ĐỒ ÁN NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH ABS TOYOTA INOVA

ĐỒ ÁN NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH ABS TOYOTA INOVA Để giải quyết bài toán về vấn đề hiệu quả và tính ổn định khi phanh, phần lớn các ô tô hiện đại đều được trang bị hệ thốn g chống hãm cứng bánh xe khi phanh, gọi là hệ thống “Anti lock Brake System’’ và thường được viết và gọi tắt là ABS. Hệ thống hoạt động chống hiện tượng bị hãm cứng của bánh xe bằng cách điều khiển thay đổi áp suất dầu tác dụng lên các cơ cấu phanh ở các bánh xe ngăn không cho nó bị hãm cứng khi phanh trên đường trơn khi phanh gấp, đảm bảo tính hiệu quả và tính ổn định của ô tô trong quá trình phanh. Các hệ thống ABS thủy lực hiện nay được phát triển từ những hệ thống đầu tiên dùng trên tàu hỏa vào những năm đầu thế kỷ 19. Sau đó, các hệ thống phanh chống bó cứng bánh xe được phát triển trên các máy bay để trợ giúp cho quá trình hạ cánh trên đường băng trơn trượt. Những ô tô đầu tiên sử dụng ABS là vào năm 1954, trên một vài mẫu xe Lincoln với các thiết bị của hệ thống ABS lấy từ một máy bay của Pháp. Vào đầu những năm 60 của thế kỷ trước, các hãng xe của Mỹ đều đưa ra một số dòng xe của mình có sử dụng ABS. Các hệ thống đầu tiên này sử dụng các bộ tính toán tương tự và bộ chấp hành chân không. Vì bộ chấp hàn h chân không có thời gian đáp ứng chậm, nên kết quả là quãng đường phanh bị kéo dài trong quá trình phanh. Vào những năm 70, tới lượt các hãng xe châu Âu là Mercedes và BMW đưa ra các hệ thống ABS có điều khiển điện tử. Vào năm 1985, Mercedes, BMW và Audi sử dụng hệ thống ABS của Bosch và hãng Ford giới thiệu hệ thống Teves đầu tiên. Cuối những năm 80, hệ thống phanh ABS được sử dụng trên rất nhiều d òng xe cao cấp và xe thể thao. Hiện nay, hệ thống phanh ABS trở thành tiêu chuẩn trên tất cả các ô tô con và ngày một trở nên phức tạp. Các hệ thống ABS hiện nay khác nhau cả về cấu trúc phần cứng cũng như thuậ t toán điều khiển. Các bộ phận trong hệ thống phanh ABS được cải tiến và áp dụng các công nghệ khác nhau, nhằm tăng tốc độ và hiệu quả hoạt động. Các thuật toán điều khiển cũng được nghiên cứu và áp dụng các lý thuyết điều khiển tự động mới, đem lại hiệu quả điều khiển cao trong khi vẫn tiết kiệm chi phí sản xuất. Nhằm nâng cao tính ổn định và tính an toàn của xe trong mọi chế độ hoạt động như khi xe khởi hành hay tăng tốc đột ngột, khi đi vào đường vòng với tốc độ cao, khi phanh trong những trường hợp khẩn cấp hệ thống phanh ABS còn được thiết kế kết hợp với nhiều cơ cấu khác. Hệ thống phanh ABS kết hợp với hệ thống kiểm soát lực kéo Traction Control (hay TRC) làm giảm bớt công suất động cơ và phanh các bánh xe để tránh hiện tượng các bánh xe bị trượt lăn tại chỗ khi xe khởi hành hay tăng tốc đột ngột, bởi điều này làm 4 tổn hao vô ích một phần công suất của động cơ và mất tính ổn định chuyển động của ô tô. Hình 1.1: Sơ đồ so sánh giữa xe có trang bị ABS và không có ABS Hệ thống phanh ABS kết hợp với hệ thống BAS (Break Assist System) làm tăng thêm lực phanh ở các bánh xe để có quãng đường phanh là ngắn nhất trong trường hợp phanh khẩn cấp. Hệ thống phanh BBW bắt đầu được thử nghiệm từ những năm 1997, các hệ thống phanh này dựa trên cơ sở điều khiển điện tử, cũng như các hệ thống: Ste erbywire (hệ thống lái điều khiển bằng điện tử), Drivebywire (hệ thống truyền lực điều khiển bằng điện tử) tạo nên các kết cấu thông minh trên ô tô con. Hệ thống BBW không thể vắng mặt các cơ cấu cơ khí, và có thể phân chia thành: BBW có hỗ trợ thủy lực viết tắt là EHB (Electric Hydraulic Brake) BBW không hỗ trợ thủy lực, EMB (Electric Mechanical Brake) Quá trình phát triển của hệ thống phanh nói chung trên xe ô tô có thể được khái quát bằng các mốc thời gian như trong hình 1.2 dưới đây

