Chuyên đề hệ thống điều khiển lực kéo

Chương 3: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LỰC KÉO (TRC :Traction control system) I KHÁI NIỆM CHUNG: Ở đường có hệ số bám (φ)thấp, chẳng hạn đường tuyết, băng, hay đường ướt, bánh xe chủ động bò quay chỗ xe khởi hành hay tăng tốc nhanh, làm mát mô men chủ động làm trượt xe Mô men cực đại truyền đến bánh xe đònh hệ số bám (φ) lốp mặt đường Nếu cố truyền mô men đến bánh xe vượt qua mức này, làm bánh xe dễ bò trượt quay Việc đảm bảo mô men kéo truyền đến bánh xe chủ động phù hợp với mô men bám lốp xe mặt đường trường hợp không dễ dàng người lái Ở phần lớn trường hợp, khởi hành xe đột ngột, người lái đạp chân ga mạnh làm bánh xe bò trượt quay, mát lực kéo mô men Thế TRC: Hệ thống TRC (điều khiển lực kéo) giảm mô men xoắn động bánh xe bắt đầu trượt quay không phụ thuộc vào ý đònh người lái, lúc điều khiển hệ thống phanh giảm mô men truyền đến mặt đường tới giá trò phù hợp Vì khởi hành tăng tốc cách nhanh chóng ổn đònh Nguyên tắc chung: Khi bánh xe bắt đầu bò trượt quay cảm biến nhận tín hiệu gởi tín hiệu đến TRC ECU ABS ECU, ECU điều chỉnh mô men xoắn động giảm mô men xoắn nhờ đóng bớt bướm ga phụ đồng thời điều khiển phanh bánh sau hai trình hoạt động làm xe chuyển động êm dòu giảm mát công suất vô ích trượt quay  Sơ đồ trình làm việc hệ thống mô hình hoá sau: 49 II CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG CHỐNG TRƯT TRC: Bố trí chi tiết: Sơ đồ hệ thống 50 Tổng quan chi tiết: • ABS TRC ECU phận với chức sau:  Đánh giá điều kiện chuyển động dựa tín hiệu từ cảm biến tốc độ trước sau dựa vào tín hiệu vò trí bướm ga từ ECU ECT gửi tín hiệu điều khiển đến chấp hành bướm ga phụ chấp hành phanh TRC  Nếu hệ thống TRC hỏng, bật đèn TRC để báo cho người lái biết  Khi đặt chế độ chẩn đoán, hiển thò hư hỏng mã số • Cảm biến tốc độ trước sau phát tốc độ bánh xe gửi tín hiệu tốc độ bánh xe đến ECU ABS TRC • Công tắc khởi động số trung gian với chức gửi tín hiệu vò trí cần số (“P” “N”) đến ECU ABS TRC • Công tắc báo mức dầu phanh giúp phát mức dầu bình dầu tổng phanh gửi tín hiệu đến ECU ABS TRC • Công tắc đèn phanh phát tín hiệu phanh ( ta đạp phanh hay không đạp) gửi tín hiệu đến ECU ABS TRC 51 • Công tắc cắt TRC cho phép người lái ngừng hoạt động hệ thống TRC • ECU động ECT nhận tín hiệu vò trí bướm ga gửi chúng tới ECU ABS TRC • Cảm biến vò trí bướm ga phát góc mở bướm ga gửi tín hiệu đến ECU ABS TRC • Cảm biến vò trí bướm ga phụ phát góc mở bướm ga phụ gửi tín hiệu đến ECU ABS TRC • Bộ chấp hành phanh TRC tạo, tích cung cấp áp suất dầu đến chấp hành ABS theo tín hiệu từ ECU ABS TRC • Bộ chấp hành ABS điều khiển áp suất dầu đến xy lanh phanh bánh xe sau bên phải trái cách riêng rẽ theo tín hiệu từ ECU ABS TRC • Bộ chấp hành bướm ga phụ điều khiển