Khảo sát và tính toán kiểm tra hệ thống phanh ABS trên xe toyota corolla altis 20

Đe có độ tin cậy cao, đảm bảo an toàn chuyển động trong mọi trường hợp, hệ thống phanh của ô tô máy kéo bao giờ cũng phải có tối thiểu ba loại phanh: Khảo sát và tính toán kiểm tra hệ th

Trang 1

Khảo sát và tính toán kiểm tra hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Corolla Altis 2.0

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây, do nhu cầu xã hội ngày càng phát triển, kéo theo mọi hoạt động ừong đời sống xã hội đều phát triển theo xu hướng hiện đại hóa nên đòi hỏi phải có những phương tiện hiện đại phục vụ cho con người Do đó song song với sự phát triển của mọi ngành nghề thì công nghệ ôtô cũng có sự thay đổi khá lớn Nhu cầu của con người dần dần được đáp ứng về các mặt tiện nghi, kinh

tế, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, trong đó vấn đề an toàn được đặt lên hang đầu ứng dụng thành tựu khoa học kỹ thuật đã đạt được, các nhà sản xuất bắt tay vào nghiên cứu, chế tạo hệ thống phanh ABS YỚi những tính năng ưu việt: chống

bó cứng bánh xe khi phanh, ổn định hướng, nhằm hạn chế những tai nạn đáng tiếc có thể xảy ra

Từ vấn đề đó, với những kiến thức đã học và sự hướng dẫn tận tình của giáo viên hướng dẫn, em quyết định thực hiện đề tài: “KHẢO SÁT VÀ TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN XE TOYOTA COROLLA ALTIS 2.0"

Trong thời gian thực hiện đề tài do thời gian có hạn và kiến thức còn hạn chế nên ừong quá trình thực hiện không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định Em rất mong sự giúp đỡ, ý kiến đóng góp của quý thầy cô cùng tất cả các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Hoàng Việt cùng các thầy

cô giáo ừong bộ môn cùng các bạn đã giúp em hoàn thành đồ án này

Đà nẵng, ngày tháng năm 2010

Sinh viên thực hiện PHAN TRỌNG TUẤN

Trang 2

1 Mục đích, ý nghĩa đề tài.

Hiện nay ô tô ừở thành phương tiện vận chuyển quan trọng về hành khách và vận chuyển hàng hoá cho các ngành kinh tế quốc dân, đồng thời đã ừở thành phương tiện giao thông tư nhân ở các nước có nền kinh tế phát triển Ở nước ta, số người sử dụng ô tô ngày càng nhiều cùng với sự tăng trưởng của nền kinh tế, giao thông vận tải, cho nên mật độ ô tô lưu thông ừên đường ngày càng cao dẫn đến tai nạn giao thông ngày càng nhiều Do đó để đảm bảo tính an toàn yấn đề tai nạn giao thông là một trong những hướng giải quyết cần thiết nhất, luôn được quan tâm của các nhà thiết kế và chế tạo ôtô mà hệ thống phanh đóng vai trò rất quan ừọng

Phanh sử dụng ABS là một ừong hai công nghệ bổ sung cho hệ thống phanh hữu dụng nhất của ngành công nghiệp ôtô thời gian gần đây Yai trò chủ yếu của ABS là giúp tài xế duy trì khả năng kiểm soát xe trong những tình huống phanh gấp, giữ cho các bánh xe không bị hãm cứng hoàn toàn khi phanh ngặt Nó góp phần giảm thiểu các tai nạn nguy hiểm nhờ điểu khiển quá trình phanh một cách tối ưu

Cũng vì thế mà hiện nay hệ thống phanh ngày càng được cải tiến, tiêu chuẩn

về thiết kế chế tạo và sử dụng hệ thống phanh ngày càng nghiêm ngặt và chặt chẽ.Đối với sinh viên ngành cơ khí giao thông việc khảo sát, thiết kế, nghiên cứu

về hệ thống phanh càng có ý nghĩa thiết thực hơn Đó là lý do em chọn đề tài

“KHẢO SÁT YÀ TÍNH TOÁN KIÉM TRA HỆ THỐNH PHANH ABS TRÊN XE TOYOTA COROLLA ALTIS 2.0” Đe giải quyết vấn đề này thì trước hết ta cần phải hiểu rõ về nguyên lý hoạt động, kết cấu các chi tiết, bộ phận ừong hệ thống phanh Từ đó tạo tiền đề cho việc thiết kế, cải tiến hệ thống phanh nhàm tăng hiệu quả phanh, tăng tính ổn định hướng và tính dẫn hướng khi phanh, tăng độ tin cậy làm việc với mục đích đảm bảo an toàn chuyển động và tăng hiệu quả chuyển động của ô tô

Hệ thống phanh xe TOYOTA COROLLA ALTIS 2.0 là hệ thống phanh dẫn động thủy lực sử dụng ABS, hiện nay đang sử dụng rộng rải cho các đời xe hiện nay

Trang 3

2 Công dụng, yêu cầu, phân loại hệ thống phanh trên xe ô tô.

Với công dụng như vậy, hệ thống phanh là một hệ thống đặc biệt quan trọng:

- Nó đảm bảo cho ô tô máy kéo chuyển động an toàn ở mọi chế độ làm việc

- Nhờ đó ô tô máy kéo mới có thể phát huy hết khả năng động lực, nâng cao tốc độ và năng suất vận chuyển của xe máy

2.2 Yêu cầu.

Hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu chính sau:

- Làm việc bền vững, tin cậy

- Có hiệu quả phanh cao khi phanh đột ngột với cường độ lớn trong trường hợp nguy hiểm

- Phanh êm dịu trong những trường hợp khác, để đảm bảo tiện nghi và an toàn cho hành khách yà hàng hóa

- Giữ cho ô tô máy kéo đứng yên khi cần thiết, trong thời gian không hạn chế

- Đảm bảo tính ổn định và điều khiển của ôtô máy kéo khi phanh

- Không có hiện tượng tự phanh khi các bánh xe dịch chuyển thẳng đứng và khi quay vòng

- Hệ số ma sát giữa má phanh với trống phanh cao và ổn dịnh trong mọi điều kiện sử dụng

- Có khả năng thoát nhiệt tốt

- Điều khiển nhẹ nhàng, thuận tiện, lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển nhỏ

Đe có độ tin cậy cao, đảm bảo an toàn chuyển động trong mọi trường hợp, hệ thống phanh của ô tô máy kéo bao giờ cũng phải có tối thiểu ba loại phanh:

Trang 4

- Phanh làm việc: phanh này là phanh chính, được sử dụng thường xuyên ở mọi chế độ chuyển động, thường được điều khiển bằng bàn đạp nên còn được gọi là phanh chân.

