Nghiên cứu ECU ABS và các loại cảm biến tốc độ bánh xe hệ thống phanh ABS

MỤC LỤCDANH MỤC BẢNG BIỂU………………………………………………………DANH MỤC HÌNH VẼ………………………………………………………….DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT…………………………………………………...LỜI NÓI ĐẦU……………………………………………………………………MỞ ĐẦU..CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH ABS..............................1 1.1. Cơ sở lý luận về hiệu quả phanh và các tác động điều khiển……………..3 1.1.1. Quan hệ giữa lốp và mặt đường…………………………………………….3 1.1.2. Động lực học của ô tô trong quá trình phanh ………………………………5 1.2. Cơ sở lý luận của quá trình phanh………………………………………………7 1.2.1. Hiệu quả phanh và tính ổn định hướng của ô tô khi phanh…………………7 1.2.2. Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phanh……………………………………….9 1.2.3. Các chỉ tiêu đánh giá tính ổn định hướng của ô tô khi phanh10 1.2.4. Ổn định động học của ô tô trong quá trình chuyển động10 1.3. Các tác động điều khiển12 1.3.1.Trợ lực và xy lanh chính……………………………………………………12 1.3.2. Điều hòa lực phanh13 1.3.3. Hệ thống chống hãm cứng bánh xe (ABS )14 1.3.4. Hệ thống tự động điều khiển tính ổn định và lực kéo ( ASC – T )21 1.4. Các sơ đồ bố trí ABS trên ô tô ngày nay……………………………………….23 1.4.1. Các loại dẫn động phanh thủy lực23 1.4.2. Các cấu trúc điều khiển hệ thống ABS23 1.4.3. Sơ đồ tổng quát của ABS27CHƯƠNG II: ECU ABS VÀ CÁC LOẠI CẢM BIẾN TỐC ĐỘ BÁNH XE…28 2.1. Hộp điều khiển điện tử ( ECU )28 2.1.1. Chức năng của hộp điều khiển ABS ( ECU )28 2.1.2. Phần xử lý tín hiệu28 2.1.3. Phần logic điều khiển29 2.1.4. Bộ phận an toàn29 2.1.5. Bộ phận chẩn đoán và lưu giữ mã lỗi29 2.2. ECU ABS và TRC ……………………………………………………………..31 2.3. Các loại cảm biến tốc độ bánh xe34 2.3.1. Cấu tạo và hoạt động cảm biến bánh xe loại điện từ……………………….34 2.3.2. Cảm biến tốc độ bánh xe Mercedes………………………………………...35 2.3.3. Cảm biến tốc độ loại MRE ………………………………………………...40 2.4. Các phương án bố trí hệ thống điều khiển ABS………………………………..41 2.4.1. Phương án 141 2.4.2. Phương án 242 2.4.3. Phương án 342 2.4.4. Các phương án 4,5,643CHƯƠNG III: CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU ĐIỀU KHIỂN…………………..45 3.1. Một số giải pháp kêt cấu và điều khiển tổng quát45 3.1.1. Điều khiển mô men phanh45 3.1.2. Các phương pháp điều khiển mô men chuyển động47 3.2. Giải pháp tích hợp điều khiển phanh52 3.2.1. Cơ cấu và hệ thống52 3.2.2. Qúa trình điều khiển lực phanh55 CHƯƠNG IV: XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN LẮP ĐẶT MÔ HÌNH HỆ THỐNG ABS...58 4.1. Mục đích của mô hình………………………………………………...………58 4.2. Yêu cầu của mô hình………………………………………………………….58 4.3. Phương án lựa chọn thiết kế…………………………………………………..59 4.3.1. Gới thiệu mô hình…………………………………………………………59 4.3.2. Ưu điểm và nhược điểm…………………………………………………..61 4.4. Chế tạo mô hình…………………………………………………………….…61 4.4.1. Các bộ phận chính của mô hình…………………………………………..62 4.4.2. Các thông số cơ bản của mô hình63 4.5. Kết cấu các chi tiết của hệ thống ABS trên mô hình……………………..