góc mở bướm ga phụ theo tín hiệu từ ECU ABS TRC • Đèn báo TRC báo cho người biết hệ thống TRC hoạt động báo cho người lái biết có hư hỏng • Đèn báo TRC OFF báo cho người lái biết hệ thống TRC không hoạt động hư hỏng ABS hay hệ thống điều khiển động hay công tắc cắt TRC tắt • Rơ le phanh TRC cấp điện đến chấp hành phanh TRC rơ le mô tơ TRC • Rơ le mô tơ TRC cấp điện đến mô tơ bơm TRC • Rơ le bướm ga TRC cấp điện đến chấp hành bướm ga phụ qua ECU ABS TRC Bộ chấp hành TRC: Bộ chấp hành phanh TRC bao gồm cụm bơm để tạo áp suất dầu tới xả khỏi xi lanh phanh bánh xe Áp suất dầu xi lanh phanh bánh chủ động bên phải trái điều khiển riêng rẽ chấp hành ABS theo tín hiệu từ ECU ABS TRC Bộ chấp hành phanh gồm chi tiết sau:  Van điện cắt bình tích truyền áp suất dầu từ bình tích đến xy lanh phanh bánh xe trình hệ thống TRC hoạt động  Van điện cắt xy phanh có tác dụng áp suất dầu bình tích truyền tới xy lanh phanh bánh xe, van điện ngăn không cho dầu phanh hồi xy lanh phanh  Van điện cắt bình dầu hoạt động hệ thống TRC hoạt động, van điện hồi dầu phanh từ xi lanh phanh bánh xe bình dầu xy lanh 52  Công tắc áp suất hay cảm biến áp suất theo dõi áp suất bình tích gửi tín hiệu đến ECU ABS TRC ECU điều khiển hoạt động bơm sở tín hiệu  Cụm bơm gồm chi tiết sau: • Bơm giúp hút dầu phanh từ bình dầu xy lanh phanh chính, tăng áp suất dầu đưa đến bình tích Đây bơm kiểu piston dẫn động môtơ • Bình tích với chức tích dầu phanh bò nén bơm cung cấp đến xy lanh phanh bánh xe trình hoạt động hệ thống TRC 53 III PHÂN TÍCH KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA TRC Sơ đồ hệ thống:  Phân tích kết cấu nguyên lý làm việc hệ thống 54 Trong trình phanh bình thường (TRC không hoạt động) Tất van điện chấp hành phanh TRC tắt đạp phanh Khi đạp phanh với hệ thống TRC điều kiện này, áp suất dầu sinh xy lanh tác dụng lên xi lanh phanh bánh xe qua van điện cắt xy lanh phanh van điện vò trí chấp hành ABS Khi nhả phanh, dầu phanh bánh xe xy lanh phanh Tên chi Van van tiết điện Van điện Tắt Mở cắt xi lanh phanh Van điện Tắt Đóng cắt bình tích Van điện Tắt đóng cắtbình dầu phanh Van điện vi Tắt(OA Cửa”A” trí ABS ) mở Của“B” đóng Trong trình tăng tốc (TRC hoạt động) Khi bánh chủ động bò trượt quay trình tăng tốc, ECU ABS TRC điều khiển mô men xoắn động phanh chủ động để tránh tượng Áp suất dầu bánh bên phải bánh bên trái điều khiển riêng rẽ theo “3” chế độ sau(“tăng áp”, “giữ”, “giảm áp”), mô tả sau 3.1 Chế độ “tăng áp” 55 Khi đạp ga bánh chủ động bắt đầu trượt, ECU phát tín hiệu để bật tất van điện chấp hành TRC Cùng lúc van điện vò trí chấp hành ABS chuyển sang chế độ “tăng áp” Ở chế độ này, van điện cắt xy lanh phanh bật (đóng) van điện cắt bình tích bật (mở) Nó làm cho dầu cao áp bình tích tác dụng lên xy lanh phanh bánh xe qua van