- Phanh dự trữ: dùng phanh ô tô máy kéo khi phanh chính hỏng

- Phanh dừng: Còn gọi là phanh phụ Dùng để giữ cho ô tô máy kéo đứng yên tại chỗ khi dừng xe hoặc khi không làm việc Phanh này thường được điều khiển bằng tay đòn nên còn được gọi là phanh tay

- Phanh chậm dần: trên các ô tô máy kéo tải trọng lớn (như: xe tải, trọng lượng toàn bộ lớn hom 12 tấn; xe khách, trọng lượng lớn hơn 5 tấn) hoặc làm việc ở vùng đồi núi, thường xuyên phải chuyển động xuống các dốc dài, còn phải có loại phanh thứ tư là phanh chậm dần, dùng để:

+ Phanh liên tục, giữ cho tốc độ ô tô máy kéo không tăng quá giới hạn cho phép khi xuống dốc

+ Để giảm dần tốc độ ô tô máy kéo trước khi dừng hẳn

Các loại phanh ừên có thể có các bộ phận chung và kiêm nhiệm chức năng của nhau nhưng chúng phải có ít nhất là hai bộ phận là điều khiển yà dẫn động độc lập.Ngoài ra còn để tăng thêm độ tin cậy, hệ thống phanh chính còn được phân thành các dòng độc lập để nếu một dòng nào đó bị hỏng thì các dòng còn lại vẫn làm việc bình thường

Đe có hiệu quả phanh cao:

- Dan động phanh phải có độ nhạy lớn

- Phân phối mômen phanh ừên các bánh xe phải đảm bảo tận dụng được toàn

bộ trọng lượng bám để tạo lực phanh Muốn vậy lực phanh trên các bánh xe phải tỷ

lệ thuận với phản lực pháp tuyến của mặt đường tác dụng lên chúng

- Trong trường hợp càn thiết, có thể sử dụng các bộ trợ lực hay dùng dẫn động khí nén hoặc bơm thủy lực để tăng hiệu quả phanh đối YỚi các xe có trọng lượng lớn

Đe đảnh giả hiệu quả phanh người ta sử dụng hai chỉ tiêu chính: gia tốc chậm dần và quãng đường phanh.Ngoàỉ ra cũng có thể sử dụng các chỉ tiêu khác, như: lực phanh hay thời gian phanh.

Cắc chỉ tiêu quy định về hiệu quả phanh cho phép do từng quốc gia hay từng

hiệp hội qui định riêng dựa vào nhiều yếu tố, như: nguồn gốc và chủng loại các ô tôKhảo sát và tính toán kiểm tra hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Corolla Altis 2.0

Trang 5

đang lưu hành, điều kiện đường xá, trình độ tổ chức kiểm tra kỹ thuật, các trang thiết bị kiểm tra

Khi phanh bằng phanh dữ trữ hoặc bằng các hệ thống khác thực hiện chức năng của nó, gia tốc chậm dần cần phải đạt 3m/s2 đối với ô tô khách và 2,8m/s2 đối với ô tô tải

Đối với hệ thống phanh dừng, hiệu quả phanh được đánh giá bằng tổng lực phanh thực tế mà các cơ cấu phanh của nó tạo ra Khi thử (theo cả hai chiều: đầu xe hướng xuống dốc và ngược lại) phanh dừng phải giữ được ô tô máy kéo chở đầy tải

và động cơ tách khỏi hệ thống truyền lực, đứng yên trên mặt dốc có độ nghiêng không nhỏ hơn 25%

Hệ thống phanh chậm dần phải đảm bảo cho ô tô máy kéo Khi chuyển động xuống các dốc dài 6km, độ dốc 7%, tốc độ không vượt quá 30±2 km/h, mà không cần sử dụng các hệ thống phanh khác Khi phanh bằng phanh này, gia tốc chậm dần của ô tô máy kéo thường đạt khoảng 0,6^-2,0 m/s2

Để quá trình phanh được êm dịu và để người lái được cảm giác, điều khiển được đúng cường độ phanh, dẫn động phanh cần phải có cơ cấu đảm bảo quan hệ tỷ

lệ thuận giữa lực tác dụng lên bàn đạp hoặc đòn điều khiển YỚi lực phanh tạo ra ở bánh xe Đồng thời không có hiện tượng tự siết khi phanh

Để đảm bảo tính ổn định và điều khiển cảu ô tô máy kéo khi phanh, sự phân bố lực phanh giữa các bánh xe phải họp lý, cụ thể phải thỏa mãn các điều kiện sau:

-Lực phanh ừên các bánh xe phải và ừái của cùng một cầu phải bằng nhau Sai lệch cho phép không được vượt quá 15% lực phanh lớn nhất

-Không xảy ra hiện tượng khóa cứng, trượt các bánh xe khi phanh Vì: các bánh xe trước trượt sẽ làm cho ô tô máy kéo bị trượt ngang; các bánh xe sau trượt

có thể làm ô tô máy kéo mất tính điều khiển, quay đầu xe Ngoài ra các bánh xe bị trượt còn gây mòn lốp, giảm hiệu quả phanh do giảm hệ số bám

Để đảm bảo yêu cầu này, trên ô tô máy kéo hiện đại người ta sử dụng các bộ điều chỉnh lực phanh hay hệ thống chống hãm cứng bánh xe (Antilock Braking System- ABS)

2.3 Phân loại hệ thống phanh.

- Theo vị trí bố trí cơ cấu phanh, phanh chia ra các loại: phanh bánh xe và phanh truyền lực

Trang 6

- Theo dạng bộ phận tiến hành phanh (phàn tử ma sát), phanh chia ra: phanh guốc, phanh đĩa và phanh dải.

- Theo loại dẫn động, phân chia ra: phanh cơ khí, phanh thủy lực, phanh khí nén, phanh điện từ và phanh liên hợp (kết hợp các loại khác nhau)

»1114

Hình 2-1 Sơ đồ các loại phanh chính a-Phanh trống-guổc; b-Phanh đĩa; c- Phanh dải

Trang 7

3 Cơ sở lý thuyết về hệ thống phanh trang bị ABS.

3.1 Chức năng nhiệm vụ và nguyên lỷ làm việc.

3.1.1 Chức năng nhiệm vụ.

Các bộ điều chỉnh lực phanh, bằng cách điều chỉnh sự phân phối áp suất trong dẫn động phanh các bánh xe trước và sau, có thể đảm bảo:

- Hoặc hãm cứng đồng thời các bánh xe (để sử dụng triệt để trọng lượng bám

và tránh quay xe khi phanh)

- Hoặc hãm cứng các bánh xe trước » trước (để đảm bảo điều kiện ổn định).Tuy nhiên quá trình phanh như yậy vẫn chưa phải là có hiệu quả cao và an toàn nhất, vì:

- Các bánh xe bị trượt dọc hoàn toàn, còn mất khả năng tiếp nhận lực ngang,

và không thể thực hiện quay vòng khi phanh ừên đoạn đường cong hoặc đổi hướng

để tránh chướng ngại vật, đặc biệt là ừên các mặt đường có hệ số bám thấp Do đó

dễ gây ra những tai nạn nguy hiểm khi phanh

Hình 3-1 Sự thay đổi hệ số bám dọc và ngang theo độ trượt tương đối của bánh xe

Trang 8

Vì thế để đảm bảo đồng thời hiệu quả phanh và tính ổn định cao Ngoài ra còn giảm mòn và nâng cao tuổi thọ cho lốp, cần tiến hành quá trình phanh ở giới hạn bắt đầu hãm các bánh xe, nghĩa là đảm bảo sao cho các bánh xe ừong quá trình phanh không bị trượt lê hoàn toàn mà chỉ trượt cục bộ trong giới hạn x=( 15-K30)% Đó chính là chức năng và nhiệm vụ của hệ thống chống hãm cứng bánh xe.

