Đồ án Sua chua he thong ABS potx

Một ô tô có cơ cấu phanh tốt, có độ tincậy cao thì mới có khả năng phát huy hết công suất, xe mới có khả năng chạy ở tốc độ cao, tăng tính kinh tế nhiên liệu, tính an toàn và hiệu quả vậ

M C L CỤC LỤC ỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU……….2

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI………3

1.1.Đặt vấn đề……… 3

1.2.Lịch sử phát triển của cơ cấu ABS của nước ta……….4

CHƯƠNG 2 CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA CỤM CHI TIẾT CỦA CƠ CẤU ABS……… 5

2.1.Giới thiệu chung………5

2.2.Cấu tạo và hoạt động của các cụm chi tiết và cả cơ cấu ABS………7

2.2.1.Cảm biến tốc độ bánh xe.……… ……7

2.2.2.Cảm biến giảm tốc……… 8

2.2.3.Cảm biến gia tốc ngang………… ……… 10

2.2.4 Hộp điều khiển điện tử(ECU)……… …10

2.2.5.Bộ chấp hành thủy lực……… ……….14

2.3.Các chức năng kiểm tra,chẩn đoán và an toàn……….19

2.3.1.Điều khiển các rơle……….…….19

2.3.2.Chức năng kiểm tra ban đầu và kiểm tra cảm biến………20

2.3.3.Chức năng chẩn đoán……… 21

2.3.4.Chức năng an toàn……… …… 21

CHƯƠNG 3 HƯ HỎNG VÀ CÁCH KHẮC PHỤC CỦA CƠ CẤU PHANH CHỐNG HÃM CỨNG BÁNH XE ABS………22

3.1.Hư hỏng và cách khắc phục………22

3.1.1.Khi sửa chữa ABS tổng quát cần lưu ý.………… …

………… 22

3.1.2.Hư hỏng ban đầu……….23

3.1.3.Hư hỏng, nguyên nhân và mã chẩn đoán………24

3.2.Chẩn đoán………25

3.3.Thao tác tháo, lắp và kiểm tra bộ chấp hành thủy lực………29

3.3.1.Tháo/lắp bộ thủy lực trên xe……… ….29

3.3.2.Kiểm tra bộ chấp hành thủy lực……… 31

3.4.Tháo/lắp cảm biến tốc độ bánh xe……… 35

3.4.1.Quy trình tháo,lắp cảm biến tốc độ bánh xe ……… 35

3.4.2.Kiểm tra tốc độ bánh xe ……… 36

KẾT LUẬN CHUNG……… 41

TÀI LIỆU THAM KHẢO……… 42

LỜI NểI ĐẦU

Ngày nay, nền kinh tế xã hội phát triển mạnh mẽ, nhu cầu di chuyển đi lạităng cao, ôtô là phơng tiện tham gia lu thông trên đờng bộ có số luợng lớn Khi đờisống ngày một nâng cao thì yêu cầu về an toàn cho ngời và phuơng tiện cũng phảinâng cao và một trong những cơ cấu đảm bảo sự an toàn trên ôtô là hệ thống phanh

Do mật độ ôtô trên đờng ngày càng lớn và tốc độ chuyển động ngày càng caocho nên vấn đề tai nạn giao thông trên đờng là vấn đề cấp thiết hàng đầu luôn cầnphải quan tâm ở nớc ta những năm gần đây số vụ tai nạn và số ngời chết do tai nạn

là rất lớn Theo thống kê của các nớc thì trong tai nạn giao thông đờng bộ 60-70%

do con ngời gây ra, 10-15% do h hỏng máy móc, trục trặc về kỹ thuật và 20-30% do

đờng xá xấu Trong nguyên nhân h hỏng do máy móc, trục trặc về kỹ thuật thì tỷ lệtai nạn do các cụm của ôtô gây nên đợc thống kê nh sau: Phanh chân 52,2-74,4%,phanh tay 4,9-16,1%, lái 4,9-19,2%, chiếu sáng 2,3-8,7%, bánh xe 2,5-10%, các hhỏng khác 2-18,2%

Từ các số liệu nêu trên thấy rằng, tai nạn do hệ thống phanh chiếm tỷ lệ lớnnhất trong các tai nạn do kỹ thuật gây lên Chính vì thế mà hiện nay hệ thống phanhngày càng đợc cải tiến, tiêu chuẩn về thiết kế chế tạo và sử dụng hệ thống phanhngày càng nghiêm ngặt và chặt chẽ