…..64 4.5.1. Cơ cấu chấp hành xe lexus ES 300……………………………………....64 4.5.2. Bảng táp lô xây dựng trên mô hình…………………………………..…..65 4.5.3. Kết cấu bộ phận truyền lực và thủy lực………………………………..…66 4.5.4. Các chân giắc kiểm tra sự thông mạch xây dựng trên mô hình68 4.5.5. Sơ đồ mạch điện xe Lexus ES 300 sử dụng lắp đặt trên mô hình…….…68 4.6. Hướng dẫn sử dụng mô hình……………………………………………...70 4.6.1. Cấp nguồn cho hệ thống…………………………………………….……70 4.6.2. Cho mô hình hoạt động……………………………………………….….71 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ73 TÀI LIỆU THAM KHẢO75

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Hưng yên, ngày tháng năm 2013 Giáo viên hướng dẫn I NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Hưng yên, ngày tháng năm 2013 Giáo viên phản biện II MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU……………………………………………………… DANH MỤC HÌNH VẼ………………………………………………………… DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT………………………………………………… LỜI NÓI ĐẦU…………………………………………………………………… MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH ABS 1.1 Cơ sở lý luận hiệu phanh tác động điều khiển…………… 1.1.1 Quan hệ lốp mặt đường…………………………………………….3 1.1.2 Động lực học tơ q trình phanh ………………………………5 1.2 Cơ sở lý luận trình phanh………………………………………………7 1.2.1 Hiệu phanh tính ổn định hướng tơ phanh…………………7 1.2.2 Các tiêu đánh giá hiệu phanh……………………………………….9 1.2.3 Các tiêu đánh giá tính ổn định hướng ô tô phanh .10 1.2.4 Ổn định động học tơ q trình chuyển động 10 1.3 Các tác động điều khiển .12 1.3.1.Trợ lực xy lanh chính……………………………………………………12 1.3.2 Điều hòa lực phanh .13 1.3.3 Hệ thống chống hãm cứng bánh xe (ABS ) 14 1.3.4 Hệ thống tự động điều khiển tính ổn định lực kéo ( ASC – T ) .21 1.4 Các sơ đồ bố trí ABS tô ngày nay……………………………………….23 1.4.1 Các loại dẫn động phanh thủy lực 23 1.4.2 Các cấu trúc điều khiển hệ thống ABS 23 1.4.3 Sơ đồ tổng quát ABS .27 CHƯƠNG II: ECU ABS VÀ CÁC LOẠI CẢM BIẾN TỐC ĐỘ BÁNH XE…28 2.1 Hộp điều khiển điện tử ( ECU ) 28 2.1.1 Chức hộp điều khiển ABS ( ECU ) 28 III 2.1.2 Phần xử lý tín hiệu 28 2.1.3 Phần logic điều khiển 29 2.1.4 Bộ phận an toàn 29 2.1.5 Bộ phận chẩn đoán lưu giữ mã lỗi 29 2.2 ECU ABS TRC …………………………………………………………… 31 2.3 Các loại cảm biến tốc độ bánh xe .34 2.3.1 Cấu tạo hoạt động cảm biến bánh xe loại điện từ……………………….34 2.3.2 Cảm biến tốc độ bánh xe Mercedes……………………………………… 35 2.3.3 Cảm biến tốc độ loại MRE ……………………………………………… 40 2.4 Các phương án bố trí hệ thống điều khiển ABS……………………………… 41 2.4.1 Phương án 41 2.4.2 Phương án 42 2.4.3 Phương án 42 2.4.4 Các phương án 4,5,6 .43 CHƯƠNG III: CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU ĐIỀU KHIỂN………………… 45 3.1 Một số giải pháp kêt cấu điều khiển tổng quát .45 3.1.1 Điều khiển mô men phanh 45 3.1.2 Các phương pháp điều khiển mô men chuyển động 47 3.2 Giải pháp tích hợp điều khiển phanh 52 3.2.1 Cơ cấu hệ thống .52 3.2.2 Qúa trình điều khiển lực phanh 55 CHƯƠNG IV: XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN LẮP ĐẶT MƠ HÌNH HỆ THỐNG ABS 58 4.1 Mục đích mơ hình……………………………………………… ………58 4.2 u cầu mơ hình………………………………………………………….58 4.3 Phương án lựa chọn thiết kế………………………………………………… 59 4.3.1 Gới thiệu mơ hình…………………………………………………………59 4.3.2 Ưu điểm nhược điểm………………………………………………… 61 IV 4.4 Chế tạo mơ hình…………………………………………………………….…61 4.4.1 Các phận mơ hình………………………………………… 62 4.4.2 Các thơng số mơ hình .63 4.5 Kết cấu chi tiết hệ thống ABS mơ hình…………………… … 64 4.5.1 Cơ cấu chấp hành xe lexus ES 300…………………………………… 64 4.5.2 Bảng táp lơ xây dựng mơ hình………………………………… … 65 4.5.3 Kết cấu phận truyền lực thủy lực……………………………… …66 4.5.4 Các chân giắc kiểm tra thơng mạch xây dựng mơ hình 68 4.5.5 Sơ đồ mạch điện xe Lexus ES 300 sử dụng lắp đặt mơ hình…….…68 4.6 Hướng dẫn sử dụng mơ hình…………………………………………… 70 4.6.1 Cấp nguồn cho hệ thống…………………………………………….……70 4.6.2 Cho mơ hình hoạt động……………………………………………….….71 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 V DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Chỉ tiêu đánh giá hiệu phanh số nước .10 Bảng 1.2 Kết thí nghiệm hiệu phanh tơ có trang bị ABS .20 Bảng 1.3 Kết thí nghiệp tính ổn định hướng phanh, thử tơ có ABS 21 Bảng 3.1.Các chi tiết hệ thống ABS – TRC chức chúng 54 VI DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Qúa trình hồn thiện phát triển hệ thống phanh ABS .2 Hình 1.2 Quan hệ hệ số bám dọc với độ trượt mặt đường khác Hình 1.3 Lực tác dụng lên tô phanh Hình 1.4 Sơ đồ khảo sát tượng bó cứng bánh xe cầu trước Hình 1.5 Sơ đồ khảo sát tượng bó cứng bánh xe cầu sau Hình 1.6 Sự thay đổi phản lực thẳng đứng quay vịng 11 Hình 1.7 Sơ đồ bàn đạp phanh, trợ lực chân không xy lanh 13 Hình 1.8 Sơ đồ hệ thống phanh chia dòng kiểu KK TT 14 Hình 1.9 Sơ đồ khối hệ thống phanh chống hãm cứng bánh xe 16 Hình 1.10 Chu kỳ phanh có ABS 17 Hình 1.11 Sơ đồ khối điều khiển điện tử .17 Hình 1.12 Sơ đồ trạng thái điều khiển ABS 18 Hình 1.13 Lưu đồ thuật tốn q trình điều khiển ABS 19 Hình 1.14 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển lực kéo .21 Hình 1.15 Các lực tác dụng lên bánh xe tăng tốc đường có hệ số bám 22 Hình 1.16 Bố trí cảm biến – kênh điều khiển (2 +2) 24 Hình 1.17 Bố trí cảm biến – kênh điều khiển (2+1)và (1+2) .25 Hình 1.18 Bố trí cảm biến – kênh điều khiển (2+1) .26 Hình 1.19 Bố trí ( 2+2) (0+2) 27 Hình 1.20 Sơ đồ cấu trúc ABS bố trí cảm biến kênh ô tô 27 Hình 2.1 Các chức điều khiển ECU .28 Hình 2.2 Sơ đồ mạch điện ABS (xe toyota celia) .30 Hình 2.3 Điều khiển chống hãm cứng bánh xe phanh 31 Hình 2.4 Sơ đồ mạch điện 32 Hình 2.5 Các trạng thái điều khiển tốc độ bánh xe .33 Hình 2.6 Cấu tạo cảm biến tốc độ .35 Hình 2.7 Mơ tả hoạt động cảm biến tốc độ bánh xe 35 Hình 2.8 Vị trí cảm biến điện từ bánh xe 36 Hình 2.9 Cấu tạo cảm biến điện từ 36 Hình 2.10 Từ trường bao quanh cảm biến 37 VII Hình 2.11 Sự thay đổi từ trường rô to quay 37 Hình 2.12 Sự thay đổi tín hiệu điện áp thay đổi tốc độ 38 Hình 2.13 Bố trí cảm biến truyền lực cuối .38 Hình 2.14 Cảm biến ON – OFF 39 Hình 2.15 Tín hiệu ECU ABS nhận cảm biến chủ động 40 Hình 2.16 Cảm biến