LÍ THUYẾT ô tô đề tài hệ THỐNG PHANH ABS TRÊN XE TOYOTA INNOVA

ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CƠ ĐIỆN ĐIỆN TỬ - LÍ THUYẾT Ơ TƠ Đề tài: HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN XE TOYOTA INNOVA PHẠM HỒNG SƠN NGUYỄN VĂN QUỐC LÂM TƯỜNG VỸ CAO SỸ THANH BÌNH Đồng Nai, 11/2022 ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CƠ ĐIỆN ĐIỆN TỬ - LÍ THUYẾT Ơ TƠ Đề tài: HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN XE TOYOTA INNOVA Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC ThS NGUYỄN HOÀNG LUÂN Đồng Nai, 11/2022 MỤC LỤC LỜI NĨI ĐẦU Ngày Việt Nam, ngành tơ đà phát triển ngày khẳng định vị trí phát triền cơng nghiệp Việt Nam Vì mà ngày có nhiều trường đại học, cao đẳng trung học đưa ngành công nghệ ô tô vào giảng dạy Trường đại học Lạc Hồng xem trường có ngành cơng nghệ tơ phát triển mạnh nước ta Ngành công nghệ ôtô ngành fíng 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(Anti-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 tiếng 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 giảng dạy thực tập xưởng Nên nhóm chúng tơi cố gắng nghiên cứu, thiết kế chế tạo mô 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 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH ABS 1.1 Quá trình phát triển hệ thống phanh ABS Để giải toán vấn đề hiệu tính ổn định phanh, phần lớn tơ đại trang bị hệ thống 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 tơ q trình phanh Các hệ thống ABS thủy lực phát triển từ hệ thống dùng tàu hỏa vào năm 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 hành 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 dòng xe cao cấp xe thể thao Hiện nay, hệ thống phanh ABS trở thành tiêu chuẩn tất ô tô ngày trở nên phức tạp Các hệ thống ABS khác cấu trúc phần cứng thuật 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 toàn 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 tổn hao vô ích phần công suất động tính ổn định chuyển động tơ Hình 1.1: Sơ đồ so sánh xe có trang bị ABS khơng có ABS Hệ thống phanh ABS kết hợp với hệ thống BAS (Break Assist System) làm tăng thêm lực phanh bánh xe để có quãng đường phanh ngắn trường hợp phanh khẩn cấp Hệ thống phanh BBW bắt đầu thử nghiệm từ năm 1997, hệ thống phanh dựa sở điều khiển điện tử, hệ thống: Steer-by-wire (hệ thống lái điều khiển điện tử), Drive-by-wire (hệ thống truyền lực điều khiển điện tử) tạo nên kết cấu thông minh ô tô Hệ thống BBW vắng mặt cấu khí, phân chia thành: - BBW có hỗ trợ thủy lực viết tắt EHB (Electric Hydraulic Brake) - BBW không hỗ trợ thủy lực, EMB (Electric Mechanical Brake) Quá trình phát triển hệ thống phanh nói chung xe tơ khái quát mốc thời gian hình 1.2 Hình 1.2: Quá trình phát triển hệ thống phanh ô tô 1.2 Tình hình nghiên cứu ngồi nước Ngồi nước: Các hãng sản xuất xe chế tạo hệ thống phanh ABS để đảm bảo tính an tồn chủ động xe Tiêu chuẩn Châu Âu quy định từ năm 2001, xe tải phải trang bị hệ thống phanh ABS Trong nước: Tại Việt Nam ô tô tăng nhanh số lượng, chủng loại, nhãn mác, qua tìm hiểu hãng ô tô lưu hành thông dụng như: Toyota, Ford, Hyundai, Kia, Honda…, hầu hết trang bị hệ thống phanh ABS Nhiều doanh nghiệp sản xuất ô tô nước đần nội địa hóa cụm chi tiết tiến đến sản xuất ô tô với thương hiệu riêng Do đó, thời gian qua nước có nhiều cơng trình nghiên cứu hệ thống phanh nói chung hệ thống phanh ABS nói riêng Các cơng trình nghiên cứu có ý nghĩa góp phần làm rõ sở lý thuyết q trình phanh tơ, giải vấn đề vấn đề điều khiển trình phanh nhằm nâng cao chất lượng hiệu phanh Trong công tác đào tạo nhà trường, kiến thức hệ thống phanh ABS chưa giảng dạy thành chuyên đề cho sinh