Chính vì thế, em đã chọn đề tài “Xây dựng quy trình sửa chữa, điều chỉnh

hệ thống phanh ABS” để tìm hiểu nghiên cứu về kết cấu cơ bản của hệ thống

phanh ABS Đồng thời giỳp cho việc bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống phanh ABS đạthiệu quả, đảm bỏo an toàn cho người và xe trong quỏ trỡnh vận hành

Em xin chõn thành cảm ơn thầy Đỗ Văn Cường người trực tiếp hướng dẫn cựng

cỏc thầy trong bộ mụn ụtụ, Khoa Cơ Khớ Động Lực - Trường ĐHSPKT Hưng Yờn

đó giỳp đỡ chỳng em trong quỏ trỡnh thực hiện đề tài

Em xin chõn thành cảm ơn!

Hưng yờn, ngày.22.thỏng.12 năm 2011

CHƯƠNG I CƠ SỞ Lí LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề

Cơ cấu phanh là cơ cấu an toàn chủ động của ô tô, dùng để giảm tốc độ haydừng và đỗ ôtô trong những trường hợp cần thiết Nó là một trong những cụm tổngthành chính và đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển ô tô trên đường.

Chất lựơng của một cơ cấu phanh trên ô tô được đánh giá thông qua tính hiệuquả phanh (thể hiện qua các chỉ tiêu như quãng đường phanh, gia tốc chậm dần, thờigian phanh và lực phanh), đồng thời đảm bảo tính ổn định chuyển động của ô tô khiphanh Đây là vấn đề luôn được quan tâm và nghiên cứu của các nhà khoa học, cácchuyên gia kỹ thuật trong ngành công nghiệp ôtô

Nền công nghiệp ôtô đang ngày càng phát triển mạnh, số lượng ô tô tăngnhanh, mật độ lưu thông trên đường ngày càng lớn Các xe ngày càng được thiết kếvới công suất cao hơn, tốc độ chuyển động nhanh hơn thì yêu cầu đặt ra với cơ cấuphanh cũng càng cao và nghiêm ngặt hơn Một ô tô có cơ cấu phanh tốt, có độ tincậy cao thì mới có khả năng phát huy hết công suất, xe mới có khả năng chạy ở tốc

độ cao, tăng tính kinh tế nhiên liệu, tính an toàn và hiệu quả vận chuyển của ô tô.Một vấn đề lớn và cũng là bài toán quan trọng cần phải giải quyết đối với hoạtđộng của cơ cấu phanh, đó là khi ô tô phanh gấp hay phanh trên các loại đường có

hệ số bám õ thấp như đường trơn, đường đóng băng, tuyết thì dễ xảy ra hiện tượngsớm bị hãm cứng bánh xe, tức hiện tượng xe bị trựơt lết trên đường khi phanh Khi

đó quãng đường phanh sẽ kéo dài hơn, tức hiệu quả phanh thấp đi, đồng thời dẫnđến tình trạng mất ổn định hướng và khả năng điều khiển của ô tô Nếu các bánh xetrước sớm bị bó cứng làm cho xe không thể chuyển hướng theo sự điều khiển được,nếu các bánh sau bị bó cứng, do sự khác nhau về hệ số bám giữa bánh trái và bánhphải với mặt đường nên làm đuôi xe bị lạng, xe bị trượt ngang của các bánh xe dễdẫn đến các hiện tượng quay vòng thừa làm mất tính ổn định khi xe quay vòng

Để giải quyết bài toán về vấn đề hiệu quả và tính ổn định khi phanh này, phầnlớn các ô tô hiện đại đều được trang bị Cơ cấu cơ cấu chống hãm cứng bánh xe khiphanh, gọi là cơcấu Anti- lock Bracking System và thường được viết và gọi tắt là

cơ cấu ABS Cơ cấu hoạt động chống hiện tượng bị hãm cứng của bánh xe bằngcách điều khiển thay đổi áp suất dầu tác dụng lên các cơ cấu phanh ở các bánh xengăn không cho nó bị hãm cứng khi phanh trên đường trơn hoặc khi phanh gấp,đảm bảo tính hiệu quả và tính ổn định của ô tô trong quá trình phanh

Ngày nay, ABS đã giữ vai trò quan trọng không thể thiếu trong các cơ cấuphanh hiên đại, đã trở thành tiêu chuẩn bắt buộc đối với phần lớn các nước trên thếgiới Ở thị trường Việt Nam, ngoài một phần lớn các xe nhập cũ đã qua sử dụng,một số loại xe được lắo ráp trong nướccũng trang bị cơ cấu này

Để sử dụng và khai thác có hiệu quả tất cả các tính năng ưu việt của cơ cấu ABS nóiriêng và của ô tô nói chung, việc thực hiện đề tài xây dựng quy trình kiểm tra, sửachữa Hệ thống phanh ABS là hết sức quan trọng cần đặt lên hàng đầu.

