NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH ABS VÀ PHỤC HỒI MÔ HÌNH HỆ THỐNG PHANH ABS
Hồng Thanh Đạt & Phạm Quốc Phi

Phụ lục 01

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐẠI HỌC
NGÀNH: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TƠ

ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU
HỆ THỐNG PHANH ABS VÀ PHỤC HỒI
MƠ HÌNH HỆ THỐNG PHANH ABS

Người hướng dẫn: GVC.ThS. Nguyễn Lê Châu Thành
Sinh viên thực hiện: Hoàng Thanh Đạt
Phạm Quốc Phi
Mã sinh viên:
1711504210258
1711504210264
Lớp:
17OTO2

Đà Nẵng, 08/2021

Phụ lục 01

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐẠI HỌC
NGÀNH: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TƠ

ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU
HỆ THỐNG PHANH ABS VÀ PHỤC HỒI
MƠ HÌNH HỆ THỐNG PHANH ABS

Người hướng dẫn: GVC.ThS. Nguyễn Lê Châu Thành
Sinh viên thực hiện: Hoàng Thanh Đạt
Phạm Quốc Phi
Mã sinh viên:
1711504210258
1711504210264
Lớp:
17OTO2

Đà Nẵng, 08/2021



{Trang trắng này dùng để dán bản Nhận xét của người hướng dẫn, hoặc thay trang
này bằng Nhận xét của người hướng dẫn}


{Trang trắng này dùng để dán bản Nhận xét của người phản biện, hoặc thay trang
này bằng Nhận xét của người phản biện}


TÓM TẮT
Tên đề tài: “Nghiên cứu hệ thống phanh ABS và phục hồi mơ hình hệ thống ABS”.
Sinh viên thực hiện: Hoàng Thanh Đạt
Phạm Quốc Phi
Mã SV: 1711504210258
Lớp: 17OTO2
1711504210264
Hệ thống phanh ABS (Anti lock Brake System) là một trong những công nghệ bổ
sung cho hệ thống phanh hữu dụng nhất của ngành cơng nghiệp ơ tơ. Vai trị chủ yếu
của phanh ABS là giúp tài xế duy trì khả năng kiểm sốt xe trong những tình huống
phanh gấp, giữ cho các bánh xe khơng bị hãm cứng hồn tồn khi phanh gấp. Nó góp
phần giảm thiểu các tai nạn nguy hiểm nhờ điều khiển quá trình phanh một cách tối ưu.
Từ đó việc tìm hiểu, nghiên cứu về hệ thống phanh ABS càng có ý nghĩa thiết thực hơn.
Đề tài đã đi vào tìm hiểu và nghiên cứu về hệ thống phanh ABS được sử dụng trên
xe Toyota Camry 3.0, các nguyên lý làm việc của các bộ phận đến các chi tiết chính của
hệ thống phanh ABS bao gồm: Cơ cấu phanh đĩa, dẫn động phanh thủy lực chân khơng,
xi lanh chính,... Xây dựng chương trình tính tốn, các đồ thị đặc tính của hệ thống ABS
trên xe Toyota Camry 3.0. Lập quy trình kiểm tra, sửa chữa hệ thống phanh ABS từ đó
có khả năng phục hồi mơ hình hệ thống phanh ABS. Qua việc phân tích ngun lý và
tính tốn hệ thống phanh ABS ta thấy xe có trang bị ABS đạt hiệu quả tối ưu, có nhiều
ưu điểm hơn hẳn các xe không trang bị ABS như qng đường phanh ngắn, tính an tồn
cao, xe chạy trên đường trơn trượt có thể ổn định trong khi phanh. Ngồi ra cịn giảm

mài mịn và nâng cao tuổi thọ cho lốp xe.


{Trang trắng này dùng để dán bản Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp, hoặc thay trang
này bằng Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp}


LỜI NĨI ĐẦU
Sản xuất ơ tơ trên thế giới ngày nay tăng vượt bậc, ô tô trở thành phương tiện vận
chuyển quan trọng về hành khách và hàng hoá cho nền kinh tế quốc dân. Do mật độ ô
tô trên đường ngày càng lớn và tốc độ di chuyển càng cao cho nên an tồn giao thơng là
vấn đề cấp thiết hàng đầu mà ngành Giao thông vận tải đang rất quan tâm. Trong những
nguyên nhân gây ra tai nạn giao thơng thì tai nạn do mất an tồn hệ thống phanh gây ra
chiếm tỉ lệ cao. Chính vì thực tế đó mà vấn đề đặt ra cho các nhà khoa học phải nghiên
cứu thiết kế, chế tạo ra những chiếc ô tô không những đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật,
tính năng an tồn cao cho người sử dụng, hàng hóa vận chuyển mà cịn phải đạt hiệu
quả kinh tế cao, đáp ứng được nhu cầu của người sử dụng.
Với trách nhiệm của sinh viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ơ tơ nhóm em rất mong
muốn làm thế nào để góp phần làm giảm tai nạn giao thơng do mất an toàn hệ thống
phanh gây ra. Do vậy, nhóm em xin được chọn đề tài đồ án tốt nghiệp: “Nghiên cứu hệ
thống phanh ABS và phục hồi mô hình hệ thống phanh ABS”.
Trong q trình hồn thành đồ án của nhóm em với nhiều nỗ lực của nhóm cố gắng
học tập, nhưng kiến thức và kinh nghiệm thực tế cịn hạn chế, vì vậy trong q trình làm
đồ án sẽ khơng thể tránh những thiếu sót. Nhóm em rất mong được các thầy bộ mơn Cơ
khí Ơ tơ góp ý và chỉ bảo để kiến thức của nhóm em được hồn thiện hơn.
Nhóm em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn ThS. Nguyễn Lê Châu
Thành, cùng các thầy cơ giáo Khoa Cơ khí, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật, Đại học
Đà Nẵng đã tận tình dạy dỗ và giúp đỡ hướng dẫn nhóm em hồn thành tốt đồ án tốt
nghiệp này.


