Khi người tài xế tác động vào bàn đạp phanh mạnh, khi một bánh xe gần bị bó cứng, ECU nhận biết điều này thông qua cảm biến tốc độ bánh xe, ECU gửi dòng điện 5A đến c[r]
(1)TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT VĨNH LONG
TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH ABS VÀ CÁC HỆ
THỐNG AN TỒN KHÁC TRÊN Ơ TƠ
-Giáo viên hướng dẫn: GVC.Ths.HỒ HỮU CHẤN -Sinh viên thực hiện: Võ Đông Hồ MSSV: 14601004
-Lớp: 1OTO14E Khóa 39
(2)
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
Vĩnh Long, ngày tháng năm 2016 Giảng viên hướng dẫn
(3)NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
Vĩnh Long, ngày tháng năm 2016 Giảng viên phản biện
(4)
LỜI CẢM ƠN
Sau thời gian 1,5 năm học liên thông từ Cao đẳng lên Đại học, em chân thành cảm ơn quý Thầy khoa Cơ khí động lực, quý Thầy khoa khác Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật hết lòng truyền đạt kiến thức kiến thức chun mơn hữu ích quan trọng ngành công nghệ kỹ thuật ô tơ, giúp chúng em có kiến thức vững nghề
Trong trình thực tiểu luận tốt nghiệp “Hệ thống phanh ABS hệ thống an tồn khác tơ”, em xin chân thành cảm ơn Thầy Hồ Hữu Chấn cung cấp tài liệu, tận tình dạy, hướng dẫn em suốt trình học tập thực đề tài
Cảm ơn đóng góp ý kiến bạn sinh viên khoa Cơ Khí Động Lực để tơi hồn thành tốt đề tài nêu
Xin trân trọng cám ơn
Sinh viên thực
(5)MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 13
1.1 Lý chọn đề tài 13
1.2 Mục tiêu đề tài: 13
1.3 Phương pháp nghiên cứu 14
1.4 Giới hạn đề tài 14
1.5 Thời gian thực 14
CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG PHANH CHỐNG BÓ CỨNG BÁNH XE ABS 15
2.1 Tổng quan: 15
2.1.1 Lịch sử phát triển 15
2.1.2 Mối quan hệ lực phanh độ trượt 16
2.1.3 Giới thiệu hệ thống phanh ABS 17
2.1.4 Yêu cầu hệ thống ABS 19
2.2 Phân loại hệ thống ABS theo kiểu điều khiển 19
2.2.1 Điều khiển theo ngưỡng trượt 19
2.2.2 Điều khiển độc lập hay phụ thuộc 19
2.2.3 Điều khiển theo kênh 20
2.3 Các phương án bố trí hệ thống điều khiển ABS 21
2.4 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động hệ thống phanh ABS 26
2.4.1 Các tín hiệu đầu vào 26
a Cảm biến tốc độ bánh xe (Revolution sensor) 26
b Cảm biến giảm tốc 29
2.4.2 ECU điều khiển trượt (ABS ECU) 31
2.4.3 Bộ chấp hành thuỷ lực ABS 33
a Bộ chấp hành thuỷ lực ABS dùng van vị trí 34
b Bộ chấp hành thuỷ lực ABS dùng van vị trí 37
(6)2.5.1 Sơ đồ hệ thống phanh ABS 40
2.5.2 Sơ đồ nguyên lý làm việc chấp hành thuỷ lực phanh ABS xe Lexus-GS 350 41
2.5.3 Sơ đồ nguyên lý mạch điện hệ thống phanh ABS LEXUS GS 350 48
2.5.4 Hệ thống chẩn đoán 50
a Đọc mã chẩn đoán 50
b Xóa mã chẩn đốn 53
CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG ABS KẾT HỢP VỚI CÁC HỆ THỐNG KHÁC 54
3.1 Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD (Electronic Brakeforce Distribution) hệ thống phanh khẩn cấp BAS (Brake Assist System) 54
3.2 Hệ thống kiểm soát lực kéo bánh xe chủ động (TRC hay TRAC- Traction Control) 58
3.2.1 Thiết bị điều khiển công suất động EMS: (Electronic Engine-Mangement System) 60
3.2.2 Bộ điều khiển chống trượt quay ASR (Anti Spin Regulator) 62
3.2.3 Bộ khoá vi sai tự động ABD (Automatic Barking Differential) 62
3.2.4 Hệ thống ổn định xe điện tử ESP (Electronic Stability Program - ESP) 63 CHƯƠNG 4: MỘT SỐ HỆ THỐNG AN TOÀN CHỦ ĐỘNG KHÁC 67
4.1 Hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc HAC (Hill Start Assist Control) 67
4.2 Hệ thống cảnh báo điểm mù xe ô tô BLIS (Blind Spot Information System) 67 4.3 Hệ thống hỗ trợ đỗ xe thông minh IPA2 (Intelligent Parking Assist2) 69
4.4 Hệ thống cảnh báo an toàn tiền va chạm A-PCS ( Advanced Pre-Collision 70
4.4.1 Giới thiệu hệ thống 70
4.4.2 Phân loại hệ thống 72
a Hệ thống PCS loại radar 72
b Hệ thống PCS loại radar với camera nhận diện đối tượng khuôn mặt 72
4.4.3 Các phận 72
a Cảm biến radar 73
(7)c Camera nhận diện đối tượng 75
d Camera nhận diện khuôn mặt tài xế 76
e ECU theo dõi khuôn mặt tài xế 76
4.4.4 Nguyên lý hoạt động 77
a Sơ đồ hệ thống PCS xe Lexus 600 HL 77
b Hoạt động kiểm soát trượt bánh 79
c Hoạt động phanh đột ngột 79
d Hoạt động tiền va chạm 80
4.4.6 Điều chỉnh radar 81
a Chuẩn bị trước chỉnh tia radar 81
b Kiểm tra điều chỉnh radar thẳng đứng 81
c Điều chỉnh chiều cao SST phản xạ 81
d Xác định nơi đặt SST 82
e Kiểm tra chùm tia radar 82
4.4.7 Lưu ý sử dụng hệ thống PCS 83
a Cảm biến sóng radar 83
b Camera nhận dạng đối tượng 83
c Camera quan sát khuôn mặt tài xế 83
4.6 Hệ thống chống trộm xe ô tô 84
4.7 Hệ thống đèn pha cường độ cao HID chiếu sáng phía trước thích ứng AFS 87
CHƯƠNG 5: HỆ THỐNG TÚI KHÍ AN TOÀN 89
5.1 Nhiệm vụ túi khí 89
5.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống túi khí 89
5.3 Bố trí cảm biến túi khí xe Land Cruiser 200 91
5.4 Sơ đồ mạch điện điều khiển hệ thống túi khí 92
CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN 98
(8)DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình Nội dung Trang
2.1 Sự thay đổi hệ số bám dọc x hệ số bám y theo độ trượt tương
đối bánh xe 17
2.2 Minh họa xe có ABS khơng có ABS 18
2.3 Sơ đồ điều khiển ABS 18
2.4 Sơ đồ điều khiển ABS kênh kênh 20
2.5 Sơ đồ điều khiển ABS kênh kênh 21
2.6 Các phương án điều khiển ABS 22
2.7 Sơ đồ hệ thống phanh ABS điều khiển bánh sau 24 2.8 Sơ đồ hệ thống phanh ABS điều khiển tất bánh 24
2.9 Sơ đồ hệ thống phanh ABS van điện vị trí 25
2.10 Sơ đồ hệ thống phanh ABS van điện vị trí 25
2.11 Sơ đồ vị trí phận hệ thống phanh ABS xe 26
2.12 Cảm biến tốc độ xe trước 27
2.13 Cảm biến tốc độ xe sau 27
2.14 Sơ đồ cấu tạo nguyên lý làm việc cảm biến tốc độ bánh xe 27 2.15 Nguyên lý hoạt động cảm biến tốc độ dựa vào hiệu ứng Hall 28
2.16 Mạch khuếch đại hiệu ứng Hall 29
2.17 Cảm biến giảm tốc 29
2.18 Hoạt động cảm biến giảm tốc 30
2.19 Cảm biến gia tốc kiểu bán dẫn 30
2.20 Lưu đồ thuật toán hoạt động ABS 31
2.21 ECU ABS 32
2.22 Sơ đồ ECU điều khiển 32
2.23 Bộ chấp hành thủy lực ABS 33
2.24 Đồ thị mối quan hệ lực phanh hệ số trượt loại đường 33
2.25 Sơ đồ chấp hành thủy lực 34
2.26 Chế độ phanh bình thường (ABS không hoạt động) 34
2.27 Pha giảm áp 35
2.28 Pha giữ áp 36
2.29 Pha tăng áp 36
2.30 Sơ đồ mạch điện phanh ABS xe TOYOTA Celica 37
2.31 Sơ đồ mạch thủy lực dùng van vị trí 37
2.32 Sơ đồ mạch thủy lực dùng van vị trí chế độ phanh thường 38 2.33 Sơ đồ mạch thủy lực dùng van vị trí chế độ giảm áp 39 2.34 Sơ đồ mạch thủy lực dùng van vị trí chế độ giữ áp 39 2.35 Sơ đồ hệ thống phanh ABS xe Lexus GS 350 40 2.36 Sơ đồ bố trí hệ thống phanh ABS xe Lexus GS 350 40
2.37 Sơ đồ dẫn động hệ thống phanh ABS 41
(9)Hình Nội dung Trang
2.39 Giai đoạn giảm áp suất 43
2.40 Giai đoạn giữ áp suất 44
2.41 Giai đoạn tăng áp suất 45
2.42 Biểu đồ mơ tả q trình điều khiển tốc độ bánh xe phanh 46 2.43 Sơ đồ điện hệ thống phanh ABS xe Lexus GS 350 48
2.44 Sơ đồ rơ le điều khiển ABS 49
2.45 Giắc chẩn đoán đèn báo ABS 50
3.1 Minh họa phân phối lực phanh theo tải trọng có EBD 54 3.2 Đồ thị so sánh lực phanh có khơng có hỗ trợ phanh khẩn cấp 55
3.3 Sơ đồ hệ thống phanh ABS với EBD BAS 55
3.4 Sơ đồ hoạt động hệ thống phanh ABS với EBD BAS 56 3.5 So sánh quảng đường phanh với tải trọng khác xe
có khơng có EBD 57
3.6 Quảng đường phanh ô tô có BA khơng có BA 58 3.7 Sơ đồ mạch điện điều khiển rơ le phanh TRC 59
3.8 Sơ đồ mạch điện điều khiển rơ le mô tơ bơm 59
3.9 Sơ đồ khối mô tả thiết bị điều khiển công suất động hệ thống TRC 60
3.10 Cấu tạo bướm ga phụ 60
3.11 Mạch điện hệ thống điều khiển công suất động xăng 61 3.12 Minh họa nhược điểm vi sai đường có hệ số bám khác nhau làm ảnh hưởng đến lực kéo 62 3.13 Bộ hạn chế tác dụng vi sai loại LSD thủy lực 63 3.14 Bộ hạn chế tác dụng vi sai loại cảm biến mô men kiểu bánh xoắn 63 3.15 Bộ hạn chế tác dụng vi sai loại ly hợp nhiều đĩa 63
3.16 Sơ đồ vị trí hệ thống ESP xe Mercedes 64
3.17 ESP điều khiển phanh chống quay vòng thiếu quay vòng thừa 65 4.1 Minh họa hoạt động hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc 67
4.2 Minh hoạ điểm mù ô tô 68
4.3 Hiển thị thơng tin điểm mù kính chiếu hậu bên 69 4.4 Minh họa hoạt động sóng rada để phát chướng ngại vật 69
4.5 Màn hình đa thông tin 70
4.6 Minh họa điều kiện kích hoạt hệ thống A-PCS 71 4.7 Vùng phát tia hồng ngoại sóng rada 71
4.8 Vị trí phận hệ thống A-PCS 72
4.9 Mạch xử lý tín hiệu sóng rada phạm vi phát đối tượng 73
4.10 Vùng phát tia hồng ngoại camera 74
4.11 Dạng sóng hồng ngoại hiệu ứng Doppler 74
4.12 Cấu tạo camera nhận diện đối tượng 75
4.13 Góc phát camera 75
4.14 Cấu tạo camera theo dõi khuôn mặt tài xế 76
(10)Hình Nội dung Trang 4.18 Sơ đồ nguyên lý hoạt động kiểm soát trượt bánh 79 4.19 Sơ đồ nguyên lý hoạt động kiểm soát phanh đột ngột 80
4.20 Sơ đồ hoạt động tiền va chạm 80
4.21 Vị trí điều chỉnh rada 81
4.22 Điều chỉnh chiều cao SST phản xạ 81
4.23 Minh họa nơi đặt SST 82
4.24 Vị trí điều chỉnh hướng ngang rada 82
4.25 Điều kiện cảm biến rada phát đối tượng 83
4.26 Sơ đồ bố trí phận khóa cửa xe TOYOTA Land Cruise 200 85
4.27 Sơ đồ mạch điện điều khiển khóa 86
4.28 Đèn pha cơng nghệ HID 87
4.29 Đèn pha chiếu sáng thích ứng AFC 87
4.30 Sơ đồ mạch điện đèn pha chiếu sáng thích ứng 88
4.31 Minh họa điều khiển tia sáng đèn pha đoạn đường cong giao lộ 88
5.1 Mô tả tác dụng túi khí 89
5.2 Sơ đồ nguyên lý hệ thống túi khí 89
5.3 Cấu tạo thổi khí loại đơn thổi khí loại kép 90
5.4 Bố trí cảm biến túi khí bên xe 91
5.5 Bố trí túi khí rèm bên 91
5.6 Bố trí túi khí phía trước người lái 92
5.7 Sơ đồ mạch điện điều khiển hệ thống túi khí 93
5.8 Cảm biến túi khí theo vị trí ghế ngồi 94
5.9 Cảm biến phát người ngồi ghế 94
5.10 Căng đai an toàn khẩn cấp 95
5.11 Thiết bị hạn chế lực 96
(11)CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Lý chọn đề tài
Ngày nay, với phát triển không ngừng khoa học công nghệ ô tô, với nhu cầu an toàn lái xe nâng cao, nên hãng xe trang bị nhiều công nghệ đại hệ thống an toàn tiên tiến sản phẩm nhằm bảo vệ khách hàng cách tốt Bước vào kỷ thứ 21, với tốc độ phát triển nhanh chóng cơng nghệ tơ, có nhiều hãng tơ đời với nhiều hệ thống an toàn chủ động ô tô như: Hệ thống đèn, hệ thống cảm biến camera, hệ thống chống bó cứng phanh ABS, hệ thống phân bố lực phanh điện tử EBD, hệ thống cân ổn định xe ESP, hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc HAC, hệ thống cảnh báo trước va chạm (PCS), hệ thống hỗ trợ lực phanh khẩn cấp,… Các hệ thống khách hàng chưa hiểu rõ hoạt động an toàn nguyên lý làm việc chúng để sử dụng xe cách an toàn hiệu Kể người thợ sửa chữa không cập nhật thơng tin gặp xe đời gặp nhiều khó khăn trình hành nghề Vì thế, em mạnh dạn chọn đề tài: “Nghiên cứu hệ thống phanh ABS các hệ thống an tồn khác tơ”
1.2 Mục tiêu đề tài:
Nắm vững kiến thức, hiểu rõ phận, nguyên lý chung về: -Hệ thống phanh chống bó cứng bánh xe ABS
-Hệ thống phanh ABS kết hợp với hện thống khác như: +Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD
+Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BAS +Hệ thống điều khiển lực kéo TRC +Hệ thống cân điện tử ESP, VSC -Một vài hệ thống an tồn chủ động tô +Hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc HAC +Hệ thống cảnh báo điểm mù xe ô tô BLIS +Hệ thống hỗ trợ đỗ xe thông minh IPA2
+Hệ thống cảnh báo an toàn tiền va chạm A-PCS +Hệ thống chống trộm ô tô TDC
+Hệ thống đèn pha cường độ cao HID chiếu sáng phía trước thích ứng AFS -Hệ thống túi khí an tồn tơ
(12)1.3 Phương pháp nghiên cứu
Để đề tài hoàn thành em phải kết hợp nhiều phương pháp nghiên cứu Trong đặc biệt phương pháp tham khảo tài liệu, thu thập thông tin liên quan, học hỏi kinh nghiệm thầy cô, bạn bè, cập nhật thông tin mạng, tham khảo hệ thống thực tế mơ hình tơ,… từ tìm ý tưởng để hình thành đề cương tiểu luận hoàn thiện tiểu luận
1.4 Giới hạn đề tài
- Đề tài tương đối rộng nên tập trung nghiên cứu cấu tạo nguyên lý hoạt động hệ thống
- Khó tiếp cận thực tế hệ thống nên chưa đưa cách kiểm tra, xử lý hư hỏng biệp pháp sửa chữa
1.5 Thời gian thực
(13)CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG PHANH CHỐNG BÓ CỨNG BÁNH XE ABS 2.1 Tổng quan:
2.1.1 Lịch sử phát triển
Để tránh tượng bánh xe bị hãm cứng trình phanh lái xe đường trơn, người lái xe đạp phanh cách nhịp liên tục lên bàn đạp phanh để trì lực bám, ngăn khơng cho bánh xe bị trượt lết đồng thời điều khiển hướng chuyển động xe Về bản, chức hệ thống phanh ABS giống hiệu quả, độ xác an toàn cao
ABS sử dụng lần máy bay thương mại vào năm 1949, chống tượng trượt khỏi đường băng máy bay hạ cánh Tuy nhiên, kết cấu ABS lúc cịn cồng kềnh, hoạt động khơng tin cậy khơng tác động đủ nhanh tình Trong trình phát triển, ABS cải tiến từ loại khí sang loại điện loại điện tử
Vào thập niên 1960, nhờ kỹ thuật điện tử phát triển, vi mạch điện tử (micro chip) đời, giúp hệ thống ABS lần lắp ô tô vào năm 1969 Sau đó, hệ thống ABS nhiều cơng ty sản xuất ô tô nghiên cứu đưa vào ứng dụng từ năm 1970 Công ty Toyota sử dụng lần cho xe Nhật từ năm 1971, hệ thống ABS kênh điều khiển đồng thời hai bánh sau Nhưng phải đến thập niên 1980 hệ thống phát triển mạnh nhờ hệ thống điều khiển kỹ thuật số, vi xử lý (digital microprocessors/ microcontrollers) thay cho hệ thống điều khiển tương tự (analog) đơn giản trước
Lúc đầu hệ thống ABS lắp xe du lịch cao cấp, đắt tiền, trang bị theo yêu cầu theo thị trường Dần dần hệ thống đưa vào sử dụng rộng rãi hơn, đến ABS gần trở thành tiêu chuẩn bắt buộc cho tất loại xe tải, số xe du lịch cho phần lớn loại xe hoạt động vùng có đường băng, tuyết dễ trơn trượt Hệ thống ABS không thiết kế hệ thống phanh thuỷ lực, mà ứng dụng rộng rãi hệ thống phanh khí nén xe tải xe khách lớn Nhằm nâng cao tính ổn định tính an tồn xe chế độ hoạt động xe khởi hành hay tăng tốc đột ngột, vào đường vòng với tốc độ cao, phanh trường hợp khẩn cấp,… hệ thống ABS thiết kế kết hợp với nhiều hệ thống khác:
-Hệ thống ABS kết hợp với hệ thống kiểm soát lực kéo- Traction control (hay ASR)- làm giảm bớt công suất động phanh bánh xe để chống tượng bánh xe bị trượt lăn chỗ xe khởi hành hay tăng tốc đột ngột, điều làm tổn hao vơ ích phần cơng suất động tính ổn định chuyển động ôtô
-Hệ thống ABS kết hợp với hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD (Electronic Brake force Distribution) nhằm phân phối áp suất dầu phanh đến bánh xe phù hợp với chế độ tải trọng chế độ chạy xe
(14)-Hệ thống ABS kết hợp với hệ thống ổn định tơ điện tử (ESP), khơng có tác dụng dừng xe, mà can thiệp vào trình tăng tốc chuyển động quay vịng tơ, giúp nâng cao hiệu suất chuyển động ôtô trường hợp
Ngày nay, với phát triển vượt bậc hỗ trợ lớn kỹ thuật điện tử, ngành điều khiển tự động phần mềm tính tốn, lập trình cực mạnh cho phép nghiên cứu đưa vào ứng dụng phương pháp điều khiển ABS điều khiển mờ, điều khiển thông minh, tối ưu hố q trình điều khiển ABS
Các cơng ty BOSCH, AISIN, DENSO, BENDIX công ty đầu việc nghiên cứu, cải tiến chế tạo hệ thống ABS cho ô tô
2.1.2 Mối quan hệ lực phanh độ trượt
Lực phanh tạo cấu phanh, mặt đường nơi tiếp nhận lực phanh Vì lực phanh ôtô bị giới hạn khả bám bánh xe với mặt đường, mà đặc trưng hệ số bám φ, theo mối quan hệ sau:
Trong đó: Fp: Lực phanh
Z: Tải trọng tác dụng lên bánh xe φ: Hệ số bám
Ta thấy phanh gấp (Fp lớn) hay phanh loại đường có hệ số bám φ
thấp đường băng, tuyết phần Fp dư mà mặt đường khơng có khả tiếp nhận
làm bánh xe sớm bị bó cứng trượt lết đường Mức độ thể qua hệ số trượt tương đối λ
Trong đó: Va - Tốc độ chuyển động tịnh tiến ôtô
b - Tốc độ góc bánh xe rb - Bán kính lăn bánh xe
Trên hình 2.1 trình bày đồ thị thay đổi hệ số bám dọc φx hệ số bám
ngang φy bánh xe với mặt đường theo độ trượt tương đối λ bánh xe với mặt
(15)0 0.2 0.4 0.6 0.8
20 40 60 80 100
x y x max x y
Hình 2.1: Sự thay đổi hệ số bám dọc φx hệ số bám ngang φy theo độ trượt tương đối λ bánh xe
Từ đồ thị 2.1 ta thấy hệ số bám dọc có giá trị cực đại φmax độ trượt
tương đối λ0 Thực nghiệm chứng minh λ0 thường nằm giới hạn (10 ÷ 30)% Ở giá
trị λ0 khơng hệ số bám dọc có giá trị cực đại mà hệ số bám ngang có giá
trị cao Khi λ = 100% trạng thái bánh xe bị bó cứng lốp xe bị lết hoàn toàn đường
Như giữ cho trình phanh xảy độ trượt bánh xe λ0 đạt
lực phanh cực đại, nghĩa hiệu phanh cao nhất, đảm bảo ổn định tốt phanh Để làm điều phải cần có hệ thống phanh ABS
2.1.3 Giới thiệu hệ thống phanh ABS
Hệ thống phanh (Brake System) cấu an tồn chủ động ơtơ, dùng để giảm tốc độ hay dừng đỗ ô tô trường hợp cần thiết Nó đóng vai trị quan trọng việc điều khiển ôtô đường
Chất lượng hệ thống phanh ôtô đánh giá thông qua tính hiệu phanh (thể qua tiêu quãng đường phanh, gia tốc chậm dần, thời gian phanh lực phanh), đồng thời đảm bảo tính ổn định chuyển động ôtô phanh
(16)các tượng quay vòng thiếu hay quay vịng thừa làm tính ổn định xe quay vịng
Hình 2.2: Minh hoạ xe có ABS khơng có ABS
Nhìn vào hình minh hoạ thấy xe khơng trang bị ABS sau phanh xe khơng có khả điều khiển lái thay đổi hướng di chuyển để tránh vật cản phía trước (đâm vào vật cản có) quãng đường phanh xa Còn trường hợp xe trang bị hệ thống phanh ABS ngược lại, sau phanh xe có khả điều khiển lái để thay đổi hướng chuyển động tránh vật cản phía trước (nếu có) bánh xe khơng bị khố cứng, ngồi quãng đường phanh ngắn (an toàn hơn)
(17)Ngày nay, hệ thống ABS giữ vai trị quan trọng khơng thể thiếu hệ thống phanh đại, trở thành tiêu chuẩn bắt buộc phần lớn nước giới
2.1.4 Yêu cầu hệ thống ABS
Một hệ thống ABS hoạt động tối ưu, đáp ứng nhu cầu nâng cao chất lượng phanh ôtô phải thoả mãn đồng thời yêu cầu sau:
- Trước hết, ABS phải đáp ứng yêu cầu an toàn liên quan đến động lực học phanh chuyển động ôtô
- Hệ thống phải làm việc ổn định có khả thích ứng cao, điều khiển tốt suốt dãy tốc độ xe loại đường (thay đổi từ đường bê tơng khơ có bám tốt đến đường đóng băng có bám kém)
- Hệ thống phải khai thác cách tối ưu khả phanh bánh xe đường, giữ tính ổn định điều khiển giảm qng đường phanh Điều không phụ thuộc vào việc phanh đột ngột hay phanh từ từ người lái xe
- Khi phanh xe đường có hệ số bám khác mơ men xoay xe quanh trục đứng qua trọng tâm xe luôn xảy tránh khỏi, với hỗ trợ hệ thống ABS, làm cho tăng chậm để người lái xe có đủ thời gian bù trừ mô men cách điều chỉnh hệ thống lái cách dễ dàng
- Phải trì độ ổn định khả lái phanh lúc quay vòng Hệ thống phải có chế độ tự kiểm tra, chẩn đốn dự phòng, báo cho lái xe biết hư hỏng chuyển sang làm việc hệ thống phanh bình thường
2.2 Phân loại hệ thống ABS theo kiểu điều khiển ABS điều khiển theo phương pháp sau: 2.2.1 Điều khiển theo ngưỡng trượt
-Điều khiển theo ngưỡng trượt thấp (slow mode): Ví dụ: bánh xe trái phải chạy phần đường có hệ số bám khác nhau, ECU chọn thời điểm bắt đầu bị hãm cứng bánh xe có khả bám thấp, để điều khiển áp suất phanh chung cho cầu xe Lúc này, lực phanh bánh xe nhau, giá trị lực phanh cực đại bánh xe có hệ số bám thấp Bánh xe bên phần đường có hệ số bám cao nằm vùng ổn định đường đặc tính trượt lực phanh chưa đạt cực đại Vì vậy, cách cho tính ổn định cao, hiệu phanh thấp lực phanh nhỏ
-Điều khiển theo ngưỡng trượt cao (high mode): ECU chọn thời điểm bánh xe có khả bám cao bị hãm cứng để điều khiển chung cho cầu xe Trước đó, bánh xe phần đường có hệ số bám thấp bị hãm cứng phanh Cách cho hiệu phanh cao tận dụng hết khả bám bánh xe, tính ổn định
2.2.2 Điều khiển độc lập hay phụ thuộc
-Trong loại điều khiển độc lập, bánh xe đạt tới ngưỡng trượt, tức bắt đầu có xu hướng bị bó cứng điều khiển riêng bánh
(18)2.2.3 Điều khiển theo kênh
-Loại kênh: Hai bánh sau điều khiển chung (có ABS hệ đầu, trang bị ABS cho hai bánh sau dễ bị hãm cứng hai bánh trước phanh)
-Loại kênh: Một kênh điều khiển chung cho hai bánh xe trước, kênh điều khiển chung cho hai bánh xe sau Hoặc kênh điều khiển cho hai bánh chéo
- Loại kênh: Hai kênh điều khiển độc lập cho hai bánh trước, kênh lại điều khiển chung cho hai bánh sau
- Loại kênh: Bốn kênh điều khiển riêng rẽ cho bánh
(19)
Hình 2.5: Sơ đồ điều khiển ABS kênh kênh
Hiện loại ABS điều khiển theo kênh sử dụng rộng rãi Ưu nhược điểm loại thể qua phương án bố trí sau:
2.3 Các phương án bố trí hệ thống điều khiển ABS
Việc bố trí sơ đồ điều khiển ABS phải thoả mãn đồng thời hai yếu tố:
-Tận dụng khả bám cực đại bánh xe với mặt đường trình phanh, nhờ làm tăng hiệu phanh tức làm giảm quãng đường phanh
-Duy trì khả bám ngang vùng có giá trị đủ lớn nhờ làm tăng tính ổn định chuyển động (driving stability) ổn định quay vòng (steering stability) xe phanh (xét theo quan điểm độ trượt)
(20)Hình 2.6: Các phương án điều khiển ABS Phương án 1: ABS có kênh với bánh xe điều khiển độc lập
ABS có cảm biến bố trí bốn bánh xe van điều khiển độc lập, sử dụng cho hệ thống phanh bố trí dạng mạch thường (một mạch dẫn động cho hai bánh xe cầu trước, mạch dẫn động cho hai bánh xe cầu sau) Với phương án này, bánh xe tự động hiệu chỉnh lực phanh cho ln nằm vùng có khả bám cực đại nên hiệu phanh lớn Tuy nhiên phanh đường có hệ số bám trái phải khơng mơ men xoay lớn khó trì ổn định hướng cách hiệu chỉnh tay lái Ổn định quay vịng giảm nhiều Vì với phương án cần phải bố trí thêm cảm biến gia tốc ngang để kịp thời hiệu chỉnh lực phanh bánh xe để tăng cường tính ổn định chuyển động ổn định quay vòng phanh
Phương án 2: ABS có kênh điều khiển mạch phanh bố trí chéo
Sử dụng cho hệ thống phanh có dạng bố trí mạch chéo (một buồng xi lanh phân bố cho bánh trước bánh sau chéo nhau) ABS có cảm biến bố trí bánh xe van điều khiển Trong trường hợp này, bánh trước điều khiển độc lập, bánh sau điều khiển chung theo ngưỡng trượt thấp, tức bánh xe có khả bám thấp định áp lực phanh chung cho cầu sau Phương án loại bỏ mơ men quay vịng cầu sau, tính ổn định tăng hiệu phanh giảm bớt
Phương án 3: ABS có kênh điều khiển
(21)- Đối với xe có chiều dài sở lớn mơ men qn tính trục đứng qua trọng tâm xe cao– tức có nhiều khả cản trở độ lệch hướng phanh, cần sử dụng van điều khiển chung cho cầu trước cảm biến tốc độ đặt vi sai Lực phanh hai bánh xe cầu trước điều chỉnh theo ngưỡng trượt thấp Hệ thống cho tính ổn định phanh cao hiệu phanh lại thấp
- Đối với xe có chiều dài sở nhỏ mơ men qn tính thấp để tăng hiệu phanh mà đảm bảo tính ổn định, người ta hai bánh trước điều khiển độc lập Tuy nhiên phải sử dụng phận làm chậm gia tăng mô men xoay xe Hệ thống sử dụng cảm biến tốc độ đặt bánh xe
-Phương án 4: tương tự phương án Tuy nhiên cầu trước chủ động điều khiển theo mức chọn cao, tức áp suất phanh điều chỉnh theo ngưỡng bánh xe bám tốt Điều làm tăng hiệu phanh tính ổn định lại mô men xoay xe lớn
-Phương án 5: cầu có cảm biến đặt bánh xe chéo để điều khiển áp suất phanh chung cho cầu Cầu trước điều khiển theo ngưỡng trượt cao, cầu sau điều khiển theo ngưỡng trượt thấp
-Phương án 6: sử dụng cho loại mạch chéo Với hai cảm biến tốc độ đặt cầu sau, áp suất phanh bánh xe chéo Ngoài bánh xe cầu sau điều khiển chung theo ngưỡng trượt thấp Hệ thống tạo độ ổn định cao hiệu phanh thấp
Q trình phanh quay vịng chịu ảnh hưởng việc bố trí phương án điều khiển ABS: Nếu việc điều khiển phanh tất bánh xe độc lập quay vịng lực phanh bánh xe lớn tải trọng chúng tăng lên quay vòng Điều tạo mô men xoay xe cầu làm tăng tính quay vịng thiếu Nếu độ trượt cầu trước cầu sau không trình phanh (do kết việc chọn ngưỡng trượt thấp hay cao cầu, phân bố tải trọng cầu phanh) tạo trượt ngang không đồng cầu Nếu cầu trước trượt ngang nhiều làm tăng tính quay vòng thiếu, ngược lại cầu sau trượt ngang nhiều làm tăng tính quay vịng thừa
(22)Hình 2.7: Sơ đồ hệ thống phanh ABS điều khiển bánh sau
(23)Hình 2.9: Sơ đồ hệ thống phanh ABS van điện vị trí
(24)2.4 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động hệ thống phanh ABS
Hình 2.11: Sơ đồ vị trí phận hệ thống phanh ABS xe
Ngoài phận giống phanh thường như: Công tắc phanh, đèn phanh, bàn đạp phanh, xi lanh trợ lực chân không, xi lanh con, đĩa phanh, má phanh Hệ thống phanh ABS cịn có thêm phận sau:
2.4.1 Các tín hiệu đầu vào
a Cảm biến tốc độ bánh xe (Revolution sensor)
Tín hiệu cảm biến tốc độ bánh xe tín hiệu điện ECU dựa vào tín hiệu chủ yếu để phát bánh xe bị bó cứng mà điều khiển áp lực dầu phanh để chống hãm cứng bánh xe
Có loại cảm biến tốc độ bánh xe: *Loại điện từ
- Rơ to: Có dạng vịng răng, dẫn động quay từ trục bánh xe hay trục truyền lực
(25)Hình 2.12: 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
Hình 2.13: 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
(26)1- Rôto cảm biến; 2- Cuộn dậy; 3- Nam châm vĩnh cửu
-Khi vòng ngang qua nam châm từ thơng qua cuộn dây tăng lên ngược lại, qua từ thơng giảm Sự thay đổi từ thông tạo suất điện động thay đổi cuộn dây truyền tín hiệu đến ECU
-Tần số độ lớn tín hiệu tỷ lệ thuận với tốc độ bánh xe Khi tốc độ bánh xe tăng lên tần số độ lớn tín hiệu thay đổi theo ngược lại Loại cảm biến có dây dẫn, tín hiệu có dạng hình sin
*Loại Hall
Hình 2.15: Nguyên lý hoạt động cảm biến tốc độ dựa vào hiệu ứng Hall Hiệu ứng Hall giải thích dựa vào chất dòng điện chạy vật dẫn điện Dòng điện chuyển động điện tích (ví dụ electron kim loại) Khi chạy qua từ trường, điện tích chịu lực Lorentz bị đẩy hai phía Hall, tuỳ theo điện tích chuyển động âm hay dương Sự tập trung điện tích phía tạo nên tích điện trái dấu mặt Hall, gây hiệu điện Hall
Công thức liên hệ hiệu Hall, dòng điện từ trường là: VH = I.B/d.e.n
Trong đó: -VH : hiệu Hall
- I :là cường độ dòng điện -B: cường độ từ trường -d: độ dày Hall
(27)Trên thực tế điện Hall sinh thấp, cần có mạch khuếch đại tín hiệu để có tín hiệu cao
4 1
2
3
Vcc
Vout
Mass Hình 2.16: Mạch khuếch đại hiệu ứng Hall
1.Phần tử Hall; 2.Ổn áp; 3.Op-amp; 4.Bộ xử lý tín hiệu
b Cảm biến giảm tốc
Việc sử dụng cảm biến giảm tốc cho phép ECU ABS đo trực 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 Cấu tạo cảm biến giảm tốc gồm hai cặp đèn LED (diod phát quang) phototransistor (transistor quang), đĩa xẻ rãnh mạch biến đổi tín hiệu
Hình 2.17: Cảm biến giảm tốc
(28)ECU dùng tín hiệu để xác định xác tình trạng mặt đường thực biện pháp điều khiển thích hợp
Hoạt động cảm biến giảm tốc sau: Khi mức độ giảm tốc xe thay đổi, đĩa xẽ rảnh lắc theo chiều dọc xe tương ứng với mức độ giảm tốc Các rãnh đĩa cắt ánh sáng từ đèn LED đến phototransistor làm phototransistor đóng mở Người ta sử dụng hai cặp đèn LED phototransistor Tổ hợp tạo photo-transistor tắt bật, chia mức độ giảm tốc thành bốn mức gởi ECU dạng tín hiệu điện
Hình 2.18: Hoạt động cảm biến giảm tốc
Ngồi số loại xe cịn lắp cảm biến gia tốc ngang gắn theo trục ngang xe giống hay cảm biến kiểu bán dẫn sử dụng để đo gia tốc ngang
(29)Cảm biến gia tốc ngang lắp đặt ghế sau cung cấp cho hộp điều khiển thông tin lực ngang xuất xe chuyển động cong Khi giá trị gia tốc lớn kích hoạt chuyển đổi phân bố lực phanh
2.4.2 ECU điều khiển trượt (ABS ECU)
Bộ phận xác định mức trượt bánh xe mặt đường dựa vào tín hiệu từ cảm biến, điều khiển chấp hành phanh Gần đây, số kiểu xe có ECU điều khiển trượt lắp chấp hành phanh
ECU kiểm soát độ trượt bánh xe nhờ thông số sau: -Theo giá trị độ trượt cho trước;
-Theo gia tốc góc bánh xe bị phanh;
-Theo giá trị tỷ số vận tốc góc bánh xe với gia tốc chậm dần Lưu đồ giải thuật điều khiển chống trượt hệ thống ABS:
Hình 2.20: Lưu đồ thuật toán hoạt động ABS
(30)kín Nhờ đó, nhận tín hiệu phanh, ECU liên tục đánh giá mức trượt bánh xe mặt đường từ thay đổi tốc độ quay bánh xe phanh liên tục điều khiển van điện từ chấp hành phanh theo chế độ: giảm áp suất, giữ áp suất tăng áp suất để điều khiển lực phanh tối ưu nhằm giảm trượt lết bánh xe để xe hoạt động ổn định
Hình 2.21: ECU ABS
Ngược lại, ECU phát cố hệ thống mà nhà chế tạo lập trình, nhờ có phận an toàn nên ECU điều khiển ngắt hệ thống ABS cấp dòng qua đèn ABS làm cho đèn sáng lên để báo hư hỏng, lúc hệ thống phanh ABS hoạt động hệ thống phanh bình thường (khơng có ABS)
Để giúp cho việc kiểm tra sửa chữa nhanh chóng xác, ECU tiến hành kiểm tra ban đầu trình xe chạy hệ thống ABS, ghi lưu lại lỗi hư hỏng nhớ dạng mã lỗi hư hỏng
(31)2.4.3 Bộ chấp hành thuỷ lực ABS
Hình 2.23: Bộ chấp hành thuỷ lực ABS
Bộ phận chấp hành gồm có điều khiển thuỷ lực, đèn báo ABS, phận kiểm tra, chẩn đoán Bộ chấp hành thuỷ lực nhận tín hiệu từ ECU để điều khiển van để tăng, giảm giữ áp suất thuỷ lực xi lanh bánh xe để chống bó cứng bánh xe Bộ chấp hành thuỷ lực gồm:
-Van điện từ : Van điện từ chấp hành có hai loại, loại vị trí vị trí Cấu tạo chung van điện từ gồm có cuộn dây điện, lõi van, cửa van van chiều Van điện từ có chức đóng mở cửa van theo điều khiển ECU để điều chỉnh áp suất dầu đến xi lanh bánh xe
-Mô tơ điện bơm dầu: Một bơm dầu kiểu pitton dẫn động mơ tơ điện, có chức đưa ngược dầu từ bình tích áp xi lanh chế độ giảm giữ áp Bơm chia hai buồng làm việc độc lập thông qua hai pitton trái phải điều khiển cam lệch tâm Các van chiều cho dòng dầu từ bơm xi lanh
-Bình tích áp: Chứa dầu hồi từ xi lanh phanh bánh xe, thời làm giảm áp suất dầu xi lanh phanh bánh xe
(32)Thực nghiệm chứng tỏ ứng với loại đường khác giá trị 0 thường
nằm chung giới hạn từ 10 30%. Ở giá trị độ trượt tối ưu 0 này,
đảm bảo hệ số bám dọc xcó giá trị cực đại mà hệ số bám ngang có giá trị lớn
Để đảm bảo độ trượt nằm giới hạn nguyên lý làm việc hệ thống ABS sau:
a Bộ chấp hành thuỷ lực ABS dùng van vị trí
Hình 2.25 : Sơ đồ chấp hành thuỷ lực * Khi phanh bình thường (ABS không hoạt động)
Khi phanh xe tốc độ chậm (dưới km/h hay 25 km/h, tuỳ loại xe) hay rà phanh, ABS không hoạt động ECU khơng gởi dịng điện đến cuộn dây van điện Do đó, van vị trí bị ấn xuống lò xo hồi vị cửa A mở cửa B đóng Dầu phanh từ xi lanh phanh qua cửa A đến cửa C van điện vị trí tới xi lanh bánh xe Dầu phanh không vào bơm van chiều số gắn mạch bơm Khi nhả chân phanh, dầu phanh hồi từ xi lanh bánh xe xi lanh qua cửa C đến cửa A van chiều số van điện vị trí
(33)* Khi phanh gấp (ABS hoạt động)
Nếu có bánh xe gần bị bó cứng phanh gấp, chấp hành thuỷ lực điều khiển giảm áp suất dầu phanh tác dụng lên xi lanh bánh xe theo tín hiệu từ ECU Vì bánh xe khơng bị hãm cứng
*Chế độ “giảm áp” (hình 2.27): Khi bánh xe gần bị hãm cứng, ECU gởi dòng điện (5A) đến cuộn dây van điện từ, làm sinh lực từ mạnh Van vị trí chuyển động lên phía đóng cửa A làm mở cửa B Kết dầu phanh từ xi lanh bánh xe qua cửa C tới cửa B van điện vị trí chảy bình tích áp Cùng lúc mơ tơ bơm hoạt động nhờ tín hiệu điện áp 12 V từ ECU, hút ngược dầu phanh từ bình tích áp xi lanh
Hình 2.27: Pha giảm áp
Mặt khác, cửa A đóng ngăn khơng cho dầu phanh từ xi lanh vào van điện vị trí van chiều số 1, số Kết áp suất dầu bên xi lanh bánh xe giảm, ngăn không cho bánh xe bị hãm cứng, mức độ giảm áp suất dầu điều chỉnh cách lặp lại chế độ “giảm áp” “giữ áp”
*Chế độ “giữ áp” (hình 2.28): Khi áp suất xi lanh bánh xe giảm hay tăng, cảm biến tốc độ gởi tín hiệu báo tốc độ bánh xe đạt đến giá trị mong muốn, ECU cấp dòng điện (2A) đến cuộn dây van điện để giữ áp suất xi lanh bánh xe không đổi
(34)Hình 2.28: Pha giữ áp
*Chế độ“tăng áp” (hình 2.29): Khi cần tăng áp suất xi lanh bánh xe để tạo lực phanh lớn, ECU ngắt dịng điện, khơng cấp cho cuộn dây van điện Vì cửa A van điện vị trí mở cửa B đóng Nó cho phép dầu xi lanh phanh chảy qua cửa C van điện vị trí đến xi lanh bánh xe, mức độ tăng áp suất dầu điều khiển chế độ “tăng” “giữ áp”
Như vậy, hệ thống ABS làm việc, bánh xe có tượng nhấp nhả phanh có rung động nhẹ xe, đồng thời bàn đạp phanh có rung động dầu phanh hồi từ bơm dầu Đây trạng thái bình thường ABS làm việc
Van điện vị trí sử dụng nhiều xe trước đây, ngày kiểu van điện hai vị trí sử dụng phổ biến Hình 2.31 sơ đồ chấp hành ABS sử dụng van điện vị trí, bao gồm van giữ áp suất van giảm áp Hoạt động chấp hành thuỷ lực kiểu giống kiểu van điện vị trí Tín hiệu điều khiển từ ECU đến van điện dạng điện áp
(35)Hình 2.30: Sơ đồ mạch điện ABS (xe Toyota Celica) b Bộ chấp hành thuỷ lực ABS dùng van vị trí
Hình 2.31: Sơ đồ thuỷ lực dùng van vị trí
(36)suất mở, cịn cửa (b) phía van điện từ giảm áp suất đóng Khi đạp bàn đạp phanh, dầu từ xi lanh chảy qua cửa (a) phía van điện từ giữ truyền trực tiếp tới xi lanh bánh xe Lúc hoạt động van chiều (2) ngăn cản dầu phanh truyền đến phía bơm
(37)Hình 2.33: Sơ đồ mạch thuỷ lực van vị trí chế độ giảm áp
*Chế độ giữ: Tín hiệu điều khiển từ ECU điều khiển trượt đóng mạch van điện tử giữ áp suất ngắt van điện từ giảm áp suất cách đóng kín cửa (a) cửa (b) Điều ngắt áp suất thuỷ lực hai phía xi lanh bình chứa để giữ áp suất thuỷ lực xi lanh bánh xe không đổi
(38)*Chế độ tăng áp suất: Tín hiệu điều khiển từ ECU điều khiển trượt ngắt van điện từ giữ giảm áp suất cách mở cửa (a) phía van điện từ giữ áp suất đóng cửa (b) phía van điện từ giảm áp giống phanh bình thường Điều làm cho áp suất thuỷ lực từ xi lanh tác động vào xi lanh bánh xe, làm cho áp suất thuỷ lực xi lanh bánh xe tăng lên
2.5 Khảo sát hệ thống phanh ABS xe LEXUS GS 350 2.5.1 Sơ đồ hệ thống phanh ABS
Hình 2.35: Sơ đồ hệ thống phanh ABS xe Lexus-GS 350
1,2 - Cảm biến tốc độ bánh xe trước; 3- Cảm biến tốc độ bánh xe sau; 4- ECU Rơle; 5- Xi lanh
(39)1,5- Cảm biến tốc độ bánh xe trước; 2- Rôto cảm biến bánh xe trước; 3- Rơle điều khiển; 4- Khối thuỷ lực; 6,11- Giắc kiểm tra; 7- ECU; 8- Đèn cảnh báo ABS; Rô to cảm biến bánh xe sau; 10- Cảm biến tốc độ bánh xe sau
Đây loại ABS dùng với dẫn động thuỷ lực, khơng tích hợp, bố trí kênh, cảm biến, van điều khiển Hai van để điều khiển bánh trước bên phải bánh trước bên trái cách độc lập, hai van lại điều khiển đồng thời bánh sau bên phải bên trái
Hệ thống gồm nhiều phận hợp thành, cung cấp thơng tin đến ECU Những phận là:
Cảm biến tốc độ (speed sensors), phát tốc độ góc bánh xe truyền tín hiệu tốc độ cho khối điều khiển điện tử
Khối thuỷ lực (ABS actuator), kiểm tra điều chỉnh áp suất phanh thông qua việc giảm áp suất van xả bơm hồi dầu
Rơle (control relay) kiểm tra hoạt động bơm van điện từ
Khối điều khiển điện tử (ABS ECU) nhận tín hiệu từ cảm biến tốc độ bánh xe, xử lý phát tín hiệu điều khiển khối thuỷ lực để tăng giảm áp suất phanh, đảm bảo cho bánh xe không bị hãm cứng
Đèn báo ABS (ABS warning lamp), báo cho người lái tình trạng hệ thống 2.5.2 Sơ đồ nguyên lý làm việc chấp hành thuỷ lực phanh ABS xe Lexus-GS 350
(40)1, 3, 8, 10- Van điện từ vị trí; 2- Xi lanh bánh xe trước bên trái; 4- Xi lanh bánh xe sau bên phải; 5- Bầu tích năng; 6- Mơ tơ bơm; 7- Xi lanh bánh xe sau bên trái; 9- Xi
lanh bánh xe trước bên phải; 11- Van phân phối; 12- Xi lanh
Chu trình điều chỉnh áp suất dẫn động phanh ABS làm việc có giai đoạn chính: tăng áp suất, trì áp suất; giảm áp suất
*Giại đoạn tăng áp suất: (Giống hệ thống phanh bình thường):
-Người lái tác dụng lên bàn đạp phanh từ từ với lực đạp nhẹ ép dầu từ xi lanh qua cửa “A” (đang mở) qua cửa “C” đến xi lanh bánh xe (cửa “B” đóng), ép má phanh vào đĩa phanh để thực trình phanh Van chiều (7) (thường đóng) ngăn khơng cho dầu đến bơm Áp suất đường ống dẫn động phanh tỷ lệ với lực đạp phanh
-Khi người lái nhả phanh, dầu từ xi lanh bánh xe qua cửa “C” qua cửa “A” van chiều (6) hồi xi lanh chính, lúc bố phanh không ép vào đĩa phanh, tạm ngưng trình phanh
(41)1- Bộ tích năng; 2- Xi lanh bánh xe; 3- Cảm biến tốc độ bánh xe; 4- Lò xo hồi vị; 5- Cuộn Solenoid; 6,7,8- Van chiều; 9- Xi lanh chính; 10- Bơm cao áp
Giai đoạn giảm áp suất:
Khi người tài xế tác động vào bàn đạp phanh mạnh, bánh xe gần bị bó cứng, ECU nhận biết điều thông qua cảm biến tốc độ bánh xe, ECU gửi dòng điện 5A đến cuộn solenoid tạo lực từ lớn làm van điện vị trí chuyển động lên phía để đóng cửa “A” mở cửa “B” cho chất lỏng từ xi lanh bánh xe vào tích (1) vùng áp suất thấp hệ thống, áp suất đường ống dẫn động phanh giảm xuống, tránh cho bánh xe khỏi bị hãm cứng
Cùng lúc đó, ECU gửi tín hiệu điều khiển mơ tơ bơm hoạt động để bơm dầu từ khoang áp thấp qua khoang áp cao xi lanh phanh để bù áp bị thất van chuyển tiếp từ mở sang đóng
Hình 2.39: Giai đoạn giảm áp suất
(42) Giai đoạn giữ áp suất:
Khi áp suất xi lanh giảm làm tốc độ bánh xe tăng lên đến tốc độ qui định ECU điều khiển giảm dịng đến cuộn dây van điện từ 5A xuống 2A làm cho cửa A B đóng, áp suất đường ống dẫn động phanh giữ không đổi người lái tiếp tục đạp phanh
Hình 2.40: Giai đoạn giữ áp suất
1- Bộ tích năng; 2- Xi lanh bánh xe; 3- Cảm biến tốc độ bánh xe; 4- Lò xo hồi vị; 5- Cuộn Solenoid; 6,7,8- Van chiều; 9- Xi lanh chính; 10- Bơm cao áp
(43)trí đến xi lanh bánh xe Mức độ tăng áp suất dầu điều khiển nhờ lặp lại chế độ “tăng áp” “giữ áp”
Hình 2.41: Giai đoạn tăng áp suất
1- Bộ tích năng; 2- Xi lanh bánh xe; 3- Cảm biến tốc độ bánh xe; 4- Lò xo hồi vị; 5- Cuộn Solenoid; 6,7,8- Van chiều; 9- Xi lanh chính; 10- Bơm cao áp
Trong 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 mô tơ (10) làm việc để bù lại lượng dầu xả bình chứa, để giữ hành trình bàn đạp không bị tăng lên
(44)Hình 2.42: Biểu đồ mơ tả q trình điều khiển tốc độ bánh xe phanh ECU liên tiếp tiếp nhận tín hiệu tốc độ bánh xe từ cảm biến tốc độ bánh xe 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 gần bị khoá cứng ECU chuyển sang giai đoạn giảm áp suất dầu để dừng tăng áp suất xi lanh bánh xe bánh xe
(45)Sau giảm áp suất, ECU chuyển van điện từ vị trí giảm áp suất đến vị trí giữ áp suất theo dõi thay đổi tốc độ bánh xe
Nếu ECU thấy cần phải giảm áp suất dầu hệ thống thêm nữa, quay trở lại giai đoạn giảm áp suất
*Đoạn B:
Khi áp suất dầu xi lanh bánh xe giảm xuống (đoạn A) Điều cho phép bánh xe khơng bị khố cứng tốc độ bánh xe tăng lên Tuy nhiên, áp suất dầu giảm xuống lực đạp phanh thấp Để ngăn cản điều này, ECU đóng van điện từ đến vị trí tăng áp suất giữ áp suất
*Đoạn C:
Khi áp suất từ từ tăng lên xi lanh bánh xe (đoạn B), bánh xe có khuynh hướng bị hãm cứng trở lại, ECU lại chuyển van điện từ sang giai đoạn giảm áp suất, để giảm áp suất xi lanh bánh xe
*Đoạn D:
Từ áp suất xi lanh bánh xe giảm trở lại (đoạn C), ECU bắt đầu tăng áp suất trở lại đoạn B
(46)(47)1,2,3,4:Các cảm biến tốc bánh xe.; 5.Bình acquy; 6,10.Cầu chì; 7.Cơng tắc phanh tay; 8.Cơng tắc báo dầu phanh; 9.Đèn báo phanh tay; 11.Đèn ABS; 12.Đèn phanh; 13.Công tắc phanh chân; 14.Rơ le ABS; 15.Rơ le bơm; 16.Cụm rơ le ABS; 17.Giắc chẩn đốn; 18.Mơ tơ bơ; 19.Khối thuỷ lực
-Khi đạp phanh, công tắc 13 đóng, dịng điện từ (+) acquy đến cơng tắc 13, đến đèn thắng, đến mass, đèn phanh sáng Đồng thời gửi tín hiệu phanh đến ECU đến báo phanh
-Khi nối chân Wa Wb giắc chẩn đoán để kiểm tra hoạt động đèn ABS
-Đèn phanh tay sáng kéo phanh tay dầu phanh thiếu
Hình 2.44: Sơ đồ rơle điều khiển ABS
1- Khối thuỷ lực; 2- Ắc quy; 3- Cầu chì chính; 4- Hộp cầu chì; 5- Cụm rơ le điều khiển ABS; 6- Rơle điều khiển mô tơ bơm; 7- Rơle điều khiển van điện từ
(48)mass Tiếp điểm đóng sang vị trí B Lúc dịng điện từ (+) ac quy, đến cầu chì, đến tiếp điểm B đến cuộn dây điện từ, ECU, mass với dòng điện 5A để điều khiển giảm áp xi lanh bánh xe nhằm chống bó cứng bánh xe
-Khi giảm áp làm tốc độ bánh xe tăng lên đến tốc độ qui định ECU điều khiển dòng qua van điện từ 2A để điều khiển giữ áp suất xi lanh không đổi Đồng thời, ECU gửi tín hiệu đến T2, làm T2 dẫn cấp dịng điện qua cuộn dây RL2 để đóng tiếp điểm
cấp dòng cho bơm hoạt động bù áp vào xi lanh 2.5.4 Hệ thống chẩn đốn
a Đọc mã chẩn đoán
-Kiểm tra điện áp acquy khoảng 12 V
-Bật khoá điện, đèn ABS bật sáng giây tắt Nếu đèn khơng tắt hệ thống có hư hỏng
-Rút giắc chẩn đoán: Dùng đoạn dây nối chân Ts E1 giắc chẩn đoán
Hình 2.45: Giắc chẩn đốn đèn báo ABS -Quan sát đèn báo nhấp nháy:
+Chữ số đầu: đếm số lần đèn báo nháy, ghi kết chữ số đầu
+Chữ số thứ 2: Sau tạm dừng nhấp nháy 0,5s, đếm số lần đèn báo nháy tiếp theo, ghi kết
+Dừng 2,5 giây để báo mã chẩn đoán thứ Ghi kết tương tự +Dừng giây để báo lại mã chẩn đoán Kiểm tra lại kết ghi nhận
Mã Các kiểu nháy Chẩn đoán Phạm vi hư hỏng
11 Hở mạch mạch rơ le
(49)Mã Các kiểu nháy Chẩn đoán Phạm vi hư hỏng
12 Chập mạch rơ le van
điện
- Rơle điều khiển -Dây điện giắc nối mạch rơle van điện
13 Hở mạch mạch rơ le
mô tơ bơm
-Mạch bên chấp hành - Rơle điều khiển -Dây điện giắc nối mạch rơle mô tơ bơm
14 Chập mạch mạch rơ le
mô tơ bơm
21 Hở mạch hay ngắn mạch
van điện bánh xe trước phải
-Van điện chấp hành
-Dây điện giắc nối mạch van điện chấp hành
22 Hở mạch hay ngắn mạch
van điện bánh xe trước trái
23 Hở mạch hay ngắn mạch
van điện bánh xe sau phải
24 Hở mạch hay ngắn mạch
van điện bánh xe sau trái
31 Cảm biến tốc độ bánh xe
trước phải bị hỏng
- Cảm biến tốc độ bánh xe
- Rô to cảm biến tốc độ bánh xe - Dây điện, giắc nối cảm biến
32 Cảm biến tốc độ bánh xe
trước trái bị hỏng
33 Cảm biến tốc độ bánh xe sau
phải bị hỏng
34 Cảm biến tốc độ bánh xe sau
trái bị hỏng
35 Hở mạch cảm biến tốc độ
(50)Mã Các kiểu nháy Chẩn đoán Phạm vi hư hỏng
36 Hở mạch cảm biến tốc độ
bánh xe sau trái hay trước phải
tốc độ bánh xe
37 Hỏng hai rô to cảm biến
tốc độ
- Rô to cảm biến tốc độ bánh xe
41 Điện ắc quy khơng bình
thường (<9,5 V hay >16 V)
- Acquy - Bộ tiết chế
51 Mô tơ bơm chấp
hành bị kẹt hay hở mạch mô tơ bơm chấp hành
- Mô tơ bơm, acquy rơle - Dây điện, giắc nối bu lông tiếp mát hay mạch mô tơ bơm chấp hành
Luôn
bật ABS ECU hỏng - ECU
Sáng
Tắt
Tất cảm biến tốc độ rô to cảm biến bình thường
71 Điện áp tín hiệu cảm
biến tốc độ phía trước bên phải thấp
-Cảm biến tốc độ trước phải
- Lắp đặt cảm biến
72 Điện áp tín hiệu cảm
biến tốc độ phía trước bên trái thấp
-Cảm biến tốc độ trước bên trái -Lắp đặt cảm biến
73 Điện áp tín hiệu cảm
biến tốc độ phía sau bên phải thấp
(51)Mã Các kiểu nháy Chẩn đoán Phạm vi hư hỏng
74 Điện áp tín hiệu cảm
biến tốc độ phía sau bên trái
-Cảm biến tốc độ trước sau bên trái -Lắp đặt cảm biến
75 Thay đổi không bình thường
của tín hiệu cảm biến tốc độ phía trước bên phải
-Rơ to cảm biến tốc độ phía trước bên phải
76 Thay đổi khơng bình thường
của tín hiệu cảm biến tốc độ phía trước bên trái
-Rơ to cảm biến tốc độ phía trước bên trái
77 Thay đổi khơng bình thường
của tín hiệu cảm biến tốc độ phía sau bên trái
-Rơ to cảm biến tốc độ phía sau bên trái
78 Thay đổi khơng bình thường
của tín hiệu cảm biến tốc độ phía sau bên phải
-Rơ to cảm biến tốc độ phía sau bên phải
b Xóa mã chẩn đoán -Bật khoá điện ON
(52)CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG ABS KẾT HỢP VỚI CÁC HỆ THỐNG KHÁC 3.1 Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD (Electronic Brakeforce Distribution) hệ thống phanh khẩn cấp BAS (Brake Assist System)
Ta biết lực phanh lý tưởng phân phối bánh xe tỉ lệ với phân bố tải trọng tác dụng lên chúng Phần lớn xe có động đặt phía trước, tải trọng tác dụng lên bánh xe trước lớn Đồng thời phanh, lực quán tính nên tải trọng phân bố lại, tăng bánh xe trước giảm bánh xe sau Vì lực phanh bánh xe sau cần phân phối nhỏ so với bánh trước để chống tượng sớm bị bó cứng bánh xe Khi xe có tải tải trọng bánh sau tăng lên, cần phải tăng lực phanh bánh sau lớn so với trường hợp xe khơng có tải.Việc phân phối lực phanh trước thực hồn tồn van khí van điều hoà lực phanh, van bù tải, van giảm tốc… Trên hệ thống ABS đơn giản mà ta xét, cịn tồn van điều hồ lực phanh khí Một trường hợp xe quay vòng, tải trọng tăng lên bánh xe phía ngồi, cịn phía giảm đi, nên lực phanh cần phải phân phối lại, van điều hồ lực phanh khí khơng giải vấn đề
Hình 3.1: Minh họa phân phối lực phanh theo tải trọng có EBD
Trên số xe nay, van điều hồ lực phanh khí thay hệ thống phân phối lực phanh điện tử (EBD) Việc phân phối lực phanh điện tử cho độ xác hiệu cao
(53)phanh người lái xe, hệ thống trợ lực phanh khẩn cấp (BAS) tự động cung cấp thêm lực phanh lớn nhiều so với lực phanh người lái tạo để dừng gấp xe
Hình 3.2: Đồ thị so sánh lực phanh có khơng có trợ lực phanh khẩn cấp
Các hệ thống EBD BAS thiết kế sở kết hợp với hệ thống ABS Cấu tạo hệ thống gồm cụm phận hệ thống ABS Hệ thống EBD làm việc dựa tín hiệu vào ABS cảm biến tốc độ bánh xe, cảm biến giảm tốc, cảm biến gia tốc ngang,… chức xử lý ECU
Hình 3.3: Sơ đồ hệ thống ABS với EBD BAS
(54)ABS kết hợp với hệ thống EBD BAS hình 3.3 thực đồng thời chức sau:
-Hệ thống ABS làm nhiệm vụ chống tượng hãm cứng bánh xe phanh -Hệ thống EBD phân phối lực phanh đến bánh xe phù hợp với phân bố tải trọng chế độ lái xe
-Hệ thống trợ lực phanh khẩn cấp BAS giúp tạo lực phanh lớn để dừng gấp xe trường hợp phanh khẩn cấp
Sơ đồ hoạt động chấp hành thuỷ lực hình 3.4 tương tự chấp hành thông thường loại van điện hai vị trí, gồm: van giữ áp (5,6,7,8), van giảm áp (9,10,11,12), bơm dầu, bình tích áp Ngồi cịn có thêm van cắt xi lanh (1,4) hai van hút dầu (2,3) sử dụng trợ lực phanh khẩn cấp
Hình 3.4: Sơ đồ hoạt động ABS với EBD BAS
*Hoạt động ABS với EBD
(55)Bảng 3.1: Các chế độ hoạt động hệ thống ABS với EBD
Hình 3.5: So sánh quãng đường phanh với tải trọng khác xe có khơng có EBD
*Hoạt động hệ thống trợ lực phanh khẩn cấp
Một áp suất dầu tạo bơm dầu chấp hành, hút dầu từ xi lanh cấp thẳng đến xi lanh bánh xe Áp suất lớn nhiều so với áp suất tạo xi lanh người lái tác dụng, kết lực phanh lớn cung cấp
*Van điều khiển áp suất dầu hai chế độ đóng mở phù hợp với điều kiện làm việc cách điều chỉnh liên tục
Không hoạt động Phanh bình
thường
Hoạt động Chế độ tăng áp Chế độ giữ áp Chế độ giảm áp Van giữ áp
(Cửa E,F,G,H) OFF (Mở) ON (Đóng) ON (Đóng) Van giảm áp
(Cửa I,J,K,L) OFF (Đóng) OFF (Đóng) ON (Mở) Áp suất dầu xi
(56)Bảng 3.2: Các chế độ hoạt động trợ lực phanh khẩn cấp
Hình 3.6: Quãng đường phanh tơ có BA khơng có BA
3.2 Hệ thống kiểm soát lực kéo bánh xe chủ động (TRC hay TRAC- Traction Control)
Ở đường có hệ số bám thấp, bánh xe chủ động dễ bị trượt quay xe khởi hành hay tăng tốc đột ngột (do lực kéo chủ động Pk vượt giới hạn khả bám P bánh xe mặt đường), dẫn đến bánh xe bị trượt quay làm xe ổn định, mát cơng suất, hao mịn vỏ xe, tiêu thụ nhiên liệu vơ ích, làm khả điều khiển hướng chuyển động,…
(57)-Bộ điều khiển công suất động EMS (Electronic Engine-Mangement System) -Bộ điều khiển chống trượt quay ASR (Anti Spin Regulator)
-Bộ điều khiển khoá vi sai bên hệ thống truyền lực ABD (Automatic Barking Differential)
Hình 3.7: Sơ đồ mạch điện điều khiển rơ le phanh TRC
Hình 3.8: Sơ đồ mạch điện điều khiển rơle môtơ bơm
(58)3.2.1 Thiết bị điều khiển công suất động EMS: (Electronic Engine-Mangement System)
Việc tiến hành điều chỉnh mô men động truyền xuống bánh xe chủ động thực nhiều giải pháp:
* Đối với động xăng:
Điều khiển mô men chủ động tới bánh xe tiến hành ô tô thông qua: + Thiết lập trạng thái tối ưu bướm ga
+ Thay đổi tức thời trình cháy (đóng mở xu pap)
+ Thay đổi trình phun nhiên liệu cho động phun xăng + Dịch chuyển thời điểm đánh lửa cho động xăng
* Động diesel:
Điều khiển mô men chủ động tới bánh xe ô tô tiến hành thông qua:
+ Điều khiển bơm cao áp vị trí tối ưu để điều khiển lưu lượng phun
+ Điều khiển phanh động MSR (đóng bớt cửa khí xả) + Giảm bớt số lượng xi lanh làm việc
* Điều khiển ga:
Động xăng: ECU-EMS điều khiển góc mở bướm ga phụ ETC (Electronic Throttle Control) nhằm điều khiển công suất động Bướm ga phụ mô tơ bước điều khiển thông qua tín hiệu ECU-EMS Bướm ga phụ lắp trước bướm ga Bình thường bướm ga phụ mở hồn tồn, bướm ga điều khiển chế độ hoạt động động Khi sử dụng chế độ TRC, bướm ga mở hồn tồn, hoạt động động phụ thuộc vào vị trí làm việc bướm ga phụ
Hình 3.9: Sơ đồ khối mơ tả thiết bị điều khiển công suất động hệ thống TRC
(59)(60)Động Diesel: ECU-EMS điều khiển (EDC: Electronic Diesel Control) nhằm điều khiển công suất động Vị trí mơ tơ bước điều khiển thơng qua tín hiệu ECU-EMS
3.2.2 Bộ điều khiển chống trượt quay ASR (Anti Spin Regulator)
Nếu người lái tăng ga đột ngột, cần thiết bảo vệ bánh xe không bị trượt quay ASR điều khiển mô men quay bánh xe cho bánh xe không bị trượt quay giúp giảm trượt bánh xe khoảnh khắc ngắn chuyển tới giá trị tối ưu cách điều khiển mô men phanh (phanh bớt mô men quay bánh xe quay trơn) Như độ trượt giá trị lớn chuyển dần sang giá trị nhỏ Quá trình thực giảm nhỏ độ trượt cần thực sau khoảng thời gian trễ định Để khơng bị giảm nhiều lực kéo, chương trình thiết lập với giá trị điều chỉnh theo bánh xe có hệ số bám cao
Khi kích hoạt ASR độ trượt quay bánh xe chủ động bắt đầu vượt giá trị cho phép EMS điều khiển giảm công suất động với điều khiển van thuỷ lực ABS Áp suất thuỷ lực xi lanh thuỷ lực xi lanh bánh xe phanh tăng lên theo mạch điều khiển độc lập Do đó, tốc độ bánh xe dẫn động giảm xuống đạt đến giá trị trượt tối ưu
Áp suất thuỷ lực bơm tạo cấp đến van điều chỉnh áp suất ABS cho bánh xe, đồng thời van điện từ ASR tách mạch dầu cấp từ xi lanh Do xi lanh bánh xe điều khiển theo chế độ giảm áp suất, giữ áp suất tăng áp suất để hạn chế độ trượt bánh xe chủ động
3.2.3 Bộ khoá vi sai tự động ABD (Automatic Barking Differential)
Hình 3.12: Minh hoạ nhược điểm vi sai đường có hệ số bám khác nhau làm ảnh hưởng đến lực kéo
(61)Hình 3.13: Bộ hạn chế tác dụng vi sai loại LSD khớp thuỷ lực
Hình 3.14: Bộ hạn chế tác dụng vi sai loại cảm nhận mô men kiểu bánh răng
xoắn
Hình 3.15: Bộ hạn chế tác dụng vi sai loại ly hợp nhiều đĩa
(62)Hệ thống ESP làm việc cách can thiệp vào hệ thống phanh, tác động riêng rẽ nhiều bánh xe cầu trước cầu sau ESP giúp ổn định xe phanh, quay vòng, khởi hành tăng tốc Để tăng cường cho việc điều khiển phanh có hiệu quả, ESP tác động đến động hộp số
Hệ thống ESP bao gồm liên kết tích hợp hệ thống chức sau: Hệ thống ABS chống hãm cứng bánh xe phanh, trì khả lái tính ổn định xe lúc giảm tốc
Ví dụ: có bánh xe có xu hướng bị hãm cứng (hiện tượng trượt lết bánh xe mặt đường) áp lực phanh bánh kiểm soát Sự kiểm soát điều khiển chấp hành thuỷ lực Các van điện từ chấp hành điều hoà áp suất phanh qua giai đoạn tăng áp, giữ áp giảm áp
Hệ thống ASR (Acceleration Slip Regulator) khắc phục tượng quay trơn bánh xe chủ động khởi hành tăng tốc đột ngột Nó giúp cải thiện tính ổn định xe cách điều chỉnh lực kéo bánh xe chủ động
Khi bánh xe chủ động bị quay trơn, cảm biến tốc độ bánh xe gửi tín hiệu đến điều khiển điện tử Bộ điều khiển điện tử điều khiển chấp hành thuỷ lực cung cấp dầu phanh đến bánh xe Áp suất phanh điều khiển chế độ tăng áp, giữ áp giảm áp
Đồng thời với điều khiển phanh, hệ thống ESP gửi tín hiệu đến hộp điều khiển động cơ, điều khiển đóng bớt vị trí cánh bướm ga lại làm chậm thời điểm đánh lửa để giảm bớt mô men xoắn động
Hình 3.16: Sơ đồ vị trí hệ thống ESP xe Mercedes
(63)9 – Hộp điều khiển làm trễ mô men xoay xe; 10 – Đèn báo lỗi ESP; 11 – Cảm biến góc lái; 12 – Công tắc báo phanh; 13 – Bơm cung cấp ESP; 14 – Công tắc phanh đậu xe; 15 – Cảm biến áp suất xi lanh chính; 16 – Xi lanh chính;
17 – Bộ chấp hành thuỷ lực ESP
Hệ thống EBR (Engine Brake Regulation) chống tượng trượt bánh xe chủ động chạy trớn đảm bảo tính ổn định xe
Khi xe chạy trớn (ví dụ xuống dốc), bướm ga đóng, có chế độ phanh động Trường hợp lực cản động lớn dẫn đến tượng bánh xe chủ động bị trượt lết Hộp điều khiển ESP nhận biết tượng gửi tín hiệu đến hộp điều khiển động cơ, làm tăng mô men xoắn động để giảm trượt bánh xe chủ động Quá trình diễn mà người lái xe không nhận biết
ESP khắc phục tượng quay vòng thiếu quay vòng thừa Trong tất tình huống, đảm bảo xe không bị lệch khỏi hướng điều khiển người lái xe Khi có tượng quay vịng thiếu quay vòng thừa (under steering or over steering) xảy ra, hệ thống ESP nhận biết thông qua cảm biến góc lái cảm biến gia tốc ngang, tự động điều khiển lực phanh xác đến bánh xe tương ứng cầu trước cầu sau để trì hướng chuyển động xe theo điều khiển người lái Hình 3.17a cho thấy xe có xu hướng quay vịng thiếu ESP điều khiển phanh bánh xe sau trái, xe có xu hướng quay vịng thừa (hình 3.17b) ESP điều khiển phanh bánh xe trước phải, nhờ giúp cho xe ổn định quay vịng
Hình a: Hiện tượng quay vịng thiếu Hình b: Hiện tượng quay vịng thừa Hình 3.17: ESP điều khiển phanh chống tượng quay vòng thiếu quay
vòng thừa
Đồng thời với điều khiển phanh, hệ thống ESP gửi tín hiệu đến hộp điều khiển động cơ, điều khiển giảm bớt mô men xoắn động Nhờ vậy, xe đạt tính ổn định cao quay vịng
Tương tự, hệ thống hãng TOYOTA có tên gọi VSC (Vehicle Stability Control) Nguyên lý hoạt động hệ thống sau: tín hiệu từ cảm biến gia tốc, cảm biến tốc độ bánh xe… tất thu thập để xác định trạng thái chuyển động
(64)thực tế Bộ điều khiển ECU so sánh kết với góc quay vơ lăng từ đưa lệnh điều khiển góc xoay tốc độ bánh xe qua hệ thống phanh chí giảm cơng suất động để rút bớt lực tác động vào bánh xe làm cho xe bạn nhanh chóng đưa trạng thái cân theo mong muốn người lái Bên cạnh đó, VSC phân tích tốc độ quay bánh xe để phối hợp với hệ thống chống bó cứng phanh ABS nhằm triệt tiêu quán tính lăn xe để điều tiết trượt lệch hướng bánh xe Bất kỳ xe có trang bị hệ thống cân điện từ có hệ thống chống bó phanh ABS, xe có ABS chưa có hệ thống cân điện tử
Kí hiệu số hệ thống cân điện tử ô tô sau:
Kí
hiệu Tên hệ thống Loại xe
DSC Dynamic Stability
Control Mazda, Rover
DSTC Dynamic Stability
Traction Control Volvo
ESP Electronic Stability
Program Mercedes,Peugeot,Renault, Suzuki
MSP Maserati Stability
Program Maserati
PSM Porsche Stability
Management Porsche
VDC Vehicle Dynamic
Control Nissan
VDSC Vehicle Dynamics
Control Systems Subaru
VSC Vehicle Stability
(65)CHƯƠNG 4: MỘT SỐ HỆ THỐNG AN TOÀN CHỦ ĐỘNG KHÁC
4.1 Hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc HAC(Hill Start Assist Control)
Khi đạp phanh dừng dốc lý tắc đường hay gặp chướng ngại vật, xe dễ bị tụt dốc chuyển từ chân phanh sang chân ga Để khắc phục tượng xe có lắp cảm biến độ dốc sử dụng con quay hồi chuyển để xác định độ dốc mặt đường Trong bạn chuyển trạng thái từ chân phanh sang chân ga có độ trễ chừng giây IC điều khiển tác dụng lên chân phanh lực đủ mạnh dựa phản hồi trạng thái độ dốc mặt đường để giữ xe dừng lại khoảng giây, bạn có đủ thời gian chuyển sang chân ga tính hỗ trợ khởi hành ngang dốc tắt xe di chuyển Như vậy, ô tô không bị trôi giật lùi bạn luống cuống đạp nhanh vào chân ga khiến xe tụt dốc Tính chip IC điều khiển kiểm sốt nên người lái khơng cần phải thực thao tác để kích hoạt tính hỗ trợ khởi hành ngang dốc
Chú ý: Tính hỗ trợ khởi hành ngang dốc có tác dụng giây áp dụng tương tư với xuống dốc hệ thống áp dùng dòng xe số tự động
Hình 4.1: Minh họa hoạt động hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc
(66)Hình 4.2: Minh hoạ điểm mù ô tô
Nếu chỉnh gương thông thường khiến xe màu lam nhìn thấy xe màu xanh Tuy nhiên, đặt vị trí, gương ngồi loại bỏ điểm mù hiệu Cách làm đơn giản giúp lái xe khơng cịn phải ngối cổ nhìn lại phía sau khơng cần tới hệ thống cảnh báo điểm mù đắt tiền
Theo cách Car and Driver, gương chiếu hậu cabin sử dụng để hiển thị tới từ phía sau, hai gương ngồi phản ánh khu vực ngồi tầm kiểm sốt gương chiếu hậu
Theo hình minh hoạ, cách chỉnh gương theo hình 1, Chiếc xe xe màu xanh da trời Gương bên trái chỉnh cho tài xế khơng cịn nhìn thấy phần hơng xe mình, thay vào phần xe đỏ bên Gương bên phải hiển thị hình ảnh xe màu xanh mà khơng thấy phần xe màu vàng Tài xế nhìn thấy xe màu vàng qua gương chiếu hậu trước mặt
(67)Điểm mù lái ô tô diễn giải đơn giản góc nhìn bạn khơng thể quan sát thơng qua gương chiếu hậu nhìn trực tiếp, qua khơng xử lý tốt dễ gây tai nạn va chạm Kính xe cần thiết kế mặt cong, với vùng bên để nhìn xa vùng bên ngồi để nhìn gần, với mục tiêu loại bỏ “điểm mù” (tức hai góc phần tư phía sau xe) Thiết kế giúp mở rộng tầm nhìn, cho phép nhìn sâu hơn, hình ảnh thật loại bỏ nỗi ám ảnh “điểm mù” tài xế Chú ý: Vật thể kính loại thật gần so với mắt nhìn
Các xe đời đưa kính chiếu hậu xố tình trạng "điểm mù" giao thông mà không làm biến dạng khoảng cách xe đến cách dùng camera để hiển thị hình radar để quét đường kế bên nhằm phát xe xuất tầm nhìn hiển thị gương chiếu hậu hình bên
Hình 4.3: Hiển thị thơng tin điểm mù kính chiếu hậu bên 4.3 Hệ thống hỗ trợ đỗ xe thông minh IPA2 (Intelligent Parking Assist2)
(68)Hệ thống lắp cảm biến radar tia hồng ngoại có khả phát vật thể hay xe di chuyển bên cạnh xe bạn di chuyển chậm hay lùi xe vào bãi đỗ xe Hệ thống có chức tự động điều khiển vô lăng, hỗ trợ đánh lái nơi có khoảng trống đỗ xe hẹp chức điều khiển vô lăng bán tự động hỗ trợ xe khỏi vị trí đỗ xe dọc khoảng cách với xe trước xe sau hẹp Qua đó, cải thiện đáng kể khả đỗ xe người lái Bên cạnh đó, phía sau xe có lắp camera để hiển thị hình cung cấp hình ảnh bên ngồi giống nhìn xun thấu thân xe Hệ thống cung cấp hình ảnh chướng ngại vật lớn Màn hình Panoramic View Monitor hiển thị góc độ xe, từ cung cấp cho người điều khiển xe phương án tối ưu
Hình 4.5: Màn hình hiển thị đa thơng tin
4.4 Hệ thống cảnh báo an toàn tiền va chạm A-PCS ( Advanced Pre-Collision System)
4.4.1 Giới thiệu hệ thống
Hệ thống cảnh báo tiền va chạm A-PCS dự đốn va chạm có xảy dựa vào thơng tin nhận từ cảm biến Xe Lexus LS 2014 trang bị hệ thống can thiệp an toàn tiền va chạm A-PCS tiên tiến Toyota
(69)-Khi va chạm chướng ngại trước xe hay xe trước xác định khả va chạm cao
-Khi phanh đột ngột
-Khi bánh trước bị trượt so với bánh sau -Khi bánh sau bị trượt so với bánh trước
- Khi ECU theo dõi phát khuôn mặt tài xế khơng hướng trước
Hình 4.6: Minh hoạ điều kiện kích hoạt hệ thống A-PCS Hệ thống khơng làm điều kiện sau xảy ra:
+Tốc độ xe ngược chiều so với xe 30km/h +Tốc độ xe khoảng 5km/h
+ Dây đai an tồn (seatbelt) khơng thắt
+ Đối tượng không bị phát (vật nhựa ), vật nhỏ, hàng rào tuyết
+ Vị trí cơng tắc ACC hay OFF
+ Cơng tắc thắng tiền va chạm vị trí OFF
+ Màn hình đa thơng tin hiển thị “check PCS system” or “PCS not available now” + Xe va chạm mà đối tượng nằm khu vực phát Radar Camera nhận diện đối tượng
(70)4.4.2 Phân loại hệ thống a Hệ thống PCS loại radar
-Sử dụng cảm biến radar để dự đoán va chạm
b Hệ thống PCS loại radar với camera nhận diện đối tượng khn mặt
-Ngồi cảm biến radar sử dụng thêm camera hồng ngoại camera theo dõi khuôn mặt tài xế Hệ thống lắp đặt Lexus 600HL
4.4.3 Các phận
(71)1,9.Cảm biến tốc độ; 2.Cảm biến sóng radar millimeter; 3.Bộ đèn đầu (gồm máy chiếu hồng ngoại solenoid điều khiển); 4.ECU điều khiển trượt; 5.Bộ chấp hành phanh (Cảm biến áp suất xi lanh xi lanh bánh xe); 6.Camera nhận diện đối tượng; 7.ECU nhận diện đối tượng; 8.ECU điều khiển seat bell; 10.Công tắc phanh tiền va chạm; 11.Giắc chẩn đoán DLC3; 12.ECU trợ lái; 13.ECU giám sát tài xế; 14.Cịi cảnh báo VSV; 15.Cơng tắc đèn phanh; 16.Đèn cảnh báo chính; 17.Màn hình hiển thị đa thông tin; 18 Đèn cảnh báo PCS; 19.Camera giám sát tài xế; 20 ECU điều khiển giảm xóc hơi; 21.ECU điều khiển hệ thống lái; 22.Đai an toàn trước cơng tắc khố đai an tồn; 23,26.Mơ tơ đai an tồn trước phía ngồi; 24.Cảm biến túi khí; 25.Cảm biến hệ số trượt cảm biến giảm tốc; 27.Cảm biến góc quay lái
a Cảm biến radar
- Cảm biến radar bao gồm mạch tạo sóng radar, mạch xử lý tín hiệu CPU - Mạch tạo sóng bao gồm ăng ten phát ăng ten thu
- Sóng radar phát tốc độ xe > 0, tần số sóng 76GHz
-Mạch xử lý tín hiệu xác định khoảng cách, tốc độ tương đối hướng đối tượng cách phát sóng nhận sóng phản hồi tính tốn Sau truyền thơng tin đến ECU hỗ trợ lái xe
-Cảm biến radar sử dụng cho hệ thống kiểm sốt hành trình radar
(72)b Máy phát tia hồng ngoại
Hình 4.10: Vùng phát tia hồng ngoại camera
Để thay đổi chế độ pha, cốt hay máy chiếu hồng ngoại cần điều khiển tín hiệu cấp vào cuộn dây Solenoid để thay đổi chiều cao lọc tia nhìn thấy
Phương pháp tính tốn khoảng cách, hướng tốc độ tương đối:
- Khoảng cách cách tính thời gian từ lúc phát sóng đến lúc nhận - Hướng tính từ góc phản xạ sóng nhận
Hình 4.11: Dạng sóng hiệu ứng Doppler -Tốc độ tương đối tính tốn dựa vào hiệu ứng Doppler:
(73)+F: Tần số sóng hồng ngoại từ xe truyền tới xe +V: Tốc độ sóng hồng ngoại
+A: Tốc độ xe (đang điều khiển) +B: Tốc độ xe (chạy ngược chiều) c Camera nhận diện đối tượng
-Camera đặt khu vực trung tâm -Có camera thu ảnh bên trái phải
-Cảm biến CCD: (Charge Coupled Device: linh kiện tích điện kép) cảm biến chuyển đổi hình ảnh quang học sang tín hiệu điện máy thu nhận hình ảnh Nó loại cảm biến dùng phổ biến máy thu ảnh kỹ thuật số nay, tín hiệu số hố chip ADC
Hình 4.12: Cấu tạo camera nhận diện đối tượng
(74)d Camera nhận diện khuôn mặt tài xế
Hình 4.14:Cấu tạo camera theo dõi khuôn mặt tài xế
1.ECU điều khiển theo dõi khn mặt tài xế; 2.Dữ liệu hình ảnh; 3.Cảm biến CCD; 4.Thấu kính; 5.Đèn hồng ngoại; 6.Mặt ngồi đèn nhận tín hiệu theo dõi khn mặt tài
xế; 7,9.Tia hồng ngoại; 8.Tia nhìn thấy; 10.Camera theo dõi khuôn mặt tài xế
e ECU theo dõi khuôn mặt tài xế
(75)4.4.4 Nguyên lý hoạt động
a Sơ đồ hệ thống PCS xe Lexus 600 HL
(76)(77)b Hoạt động kiểm soát trượt bánh
- Tốc độ 30km/h, ECU xác định trượt khó phục hồi dựa vào cảm biến góc lái, độ lệch, cảm biến giảm tốc tốc độ xe
-Nếu dây đai an toàn (seatbelt) cài tín hiệu tín hiệu ECU kiểm soát trượt gởi đến ECU điều khiển seatbelt, ECU điều khiển seatbelt xác định điều kiện hoạt động mô tơ seatbelt để điều khiển rút siết seatbelt
- Dây seatbelt trở lại bình thường điều kiện xe ổn định
Hình 4.18: Sơ đồ nguyên lý hoạt động kiểm soát trượt bánh c Hoạt động phanh đột ngột
-Tốc độ xe 15km/h, ECU điều khiển trượt xác định điều kiện phanh đột ngột dựa cảm biến áp suất xi lanh phanh chính, áp suất xi lanh bánh, tín hiệu cơng tắc phanh cảm biến tốc độ
-Cùng lúc ECU điều khiển trượt xuất tín hiệu đến ECU điều khiển dây seatbelt, seatbelt cài ECU điều khiển seatbelt xác định điều kiện hoạt động mô tơ seatbelt để điều khiển rút siết seatbelt
(78)Hình 4.19: Sơ đồ nguyên lý hoạt động phanh đột ngột d Hoạt động tiền va chạm
-ECU theo dõi khuôn mặt tài xế phát cảnh báo hướng khuôn mặt không thẳng trước
(79)4.4.6 Điều chỉnh radar Chú ý:
-Tiếp xúc tần số vơ tuyến có hại cho sức khoẻ bạn Nó thật nguy hiểm bán kính 20 cm từ thiết bị phát vô tuyết
-Thiết bị phát xạ tần số tuân theo tiêu chuẩn FCC -Thực phép đo bề mặt phẳng
-Khơng có mẫu kim loại lớn 10x14m trước xe a Chuẩn bị trước chỉnh tia radar
-Kiểm tra áp suất lốp điều chỉnh cần -Lấy tất hành lý khỏi xe
-Điều chỉnh độ cao xe mức bình thường b Kiểm tra điều chỉnh radar thẳng đứng
-Vệ sinh giá bắt cảm biến -Đặt thước thuỷ cảm biến
-Kiểm tra bọt khí nằm khung đỏ (Chỉnh bu lơng A)
Hình 4.21: Vị trí điều chỉnh radar c Điều chỉnh chiều cao SST phản xạ
Điều chỉnh chiều cao SST ngang với radar
(80)d Xác định nơi đặt SST
-Dùng dây giọi tâm sau, trước điểm trước xe hình vẽ -Dùng thước dây xác định điểm hình vẽ (điểm đặt SST)
Hình 4.23: Minh hoạ nơi đặt SST e Kiểm tra chùm tia radar
-Dùng Techstream nối đến giắc DLC3 -IG ON
-Bật Techstream bật Cruise control -Chọn “connect to vehicle”
-Chọn phần trình bày máy nhấn “next” -Phía “System selection menu” chọn “radar cruise” -Chọn “Utility”
-Chọn “Beam Axis Adjustment” chọn tiếp “next” -Thao tác theo hướng dẫn
-Kiểm tra điều chỉnh hướng ngang radar độ (chỉnh bu long B) -Sau kiểm tra lại điều chỉnh radar thẳng đứng
(81)4.4.7 Lưu ý sử dụng hệ thống PCS
a Cảm biến sóng radar
-Cảm biến phát đối tượng phía trước theo điều kiện nằm phạm vi sóng radar ECU hỗ trợ lái xác định va chạm khơng thể tránh khỏi kích hoạt hệ thống tiền va chạm Vì thế, khơng phải bất thường mà hệ thống kích hoạt
Hình 4.25: Điều kiện cảm biến radar phát đối tượng b Camera nhận dạng đối tượng
-Camera khơng phát đối tượng theo điều kiện sau.:
+Thời xấu như: mưa lớn, sương mù, bão tuyết (tầm nhìn kém) Thời tiết q nóng (camera bị gia nhiệt xe đậu ngồi trời)
+Điều kiện ánh sáng (ánh sáng mặt trời chiếu thẳng vào camera) c Camera quan sát khuôn mặt tài xế
Camera khơng phát khuôn mặt tài xế do: -Khuôn mặt tài xế bị che khuất
-Một phần khuôn mặt tài xế bị khuất kiểu tóc, kính mắt, mũ, đeo trang -Mơi trường ánh sáng: Bóng râm tạo ánh sáng đến từ phương ngang hay chéo ánh sáng mặt trời chiếu trực tiếp vào mặt tài xế hay camera quan sát khuôn mặt tài xế
(82)4.6 Hệ thống chống trộm xe ô tô
Hệ thống phát trộm tiếp tục báo động xung quanh xe tín hiệu ánh sáng âm khoảng 60 giây Hình thức báo động khác tuỳ theo loại xe Có loại hệ thống chống trộm loại đóng cắt tuỳ theo yêu cầu người sử dụng Ở nhà máy sản suất tất xe đặt chế độ hoạt động - Chế độ hoạt động chủ động: Trạng thái làm việc kích hoạt cửa đóng khố Khi hệ thống chuyển từ trạng thái làm việc sang trạng thái báo động cịi kêu
- Chế độ bị động: Trạng thái chuẩn bị hoạt động kích hoạt cửa xe đóng lại.Việc thiết lập thời gian đưa vào trễ trình chuyển từ trạng thái làm việc sang trạng thái báo động giúp cho hệ thống báo động khơng bị phát tín hiệu âm nháy đèn nhầm
Thiết lập chế độ hoạt động hệ thống chống trộm Rút chìa khỏi ổ khố điện đóng tất cửa xe, cửa khoang hành lý nắp ca pô trước khố chìa điều khiển từ xa Từ trạng thái không làm việc sang trạng thái chuẩn bị làm việc Trạng thái báo thay đổi cửa khoá mà tất cửa xe, cửa khoang hành lý nắp capơ đóng Các xe có hệ thống mã hố khố động từ trạng thái nhấp nháy sang trạng thái sáng
Huỷ trạng thái hoạt động hệ thống chống trộm Mở khoá cửa khoá điều khiển từ xa, tiếp đến mở khoá cửa khoá chìa cuối tra chìa vào ổ điện bật lên vị trí ON
Hệ thống chống trộm bao gồm phận sau :
- ECU chống trộm ECU thân xe: ECU nhận tín hiệu từ cơng tắc phát trạng thái xe bị trộm, truyền tín hiệu đến thiết bị báo động
- Thiết bị báo động : gồm có cịi báo động, còi xe, đèn pha đèn hậu, đèn báo an ninh, cụm khố cửa (mơ tơ) hệ thống đạt tới trạng thái báo động cửa mở khố hệ thống tự động khố cửa
(83)chìa khố có tra vào ổ khố điện hay khơng truyền tín hiệu tới ECU chống trộm), cụm khố cửa (cơng tắc vị trí), cơng tắc mở cửa khoang hành lý chìa
- Ngồi phận tuỳ theo thị trường phân phối xe xe Land Cruiser 200 cịn bố trí thêm cảm biến phát đột nhập, cảm biến phát nghiêng xe cảm biến phát đập kính Cảm biến phát đột nhập phát sóng ngắn cabin xe có chuyển động cabin báo tín hiệu ECU Cảm biến nghiêng xe báo tín hiệu ECU xe bị nâng lên bị kéo phương tiện kéo khác
Hình 4.26: Sơ đồ bố trí khố cửa xe Land Cruiser 200
1 Bộ khoá cửa trước bên phải Bộ khoá cửa sau bên phải Cơng tắc mở cửa sau xe Bộ khố cửa sau Bộ khoá cửa sau bên trái Bộ khoá cửa
trước bên trái
(84)(85)4.7 Hệ thống đèn pha cường độ cao HID chiếu sáng phía trước thích ứng AFS
-Hệ thống đèn chiếu sáng công nghệ HID (High-Intensity Discharge
Headlights)với kiểu chiếu Prorejtor (thấu kính) với tên thường gọi đèn mắt trâu
dạng đèn với ánh sáng phát mơi trường khí Xenon cho ánh sáng trắng xanh, chùm sáng chiếu qua thấu kính đèn tạo chùm sáng song song chiếu sáng tập trung hơn, không bị phân tán giúp người lái dễ dàng quan sát đặc biệt lưu hành xe vào ban đêm
Hình 4.28: Đèn pha công nghệ HID
Hệ thống AFS (Adaptive Frontlighting System) hệ thống chiếu sáng phía trước thích ứng với công nghệ đèn LED nhỏ gọn nên dễ dàng bố trí để tích hợp nguồn sáng độc lập: Một đèn có cơng suất cao xoay theo góc lái vào cua đèn cơng suất thấp chiếu sáng tức thời khơng xoay theo góc lái vào cua Với hệ thống giúp người tài xế quan sát rộng rõ xe vào cua giúp hạn chế tai nạn giao thông xe hoạt động vào ban đêm
(86)VD: Hệ thống chiếu sáng tiên tiến (AFS) hay công nghệ đèn pha dẫn hướng ứng dụng mẫu xe Toyota Skoda đời Tuy hãng có cách gọi khác chung nguyên lí AFS công nghệ cao cấp dựa phản hồi tính tốn từ tín hiệu từ góc lái số cảm biến AFS xác định hướng lái xe để điều chỉnh hệ thống chiếu sáng theo hướng Ngồi ra, AFS cịn kết hợp với hệ thống định vị GPS, xe tới ngã rẽ, AFS tự động điều chỉnh hướng ánh sáng trước khoảng
Hình 4.30: Sơ đồ mạch điện đèn pha chiếu sáng thích ứng AFS
Hình a: Quay vịng tốc độ thấp Hình b: Quay vịng tốc độ thấp
(87)CHƯƠNG 5: HỆ THỐNG TÚI KHÍ AN TỒN 5.1 Nhiệm vụ túi khí
Các túi khí thiết kế để bảo vệ lái xe hành khách ngồi phía trước tốt ngồi biện pháp bảo vệ dây an tồn Trong trường hợp va đập mạnh từ phía trước túi khí làm việc với đai an toàn để tránh hay làm giảm chấn thương cách phồng lên, nằm làm giảm nguy đầu hay mặt lái xe hay hành khách phía trước đập thẳng vào vành tay lái hay bảng táp lơ
Hình 5.1: Mơ tác dụng túi khí 5.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống túi khí
(88)Hình 5.3: Cấu tạo thổi khí loại đơn thổi khí loại kép
Cảm biến túi khí trung tâm nhận tín hiệu va đập xe bị tai nạn, tín hiệu truyền tới xử lý trung tâm, xử lý trung tâm cho dịng điện chạy đến ngịi nổ nóng lên, nhiệt độ làm bắt cháy chất cháy (chứa ngòi nổ) làm lửa lan truyền đến chất mồi chất tạo khí Chất tạo khí tạo lượng lớn khí nitơ, khí qua màng lọc, làm mát sau vào túi Túi phồng lên khí Nó xé rách mặt vành tay lái hay cửa túi khí phồng lên khoang hành khách Túi khí xẹp nhanh xuống sau nổ khí qua lỗ xả khí Nó làm giảm lực va đập vào túi khí bảo đảm tầm nhìn rộng
(89)5.3 Bố trí cảm biến túi khí xe Land Cruiser 200
Hình 5.4: Bố trí cảm biến túi khí bên xe
1 Cảm biến túi khí trước bên phải; Cảm biến túi khí trước bên trái; Cảm biến túi khí bên phải ; 4,7 Bộ chống căng dây đai; Cảm biến túi khí bên phải phía sau; Cảm
biến túi khí bên trái phía sau; Cảm biến túi khí bên trái; Túi khí bên phải; 10 Túi khí bên phải phía sau; 11 Cảm biến túi khí phía sau xe; 12.Túi khí bên trái sau xe;
13 Túi khí bên trái
(90)1 ECU phát có người ngồi Túi khí rèm bên phải Túi khí rèm bên trái
Hình 5.6: Bố trí túi khí phía trước người lái
1 Túi khí bên người lái Túi khí bên hành khách phía trước Bộ kích hoạt túi khí bên hành khách trước Cảm biến túi khí trung tâm Bộ kích hoạt túi khí bên người lái 6.Cơng tắc túi khí
5.4 Sơ đồ mạch điện điều khiển hệ thống túi khí
Khi khố điện bật đến vị trí ON, dịng điện chạy từ cầu chì đến cực IG cảm biến túi khí trung tâm ECU xử lý Khi khố điện vị trí ACC, dịng điện chạy từ cầu chì đến cực cụm cảm biến túi khí
(91)(92)Hình 5.8: Cảm biến túi khí theo vị trí ghế ngồi
Cảm biến túi khí theo vị trí ghế ngồi sử dụng người ta thường dùng thổi khí loại giai đoạn (túi khí người lái) Cảm biến túi khí theo vị trí ghế ngồi lắp ray trượt ghế phía ghế lái xe Nó xác định tư người lái theo vị trí trượt ghế gửi tín hiệu tới cụm cảm biến túi khí trung tâm Cụm cảm biến túi khí trung tâm điều khiển túi khí bung cách nhẹ nhàng vị trí ghế phía trước tốc độ giảm tốc thấp Cảm biến túi khí theo vị trí ghế xác định hai cấp vị trí đường sức từ bị cắt (ghế lùi phía sau) khơng bị cắt (ghế phía trước) cắt lắp phía sau ray trượt ghế
(93)Cảm biến phát người ghế gắn đệm ghế ghế hành khách trước dùng để xác định xem có hành khách ngồi ghế khơng Cảm biến hình vẽ có cấu tạo gồm hai điện cực Có đệm Khi có người ngồi lên ghế điện cực tiếp xúc với qua lỗ đệm có dịng điện qua Kết cụm cảm biến túi khí trung tâm xác định có người ngồi lên ghế Dùng tín hiệu này, số loại xe khơng điều khiển khơng có người ngồi ghế trước Tín hiệu dùng để điều khiển đèn báo thắt đai an toàn hành khách phía trước (khi khơng có ngồi ghế hành khách phía trước đèn khơng sáng)
Đèn cảnh báo SRS lắp bảng đồng hồ táp lơ Khi cụm cảm biến túi khí trung tâm phát thấy cố hệ thống túi khí, bật sáng đèn cảnh báo SRS để thơng báo cho người lái biết Trong điều kiện hoạt động bình thường cơng tắc khởi động bật vị trí ON, đèn sáng khoảng giây sau tắt
Hệ thống túi khí xe Land Cruiser 200 kết hợp với dây đai an toàn đảm bảo cho người lái hành khách xe đạt độ an toàn cao nhờ có căng đai khẩn cấp: Đai an tồn khơng cố định người lái hành khách hồn tồn vào ghế họ, có khoảng tự cần thiết đai an toàn người ngồi ghế Kết chí đai an tồn bị mịn người lái hành khách tiếp xúc với vật thể xe trình va đập mạnh lực va đập nhỏ nhiều so với trường hợp người không đeo dây an toàn Bộ căng đai khẩn cấp hoạt động q trình xe va đập mạnh từ phía trước Kết đai bị kéo lại lượng định trước người lái hành khách dịch chuyển khỏi ghế phía trước, lượng dịch chuyển phía trước người lái hành khách bị giảm Sự kết hợp túi khí đai an tồn có căng đai khẩn cấp làm cho việc bảo vệ người lái hành khách phía trước tốt
(94)Đai an tồn gồm có cấu khố ELR, căng đai, cấu dây đai, cấu hạn chế lực thổi khí Trong cấu căng đai, áp lực khí từ thổi khí truyền qua cấu nối tới trục để đai an toàn vào
-Bộ căng đai: Cơ cấu căng đai thiết bị để đai an tồn tức va đập vừa xảy giữ cho người lái hành khách tránh việc va đập
Hình 5.11: Thiết bị hạn chế lực
Thiết bị hạn chế lực: Tác dụng để nới đai nhằm trì khoảng trống định đai người để giảm lực ép lên ngực lực ép đai đạt tới giá trị qui định va đập Thiết bị hạn chế lực gồm: Cơ cấu đai, phận hạn chế lực lõi lắp với nói chung chúng quay Do dịch chuyển hành khách trình va đập Lực căng đai lớn giá trị qui định đĩa cấu hạn chế lực biến dạng (hấp thụ lượng) nhờ lực quay lõi xung quanh trục Kết dây đai nhả Đĩa phận hạn chế lực biến dạng lõi quay gần 1,3 vòng
(95)(96)CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN
Qua trình nghiên cứu, thực hoàn thành tiểu luận tốt nghiệp “Hệ thống phanh ABS hệ thống an toàn khác ô tô”, em học hỏi nhiều kiến thức hữu ích hệ thống an tồn tơ, em nhận thấy hệ thống có vai trị quan trọng ổn định an tồn ơtơ chuyển động Ngày nay, hệ thống giao thơng ngày hồn thiện với phát triển nhanh chóng khoa học kỹ thuật sản xuất nhiều ôtô đại có tốc độ cao, số lượng loại xe tham gia giao thông ngày đông, tai nạn giao thông xảy nhiều nghiêm trọng, đòi hỏi phải có hệ thống an tồn chủ động lẫn bị động có độ xác cao để hạn chế tai nạn đáng tiếc phương tiện giao thông gây Việc trang bị thêm kiến thức liên quan đến hệ thống an toàn ô tô cần thiết giúp người sử dụng cách, người thợ nắm nguyên lý làm việc để đề phương hướng sửa chữa thích hợp, giúp xe tham gia giao thơng ổn định an toàn để giảm thiểu tai nạn Bên cạnh đó, xe gắn máy, mơ tơ phương tiện gây tai nạn giao thông nhiều nhất, cần nghiên cứu phát triển hệ thống như: phanh ABS, hệ thống cảnh báo tiền va chạm,…) loại xe này, điều góp phần quan trọng việc giảm thiểu tai nạn giao thông đáng tiết xảy
Do thời gian tìm hiểu thực tiểu luận cịn hạn chế, q trình thực khơng tránh khỏi sai sót, mong quý Thầy đóng góp để tiểu luận hồn thiện hơn, góp phần phát triển nguồn tài liệu ngành công nghệ kỹ thuật ô tơ nói chung khoa khí động lực trường nói riêng ngày phong phú
Em xin chân thành biết ơn
Sinh viên thực
(97)TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Nguyễn Hữu Cẩn, Cơ sở khoa học thành tựu phanh ô tô- Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2004
[2] Nguyễn Hữu Cẩn (chủ biên) tập thể tác giả - Lý thuyết ô tô máy kéo - Nhà xuất Khoa học kỹ thuật 2003
[3] Nguyễn Hữu Cẩn, Phan Đình Kiên - Thiết kết tính tốn tơ máy kéo - Nhà xuất Đại học THCN Hà nội, 1987
[4] GS.TSKH Nguyễn Hữu Cẩn (chủ biên), PGS.TS Phạm Hữu Nam- Thí nghiệm ô tô - Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà nội, 2004
[5] PTS Nguyễn Khắc Trai- Tính điều khiển quỹ đạo chuyển động ô tô- Nhà xuất giao thông vận tải, 1997
[6] PGS-TS Đỗ Văn Dũng- Trang bị điện điện tử ô tô đại- Nhà xuất Đại học quốc gia TP HCM
[7] Nguyễn Khắc Trai- Cấu tạo hệ thống truyền lực ôtô [8] Nguyễn Oanh - Khung gầm bệ ôtô
[9] Tài Liệu Đào Tạo cấu thành Giai Đoạn 2, Toyota
[10] PGS-TS Đỗ Văn Dũng- Từ điển Anh – Việt chuyên ngành công nghệ ôtô- Nhà xuất Đại học quốc gia TP HCM
Hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc HAC