tốc độ lắp hộp số hộp số phụ 40 Hình 2.17 Cảm biến loại MRE dạng sóng 20 chu kỳ 41 Hình 2.18 Các phương án điều khiển ABS 43 Hình 3.1 Sơ đồ tích hợp mạch thủy lực hệ thống phanh ABS/ASC có sử dụng 46 Hình 3.2 Sơ đồ điều khiển thủy lực ABS/ASC không dùng 47 Hình 3.3 Điều khiển lệch hướng với cách điều khiển khác 48 Hình 3.4 Điều khiển vận tốc v 20km/h trạng thái “ chọn thấp” .51 Hình 3.6 Bố trí cụm chi tiết hệ thống phanh ABS –TRC xe ô tơ 52 Hình 3.7 Sơ đồ hệ thống phanh ABS – TRC 52 Hình 3.8 Sơ đồ mạch điện 53 Hình 3.9 Sơ đồ điều khiển hệ thống phanh ABS-TRC .54 Hình 3.10 Sơ đồ hoạt động hệ thống phanh ABS –TRC chế độ tăng áp 56 Hình 3.11 Sơ đồ hoạt động hệ thống phanh ABS – TRC 57 Hình 3.12 Sơ đồ hoạt động hệ thống phanh ABS –TRC chế độ giảm áp 57 Hình 4.1 Thiết kế mơ hình 3D cấu phanh ABS .59 Hình 4.2 Mơ hình hệ thống phanh ABS……… 62 Hình 4.3 Cơ cấu chấp hành xe Lexus ES 300 .64 Hình 4.4: Sơ đồ cấu phanh có ABS (Cho xe LEXUS ES 300) 64 Hình 4.5 Bảng táp lơ mơ hình 65 Hình 4.6: kết cấu phận truyền lực thủy lực 66 Hình 4.7 Chân giắc kiểm tra thông mạch 68 Hình 4.8 Rắc ABS ECU 68 Hình 4.9a Sơ đồ mạch điện xe Lexus ES 300 .69 Hình 4.9b Sơ đồ mạch điện xe Lexus ES 300 .70 Hình 4.10 Đèn báo cơng tắc nguồn 220V 71 Hình 4.11 Bàn đạp phanh 72 VIII DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ECU: Hộp điều khiển điện tử ABS: Hệ thống phanh chống bó cứng xe ASR: Thiết bị chống trượt quay bánh xe TRC: Hệ thống điều khiển lực kéo bánh xe chủ động ESP: Thiết bị kiểm soát ổn định động học ô tô VSC: Hệ thống dùng để kiểm soát khả ổn định hướng tơ phanh đường vịng hay chuyển động thẳng gặp ngoại lực ngẫu nhiên tác động SBC: Hệ thống phanh thủy lực điện tử ASC+T: Hệ thống điều khiển bướm ga hay bướm ga phụ đánh lửa ASC: Hệ thống bướm ga phụ BBW: Hệ thống phanh điện phân khúc hệ thống phanh điện tử khơng có hỗ trợ hệ thống thủy lực SL: Điều khiển theo điều kiện bám thấp IR: Điều khiển độc lập theo bánh xe IRM: Điều khiển độc lập cải biên DTC: Mã lỗi chẩn đốn RR: Phía sau phải RL: Phía sau trái FL: Phía trước trái FR: Phía trước phải SFLH: Van giữ phía trước trái SFLR: Van giảm phía trước trái SFRH: Van giữ phía trước phải SFRR: Van giảm phía trước phải SRRH: Van giữ phía sau phải SRRR: Van giảm phía sau phải SRLH: Van giữ phía sau trái SRLR: Van giảm phía sau trái IX LỜI NĨI ĐẦU Trong năm gần đây, nhu cầu xã hội ngày phát triển, kéo theo hoạt động đời sống xã hội phát triển theo xu hướng cơng nghiệp hóa, đại hóa nên địi hỏi phải có phương tiện đại phục vụ cho người Do song song với phát triển nghành nghề cơng nghệ ơtơ có thay đổi lớn Nhu cầu người dần đáp ứng mặt tiện nghi, kinh tế, giảm thiểu nhiễm mơi trường…trong vấn đề an toàn đặt lên hàng đầu Ứng dụng thành tựu khoa học kỹ thuật đạt được, nhà xản xuất bắt tay vào nghiên cứu, chế tạo hệ thống phanh ABS (Anti- lock Braking System) với tính ưu việt ABS (chống bó cứng bánh xe phanh), EBD (Phân phối lực phanh điện tử), VSC (Ổn định xe), … nhằm hạn chế tai nạn đáng tiếc xảy Trước thay đổi hệ thống phanh ơtơ khoa khí động lực trường đại học không ngừng cập nhập thêm lý thuyết mà cịn xây dựng mơ hình mơ hoạt động hệ thống phanh ABS, với mơ hình tập thực hành mơ hình xây dựng lên phục vụ cho công tác giảng dạy, thực hành giúp cho trình dạy học sinh động dễ hiểu Từ vấn đề đó, với kiến thức học em “Bộ Môn Công Nghệ Kỹ Thuật ôtô - Khoa Cơ Khí Động Lực – Trường ĐHSPKT Hưng Yên” giao nhận đề tài “Nghiên cứu ECU ABS loại cảm biến tốc độ bánh xe hệ thống phanh ABS” Trong thời gian thực đề tài thời gian có hạn kiến thức cịn hạn chế nên q trình thực khơng thể tránh khỏi thiếu sót định, em mong giúp đỡ, ý kiến đóng góp q thầy tất bạn để đề tài hoàn thiện Cuối em xin chân thành cảm ơn Th.S Khổng Văn Nguyên giáo viên trực tiếp hướng dẫn em thầy cô giáo môn bạn giúp em hoàn thành đồ án Hưng Yên, ngày… tháng …năm 2013 Sinh viên thực Đặng Trọng Tình X + Thể tương đối đầy đủ chế độ hoạt động cụm chi tiết + Có so sánh hoạt động bánh xe + Có thể thay đổi tốc độ, thay đổi tải trọng tác dụng lên bánh xe + Mơ hình có bảng táp lơ có gắn cơng tắc để dễ dàng điều khiển cho mơ hình hoạt động + Mơ hình có kết nối máy tính nên quan sát xung điện áp cảm biến, vận tốc góc bánh xe + Mô hinh sử dụng động pha cách bố trí dẫn động hợp lý làm cho + cân băng động tốt nên mô hình làm việc êm - Nhược điểm + Mơ hình giá thành cịn cao + Mơ hình có nhiều chi tiếp phức tạp nên cồng kềnh khó vận chuyển, tháo lắp gá đặt khó Kết luận Từ ưu nhược điểm phương án ta thấy phương án phương án thể rõ chế độ hoạt động, so sánh tốc độ bánh xe hoạt động, có hiểu dễ dàng tìm hiểu tính chất ngun lý hoạt động hệ thống … Do chúng em chọn phương hướng thiết kế phương án 4.4 chế tạo mơ hình Mơ hình thiết kế sở cụm chi tiết thật cấu ABS xe Ta chọn cấu phanh có ABS trang bị xe lexus ES 300 đời 2000 Đây mơ hình hệ thống phanh ABS xây dựng hồn thiện xưởng khí động lực trường ĐHSPKT Hưng n Mơ hình xây dựng nhằm mục đích phục vụ cho q trình học tập sinh viên giảng dạy của thầy cô khoa khí động lực Đây mơ hình hữu ích cho sinh viên học tập nghiên cứu tìm hiểu hệ thống phanh ABS tơ đại Mặc dù mơ hình khơng mơ 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 LXXIV 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 - 03 Cảm biến tốc độ bánh xe - 03 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 - 01 sơ đồ mạch điều khiển thuỷ lực - 01 bình ắc quy 12V - 01 khung mơ hình + 04 bánh xe chân bàn di chuyển LXXV 4.4.2 Các thông số mơ hình - Kích thước khung: 1,2 x 0,8 x 1,3m - Động dẫn động 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 lơ) + 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 mô hình 4.5.1 Cơ cấu chấp hành xe lexus ES 300 Hình 4.3 Cơ cấu chấp hành xe Lexus ES 300 LXXVI Hình 4.4: Sơ đồ cấu 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 trình phanh Người lái đạp vào bàn đạp phanh, tạo áp suất thủy lực truyền từ xilanh tới van điện, độ trươt xe nhỏ 10% thực trình phanh thường van giữ mở cửa A cho dòng thủy lực áp suất cao truyền qua cửa B tới xilanh bánh xe để thực q 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 dầu thủy lực áp suất cao bị giảm xe lại tiếp tục lăn bánh Quá trình tăng, 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 LXXVII + Chế độ giảm: Khi tượng trượt xảy ra.