ABS Lexus]

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC TIỂU LUẬN Chuyên Ngành: Cơng Nghệ Kỹ Thuật Ơtơ Tên Tiểu Luận: HỆ THỐNG PHANH CHỐNG HÃM CỨNG BÁNH XE ANTI-LOCK BRAKING SYSTEM (ABS) TRÊN XE LEXUX 350 GS SVTH MSSV: GVHD: TP BIÊN HỊA, Tháng 12 Năm MỤC LỤC LỜI NĨI ĐẦU I Mục đích ý nghĩa đề tài II Giới thiệu hệ thống phanh ABS III Giới thiệu xe Lexus –GS 350 IV Kiểm tra hệ thống ABS V Kết luận LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần đây, nhu cầu xã hội ngaỳ phát triển, kéo theo hoạt động theo hoạt động đời sống xã hội phát triển theo xu hướng đại hóa nên đòi hỏi phải có phương tiện đại phục vụ cho người Do song song với phát triển ngành nghề cơng nghệ otoo có thay đổi lớn Nhu cầu người đáp ứng mặt tiện nghi, kinh tế, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, … vấn đề an toàn đặt lên hàng đầu Ứng dụng thành tựu khoa học kĩ thuật đạt , nhà sản xuất bắt tay nghiên cứu ,chế tạo hệ thống ABS với tính ưu việt : chống bó cứng bánh xe phanh ,ổn định hướng nhằm hạn chế tai nạn đáng tiếc xảy Từ vấn đề , với kiến thức học hướng dẫn tận tình giá viên hướng dẫn ,em định thực đề tài : “HỆ THỐNG PHANH CHỐNG HÃM CỨNG BÁNH XE ANTI-LOCK BRAKING SYSTEM (ABS) TRÊN XE LEXUX 350” Trong thời gian thực đề tài thời gian có hạn kiến thức hạn chế nên q trình thực khơng thể tránh khỏi thiếu sót định Em mong giúp đỡ ,ý kiến đóng góp quý thầy cô tất bạn để dề tài hoàn thiện Cưới em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Trung Hiếu giúp em hồn thành đề tài Biên Hòa,ngày tháng 12 năm 2018 Sinh viên thực DƯƠNG THÀNH ĐẠT I Mục đích ý nghĩa đề tài Sản xuất ô tô giới ngày tăng vượt bậc, oto trở thành phương tiện vận chuyển quan trọng hành khánh hàng hóa cho ngành kinh tế quốc dân, đồng thời trở thành phương tiện giao thơng tư nhân nước có kinh tế phát triển Ở nước ta, số ô tô tư nhân phát triển với tăng trưởng nề kinh tế, mật độ ô tô lưu thông đường ngày cao Do mật độ ô tô đường ngày lớn tốc độ chuyển động ngày cao vấn đề tai nạn giao thông đường vần đề thiết yếu phải quan tâm Theo thống kê nước tai nạn giao thơng thơng thường đường 60 ÷ 70 % người gây 10 ÷ 15 % hư hỏng máy móc, trục trặc kĩ thuật 20 ÷ 30 % đường sá xấu Trong nguyên nhân người gây theo thống kê cho thấy 10% số vụ tai nạn xảy trường hợp cần dừng khẩn cấp, tài xế đạp phanh đột ngột làm xe bị rê bánh trượt đi, dẫn đến lái Hệ thống chống hãm cứng xe Antilock Braking System (ABS) giúp khắc phục tình trạng khơng phụ thuộc vào kĩ thuật phanh người lái ABS ứng dụng ngày rộng rãi khoảng 15 trở lại giữ vị trí quan trọng danh mục thiết bị tiêu chuẩn xe Nó hệ thống an tồn chủ động tơ, góp phần làm giảm thiểu tai nạn nguy hiểm xảy vận hành điều khiển q trình phanh cách tối ưu Tìm hiểu hệ thống phanh ABS cho phép người sử dụng,bảo dưỡng, sửa chữa tư vấn kiểm định làm việc cách tối ưu nhằm nâng cao hiệu làm việc hệ thống Đó lí em chọn đề tài"HỆ THỐNG PHANH CHỐNG HÃM CỨNG BÁNH XE ANTI-LOCK BRAKING SYSTEM (ABS) XE LEXUS-GS 350" II Giới thiệu hệ thống phanh ABS ABS hai cộng nghệ bổ sung cho hệ thống phanh hữu dụng ngành