điện cắt bình tích van điện vò trí ABS Khi công tắc áp suất phát có giảm áp bình tích ( không phụ thuộc vào hoạt động TRC), ECU bật TRC để tăng áp suất dầu Tên chi tiết Van điện cắt xi lanh phanh Van điện cắt bình tích Van điện cắt bình dầu phanh Van điện vò trí ABS Van điện Bật van Đóng Bật Mở Bật Mở Tắt (OA) Cửa”A” mở Cửa “B”đón g Tên chi tiết Van điện cắt xi lanh phanh Van điện cắt bình tích Van điện cắt bình dầu phanh Van điện vò trí ABS Van điện Bật van Đóng Bật Mở Bật Mở Bật (2A) Cửa”A”đo 56 ùng Cửa “B”đóng 3.2 Chế độ “giữ” Khi áp suất dầu xy lanh phanh bánh chủ động tăng hay giảm đến giá trò yêu cầu, hệ thống chuyển đến chế độ “giữ” Sự thay đổi chế độ thực cách thay đổi trạng thái van điện vò trí chấp hành ABS kết là, áp suất bình tích bò ngăn không cho xả ngoài, giữ nguyên áp suất dầu xy lanh bánh xe 3.3 Chế độ “ giảm áp” Khi cần giảm áp suất xy lanh bánh sau, ECU ABS TRC chuyển van điện vò trí chấp hành ABS đến chế độ “giảm áp” Nó làm cho áp suất dầu xy lanh phanh bánh xe hồi bình dầu xy lanh phanh qua van điện vò trí ABS van điện cắt bình dầu Kết là, áp suất dầu giảm Lúc này, bơm chấp hành ABS không hoạt động 57 IV ECU ABS VAØ TRC (LS 400, 11/1989) ECU ABS Và TRC kết hợp chức ECU riêng rẽ Nó sử dụng tín hiệu tốc độ từ cảm biến tốc độ bánh xe tính toán mức độ trượt bánh xe mặt đường giảm mô men xoắn động tốc độ góc bánh xe cách tương ứng, điều khiển tốc độ bánh xe Bên cạnh đó, ECU ABS TRC có chức kiểm tra ban đầu, chẩn đoán dự phòng Điều khiển tốc độ bánh xe: 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 trước đặt tốc độ điều khiển tiêu chuẩn Nếu đạp ga đột ngột mặt đường trơn bánh sau (bánh chủ động) bắt đầu trượt quay, tốc độ bánh sau vượt tốc độ tiêu chuẩn Vì vậy, ECU gửi tín hiệu đóng bướm ga phụ đến chấp hành TRC để cấp dầu phanh cao áp đến xy lanh phanh bánh chủ động Van điện vò trí chấp hành ABS chuyển chế độ để điều khiển áp suất dầu phanh bánh chủ động tránh cho bánh sau không bò trượt quay 58 Khi khởi hành hay tăng tốc đột ngột, bánh chủ động bò trượt quay, tốc độ chúng không khớp với tốc độ quay bánh bò động ECU ABS TRC biết tình trạng kích hoạt hệ thống TRC  ECU ABS TRC đóng bướm ga phụ, giảm lượng khí nạp giảm mô men xoắn động  Cùng lúc điều khiển van điện chấp hành ABS chế độ “tăng áp” Áp suất dầu phanh bình tích TRC tới lúc này, (cũng áp suất tạo bơm TRC) cung cấp áp suất thích hợp tác dụng lên xy lanh phanh bánh xe để tạo hiệu phanh  Khi phanh bắt đầu tác dụng, tăng tốc bánh xe chủ động bắt đầu giảm ECU ABS TRC chuyển van điện vò trí ABS chế độ “giữ”  Nếu tăng tốc bánh chủ động giảm nhiều, van vò trí chuyển đến chế độ “giảm áp” làm giảm áp suất dầu xy lanh phanh bánh xe khôi phục lại tăng tốc bánh chủ động Nhờ lặp lại chế độ trên, ECU ABS TRC đảm bảo tốc độ điều khiển tiêu