Đà Nẵng, ngày 10 tháng 08 năm 2021
Sinh viên thực hiện
Hoàng Thanh Đạt
Phạm Quốc Phi

i


CAM ĐOAN
Kính gửi: Các thầy trong ban hội đồng xét duyệt Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành
Công nghệ Kỹ thuật Ơ tơ, Khoa Cơ khí, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật, Đại học Đà
Nẵng.
Nhóm thực hiện:
Hồng Thanh Đạt
Phạm Quốc Phi
Sinh viên lớp: 17OTO2
Dưới sự hướng dẫn của thầy giáo ThS. Nguyễn Lê Châu Thành cùng với quá trình
tìm hiểu tài liệu của nhóm, nay nhóm em đã hồn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài:
“Nghiên cứu hệ thống phanh ABS và phục hồi mơ hình hệ thống phanh ABS’’.
Nhóm em xin cam đoan trước hội đồng bản đồ án này là sản phẩm của nhóm với
sự tìm hiểu tài liệu dưới sự hướng dẫn của giáo viên hướng dẫn để hồn thành.
Nhóm em xin chịu mọi trách nhiệm về những gì mình viết trong bản đồ án trước
hội đồng nhà trường.
Sinh viên thực hiện
{Chữ ký, họ và tên sinh viên}

ii


MỤC LỤC


Nhận xét của người hướng dẫn
Nhận xét của người phản biện
Tóm tắt
Nhiệm vụ đồ án
LỜI NĨI ĐẦU.................................................................................................................i
CAM ĐOAN .................................................................................................................. ii
MỤC LỤC .................................................................................................................... iii
DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ ........................................................................v
DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ................................................... vii
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
Chương 1: TỔNG QUAN .............................................................................................3
1.1. Mục đích, ý nghĩa của đề tài ..............................................................................3
1.2. Công dụng, phân loại, yêu cầu của hệ thống phanh trên ô tô ........................3
1.2.1. Công dụng ......................................................................................................3
1.2.2. Phân loại .........................................................................................................3
1.2.3. Yêu cầu...........................................................................................................8
1.3. Giới thiệu ô tô Toyota Camry 3.0 ......................................................................8
1.4. Sơ đồ bố trí hệ thống phanh trên ô tô Camry 3.0 ..........................................10
Chương 2: NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE
TOYOTA CAMRY 3.0 ...............................................................................................11
2.1. Tính tốn hệ thống phanh ................................................................................11
2.1.1. Xác định tọa độ trong tâm ............................................................................11
2.1.2. Xác định mô men bám của bánh xe với mặt đường.....................................13
2.2. Mô men phanh sinh ra đối với cầu trước .......................................................17
2.2.1. Giai đoạn tăng áp suất ..................................................................................17
2.2.2. Giai đoạn giảm áp suất .................................................................................17
2.2.3. Giai đoạn giữ áp suất....................................................................................18
2.2.4. Giai đoạn tăng áp suất tiếp theo ...................................................................18
2.3. Mô men phanh sinh ra đối với cầu sau ...........................................................18

2.3.1. Giai đoạn tăng áp suất ..................................................................................18
2.3.2. Giai đoạn giảm áp suất .................................................................................18
2.3.3. Giai đoạn giữ áp suất....................................................................................18
iii


2.3.4. Giai đoạn tăng áp suất tiếp theo ...................................................................19
2.4. Xác định gia tốc chậm dần của bánh xe khi phanh .......................................19
2.4.1. Đối với cầu trước .........................................................................................19
2.4.2. Đối với cầu sau.............................................................................................20
2.5. Tính tốn các chỉ tiêu phanh............................................................................21
2.5.1. Gia tốc chậm dần khi phanh .........................................................................22
2.5.2. Thời gian phanh ...........................................................................................22
2.5.3. Quãng đường phanh .....................................................................................23
Chương 3: NGHIÊN CỨU PHỤC HỒI HỆ THỐNG PHANH ABS .....................24
3.1. Mơ hình hệ thống phanh ABS .........................................................................24
3.1.1. Sơ đồ hệ thống..............................................................................................24
3.1.2. Sơ đồ mạch điện ...........................................................................................25
3.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh ABS ...........................26
3.2.1. Cấu tạo chung...............................................................................................26
3.2.2. Nguyên lý hoạt động ....................................................................................26
3.2.3. Ưu nhược điểm của hệ thống phanh ABS ...................................................30
3.3. Kết cấu của hệ thống phanh ABS ....................................................................31
3.3.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của bộ trợ lực chân không ..........................31
3.3.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của cụm xi lanh chính.................................32
3.3.3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của cơ cấu phanh ........................................34
3.3.4. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của cảm biến tốc độ bánh xe ......................37
3.4. Những hư hỏng thường gặp và biện pháp khắc phục ...................................38
3.4.1. Quy trình kiểm tra hư hỏng ..........................................................................38
3.4.2. Những hư hỏng thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục ....................41

