Hệ thống ABS trên xe corolla 2008

Hệ thống ABS xe Corolla 2008 I/ Giới thiệu chung : Hệ thống chống bó cứng ABS (Anti-lock Braking Systems ) nắm hệ thống an toàn chủ động của ô tô.Nó có tác dngj giảm thiểu các nguy hiểm bằng sự điều hòa quá trình phanh một cách tối ưu Theo thống kê, 10% số vụ tai nạn trường hợp cần dừng khẩn cấp, tài xế đạp phanh mạnh đột ngột làm xe bị rê bánh và trượt đi,dẫn đến mất lái Hệ thống chống bó phanh ABS giúp khắc phục tình trạng này không phụ thuộc vào kỹ thuật phanh của người lái Giáo trình dạy lái xe có phần lưu ý về cách sử dụng phanh hiệu quả nhất ( đặc biệt là mặt đường trơn trượt) là đạp – nhả pedan lien tục, cảm nhận dấu hiệu rê bánh để xử lý.Chính vì việc thực hiện kĩ thuật này không đơn giản, mà các chuyên gia ô tô đã nghiên cứu chế tạo cấu ABS Thiết bị của hệ thống ABS gồm : Cảm biến lắp bánh xe ( ghi nhận tình trạng hoạt động ) ,bộ xử lý điện tử và thiết bị điều áp (đảm nhiệm thay đổi áp suất piston phanh ) Trong những thiết kế ABS, đặc biệt là bộ ABS sản xuất đầu năm 2005,các thông số về tình trạng chuyển động củ axe, độ bám đường, kết quả kiểm soát hành trình, được bộ điều khiển điện tử đánh giá để quyết định cường độ và tần số của lực tác động lên các má phanh.Áp suất hệ thống không chỉ lực phanh tạo nên mà còn sự hỗ trợ của bơm Kiểu ABS hiệu quả nhất có thể tự động điều chỉnh áp suất dầu phanh từng cụm bánh xe, số cảm biến đo vận tốc góc, module áp suất,đường điều khiển bằng số bánh xe bằng kĩ thuật số Các ABS thường chỉ có cảm biên gắn bánh sau thiết bị điều áp chung và đường điểu khiển Tình trạng hoạt động của ABS được hiển thị qua đèn báo bảng điều khiển, nó sáng lên bật chìa khóa khởi động và tắt sau máy đã nổ 2-3(s).Nếu đền này tiếp tục sáng động hoạt động ,tức là hệ thống có trục trặc cần kiểm tra Khi xe đã được lắp ABS thì tài xế không nên thao tác kiểu đạp –nhả liên tục Trong khoảng 15 năm trở lại đây, ABS được ứng dụng ngày càng rộng rãi và hiện giữ vị trí quan trọng danh mục thiết bị tiêu chuẩn của xe vì nó đảm bảo an toàn cho người và xe Bảng so sánh xe có trang bị ABS và không trang bị ABS II/ Cấu tạo và nguyên lý hoạt động Vị trí các bộ phận hệ thống ABS Hình : Sơ đồ cấu tạo chung của hệ thống ABS 1-Bộ cảm biến tốc độ Sơ đồ cấu tạo cảm biến tốc độ điện tử Wheel speed sensor a) Cấu tạo Hình Cấu tạo cảm biến tốc độ loại điện từ Cảm biến tốc độ bánh xe trước và sau bao gồm một nam châm vĩnh cửu, một cuộn dây và lõi từ Vị trí lắp cảm biến tốc độ hay roto cảm biến, số lượng của roto cảm biến phụ thuộc vào từng loại xe và đời xe Thông thường cảm biến tốc độ bánh trước được lắp vào cam quay và cảm biến tốc độ bánh sau được bắt vào mâm cầu sau Roto cảm biến được lắp trục trước chủ động và trục bánh xe sau, quay với bánh xe b Nguyên lý làm việc: Phía ngoài của roto có các răng, nên roto quay từ thông cuộn dây biến thiên nó sinh một điện áp xoay chiều Điện áp xoay chiều này có tần số tỷ lệ với tốc độ quay của roto và quá trình hoạt động nó báo cho ABS ECU biết tốc độ quay của bánh xe