viên học sinh nghề cơng nghệ tơ Nhà trường cịn thiếu mơ hình phục vụ cho nội dung giảng dạy hệ thống phanh ABS Với phân tích trên, đồ án chọn đề tài “Nghiên cứu kết cấu,tính kỹ thuật chẩn đoán hư hỏng sửa chữa xe toyota innova” 1.3 Nhiệm vụ yêu cầu hệ thống phanh Hệ thống phanh ô tô làm nhiệm vụ giảm tốc độ chuyển động xe dừng xe cách chủ động Trên tơ ngồi hệ thống phanh bố trí bánh 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) Các tiêu đánh giá chất lượng làm việc hệ thống phanh tiêu hiệu tiêu ổn định hướng chuyển động ô tô phanh Chỉ tiêu hiệu yêu cầu quãng đường phanh xe, giảm tốc phanh, thời gian phanh không giới hạn qui định nhằm làm cho xe giảm tốc nhanh, dừng xe với quãng đường ngắn Chỉ tiêu ổn định hướng yêu cầu góc lệch hướng chuyển động tơ q trình phanh hành lang chiếm chỗ ô tô q trình phanh khơng vượt q giới hạn qui định Để tăng lực phanh, xe dùng hệ thống phanh thủy lực, sử dụng cấu phanh với bố trí xy lanh phanh bánh xe kiểu đối xứng qua tâm, cấu phanh guốc kiểu tùy động, sử dụng cấu phanh đĩa Để tăng lực dẫn động phanh, xe bố trí thêm cường hóa (thơng thường với xe tải nhẹ cường hóa kiểu chân khơng) Tuy nhiên, lực phanh phát huy tối đa lại phụ thuộc vào khả bám (bám dọc) bánh xe với mặt đường Kích thước kết cấu cấu phanh bánh xe phận cường hóa dẫn động phanh tính tốn sở giới hạn khả bám dọc bánh xe với mặt đường 1.4 Đặc điểm hệ thống phanh thủy lực xe du lịch sản xuất Việt Nam Trên xe du lịch thường sử dụng hệ thống phanh thủy lực có cường hóa chân khơng Hình 1.3 sơ đồ điển hình hệ thống phanh thủy lực xe du lịch lắp ráp Việt Nam - Xy lanh phanh tạo áp suất thủy lực đẩy dầu thủy lực theo đường ống dẫn dầu tạo áp suất làm việc cho xy lanh phanh bánh xe Để tăng tính an tồn cho hệ thống phanh, xe tải thường sử dụng hệ thống phanh dẫn động hai dòng kiểu trước/sau xy lanh phanh thường có kết cấu kiểu tandem Xy lanh có hai buồng làm việc riêng để cung cấp áp suất dầu bánh xe cầu trước bánh xe cầu sau Trong trường hợp có dịng dẫn động (ra bánh xe cầu trước bánh xe cầu sau) bị hỏng hệ thống giữ hiệu phanh cho dịng dẫn động cịn lại Hình 1.3: Sơ đồ hệ thống phanh xe du lịch sản xuất Việt Nam 1,2 Cơ cấu phanh trước, sau; Bơm chân khơng; Bình chân khơng; Bàn đạp phanh; Xy lanh phanh kiểu tandem; Bộ trợ lực phanh kiểu chân khơng; Bình chứa dầu phanh; Phanh tay Các cấu phanh bánh xe thường sử dụng xe tải cấu phanh guốc (hình 1.4) bao gồm cụm chi tiết: Xy lanh phanh bánh xe, mâm phanh, guốc phanh, lò xo hồi vị guốc phanh, tang trống Cơ cấu phanh đĩa chưa sử dụng xe tải lắp nước 10 Hình 3.16: Nối thiết bị kiểm tra chấp hành Kiểm tra hoạt động chấp hành Hình 3.17: Thiêt bị kiểm tra chấp hành Toyota - Nổ máy cho chạy tốc độ không tải - Bật công tắc lựa chọn thiết bị kiểm tra đến vị trí “ Front RH“ - Nhấn giữ công tắc Motor vài giây - Đạp phanh giữ đến hồn thành bước - Nhấn công tắc POWER kiểm tra bàn đạp phanh xuống 52 Hình 3.18: Đạp phanh kiểm tra chấp hành Chú ý : Không giữ công tắc POWER lâu 10 giây - Nhả công tắc POWER kiểm tra chân phanh xuống - Nhấn giữ công tắc Motor vài giây sau kiểm tra chân phanh trả vị trí cũ - Nhả chân phanh Hình 3.19: Nhả chân phanh kiểm tra độ rung - Nhấn giữ công tắc Motor vài giây - Đạp phanh giữ khoảng 15 giây Khi giữ chân phanh, ấn công tắc Motor vài giây Kiểm tra chân phanh không bị rung 53 Kiểm tra bánh xe khác - Xoay công tắc lựa chọn tới vị trí “Front RH” Hình 3.20: Xoay cơng tắc vị trí “Front RH” - Kiểm tra hoạt động chấp hành - Kiểm tra bánh sau với công tắc lựa chọn vị trí “REAL RH” “REAL LH” theo quy trình tương tự Nhấn cơng tắc Motor Nhấn giữ công tắc Motor vài giây Tháo thiết bị kiểm tra khỏi chấp hành Tháo dây điện phụ khỏi chấp hành, rơ le điều khiển dây điện phía thân xe Chú ý - Khi dùng chế độ lệnh chủ động để vận hành van địên từ động bơm, đảm 54 bảo giữ thời gian hoạt động vòng 10 giây để tránh làm hang điều khiển thuỷ lực ABS - Khi làm việc có hai người, người nên đáp chân phanh, người cố xoay bánh xe kiểm tra Những mục sau xác định - Sai hỏng bối dây điện chi tiết hệ thống đầu vào điều khiển thuỷ lực ABS - Rò rỉ nhỏ bên hệ thống thuỷ lực điều khiển thuỷ lực ABS - Sai hỏng chập chờn cụm 3.4 Tháo/lắp cảm biến tốc độ bánh xe 3.4.1 Quy trình tháo, lắp cảm biến tốc độ bánh xe Hình 3.21: Tháo cảm biến Tháo bánh xe Tách vòng giữ dây khỏi xe kéo giắc nối cảm biến tốc độ bánh xe 55 Hình 3.22: Tháo vịng giữ dây Tách giắc nối cảm biến Hình 3.23: Tách giắc nối cảm biến Tách kẹp giữ 56 Hình 2.24: Tách kẹp giữ Tháo bulông Tháo bulông lấy cảm biến tốc độ bánh xe Hình 3.25: Tháo bu lơng lấy cảm biến Chú ý: Trước tháo, làm chất bẩn bám xung quanh cảm biến tốc độ bánh xe Quy trình lắp theo trình tự ngược với quy trình tháo 3.4.2 Kiểm tra tốc độ bánh xe Chú ý: Trong chức kiểm tra cảm biến kiểm tra, ABS không hoạt động hệ thông phanh làm việc cấu phanh bình thường (khơng có ABS) Tháo giắc cảm bíên tốc độ Đo điện trở cực Hình 3.26: Đo điện trở cảm biến Điện trở 0,8- 1,3 KΏ (cảm biến tốc độ bánh trước) 57 Điện trở 1,1- 1,7 KΏ (Cảm biến tốc độ bánh sau) Nếu điện trở khơng tiêu chuẩn phải thay cảm biến Khơng có thơng mạch chân cảm biến thân cảm biến Nếu có thay cảm biến Nếu khơng có hư hỏng nối lại giắc cảm biến tốc độ Quan sát phần cưa ro to cảm biến Hình 3.27: Kiểm tra vành rô to Kiểm tra điện áp ắc quy khoảng 12V Kiểm tra đén báo ABS - Bật khoá điện ON - Kiểm tra đèn ABS sáng giây Nếu không, kiểm tra sửa chữa hay thay cầu chì, bóng đèn hay dây điện Hình 3.28: Kiểm tra đèn ABS tắt - Kiểm tra đèn ABS tắt - Tắt khoá điện 58 - Dùng SST, nối chân E1 với chân Tc Ts giắc kiểm tra Hình 3.29: Nối chân E1 va TC giắc DLC1 - Kéo phanh tay nổ máy - Kiểm tra đèn ABS nháy khoảng lần/1 giây Hình 3.30: Mã hệ thống bình thường Kiểm tra mức tín hiệu cảm biến Lái xe chạy thẳng tốc độ – km/h kiểm tra xem đèn ABS có bật sáng sau ngừng khơng Nếu đèn sáng không nháy tốc độ xe không nằm khoảng tiêu chuẩn, dừng xe đọc mã chẩn đốn, sau sửa chi tiết hỏng 59 Hình 3.31: Mã lỗi hệ thống Chú ý: - Nếu đèn bật sáng tốc độ xe từ 4- km/h, việc kiểm tra hoàn thành, tốc độ xe vượt km/h, đèn ABS nháy lại, trạng thái cảm biến tốc độ tốt - Trong đèn ABS tắt, không gây rung động mạnh lên xe tăng tốc, giảm tốc, Phanh, sang số, đánh lái hay va đập từ ổ gà mặt đường Kiểm tra thay đổi tín hiệu cảm biến tốc độ thấp Lái xe chạy thẳng tốc độ 45- 55 Km/h kiểm tra xem đèn ABS có sáng sau tạm dừng giây không Nếu đèn báo bật sáng mà khơng nháy tốc độ xe nằm ngồi khoảng tiêu chuẩn, dừng xe đọc mã chẩn đoán Sau sửa chữa chi tiết hỏng Kiểm tra thay đổi tín hiệu cảm biến tốc độ cao - (2WD) kiểm tra tương tự tốc độ khoảng 110- 130 Km/h - (4WD) kiểm tra tương tự tốc độ khoảng 80- 90 Km/h - Đọc mã chẩn đoán - Dừng xe, đèn báo bắt đầu nháy - Đếm số lần nháy 60 Hình 3.33: Mã hư hỏng hệ thống Đưa cấu trạng thái bình thường - Tắt khoá điện OFF - Tháo SST khỏi cực E1, Tc Ts giắc kiểm tra - Tháo cụm moayơ (sau) hay bán trục (trước) - Kiểm tra cưa roto cảm biến xem có bị nứt vặn hay không Mô hệ thống phanh ABS 61 62 63 CHƯƠNG : KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu tài liệu, tìm hiểu thực tế với giúp đỡ nhiệt tình thầy Nguyễn Hoàng Luân em hoàn thành đề tài với nội dung: “Nghiên cứu kết cấu, tính kỹ thuật, chẩn đoán hư hỏng sửa 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 Chúng em xin chân thành cảm ơn! 64 65