3.4.3. Kiểm tra và điều chỉnh bàn đạp phanh .........................................................44
3.4.4. Kiểm tra sự hoạt động của bầu trợ lực .........................................................45
3.4.5. Kiểm tra mức dầu phanh ..............................................................................45
3.4.6. Kiểm tra má phanh mòn ...............................................................................45
3.4.7. Xả khí khỏi hệ thống ....................................................................................45
3.5. Chẩn đốn hệ thống phanh ABS .....................................................................46
KẾT LUẬN ..................................................................................................................52
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................53

iv


DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

Bảng 1.1 Bảng thơng số kỹ thuật xe ................................................................................ 9
Bảng 2.1 Quan hệ giữa hệ số bám dọc φx và độ trượt λ ............................................... 14
Bảng 2.2 Quan hệ giữa mô men bám Mφ và độ trượt λ ................................................ 14
Bảng 2.3 Quan hệ giữa mô men phanh trước với độ trượt λ ở giai đoạn tăng áp suất.. 17
Bảng 2.4 Quan hệ giữa mô men phanh trước với độ trượt λ ở giai đoạn giảm áp suất. 18
Bảng 2.5 Quan hệ giữa mô men phanh trước với độ trượt λ ở giai đoạn giữ áp suất ... 18
Bảng 2.6 Quan hệ giữa mô men phanh trước với độ trượt λ ở giai đoạn tăng áp suất tiếp
theo .............................................................................................................................. 18
Bảng 2.7 Quan hệ giữa mô men phanh sau với độ trượt λ ở giai đoạn tăng áp suất ..... 18
Bảng 2.8 Quan hệ giữa mô men phanh sau với độ trượt λ ở giai đoạn giảm áp suất .... 18
Bảng 2.9 Quan hệ giữa mô men phanh sau với độ trượt λ ở giai đoạn giữ áp suất ...... 19
Bảng 2.10 Quan hệ giữa mô men phanh sau với độ trượt λ ở giai đoạn tăng áp suất tiếp
theo .............................................................................................................................. 19
Bảng 2.11 Quan hệ giữa gia tốc chậm dần của bánh xe khi phanh đối với cầu trước .. 20
Bảng 2.12 Quan hệ giữa gia tốc chậm dần của bánh xe khi phanh đối với cầu sau ..... 20
Bảng 3.1 Mã chẩn đoán ................................................................................................. 47

Bảng 3.2 Mã chẩn đốn ................................................................................................. 50
Hình 1.1 Tuyến hình của ơ tơ Toyota Camry 3.0 ............................................................ 8
Hình 1.2 Sơ đồ bố trí hệ thống phanh trên ô tô Toyota Camry 3.0 ............................... 10
Hình 2.1 Sơ đồ tác dụng lực lên ơ tơ Toyota Camry 3.0 khi phanh .............................. 11
Hình 2.2 Sự thay đổi hệ số bám dọc φx và hệ số bám ngang φy theo............................ 14
Hình 2.3 Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa mô men bám Mφ và độ trượt λ ...................... 15
Hình 2.4 Sơ đồ tính tốn bán kính trung bình của đĩa ma sát ....................................... 15
Hình 2.5 Các lực và mô men tác dụng lên bánh xe khi phanh ...................................... 19
Hình 2.6 Sự thay đổi của các thơng số khi phanh có ABS đối với cầu trước ............... 20
Hình 2.7 Sự thay đổi của các thông số khi phanh có ABS đối với cầu sau .................. 21
Hình 2.8 Giản đồ phanh................................................................................................. 21
Hình 3.1 Mơ hình hệ thống ABS ................................................................................... 24
Hình 3.2 Sơ đồ hệ thống ABS ....................................................................................... 24
Hình 3.3 Sơ đồ mạch điện hệ thống ABS ..................................................................... 25
Hình 3.4 Sơ đồ khối điều khiển ABS với các tín hiệu đầu vào, đầu ra ......................... 26
v


Hình 3.5 Sơ đồ hoạt động của hệ thống ABS................................................................ 27
Hình 3.6 Sơ đồ hoạt động của hệ thống ABS chế độ giảm áp ...................................... 28
Hình 3.7 Sơ đồ hoạt động của hệ thống ABS chế độ giữ áp ......................................... 29
Hình 3.8 Sơ đồ hoạt động của hệ thống ABS chế độ tăng áp ....................................... 30
Hình 3.9 Bộ trợ lực chân khơng .................................................................................... 31
Hình 3.10 Xi lanh chính ................................................................................................ 33
Hình 3.11 Cơ cấu phanh trước ...................................................................................... 35
Hình 3.12 Cơ cấu phanh sau .......................................................................................... 37
Hình 3.13 Cảm biến tốc độ bánh xe .............................................................................. 38
Hình 3.14 Kiểm tra bị lệch phanh ................................................................................. 38
Hình 3.15 Kiểm tra bị bó phanh .................................................................................... 39
Hình 3.16 Kiểm tra khi chân phanh hẫng hoặc thấp ..................................................... 39

Hình 3.17 Kiểm tra tiếng ồn từ hệ thống phanh ............................................................ 40
Hình 3.18 Kiểm tra phanh đạp mạnh nhưng khơng hiệu quả........................................ 40

vi


DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

KÝ HIỆU:
1. Pφ1: Lực bám của mỗi bánh xe ở cầu trước.
2. Pφ2: Lực bám của mỗi bánh xe ở cầu sau.
3. Mφ1: Mô men bám của mỗi bánh xe ở cầu trước.
4. Mφ2: Mô men bám của mỗi bánh xe ở cầu sau.
5. Z1: Phản lực của mặt đường tác dụng lên cầu trước.
6. Z2: Phản lực của mặt đường tác dụng lên cầu sau.
7. Mp1: Mô men phanh sinh ra ở cầu trước.
8. Mp2: Mô men phanh sinh ra ở cầu sau.
9. jpmax: Gia tốc chậm dần khi phanh.
10 tpmin: Thời gian phanh.
11. Spmin: Quãng đường phanh.
CHỮ VIẾT TẮT:
1. ABS (Anti lock Brake System): Hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh.
2. EBD (Electronic Brake force Distribution): Hệ thống phân phối lực phanh.
3. BA (Brake Assist): Hệ thống hỗ trợ lực phanh khẩn cấp.
4. ECU (Electronic Control Unit): Bộ điều khiển điện tử trung tâm.