MỤC LỤC MỤC LỤC I DANH MỤC HÌNH VẼ III DANH MỤC BẢNG VI CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG BẢNG THUYẾT MINH VII LỜI NÓI ĐẦU .1 Lý chọn đề tài : Mục tiêu nghiên cứu .1 Đối t ượng phạm vi nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu: .2 Giới hạn đề tài: CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH ABS 1.1 Quá trình phát triển hệ thống phanh ABS 1.2 Tình hình nghiên cứu ngồi n ước 1.3 Nhiệm vụ yêu cầu hệ thống phanh 1.4 Đặc điểm hệ thống phanh thủy lực xe du lich sản xuất Việt Nam 1.5 Lý nghiên cứu hệ thống phanh ABS xe Toyota inova CHƯƠNG : CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA CỤM CHI TIẾT CỦA HỆ THỐNG ABS 10 2.1 Thông số kỹ thuật xe Toyota innova 2010 10 Hình 2.1: Xe Toyota innova 2010 10 2.2 Cấu trúc hệ thống ABS: 11 2.3 Quá trình điều khiển ABS: 13 2.3.1 Yêu cầu hệ thống điều khiển ABS: .13 2.3.2 Phạm vi điều khiển ABS: 13 2.3.3 Chu trình điều khiển ABS: 15 2.4 Giới thiệu chung 16 2.5 Cấu tạo nguyên lý làm viêc cụm chi tiết c cấu ABS 18 2.5.1 Cảm biến tốc độ bánh xe 18 2.5.1.1 Cấu tạo: .19 2.5.1.2 Nguyên lý làm việc 19 2.5.2 Cảm biến giảm tốc 20 2.5.3 Cảm biến gia tốc ngang 21 2.5.4 Hộp điều khiển điện tử (ECU) 22 2.5.4.1 Chức hộp điều khiển điện tử (ECU) 22 2.5.4.2 Cấu tạo 23 2.5.5 Bộ chấp hành thuỷ lực 25 2.5.5.3 Cấu tạo 26 2.5.5.4 Nguyên lý hoạt động cấu chấp hành thuỷ lực loại van điện vị trí xe Toyota innova 2010 27 2.6.Các chức kiểm tra, chẩn đốn an tồn 32 2.6.1 Điều khiển rơle 32 2.6.1.1 Rơle van điện .32 2.6.1.2 Rơle motor bơm 32 2.6.2 Chức kiểm tra ban đầu kiểm tra cảm biến 33 I 2.6.3 Chức chẩn đoán .33 2.6.4 Chức an toàn 33 CHƯƠNG : HƯ HỎNG VÀ CÁCH KHẮC PHỤC CỦA C Ơ CẤU PHANH CHỐNG HÃM CỨNG BÁNH XE ABS 34 3.1 Hư hỏng cách khắc phục 34 3.1.1 Khi sửa chữa ABS tổng quát cần l ưu ý vấn đề sau: 34 3.1.2 Hư hỏng ban đầu 35 3.1.3 Hư hỏng, nguyên nhân mã chẩn đoán (áp dụng cho xe TOYOTA INNOVA 2010) 36 Bảng 3.1 Hư hỏng,nguyên nhân mã chẩn đoán .36 3.2 Chẩn đoán 38 3.3 Tháo, lắp kiểm tra chấp hành thuỷ lực 42 3.3.1 Tháo/lắp thủy lực xe 42 3.3.2 Kiểm tra chấp hành thuỷ lực .44 3.4 Tháo/lắp cảm biến tốc độ bánh xe 48 3.4.1 Quy trình tháo, lắp cảm biến tốc độ bánh xe 48 3.4.2 Kiểm tra tốc độ bánh xe .50 CHƯƠNG IV: XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN LẮP ĐẶT MƠ HÌNH HỆ THỐNG PHANH ABS XE LEXUS ES 300 55 4.1 Mục đích mơ hình 55 4.2 u cầu mơ hình 55 4.3 Phương án lựa chọn thiết kế: Loại kênh điều khiển bánh xe 56 4.3.1 Giới thiệu mơ hình .56 4.3.2 Ưu điểm nhược điểm 58 4.4 chế tạo mơ hình 58 4.4.1 Các phận mơ hình .59 4.4.2 Các thông số c mơ hình 60 4.5: Kết cấu chi tiết hệ thống ABS mơ hình 60 4.5.1 Cơ cấu chấp hành xe lexus ES 300 60 4.5.2: Bảng táp lô xây dựng mô hình 62 4.5.3: Kết cấu phận truyền lực thủy lực 63 4.5.3.1: Cấu tạo: 63 4.5.3.2: Nguyên lý làm việc 63 4.5.4: Các chân giắc kiểm tra thông mạch xây dựng mơ hình .64 4.5.5 Sơ đồ mạch điện xe Lexus ES 300 sử dụng lắp đặt mơ hình 65 4.6: Hướng dẫn sử dụng mơ hình 67 4.6.1: Cấp nguồn cho hệ thống 67 4.6.2: Cho mơ hình hoạt động 68 4.6.3: Cách kiểm tra thông mạch chân ABS ECU, c cấu chấp hành, cảm biến 69 4.6.3.1: Đo thông mạch cảm biến 69 4.6.3.2: Đo thông mạch chấp hành với ABS ECU bảng táp lô 70 KẾT LUẬN 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 II DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Sơ đồ so sánh xe có trang bị ABS khơng có ABS Hình 1.2: Quá trình phát triển hệ thống phanh ô tô Hình 1.3: Sơ đồ hệ thống phanh xe du lịch sản xuất Việt Nam Hình 1.4: Kết cấu cấu phanh bánh xe loại guốc .7 Hình 2.1: Xe Toyota innova 2010 10 Hình 2.2: Sơ đồ hệ thống phanh ABS xe .11 Hình 2.3: Đồ thị mối quan hệ lực phanh hệ số trượt 12 Hình 2.4: Phạm vi điều khiển