chuẩn 59  Các điều kiện kích hoạt điều khiển tốc độ bánh xe Điều khiển tốc độ bánh xe hoạt động tất điều kiện sau thoả mãn: • Bướm ga không đóng hoàn toàn (IDL1 phải tắt) • Hộp số phải số L,2,D hay R (tín hiệu tay số P N phải tắt) • Xe phải chạy tốc độ lớn 9km/h công tắc đèn phanh phải tắt (nó bật tốc dộ xe thấp 9km/h) • Công tắc cắt TRC tắt • ABS không hoạt động • Hệ thống không chế độ kiểm tra cảm biến hay chế độ phát mã chẩn đoán Điều khiển rơle:  Rơle phanh TRC rơle bướm ga TRC Khi hư hỏng hệ thống TRC, ABS hay hệ thống điều khiển điện tử động cơ, ECU bật rơle phanh TRC rơle bướm ga khoá điện bật ON Những rơle tắt khoá điện tắt OFF Nếu ECU phát có hư hỏng, tắt rơle  Rơle môtơ bơm TRC 60 ECU ABS TRC bật rơle môtơ bơm điều kiện sau thảo mãn: • Rơle TRC bật • Tốc độ động lớn 500V/P • Cần số vò trí khác với P N • Tín hiệu ILD1 tắt • Tín hiệu công tắc áp suất bật Chức kiểm tra ban đầu  Bộ chấp hành bướm ga Khi điều kiện sau thảo mãn, ECU điều khiển chấp hành bướm ga phụ Nó tiến hành kiểm tra mạch điện chấp hành bướm ga phụ cảm biến vò trí bướm ga, hoạt động bướm ga phụ sau khoá điện bật ON Cùng lúc đó, góc mở bướm ga phụ đóng hoàn toàn ghi lại nhớ ECU ABS TRC  Điều kiện • Cần số vò trí N hay P • Bướm ga đóng hoàn toàn • Xe dừng (0km/h)  Van điện chấp hành phanh TRC Khi điều kiện sau thảo mãn, ECU ABS TRC điều khiển van điện chấp hành phanh TRC tiến hành kiểm tra ban đầu khoá điện bật ON  Điều kiện • Cần số vò trí P hay N 61 • Xe dừng (0km/h) • Máy nổ Chức tự chẩn đoán: Nếu ECU phát thấy hư hỏng hệ thống TRC, bật sáng đèn báo cho người lái biết có hư hỏng xảy Nó lưu lại mã hư hỏng Mã chẩn đoán hiển thò thông qua việc nháy đèn báo TRC điều kiện sau thoả mãn: • Khoá điện bật ON • Nối chân TC E1 giắc kiểm tra hay TDCL • Xe dừng (0km/h).*cực TC giắc kiểm tra có xe trang bò túi khí Chức dự phòng: Nếu ECU ABS TRC phát thấy có hư hỏng TRC không hoạt động, ECU tắt rơle bướm ga TRC, rơle môtơ TRC rơle phanh TRC ngăn không cho TRC hoạt động Nếu ECU phát thấy hư hỏng TRC hoạt động, ECU dừng việc điều khiển tắt rơle môtơ TRC rơle phanh TRC Khi ECU ngăn không cho hệ thống TRC hoạt động, động hệ thống phanh hoạt động, giống kiểu xe TRC 62 ... hoạt động • Hệ thống không chế độ kiểm tra cảm biến hay chế độ phát mã chẩn đoán Điều khiển rơle:  Rơle phanh TRC rơle bướm ga TRC Khi hư hỏng hệ thống TRC, ABS hay hệ thống điều khiển điện tử... chế độ trên, ECU ABS TRC đảm bảo tốc độ điều khiển tiêu chuẩn 59  Các điều kiện kích hoạt điều khiển tốc độ bánh xe Điều khiển tốc độ bánh xe hoạt động tất điều kiện sau thoả mãn: • Bướm ga không... báo cho người biết hệ thống TRC hoạt động báo cho người lái biết có hư hỏng • Đèn báo TRC OFF báo cho người lái biết hệ thống TRC không hoạt động hư hỏng ABS hay hệ thống điều khiển động hay công