vii


Nghiên cứu hệ thống phanh ABS và phục hồi mô hình hệ thống phanh ABS


MỞ ĐẦU

1. Mục đích thực hiện đề tài
* Về mặt kiến thức:
- Nắm được các nội dung chính của một hệ thống phanh ABS trên xe Toyota
Camry 3.0 gồm đặc điểm cấu tạo và nguyên lý hoạt động...
- Xây dựng chương trình tính tốn, vẽ đồ thị đặc tính của hệ thống phanh ABS trên
xe Toyota Camry 3.0.
- Có khả năng lập quy trình kiểm tra, sửa chữa hệ thống phanh ABS.
* Về kỹ năng và phương pháp học tập:
- Với việc thực hiện đồ án này em có thể rèn luyện một số kỹ năng học tập quan
trọng như: Kỹ năng thu thập tìm hiểu phân tích và lựa chọn tài liệu, kỹ năng tổng hợp
và sắp xếp khối kiến thức trong một nội dung, chủ đề lớn, kỹ năng trình bày bố cục hợp
lý,...
- Hồn thiện kỹ năng làm việc trên máy tính thơng qua việc sử dụng phần mềm
AutoCAD, Excel, MathCad,...
2. Mục tiêu đề tài
- Tìm hiểu tổng quan hệ thống phanh trên xe Toyota Camry 3.0.
- Tính tốn hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Camry 3.0.
- Phục hồi mơ hình hệ thống phanh ABS.
3. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu
* Phạm vi nghiên cứu:
- Nghiên cứu trong phạm vi tài liệu tham khảo.
- Nghiên cứu từ tình hình thực tế.
- Nghiên cứu từ các tài liệu tham khảo, giáo trình đang sử dụng làm phương tiện
giảng dạy cho sinh viên. Các tài liệu của hãng ô tô Toyota.
- Quy mô nghiên cứu đề tài trên cơ sở khai thác các trang thiết bị hiện có trong nhà
trường và khai thác bên ngồi để hồn thành đề tài.
- Khơng gian nghiên cứu: Xưởng Cơ khí Ơ tơ, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật,

Đại học Đà Nẵng.
- Nội dung nghiên cứu: “Nghiên cứu hệ thống phanh ABS và phục hồi mô hình hệ
thống phanh ABS”.
Sinh viên thực hiện: Hồng Thanh Đạt; Phạm Quốc Phi

Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Lê Châu Thành

1


Nghiên cứu hệ thống phanh ABS và phục hồi mô hình hệ thống phanh ABS

* Đối tượng nghiên cứu:
- Nghiên cứu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh ABS trên xe
Toyota Camry 3.0.
- Tính tốn hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Camry 3.0.
- Xây dựng đồ thị đặc tính của hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Camry 3.0.
- Lập quy trình kiểm tra sửa chữa hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Camry 3.0.
4. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu từ các nguồn tài liệu như sách, giáo trình, các bài giảng, các bản vẽ,
sách tạp chí, nguồn tài liệu từ internet, tài liệu đào tạo của hãng Toyota.
- Nghiên cứu thực tiễn.
- Tham khảo ý kiến của giảng viên.
5. Bố cục đồ án
Bao gồm 3 chương:
- Chương 1: Tổng quan.
- Chương 2: Nghiên cứu lý thuyết về hệ thống phanh trên ô tô Toyota Camry 3.0.
- Chương 3: Nghiên cứu phục hồi mô hình hệ thống ABS.

Sinh viên thực hiện: Hồng Thanh Đạt; Phạm Quốc Phi


Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Lê Châu Thành

2


Nghiên cứu hệ thống phanh ABS và phục hồi mô hình hệ thống phanh ABS

Chương 1: TỔNG QUAN

1.1. Mục đích, ý nghĩa của đề tài
Hiện nay ô tô trở thành phương tiện vận chuyển quan trọng về hành khách và vận
chuyển hàng hoá cho các ngành kinh tế quốc dân, đồng thời đã trở thành phương tiện
giao thông tư nhân ở các nước có nền kinh tế phát triển. Ở nước ta, số người sử dụng ô
tô ngày càng nhiều cùng với sự tăng trưởng của nền kinh tế, mật độ ô tô lưu thông trên
đường ngày càng cao dẫn đến tai nạn giao thơng ngày càng nhiều. Do đó để đảm bảo
tính an tồn vấn đề tai nạn giao thông là một trong những hướng giải quyết cần thiết
nhất, luôn được quan tâm của các nhà thiết kế và chế tạo ơ tơ mà hệ thống phanh đóng
vai trị rất quan trọng.
Phanh sử dụng ABS là một trong hai công nghệ bổ sung cho hệ thống phanh hữu
dụng nhất của ngành công nghiệp ô tô thời gian gần đây. Vai trò chủ yếu của ABS là
giúp tài xế duy trì khả năng kiểm sốt xe trong những tình huống phanh gấp.
Cũng vì thế mà hiện nay hệ thống phanh ngày càng được cải tiến, tiêu chuẩn về
thiết kế chế tạo và sử dụng hệ thống phanh ngày càng nghiêm ngặt và chặt chẽ.
Ðối với sinh viên ngành cơ khí việc khảo sát, nghiên cứu về hệ thống phanh càng
có ý nghĩa thiết thực hơn. Ðó là lý do nhóm em chọn đề tài “Nghiên cứu hệ thống
phanh ABS và phục hồi mơ hình hệ thống phanh ABS”. Ðể giải quyết vấn đề này thì
trước hết ta cần phải hiểu rõ về nguyên lý hoạt động, kết cấu các chi tiết, bộ phận trong
hệ thống phanh. Từ đó tạo tiền đề cho việc thiết kế, cải tiến hệ thống phanh nhằm tăng
hiệu quả phanh, tăng tính ổn định hướng và tính dẫn hướng khi phanh, tăng độ tin cậy

