TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG PHANH XE TOYOTA FORTUNER

Giới thiệu sơ bộ về xe TOYOTA FORTUNER 2010 Nguyên lý hoạt động : khi đạp bàn đạp phanh, lực đạp được truyền qua cần đẩy vào xy lanh chính để đẩy pít tông trong xilanh này. Lực của áp suất thủy lực bên trong xilanh chính được truyền qua các ống dầu đến các xilanh phanh bánh xe.

CHƯƠNG II: TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG PHANH XE TOYOTA FORTUNER 2.1 Giới thiệu sơ xe TOYOTA FORTUNER 2010 Thông số Hộp số truyền động Hãng sản xuất Loại động Kiểu động Dung tích xy lanh Loại xe Nhiên liệu Mức tiêu thụ nhiên liệu Chiều dài sở Chiều rộng sở Trọng lượng không tải Số cửa Số chỗ ngồi Đặc điểm kỹ thuật Số tự động Toyota 2.7L gasoline, xy lanh thẳng hàng, 16 Valve, DOHC 2TR-FE 2649cc SUV Xăng 12,7 lít/ 100Km 2745 mm 1545 mm 1850 kg cửa 7chỗ  Xe trang bị hệ thống phanh thủy lực hai dịng, trợ lực chân khơng, dịng dùng cho dẫn động cầu trước với cấu phanh dạng đĩa, dòng dẫn động cầu sau sử dụng phanh tang trống Trên xe trang bị hệ thống chống bó cứng bánh xe ABS điều hịa lực phanh cho cụm phanh phía sau, trang bị hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BA hệ thống phân phối lực phanh EBD giúp phân phối lực phanh bánh trước bánh sau bánh xe bên phải bên trái 2.1.1 Các cấu phận hệ thống phanh xe + Cấu tạo Bàn đạp phanh Bộ trợ lực chân khơng Xy lanh phanh Bình chứa dầu Cơ cấu phanh đĩa Bộ điều hòa lực phanh Cơ cấu phanh trống + Hoạt động - Khi đạp phanh, lực đạp truyền từ bàn đạp qua cần đẩy vào xilanh để đẩy piston xilanh - Lực áp suất thuỷ lực bên xilanh truyền qua đường ống dẫn dầu đến xilanh bánh xe thực trình phanh - Khi nhả phanh, người lái bỏ chân khỏi bàn đạp phanh lúc piston xilanh trở lại vị trí khơng làm việc dầu từ xilanh bánh xe theo đường ống hồi xilanh vào buồng chứa, đồng thời bánh xe lò xo hồi vị kéo hai guốc phanh tách khỏi trống phanh kết thúc trình phanh  Xy lanh Hình 2.2 Sơ đồ xy lanh Ngun lý hoạt động : đạp bàn đạp phanh, lực đạp truyền qua cần đẩy vào xy lanh để đẩy pít tơng xilanh Lực áp suất thủy lực bên xilanh truyền qua ống dầu đến xilanh phanh bánh xe  Khi không tác động vào bàn đạp phanh : cuppen pít tơng số số đặt cửa nạp cửa bù tạo đường xilanh bình chứa Pít tơng số bị lò xo hồi đẩy sang bên phải bu lơng chặn khơng cho xa  Khi đạp bàn đạp phanh : pit tông số dịch chuyển sang bên trái cuppen pit tông bịt cửa bù để chặn đường bình dầu phanh xilanh Khi pit tơng bị đẩy thêm tăng áp suất thủy lực bên xilanh Áp suất tác động vào xilanh phanh phía sau Vì áp suất đẩy pit tông số nên pit tông số hoạt động y hệt pit tông số tác động vào xilanh phanh bánh trước Hình 2.3 Xy lanh đạp bàn đạp phanh  Khi nhả bàn đạp phanh : pittông bị đẩy vị trí ban đầu áp suất thủy lực lực lò xo phản hồi Tuy nhiên dầu phanh không hồi nên áp suất thủy lực xilanh tạm thời giảm xuống ( độ chân khơng phát triển ) Do dầu phanh bên bình chứa chảy vào xilanh qua cửa vào, nhiều lỗ đỉnh pit tông quanh chu vi cuppen pit tông Sau pit tông trở vị trí ban đầu nó, dầu phanh chảy từ xilanh phanh xilanh chảy bình chứa qua cửa bù Cửa bù cịn khử thay đổi thể tích dầu phanh