Yêu cầu: Thực hiện tháo, nhận dạng, chẩn đoán và kiểm tra các chi tiết của hệ thống phanh ABS-BAS
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
+ 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
1 Chuẩn bị Đầy đủ dụng cụ, vật tư cần thiết 0,5 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 hỗ trợ phanh khẩn cấp BAS. Trình bày sơ đồ cấu tạo và trình bày nguyên lý làm việc của hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BAS, đưa ra một số hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng của hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BAS. Bên cạnh đĩ trình bày một số phương pháp kiểm tra sửa chữa hệ thống BAS và quy trình thực hiện sửa chữa hệ thống phanh BAS
BÀI TẬP
Câu 1: Trình bày nhiệm vụ, yêu cầu của hệ thống phanh khẩn cấp BAS? Câu 2: Em hãy đọc sơ đồ cấu tạo và trình bày nguyên lý làm việc của hệ thống phanh khẩn cấp BAS của các dịng xe TOYOTA, NISSAN, MAZDA...
Câu 3: Trình bày các hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng cơ bản của hệ thống phanh khẩn cấp BAS;
Câu 4: Thực hiện chẩn đoán và sửa chữa được hệ thống phanh khẩn cấp BAS đúng phương pháp và đạt tiêu chuẩn kỹ thuật do nhà chế tạo quy định;
Bài 3: Hệ thống phân phối lực kéo TRC GIỚI THIỆU:
Ở đường cĩ hệ số bám thấp, các bánh xe chủ động sẽ dễ bị trượt quay nếu xe khởi hành hay tăng tốc đột ngột (do lực kéo chủ động Pkvượt quá giới hạn khả năng bám Pgiữa bánh xe và mặt đường), làm mất mát momen chủ động và xe bị mất ổn định. Để khắc phục hiện tượng này, phần lớn các xe ngày nay được trang bị một hệ thống kiểm sốt lực kéo, thường được gọi là hệ thống TRC (Traction Control System – TRC). Trong bài học này ta đi vào nghiên cứu nhiệm vụ, yêu cầu của hệ thống phân phối lực kéo TRC, 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 phân phối lực kéo TRC.
MỤC TIÊU:
- Phân tích được nhiệm vụ, yêu cầu của hệ thống phân phối lực kéo TRC; - Giải thích được sơ đồ cấu tạo và trình bày nguyên lý làm việc của hệ thống phân phối lực kéo TRC;
- Phân tích đúng hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng của hệ thống phân phối lực kéo TRC;
- Chẩn đoán, 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;
- 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 phân phối lực kéo TRC (Traction control):
Hệ thống kiểm sốt lực kéo tiếng Anh là Traction Control System (viết tắt trên xe ơ tơ: TRC hoặc TCS) là hệ thống điều khiển chống trơn trượt cho xe ơ tơ. Thường thì chức năng này được người sử dụng bật lên để xe cĩ thể di chuyển trong điều kiện thời tiết mưa phùn, đường trơn. Đây là một tính năng an tồn chủ động được trang bị trên các dịng xe hơi mới hiện nay.
ABS kết hợp với hệ thống traction control (TRC). Ở đường cĩ hệ số bám thấp, các bánh xe chủ động sẽ dễ bị trượt quay nếu xe khởi hành hay tăng tốc đột ngột (do lực kéo chủ động Pkvượt quá giới hạn khả năng bám Pgiữa bánh xe và mặt đường), làm mất mát momen chủ động và xe bị mất ổn định. Để khắc phục hiện tượng này, phần lớn các xe ngày nay được trang bị một hệ thống kiểm sốt lực kéo, thường được gọi là hệ thống TRC (Traction Control System – TRC). Hệ thống này được thiết kế dựa trên cơ sở một hệ thống ABS. Khi cĩ hiện tượng trượt quay của bánh xe, hệ thống Traction sẽ cĩ đồng thời hai tác động: một là làm giảm momen xoắn của động cơ bằng cách đĩng bớt cánh bướm ga mà khơng phụ thuộc vào ý định của người lái, hai là cùng lúc đĩ nĩ kết hợp với hệ thống ABS điều khiển hệ thống phanh tác động lên các bánh xe chủ động, vì vậy làm giảm momen
kéo truyền đến mặt đường tới một giá trị phù hợp. Nhờ đĩ, xe cĩ thể khởi hành và tăng tốc một cách nhanh chĩng và ổn định.
Hệ thống điều khiển là TRC ECU và ABS ECU (hai hộp điều khiển này cĩ thể nằm rời nhau, hoặc tích hợp lại thành một hộp chung như phần lớn các xe hiện nay đang sử dụng). TRC & ABS ECU đánh giá điều kiện chuyển động của xe dựa trên tín hiệu từ các cảm biến tốc độ trước và sau, dựa vào tín hiệu vị trí bướm ga từ hộp điều khiển động cơ (ECU) và hộp điều khiển hộp số tự động (ECT) rồi gửi tín hiệu điều khiển đến bộ chấp hành cánh bướm ga phụ và bộ chấp hành phanh TRC. Cùng lúc đĩ nĩ gửi tín hiệu đến ECU động cơ và ECT để báo TRC đang hoạt động.