Để giữ cho các bánh xe không bị hãm cứng hoàn toàn khi phanh ngặt, cần phải điều chỉnh áp suất trong dẫn động phanh sao cho độ trượt của bánh xe YỚi mặt đường thay đổi trong giới hạn hẹp quanh giá trị tối ưu Các hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh có thể sử dụng các nguyên lý điều chỉnh khác như:

- Theo gia tốc chậm dần của bánh xe được phanh

- Theo độ trượt cho trước

- Theo tỷ số vận tốc góc của bánh xe và gia tốc chậm dần của nó

Như vậy hệ thống chống hãm cứng bánh xe là một trong các hệ thống an toàn chủ động của một ôtô hiện đại Nó góp phần giảm thiểu các tai nạn nguy hiểm nhờ điều khiển quá tìn h phanh một cách tối ưu

Các hệ thống chống hãm cứng bánh xe đã đuợc nghiên cứu nhiều ở Đức ngay

từ những năm đầu thế kỷ XX Tiếng Đức lúc đó gọi là AntiBlockỉer System và viết tắt là A.B.S, sau này tiếng Anh gọi là Antilock Braking System cũng viết tắt là

A.B.S hay ABS

Hình 3-2 Quá trình phanh có và không có ABS trên đoạn đường cong

Trang 9

3.1.2 Nguyên ỉỷ làm việc.

Hệ thống chống hãm cứng bánh xe (ABS) thực chất là một bộ điều chỉnh lực phanh, có mạch liên, hệ ngược Sơ đồ khối đim hình, của một ABS có dạng như trên hình vẽ 3-3 dưới đây, gồm:

- Bộ phận cảm biến 1, bộ phận điều khiển 2, bộ phận chấp hành hay cơ cấu thực hiện 3 và nguồn năng lượng 4

- Bộ phận cảm biến 1 có nhiệm vụ phản ánh sự thay đổi của các thông số được chọn để điều khiển (thường là tốc độ góc hay gia tốc chậm đần của bánh, xe hoặc giá trị độ trượt) và truyền tín hiệu đến bộ điều khiển 2 Bộ phận 2 sẽ xử lý tín hiệu và truyền lệnh đến cơ cấu thực hiện 3 để tiến hành giảm hoặc tăng áp suất trong dẫn động phanh

- Chất lỏng được truyền từ xylanh chính (hay tổng van khí nén) 5 qua 3 đến các xylanh bánh xe (hay bầu phanh) 6 đề ép guốc phanh và thực hiện quá trình phanh

Hình 3-3 Sơ đồ tổng quát của một hệ thống chống hãm cứng bánh, xe

1- Cảm biến tốc độ; 2- Bộ phận điều khiển; 3- Cơ cấu thực hiện; 4- Nguồn năng lượng; 5- Xylanh chính hoặc tổng van khí nén; 6- Xylanh bánh xe hoặc bầu phanh

Để hiểu được nguyên lý làm việc của hệ thống chống hãm cứng bánh xe, ta khảo sát quá trình phanh xe như trên hình 3.4

Trang 10

Mj = Jb(dcob/dT) I

Hình 3-4 Các lực và mômen tác dụng lên bánh, xe khi phanh

Nếu bỏ qua mômen cản lăn rất nhò và để đơn giản coi Zbx = const, thì phương trình cân bằng mô men tác dụng lên bánh xe đối với trục quay của nó khi phanh, có dạng:

ả ị

ở đây: Mp - Mô men phanh tạo nên bởi cơ cấu phanh

Mẹ - MÔ men bám cùa bánh xe với đường

Jb - Mô men quán tính, của báũh xe

( 0b - Tốc độ góc của bánh xe.

Từ đó ta có gia tốc chậm dần của bánh xe khi phanh:

_ ảú)b _ (M p - M p)

£b " d, " J b

Trang 11

Hình 3-5 Sự thay đổi các thông số khi phanh có ABS

Sự thay đổi Mp, M(p, và sb theo độ trượt được thể hiện trên hình 3-5

- Đoạn 0 - 1 - 2 biểu diễn quá trình tăng Mp khi đạp phanh Hiệu (Mp - M(p) tỷ

lệ với gia tốc chậm dần sb của bánh xe Hiệu trên tăng nhiều khi đường Mv đi qua điểm cực đại Do đó sau thời điểm này, gia tốc sb bắt đầu tăng nhanh Sự tăng đột ngột của gia tốc £b chứng tỏ bánh xe sắp bị hãm cứng và được sử dụng làm tín hiệu vào thứ nhất để điều khiển làm giảm áp suất ừong dòng dẫn động Do có độ chậm tác dụng nhất định nào đó (phụ thuộc vào tính chất hệ thống), sự giảm áp suất thực

- Khi tốc độ góc bánh xe tăng lên, độ trượt giảm và bởi vậy (p và M,p cũng tănglên

- Tiếp theo, chu trình lặp lại Như yậy, trong quá trình điều khiển, bánh xe lúcthì tăng tốc lúc thì giảm tốc và buộc M,p phải thay đổi theo chu trình kín 1 - 2 - 3 - 4

- 5 - 6 - 1 , giữ cho độ trượt của bánh xe dao động trong giới hạn (hình 3-5),đảm bảo cho hệ số bám có giá trị gần với cực đại nhất

Trên hình 3-6 là đồ thị biểu diễn quá trình thay đổi áp suất ừong dẫn động và gia tốc chậm dần của bánh xe khi phanh có ABS theo thời gian

Trang 12

Hình 3-6 Sự thay đổi áp suất ừong dẫn động (a) và gia tốc chậm dần của bánh

xe (b) khi phanh, có ABSHình 3-6 a cho thấy, quá trình phanh với ABS nói chung có 3 giai đoạn (3pha): tăng áp suất(l—>2), giảm áp suất (2—>4) và duy trì (giữ) áp suất (4—>5) ABS làm việc với 3 giai đoạn như vậy gọi là ABS 3 pha Một số ABS có thể không có pha duy trì áp suất- gọi là ABS 2 pha

Với các hệ thống chống hãm cứng bánh xe hiện nay, hệ số trượt thay đổi trong

khoảng Xi -ỉ- x2 = (15 -ỉ- 30)% Tần số thay đổi áp suất trong dẫn động khí nén

khoảng (3 8) Hz còn trong dẫn động thủy lực đến 20Hz

Để thấy rõ vai trò của ABS có thể tham khảo số liệu trong bảng 1.1 nhận được khi thử nghiệm xe du lịch trong hai trường họp có và không có ABS và đồ thị quá trình phanh trên hình 3-7; 3 -8

Bảng 3-1 Kết quả thí nghiệm khỉ phanh ôtô du lịch có trang bị ABS

(Mỗi bánh xe có một cảm biến và điều khiển riêng)