làm việc với mục đích đảm bảo an tồn chuyển động và tăng hiệu quả chuyển động của
ô tô.
Hệ thống phanh xe TOYOTA CAMRY 3.0 là hệ thống phanh dẫn động thủy lực
sử dụng ABS, hiện nay đang sử dụng rộng rãi cho các đời xe hiện nay.
1.2. Công dụng, phân loại, yêu cầu của hệ thống phanh trên ô tô
1.2.1. Công dụng
- Giảm tốc độ của ô tô đến khi dừng hẳn hoặc đến 1 tốc độ cần thiết nào đó.
- Ngồi ra, hệ thống phanh cịn có nhiệm vụ giữ cho ô tô đứng yên tại chỗ trên các
mặt dốc nghiêng hay trên mặt đường ngang.
- Đảm bảo cho ô tơ chạy an tồn ở mọi chế độ làm việc, nâng cao năng suất.
1.2.2. Phân loại
Phân loại theo cơ cấu phanh
a. Loại trống guốc
Sinh viên thực hiện: Hoàng Thanh Đạt; Phạm Quốc Phi

Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Lê Châu Thành

3


Nghiên cứu hệ thống phanh ABS và phục hồi mô hình hệ thống phanh ABS

* Đây là loại cơ cấu phanh được dùng phổ biến nhất, cấu tạo gồm:
- Trống phanh: Là một trống quay hình trụ gắn với moay ơ bánh xe.
- Các guốc phanh: Trên bề mặt gắn các tấm ma sát (còn gọi là má phanh).
- Cơ cấu ép: Khi phanh, cơ cấu ép do người lái điều khiển thông qua dẫn động, sẽ
ép các bề mặt ma sát của guốc phanh tỳ chặt vào mặt trong của trống phanh, tạo ra lực
ma sát phanh bánh xe lại.
b. Loại đĩa
- Cơ cấu phanh loại đĩa thường được sử dụng trên xe du lịch. Phanh đĩa có các loại:

kín, hở, một đĩa, nhiều đĩa, loại vỏ quay, đĩa cam và vịng ma sát quay. Đĩa có thể là đĩa
đặc, đĩa có xẻ các rãnh thơng gió, đĩa một lớp kim loại hay ghép hai kim loại khác nhau.
Phanh đĩa có một loạt ưu điểm so với phanh trống guốc như sau:
* Ưu điểm: Áp suất phân bố đều trên bề mặt má phanh, do đó má phanh mịn đều
và ít phải điều chỉnh. Bảo dưỡng đơn giản do không phải điều chỉnh khe hở.
* Nhược điểm: Nhạy cảm với bụi bẩn và khó làm kín, áp suất làm việc cao nên má
phanh dễ bị nứt, xước.
c. Loại dải
- Loại phanh này thường được sử dụng trên máy kéo xích. Vì nó dùng phối hợp
với ly hợp chuyển hướng tạo được một kết nối rất đơn giản và gọn. Phanh dải có một số
loại, khác nhau ở phương pháp nối đầu dải phanh và do đó khác nhau ở hiệu quả phanh.
- Phanh dải đơn giản không tự siết: Khi tác dụng lực cả hai đầu dải phanh được rút
lên siết vào trống phanh. Ưu điểm của loại này là phanh êm dịu, hiệu quả phanh không
phụ thuộc chiều quay. Nhược điểm là hiệu quả phanh không cao.
- Phanh dải đơn giản tự siết một chiều: Nhờ có một đầu được nới cố định, nên hiệu
quả phanh theo chiều tự siết cao hơn chiều ngược lại tới gấp 6 lần. Tuy vậy khi phanh
thường bị giật, không êm.
- Phanh dải loại kép: Là loại mà trống phanh quay theo bất kỳ chiều nào thì hiệu
quả phanh của nó cũng khơng đổi và ln có một nhánh tự siết.
Phân loại theo dẫn động phanh
a. Dẫn động cơ khí
- Dẫn động cơ khí hầu như khơng được sử dụng trên các xe hiện đại ngày nay mà
chỉ được sử dụng trên các xe cổ điển, xe thô sơ, xe máy,...
* Ưu điểm: Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo.
* Nhược điểm: Hiệu quả phanh thấp, khó đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe,
tiêu hao nhiều năng lượng của người lái.
b. Dẫn động thủy lực

Sinh viên thực hiện: Hoàng Thanh Đạt; Phạm Quốc Phi


Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Lê Châu Thành

4


Nghiên cứu hệ thống phanh ABS và phục hồi mô hình hệ thống phanh ABS

- Dẫn động thủy lực được sử dụng rộng rãi trên các xe ô tô du lịch, ô tô cỡ nhỏ
hoặc đặc biệt lớn.
* Ưu điểm của dẫn động thủy lực là:
- Độ nhạy lớn, thời gian chậm tác dụng nhỏ.
- Luôn luôn đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe vì áp suất trong dịng dẫn động
chỉ bắt đầu tăng khi tất cả các má phanh đã ép vào trống phanh.
- Hiệu suất phanh cao.
- Kết cấu đơn giản, kích thước nhỏ, giá thành thấp.
- Có khả năng sử dụng trên nhiều loại xe khác nhau mà chỉ cần thay đổi cơ cấu
phanh.
* Nhược điểm của dẫn động thủy lực là:
- Yêu cầu độ kín khít cao. Khi có một chỗ bị rị rỉ thì cả dịng dẫn động khơng làm
việc được.
- Lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp lớn nên thường sử dụng các bộ phận trợ lực
để giảm lực đạp, làm cho kết cấu thêm phức tạp.
- Sự dao động áp suất của chất lỏng có thể làm cho các đường ống bị rung động và
mô men phanh không ổn định.
* Hệ thống phanh thuỷ lực có hai loại dẫn động đó là:
- Hệ thống phanh chính dẫn động một dịng: Dầu có áp cao đi đến xi lanh bánh xe
trước và sau đều chung một nguồn dự trữ năng lượng.
- Hệ thống phanh dẫn động hai dòng: Ngày nay người ta sử dụng hệ thống phanh
nhiều dòng tác động để tăng độ tin cậy và tính năng an tồn của hệ thống.
Việc chia dòng độc lập được bảo đảm bằng xi lanh chính kép hay bộ chia và nếu