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 thực q 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 đóng lại,van thực q 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 mơ tơ bơm tiếp tục hoạt động bơm thêm dầu phanh lên xilanh bơm trực tiếp vào cấu chấp hành phanh, xilanh 4.5.2 Bảng táp lô xây dựng mô 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 công 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 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 LXXVIII nhìn thấy áp suất xilanh áp suất bánh xe thực 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 thục bước trình khởi động hệ thống trình thực phanh 4.5.3 Kết cấu phận truyền lực thủy 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 cấu phanh trước trái; Quả lô bánh dẫn động sau trái phải.9 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, bật cơng tắc nguồn động pha o vi 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 momen lớn tới lơ, truyền tới bánh dẫn động truyền momen xoắn tới bánh xe LXXIX 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 trình phanh: Sau tắt công 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 q trình phanh Nếu hệ thống ABS có đủ yếu tố như: Tốc độ hơp lý, ABS ECU hoạt động tốt, cảm biến hoạt động tốt, cấu chấp hành hoạt động tốt, dĩa sẻ rãnh đạt tiêu chuẩn thiết kế hãng hệ thống ABS hoạt đơng 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 khôi phục phần hệ thống nhằm tạo mô hình để phục vụ cho học tập, đồng thời kinh phí có hạn nên chung 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 LXXX hành, 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 thông mạch cảm biến cách đo chân FL+ FL- cảm biến trước trái, FR+ FRcủa 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 0.8 - 1.3Ω, cảm biến bánh sau từ 1.1 – 1.7Ω 4.5.5 Sơ đồ mạch điện xe Lexus ES 300 sử dụng lắp đặt mơ hình Hình 4.8 Rắc ABS ECU LXXXI Hình 4.9a Sơ đồ mạch điện xe Lexus ES 300 LXXXII 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 LXXXIII - Cấp nguồn 12V cho hệ thống ABS + Cặp điện màu đỏ lắp vào cực dương (+) ắc quy + Cặp điện màu đen lắp vào cực âm (-) ắc quy Vậy thực xong q 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 thồng cấp điện - Bật công tắc cấp nguồn 220V cho động lai pha cách nhấn nút ON Đèn 220V sáng Dòng điện 220V cấp Hình 4.10 Đèn báo cơng tắc nguồn 220V Công tắc ON; Công tắc OFF - Động lai hoạt 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 công tắc nhuồn 220V cách bấm nút OFF, nút số (hình 4.8) - Sau tắt cơng tắc số ta tiến hành đạp bàn đập phanh cách dứt khoát để tạo áp suất lớn tác động lên cấu phanh - Sau đạp bàn đạp phanh cấu thực trình phanh Dòng 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 thêm dầu vào bình dầu phanh