hệ thống ABS .14 Hình 2.5: Phạm vi điều khiển ABS theo góc trượt bánh xe 15 Hình 2.6 : Chu trình điều khiển kín ABS .16 Hình 2.7: Sơ đồ điều khiển cấu p hanh thường .17 Hình 2.8: Sơ đồ khối cụm chức cấu ABS 17 Hình 2.9: Sơ đồ điều khiển cấu ABS 18 Hình 2.10: Vị trí lắp cảm biến 18 Hình 2.11: Cảm biến tốc độ bánh xe loại điện từ 19 Hình 2.12:Tín hiệu điện áp cảm biến tốc độ bánh xe 20 Hình 2.13: Các chế độ hoạt động cảm biến giảm tốc 20 Hình 2.14: Vị trí cấu tạo cảm biến giảm tốc 21 Hình 2.15: Cảm biến gia tốc ngang 22 Hình 2.16: Các chức điều khiển ECU 22 Hình 2.17: Sơ đồ mạch điện ABS xe TOYOTA INNOVA 2010 24 Hình 2.18: Điều khiển chống hãm cứng bánh xe phanh .25 Hình 2.19: Bộ chấp hành thuỷ lực 26 Hình 2.20: Bơm cụm van điện từ 27 Hình 2.21: Sơ đồ van điện từ hệ thống phanh ABS kênh dùng van điện từ vị trí .28 Hình 2.22a: Van giữ áp .29 Hình 2.22b: Van giảm áp 29 III Hình 2.23: Giai đoạn tăng áp, ABS chưa hoạt động 29 Hình 2.24: Pha giữ áp, ABS hoạt động 30 Hình 2.25: Pha giảm áp, ABS hoạt động 30 Hình 2.26: Pha tăng áp, ABS hoạt động .31 Hình 2.27: Sơ đồ điều khiển rơ le va n điện mô tơ bơm 32 Hình 2.28: Đèn báo ABS 33 Hình 3.1: Vị trí đèn báo ABS .38 Hình 3.2: Rút chốt ngắn mạch 39 Hình 3.3:Nối chân E1 TC giắc DLC1 SST 39 Hình 3.4: Mã chẩn đốn hệ thống ABS bình thường 39 Hình 3.5: Mã hư hỏng hệ thống 39 Hình 3.6: Nối chân E1 va TC giắc DLC1 40 Hình 3.7: Xóa mã lỗi đạp phanh 40 Hình 3.8: Mã nháy hệ thống bình thường 41 Hình 3.9: Đèn ABS tắt .41 Hình 3.10: Tháo giắc nối ABS .43 Hình 3.11: Tháo bu long chấp hành .43 Hình 3.12: Tháo bu long thủy lực 43 Hình 3.13: Tháo vít giữ ECU ABS 44 Hình 3.14: Lắp giắc nối .44 Hình 3.15: Tháo chấp hành rơ le ABS .45 Hình 3.16: Nối thiết bị kiểm tra chấp hành 45 Hình 3.17: Thiêt bị kiểm tra chấp hành Toyota .45 Hình 3.18: Đạp phanh kiểm tra chấp hành 46 Hình 3.19: Nhả chân phanh kiểm tra độ rung .46 Hình 3.20: Xoay cơng tắc vị trí “Front RH” 47 Hình 3.21: Tháo cảm biến 48 Hình 3.22: Tháo vòng giữ dây 48 Hình 3.23: Tách giắc nối cảm biến .49 Hình 2.24: Tách kẹp giữ 49 Hình 3.25: Tháo bu lơng lấy cảm biến 49 Hình 3.26: Đo điện trở cảm biến 50 IV Hình 3.27: Kiểm tra vành rô to 50 Hình 3.28: Kiểm tra đèn ABS tắt .51 Hình 3.29: Nối chân E1 va TC giắc DLC1 51 Hình 3.30: Mã hệ thống bình thường 51 Hình 3.31: Mã lỗi hệ thống 52 Hình 3.32: Mã lỗi hệ thống 52 Hình 3.33: Mã hư hỏng hệ thống .53 Hình 4.1: Thiết kế mơ hình 3D cấu phanh ABS 56 Hình 4.2: Mơ hình hệ thống phanh ABS 59 Hình 4.3: Cơ cấu chấp hành xe Lexus ES 300 60 Hình 4.4: Sơ đồ cấu phanh có ABS (Cho xe LE XUS ES 300) .61 Hình 4.5: Bảng táp lơ mơ hình 62 Hình 4.6: kết cấu phận truyền lực thủy lực .63 Hình 4.7: Chân giắc kiểm tra thông mạch 64 Hình 4.8: Rắc ABS ECU .65 Hình 4.9a: Sơ đồ mạch điện xe Lexus ES 300 66 Hình 4.9b: Sơ đồ mạch điện xe Lexus ES 300 67 Hình 4.10:Đèn báo công tắc nguồn 220V 68 Hình 4.11: bàn đạp phanh 69 Hình 4.12: Rơ le chân chân .70 Hình 4.13: Rắc ABS ECU .70 V DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1: Hư hỏng,nguyên nhân mã chẩ n đoán 36 Bảng 3.2: Quy trình chẩn đốn Error! Bookmark not defined Bảng mã chẩn đoán Error! Bookmark not defined VI CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG BẢNG THUYẾT MINH ABS (Anti lock Brake System ): Hệ thống chống hãm cứng bánh xe phanh EBD (Electronic Brake force Distribution): Hệ thống phân phối lực phanh BAS (Brake Assist System): Hệ thống hỗ trợ lực khẩn cấp ECU (Electronic Control Unit): Bộ điều khiển trung tâm ESP (Electronic Stability Program): Hệ t hống ổn định xe điện tử TRC (Traction Control): Hệ thống kiểm soát lực kéo VSC (Vehicle Stability Control): Hệ thống ổn định động học ôtô BBW (Brake – By – Wire): Hệ thống phanh điện ACC: Điều khiển hành