Loại đường Tốc độ bắt đầu

phanh V(m/s)

Quảng đường phanh Sp(m) Mức tăng hiệu

quả phanh (%)

Trang 13

Bánh xc bị h ã m cứ n g và tiượi

Hình 3 -7 Quá trình phanh điển hình trên mặt đường trơn không có ABS

3.2 Phân loại ABS.

Mặc dù có chung một nguyên lý làm việc, nhưng các ABS có thể được thiết kế theo nhiều sơ đồ kết cấu và biện pháp điều chinh áp suất khác nhau Hệ thống ABS được phân loại theo các phương pháp sau:

- Theo phương pháp điều khiển, ABS có thể chia thành hai nhóm lớn: điều khiển bàng cơ khí và điều khiển điện tử

Hình 3-9 dưới đây là sơ đồ phân loại hệ thống ABS đã được các hãng trên thế giới chế tạo:

Trang 14

Hình 3-9 Sơ đồ phân loại hệ thống ABS

Trang 15

Hình 3-10 Các phương pháp điều chỉnh áp suất phanh a- Dùng bơm hồi dầu; b- Xả dầu về đường hồi; C-Dùng pỉston đối áp

1 - Bơm dầu; 2- Bình tích năng; 3- Xi lanh chính; 4- Van nạp; 5- Van xả;6- Cơ cấu phanh; 7- Đường hồi dầu; 8- Van điện từ chính

- Theo thành, phần kết cấu, các ABS điều khiển điện tử cầia ra:

•Loại dùng kết hợp với xi lanh chính của ầệ thống phanh cổ điển (còn gọi là loại không tích hợp)

•Loại bán tích hợp

•Loại tích hơp

- Theo phương pháp điều chỉnh (giảm) áp suất, chia ra:

Trang 16

•Dùng bình tích năng và bơm hồi dầu.

•Dùng van xả dầu về bình chứa

Hình 3-11 Sơ đồ ABS 1 kênh 1 cảm biến

1 - Cảm biến tốc độ; 2- Xy lanh chính; 3- Khối thủy lực; 4- Cơ cấu cung cấp năng lượng; 5- Bơm cao áp; 6- Rơle điện ; 7- Xy lanh bánh xe

Sơ đồ hình 3-11 sử dụng một cảm biến tốc độ bánh xe với vòng răng cảm biến đặt trên bánh răng vành chậu của bộ vi sai cầu sau Sơ đồ này hai bánh sau được điều khiển chung theo modun chọn thấp (select low mode), tức là bánh xe nào có khả năng bám thấp sẽ quyết định áp lực phanh chung cho cả cầu sau

Trang 17

Hình 3-12 Sơ đồ ABS 3 kênh 3 cảm biến

Sơ đồ hình 3-12 sử dụng hai cảm biến tốc độ bánh xe đặt ở các bánh xe cầu trước và một cảm biến tốc độ bánh xe với vòng răng cảm biến đặt trên bánh răng vành chậu của bộ vi sai cầu sau

Hình 3-13 Sơ đồ ABS 3 kênh 4 cảm biếnTrên hình 3-13 là sơ đồ ABS 3 kênh có 4 cảm biến bố trí ở các bánh xe và 4 van điều khiển Phương án này hai bánh trước được điều khiển độc lập, hai bánh sau được điều khiển chung theo modul thấp (select low mode), tức là bánh xe nào

có khả năng bám thấp sẽ quyết định áp lực phanh chung cho cả cầu sau Phương án này sẽ loại bỏ được mô men quay vòng cưỡng bức trên cầu sau tính ổn định tăng nhưng hiệu quả phanh giảm bớt Hầu hết các xe có bánh sau chủ động yà nhiều xe bánh trước chủ động sử dụng ABS 3 kênh

ABS 4 kênh điều khiển phanh 4 bánh xe một cách riêng biệt Đây là hệ thống hoàn chỉnh nhưng đắt tiền nhất và yêu cầu mỗi bánh xe phải có một cảm biến tốc độ riêng

Trang 18

Hình 3-14 Sơ đồ ABS 4 kênh 4 cảm biếnTrên hình 3-14 là sơ đồ ABS 4 kênh có 4 cảm biến bố trí ở các bánh xe và 4 van điều khiển độc lập (sử dụng phổ biến cho xe động cơ đặt trước bánh trước chủ động).VỚi phương án này các bánh xe đều được tự động điều chỉnh lực phanh sao cho luôn nằm ừong vùng có khả năng bám cực đại nên hiệu quả phanh là lớn nhất Tuy nhiên khi phanh ừên đường có hệ số bám trái và phải không đều thì mô men quay vòng cưỡng bức lớn tính ổn định giảm

Trang 19

4 Giói thiệu tổng quan về xe TOYOTA COROLLA ALTIS 2.0.

- Corolla Altis 2.0 là một ừong ba mẫu sedan chủ lực của hảng Toyota: Camry, Altis, Vios

- Toyota Corolla Altis 2.0 mang phong cách thiết kế của dòng Corolla thế hệ thứ 10, được sản xuất vào năm 2008 Corolla Altis 2.0 được trang bị động cơ xăng 3ZR-FE, dung tích 2 lít, đi kèm với hộp số tự động 4 cấp và ứng dụng nhiều công nghệ mới nên tăng cường cho xe khả năng vận hành mạnh mẽ những lúc cần bức phá tốc độ, và vẫn đảm bảo độ êm dịu tiện nghi cho người ngồi trên xe

- Thiết kế nội và ngoại thất mới của xe mang phong cách thể thao trẻ trung với nhiều điểm nhấn sang trọng và cao cấp hơn Bên cạnh đó xe được trang bị nhiều hệ thống an toàn và tiện nghi: hệ thống túi khí, hệ thống chống hãm cứng bánh xe ABS nên xe Toyota Corolla Alits 2.0 là một ừong những mẫu xe hiện đang được ưa chuộng trên thế giới

- Dưới đây là một số hình ảnh giới thiệu xe Toyota Corolla Altis 2.0 Hình 4-1

là sơ đồ tổng thể chung của xe và hình 4-2 là hình ảnh thực tế của xe

Hình 4-1 Sơ đồ tổng thể xe Toyota Corolla Altis

Trang 20

3ZR-FE1987139/5600

Trang 21

So với các dòng Corolla trước thì Corolla Altis 2.0 mới được trang bị thêm rất nhiều tính năng nổi bật, tiện nghi hơn, an tòan hem rất nhiều Và dưới đây là bảng giới thiệu các hệ thống ừang bị của xe Toyota Corolla Altis 2.0.

Bảng 4-2 Bảng giới thiệu các trang thiết bị hệ thong của xe

Toyota Corolla Altis 2.0

- Dĩa thông gió 15”

- Dĩa 15”

TrướcSau

- Halogen -LED

07 Hệ thống phanh trang bị ABS

- Ưu điểm của hộp số tự động so với hộp số thường

+ Làm giảm mệt mỏi cho lái xe bằng cách loại bỏ các thao tác cắt ly hợp và thường xuyên chuyển số

Trang 22

+ Chuyển số một cách tự động và êm dịu tại các tốc độ thích họp với chế độ lái xe.