một dịng phanh bị hỏng. Các dòng phanh còn lại vẫn hoạt động bình thường.
c. Dẫn động khí nén
- Hệ thống phanh khí nén là hệ thống phanh trong đó sử dụng năng lượng của dịng
khí nén để tạo ra mơ men phanh ở các cơ cấu phanh bánh xe. Lực người lái ở đây đóng
vai trị là lực điều khiển để đóng mở các van phân phối khí nén chính của hệ thống.
* Dẫn động khí nén có các ưu điểm sau:
- Lực bàn đạp phanh có thể khơng lớn nhưng vẫn tạo được mô men phanh lớn trên
các bánh xe.
- Làm việc tin cậy hơn dẫn động thủy lực (khi có rị rỉ nhỏ, hệ thống vẫn có thể
làm việc được, tuy hiệu quả phanh giảm).
- Dễ phối hợp với các dẫn động và cơ cấu sử dụng khí nén khác nhau như: Phanh
rơ moóc, đóng mở cửa xe, hệ thống treo khí nén,…
- Dễ cơ khí hóa, tự động hóa q trình điều khiển dẫn động.
Sinh viên thực hiện: Hồng Thanh Đạt; Phạm Quốc Phi

Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Lê Châu Thành

5


Nghiên cứu hệ thống phanh ABS và phục hồi mô hình hệ thống phanh ABS

* Tuy vậy dẫn động khí nén cũng có các nhược điểm là:
- Độ nhạy thấp, thời gian chậm tác dụng lớn.
- Do bị hạn chế bởi điều kiện rò rỉ, áp suất làm việc của khí nén thấp hơn của chất
lỏng trong dẫn động thủy lực tới 10 – 15 lần. Nên kích thước và khối lượng của dẫn
động lớn.
- Số lượng các cụm chi tiết nhiều.
- Kết cấu phức tạp và giá thành cao hơn.
d. Dẫn động điện từ

- Được điều khiển bằng điện từ và thường sử dụng trên các xe có tải trọng lớn hoặc
đồn xe rơ mc.
e. Dẫn động liên hợp
- Dẫn động liên hợp thuỷ khí được sử dụng rộng rãi trên các ơ tơ và đồn xe kéo
mc tải trọng lớn và đặt biệt lớn.
* Dẫn động liên hợp thuỷ khí mang đặc điểm của dẫn động thuỷ lực và khí nén
như:
- Điều khiển nhẹ nhàng, dễ cơ khí hay tự động hố.
- Độ nhạy cao, kích thước và khối lượng nhỏ.
- Nếu một phần nào đó của dẫn động bị rị rỉ thì tồn bộ dẫn động sẽ không làm
việc được.
- Số lượng chi tiết nhiều, kết cấu bảo dưỡng phức tạp.
Phân loại theo trợ lực phanh
a. Trợ lực chân không
- Là bộ phận cho phép lợi dụng độ chân không trong đường nạp của động cơ để
tạo lực phụ, tác dụng lên dẫn động trợ lực cho người lái. Vì vậy, để đảm bảo đủ hiệu
quả trợ lực, kích thước các bộ phận trợ lực chân khơng thường phải lớn và chỉ thích hợp
với các xe có động cơ xăng cao tốc.
- Đối với động cơ diesel, độ chân không cần được tạo ra bởi các bơm nên kết cấu
phức tạp hơn.
- Hiện nay bộ trợ lực chân khơng có nhiều dạng và kết cấu khác nhau. Tuy vậy,
chúng đều có chung một nguyên lý làm việc và ln phải có ba phần tử kết cấu chính
là:
+ Buồng hay xi lanh sinh lực: Để tạo lực tác dụng lên dẫn động.
+ Cơ cấu tỷ lệ: Để đảm bảo quan hệ tỷ lệ thuận giữa lực tác dụng lên bàn đạp, hành
trình bàn đạp và lực phanh.
+ Các van chân khơng và khơng khí.
b. Trợ lực khí nén
Sinh viên thực hiện: Hoàng Thanh Đạt; Phạm Quốc Phi


Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Lê Châu Thành

6


Nghiên cứu hệ thống phanh ABS và phục hồi mô hình hệ thống phanh ABS

- Hệ thống thắng trợ lực khí nén thủy lực áp dụng nguyên lý của thắng thủy lực để
đẩy má thắng cho bố ma sát vào tam bua (trống phanh) hãm bánh xe. Tuy nhiên, áp suất
thủy lực cung cấp cho các xi lanh con không xuất phát từ xi lanh cái. Hệ thống này có
hai mạch dầu:
+ Mạch dầu thứ nhất từ xi lanh cái làm mở tổng van cho khí nén chui vào xi lanh
trợ lực làm xi lanh trợ lực di chuyển.
+ Mạch thứ hai: Piston trợ lực do khí nén tác động đẩy piston thủy lực bơm dầu
thắng xuống các xi lanh con ở các bánh xe.
c. Dẫn động tác động trực tiếp
- Kết cấu đơn giản, giá thành rẻ.
- Lực tác dụng lên bàn đạp phanh lớn. Hiệu suất thấp.
- Dẫn động thuỷ lực tác dụng trực tiếp chỉ dùng trên các ơ tơ tải cỡ vừa và nhỏ, và
vì hiệu suất thấp nên hiện nay ít được sử dụng.
d. Dẫn động thủy lực trợ lực dùng bơm và các bộ tích năng
- Bơm thủy lực: Là nguồn cung cấp chất lỏng cao áp cho dẫn động. Trong dẫn
động phanh chỉ dùng loại bơm thể tích, như bánh răng, cánh gạt, piston hướng trục. Bơm
thủy lực cho tăng áp suất làm việc, cho phép tăng độ nhạy, giảm kích thước và khối
lượng của hệ thống. Nhưng đồng thời yêu cầu về làm kín về chất lượng đường ống cũng
cao hơn.
- Bộ tích năng thủy lực: Để đảm bảo áp suất làm việc cần thiết của hệ thống trong
trường hợp lưu lượng tăng nhanh ở chế độ phanh ngặt. Bên cạnh bơm thủy lực cần phải
có các bộ tích năng, có nhiệm vụ tích trữ năng lượng khi hệ thống khơng làm việc và
giải phóng nó, cung cấp chất lỏng cao áp cho hệ thống khi cần thiết.

- Ngồi ra để có độ tin cậy cao, đảm bảo an toàn chuyển động trong mọi trường
hợp, hệ thống phanh của ơ tơ có thể phân loại tối thiểu bốn loại phanh:
+ Phanh chính (phanh chân – làm việc): Thường được điều khiển bằng bàn đạp.
Được sử dụng thường xuyên tất cả ở mọi chế độ làm việc.
+ Phanh dự trữ: Dùng để phanh ô tô máy kéo trong trường hợp phanh chính (phanh
chân) hỏng.
+ Phanh dừng: Còn gọi là phanh phụ, dùng để giữ ô tô máy kéo đứng yên tại chỗ
khi xe dừng hoặc khi xe không làm việc. Phanh này thường được điều khiển bằng tay
nên được gọi là phanh tay.
+ Phanh chậm dần: Trên các ô tô tải trọng lớn, hoặc làm việc ở vùng đồi núi,
chuyển động xuống các dốc dài, dùng để giảm dần tốc độ của ô tơ máy kéo trước khi
dừng hẳn.

Sinh viên thực hiện: Hồng Thanh Đạt; Phạm Quốc Phi

Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Lê Châu Thành

7


Nghiên cứu hệ thống phanh ABS và phục hồi mô hình hệ thống phanh ABS

1.2.3. Yêu cầu
* Hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu chính sau:
- Đảm bảo tính ổn định và điều khiển của ơ tơ máy kéo khi phanh.
- Điều khiển nhẹ nhàng, thuận tiện lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều
khiển phải nhỏ.
- Giữ cho ô tô máy kéo đứng yên trong thời gian không hạn chế.
- Làm việc bền vững tin cậy.
- Có hiệu quả phanh cao khi phanh đột ngột với cường độ lớn trong trường hợp

nguy hiểm.
- Phanh êm dịu trong những trường hợp khác, để đảm bảo tiện nghi và an tồn cho
hành khách và hàng hóa.
- Khơng có hiện tượng tự siết phanh khi bánh xe dịch chuyển thẳng đứng và khi
quay vòng.
- Hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh cao và ổn định trong mọi điều kiện
sử dụng.
- Có khả năng thốt nhiệt tốt.
1.3. Giới thiệu ơ tơ Toyota Camry 3.0

Hình 1.1 Tuyến hình của ơ tơ Toyota Camry 3.0

Sinh viên thực hiện: Hoàng Thanh Đạt; Phạm Quốc Phi

Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Lê Châu Thành

8


Nghiên cứu hệ thống phanh ABS và phục hồi mô hình hệ thống phanh ABS

Bảng 1.1 Bảng thơng số kỹ thuật xe
STT

Thông số

Đơn vị

Giá trị


1

Trọng lượng bản thân
+ Cầu trước
+ Cầu sau

KG
KG
KG

1505
915
590

2

Trọng lượng toàn bộ
+ Cầu trước
+ Cầu sau

KG
KG
KG

2010
1043
967

3


Số người cho phép chở

Người

5

mm

4825
1810
1515

4

Kích thước
+ Dài
+ Rộng
+ Cao

5

Chiều dài cơ sở

mm

2720

6

Vết bánh trước

Vết bánh xe sau

mm

1550
1535

7

Loại động cơ

8

Thể tích

9

Loại nhiên liệu

10
11

4 kỳ, 6 xi lanh
bố trí chữ V
cm3

Xăng

Cơng suất lớn nhất của động cơ
Động cơ


2995

Kw/(v/p)

156,8/5600
V6, cam
kép,VVT - i

* Đặc điểm của ô tô Camry 3.0:
- Đèn pha có thể tự điều chỉnh góc chiếu.
- Bộ phận gạt mưa tự động.
- Hệ thống chiếu sáng khi lên xuống xe tự động hoạt động thơng qua cơng tắc cảm
chìa khóa, đèn trần và tự động mở dịng.
- Điều hồ nhiệt độ kiểu nút bấm.
- Ghế trước (trượt, ngã, điều chỉnh độ cao) điều chỉnh bằng điện.
- Ghế sau điều chỉnh bằng điện.
- Hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) giúp ngăn tình trạng bánh xe bị bó cứng
khi phanh gấp hay lúc đi trên đường trơn, giúp xe điều khiển dễ dàng và ổn định. Bộ