Hình 2: Nguyên lý hoạt động của cảm biến Khi bánh xe quay, các sensors tạo các tín hiệu điện tử Những sensor này được ví “con mắt” của bộ điều khiển điện tử (ECU), giúp cho ECU cảm nhận được tốc độ và tình trạng bị khóa của bánh xe.Mỗi cảm biến có sử dụng cấu rotor bánh răng, còn được gọi là “vòng cảm biến” , “ vòng kích thích” hay “ vòng từ trở” Được gắn moayo hoặc trục bánh xe và quay với bánh xe Cảm biến (sensor) là một cuộn dây cảm ứng, gồm một cuộn dây được quấn quanh một lõi sắt từ.Sensor được đặt bên cạnh vòng cảm biến, khe hở giữa sensor và vòng cảm biến đươc xác định chính xác để đảm bảo dự cảm biến điện từ có thể xảy.Ở một số xe, bộ cảm biến có thể được đặt bộ phân phối hoặc trục sau Khi bánh của vòng cảm biến ngang qua cuộn dây cảm biến, một tín hiệu điện xoay chiều được tạo ra.Tần số tín hiệu tăng tốc bộ bánh xe tăng.Nếu bánh xe đứng yên, tần số tín hiệu cảm biến sẽ bằng Hệ thống đánh giá logic bộ điều khiển điện tử sẽ hình thành tốc độ chuẩn của xe để theo đó mà tác động quá trình điều khiển của phanh.Các thay đổi của một hay nhiều bánh xe sẽ được ghi nhận theo thực tế và chúng giảm tốc độ nhiều quá (so với tốc độ chuẩn ) thì sẽ được nhận biết là một nguy bị bó cứng Tín hiệu điện từ được truyền về ECU bằng một cặp dây dãn , 2-Bơm tuần hoàn Bơm thủy lực Bơm tuần hoàn được dùng để chuyển dung dịch từ các valve giảm áp trở về các đường và để khác phục tình trạng mất áp suất phanh ảnh hưởng từ quá trình làm việc của các valve sẽ rút dung dịch từ hệ thống Bơm có thể tạo áp suất bằng với áp suất hệ thống phanh, một số hệ thống rút dung dịch này trở về tới bình chứa ở xylanh chính Đa số các hệ thống bơm sử dụng một hoặc hai piston , được điều khiển bởi ECU , ECU nhận tín hiệu từ contac hành trình pedan phanh hoặc từ contac áp suất của bộ tích trữ rồi phát tín hiệu từ contac hành trình pedan phanh hoặc từ contac áp suất của bộ tích trữ rồi phát tín hiệu điều khiển bơm.Một số hệ thống lưu trữ dung dịch từ các valve một bộ tích trữ trước khởi động bơm 3-Hệ thống Valve Một sơ đồ hệ thống thủy lực: Là thiết bị đóng/mở dòng áp lực thủy lực, được điều khiển bởi hệ thống ABS ở một vài hệ thống, valve có ba vị trí -Vị trí thứ nhất, valve mở, áp lực từ xylanh chính được truyền thẳng tới phanh -Vị trí thứ hai, ván khóa Cô lập phanh khỏi xylanh phanh chính ,ngăn chặn áp lực gia tăng người điều khiển đạp quá mạnh lên pedan 4-Bộ điều khiển điện tư Bộ điều khiển điện tử ECU (EBCM- Electric Brake Control Module) là một bộ vi xử lý ,có bộ nhớ khoảng 8kb ECU của ABS Trên sở tín hiệu từ các cảm biến tốc độ của các bánh xe, ABS ECU biết được tốc độ góc của các bánh xe tốc độ xe.trong phanh mặc dù tốc độ góc của bánh xe giảm, mức độ giảm tốc sẽ thay đổi phụ thuộc vào cả tốc độ xe phanh và tình trạng mặt đường, nhựa asphalt khô, mặt đường ướt hoặc đóng băng…… Nói cách khác, ECU đánh giá được mức độ trượt giữa các bánh xe và mặt đường sự thay đổi tốc độ góc của bánh xe phanh và điều khiển bộ chấp hành ABS để cung cấp áp suất dầu tối ưu đến các xi