+ Tránh cho động cơ và dòng dẫn động khỏi bị quá tải, do nó nối chúng bằng thủy lực (qua biến mô) tốt hern so với nối chúng bằng cơ khí

Hình 4-3 Cẩu tạo hộp số tự động

1- Bộ truyền hành tinh; 2- Bộ truyền động cuối cùng; 3- Bộ biến mô

- Hộp số tự động gồm các bộ phận chính sau:

+ Bộ biến mô + Bộ bánh răng hành tinh + Bộ điều khiển thuỷ lực + Bộ truyền động bánh răng cuối cùng + Các thanh điều khiển

Trang 23

Khảo sát và tính toán kiểm ừa hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Corolla Altis 2.0

- Hệ dẫn động : 1 cầu

- Số tốc độ : 4 số

4.2.2 Hệ thống treo.

Hệ thống gầm bệ của Toyota Corolla Altis 2.0 vẫn thừa kế từ thế hệ trước, đó

là hệ thống treo trước kiểu Macpherson hệ thống treo sau kiểu thanh xoắn

- Hệ thống treo trước: là hệ thống ừeo độc lập kiểu Mac Pherson

+ Giảm chấn trước: kết cấu mới gọn nhẹ do chỉ nối với thân xe bằng mộtđiểm

+ Giảm chấn điều khí thấp áp N2 ,van điều khiển dầu giảm chấn tuyến tính nhiều lớp cho tính ổn định lái cao

+ Với một loạt ưu điểm là tăng độ võng tĩnh và động của hệ thống treo, tăng

độ êm dịu chuyển động Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng momen con quay; tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổn định của xe

+ Hình 4-5 dưới đây là hình ảnh hệ thống treo trước độc lập kiểu Mac Pherson

Hình 4-5 Bộ phận dẫn hướng loại một đòn của hệ thống treo độc lập kiểu

Macpherson

- Hệ thống treo sau: là hệ thống treo phụ thuộc với dầm cầu xoắn chữ H Hĩnh4-6 dưới đây hệ thống ừeo sau phụ thuộc kiểu dầm xoắn chữ H

Trang 24

Khảo sát và tính toán kiểm ừa hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Corolla Altis 2.0

Hĩnh 4-6 Hệ thống treo phụ thuộc kiểu dầm xoắn chữ H.

- Hệ thống phanh chính (phanh chân): Phanh trước và phanh sau là phanh đĩa điều khiển bằng thuỷ lực ừợ lực chân không, có sử dụng hệ thống chống hãm cứng ABS

- Phanh dừng (phanh tay): phanh cơ khí tác dụng lên bánh sau

- Dầu phanh: DOT 3 hoặc DOT 4

Trang 25

5 Hệ thống phanh trên xe TOYOTA COROLLA ALUS 2.0

5.1 Sư đồ và nguyên lý làm việc.

5.1.ĩ Sơ dồ cấu tạo.

Dưới đây là sơ đồ hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Corolla Altis [6]

Đưòugâiện

Điámgdầu

Hình 5-1 Sơ đồ hệ thẻngphanh ABS trên xe Toyota Coroỉỉa Aỉtis

Ke trước; 3- Cảm biến tối Rơle; 5- Xy lanh, chính

1,2 - Cảm biến tốc độ bánh, xe trước; 3- Cảm biến tốc độ bánh, xe sau; 4- ECU và

5.1.2 Nguyên ĩỷ lảm việc.

Trên hình 5-2 là sơ đồ nguyên lý của hệ thống phanh ABS (tài liệu tham khảo [6]) Chu trinh diều chỉnh áp suất trong dẫn động phanh khi ABS làm việc có 3 giãi đoạn chính: tăng áp suất, duy trì áp suất; giảm áp suất

Hình 5-2 Sơ đồ dẫn động hệ thống phanh ABS

Trang 26

1,3,8,10- Van điện từ 3 vị trí; 2- Xy lanh bánh xe trước bên trái; 4- Xy lanh bánh

xe sau bên phải; 5- Bầu tích, năng; 6- Mô tơ bơm; 7- Xy lanh bánh xe sau bên trái;9- Xylanh bánh, xe trước bên phải; 11- Van phân phối; 12- Xy lanh chính

• Giại đoạn tăng áp suất, (phanh bình thường):

- Trong giai đoạn này hệ thống phanh làm việc như một hệ thống phanh bình thường không có ABS

- ơiai đoạn này còn gọi là giai đọan tạo áp suất Người lái hoàn toàn điều khiển áp suất cung cấp cho các xi lanh bánh, xe và các thiết bị liên quan khác

- Sơ đề làm việc của hệ thống như trên hình 5-3: Người lái tác dụng lên bàn

đạp phanh ép dầu từ xi lanh chính đi qua cửa “A” (đang mở) rồi qua cửa “C” đến xy lanh bánh xe (cửa “B” đóng), ép má phanh vào đĩa phanh để thực hiện quá trình phanh Van một chiều (7) (thường đóng) ngăn không cho dầu đi đến bom Áp suất trong dẫn động tỷ lệ với lực đạp Khi người lái nhả phanh, dầu đi từ xy lanh bánh xe qua cửa “C” rồi qua cửa “A“ và van một chiều (6) hồi về xy lanh, chính

Hình 5-3 Giai đọan tãng áp suất1- Bộ tích năng; 2- Xy lanh bánh xe; 3- Cảm biến tốc độ bánh xe; 4- Lò xo hồi vị; 5- Cuộn Solenoid; 6,7,8- Van một chiều; 9- Xy lanh ehính; 10- Bơm cao áp

Trang 27

• Giai đoạn giảm áp suất:

Khi một bánh xe gần bị bó cứng, ECU gửi dòng điện 5A đến cuộn solenoid của van điện, làm sinh ra một lực từ mạnh Van điện 3 vị trí chuyển động lên phía trên để đóng cửa “A” và mở cửa “B” cho chất lỏng từ xi lanh, bánh xe đi vào bộ tích năng (1) thoát về vùng áp suất thấp của hệ thống, do vậy áp suất trong dẫn động phanh được giảm xuống (hình 5-4), tránh cho các bánh xe khỏi bị hãm cứng

Cùng lúc đó, môtơ bơm hoạt động nhờ tín hiệu từ ECU, dầu phanh, được hồi trả về xy lanh, phanh chính từ bình chứa Mặt khác van một chiều 6 và cửa “A” đóng ngăn không cho dầu phanh từ xy lanh chính vào van điện 3 vị trí Kết quả là

áp suất dầu bên trong xy lanh bánh xe giảm, ngăn không cho bánh xe bị bó cứng.Khảo sát và tính toán kiểm tra hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Corolla Altis 2.0

1- Bộ tích năng; 2- Xy lanh bánh xe; 3- Cảm biến tốc độ bánh xe; 4- Lò xo hồi vị;5- Cuộn Solenoid; 6,7,8- Van một chiều; 9- Xy lanh ehính; 10- Bơm cao áp

• Giai đọan giữ áp suất:

Sơ đồ làm việc của giai đọan này như trên hình 5-5 : Khi áp suất bên ừong xy lanh bánh xe giảm hay tăng, cảm biến tốc độ gửi tín hiệu báo rằng tốc độ bánh xe đạt đến giá trị mong muốn, ECU cấp dòng điện 2A đến cuộn dây của van điện để giữ áp suất trong xy lanh, bánh xe không đổi

Trang 28

Khi dòng điện cung cấp cho cuộn Solenoid giảm từ 5A (ở chế độ giảm áp) xuống 2A (ở chế độ giữ) thì lực từ phát ra trong cuộn Solenoid cũng giảm xuống, lúc này dưới tác đụng của lực lò xo viên bi bị ép chặt trên đế van làm cho cửa “A”

và cửa “B” đóng lại Các van một chiều (6) và (7) chịu tác dụng của áp suất do lực đạp phanh cũng đóng lại Nhờ đó mà áp suất trong dẫn động phanh, được giữ không đổi mặc đù người lái vin tiếp tục đạp phanh

Hình 5-5 Giai đoạn giữ áp suất

1- Bộ tích, năng; 2- Xy lanh bánh xe; 3- Cảm biến tốc độ bánh xe; 4- Lò xo hồi vị;5- Cuộn Solenoid; 6,7,8- Van một chiều; 9- Xy lanh chính; 10- Bơm cao áp.Khi cần tăng áp suất trong xy lanh bánh, xe để tạo lực phanh lớn, ECU ngắt dòng điện cấp cho van điện Vi vậy cửa “A” của van điện 3 vị trí mở, và cửa “B” đóng Nó cho phép dầu trong xy lanh, phanh chính chảy qua cửa “C” trong van điện

3 vị trí đến xy lanh bánh xe Mức độ tăng áp suất đầu được điều khiển nhờ lặp lại các chế độ “tăng áp” và “giữ áp”

Trang 29

Hình 5-6 Giai đoạn tăng áp suất tiếp theo1- Bộ tích năng; 2- Xy lanh bánh xe; 3- Cảm biến, tốc độ bánh xe; 4- Lò xo hồi vị;5- Cuộn Solenoid; 6,7,8- Van một chiều; 9- Xy lanh chính; 10- Bơm cao áp.Trong quá trình ABS làm việc, thông qua công tắc cảm biến hành trình của bàn đạp phanh, bộ điều khiển điện tử cũng đồng thời truyền tín hiệu kích hoạt cụm bom môtơ (10) làm việc để bù lại lượng dầu xả về bình chứa, để giữ hành trình bàn đạp không bị tăng lên

Chu trình cứ thế lặp đi lặp lại giữ cho bánh xe được phanh ở giới hạn trượt cục

bộ tối ưu mà không bị hãm cứng hoàn toàn

5.2 Kết cấu và các bộ phận chính,

5.2.1 Cơ cầu phanh.

Hệ thống phanh xe Toyota Corolla Altis gồm:

- Hệ thống phanh chính (phanh chân): Phanh trước và phanh, sau là phanh đĩa điều khiển bằng thuỷ lực trợ lực chân không, có sử đụng hệ thống chống hãm cứng ABS

- Phanh dừng (phanh tay): phanh cơ khỉ tác dụng lên bánh sau.

- Dầu phanh: DOT 3 hoặc DOT 4.

Trang 30

- Đĩa phanh: thường được chế tạo bằng gang Đĩa đặc có chỉều dày 8 -ỉ-13 mm Đĩa xẻ rãnh thông gió dày 16 + 25 mm Đĩa ghép có thể có lớp lõi bằng nhôm hay

đồng còn lớp mặt ma sát - bằng gang xám.

- Má kẹp: được đúc bằng gang rèn.

- Các xi lanh thủy lực: được đúc bàng hợp kim nhôm Để tăng tính chống mòn

và giảm ma sát, bề mặt làm việc của xi lanh được mạ một lóp erôm Khi xi lanh được chế tạo bằng hợp kim nhôm, cần thiết phải giảm nhiệt độ đốt nóng dầu phanh Một trong các biện pháp đề giảm nhiệt độ ữủa dầu phanh là giảm diện tích tiệp xúc giữa piston với guốc phanh hoặc sử dụng các piston bằng vật liệu phi kim

- Các thân má phanh: chỗ mà piston ép lên được chế tạo bằng thép lá

- Tấm ma sát: của má phanh loại đĩa quay hở thường có diện tích, bề mặt khoảng 12 -ỉ-16% diện tích bề mặt đĩa, nên điều kiện làm mát đĩa rất thuận lợi

- Hình 5-7 dưới đây là sơ đồ kết cấu phanh dĩa sử dụng trên xe.

Hình 5-7 Sơ đồ kết cấu phanh đĩa loại má kẹp tùy động sử dụng trên xe

1 - Má kẹp và xy lanh; 2- Chốt dẫn hướng; 3- Đĩa phanh; 4- Piston; 5- Vòng làm km; 6- Vòng chắn bụi; 7,8- Guốc và má phanh; 9- Lò xo để giảm rung guốc phanh

trên má kẹp

Trang 31

Dưới đây là một số ưu, nhược điểm của cơ cấu phanh đĩa:

Qua phân tích nguyên lý làm việc và đặc điểm kết cấu, ta thấy phanh đĩa có một loạt các ưu điểm so với cơ cẩu phanh trổng - guốc như sau:

- Có khả năng làm việc YỚi khe hở nhỏ 0,05 -ỉ- 0,15 mm nên rất nhạy, giảm được thời gian chậm tác dụng và cho phép tăng tỷ số truyền dẫn động

- Áp suất phân bố đều trên bề mặt má phanh, do đó má phanh mòn đều

- Bảo dưỡng đơn giản do không phải điều chỉnh khe hở

- Lực ép tác dụng theo chiều trục và tự cân bằng nên cho phép tăng giá trị của chúng để đạt hiệu quả phanh càn thiết mà không bị giới hạn bởi điều kiện biến dạng của kết cấu Yì thế phanh đĩa có kích thước nhỏ gọn và dễ bố trí ừong bánh xe

- Hiệu quả phanh không phụ thuộc chiều quay và ổn định hơn

- Điều kiện làm mát tốt hơn

Tuy vậy, phanh đĩa còn một sổ nhược điểm hạn chế sự sử dụng của nó là:

- Nhạy cảm với bụi bẩn và khó làm kín.

- Các đĩa phanh loại hở dễ bị oxy hóa, bị bẩn làm các má phanh mòn nhanh

- Áp suất làm việc cao nên các má phanh dễ bị nứt, xước

- Thường phải sử dụng các bộ trợ lực chân không để tăng lực dẫn động, nên khi động cơ không làm việc, hiệu quả dẫn động phanh thấp và khó sử dụng chủng

để kết hợp làm phanh dừng

5.2.2 Xy lanh chỉnh.

Là loại xy lanh kép được thiết kế sao cho nếu một mạch dầu bị hỏng thì mạch dầu khác vẫn tiếp tục làm việc nhằm cung cấp một lượng dầu tối thiểu để phanh xe Đây là một trong những thiết bị an toàn nhất của xe

- Ở yị trí chưa làm việc, các piston bị đẩy về vị trí ban đầu bởi các lò xo hồi vị, các khoang phía trước piston được nối thông với bình chứa qua lỗ cung cấp dầu (6)

- Khi phanh piston bị đẩy sang trái ép dầu phía trước piston đi đến xy lanh bánh xe

- Khi nhả phanh đột ngột dầu phía sau piston chui qua lỗ bù, bù vào khoảng không gian phía trước đầu piston

Trang 32

- Hình 5-8 dưới là hình giới thiệu kết cấu xy lanh chính được sử dụng trên hệ thống phanh chính của xe Toyota Corolla Altis 2.0.