Sinh viên thực hiện: Hoàng Thanh Đạt; Phạm Quốc Phi

Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Lê Châu Thành

9


Nghiên cứu hệ thống phanh ABS và phục hồi mô hình hệ thống phanh ABS

phận phân bố lực phanh điện tử (EBD) giúp phân bố lực phanh chính xác cho từng bánh

xe, tăng thêm hiệu quả ABS.
- Hệ thống hỗ trợ khi phanh gấp (BA) sẽ tự động tăng thêm lực phanh trong trường
hợp khẩn cấp.
- Cơ cấu phanh: Cơ cấu phanh đĩa.
- Dẫn động phanh: Dẫn động phanh thuỷ lực có trợ lực chân khơng.
1.4. Sơ đồ bố trí hệ thống phanh trên ơ tơ Camry 3.0

Hình 1.2 Sơ đồ bố trí hệ thống phanh trên ơ tơ Toyota Camry 3.0
1. Đĩa phanh; 2. Vòng răng; 3. Xi lanh chính; 4. Bầu trợ lực; 5. Cơng tắc;
6,12. Các cảm biến; 7. Dòng phanh 1; 8. Bộ thủy lực + ECU; 9. Đèn báo ABS;
10. Đèn báo phanh; 11. Dòng phanh 2
Hệ thống này gồm nhiều bộ phận hợp thành, nó cung cấp thơng tin đến ECU.
Những bộ phận này là:
- Cảm biến tốc độ phát hiện tốc độ góc của bánh xe và truyền tín hiệu về tốc độ
cho khối điều khiển điện tử.
- Khối thủy lực để kiểm tra và điều chỉnh áp suất phanh.
- Rơ le để kiểm tra hoạt động của bơm và van điện từ.
- Khối điều khiển điện tử (ABS ECU), nhận tín hiệu từ cảm biến tốc độ bánh xe,
xử lý và phát tín hiệu điều khiển khối thủy lực để tăng hoặc giảm áp suất phanh, đảm
bảo cho các bánh xe không bị hãm cứng.
- Đèn báo ABS báo cho người phanh tình trạng của hệ thống.

Sinh viên thực hiện: Hồng Thanh Đạt; Phạm Quốc Phi

Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Lê Châu Thành

10


Nghiên cứu hệ thống phanh ABS và phục hồi mô hình hệ thống phanh ABS


Chương 2: NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN
XE TOYOTA CAMRY 3.0

2.1. Tính tốn hệ thống phanh
Các thông số cơ bản của xe

Ga = 2010 (kg)

Trọng lượng toàn bộ của xe:

Tải trọng phân bố lên trục: Trước/ Sau: 1043/967 (kg)
Chiều dài cơ sở của xe:
L = 2720 (mm)
Chiều rộng cơ sở của xe:
B = 1810 (kg)
Ký hiệu lốp xe:
205/65R15

Hình 2.1 Sơ đồ tác dụng lực lên ô tô Toyota Camry 3.0 khi phanh
Pj - Lực quán tính của xe khi phanh
Pw - Lực cản gió
Z1, Z2 - Phản lực của đường lên bánh xe trước và sau
a,b - Khoảng cách từ trọng tâm đến vết tiếp xúc bánh xe và mặt đường
hg -Tọa độ trọng tâm
L - Chiều dài cơ sở của xe
2.1.1. Xác định tọa độ trong tâm
Khi xe đứng yên tại chỗ:
M01 = 0  Z2.L - Ga.a = 0 == > Z2 = G2 =


Ga .a
L

(2.1)

M02 = 0  Z1.L - Ga.b = 0 == > Z1 = G1 =

Ga .b
L

(2.2)

== > a =
Mà:

G2 .L 967

.2720  1308, 6 (mm)
Ga
2010

a + b = L == > b = L - a = 2720 – 1308,6 = 1411,4 (mm)

Sinh viên thực hiện: Hoàng Thanh Đạt; Phạm Quốc Phi

Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Lê Châu Thành

11



Nghiên cứu hệ thống phanh ABS và phục hồi mô hình hệ thống phanh ABS

Vậy:

a = 1308,6 (mm)
b = 1411,4 (mm)
Từ hình 2.1 và 2.2 ta viết được phương trình cân bằng mô men như sau:
+ Đối với cầu trước: Z2.L – Ga .a + Pj.hg = 0

(2.3)

Z1.L – Ga .b - Pj.hg = 0

(2.4)

+ Đối với cầu sau:

Mặt khác ta có: Pj = Jp.ma = Jp.

Ga
g

(2.5)

Trong đó:

Pj - Lực qn tính
ma - Khối lượng của ơ tơ
g - Gia tốc trọng trường
Thay (2.3) vào (2.4) và (2.5) ta được:

Z1 =

j p .hg 
Ga 
b 

L 
g 

(2.6)

Z2 =

j p .hg 
Ga 
a 

g 
L 

(2.7)

+ Lực bám của mỗi bánh xe ở cầu trước:
Pφ1 = φ.

Z1
2

(2.8)


+ Lực bám của mỗi bánh xe ở cầu sau:
Pφ2 = φ.

Z2
2

(2.9)

Trong đó: φ là hệ số bám giữa lốp và mặt đường.
Thay (2.6) vào (2.8) ta được lực bám của mỗi bánh xe ở cầu trước với mặt đường là:
Pφ1 = φ.

j p .hg 
Ga 
Ga
 b   .hg 
b 
 = φ.
2.L 
g 
2.L

Thay (2.7) vào (2.9) ta được lực bám của mỗi bánh xe ở cầu:
Pφ2 = φ.

j p .hg 
Ga 
Ga
 a   .hg 
a 

 = φ.
2.L
2.L 
g 

Mô men bám của mỗi bánh xe ở cầu trước:

M1  P1.rbx
M 1  

G .
z1
.rbx  a  b   .hg  .rbx
2
2.L

(2.10)

Mô men bám của mỗi bánh xe ở cầu sau:

M 2  P 2.rbx
Sinh viên thực hiện: Hoàng Thanh Đạt; Phạm Quốc Phi

Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Lê Châu Thành

12