lanh bánh xe ABS ECU bao gồm chức kiểm tra ban đầu, chức chẩn đoán,chức kiểm tra cảm biến tốc độ và chức dự phòng a Điều khiển tốc độ xe ECU liên tục nhận được các tín hiệu tốc độ bánh xe từ bốn cảm biến tốc độ xe bằng cách tính toán tốc độ và sự giảm tốc của mỗi bánh xe Khi đạp phanh, áp suất dầu tại mỗi xy lanh bánh xe bắt đầu tăng và tốc độ mỗi bánh xe bắt đầu giảm Nếu có bất kì bánh xe nào sắp bị bó cứng, ECU giảm áp suất dầu xi lanh bánh xe đó Giai đoạn A ECU đặt van điện ở chế độ giảm áp theo mức độ giảm tốc của các bánh xe,vì vậy giảm áp suất dầu xi lanh của mỗI xi lanh phanh bánh xe Sau áp suất giảm,ECU chuyển van điện vị trí sang chế độ “giữ” để theo dõi sự thay đổI về tốc độ của bánh xe.nếu ECU thấy áp suất dầu cần giảm nữa nó sẽ lạI gaimr áp suất - Giam đoạn B Khi áp suất dầu bên xi lanh bánh xe giảm (giai đoạn A) áp suất dầu cấp cho bánh xe giảm Nó cho phép bánh xe gần bị bó cứng lạI tăng tốc độ.Tuy nhiên,nếu áp suất dầu giảm, lực phanh tác dụng lên bánh xe trở nên quá nhỏ.Để tránh hiện tượng này ECU liên tục đặt van điện vị trí lần lượt ở các chế độ”tăng áp”và chế độ “giữ” bánh xe gần bị bó cứng phục hồi tốc độ - Giai đoạn C Khi áp suất dầu bên xi lanh bánh xe tăng từ từ bởI ECU(giai đoạn B)bánh xe có xu hướng lại bị bó cứng Vì vậy, ECU lại chuyển van điện vị trí đến chế độ “giảm áp” để giảm áp suất dầu bên xi lanh bánh xe Giai đoạn D Do áp suất dầu bên xi lanh bánh xe lạI giảm(giai đoạn C),ECU bắt đầu lạI tăng áp giai đoạn B b/Điều khiển các rơle +Điều khiển rơ le van điện ECU bật rơle của van điện tất cả các điều kiện sau được thỏa mãn: - Khóa điện bật - Chức kiểm tra ban đầu (nó hoạt động lập tức sau khóa điện bật) đã hoàn thành - Không tìm thấy hư hỏng quá trình chuẩn đoán (trừ mã 37) ECU tắt rơle van điện nếu một các điều kiện không được thỏa mãn +Điều khiển rơle môtơ bơm ECU bật rơle môtơ bơm tất cả các điều kiện sau được thỏa mãn: - ABS hoạt động hay chức kiểm tra ban đầu được thực hiện - Rơle van điện bật ECU tắt rơle môtơ nếu một các điều kiện không được thỏa mãn c/ Chức kiểm tra ban đầu ABS ECU kích hoạt van điện và môtơ bơm theo thứ tự để kiểm tra hệ thống điện của ABS Chức này hoạt động tốc độ xe lớn km/h với đèn phanh tắt Nó chỉ hoạt động một lần sau mỗi lần bật khóa điện d/ Chức chuẩn đoán Nếu hư hỏng xảy bất cứ hệ thống tín hiệu nào,đèn báo ABS bảng đồng hồ sẽ bật sáng để báo cho lái xe biết hư hỏng đã xảy ra,ABS ECU sẽ lưu mã chẩn đoán của bất kỳ hư hỏng nào e/Chức kiểm tra cảm biến Bên cạnh chức chẩn đoán, ABS ECU bao gồm chức kiểm tra tốc độ (nó chẩn đoán tính của các cảm biến tốc độ và roto) Một vài kiểu xe bao gồm chức kiểm tra cảm biến giảm tốc để chẩn đoán cảm biến giảm tốc +Chức kiểm tra cảm biến tốc độ - Kiểm tra điện áp của tất cả các cảm biến - Kiểm tra sự dao động điện áp của tất cả các cảm biến +Chức kiểm tra cảm biến giảm tốc (chỉ cảm biến giảm tốc kiểu phototransistor) - Kiểm tra điện áp của cảm biến giảm tốc - Kiểm tra hoạt động của đĩa xẻ rãnh Những chức này được thiết kế chuyên dùng