2

Hình 5-8 Kết cấu xy lanh chính1,5- Piston; 2,3,4- Nút cao su làm kín; 6- Lỗ cung cấp đầu; 7- Lỗ bù dầu; 8,9- Lò xo

hồi vị

5.2.3 Các cảm biến.

Là 4 cảm biến riêng biệt cho từng bánh xe, nhận và truyền tín hiệu tốc độ của bánh

xe về cho khối điều khển điện tử ECU

Cảm biến tốc độ bánh xe thực chất là một máy phát điện cỡ nhỏ cấu tạo của nógồm:

- Rô to: Có dạng vòng răng, được dẫn động quay từ trục bánh xe hay trục truyền lực nào đó

- Stato: Là một cuộn dây quấn trên thanh nam châm vĩnh cừu

Trang 33

Hình 5-9 Cảm biến tốc độ bánh xe trước

1 - Nam châm vĩnh cửu; 2- Cuộn dây điện; 3- Rôto cảm biến; 4- Rồto cảm biến;

5 - Cảm biến tốc độ

Hình 5-10 Cảm biến tốc độ bánh xe sau1- Nam châm vĩnh cửu; 2- Cuộn dây điện; 3- Cảm biến tốc độ; 4- Cảm biến

tốc độ; 5- Rôto cảm biến

Bộ cảm biến làm việc như sau (hình 5-11):

Trang 34

- Khi mỗi răng của vòng răng đi ngang qua nam châm thì từ thông qua cuộn dây sẽ tăng lên và ngược lại, khi răng đã đi qua thì từ thông sẽ giảm đi Sự thay đổi

từ thông này sẽ tạo ra một suất điện động thay đổi ừong cuộn dây và truyền tín hiệu này đến bộ điều khiển điện tử

- Bộ điều khiển điện tử sử dụng tín hiệu là tần số của điện áp này như một đại lượng đo tốc độ bánh xe Bộ điều khiển điện tử kiểm tra tần số truyền về của tất cả các cảm bién yà kích hoạt hệ thống điều khiển chống hãm cứng nếu một hoặc một

số cảm biến cho biết bánh xe có khả năng bị hãm cứng

- Tần số và độ lớn của túi hiệu tỷ lệ thuận YỚi tốc độ bánh xe Khi tốc độ của bánh xe tăng lên thì tần số và độ lớn của tín hiệu cũng thay đổi theo và ngược lại

Hình 5-11 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của cảm biến tốc độ bánh xe

5.2.4 Khối điều khiển điện tử ECU.

ECU là não bộ, trung tâm điều khiển của hệ thống, gồm hai bộ vi xử lý và các mạch khác cần thiết cho hoạt động của nó

ECU nhận biết được tốc độ quay của bánh xe, cũng như tốc độ chuyển động tịnh tiến của xe nhờ tửi hiệu truyền về từ các cảm biến tốc độ bánh xe Trong khi

^ ỡ t ấ c đ ộ c a ũ

1- Rôto cảm biến; 2- Cuộn dậy; 3- Nam châm vĩnh cửu

Trang 35

phanh sự giảm tốc độ xe tùy theo lực đạp phanh, tốc độ xe lúc phanh, và điều kiện mặt đường ECU giám sát điều kiện trượt giữa bánh xe và mặt đường nhờ bộ kiểm

ừa sự thay đổi tốc độ bánh xe ừong khi phanh Nó xử lý và phát tín hiệu điều khiển cho khối ứiuỷ lực cung cấp những giá trị áp suất tốt nhất trong xi lanh bánh xe để điều chỉnh tốc độ bánh xe, duy trì lực phanh lớn nhất từ 10 -ỉ- 30% tỷ lệ trượt

Ngoài ra ECU còn thực hiện chức năng tự kiểm tra và cho ngừng chức năng ABS néu phát hiện hệ thống có trục trặc (như: Thiếu dầu, không đủ áp suất trợ lực hoặc mất tín hiệu từ các cảm biến tốc độ, .) lúc đó hệ thống điều khiển điện tử ngưng hoạt động nó cho phép hệ thống phanh tiếp tục làm việc như một hệ thống phanh bình thường, không có ABS Những trục trặc trong hệ thống sẽ được cảnh báo bằng đèn ABS trên bảng điều khiển Việc xác định chính xác vị trí và tình trạng

hư hỏng sẽ được tiến hành thông qua mã chẩn đoán theo tần suất và thời gian thể hiện ở đèn cảnh báo Các tín hiệu vào đến bộ vi xử lý được xử lý một cách độc lập Chỉ khi nào kết quả có tính đồng nhất thì ECU mới điều khiển khối thủy lực - điện

tử Nếu các tín hiệu vào không đồng nhất - chẳn hạn khi hệ thống khóa cứng bánh

xe bị lỗi thì các cầu chì và phanh đảm bảo hoạt động theo phanh bình thường Đồng thời, đèn cảnh báo trên táp-lô sẽ sáng lên để báo cho người lái biết

Các tín hiệu truyền về từ các cảm biến tốc độ đến ECU được chuyển đổi thành tín hiệu sóng vuông bằng bộ khuyếch đại trên đường vào

Tần số của các tín hiệu này cung cấp phù hợp YỚi giá trị tốc độ, sự gia tốc hoặc

sự giảm tốc của mỗi bánh xe đến ECU Khi người lái xe tác dụng lên bàn đạp phanh, các bánh xe có thể giảm tốc đến giá trị khác nhau: Bằng việc so sánh tốc độ mỗi bánh xe với tốc độ tham khảo (reference speed) hệ thống có thể luôn luôn kiểm

ừa độ trượt của mỗi bánh xe

Nếu lực phanh là nguyên nhân làm một bánh xe trượt đối với bánh xe khác, ECU điều khiển van điện từ của khối thủy lực - điện tử làm giảm lực phanh trên bánh trượt Hệ thống ABS can thiệp bằng việc tính toán ngưỡng giảm tốc, gia tốc và trượt của các bánh xe Ngay khi mối liên hệ ngưỡng gia tốc/giảm tốc yà trượt vượt quá giới hạn, ECU điều khiển các van điện từ của khối thủy lực - điện tử bằng cách điều chỉnh áp suất phanh theo 3 giai đoạn là gia tăng, duy trì yà giảm áp suất ECU điều khiển các giai đoạn khác nhau ứng với cung cấp xung cường độ điện thế khác nhau đến các van điện từ

Trong điều kiện giảm lực phanh và phân chia mômen không đúng (tniợt- aquaplaning), ECU nhận biết nhờ các cảm biến số vòng quay ừên mỗi bánh xe vớiKhảo sát và tính toán kiểm tra hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Corolla Altis 2.0

Trang 36

điều kiện bất thường, như sự truyền động và bánh xe chủ động có khuynh hướng quay ở tốc độ khác nhau.