trình 10 EHB (Electric Hydraulic Brake): Phanh thủy lực - điện 11 EMB (Electric Mechanical Brake): Phanh khí - điện 12 HCU (Hydraulic Control Unit): Bộ điều khiển thủy lực VII LỜI NÓI ĐẦU Lý chọn đề tài: Ngày Việt Nam, ngành ô tô đà phát triển ngày khẳn g định vị trí phát triền cơng nghiệp Việt Nam Vì mà ngày có nhiều trường đại học, cao đẳng cũ ng trung học đưa ngành công nghệ ô tô vào giảng dạy Trường đại học xem trường có ngành cơng nghệ tơ phát triển mạnh nước ta Ngành công nghệ ôtô ngành ứng dụng nhiều hệ thống đại nhằm đáp ứng nhu cầu địi hỏi an tồn, tiện nghi khả phát huy tối đa công suất động cơ, tốc độ xe người sử dụng Nên nhà chế tạo khơng ngừng cải tiến hồn thiện phận xe Đối với xe có tốc độ cao, điều khiển tình bất ngờ có chướng ngại vật xuất phía trước, buộc người tài xế phải đạp phanh gấp, phanh xe đường trơn trượt, phanh thường bị trượt lết bánh xe, làm xe bị ổn định lái hiệu phanh dễ dẫn đến tai nạn Vì vậy, nhà sản xuất chế tạo ôtô sử dụng hệ thống phanh ABS(Ant i-lock Braking System) để trang bị cho xe đời mới, với mục đích để khắc phục tình trạng đó, nhằm đảm bảo an toàn tuyệt đối cho tài xế củng hành khách xe Hệ thống sử dụng rộng rãi hầu hết loại xe hãng ti ếng Nó có tầm quan trọng lớn việc phanh xe ABS trở thành tiêu chuẩn xe xuất xưởng Tuy khoa khí động lực có đầy đủ tài liệu mơ hình giảng dạy hệ thống ABS đa số mơ hình cồng kềnh thích hợp gi ảng dạy thực tập xưởng Nên nhóm cố gắng nghiên cứu, thiết kế chế tạo mơ hình điều khiển hệ thống phanh ABS với kích thước gọn nhẹ hơn, việc xây dựng mơ hình nhằm giúp cho giảng viên khoa thuận việc giảng dạy lớp xưởng thực tập Mục tiêu nghiên cứu - Nghiên cứu chế độ điều khiển hệ thống phanh ABS - Nghiên cứu chi tiết hệ thống phanh ABS thủy lực - Phân tích kết cấu nguyên lý làm việc cấu chấp hành ABS thủy lực sử dụng van vị trí chi tiết xe Toyota innova Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng ngiên cứu: Nghiên cứu kết cấu, tính kỹ thuật chẩn đốn hư hỏng sửa chữa hệ thống phanh ABS xe Toyota innova Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu phân tích sơ đồ hệ thống ABS xe Toyota innova - Phân tích cấu tạo chi tiết hệ thống phanh ABS xe Toyota innova nguyên lý làm việc chi tiết hệ thống - Các hư hỏng, cách sửa chữa va khắc phục hư hỏng hệ thống - Chẩn đoán mã lỗi hệ thống Phương pháp nghiên cứu: Sinh viên nghiên cứu nghiên cứu tài liệu khoa, mạng mơ hình hệ thống phanh ABS sinh viên trước thầy Ngoài sinh viên nghiên cứu tham khảo ý kiến giảng viên hướng dẫn thầy khoa khí động lực trường đại học hoàn thiện nội dung lý thuyết nghiên cứu hệ thống phanh ABS xe Toyota innova Giới hạn đề tài: Do kiến thức cịn thiếu sót nên sinh viên nghiên cứu nghiên cứu đượ c sơ lược hệ thống ABS xe Toyota inova Giới thiệu chi tiết hệ thống ABS, cấu tạo nguyên lý hoạt động số chi tiế t quan trọng như: Cảm biến tốc đ ộ bánh xe, cảm biến giảm tốc cảm biến lắc ngang, cấu chấp hành, ABS ECU cấu tạ o nguyên lý điều khiển Phân tích cấu trúc, nguyên lý làm việc hệ thống ABS xe Toyota innova, chẩn đoán hư hỏng sửa chữa hư hỏng Phạm vi điều khiển hệ thống ABS Phần thực hành: khôi phục phần mơ hình thực hành hệ thống phanh ABS, sử dụng hệ thống phanh ABS xe Lexus ES 300 CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH ABS 1.1 Quá trình phát triển hệ thống phanh ABS Để giải tốn vấn đề hiệu tính ổn định phanh, phần lớn ô tô đại trang bị hệ thốn g chống hãm cứng bánh xe phanh, gọi hệ thống “Anti lock Brake System’’ thường viết gọi tắt ABS Hệ thống hoạt động chống tượng bị hãm cứng bánh xe cách điều khiển thay đổi áp suất dầu tác dụng lên cấu phanh bánh xe ngăn khơng cho bị hãm cứng phanh đường trơn phanh gấp, đảm bảo tính hiệu tính ổn định ô tô trình phanh Các hệ thống ABS thủy