cho kĩ thuật viên,vớI các điều kiện hoạt động được thiết lập bởi các quy trình đặt biệt để chẩn đoán các tính từng cảm biến f/ Chức dự phòng: Nếu xảy hư hỏng hệ thống truyền tín hiệu đến ECU, dòng điện từ ECU đén bộ chấp hành bị ngắt.Kết quả là,hệ thống phanh hoạt động giống ABS không hoạt động,do đó đảm bảo được các chức phanh bình thường 5-Bộ điều tiết điện tư Bộ điều tiết còn được gọi là bộ điều khiển thủy lực, là thiết bị tạo chu kì phanh.Trong phanh dừng bình thường, bộ điều tiết không làm thay đổi hoạt động bình thường của phanh.Trong phanh gấp, áp suất cụm phanh sẽ tăng bình thường, nếu bánh xe bắt đầu bị khóa, bộ điều tiết sẽ dừng mọi giá sự tăng áp suất thủy lực ở xylanh hoặc calip bánh xe.Nếu tác động này không đủ để cho bánh xe quay ở tốc độ thích hợp,bộ điều tiết sẽ giảm áp III/ Hệ thống phanh ABS , Hệ thống EBD (Phân phối lực phanh điện tư) và BA (trợ giúp phanh khẩn cấp) xe Toyota Corolla 2008: Hệ thống phanh ABS với EBD (Phân phối lực phanh điện tư) EBD là chữ viết tắt của Electronic Brake-Force Distribution, nghĩa là hệ thống phân phối lực phanh giữa các bánh trước và sau hoặc giữa các bánh xe bên phải và bên trái Như ta đã biết ABS là một hệ thống phanh hết sức an toàn Trong những tình huống khẩn cấp, ABS có tác dụng chống bó cứng phanh và trì khả lái để giảm thiểu tai nạn có thể xảy Nhưng để có một hệ thống phanh hiệu quả và ổn định mọi điều kiện địa hình, đường xá, các nhà chế tạo đã lắp thêm vào hệ thống phanh ABS các cảm biến EBD để điều khiện việc phân phối lực phanh giữa các bánh xe, tăng hiệu quả và tận dụng triệt để tính phanh Khi di chuyển đường thẳng, các hệ thống phanh ABS không có EBD lực phanh phân phối giữa các bánh trước và bánh sau không thay đổi tải trọng tác dụng lên các bánh trước và sau thay đổi Khi lắp EBD vào, nó dùng EBD để phân phối lực phanh đến các bánh trước và bánh sau phù hợp với điều kiện chạy xe và đường xá Cụ thể hình vẽ phân tích ở trên, lực phanh đến bánh sau sẽ tăng lên tải trọng tác dụng lên bánh sau tăng và giúp rút ngắn quãng đường phanh đáng kể so với hệ thống không có EBD Ngoài ra, phanh để quay vòng, nó điều khiển các lực phanh của bánh bên phải và bên trái giúp trì sự ổn định của xe Có thể mô tả khái quát hoạt động của EBD qua biểu đồ sau: Phân phối lực phanh bánh trước sau: Nếu tác động các phanh xe chạy tiến thẳng, bộ chuyển tải trọng sẽ giảm tải trọng tác động lên các bánh sau ECU điều khiển trượt xác định điều kiện này bằng các tín hiệu từ các cảm biến tốc độ, và điều khiển bộ chấp hành ABS để điều chỉnh tối ưu sự phân phối lực phanh đến các bánh sau Chẳng hạn như, mức tải trọng tác động lên các bánh sau phanh sẽ thay đổi tuỳ theo xe có mang tải hay không Mức tải trọng tác động lên các bánh sau thay đổi theo mức giảm tốc Như vậy, sự phân phối lực phanh đến bánh sau được điều chỉnh tối ưu để sử dụng có hiệu quả lực phanh của các bánh sau theo những điều kiện này Phân phối lực phanh bánh bên phải bên trái (trong phanh để quay vòng): Nếu tác động các phanh xe quay vòng, tải