1.2 Sơ lược về nội dung và các thiết bị, mô hình về cơ cấu ABS ở nước ta trong thời gian qua.

Nhờ sự phát triển nhanh về khoa học kỹ thuật, trên thế giới đã có rất nhiềucông trình nghiên cứu về cơ cấu phanh ABS và đưa vào ứng dụng có hiệu quả, ngàycàng cải tiến và tối ưu hoá quá trình điều khiển của cơ cấu Theo đó nội dungchương trình và công nghệ chế tạo mô hình để phục vụ cho công tác giảng dạy cũngđược làm rất tốt Những kết quả mới, cơ cấu mới được đưa ra sử dụng bên ngoàicũng đều được đưa lên mô hình để giảng dạy

Các mô hình cơ cấu phanh ABS thường được chế tạo dựa trên các chi tiết thậtcủa ô tô và có các dạng: Mô hình các cụm chi tiết rời, mô hình cắt các chi tiết, môhình cấu tạo của cơ cấu và mô hình làm việc Các mô hình làm việc của cơ cấu ABS

do các công ty chuyên sản xuất thiết bị dạy học ở các nước sản xuất được thiết kếtrên xa bàn và bố trí đầy đủ như một cơ cấu thật trên xe, có thể xem như một cơ cấuphanh trên xe thu nhỏ lại, giá thành của các mô hình như vậy là rất cao

Viện vật lý có chế tạo một số mô hình hoạt động của cơ cấu ABS nhưng trên

cơ sở các thiết bị của cơ cấu phanh xe máy, lập trình chương trình điều khiển, cũngkhông giống như hoạt động của cơ cấu phanh thật

CHƯƠNG 2 CẤU TẠO, HOẠT ĐỘNG CỦA CỤM CHI TIẾT CỦA CƠ CẤU ABS

Cơ cấu ABS được thiết kế dựa trên cấu tạo của một cơ cấu phanh thường.Ngoài ra các cụm bộ phận chính của một cơ cấu phanh như cụm xy lanh chính, bầutrợ lực, cơ cấu phanh bánh xe, các van điều hoà lực phanh.Để thực hiện chức năngchống hãm cứng bánh xe khi phanh, thì cơ cấu ABS cần trang bị thêm các bộ phậnnhư : cảm biến tốc độ bánh xe, hộp diều khiển điện tử (ECU), bộ chấp hành thuỷlực, bộ chẩn đoán, báo lỗi.

Một cơ cấu ABS bao gồm 3 cụm bộ phận chính :

- Cụm tín hiệu vào gồm các cảm biến tốc độ bánh xe, công tắc báo phanh, …

có nhiệm vụ gửi thông tin tốc độ bánh xe, tín hiệu phanh về hộp điều khiển điện tử(ECU), dưới dạng tín hiệu điện

- Hộp điều khiển điện tử (ECU) có chức năng nhận và xử lý các tín hiệu vào,đưa tín hiệu điều khiển đến bộ chấp hành thuỷ lực, điều khiển quá trình phanhchống bó cứng bánh xe

- Bộ phận chấp hành gồm có bộ điều khiển thuỷ lực, bộ phận hiển thị đèn báophanh ABS, bộ phận kiểm tra, chẩn đoán

là tín hiệu nhấp nháy của đèn báo

Trên các xe đời mới hiện nay, thường ECU được lắp tích hợp chung,thànhmột cụm với bộ điều khiển thủy lực Điều này giúp giảm xác suất hư hỏng về đườngdây điện và dễ kiểm tra sửa chữa

Hình 2.1: Sơ đồ khối các cụm chức năng của cơ cấu ABS.

Hình 2.2: Sơ đồ điều khiển cơ cấu phanh thường.