công nghiệp ô tô thời gian gần Vai trò chủ yếu cua ABS giúp tài xế trì khả kiểm sốt xe tình phanh gấp ABS thực công nghệ điện tử thay cho phương pháp phanh hiệu (đặc biệt mặt đường trơn trượt) đạp – nhả pê-đan liên tục, cảm nhận đấu hiệu rê bánh để xử lí Do việc thực kĩ thuật không đơn giản mà chuyên gia hãng Bosch, Đức, nghiên cứu, chế tạo cấu ABS bao gồm cảm biến lắp bánh xe; xử lý điện tử CPU thiết bị điều áp Trong trường hợp phanh gấp, CPU nhận thấy hay nhiều bánh có tốc độ quay chậm mức quy định so với bánh lại, thơng qua bơm thủy lực, ABS tự động giảm áp suất tác động lên dĩa, giúp bánh xe không bị hãm cứng Tương tự, bánh quay nhanh, máy tính tự động tác động lực trở lại, đảm bảo trình hãm Để thực điều này, hẹe thống thực động tác ép – nhả má phanh đĩa khoảng 15 lần giây,thay tác động lần cực mạnh khiến bánh bị "chết" xe khơng có ABS Chức nhiệm vụ Các điều chỉnh lực phanh, cách điều chỉnh phân phối áp suất dẫn động phanh bánh xe trước sau, đảm bảo: -Hãm cứng đồng thời bánh xe (để sử dụng triệt để trọng lượng bám tránh quay xe phanh) -Hoặc hãm cứng bánh xe khác (để đảm bảo điều kiện ổn định) Tuy nhiên trình phanh chưa phải có hiểu qua cao an tồn vì: -Khi phanh ngặt, bánh xe hãm cứng trượt dọc Các bánh xe trượt lết đường gây mòn lốp hãm hệ số bám -Các bánh xe bị trượt dọc hồn tồn, khả tiếp nhận lực ngang khơng thể thực quay vòng phanh đoạn đường cong hoạc đổi hướng để tránh chướng ngại vật ,đặc biệt mặt đường có hệ số bám thấp Do dễ gây tai nạn phanh Q trình phanh có khơng có ABS đoạn đường cong Vì mục tiêu hệ thống phanh ABS giữ cho bánh xe q trình phanh có độ trượt thay đổi giới hạn hẹp, hiêụ phanh cao đồng thời tính ổn định tính dẫn hướng xe tốt nhất, thỏa mãn yêu cầu hệ thống phanh rút ngắn quãng đường phanh cải thiện tính ổn định khả điều khiển lái xe phanh Tính ổn định chuyển động tinh ổn định hướng: Duy trì khả bám ngang vùng có gia trị đủ lớn nhờ làm tăng tính ổn định chuyển động ổn định quay vòng phanh “xét theo quan điểm độ trượt” Tuy nhiên khác biệt thường xuyên tải trọng hệ số bám bánh xe bánh xe điều khiển độc lạp với ngưỡng gia tốc nên phanh bánh xe khác Sự khác biệt lực phanh bánh xe trái phải tạo mơ men quay vòng cưỡng quanh trục thẳng đứng Mơ men quay vòng cưỡng làm lệch hướng chuyển động xe phanh, làm giảm ổn định chuyển động Đối với xe du lịch mô men quán tính khối lượng nhỏ, vận tốc đâm xe lớn gây nguy hiểm phanh Ngồi trạng thái trượt bánh xe cầu khắc làm thay đổi đặc tính quay vòng xe phanh, độ trượt bánh xe cầu trước lớn cầu trượt sau đẫn đến góc lệnh hướng trướt lớn góc lệnh hướng sau xe có xu hướng qyau vòng thiếu, độ trượt bánh xe sau lớn bánh xe trước xe có xu hướng quay vòng thừa Từ kết phân tích lí thuyết vá thực nghiệm cho thấy ABS hiệu phanh ổn định phanh phụ thuộc chủ yếu vào việc lựa chọn sơ đồ phân phối mạch điều khiển mức độ độc lập hay phụ thuộc việc điều khiển lực phanh bánh xe Sự thỏa mãn đồng thời hai tiêu hiệu phanh ổn định phanh phức tạp vấn đề nghiên cứu nhà chuyen môn Qua thực nghiệm người ta thấy có trang bị hệ thống ABS :  Đường nhựa khô : hiệu phanh đạt khoảng 115%  Dường đóng băng : hiệu phanh đạt khoảng 150% Kết thí nghiệm phanh tơ du lịch có trang bị ABS Loại đường Tốc độ bắt đầu Quảng đường phanh Sp(m) phanh V(m/s) Có ABS Khơng ABS Mức tăng hiệu Đường bêtông khô 13,88 10,6 13,1 19,1 Đường bêtông ướt 13,88 18,7 23,7 21,1 Đường bêtông khô 27,77 41,1 50,0 17,8 Đường bêtông ướt 27,77 62,5 100,0 37,5 phanh (%) Tóm lại trang bị hệ thống ABS: - lợi hiệu phanh - Lợi tính ổn định ngang 1.1 Nguyên lý làm việc Hệ thống chống hãm cứng bánh xe ABS thực chất điều chỉnh lực phanh mạch liên hệ ngược Sơ đồ khối điển hình ABS có dạng hình Sơ đồ tổng quát hệ thống chống hãm cứng bánh xe 1- Cảm biến tốc độ; 2- Bộ phận điều khiển; 3- Cơ cấu thực hiện; 4- Nguồn lượng; 5- Xilanh tổng van khí nén; 6- Xilanh bánh xe bầu phanh - Bộ phận cảm biến 1, phận điều khiển , phận chấp hành hay cấu thực nguồn lượng - Bộ phận cảm biến có nhiệm vụ phản ánh thay đổi thông số chọ để điều khiển truyền tín hiệu đến phận điều khiển Bộ phận xử lý tín hiệu truyền đến cấu thứ để tiến hành giảm tăng áp suất dẫn động phanh - Chất lỏng truyền từ xi lanh qua đến xi lanh bánh xe để ép guốc phanh thự trình phanh Quá trình phanh điển hình mặt đường trơn khơng có ABS Q trình phanh điển hình ơtơ có trang bị ABS 1.2 Phân loại hệ tống ABS Mặc dù có chung nguyên lý làm việc ,nhưng ABS thiết kế theo nhiều sơ đồ kết cấu biện pháp điều chỉnh áp suất khác Hệ thống ABS phân loại theo phương pháp sau : - Theo phương pháp điều khiển ,ABS chia thành nhóm lớn : điều khiển khí điều khiển điện tử Sơ đồ phân loại hệ thống ABS Hệ thống gồm nhiều phận hợp thành ,nó cung cấp thơng tin đến ECU Những phận +Cảm biến tốc độ ,phát tốc độ góc bánh xe truyền tín hiệu tốc độ cho khối diều khiển điện tử +Khối thủy lực ,kiểm tra điều chỉnh áp suất phanh +Rơ le, kiểm tra hoataj động bơm van điện từ +Khối điều khiển điện tử (ABS ECU) +Đèn báo ABS(ABS warming lamp) 2.2 Sơ đồ nguyên lý làm việc hệ thống phanh ABS xe Lexus –GS 2.2.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống phanh ABS Chu trình diều chỉnh áp suất dẫn động phanh ABS làm việc có giai đoạn :tăng áp suất, trì áp suất ,giảm áp suất Sơ đồ dẫn động hệ thống phanh ABS 1,3,8,10- Van điện từ vị trí;2- Xy lanh bánh xe trước bên trái;4- Xy lanh bánh xe sau bên phải;5- Bầu tích năng;6-Mơ tơ bơm;7- Xy lanh bánh xe sau bên trái;9- Xy lanh bánh xe trước bên phải;11- Van phân phối;12- Xy lanh *Giai đoạn tăng áp suất Trong giai đọn hệ thống phanh làm việc hệ thống phanh bình thường khơng có ABS Giai đọan tăng 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 chiều; 9- Xy lanh chính; 10- Bơm cao áp *Giai đoạn giảm áp suất Khi bánh xe gần bị bó cứng ECU gửi dòng điện 5A đến cuộn solenoid van điện làm sinh lực từ mạnh Van diện vị trí chuyển động lên phía tren dể đóng cửa A mở cửa B cho chất lỏng từ xi lanh bánh xe vào tích vùng áp suất thấp hệ thống ,do áp suất dẫn động phanh giảm xướng tránh cho bánh xe khỏi bị hãm cứng Giai đoạn giảm 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 chiều; 9- Xy lanh chính; 10- Bơm cao áp *Giai đoạn