lực phát triển từ hệ thống dùng tàu hỏa vào nă m đầu kỷ 19 Sau đó, hệ thống phanh chống bó cứng bánh xe phát triển máy bay để trợ giúp cho trình hạ cánh đường băng trơn trượt Những ô tô sử dụng ABS vào năm 1954, vài mẫu xe Lincoln với thiết bị hệ thống ABS lấy từ máy bay Pháp Vào đầu năm 60 kỷ trước, hãng xe Mỹ đưa số dòng xe có sử dụng ABS Các hệ thống sử dụng tính tốn tương tự chấp hành chân khơng Vì chấp hàn h chân khơng có thời gian đáp ứng chậm, nên kết quãng đường phanh bị kéo dài trình phanh Vào năm 70, tới lượt hãng xe châu Âu Mercedes BMW đưa hệ thống ABS có điều khiển điện tử Vào năm 1985, Mercedes, BMW Audi sử dụng hệ thống ABS Bosch hãng Ford giới thiệu hệ thống Teves Cuối năm 80, hệ thống phanh ABS sử dụng nhiều d òng xe cao cấp xe thể thao Hiện nay, hệ thống phanh ABS trở thành tiêu chuẩn tr ên tất ô tô ngày trở nên phức tạp Các hệ thống ABS khác c ấu trúc phần cứng thuậ t toán điều khiển Các phận hệ thống phanh ABS cải tiến áp dụng công nghệ khác nhau, nhằm tăng tốc độ hiệu hoạt động Các thuật toán điều khiển nghiên cứu áp dụng lý thuyết điều khiển tự động mới, đem lại hiệu điều khiển cao tiết kiệm chi phí sản xuất Nhằm nâng cao tính ổn định tính an tồn xe chế độ hoạt động xe khởi hành hay tăng tốc đột ngột, vào đường vòng với tốc độ cao, phanh trường hợp khẩn cấp hệ thống phanh ABS thiết kế kết hợp với nhiều cấu khác Hệ thống phanh ABS kết hợp với hệ thống kiểm soát lực kéo Traction Control (hay TRC) làm giảm bớt công suất động phanh bánh xe để tránh tượng bánh xe bị trượt lăn chỗ xe khởi hành hay tăng tốc đột ngột, điều làm hết hoàn thiện hệ thống ABS xe thực tế xây dựng chi tiết quan trọng cần thiết cho hoạt động thực tế xe Sinh viên nghiên cứu hiểu kết cấu hoạt động hệ thống phanh ABS mơ hình Hình 4.2: Mơ hình hệ thống phanh ABS 4.4.1 Các phận mơ hình - 01 Cụm xy lanh phanh loại kép (2 dịng) bầu trợ lực chân không - 01 Cơ cấu chấp hành thuỷ lực (loại van điện vị trí) - 01 Hộp điều khiển ECU - 04 Cảm biến tốc độ bánh xe - 04 đồng hồ đo áp suất dầu phanh - 04 puly đai truyền - 04 cấu phanh loại tang trống moay - 03 bánh cao su dẫn động bánh xe, - 04 bánh đà(khối lượng quán tính) - 04 trục truyền - 02 cụm lăn (quả lô) gối đỡ - 02 cấu thay đổi tải trọng - 01 bảng điều khiển 59 - 01 sơ đồ mạch điều khiển thuỷ lực - 01 bình ắc quy 12V - 01 khung mơ hình + 04 bánh xe chân bàn di chuyển 4.4.2 Các thơng số mơ hình - Kích thước khung: 1,2 x 0,8 x 1,3m - Động dẫn độ ng bánh xe: + Nguồn điện: pha, điện 220 – 250V + Công suất: 2,2 KW - Bánh đà: (khối lượng quán tính xe) + Đường kính: 370 mm + Khối lượng: 70 Kg - Bánh đà:(khối lượng quán tính bánh xe) + Đường kính:360 mm + Khối lượng: 15 Kg - Con lăn:(quả lô) + Đường kính: 135 mm + Khối lượng: 1,5 Kg - Bánh cao su dẫn động bánh xe + Đường kính: 220 mm + Khối lượng: Kg - Cụm cấu phanh + Đường kính: 280 mm + Khối lượng: 8,5 Kg - Kích thước puly + Puly dẫn động:160 mm 4.5: Kết cấu chi tiết hệ thống ABS mơ hình 4.5.1 Cơ cấu chấp hành xe lexus ES 300 Hình 4.3: Cơ cấu chấp hành xe Lexus ES 300 60 Hình 4.4: Sơ đồ c ấu phanh có ABS (Cho xe LEXUS ES 300) Bộ chấp hành hệ thống ABS xe Lexus ES 300 hệ thống điện sử dụng van vị trí điều khiển độc lập cho bánh xe  Nguyên lý làm việc: - Về mặt thủy lực: Khi thực hiệ n trình phanh Người lái đạp vào bàn đạp phanh, tạo áp suất thủy lực truyền từ xilanh tới van điện, độ trượt xe nhỏ 10% thực trình phanh thường van gi ữ mở cửa A cho dòng thủy lực áp suất cao truyền qua cửa B t ới xilanh bánh xe để thực trình phanh Van giảm áp đóng cửa D lại Khi độ trượt xe tới 10 -30% ABS hoạt động Ở chế độ giữ van giảm van giữ đóng, cửa A D đóng lại áp suất giữ xi lanh bánh xe Do đó, bánh xe bị khóa cứng Khi thực q trình giảm cửa A đóng van giữ đóng, van giảm