xảy nhiệt độ thay đổi Điều tránh cho áp suất thủy lực hệ thống phanh không tăng lên không sử dụng phanh Hình 2.1 Xylanh nhả bàn đạp phanh  Bộ trợ lực chân khơng Hình 2.2 Sơ đồ trợ lực chân không Nguyên lý hoạt động :  Khi không tác động phanh : van khơng khí nối với cần điều khiển van bị lị xo phản hồi van khơng khí kéo bên phải Van điều chỉnh bị lò xo van điều chỉnh đẩy sang trái Điều làm cho van khơng khí tiếp xúc với van điều chỉnh Do đó, khơng khí bên ngồi qua lưới lọc bị chặn lại không vào buồng áp suất thay đổi Trong điều kiện van chân không thân van bị tách khỏi van điều chỉnh, tạo lối thơng lỗ A lỗ B Vì ln ln có chân khơng bình áp suất khơng đổi nên có chân khơng buồng áp suất thay đổi vào lúc Vì lị xo mang ngăn đẩy pit tơng sang bên phải Hình 2.3 Bầu trợ lực không tác động  Đạp phanh : đạp bàn đạp phanh, cần điều khiển van đẩy van không khí làm dịch chuyển sang bên trái Lị xo van điều chỉnh đẩy van khơng khí dịch chuyển sang bên trái tiếp xúc với van chân khơng Chuyển động bịt kín lối thơng lỗ A lỗ B Khi van khơng khí tiếp tục dịch chuyển sang bên trái, xa rời van điều chỉnh, làm cho khơng khí bên ngồi lọt vào buồng áp suất biến đổi qua lỗ B ( sau qua lưới lọc khơng khí ) Độ chênh áp suất buồng áp suất biến đổi buồng áp suất không biến đổi làm cho pit tông dịch chuyển sang bên trái làm cho đĩa phản lực đẩy cần đẩy trợ lực bên trái làm tăng lực phanh Hình 2.4 Bầu trợ lực trạng thái đạp phanh  Trạng thái giữ : đạp bàn đạp phanh chừng, cần điều khiển van van khơng khí ngừng dịch chuyển pit tơng dịch chuyển sang bên trái độ chênh áp suất Lò xo van điều khiển làm cho van tiếp xúc với van chân khơng, dịch chuyển theo pit tơng Vì van điều khiển dịch chuyển sang bên trái tiếp xúc với van khơng khí, khơng khí bên ngồi bị chặn khơng vào buồng áp suất biến đổi, nên áp suất buồng áp suất biến đổi ổn định Do đó, có độ chênh áp suất không đổi buồng áp suất biến đổi buồng áp suất khơng đổi Vì vậy, pit tơng ngừng dịch chuyển trì lực phanh Hình 2.5 Bầu trợ lực trạng thái giữ  Trợ lực tối đa : đạp bàn đạp phanh xuống hết mức, van khơng khí dịch chuyển hoàn toàn khỏi van điều khiển, buồng áp suất thay đổi nạp đầy khơng khí từ bên ngồi, độ chênh áp buồng áp suất không đổi thay đổi lớn Điều tạo tác dụng cường hóa lớn lên pit tơng Sau dù có thêm lực tác động lên bàn đạp phanh, tác dụng lực cường hóa lên pit tơng giữ nguyên, lực bổ sung tác dụng lên cần đẩy trợ lực truyền đến xilanh Hình 2.6 Bầu trợ lực trạng thái trợ lực tối đa  Khi khơng có chân khơng : lý đó, chân khơng khơng tác động vào trợ lực phanh Sẽ khơng có chênh lệch áp suất buồng áp suất không đổi buồng áp suất thay đổi Khi bàn đạp phanh vị trí off (ngắt) pit tơng bị lị xo màng ngăn đẩy bên phải Tuy nhiên đạp bàn đạp phanh, cần điều khiển tiến bên trái đẩy van khơng khí, đĩa phản hồi cần đẩy trợ lực Điều làm cho pit tơng xilanh tác động lực phanh lên phanh Đồng thời van khơng khí đẩy vào chốt chặn van thân van Do đó, pit tơng thắng lực lò xo màng ngăn dịch chuyển bên trái Do phanh trì hoạt động kể khơng có chân khơng tác động vào trợ lực phanh Tuy nhiên, trợ lực phanh không làm việc, nên cảm thấy bàn đạp phanh “nặng” Hình 2.7 Bầu trợ lực trạng thái khơng có chân khơng  Cơ cấu phanh cầu trước Hình 2.8 Cơ cấu phanh đĩa Cơ cấu phanh đĩa có giá đặt xilanh di động bố trí xilanh Giá xilanh bố trí di động giá nhỏ dẫn hướng Khi phanh xilanh đẩy piston má phanh vào đĩa phanh, sau đẩy giá đặt xilanh trượt trục dẫn hướng để ép nốt má bên vào đĩa phanh.Loại có kết cấu má phanh tự lựa điều khiển xilanh lực đặt giá quay  Cơ cấu phanh cầu sau Hình 2.9 Cơ cấu phanh guốc Má phanh Guốc phanh Lò xo Nắp chốt định vị Trống phanh Đầu piston Phớt làm kín Piston Phớt chắn dầu 10 Lị xo 11 Xilanh 12 Phớt chắn bụi 13 Lò xo 14 Đinh tán 15 Tấm đệm 16 Chốt phanh 17 Bạc lệch tâm 18 Bulong 19 van xả khí Cơ cấu phanh sau cấu phanh guốc đối xứng qua trục nghĩa gồm hai guốc phanh bố trí đối xứng qua đường trục thẳng đứng Cơ cấu phanh kiểu dùng xilanh thủy lực để ép guốc phanh vào tang trống, loại thường dùng xe tải nhỏ loại xe du lịch Cấu tạo chung loại gồm mâm phanh bắt cố định dầm cầu, mâm phanh có hai chốt phanh để lắp ráp đầu hai guốc phanh Hai chốt cố phanh bố trí bạc lệch tâm để điều chỉnh khe hở má phanh tang trống phía Đầu hai guốc phanh lò xo guốc phanh kéo vào ép sát với piston xilanh Khe hở hai má phanh tang trống phía điều chỉnh cấu điều chỉnh  Cơ cấu phanh dừng (phanh tay) Cơ cấu phanh dừng xe Toyota Fortuner trùng với cấu phanh sau xe Trống phanh bắt với moay nhờ ê cu bánh xe Guốc phanh đặt mâm phanh nhờ chốt định vị, chốt phanh, lò xo hồi vị, chốt lò xo chống rung Phía chốt phanh có bạc lệch tâm điều chỉnh khe hở má phanh trống phanh Cáp điều khiển luồn qua mâm phanh móc vào đầu cần guốc phanh tay Thanh đẩy guốc phanh tay có lị xo tỳ vào guốc phanh tay có tác dụng truyền êm lực kéo từ cần guốc phanh tay tới đẩy giúp cho đẩy vị trí (tránh bó phanh) 2.2 Các hệ thống điện tử hệ thống phanh xe Toyota Fortuner 2.2.1 Hệ thống ABS (Anti-lock brake system)  Khái quát chung hệ thống ABS Hình 2.10 Hệ thống ABS xe  ECU điều khiển Bộ phận xác định mức trượt bánh xe mặt đường dựa tín hiệu từ cảm biến, điều khiển chấp hành phanh Gần đây, số kiểu xe có ECU trượt lắp chấp hành phanh  Bộ chấp hành phanh Bộ chấp hành phanh điều khiển áp suất thủy lực xylanh bánh xe tín hiệu ECU điều khiển trượt  Cảm biến tốc độ Cảm biến tốc độ phát tốc độ bánh xe truyền đến ECU điều khiển trượt  Đồng hồ táp lô Đèn báo ABS dùng để báo cho lái xe biết trục trặc ECU phát lỗi hệ thống hỗ trợ phanh ABS Đèn báo hệ thống phanh Đèn sáng với đèn ABS để báo cho lái xe biết trục trặc hệ thống ABS EBD  Công tắc đèn phanh Công tắc phát bàn đạp phanh đạp xuống truyền tín hiệu đến ECU điều khiển trượt  Cảm biến giảm tốc Cảm biến giảm tốc cảm nhận mức giảm tốc độ xe truyền tín hiệu đến ECU điều khiển trượt Bộ ECU đánh giá xác điều kiện mặt đường tín hiệu thực biện pháp điều khiển thích hợp Khái quát ECU điều khiển trượt Dựa tín hiệu cảm biến tốc độ, ECU điều khiển trượt cảm nhận tốc độ quay bánh xe tốc độ xe Trong phanh, tốc độ bánh xe giảm xuống, mức giảm tốc thay đổi tùy theo tốc độ xe phanh tình trạng mặt đường, mặt đường nhựa khơ, ướt có băng v.v Nói khác đi, ECU đánh giá mức độ trượt bánh xe mặt đường từ thay đổi tốc độ quay bánh xe phanh điều khiển van điện từ chấp hành phanh theo ba chế độ: giảm áp suât, giữ áp suất, tăng áp suất để điều khiển tối ưu tốc độ bánh xe Hình 2.11 Sơ đồ ECU điều khiển trượt ECU liên tục nhận tín hiệu tốc độ bánh xe từ cảm biến tốc độ, ước tính tốc độ xe cách tính tốn tốc độ giảm tốc bánh xe Khi đạp bàn đạp phanh, áp lực thủy lực xilanh bánh bắt đầu tăng lên, tốc độ bánh xe bắt đầu giảm xuống Nếu bánh xe dường bị bó cứng ECU điều khiển để giảm áp suất thủy lực xilanh bánh xe 2.2.2 Hệ thống điều khiển lực phanh EBD (Electronic brake-force distribution)  Khái quát Điều khiển EBD dùng ABS để thực việc phân phối lực phanh bánh xe trước sau theo điều kiện chạy xe Ngoài phanh để quay vịng điều khiển cá lực phanh bánh bên trái bên phải giúp trì ổn định xe  Hoạt động  Phân phối lực phanh bánh trước/sau Nếu tác động phanh xe chạy tiến thẳng, chuyển tải trọng giảm tải trọng tác động lên bánh sau ECU điều khiển trượt xác định điều kiện tín hiệu từ cảm biến tốc độ, điều khiển chấp hành ABS để điều chỉnh tối ưu phân bố lực phanh đến bánh sau Chẳng hạn như, mức tải trọng tác động lên bánh sau phanh thay đồi tùy theo xe có mang tải hay không Mức tải trọng tác động lên bánh sau thay đổi theo mức giảm tốc, phân bố lực phanh đến bánh sau điều chỉnh tối ưu để sử dụng có hiệu lực phanh bánh sau theo điều kiện  Phân phối lực phanh bánh bên phải bên trái tróng xe quay vịng Nếu tác động phanh xe quay vòng, tải trọng tác động vào bánh bên tăng lên ECU điều khiển trượt xác định điều kiện tín hiệu từ cảm biến tốc độ điều khiển chấp hành để điều chỉnh tối ưu phân phối lực phanh đến bánh xe bên Hình 2.12 Mơ tả hoạt động EBD 2.2.3 Hệ thống BA (Brake assist)  Khái quát Đôi người chưa quen lái xe người dễ bị hoảng hốt quen lái xe không đạp bàn đạp xe đủ mạnh phanh khẩn cấp để tận dụng tính hệ thống phanh BA hệ thống sử dụng cảm biến áp suất bên chấp hành ABS để phát tốc độ lực nhấn phanh phép máy vi tính dự kiến ý định phanh khẩn cấp người lái để tăng lực phanh nhằm đạt tính tối đa hệ thống phanh BA đặt thời gian hổ trợ mức hổ trợ cảm giác phanh tự nhiên tốt cách điều chỉnh hỗ trợ theo yêu cầu thể hình vẽ Hình 2.13 Sơ đồ hệ thống BA  Hoạt động Khi ECU điều khiển trượt xác định người lái phanh khẩn cấp, van điện tử chuyển mạnh hỗ trợ phanh đóng mạch, tạo thành đường thống xilanh bình chứa, chuyển dầu đến bơm Bơm hút dầu chuyển đến xilanh bánh xe, van an toàn mở để đảm bảo áp suất xilanh bánh xe không vượt áp suất xilanh q mức đặt trước để trì độ chênh áp suất Hình 2.14 Bộ chấp hành hệ thống phanh  ... guốc phanh tay tới đẩy giúp cho đẩy ln vị trí (tránh bó phanh) 2.2 Các hệ thống điện tử hệ thống phanh xe Toyota Fortuner 2.2.1 Hệ thống ABS (Anti-lock brake system)  Khái quát chung hệ thống. .. dừng (phanh tay) Cơ cấu phanh dừng xe Toyota Fortuner trùng với cấu phanh sau xe Trống phanh bắt với moay nhờ ê cu bánh xe Guốc phanh đặt mâm phanh nhờ chốt định vị, chốt phanh, lò xo hồi vị, chốt... báo cho lái xe biết trục trặc ECU phát lỗi hệ thống hỗ trợ phanh ABS Đèn báo hệ thống phanh Đèn sáng với đèn ABS để báo cho lái xe biết trục trặc hệ thống ABS EBD  Công tắc đèn phanh Công tắc