ECU được trang bị mạch an toàn hệ thống kiểm soát có hiệu lực khi khởi động

và vận hành

Mạch an toàn hoạt động theo nguyên tắc tự kiểm tra

1 Khi bật khóa, hệ thống kiểm ừa ECU, van điều khiển điện từ và sự kết nối của các cảm biến: Nếu kết quả OK, đèn cảnh báo ABS sáng lên trên bảng tap-lô và tắt đi sau 4 giây

2 Sau khi khởi động động cơ, hệ thống chạy van điện từ và bơm hồi để kiểm tra ngay sau khi đạt tốc độ ứng với 6 km/h;

3 Khi đạt vận tốc 24km/h thì hệ thống kiểm tra tửi hiệu tốc độ của 4 bánh xe

4 Khi di chuyển, hệ thống thường xuyên kiểm ừa vận tốc chu vi (peripheral speed) của các bánh xe so với tốc độ tham khảo (reference speed), các điều kiện bộ nhớ và điều khiển hoạt động của hai rơle

5 Khi di chuyển, hệ thống thường xuyên kiểm ừa điện áp bình ắc quy

5.2.5 Khối điều khiển điện tử.

Khối điều khiển điện tử là một cụm độc lập không thể sửa chữa, bao gồm 2 bộ

vi xử lý và các mạch khác cần thiết cho hoạt động của nó Hình 5-12 dưới đây là hình ảnh giới thiệu khối điều khiển điện tử của ABS

Trang 37

Hình 5-12 Khối điều khiển điện từ cùa ABS

Nó cổ nhiệm vụ:

- Theo dõi tốc độ quay của mỗi bánh xe khi phanh thông qua tín hiệu thu nhận

được từ các cảm biến tốc độ Nếu thấy bánh xe nào đó có xu hướng bị hẩm cứng, thì

nó sỗ kích hoạt ABS làm việc và cung cấp một điện áp 12V cho các van điện tử tương ứng lắp đặt trong khối thủy lực Nhờ đó khối điều khiển điện tử có thể hiệu chỉnh được áp suất trong dẫn động, để tránh cho các bánh xe khỏi bị hãm cứng

- Theo dõi sự làm việc của bản thân nó (Self - Test) Nếu có sự cố xảy ra thì

nó sẽ tự động đưa hệ thống chuyển sang chế độ phanh bình thường như khi không

Trang 38

- Các bộ vi xử lý liên tục so sánh các tín hiệu này Nếu phát hiện thấy có sự sai

lệch -ỳ khối điều khiển điện tử sẽ cho ngừng hoạt động của ABS để đảm bảo cho hệ

thống phanh làm việc như một hệ thống phanh làm việc chuẩn

Trên hình 5-13 là lược đồ đơn giản minh họa cấu tạo và hoạt động bên trong của khối điều khiển điện tử

Hình 5-13 Lược đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của khối điều khiển điện từ

1- Tín hiệu vào từ cảm biến tốc độ; 2,3- Các bộ vi xử lý; 4- Khối logic; 5- Tín

hiệu ra bên trong; 6- Tín hiệu ra bên ngoài; 7,8- Các bộ so sánh; 9- Transitor điều

khiển; 10- Mạch hồi tiếp; 11- Van điện tử; 12- Cảm biến tốc độ

- Tín hiệu vào (1) từ các bộ cảm biến tốc độ bánh xe được đồng thời truyền

đến các bộ vi xử lý (2) và (3).

- Các bộ vi xử lý, xử lý các thông tin vào trong khối logic (4) và phát ra các tín hiệu bên trong (5) (như tốc độ bánh, xe) và tín hiệu bên ngoài (6) điều khiển các van điện tử

- Các tín hiệu bên trong (5) của cả hai khối logic (4) đi vào hai bộ so sánh, khác nhau (7) và (8) (mỗi bộ so sánh nằm trong một bộ vi xử lý để so sánh Nếu kết quả nhận được không giống nhau thì khối điều khiển điện tử sẽ ngừng hoạt động

- Tín hiệu bên ngoài (6) của bộ vi xử lý (2) được truyền trực tiếp đến bộ so sánh (7), còn đến bộ so sánh (8) - thông qua các transitors điều khiển van (9) và mach, hồi tiếp (10)

Trang 39

- Nếu các tín hiệu bên ngoài (6) của bộ vi xử lý (3) được truyền trực tiếp đến hai bộ so sánh (7) và (8).

- Nếu các tín hiệu bên ngoài không phù hợp -> khối điều khiển điện tử cũng sẽ cho ngưng hoạt động của ABS

Chú ý:

- Khi khối điều khiển điện tử phát hiện thấy có trục trặc ừong hệ thống ABS thì nó sẽ cho bật sáng đèn báo trục trặc “ANTI-LOCK” màu hổ phách trên bảng điều khiển

- Khối điều khiển điện tử liên tục theo dõi không chỉ hoạt động bên trong của bản thân nó, mà còn theo dõi sự hoạt động của các bộ phận khác của ABS Nó liên tục truyền các xung thử ngắn đến các van điện tử để kiểm ừa trục ừặc trong hệ thống điện

- Mọi trục ừặc của ABS (như: thiếu dầu, không đủ áp suất ừợ lực hoặc mất tín hiệu của các cảm biến tốc độ .) đều làm cho hệ thống điều khiển điện tử ngưng hoạt động của ABS và chuyển sang chế độ làm việc ở chế độ bình thường

- Nếu bộ cảm biến tốc độ hư hỏng, tạo ra các tín hiệu vượt ra ngoài giới hạn quy định, hoặc đọ nhiễu tín hiệu lớn (do sóng vô tuyến) thì bộ điều khiển điện tử có thể cho ngưng hoặc không có chức năng ABS

5.2.6 Khối thuỷ lực- điện tử (Electric-hydraulic Unit).

Gồm có 2 hai phần gắn liền nhau: Khối điện tử và khối thủy lực-điện tử

- ECU điều khiển khối thủy lực-điện tử theo các tín hiệu truyền về từ các cảm biến và được so với các bản đồ mà chương trình đã được nạp sẵn ừong bộ nhớ của

nó Khối thủy lực được nối đến xy lanh chính và các chi tiết hệ thống phanh ABS bằng các ống dẫn chính của hệ thống phanh Như vậy, khối thủy lực điện tử có nhiệm vụ điều chỉnh áp suất trong dẫn động phanh theo tín hiệu điều khiển của ECU, tránh cho các bánh xe khỏi bị hãm cứng khi phanh

- Hệ thống bom hồi dầu gồm có rơle và mô tơ bom, hoạt động nhờ tín hiệu từ ECU bơm dầu đến pittông xy lanh chính để bù lại lượng dầu xả về bình chứa khi ABS làm yiệc

Định dạng
Số trang	78
Dung lượng	1,29 MB