trọng tác động vào bánh bên sẽ tăng lên ECU điều khiển trượt xác định điều kiện này bằng các tín hiệu từ các cảm biến tốc độ và điều khiển bộ chấp hành để điều chỉnh tối ưu sự phân phối của lực phanh đến bánh xe bên Hệ thống ABS với hỗ trợ phanh khẩn cấp (BA) Đôi những người chưa quen lái xe hoặc những người dễ hốt hoảng mặc dù đã quen lái xe không đạp bàn đạp phanh đủ mạnh phanh khẩn cấp để tận dụng tính của hệ thống phanh BA (Brake Assist) là một hệ thống sử dụng cảm biến áp suất ở bên bộ chấp hành ABS để phát hiện tốc độ và lực nhấn phanh để cho phép máy vi tính dự kiến ý muốn phanh khẩn cấp của người lái để tăng lực phanh nhằm đạt được tính tối đa của hệ thống phanh BA đặt thời gian hỗ trợ và mức hỗ trợ để làm cho cảm giác về phanh càng tự nhiên càng tốt bằng cách điều chỉnh hỗ trợ theo yêu cầu thể hiện đồ thị ở hình vẽ Hệ thống BA (Brake Assist) thường với EBD BA hoạt động dựa các cảm biến kiểm soát trạng thái pê-đan phanh, bộ phận khuếch đại lực phanh bằng khí nén và các van điện được điều khiển bởi máy tính trung tâm Nếu phát hiện tài xế có hành động phanh gấp, BA sẽ tự động trợ giúp để quá trình diễn nhanh Bộ xử lý trung tâm kích hoạt van điện cấp khí nén vào bộ khuếch đại lực phanh, giúp lái xe phanh gấp kịp thời và đủ mạnh BA sẽ tự động ngừng kích hoạt tài xế nhả chân phanh Sơ đồ hệ thống BA: 1- cảm biến tốc độ; 2- màng gắn cảm biến; 3- xi-lanh phanh chính; 4- nam châm; 5- cảm biến mở; 6- khoang công tác; 7- xử lý trung tâm; 8- khoang chân không; 9- bàn phanh Hoạt động BA hệ thống phanh mô tả sau: Khi ECU điều khiển trượt xác định rằng người lái phanh khẩn cấp, van điện từ chuyển mạch hỗ trợ phanh được đóng mạch, tạo thành một đường thông giữa xilanh chính và bình chứa, và chuyển dầu đến bơm Bơm hút dầu và đẩy đến xilanh ở bánh xe Van an toàn mở để bảo đảm rằng áp suất của xilanh ở bánh xe không vượt áp suất của xilanh chính quá một mức đã đặt trước để trì độ chênh áp suất này Nói chung BA kết hợp với ABS thành một hệ thống hoàn thiện Độ khuếch đại lực phanh BA gần lập tức đẩy lực phanh đạt tới mức tối đa nên nguy bị bó cứng phanh xe bị rê bánh cao Lúc tính chống bó cứng phanh ABS kịp thời phát huy tác dụng, đảm bảo tối ưu phanh gấp mặt đường trơn trượt Ở tốc độ 100 km/h, với điều kiện tương đương, thử nghiệm so sánh cho thấy việc sử dụng BA giúp rút ngắn quãng đường phanh từ 46 m (khơng hỗ trợ) 40 m ... tiết sẽ giảm áp III/ Hệ thống phanh ABS , Hệ thống EBD (Phân phối lực phanh điện tư) và BA (trợ giúp phanh khẩn cấp) xe Toyota Corolla 2008: Hệ thống phanh ABS với EBD (Phân phối... dịch từ hệ thống Bơm có thể tạo áp suất bằng với áp suất hệ thống phanh, một số hệ thống rút dung dịch này trở về tới bình chứa ở xylanh chính Đa số các hệ thống bơm... của xe vì nó đảm bảo an toàn cho người và xe Bảng so sánh xe có trang bị ABS và không trang bị ABS II/ Cấu tạo và nguyên lý hoạt động Vị trí các bộ phận hệ thống ABS

Hệ thống ABS trên xe corolla 2008

Thông tin tài liệu

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan