Đồ án tốt nghiệp Khảo sát hệ thống phanh trên Xe Toyota Corolla Altis 2008

HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ TRÊN Ô TÔ Khảo sát hệ thống phanh Xe Toyota Corolla Altis 2008 Nhóm Thành viên : 1.Chu Thế Cường 2.Trần Tăng Doãn 3.Nguyễn Tiến Dũng (Nhóm Trưởng) 4.Nguyễn Ngọc Dương 5.Lê Quang Đạt I.Khái quát hệ thống phanh xe Toyota Corolla 2008 Trên xe Toyota Corolla 2008 sử dụng hệ thống phanh ABS loại bốn kênh điều khiển độc lập Hệ thống chống bó cứng phanh ABS với chế phân bổ lực phanh điện tử EBD giúp bánh xe không bị bó cứng và ổn định cả phanh gấp đường trơn trượt; Phanh đĩa ở cả bánh hệ thống hỗ trợ lực phanh khẩn cấp (BA) giúp phanh xác và hiệu quả ở tình h́ng khẩn cấp Phanh đĩa cả bánh tạo lực phanh hiệu quả và xác Phanh đĩa thông gió ở bánh trước giúp tránh hiện tượng phanh II.Hệ thớng phanh ABS 1.Bớ trí hệ thớng xe Do hệ thống phanh của xe Toyota Corolla sử dụng hệ thống phanh ABS có kênh với các bánh xe điều khiển độc lập nên có cảm biến bớ trí ở bớn bánh xe và van điều khiển độc lập, sử dụng cho hệ thớng phanh bớ trí dạng mạch thường (mợt mạch dẫn động cho hai bánh xe cầu trước, một mạch đẫn động cho hai bánh xe cầu sau) Với kết cấu này, các bánh xe đều tự động hiệu chỉnh lực phanh cho nằm vùng có khả bám cực đại nên hiệu quả phanh là lớn Tuy nhiên phanh đường có hệ số bám trái và phải khơng đều moment xoay xe lớn và khó có thể trì ổn định hướng cách hiệu chỉnh tay lái Ổn định quay vòng cũng giảm nhiều Các chi tiết hệ thống : a.Cảm biến tốc độ bánh xe  Nhiệm vụ : Cảm biến tốc độ bánh xe gắn ở gần bánh xe, có nhiệm vụ nhận biết về tốc độ góc của bánh xe quá trình tơ hoạt đợng và báo về cho bộ xử lý trung tâm ABS ECU Có nhiều loại cảm biến tốc độ góc bánh xe khác nhau, xe Toyota Corolla 2008 sử dụng loại cảm biến điện từ, loại cảm biến này ngày sử dụng khá phổ biến  Cấu tạo : Cảm biến tốc độ bánh xe trước và sau bao gôm một nam châm vĩnh cửu, một cuộn dây và lõi từ Vị trí cảm biến tớc đợ hay roto cảm biến, sớ lượng của roto cảm biến phụ thuộc vào từng loại xe và đời xe Trên xe Toyota Corolla Altis 2008 cảm biến tớc đợ bánh trước lắp vào cam quay và cảm biến tốc độ bánh sau lắp vào mâm cầu sau Roto cảm biến lắp lên trục trước chủ động và trục bánh xe sau, quay với bánh xe  Nguyên lý làm việc của cảm biến Phía ngoài của roto cảm biến có các răng, nên roto cảm biến quay với bánh xe, 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 cảm biến, và tỏng quá trình haotj đợng nó báo cho ABS ECU biết tớc độ quay của bánh xe Sơ đồ nguyên lý hoạt động của cảm biến tốc độ bánh xe loại điện từ b.Bợ chấp hành ABS (cịn gọi là van Modulator ABS) :  Nhiệm vụ : Bộ chấp hành ABS (van Modulator ABS) dùng để cấp hay ngắt áp suất dầu từ xylanh phanh đến xylanh phanh bánh xe theo tín hiệu điều khiển từ ABS ECU, để điều khiển tốc độ bánh xe tránh không cho bánh xe bị bó cứng  Cấu tạo : Theo chức bộ chấp hành ABS chia làm hai cụm : + Cụm điều khiển ( Van điện từ ba vị trí) : Trong quá trình hoạt đợng của hệ thống ABS Bộ chấp hành ABS lựa chọn một ba chế độ : tăng áp, giảm áp và giữ áp, tùy tḥc vào tín hiệu điều khiển từ ABS ECU - Van điện từ vị trí: Cấu tạo: Gồm các phần một cuộn dây điện, lõi van, các cửa van và van một chiều Nguyên lý: Van điện từ nhận tín hiệu từ ECU ABS điều chỉnh việc đóng mở các cửa van để điều chỉnh áp suất dầu đến các xi lanh bánh xe +Cụm giảm áp (Bình chứa và bơm) : Khi áp suất giảm, dầu phanh hồi về từ các xylanh bánh xe, nó đưa đến vị trí xylanh phanh nhờ bơm và bình dầu bợ chấp hành, là loại bơm piston dẫn động motor  Bơm dầu : Chức : đưa ngược dầu từ bình tích áp về xi lanh các chế đợ giảm áp và giữ áp  Van một chiều : - Chỉ cho dịng dầu từ bơm về xy lanh  Bình tích áp (bình chứa): Chứa dầu hời từ xi lanh phanh bánh xe , thời làm giảm áp suất dầu 3.Sơ đồ nguyên lý : điều chỉnh tối ưu để sử dụng có hiệu quả lực phanh của các bánh sau theo điều kiện này  Phân phối lực phanh bánh bên phải bên trái (phanh vào cua) Nếu tác động các phanh xe vào cua, lực phanh tác động vào bánh bên tăng lên ECU điều khiển trượt xác định điều kiện này các tín hiệu từ các cảm biến tớc đợ và cảm biến từ hệ thống lái để điều khiển bộ chấp hành điều chỉnh tối ưu phân phối lực phanh đến bánh xe bên +A Trạng thái bình thường +B Trạng thái có tải +C Khi quay vịng Hình 2: Sơ đồ hệ thống ABS với EBD và BAS IV.Hệ thống ABS kết hợp với BAS 1) Sự phát triển hệ thống BAS kết hợp ABS Tháng 12/1996, Mercedes thức ứng dụng BAS phiên S-class SL-class Hai năm sau, hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp trở thành trang bị tiêu chuẩn cho tất mẫu hãng xe Đức Tiếp sau Mercedes, m ột số hãng Volvo, BMW… mua quyền phát triển hệ th ống tương tự Các thống kê cho thấy các nguyên nhân gây tai nạn: - Đi ngược chiều - Đi không phù hợp tốc độ cho phép của đường - Không đảm bảo khoảng cách các xe - Gặp chứng ngại vật bất ngờ Các tai nạn này hoàn toàn có thể giảm bớt nếu thời gian phanh ngắn 2) Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BAS (The Brake Assist System) Hệ thống hỗ trợ phanh trường hợp khẩn cấp để đạt quãng đường phanh ngắn mà đảm bảo khả lái Xét trường hợp tài xế phía trước phanh đợt ngợt Trong trường hợp phanh khẩn cấp gặp chướng ngại vật đột ngột, người lái xe đặc biệt là người thiếu kinh nghiệm, thường hoang mang, phản ứng không kịp thời nên đạp chân lên bàn đạp phanh không đủ mạnh, đó không tạo đủ lực phanh để dừng xe Đồng thời lực tác dụng của người lái xe lên bàn đạp cũng yếu dần quá trình phanh, làm lực phanh giảm Bằng cách nhận biết tốc độ và lực tác dụng lên bàn đạp phanh của người lái xe, một hệ thống trợ lực phanh khẩn cấp (BAS) tự động cung cấp thêm một lực phanh lớn nhiều so với lực phanh người lái tạo để dừng gấp xe Hình (1) so sánh lực phanh tạo hai trường hợp có và khơng có trợ lực phanh khẩn cấp Hình 1: Đồ thị so sánh lực phanh có và không có trợ lực phanh khẩn cấp Người lái xe phía sau sử dụng xe phía sau sử dụng hệ thống phanh động thông thường người lái cảm thấy khó khăn phanh lực phanh lớn không tác dụng vào hệ thống Ngày tùy thuộc thiết kế từng hãng sản xuất mà áp dụng các hệ thống phanh khẩn cấp khác Hiện có hai hệ thớng hớ trợ phanh khẩn cấp là : - Hệ thống phanh thủy lực - Hệ thống phanh khí Trên xe Toyota Corolla 2008 sử dụng hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp thủy lực 3) Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp thủy lực (The hydraulic brake assist system) Hệ thống kết hợp với hệ thống phanh chống bó cứng hệ thống ABS điều khiển áp lực phanh sảy hiện tượng bó cứng Để xác định một trường hợp phanh khẩn cấp ECU dựa vào các tín hiệu : đèn phanh, gia tốc đạp phanh ,vận tốc xe , khoảng cách + Cấu tạo buồng phanh khẩn cấp : + Bớ trí các cảm biến: Cảm biến áp suất có cấu trúc tương tự các loại cảm biến dùng cho hệ thớng phanh ABS khác, tín hiệu từ cảm biến thường xuyên cấp về ECU – ABS Cảm biến áp suất gây nên trạng thái đạp phanh khẩn cấp bớ trí sau xy lanh sát với khóa thuỷ lực nhằm phản ánh trạng thái áp suất của hệ thống Cảm biến hành trình bớ trí b̀ng xy lanh trợ lực chân khơng của xy lanh chính, và tín hiệu thu đuợc là dịch chuyển của màng trợ lực Cảm biến thường là dạng