- Các cảm biến tốc độ bánh xe nhận biết tốc độ góc của các bánh xe và gửi tínhiệu về ECU dưới dạng các xung điện áp xoay chiều.

- ECU theo dõi tình trạng các bánh xe bằng cách tính tốc độ xe và sự thay đổitốc độ bánh xe, xác định mức trượt dựa trên tốc độ các bánh xe

- Khi phanh gấp hay phanh trên những đường ướt, trơn trượt có hệ số bámthấp, ECU điều khiển bộ chấp hành thuỷ lực cung cấp áp suất dầu tối ưu cho mỗi xylanh phanh bánh xe theo các chế độ tăng áp, giữ áp hay giảm áp để duy trì độ trượtnằm trong giới hạn tốt nhất, tránh bị hãm cứng bánh xe khi phanh

2.2 Cấu tạo và nguyên lý làm viêc của các cụm chi tiết và cả cơ cấu ABS

Hình 2.5: Cảm biến tốc độ bánh xe loại điện từ.

Tuỳ theo cách điều khiển khác nhau, các cảm biến tốc độ bánh xe thườngđược gắn ở mỗi bánh xe để đo riêng rẽ từng bánh hoặc được gắn ở vỏ bọc của cầuchủ động, đo tốc độ trung bình của hai bánh xe dựa vào tốc độ của bánh răng vànhchậu Ở bánh xe, cảm biến tốc độ được gắn cố định trên các giá đỡ của các bánh xe,

vành răng cảm biến được gắn trên đầu ngoài của bán trục hay trên cụm moay ơbánh xe, đối diện và cách cảm biến tốc độ một khe hở nhất định gọi là khe hở từ.Cảm biến tốc độ bánh xe có hai loại : Cảm biến điện từ và cảm biến HALL.Trong đó loại cảm biến điện từ được sử dụng phổ biến hơn.

2.2.1.1 Cấu tạo:

Gồm một nam châm vĩnh cửu, một cuộn dây quấn quanh lõi từ, hai đầu cuộn

dây được nối với ECU (hình 2.5)

2.2.1.2 Nguyên lý làm việc.

Khi bánh xe quay, vành răng quay theo, khe hở A giữa hai đầu lõi từ và vành

răng thay đổi, từ thông biến thiên làm xuất hiện trong cuộn dây một sức điện độngxoay chiều dạng hình sin có biên độ và tần số thay đổi tỉ lệ theo tốc độ góc của bánh

xe(hình 2.6) Tín hiệu này liên tục được gửi về ECU Tuỳ theo cấu tạo của cảm

biến, vành răng và khe hở giữa chúng, các xung điện áp tạo ra có thể nhỏ dưới100mV ở tốc độ thấp, hoặc cao hơn 100V ở tốc độ cao

+V

-V

Ở tốc độ cao

Ở tốc độ thấp 0

Hình 2.6:Tín hiệu diên áp ở tốc độ bánh xe

Khe hở không khí giữa lõi từ và đỉnh răng của vành răng cảm biến chỉ khoảng1mm và độ sai lệch phải nằm trong giới hạn cho phép Cơ cấu ABS sẽ không làmviệc tốt nếu khe hở nằm ngoài giá trị tiêu chuẩn

2.2.2 Cảm biến giảm tốc.

Trên một số xe ngoài cảm biên tốc độ bánh xe còn được trang bị thêm mộtcảm biến giảm tốc cho phép ECU xác định chính xác hơn sự giảm tốc của xe trongquá trình phanh Kết quả là, mức độ đáp ứng của ABS được cải thiện tốt hơn Nóthường được sử dụng nhiều trên xe 4WD bởi vì nếu một trong các bánh xe bị hãmcứng thì các bánh xe khác cũng có xu hướng bị hãm cứng theo, do tất cả các bánhđược nối với cơ cấu truyền lực nên có tốc độ ảnh hưởng lẫn nhau Cảm biến giảmtốc còn gọi là cảm biến “G”

LEDs Cảm biến giảm tốc

rãnh Transistor quang Trong quá trình giảm tốc

Hình 2.7: Vị trí và cấu tạo cảm biến giảm tốc Cấu tạo của cảm biến như (hình 2.7) gồm hai cặp đèn LED và

phototransistors, một đĩa xẻ rãnh và một mạch biến đổi tín hiệu Đặc điểm của đènLED là phát sáng khi cấp điện và phototransistors là dẫn điện khi có ánh sáng chiếuvào Khi mức độ giảm tốc của xe thay đổi, đĩa xẻ rãnh lắc theo chiều dọc xe tươngứng với mức độ giảm tốc Các rãnh trên đĩa cắt cho ánh sáng từ đèn LED đếnphototransistors, làm phototransistors đóng, mở, báo tín hiệu về ECU ECU nhậnnhững tín hiệu này để xác định chính xác trạng thái mặt đường và thực hiện cácđiều chỉnh thích hợp Tín hiệu này cũng được dùng để ECU điều khiển chế độ làmchậm sự tăng mômen xoay xe

Sử dụng hai cặp LED và phototransistors sẽ tạo ra sự đóng và mở của cácphototransistors chia mức độ giảm tốc thành 4 mức

Hình 2.8: Các chế độ hoạt động của cảm biến giảm tốc.

2.2.3 Cảm biến gia tốc ngang.

Cảm biến gia tốc ngang được trang bị trên một vài kiểu xe, giúp tăng khẳ năngứng xử của xe khi phanh trong lúc đang quay vòng, có tác dụng làm chậm quá trìnhgia tăng mô men xoay xe Trong quá trình quay vòng, các bánh xe phía trong có xuhướng nhấc lên khỏi mặt đất do lực ly tâm và các yếu tố góc đặt bánh xe Ngược lại,các bánh xe bên ngoài bị tỳ mạnh xuống mặt đường đặc biệt là các bánh xe phíatrước bên ngoài Vì vậy các bánh xe phía trong có xu hướng bó cứng dễ dàng hơn

so với các bánh xe ở phía ngoài Cảm biến gia tốc ngang có nhiệm vụ xác định giatốc ngang của xe khi quay vòng và gửi tín hiệu về ECU

Trong trường hợp này một cảm biến kiểu phototransistors giống như cảm biếngiảm tốc được gắn theo trục ngang của xe hay một cảm biến kiểu bán dẫn được sửdụng để đo gia tốc ngang Ngoài ra cảm biến kiểu bán dẫn cũng được sử dụng để đo

sự giảm tốc, do nó có thể đo được cả gia tốc ngang và gia tốc dọc

Kiểu transistor quang

Hình 2.9: Cảm biến gia tốc ngang.

2.2.4 Hộp điều khiển điện tử (ECU).

2.2.4.1 Chức năng của hộp điều khiển điện tử (ECU).

Nhận biết thông tin về tốc độ góc của các bánh xe, từ đó tính toán ra tốc độbánh xe và sự tăng giảm tốc của nó, xác định tốc độ xe, tốc độ chuẩn của bánh xe vàngưỡng trượt, để nhận biết nguy cơ bị hãm cứng của bánh xe để:

+Cung cấp tín hiệu điều khiển đến bộ chấp hành thuỷ lực

+Thực hiện chế độ kiểm tra, chẩn đoán, lưu giữ mã hư hỏng và chế độ an toàn

và gửi thông tin thông qua các đèn tín hiệu là sự nhấp nháy của đèn

Xử lý điều khiển

Logic điều khiển

Chuẩn đoán an toàn lỗi

Tác động

áp suất dầu

Hình 2.10 :Các chức năng điều khiển của ECU

1: Cảm biến tốc độ bánh xe.

2: Xylanh phanh bánh xe.

3: áp suất dầu phanh.

Trong phần này các tín hiệu được cung cấp đến bởi các cảm biến tốc độ bánh

xe sẽ được biến đổi thành dạng thích hợp để sử dụng cho phần logic điều khiển

Để ngăn ngừa sự trục trặc khi đo tốc độ bánh xe, sự giảm tốc của xe, … có thểphát sinh trong quá trình thiết kế và vận hành của xe thì các tín hiệu vào được lọctrước khi sử dụng Các tín hiệu được xử lý xong được chuyển qua phần logic điềukhiển

b, Phần lôgic điều khiển.

Dựa trên các tín hiệu vào, phần logic tính toán để xác định các thông số cơ bảnnhư gia tốc của bánh xe, tốc độ chuẩn, ngưỡng trượt, gia tốc ngang

Các tín hiệu từ phần lôgic điều khiển,điều khiển các van điện từ trong bộ chấphành thuỷ lực, làm thay đổi áp suất dầu cung cấp đến các cơ cấu phanh theo các chế

độ tăng, giữ và giảm áp suất

c, Bộ phận an toàn.