mở , cửa D mở dòng dầ u thủy lực áp suất cao bị giảm xe lại tiếp tục lăn bánh Quá trình tăn g, giảm giữ thực phần nhỏ giây xe dừng lại an tồn khơng có tượng trượt lết xảy - Về mặt điều khiển điện ABS ECU: Khi ABS ECU nhận tín hiệu phản hồi từ cảm biến bánh xe, cảm biến G (cảm biến giảm tốc) Dựa vào tín hiệu điện khác từ cảm biến ABS ECU phân tích mức độ trượt xe khoảng 10-30% điều khiển hoạt động ABS 61 + Chế độ giảm: Khi tượng trượt xảy ABS ECU truyền tín hiệu điện áp tới van giảm áp với điện áp 5V Van giảm mở làm cửa D mở dòng thủy lực áp suất cao giảm bớt áp suất th ực hiệ n trình giữ giây lát Khi van giữ đóng + Chế độ giữ áp: Khi áp suất phanh giảm ABS ECU tiếp tục điều khiển van giảm giữ đóng lại,van thực trình giữ áp + Chế độ tăng áp: Khi bánh xe chuyển động ABS ECU nhận tốc độ xe nhờ cảm biến tốc độ bánh xe cảm biến giảm tốc ABS ECU tiếp tục điều khiển van giữ áp mở ra, đóng van giảm áp mô tơ bơm tiếp tục hoạt động bơm thêm dầu phanh lên xilanh bơm trực tiếp vào cấu chấp hành phanh, x ylanh 4.5.2: Bảng táp lơ xây dựng mơ hình Hình 4.5: Bảng táp lơ mơ hình Bộ chấp hành (van vị trí); Bánh sau phải; 3.ABS ECU; 4.Đồng hồ báo áp suất tổng phanh; 5.các dồng hồ báo: đèn phanh,báo múc dầu phanh, đèn 12V, đèn ABS; Đèn 220V; Khóa điện; Bánh sau trái; Bánh trước trái; 10,11 Đồng hồ áp suất; 12 Bánh truocs phải;13 Giắc DLC3; 114 Giắc đo thông mạch cơng tắc đánh pan Bảng táp lơ bố trí nhỏ gọn, mang tính thẩm mỹ thể chi tiết quan trọng hệ thống phanh ABS (Hình 4.4 ) thể sơ đồ mạch điều khiển van điện thủy lực cấu chấp hành hệ thống ABS, ABS ECU: điểu khiển trung tâm hệ thống Các nút đo thông mạch ABS ECU chi tiết cảm biến như: van cấu chấp hành , chân điều khiển ABS ECU Đồng hồ áp suất giúp ta nhìn thấy áp suất xilanh áp suất bánh xe thực 62 trình phanh mơ hình Các cơng tác đánh pan nhằm mục đích giúp ta xác định lỗi khơng thơng mạch số dây nối hệ thống như: đo thông mạch van cấu chấp hành với ABS ECU, rơ le với ABS ECU…Bộ phận đèn báo để báo hoạt động hệ thống thực bước trình khởi động hệ thống trình thực phanh 4.5.3: Kết cấu phận truyền lực th ủy lực 4.5.3.1: Cấu tạo: Hình 4.6: kết cấu phận truyền lực thủy lực Động lai pha; Bánh đà tạo mô men; 3.cơ cấu phanh trước phải; 4.Quả lô bánh truyền chuyển động tới bánh trước phải; Xilanh phanh chính; Bu ly dẫn động; Cơ c ấu phanh trước trái; Quả lô bánh dẫn động sau trái phải Đường ống thủy lực 4.5.3.2: Nguyên lý làm việc - Khi bắt đầu khởi động hệ thống ta cắm giắc điện pha để thực khởi động động lai pha, bậ t công tắc nguồn động pha vị trí ON Khi động lai pha hoạt động momen truyền tới bu ly nhờ cấu dây đai dẫn động.momen tiếp tục truyền tới bánh đà Bánh đà có chức tạo momen xoắn lớn truyền 63 momen lớn tới lô, truyền tới bánh dẫn động truyền momen xoắn tới bánh xe làm bánh xe cấu phanh quay Khi hệ thống đạt tốc độ mong muốn ta nhấn nút OFF công tắc động pha Và thực trình phanh - Thực q trình phanh: Sau tắt cơng tắc nguồn ta thực đạp bàn đạp phanh tạo áp suất thủy tĩnh lớn xilanh phanh Khi tốc độ thấp cấu thực trình phanh thường Áp suất thủy tĩnh lớn truyền từ xilanh phanh tới cấu chấp hành, qua van điện từ vị trí phanh thường dẫn tới xilanh bánh xe để thực trình phanh Nếu hệ thống ABS có đủ yếu tố như: Tốc độ hợp lý, ABS ECU hoạt động tốt, cảm biến hoạt động tốt, cấu chấp hành hoạt động tốt, đ ĩa sẻ rãnh đạ t tiêu chuẩn thiết kế hã ng hệ thống ABS hoạt độ ng tốt Khi van giảm giữ cấu chấp hành hoạt động đóng mở theo điều khiển ABS ECU đóng mở van làm đóng mở dịng thủy lực Tuy nhiên mơ hình chúng em khơi phục phần hệ thống nhằm tạo mơ hình để phục vụ cho học tập, đồng thời kinh phí có hạn nên ng em thực tới bước tạo mơ hình tham khảo để học tập Mơ hình cịn thiếu sót mong bạn sinh viên thầy