giữ áp suất Khi áp suất bên xy lanh bánh xe giảm hay tăng ,cảm biến tốc độ gửi tín giệu báo tốc độ bánh xe đạt đến giá trị mong muốn ,ECU cấp dòng diện 2A đến cuộn dây van điện để giữ áp suất xy lanh bánh xe không đổi 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 chiều; 9- Xy lanh chính; 10- Bơm cao áp Trong q trình ABS làm việc ,thơng qua cơng tắc cảm biến hành trình bàn đạp phanh, điều khiển điện tử đồng thời truyền tín hiệu kích hoạt cụm bơm moto làm giảm việc bù lại lượng dầu xả bình chứa để giữ hành trình bàn đập khơng bị tăng lên Chu trình lặp lặp lại giữ cho bánh xe phanh giới hạn trượt cục tới ưu mà khơng bị hãm cứng hồn tồn Biểu đồ mơ tả q trình điều khiển tốc độ bánh xe phanh ECU liên tiếp nhận tín hiệu tốc độ bánh xe từ cảm biến Bằng cách tính tốn tốc độ giảm tốc độ bánh xe ,ECU đánh giá tốc độ xe.Khi đạp phanh ,áp suất dầu xy lanh bánh xe bắt đầu tăng tốc độ bánh xe bắt đầu giảm xuống Nếu bánh xe giàn bị khóa cứng ECU chuyển sang giai đoạn giảm áp suất dầu để dừng tăng áp suất xy lanh bánh xe bánh xe 2.2.2 Sơ đồ điện Bốn cảm biến cấp điện trực tiếp từ ECU ,hai cảm biến hai bánh sau nối mát qua pon RSS (Rear Speed Sensor), hai cảm biến hai bánh trước nối mát qua pin FSS(Front Speed Sensor).ECU cấp điện từ ắc quy qua cầu chì hộp cầu chì bảo vệ 14 ABS ECU 13 BATT 12 STP 15 MR SR 11 10 16 W PKB R- Ts Tc Wa Wb IG 17 FR+ FR2 FL+ FL- RR+ RR- RL+ RL- FSS RSS 18 19 AST MT Hình 4-10 Sơ đồ điện hệ thống ABS 1- Cảm biến tốc độ bánh sau bên trái; 2- Cảm biến tốc độ bánh sau bên phải; 3- Cảm biến tốc độ bánh trước bên trái; 4- Cảm biến tốc độ bánh trước bên phải; 5- Ắc quy; 6- Cầu chì chính; 7,8,13- rơle điều khiển đèn; 9- đèn báo phanh tay; 10- Hộp cầu chì; 11- Đèn cảnh báo ABS; 12- Đèn báo phanh làm việc; 14- rơle điện từ; 15- Rơle môtơ bơm; 16- Cụm rơle điều khiển ABS; 17- Bộ kết nối liệu; 18- Môtơ bơm; 19- Khối thủy lực 2.3 Kết cấu phần hệ thống phanh ABS 2.3.1 Xy lanh phanh Là loại xy lanh kép thiết kế cho mạch dầu bị hỏng mạch dầu khác tiếp tục làm việc nhằm cung cấp lượng dầu tối thiểu để phanh xe Đây thiết bị an toàn xe Kết cấu xy lanh 1,5- Piston; 2,3,4- Nút cao su làm kín; 6- Lỗ cung cấp dầu; 7- Lỗ bù dầu; 8,9- Lò xo hồi vị 2.3.2 Trợ lực phanh Trợ lực phanh dùng loại trợ lực chân khơng Nó phận quan trọng giúp người lái giảm lực đạp lên bàn đạp mà hiệu phanh cao Bầu trợ lực 1- Piston; 2- Van chân khơng; 3- Van khơng khí; 4- Vòng cao su; 5- Cần đẩy; 6- Phần tử lọc; 7- Vỏ 2.3.3 Cảm biến tốc độ bánh xe (Revolution sensor) Là cảm biến riêng biệt cho bánh xe ,nhận truyền tín hiệu tốc độ bánh xe cho khối điều khiển điện tử ECU Cảm biến tốc độ bánh xe trước 1- Nam châm vĩnh cửu; 2- Cuộn dây điện; 4- Rôto cảm biến; 5- Cảm biến tốc độ Cảm biến tốc độ bánh xe sau 1- Nam châm vĩnh cửu; 2- Cuộn dây điện; 4- Cảm biến tốc độ; 5- Rôto cảm biến Sơ đồ cấu tạo cảm biến tốc độ bánh xe 1- Rôto cảm biến; 2- Cuộn dậy; 3- Nam châm vĩnh cửu 2.3.4 Cảm biến giảm tốc Việc sử dụng cảm biến giảm tốc cho phép ABS ECU đo tực tiếp giảm tốc xe trình phanh Vì cho phép biết rõ trạng thái mặt đường Kết mức độ xác phanh cải thiện để tránh cho bánh xe khơng bị bó cứng Cảm biến giảm tốc Hoạt động cảm biến giảm tốc 2.3.5 Cảm biến gia tốc ngang Là cảm biến kiểu Phototransistor giống cảm biến giảm tốc gắn theo truc ngang xe hay moyoj cảm biến kiểu bán dẫn sử dụng để đo gia tốc ngang Cảm biến gia tốc ngang IV Kiểm tra hệ thống ABS Trước sửa chữa ABS , Đầu tiên phải xác định xem hư hỏng ABS hệ thống phanh.Về hệ thống ABS trang bị chức dự phòng ,nếu xảy ABS,ABS ECU đưng hoataj động ABS chuyển sang hệ thống phanh thông thường Nếu hư hỏng xảy hệ thống phanh, đèn báo ABS se không sáng nên tiến hanh ngững thao tác kiểm tra sau LỰC PHANH KHƠNG ĐỦ: *KiỂM TRA DẦU PHANH RỊ RỈ TỪ CÁC ĐƯỜNG ỐNG HAY LỌT KHÍ +Kiểm tra xem độ rơ chân phanh có q lớn khơng + Kiểm tra trợ lực má phanh xem có hư hỏng khơng + Kiểm tra xy lanh phanh xem có hư hỏng khơng *CHỈ CĨ MỘT PHANH HOẠT ĐỘNG HAY BĨ PHANH: + Kiểm tra má phanh có mòn hay tiếp xúc không + Kiểm tra xy lanh có hỏng hay khơng *CHÂN PHANH RUNG(KHI ABS KHƠNG HOẠT ĐỘNG): + Kiểm tra độ rơ đĩa phanh + Kiểm tra độ rơ moayơ bánh xe *KIỂM TRA KHÁC : + Kiểm tra góc đặt bánh xe + Kiểm tra hư hỏng hệ thongos treo + Rung động tiếng ồn làm việc từ thân xe chân phanh sinh ABS hoạt động nhiên báo ABS hoạt động bình thường +Kiểm tra hệ thống chuẩn đoán *CHỨC NĂNG KIỂM TRA BAN ĐẦU: Kiểm tra tiếng động làm việc chấp hành a) Nổ máy lái xe với tốc độ 6km/h b) Kiểm tra xem có nghe thấy tiếng động làm việc ,chắc chắn chấp hành kết nối khơng có trục trặc tiến hành kiểm tra chấp hành *CHỨC NĂNG CHUẨN ĐOÁN: -ĐỌC MÃ CHUẢN ĐOÁN 1Kiểm tra điện áp ắc quy Kiểm tra đèn báo bật sáng Đọc mã chuẩn đoán Đèn báo ABS Giắc kiểm tra *CHỨC NĂNG KIỂM TRA CẢM BIẾN : -CHỨC NĂNG KIỂM TRA CẢM BIẾN TỐC ĐỘ : Kiểm tra điền áp ắc quy Kiểm tra đèn báo ABS Kiểm tra mức tín hiệu cảm biến Đọc mã chuẩn đoán Sửa chi tiết hỏng Đưa hệ thống trạng thái bình thường V Kết luận Qua việc phân tích nguyên lý ABS ta thấy trình phanh xe cố trang bị ABS đạt hiệu tối ưu có nhiều ưu điểm hẳn so với xe khơng trang bị ABS,nó đảm bảo hiệu phanh tính ổn định cao, ngồi giảm mài mòn ,nâng cao tuổi thọ cho lốp Hệ thống chống hãm cứng bánh xe phanh ABS ngày trở nên phổ biến Nó hệ thống an tồn chủ động oto ,góp phần giảm thiểu tai nạn xảy vận hành diều khiển q trình phanh cách tối ưu Tìm hiểu hệ thống phanh ABS xe cho phép người sử dụng bảo dưỡng ,sủa chữa tư vấn kiểm định làm việc cách tối ưu nhằm nâng cao hiệu làm việc hệ thống ... Kiểm tra hệ thống ABS Trước sửa chữa ABS , Đầu tiên phải xác định xem hư hỏng ABS hệ thống phanh.Về hệ thống ABS trang bị chức dự phòng ,nếu xảy ABS, ABS ECU đưng hoataj động ABS chuyển sang hệ... tử (ABS ECU) +Đèn báo ABS( ABS warming lamp) 2.2 Sơ đồ nguyên lý làm việc hệ thống phanh ABS xe Lexus –GS 2.2.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống phanh ABS Chu trình diều chỉnh áp suất dẫn động phanh ABS. .. thống ABS phân loại theo phương pháp sau : - Theo phương pháp điều khiển ,ABS chia thành nhóm lớn : điều khiển khí điều khiển điện tử Sơ đồ phân loại hệ thống ABS -Theo thành phàn kết cấu ,các ABS