Một mạch an toàn ghi nhận những trục trặc của các tín hiệu trong cơ cấu cũng

như bên ngoài có liên quan Nó cũng can thiệp liên tục vào trong quá trình điều

khiển của cơ cấu Khi có một lỗi bị phát hiện thì cơ cấu ABS được ngắt và được báo

cáo cho người lái thông qua đèn báo ABS được bật sáng

Mạch an toàn liên tục giám sát điện áp bình ắc quy Nếu điện áp nhỏ dưới mức

quy định thì cơ cấu ABS được ngắt cho đến khi điện áp đạt trở lại trong phạm vi qui

định, lúc đó cơ cấu lại đặt trong tình trạng sẵn sàng hoạt động Mạch an toàn cũng

kết hợp một chu trình kiểm tra

d, Bộ chuẩn đoán và lưu giữ mã lỗi.

Để giúp cho việc kiểm tra và sửa chữa được nhanh chóng và chính xác, ECU

sẽ tiến hành kiểm tra ban đầu và trong quá trình xe chạy sẽ ghi và lưu lại các lỗi hư

hỏng trong bộ nhớ dưới dạng các mã lỗi hư hỏng, nhưng cũng có những mã lỗi

không thể tự xoá được kể cả khi tháo cả cực bình ắc quy Trong trường hợp này, sau

khi sửa chữa xong phải tiến hành xoá mã lỗi hư hỏng theo qui định của nhà chế tạo

Khoá điện Cầu chì Gauge

Đèn báo phanh

Đèn báo ABS

Công tắc báo mức dầu phanh

Công tắc phanh tay

ABS ECU

Cầu chì DOME Cầu chì STOP

Công tắc đèn phanh

Cảm biến tốc độ trước - phải Cảm biến báo

đèn hỏng

Đèn phanh

Cảm biến tốc độ trước - trái Cảm biến tốc độ sau - phải Cảm biến tốc độ sau - trái Giắc kiểm tra Cảm biến giản tốc (4WD) GND GND

GS1 GS2 GST

TC TS

FL+

RR+

FL-

RR-SRL SRR SFL SFR AST MT MR

W IG

Bộ chấp hành ABS

Môtơ bơm

SR R

RF SOL*

LF SOL*

RR SOL*

LR SOL*

SOL*: Van điện

Rơle van điện

Sơ đồ mạch điện ABS

Giắc sửa chữa

Hình 2.11: Sơ đồ mạch điện ABS của xe TOYOTA CELICA.

* Quá trình điều khiển chống hãm cứng bánh xe khi phanh.

ECU điều khiển các van điện trong bộ chấp hành thuỷ lực đóng mở các cửavan, thực hiện các chu trình tăng, giữ và giảm áp suất ở các xylanh làm việc cácbánh xe, giữ cho bánh xe không bị bó cứng bằng các tín hiệu điện Có hai phươgpháp điều khiển:

- Điều khiển bằng cường độ dòng điện cấp đến các van điện, phương pháp này

sử dụng đối với các van điện 3 vị trí Phần lớn hiện nay đang điều khiển ở 3 mứccường độ dòng điện là: 0; 2 và 5A tương ứng với các chế độ tăng, giữ và giảm ápsuất

- Điều khiển bằng điện áp 12V cấp đến các van điện, phương pháp này sửdụng đối với các van điện 2 vị trí

Mặc dù tín hiệu đến các van điện là khác nhau đối với từng loại xe là khácnhau nhưng việc điều khiển tốc độ các bánh xe về cơ bản là giống nhau Các giai

đoạn điều khiển được thể hiện như ( hình 2.12).

Tốc độ xe

C D

Áp suất

dầu xylanh

-+ 0

Hình 2.12: Điều khiển chống hãm cứng bánh xe khi phanh.

Khi phanh, áp suất dầu trong mỗi xylanh bánh xe tăng lên và tốc độ xe giảmxuống Nếu có bánh xe nào có xu hướng bị bó cứng ECU điều khiển giảm áp suấtdầu ở bánh xe đó

Giai đoạn A:

ECU điều khiển van điện ở chế độ giảm áp, vì vậy giảm áp suất dầu ở xylanhbánh xe Sau đó ECU chuyển các van điện sang chế độ giữ áp để theo dõi sự thayđổi về tốc độ của các bánh xe, nếu thấy cần giảm thêm áp suất ở bánh nào thì nó sẽđiều khiển giảm tiếp áp suất ở bánh đó

Giai đoạn B:

Tuy nhiên, khi giảm áp suất dầu lực phanh tác dụng lên bánh xe lại giảm đikhông đủ hãm xe dừng lại nên ECU liên tục điều khiển các van điện chuyển sangchế độ tăng và giữ áp

2.2.5 Bộ chấp hành thuỷ lực.

3

124

Relay động cơ bơmRelay solenoid

Vít Tấm chắn

Động cơ bơm

12

34

Bộ chấp hành thuỷ lực có chức năng cung cấp áp suất dầu tối ưu đến cácxylanh phanh bánh xe theo sự điều khiển của hộp điều khiển điện tử ECU tránh hiệntượng bị hãm cứng bánh xe khi phanh.

Cấu tạo của một bộ chấp hành thuỷ lực gồm có các bộ phận chính sau: các vanđiện từ, motor điện dẫn động bơm dầu, bơm dầu và bình tích áp, rơ le bơm, rơ levan điện từ

a Van điện từ.

Van địên từ trong bộ chấp hành có hai loại là loại 2 vị trí và loại 3 vị trí Cấutạo chung của một van điện từ gồm một cuộn dây điện, lõi van, các cửa van và vanmột chiều Van điện từ có chức năng đóng mở các cửa van theo sự điều khiển củaECU để điều chỉnh áp suất dầu đến các xylanh bánh xe

b Motor điện và bơm dầu.

Một bơm dầu kiểu piston được dẫn động bởi một motor điện có chức năng đưangược dầu từ bình tích áp về xylanh chính trong các chế độ giảm và giữ áp Bơmđược chia ra làm hai buồng làm việc độc lập thông qua hai piston trái và phải đượcđiều khiển bằng cam lệch tâm, các van một chiều chỉ cho dòng dầu đi từ bơm vềxylanh chính

c Bình tích áp.

Bình tích áp chứa dầu hồi về từ xylanh phanh bánh xe, nhất thời làm giảm ápsuất dầu ở xylanh phanh bánh xe

2.2.5.2 Nguyên lý hoạt động.

Sơ đồ (hình 2.14) thể hiện sự hoạt động của một bộ chấp hành thuỷ lực loại 4

van điện 3 vị trí Hai van điện điều khiển độc lập hai bánh trước trong khi hai vancòn lại điều khiển đồng thời hai bánh sau Vì vậy cơ cấu này gọi là ABS 3 kênh

Hình 2.14: Sơ đồ bộ chấp hành thủy lực

a Khi phanh bình thường (ABS không hoạt động).

Khi phanh xe ở tốc độ chậm (dưới 8 km/h hay 12,25km/h tuỳ từng loại xe) hay

rà phanh trong trường hợp này ABS không hoạt động và ECU không gửi dòng điệnđến cuộn dây của van địên từ Do đó, van 3 vị trí bị ấn xuống bởi lò xo hồi vị và cửa

A vẫn mở trong khi cửa B vẫn đóng (hình 2.15) Dầu phanh từ xylanh chính qua

cửa A đến cửa C trong van điện 3 vị trí rồi tới xylanh bánh xe Dầu phanh khôngvào được bơm bởi van một chiều số 1 gắn trong mạch bơm Khi nhả chân phanh,dầu hồi từ xylanh bánh xe về xylanh chính qua cửa C đến cửa A và van một chiều

số 3 trong van điện 3 vị trí

Khi ngừng phanh

Khi phanh

Hình 2.15: Chế độ phanh thường (ABS không hoạt động)

b Khi phanh gấp(ABS hoạt động).

Nếu có bất kỳ bánh xe nào có xu hướng bị bó cứng khi phanh gấp thì bộ chấphành thuỷ lực điêu khiển giảm áp suất dầu phanh tác dụng lên bánh xe đó theo tínhiệu từ ECU vì vậy bánh xe không bị bó cứng

- Chế độ giảm áp (hình 2.16)

Khi một bánh xe gần bị bó cứng, ECU gửi dòng điện 5A đến cuộn dây của vanđiện từ làm sinh ra một lực từ mạnh Van 3 vị trí chuyển động lên phía trên đóngcửa A trong khi cửa B mở

Kết quả là, dầu phanh từ xylanh bánh xe qua cửa C tới cửa B trong van điện 3

vị trí và chảy về bình dầu Cùng lúc đó môtor bơm hoạt động nhờ tín hiệu điện áp12V từ ECU, dầu phanh được hồi trả về xylanh phanh chính từ bình chứa Mặt kháccửa A đóng ngăn không cho dầu phanh từ xylanh chính vào van điện 3 vị trí và vanmột chiều số 1 và số 3, kết quả là áp suất dầu trong xylanh bánh xe giảm ngănkhông cho bánh xe bị bó cứng Mức độ giảm áp suất dầu được điều chỉnh bằng cáchlặp lại các chế độ “giảm áp” và”giữ áp”

Hình 2.16: Chế độ giảm áp

- Chế độ giữ áp (hình 2.17).

Khi áp suất trong xylanh bánh xe giảm hay tăng, cảm biến tốc độ bánh xe gửitín hiệu báo rằng tốc dộ bánh xe đạt đến giá trị mong muốn, ECU cấp dòng điện 2Ađến cuộn dây của van điện để giữ áp suất trong bánh xe không đổi

Khi dòng điện cấp cho cuộn dây của van điện từ bị giảm từ 5A (ở chế độ giảmáp) xuống còn 2A (ở chế độ giữ áp ) lực từ sinh ra trong cuộn dây cũng giảm, vanđiện 3 vị trí dịch chuyển xuống vị trí giữa nhờ lực của lò xo hồi vị làm cửa A và cửa

B đều đóng Lúc này bơm dầu vẫn còn làm việc

Hình 2.17: Chế độ giữ áp

- Chế độ tăng áp (hình 2.18).

Khi cần tăng áp suất trong xylanh bánh xe để tạo lực phanh lớn, ECU ngắtdòng điện, không cấp cho cuộn dây của van điện từ Vì vậy cửa A của van điện vịtrí mở và cửa B đóng Nó cho phép dầu trong xylanh phanh chính chảy qua cửa Ctrong van điện 3 vị trí đến xylanh bánh xe Mức độ tăng áp suất dầu được điều khiểnnhờ lặp lại các chế độ tăng và giữ áp suất

Như vậy, khi cơ cấu ABS làm việc bánh xe sẽ có hiện tượng nhấp nhả khiphanh và có sự rung động nhẹ của xe, đồng thời ở bàn đạp phanh có sự rung động

do dầu phanh hồi về từ bơm dầu, đây là các trạng thái bình thường khi ABS làmviệc

2.3.Các chức năng kiểm tra, chẩn đoán và an toàn.

2.3.1 Điều khiển các rơle.

Để đảm bảo an toàn cho cơ cấu phanh, ECU chỉ điều khiển các rơle van điện

và motor bơm hoạt động khi thoả mãn đồng thời các điều kiện sau.(hình 2.19).

Hình 2.19: Sơ đồ điều khiển các rơ le van điện và mô tơ bơm.

2.3.1.1 Rơle van điện.

Khoá điện bật

Chức năng kiểm tra ban đầu đã hoàn thành

Không tìm thấy hư hỏng trong quá trình chẩn đoán

2.3.1.2 Rơle motor bơm.

ECU bật rơle motor khi tất cả các điều kiện sau đều thoả mãn

+ABS đang hoạt động hay chức năng kiểm tra ban đầu đang thực hiện

+Rơle van điện bật

ECU tắt rơle motor nếu có bất kỳ điều kiện nào ở trên không thoả mãn

2.3.2 Chức năng kiểm tra ban đầu và kiểm tra các cảm biến.

ECU kích hoạt van điện và motor bơm theo thứ tự để kiểm tra cơ cấu điện củaABS Chức năng này hoạt động khi tốc độ xe lớn hơn 6km/h với đèn phanh tắt Nóchỉ hoạt động một lần sau mỗi lần bật khoá điện, ABS còn có chức năng kiểm tramức điện áp của các cảm biến tốc độ bánh xe, cảm biến giảm tốc khi xe chạy

Khi có hư hỏng trong cơ cấu truyền tín hiệu đến ECU, dòng điện từ ECU đến

bộ chấp hành thuỷ lực bị ngắt Kết quả là hệ thống phanh làm việc giống như ABSkhông hoạt động, do đó đảm bảo được chức năng phanh thường, tránh các ứng xửkhông đúng của cơ cấu