khoa khí động lực làm cho mơ hình hoạt động trình nghiên cứu Mong bạn sinh viên sử dụng mơ hình thơng cảm nghiên cứu thêm giúp mơ hình hoạt động bình thường mong muốn 4.5.4: Các chân giắc kiểm tra thơng mạch xây dựng mơ hình Hình 4.7: Chân giắc kiểm tra thơng mạch Mơ hình xây dựng nhằm mục đích phục vụ cho q trình học tập nghiên cứu, tìm hiểu sinh viên khoa khí động lực Do mơ hình có thiết kế chân giắc nối từ ABS ECU chấp hành bảng táp lô Tiện lợi cho việc đo kiểm tra thông mạch chi tiết hệ thống ABS ECU, cấu chấp hành, 64 cảm biến Ví dụ: Có thể đo thông mạch chân SRRR, SRRH, SFLR, SFLH, SRLR,SRLH, SFRH, SFRR bảng táp lơ với chân giắc cắm chấp hành, vị trí chân giắc theo sơ đồ mạch Đo th ông mạch cảm biến cách đo chân FL+ FL- cảm biến trước trái, FR+ FR - cảm biến trước phải Tương tự ta đo cảm biến sau phải sau trái Đo điện trở cảm biến, cảm biến bánh trước điện trở từ 0.6 – 2.5kΩ, cảm biến b ánh sau từ 1.4 – 2.3kΩ 4.5.5 Sơ đồ mạ ch điện xe Lexus ES 300 sử dụng lắp đặt mô hình Hình 4.8: Rắc ABS ECU 65 Hình 4.9a: Sơ đồ mạch điện xe Lexus ES 300 66 Hình 4.9b: Sơ đồ mạch điện xe Lexus ES 300 4.6: Hướng dẫn sử dụng mơ hình 4.6.1: Cấp nguồn cho hệ thống - Cắm rắc điện pha cấp nguồn cho động lai pha - Cấp nguồn 12V cho hệ thống ABS 67 + Cặp điện màu đỏ lắp vào cực dương (+) ắc quy + Cặp điện màu đen lắp vào cực âm (-) ắc quy Vậy thực xong trình cấp nguồn cho mơ hình ABS Chú ý: Khi cấp nguồn 12V cho hệ thống điện ABS không đấu nhầm cực ( -) (+) ắc quy 4.6.2: Cho mơ hình hoạt động - Mở khóa điện vị trí ON Khi đèn 12V sáng, hệ thống cấp điện - Bật công tắc cấp nguồn 220V cho động lai pha cách nhấn nút ON Đèn 220V sáng Dịng điện 220V cấp Hình 4.10:Đèn báo công tắc nguồn 220V Công tắc ON; Công tắc OFF - Động lai h oạt động, nhờ có hệ thống dây đai, bánh đà, bánh dẫn động momen xoắn truyền tới bánh xe, cấu phanh quay - Khi tốc độ quay động lai cấu phanh lớn tiến hành tắt cơng tắc nhuồn 220V cách bấm nút OFF, nút số (hình 4.10) - Sau tắt công tắc số ta tiến hành đạp bàn đạp phanh cách dứt khoát để tạo áp suất lớn tác động lên cấu phanh - Sau đạp bàn đạp phanh cấu thực q trình phanh Dịng dầu áp suất cao truyền áp suất thủy tĩnh tới cấu chấp hành, qua van tới xilanh bánh xe - Khi đèn báo áp suất dầu sáng phải thê m dầu vào bình dầu phanh tránh tình trạng e khí hết dầu phanh 68 Hình 4.11: Bàn đạp phanh Bàn đạp phanh; Công tắc đèn phanh 4.6.3: Cách kiểm tra thông mạch chân ABS ECU, cấu chấp hành, cảm biến 4.6.3.1: Đo thông mạch cảm biến - Cảm biến trước trái: + Đo thông mạch chân (+) cảm biến với chân FL+ táp lô + Đo thông mạch chân (-) cảm biến với chân FL- táp lô + Đo điện trở cảm biến Đo chân FL+ FL- Điện trở 0.6 - 2.5kΩ - Cảm biến trước phải: + Đo thông mạch chân (+) cảm biến với chân FR+ táp lô + Đo thông mạch chân ( -) cảm biến với chân FR - táp lô + Đo điện trở cảm biến Đo ch ân FR+ FR- Điện trở 0.6- 2.5kΩ - Cảm biến sau trái : + Đo thông mạch chân (+) cảm biến với chân R L+ táp lô + Đo thông mạch chân (-) cảm biến với chân RL- táp lô + Đo điện trở cảm biến Đo chân RR+ RR - Điện trở 1.4- 2.3kΩ - Cảm biến sau phải: + Đo thông mạch chân (+) cảm biến với chân RR+ táp lô + Đo thông mạch chân (-) cảm biến với chân RR- táp lô + Đo điện trở cảm biến Đo chân RR+ RR- Điện trở 1.4 - 2.3kΩ 69 4.6.3.2: Đo thông mạch chấp hành với ABS ECU bảng táp lô Cơ cấu chấp hành sử dụng giắc 5A 6B 5A giắc chân van điện từ 6B giắc chân bơm.( Hình 4.12) giắc A22 A, A23 B - Đo thông mạch chân số A với chân 2B, SFRH bảng táp lô - Đo thông mạch chân s ố 2A với chân 15B, SRLH bảng táp lô - Đo thông mạch chân s ố 3A với chân 5A, SFLH bảng táp lô - Đo thông mạch chân s ố 4A với chân 11A, SRRH bảng t áp lô - Đo thông mạch chân s ố 5A với chân 1B, SFRR bảng táp lô - Đo thông mạch chân số 6A với chân 14B, SRLR bảng táp lô - Đo thông mạch chân số 7A với chân 6A, SFLR bảng táp lô - Đo thông mạch chân số 8A với chân 12A, SRRR bảng táp lô - Chân 1B thông mát - Đo thông mạch chân 2B với chân số rơ le chân táp lô - Đo thông mạch chân 3B với chân MT bảng táp lô - Đo thông mạch chân 4B với chân sô rơ le chân bảng táp lơ Hình 4.12: Rơ le chân chân A Rơ le chân; B Rơ le chân Hình 4.13: Rắc ABS ECU 70 KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu tài liệu, tìm hiểu thực tế v ới giúp đỡ nhiệt tình thầy em hồn thành đề tài với nội dung: “Nghiên cứu kết cấu, tính kỹ thuật, chẩn đốn hư hỏng sử a chữa hệ thống phanh ABS xe Toyota innova” + Về mặt lý thuyết - Nêu tổng quan hệ thống ABS xe Toyota innova - Phân tích kết cấu, nguyên lý làm việc hệ thống phanh ABS xe Toyota innova - Xây dựng cách chẩn đoán hư hỏng, sửa chữa hệ thống phanh ABS + Về mặt thực hành - Nhóm sinh viên chúng em hồn thành nhiệm vụ khơi phục phần mơ hình hệ thống ABS xưởng khoa khí động lực trường ĐH Tuy cố gắng xong điều kiện thời gian không cho phép, lượng kiến thức hạn chế hệ thống ABS kiến thức ABS chưa chuyên sâu si nh viên khoa khí động lực nên đề tài chúng em cịn nhiều thiếu sót như: Chưa phân tích sâu, chưa tìm hiểu kỹ Rất mong đóng góp ý kiến thầy cô bạn học sinh, sinh viên khoa để đề tài chúng em hoàn thiện Đề xuất ý kiến: Hệ thống ABS áp dụng phổ biến động ôtô hiểu biết học sinh, sinh viên vấn đề tren cịn nhiều hạn chế Do để giảng đường Đại Học sát với thực tế Xã hội chúng em xin đưa số ý kiến đề xuất để khắc phục tình trạng + Về phía nhà trường: - Đầu tư thêm tư liệu, sách tham khảo hệ thống ABS - Trang bị động có áp dụng hệ thống ABS cho học sinh, sinh viên học thực hành xưởng - Ra đề tài nghiên cứu khoa học, đề tài tốt nghiệp cho học s inh, sinh viên thực hiệ n để nâng cao kiến thức chuyên ngành - Tổ chức cho học sinh, sinh viên thực tập xí nghiệp, tham quan xưởng sản xuất để sinh viên tiếp xúc với thực tế + Về phía học sinh, sinh viên Nghiên cứu, tìm hiểu tài liệu, rèn luyệ n tay nghề, tìm hiểu thực tế để nâng cao kiến thức chuyên ngành 71 Trên số ý kiến đề xuất chúng em, hy vọng ý kiến giúp cho hệ thống ABS thân thiện với học sinh, sinh viên Chúng em xin chân thành cảm ơn! Hưng yên, ngày tháng năm 2013 Nhóm sinh viên: 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO Lý thuyết ôtô máy kéo - GS.TSKH Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng - Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội - 2005 Lý thuyết ôtô - TS Nguyễn Nước - Nhà xuất giáo dục 2001 Hệ thống điện điện tử ôtô đại - Đỗ Văn Dũng - Trường ĐHSPKT TP.HCM Thiết kế tính tốn ơtơ máy kéo - Nguyễn Hữu Cẩn, Phan Đình Kiên - Nhà xuất ĐH THCN Hà Nội - 1987 Hướng dẫn thiết kế hệ thống phanh ơtơ máy kéo – Dương Đình Khuyến – Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Phanh ôtô (khoa học thành tựu mới) - GS TSKH Nguyễn Hữu Cẩn - Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội - 2004 Kỹ thuật sửa chữa ôtô - T.S Hồng Đình Long - Nhà xuất Giáo Dục "Tài liệu đào tạo hãng : TOYOTA,HUYNDAI,NISSAN,FORD” Sổ tay hướng dẫn bảo dưỡng sửa chữa hãng ôtô 73 ... tập Mục tiêu nghiên cứu - Nghiên cứu chế độ điều khiển hệ thống phanh ABS - Nghiên cứu chi tiết hệ thống phanh ABS thủy lực - Phân tích kết cấu nguyên lý làm việc cấu chấp hành ABS thủy lực sử... thuyết nghiên cứu hệ thống phanh ABS xe Toyota innova Giới hạn đề tài: Do kiến thức thiếu sót nên sinh viên nghiên cứu nghiên cứu đượ c sơ lược hệ thống ABS xe Toyota inova Giới thiệu chi tiết hệ thống. .. Trên tơ ngồi hệ thống phanh bố trí b ánh xe cịn có hệ thống khác hệ thống phanh phụ, hệ thống phanh dừng, phanh chậm dần phanh an tồn (khi có cố hỏng hệ thống cấp khí nén hệ thống phanh khí nén)