Thực hành chẩn đoán và sửa chữa hệ thống phân phối lực kéo TRC

Yêu cầu: Thực hiện tháo, nhận dạng, chẩn đoán và kiểm tra các chi tiết của hệ thống phân phối lực kéo TRC.

a. Chuẩn bị:

- Dụng cụ, thiết bị: + Bộ Cờ-lê, bộ tuýp

+ Xe Toyota, Nissan, Huyndai... + Khay đựng chi tiết

+ Đồng hồ chuyên dùng kỹ thuật số + Máy chẩn đoán ơ tơ

- Vật liệu: + Giẻ sạch.

+ Dung dịch vệ sinh RP7

b. Thực hành: Thực hiện theo các bước ở mục 4 của bài 1 c. Đánh giá kết quả thực hành:

TT Hoạt động Tiêu chuẩn của hoạt động Điểm

TT Hoạt động Tiêu chuẩn của hoạt động Điểm

2 Kỹ thuật Đúng quy trình và cĩ hiệu quả 6

3 Thao tác Chính xác, hợp lý 1

4 Thời gian Khơng vượt quá thời gian quy định 1

5 An tồn Khơng để xảy ra tai nạn, hư hỏng thiết

bị, dụng cụ 1

6 Tổ chức nơi làm việc

Sạch sẽ, ngăn nắp, gọn gàng 0,5

Tổng cộng 10

Học viên đạt điểm kỹ thuật ≥ 4 mới được cộng các điểm khác, nếu chưa đạt phải thực hành lại.

TĨM TẮT BÀI HỌC

Trong bài học này trình bày nhiệm vụ, yêu cầu của hệ thống phân phối lực kéo TRC. Trình bày sơ đồ cấu tạo và trình bày nguyên lý làm việc của hệ thống phân phối lực kéo TRC, đưa ra một số hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng của hệ thống phân phối lực kéo TRC. Bên cạnh đĩ trình bày một số phương pháp kiểm tra sửa chữa hệ thống TRC và quy trình thực hiện sửa chữa hệ thống TRC

BÀI TẬP

Câu 1: Trình bày nhiệm vụ, yêu cầu của hệ thống phân phối lực kéo TRC? Câu 2: Em hãy đọc sơ đồ cấu tạo và trình bày nguyên lý làm việc của hệ thống phân phối lực kéo TRC của các dịng xe TOYOTA, NISSAN, MAZDA...

Câu 3: Trình bày các hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng cơ bản của hệ thống phân phối lực kéo TRC;

Câu 4: Thực hiện chẩn đoán và sửa chữa được hệ thống phân phối lực kéo TRC đúng phương pháp và đạt tiêu chuẩn kỹ thuật do nhà chế tạo quy định;

Bài 4: Hệ thống cân bằng điện tử VSC GIỚI THIỆU:

Hệ thống VSC (Vehicle Stability Control) trên xe Toyota cịn được các hãng sản xuất ơ tơ khác gọi với nhiều tên khác nhau như ESP, ESC, VSA, VDC... Trong

bài học này ta đi vào nghiên cứu nhiệm vụ, yêu cầu của hệ thống cân bằng điện tử VSC, sơ đồ cấu tạo, nguyên lý hoạt động và một số hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng, phương pháp kiểm tra sửa chữa hệ thống cân bằng điện tử VSC.

MỤC TIÊU:

- Phân tích được nhiệm vụ, yêu cầu của Hệ thống cân bằng điện tử VSC; - Giải thích được sơ đồ cấu tạo và trình bày nguyên lý làm việc của hệ thống cân bằng điện tử VSC;

- Phân tích đúng hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng của hệ thống cân bằng điện tử VSC; (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

- Chẩn đoán, sửa chữa được hệ thống cân bằng điện tử VSC đúng phương pháp và đạt tiêu chuẩn kỹ thuật do nhà chế tạo quy định;

- Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề cơng nghệ ơ tơ; - Rèn luyện cho học viên tính tư duy, cẩn thận trong cơng việc.