tránh tình trạng e khí hết dầu phanh LXXXIV Hình 4.11 bàn đạp phanh Bàn đạp phanh; 2.Công tắc đèn phanh LXXXV KẾT LUẬN Trong suốt trình thực đồ án tốt nghiệp định hướng dẫn tận tình thầy hướng dẫn với lỗ lực thân, em thực hoàn thành đề tài: “Nghiên cứu ECU ABS loại cảm biến tốc độ bánh xe hệ thống phanh ABS ” Đề tài giới thiệu tổng quan kết cấu hoạt động hệ thống điều khiển phanh ABS chức điều khiển ECU Đề tài hệ thống phanh ABS thể ưu điểm hệ thống: -Giảm tượng ổn định hướng phanh đường trơn trợt -Đem lại trạng thái an toàn cho ngừoi lái tốt -Cảm biến tốc độ bánh xe phát tốc độ góc bánh xe gửi cho ECU ABS -ECU ABS theo dõi tình trạng bánh xe cách tính tốc độ xe thay đổi tốc độ bánh xe -Khi phanh gấp ECU ABS điều khiển chấp hành để cung cấp áp suất tối ưu cho xylanh bánh xe đảm bảo lực phanh bánh xe Bên cạnh em giới thiệu tổng quan mạch điều khiển Sau Nhóm sinh viên chúng em hồn thành nhiệm vụ khơi phục phần mơ hình hệ thống ABS xưởng khoa khí động lực trường ĐHSPKT Hưng Yên Tuy cố gắng xong nội dung đề tài chuyên sâu việc sưu tầm tài liệu thích hợp địi hỏi phải nhiều thời gian kiến thức lượng kiến thức hạn chế hệ thống ABS 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 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 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 LXXXVI - Ra đề tài nghiên cứu khoa học, đề tài tốt nghiệp cho học sinh, sinh viên thực 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 luyện tay nghề, tìm hiểu thực tế để nâng cao kiến thức chuyên ngành Trên số ý kiến đề xuất chúng em, hy vọng ý kiến giúp cho hệ thống ABS thân thiện với học sinh, sinh viên Xin chân thành cảm ơn thầy Khổng Văn Nguyên q thầy khoa khí động lực đóng góp ý kiến vơ q báu tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình thực đề tài Em xin chân thành cảm ơn ! LXXXVII TÀI LIỆU THAM KHẢO [I] Hệ thống điện thân xe điều khiển tự động ôtô PGS.TS Đỗ Văn Dũng [II] Tài liệu đào tạo hệ thống phanh ABS Toyota [III] Mơ hình điều khiển hệ thống phanh ABS xưởng Trường ĐHSPKT Hưng Yên [IV] Giáo trình điện tử Trường ĐHSPKT TP.HCM [V] Nguyễn Hữu Cẩn, Cơ sở khoa học thành tựu phanh tơ [VI] Nguyễn Khắc Trai, Tính điều khiển quỹ đạo chuyển động ô tô Nhà xuất giao thông vận tải [VII] Lê Phương Lan, Hồng Đức Hải Giáo trình lý thuyết tập Borland Delphi, Nhà xuất giáo dục [VIII] www.google.com.vn [IX] www.autoshop 101.com [X] www.dientuvietnam.net LXXXVIII ... cứng bánh xe phanh 2.2 ECU ABS TRC ECU liên tục nhận tín hiệu từ cảm biến tốc độ bánh xe liên tục tính tốc độ bánh xe Cùng lúc đó, ước lượng tốc độ xe sở tốc độ bánh không chủ động đặt tốc độ điều... Ở bánh xe, cảm biến tốc độ gắn cố định bợ trục bánh xe, vành cảm biến gắn đầu bán trục, hay cụm moay-ơ bánh xe, đối diện cách cảm biến tốc độ khe hở nhỏ, gọi khe hở từ Cảm biến tốc độ bánh xe. .. ECU ABS VÀ CÁC LOẠI CẢM BIẾN TỐC ĐỘ BÁNH XE 2.1 Hộp điều khiển điện tử (ECU) 2.1.1 Chức hộp điều khiển ABS (ECU) Nhận biết thông tin tốc độ góc bánh xe, từ tính tốn tốc độ bánh xe tăng giảm tốc