cảm biến điện trở biến thiên Sự biến đổi của điện áp tín hiệu tỷ lệ với hành trình bàn đạp Kết cấu của hệ thống phanh khẩn cấp không khác nhiều so với hệ thống phanh thủy lực thông thường.Khi ở phanh ở chế độ phanh khẩn cấp (dựa vào cảm biến tốc độ, lực đạp phanh ,khoảng cách để xác định trường hợp phanh khẩn cấp) Khi phanh ở trường hợp khẩn cấp thủy lực mở áp lực thủy lực tác dụng lên toàn bộ màng phanh và làm tăng lực phanh.Với hỗ trợ của hệ thống ABS để điều hòa lại lực phanh để khắc phục hiện tượng bó cứng +Các chế độ hoạt động của BAS : -Khi BAS tác động : Bộ ổn định điện điều khiển đóng van (b)và mở van áp lực cao (c) đóng lại bơm áp lực (d) tác dụng vào phanh - Khi BAS không tác dụng : ESP đóng van (b) và mở van (c) van áp lực (d) đóng dầu thủy lực quay trở lại bình chứa Hệ thống BAS ngắt hoạt động vận tốc của xe một vận tốc nhà sản xuất định sẵn Mặc dù hệ thống ABS phát huy tới đa tính hiệu quả của hệ thớng phanh nhấn hết bàn đạp phanh, nó có thể không hoạt động nếu lực đạp phanh nhỏ Hệ thống trợ giúp phanh kích hoạt lái xe cần lực phanh lớn, trường hợp phanh khẩn cấp, lái xe xuống dốc hay kéo theo khoang chở hành khách hay hàng hoá Khi xác định ở tình trạng phanh khẩn cấp, nó điều khiển áp suất thuỷ lực để trợ giúp thêm cho lực phanh Máy tính xác định xem có cần lực phanh lớn hay không cách đo tốc độ của đạp phanh hay tốc độ gia tăng của áp suất xylanh phanh V.Phương pháp xác định hư hỏng của hệ thống Sử dụng máy chuẩn đoán Các hư hỏng thường gặp : Hư hỏng thường gặp là về mạch cảm biến tốc độ bánh xe (wheel speed sensor) Nguyên nhân hư hỏng gồm có: - Hỏng cảm biến tốc độ bánh xe - Hở mạch bị đứt dây - Do vành từ, vành moay có vấn đề - Hỏng bộ điều khiển (ABS control module, EBCM ) Ngoài cịn mợt sớ hư hỏng khác hỏng cảm biến áp suất,kẹt, hỏng moto bơm của cấu chấp hành ABS, hỏng bộ điều khiển Kiểm tra đèn báo ABS Chú ý: Khi bật công tắc Chắc chắn đèn báo ABS phải sáng, nếu không phải kiểm tra mạch đèn báo ABS a Khi không nối Tc với Mass Bật cơng tắc sang vị trí IG Nếu hệ thớng ABS bình thường đèn báo ABS sáng lên khoảng 3s rồi tắt Nếu hệ thống ABS có cớ ( hư hỏng ) đèn báo ABS sáng để cảnh báo cố hệ thống Nếu hư hỏng xảy kiểm tra mạch ng̀n, mạch đèn ABS, bóng đèn,… b Khi nối Tc với Mass Nối chân Tc với Mass Bật công tắc sang vị trí IG Nếu hệ thớng ABS bình thường đèn báo ABS nháy đều với tần số 0.25s Nếu hệ thớng ABS có cớ ( hư hỏng ) đèn báo ABS nháy báo mã lỗi Cách đọc đèn báo ABS - Nếu hệ thớng bình thường đèn nháy đều sau -Nếu hệ thớng cịn hư hỏng đèn nháy báo ma lỗi, mã nhỏ xuất hiện trước mã lớn xuất hiện sau, cách đọc mã lỗi sau: Ví dụ : Hệ thớng có mã lỗi là 11 và 21 Cách xóa các mã lỗi DTC Chú ý: Trước tiên xóa mã lỗi sửa chữa hoàn tất hư hỏng -Dùng dây nối , nối tắt các cực (TC) và (CG) của giắc DLC3 -Bật công tắt máy sang ON (vị trí IG) -Hãy xoá các mã DTC lưu ECU cách đạp bàn đạp phanh lần trở lên vòng giây -Kiểm tra đén báo ABS hiển thị mã hệ thớng bình thường -Tháo SST khỏi các cực của giắc DLC3 Bảng các mã lỗi bản của hệ thống ABS : ...I.Khái quát hệ thống phanh xe Toyota Corolla 2008 Trên xe Toyota Corolla 2008 sử dụng hệ thống phanh ABS loại bốn kênh điều khiển độc lập Hệ thống chống bó cứng phanh ABS với... các hệ thống phanh khẩn cấp khác Hiện có hai hệ thớng hớ trợ phanh khẩn cấp là : - Hệ thống phanh thủy lực - Hệ thớng phanh khí Trên xe Toyota Corolla 2008 sử dụng hệ thống. .. cấp Phanh đĩa cả bánh tạo lực phanh hiệu quả và xác Phanh đĩa thơng gió ở bánh trước giúp tránh hiện tượng phanh II .Hệ thớng phanh ABS 1.Bớ trí hệ thớng xe Do hệ thống phanh