NỘI DUNG:

1.Nhiệm vụ, yêu cầu hệ thống cân bằng điện tử VSC:

1.1.Nhiệm vụ:

Hiện nay hệ thống cân bằng điện tử được các hãng xe phát triển với nhiều tên gọi khác nhau

Audi: Electronic Stability Program (ESP). BMW: Dynamic Stability Control (DSC). Jaguar: Dynamic Stability Control (DSC). Lexus, Toyota: Vehicle Skid Control (VSC) Porsche: Porsche Stability Management (PSM). Volkswagen: Electronic Stability Program (ESP). Volvo: Dynamic Stability Traction Control (DTSC) Honda: Electronic Stability Control (ESC)

Hệ thống ổn định xe bằng điện tử (Electronic Stability Program - ESP) là một hệ thống an tồn chủ động cải thiện tính ổn định của xe trong tất cả mọi tình huống chuyển động. Giúp xe đạt được độ an tồn tiêu chuẩn, giữ cho xe cân bằng và ổn định, ngăn tình trạng mất lái, dẫn đến lật xe hoặc các tai nạn khác,

ESP khắc phục hiện tượng quay vịng thiếu hoặc quay vịng thừa. Trong tất cả mọi tình huống, nĩ đảm bảo rằng xe khơng bị lệch ra khỏi hướng điều khiển của người lái xe.

Chương trình tính toán được cài đặt sẵn trong bộ vi xử lý của VSC ECU sẽ so sánh tín hiệu từ cảm biến gửi về và trị số tốc độ gĩc quay thân xe mong muốn (từ bảng tham chiếu trong ECU) để xác định trạng thái quay vịng thực tế của ơ tơ

tại thời điểm này là “quay vịng thừa“ hay “quay vịng thiếu“ rồi gửi tín hiệu điều khiển đến cơ cấu chấp hành hệ thống phanh, điều khiển áp suất dẫn động phanh ở mỗi cơ cấu phanh bánh xe một cách độc lập nhằm tạo ra mơ men ổn định cĩ xu hướng tác động đưa xe về trạng thái quay vịng đúng, đảm bảo đúng quỹ đạo chuyển động mong muốn (Hình 4.1). Do hiệu quả tăng tính năng an tồn chuyển động của ơ tơ, các nước Mỹ, Canada, EU đã quy định coi đây là một trong các hệ thống tiêu chuẩn của các xe sản xuất từ năm 2012.

Hình 4.1: ESP điều khiển phanh chống hiện tượng quay vịng thiếu hoặc quay vịng thừa.

Đồng thời với sự điều khiển phanh, hệ thống ESP cũng gửi tín hiệu đến hộp điều khiển động cơ, điều khiển giảm bớt momen xoắn của động cơ. Nhờ vậy, xe đạt được tính ổn định cao khi quay vịng.

Vậy những nhiệm vụ chính của hệ thống cân bằng điện tử là:

- ESP giúp cho xe cải thiện được tính ổn định khi khởi hành, khi tăng tốc và khi quay vịng.

- Quãng đường phanh sẽ ngắn nhờ kết hợp với hệ thống chống trượt quay ASR khi phanh ơ tơ trên đường vịng và đường trơn trượt cĩ hệ số bám thấp.

- Cải thiện tính ổn định ơtơ khi phanh ở trạng thái quay vịng làm hạn chế tối đa khả năng ơtơ bị trượt ngang khi phanh theo phương ngang.

- ESP khắc phục hiện tượng quay vịng thiếu hoặc quay vịng thừa. Trong tất cả mọi tình huống, nĩ đảm bảo rằng xe khơng bị lệch ra khỏi hướng điều khiển của người lái xe.

1.2.Yêu cầu:

- Hệ thống làm việc cĩ độ tin cậy cao

- Cĩ khả năng tự chẩn đoán khi hệ thống bị lỗi và báo cho người sử dụng biết - Cĩ độ bền cao

- Dễ sửa chữa và bảo dưỡng.

2.Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống cân bằng điện tử VSC:

2.1.Sơ đồ cấu tạo:

Hình 4.3: Sơ đồ khối hệ thống VSC

Hình 4.4: Sơ đồ vị trí hệ thống cân bằng điện tử trên xe ơ tơ (Mercedes) 1 - Cảm biến tốc độ bánh xe; 2 – Cụm giắc chẩn đốn; 3 - Hộp điều khiển điện tử ESP; 4 - Cơng tắc ESP OFF; 5 - Đèn báo ABS; 6 – Đèn báo ESP; 7 – Đèn báo EPC (E –gas) 8 – Cảm biến gia tốc ngang; 9 – Hộp điều khiển làm trễ momen xoay xe; 10 – Đèn báo lỗi ESP; 11 – Cảm biến gĩc lái; 12 – Cơng tắc báo phanh;

13 – Bơm cung cấp ESP; 14 – Cơng tắc phanh đậu xe; 15 – Cảm biến áp suất xilanh chính; 16 – Xilanh chính; 17 – Bộ chấp hành thủy lực ESP.

Đèn cảnh báo EPC, cịn được gọi là đèn cảnh báo Điều khiển cơng suất điện tử, là đèn cảnh báo phương tiện cho biết cĩ vấn đề với hệ thống bướm ga, như bàn đạp ga, thân ga, kiểm sốt lực kéo hoặc kiểm sốt hành trình.

2.2.Nguyên lý hoạt động:

Hệ thống ESP (hình 4.2) làm việc bằng cách can thiệp vào hệ thống phanh, cĩ thể tác động riêng rẽ trên một hoặc nhiều bánh xe trên cầu trước hoặc cầu sau. ESP giúp ổn định xe khi phanh, khi quay vịng, khi khởi hành và tăng tốc. Để tăng cường cho việc điều khiển phanh cĩ hiệu quả, thì ESP cũng tác động đến cả động cơ và hộp số. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Hệ thống ESP bao gồm sự liên kết và tích hợp các hệ thống và chức năng sau:

Hệ thống ABS chống hãm cứng bánh xe khi phanh, vì vậy duy trì khả năng lái và tính ổn định của xe trong lúc giảm tốc.

Ví dụ: nếu cĩ một bánh xe nào đĩ cĩ xu hướng bị hãm cứng (hiện tượng trượt lết của bánh xe trên mặt đường) thì áp lực phanh trên bánh đĩ sẽ được kiểm sốt. Sự kiểm soát này được điều khiển bởi bộ chấp hành thủy lực. Các van điện từ trong bộ chấp hành sẽ điều hịa áp suất phanh qua các giai đoạn tăng áp, giữ áp và giảm áp.

Hệ thống ASR (Acceleration Slip Regulator: Điều chỉnh trượt khi tăng tốc) khắc phục hiện tượng quay trơn của các bánh xe chủ động khi khởi hành và tăng tốc đột ngột. Nĩ cũng giúp cải thiện tính ổn định của xe bằng cách điều chỉnh lực kéo của các bánh xe chủ động.

Khi bánh xe chủ động nào bị quay trơn, cảm biến tốc độ bánh xe sẽ gửi tín hiệu này đến bộ điều khiển điện tử. Bộ điều khiển điện tử sẽ điều khiển bộ chấp hành thủy lực cung cấp dầu phanh đến bánh xe đĩ. Áp suất phanh cũng được điều khiển ở các chế độ tăng áp, giữ áp và giảm áp.

Đồng thời với sự điều khiển phanh, hệ thống ESP cũng gửi tín hiệu đến hộp điều khiển động cơ, điều khiển đĩng bớt vị trí cánh bướm ga lại hoặc làm chậm thời điểm đánh lửa để giảm bớt momen xoắn của động cơ.

Hệ thống EBR (Engine Brake Regulation: Phanh động cơ) chống hiện tượng trượt của các bánh xe chủ động khi chạy trớn và đảm bảo tính ổn định của xe.

Khi xe chạy trớn (ví dụ xuống dốc), bướm ga đĩng, sẽ cĩ chế độ phanh bằng động cơ. Trường hợp lực cản của động cơ quá lớn sẽ dẫn đến hiện tượng các bánh xe chủ động bị trượt lết. Hộp điều khiển ESP nhận biết hiện tượng này và gửi tín hiệu đến hộp điều khiển động cơ, làm tăng momen xoắn động cơ để giảm sự trượt ở các bánh xe chủ động. Quá trình này diễn ra mà người lái xe khơng nhận biết được.

Hình 4.5: Sơ đồ khối làm việc của hệ thống VSC

Mơ tả nguyên lý hoạt động của hệ thống cân bằng điện tử như sau:

VSC,VSA,DSC hay ESP là tên gọi của hệ thống cân bằng điện tử trên xe hơi. Hệ thống này bao gồm 04 cảm biến tốc độ tại 4 bánh xe, 1 cảm biến đo tốc độ xoay của thân xe nằm ở giữa xe (yaw sensor), 01 cảm biến gĩc lái (steering angle sensor) nằm trên trục tay lái, và bộ não điều khiển ECU điều khiển áp lực dầu phanh nén xuống xi lanh phanh bốn bánh. Từ các tín hiệu nhận được của các cảm biến-máy tính tính tốn và ra quyết định can thiệp kịp thời vào hệ thống phanh. Một bánh xe nào đĩ sẽ được hãm lại một cách độc lập (khơng phải do người lái đạp phanh) để đảm bảo cho xe khơng bị drift.

Trong tình huống đánh lái đầu tiên người lái giật mình đánh lái nhanh để tránh vật rơi- cảm biến gĩc lái (SAS) truyền tín hiệu đến bộ điều khiển cân bằng điện tử- tuy nhiên cảm biến đo tốc độ xoay của xe (yaw sensor) nhận thấy với gĩc lái này chưa đủ để tránh vật rơi- trong tích tắc ESP tự phanh bánh sau bên phải rất nhanh và mạnh tạo ra một mo men quay làm cho xe nhanh chĩng chuyển hướng theo ý muốn của người lái tránh được vật cản.

Sau khi tránh được vật cản người lái lại vớt tay lái rất mạnh sang trái để tránh rơi khỏi mặt đường nhưng lần này lại đánh tay lái quá làm xe cĩ xu hướng bị trượt (drift) momen lực bên trái mạnh hơn momen lực bên phải- một lần nữa ESP lại tự động can thiệp kịp thời phanh bánh trước phải làm cho momen lực giảm và kết quả là chiếc xe khơng bị drift và trở về trạng thái chạy thẳng. Cảm biến tốc độ bánh xe

2.2.1. Cấu tạo một số bộ phận của hệ thống cân bằng điện tử

Hình 4.6: Vị trí cảm biến tốc độ bánh xe

Cảm biến tốc độ bánh xe trước và sau bao gồm một nam châm vĩnh cửu, một cuộn dây và lõi từ.

Vị trí lắp cảm biến tốc độ hay roto cảm biến, số lượng răng của roto cảm biến phụ thuộc vào từng loại xe và đời xe.

Thơng thường cảm biến tốc độ bánh trước được lắp vào cam quay và cảm biến tốc độ bánh sau được bắt vào mâm cầu sau.

Roto cảm biến được lắp trên trục trước chủ động và trục bánh xe sau, cùng quay với bánh xe.

Các cảm biến tốc độ bánh xe hoạt động xác định tốc độ bánh xe quay vịng của mỗi bánh xe. Ngồi ra, các cảm biến tốc độ bánh xe phát hiện hướng vịng quay (về phía trước hoặc lùi). Khi một bánh xe dừng, cảm biến tốc độ bánh xe truyền một xung mỗi 0,75 giây. Xung tức thời chỉ ra giá trị của các cảm biến tốc độ bánh xe. Phía ngồi của roto cĩ các răng, nên khi roto quay từ thơng trong cuộn dây biến thiên nĩ sinh ra một điện áp xoay chiều. Điện áp xoay chiều này cĩ tần số tỷ lệ với tốc độ quay của roto và trong quá

trình hoạt động nĩ báo cho ECU biết tốc độ quay của bánh xe.

- Các ưu điểm của cảm biến tốc độ bánh xe:

+ Phát hiện nhanh chĩng và chính xác sự hoạt động bánh xe

+ Cải thiện hoạt động sự kiểm sốt hộp số

+ Cải thiện sự hoạt động của hệ thống điều khiển

2.2.1.1.Cảm biến áp lực phanh Thiết bị này chứa một cảm biến áp lực phanh. Cảm biến áp lực phanh này lựa chọn áp lực phanh thơng qua bàn đạp phanh và bộ tăng áp phanh. Các cảm biến áp lực

phanh cĩ một phạm

vi đo từ 0 đến 250 bar 2.2.1.2.Cảm biến gĩc lái

- Phát hiện mức độ và hướng lái và gửi tín hiệu đến ECU điều khiển trượt qua giao tiếp CAN

- Cĩ một phần tử kháng từ phát hiện chuyển động quay của nam châm được đặt trong cụm tay lái, để phát hiện những thay đổi trong kháng từ, số lượng gĩc lái và hướng lái (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Hình 4.8: Hình ảnh cảm biến áp lực phanh

Hình 4.10: Cấu tạo bên trong một cảm biến gĩc lái

Hình 4.11: Vị trí cảm biến gĩc lái trên vơ lăng

Cảm biến gĩc lái được lắp đặt trong cụm khĩa cần lái. Cảm biến gĩc lái được trang bị bộ phận phân tích điện tử.

Cảm biến gĩc lái bao gồm các thành phần sau: đĩa cĩ rãnh (đĩa mã) và bộ cảm biến quang học.

Đĩa mã được kết nối với bánh lái thơng qua vịng đệm từ. Khi bánh lái di chuyển, đĩa mã di chuyển trong phạm vi bộ cảm biến quang học.

2.2.1.3.Cảm biến gia tốc ngang:

Các cảm biến gia tốc ngang và tốc độ xoay vịng đo: + Sự xoay vịng của chiếc xe xung quanh trục thẳng đứng + Gia tốc ngang của chiếc xe

Hình 4.12:Hình ảnh cảm biến gia tốc ngang

Hình 4.14: Tên các bộ phận bên trong cảm biến gia tốc ngang

a Hộp (housing); b Phần tử đo(measuring element); c Mạch tích hợp (hybrid circuit); d Bảng mạch dẻo (Flexible circuit board); e Nắp đậy (cover)

Hình 4.15:Vị trí cảm biến gia tốc ngang

Cảm biến gia tốc ngang được trang bị trên một vài kiểu xe, giúp tăng khả năng ứng xử của xe khi phanh trong lúc đang quay vịng, cĩ tác dụng làm chậm quá trình tăng mơ men xoay xe. Trong quá trình quay vịng, các bánh xe phía trong cĩ xu hướng nhấc lên khỏi mặt đất do lực ly tâm và các yếu tố gĩc đặt bánh xe.

Ngược lại, các bánh xe bên ngồi bị tì mạnh xuống mặt đường, đặc biệt là các bánh xe phía trước bên ngồi.

Hình 4.16:Cấu tạo phần tử đo gia tốc ngang

Vì vậy, các bánh xe phía trong cĩ xu hướng bĩ cứng dễ dàng hơn so với các bánh xe ở ngồi. Cảm biến gia tốc ngang cĩ nhiệm vụ xác định gia tốc ngang của xe khi quay vịng và gửi tín hiệu về ECU. Trong trường hợp này, một cảm biến kiểu phototransistor giống như cảm biến giảm tốc được gắn theo trục ngang của xe hay một cảm biến kiểu bán dẫn được sử dụng để đo gia tốc ngang. Ngồi ra,