2.Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống phân phối lực kéo TRC:
2.1.Cấu tạo các phần tử trong hệ thống ABS + TRC
Hình 3.1: Sơ đồ bố trí hệ thống TRC Hệ thống ABS+TRC bao gồm:
ECU – ABS và TRC:Đánh giá điều kiện chuyển động dựa trên tín hiệu từ cảm biến tốc độ trước và sau, và dựa vào tín hiệu vị trí bướm ga từ ECU động cơ rồi gửi tín hiệu điều khiển đến bộ chấp hành bướm ga phụ và bộ chấp hành phanh TRC cùng lúc đĩ nĩ gửi tín hiệu đến ECU động cơ để báo rằng TRC hoạt động. Nếu hệ thống TRC hỏng, nĩ bật đèn TRC để báo cho người lái biết. Khi đặt ở chế độ chẩn đoán, nĩ hiển thị các hư hỏng bằng mã số.
Bộ chấp hình bướm ga phụ: Điều khiển gĩc mở bướm ga phụ theo tín hiệu từ ECU – ABS và TRC, vì vậy điều khiển được cơng suất động cơ.
ABS & TRC Động cơ và ECT ECU Cảm biến tốc độ bánh sau Rơ to cảm biến tốc độ bánh sau Cơng tắc đèn phanh Cơng tắc khởi động số trung gian Bộ chấp hành phanh TRC
Rơ le mơ tơ TRC Rơ le bướm ga TRC Rơ to cảm biến tốc độ bánh trước Rơ le phanh chính TRC Cảm biến tốc độ bánh trước Bộ chấp hành bướm ga phụ Cảm biến vị trí bướm ga phụ chính Bộ chấp hành phanh TRC Bộ chấp hành ABS
Cảm biến vị bướm ga chính: Phát hiện gĩc mở bướm ga chính và gửi tín hiệu đến ECU – ABS và TRC thơng qua ECU động cơ.
Cảm biến vị bướm ga phụ: Cảm biến này được gắn với trục bướm ga phụ.Nĩ biến đổi gĩc mở bướm phụ thành tín hiệu điện áp và gửi tín hiệu này đến ECU ABS và TRC qua ECU ECT và động cơ.
ECU động cơ: Nhận tín hiệu vị trí bướm ga phụ và chính rồi gửi đến ECU – ABS và TRC.
Bộ chấp hành phanh TRC: Tạo, tích và cung cấp áp suất dầu đến bộ chấp hành ABS theo tín hiệu từ ECU ABS và TRC.
Bộ chấp hành phanh ABS: Điều khiển áp suất dầu đến các xi lanh phanh bánh xe sau bên phải và trái một cách riêng rẽ theo tín hiệu từ ECU – ABS và TRC.
Đèn báo TRC: Báo cho người lái biết hệ thống TRC đang hoạt động và báo cho người lái biết hệ thống TRC cĩ hư hỏng.
Đèn báo TRC OFF: Báo cho người lái biết hệ thống TRC khơng hoạt động do hư hỏng trong ABS hay hệ thống điều khiển động cơ, hay cơng tắc cắt TRC đã tắt.
Rơ le chính phanh TRC: Cấp điện đến bộ chấp hành phanh TRC và rơ le mơ- tơ TRC.
Rơ le mơ-tơ TRC: Cấp điện đến mơ-tơ bơm TRC.
Rơ le bướm ga TRC: Cấp điện đến bộ chấp hành bướm ga phụ qua ECU – ABS và TRC.
Cơng tắc khởi động số trung gian: Gửi tín hiệu vị trí cần số đến ECU – ABS và TRC.
Cơng tắc đèn phanh: Phát hiện tín hiệu phanh (cĩ đạp phanh hay khơng) và gửi tín hiệu này đến ECU – ABS và TRC
2.2.Sơ đồ mạch điện của ABS + TRC
Hình 3.2: Sơ đồ khối ABS-TRC
ECU kiểm soát trượt bánh phát hiện tình trạng trượt của xe bằng cách nhận tín hiệu từ mỗi cảm biến tốc độ và ECM thơng qua giao tiếp CAN.
ECU kiểm soát trượt điều khiển mơ-men xoắn động cơ với ECM thơng qua giao tiếp CAN và áp suất dầu phanh thơng qua bơm và van điện từ. Đèn báo trượt nhấp nháy khi hệ thống đang hoạt động. Đối với 4WD: Đèn cảnh báo VSC bật sáng khi hệ thống TRC gặp trục trặc. Với 2WD: Đèn cảnh báo VSC và đèn báo SLIP bật sáng khi hệ thống TRC gặp trục trặc.
Hình 3.3: Sơ đồ mạch điện ABS-TRC M M Cảm biến tốc độ bánh trước phải Cảm biến tốc độ bánh sau phải Cảm biến tốc độ bánh trước trái Cảm biến tốc độ bánh sau trái GND GNDE1 E1 RL- RL+RR- RR+FL- FL+FR- FR+ NEOTR2 VSHVTH IDL2 BCM B B A A ACM IDL1 IDL1 VTA1 VTA2 IDL2 VTH VSH TR2 NEO VC E2 TR5 W TS D/G TC ND WT CSW TDCL NL PL LB L1 P K B S T P W A Đèn báo phanh Đèn báo vị trí cần số (số ‘P’) Đèn báo vị trí cần số (số ‘N’) Công tắc TRC Đèn check
Giắc kiểm tra
Cảm biến vị trí bướm ga chính Đèn phanh Cầu chì STOP Cầu chì GAUGE ECU -IG AM1 FL IG1 ECU +B Rơle phanh chính TRC Rơle bướm ga TRC Môtơ bơm TRC
Giắc sửa chữa TRC ABS FL B ộ c ha áp h à nh p ha nh T R C Đèn ABS Công tắc
phanh tay Công tắc báo mức dầu phanh
IG BAT TSR SAC SMC SRC PR E2 BM or BTH TTR TMR MTT ML+ ML- MT MR R- SR SFR SFL SRR SRL AST
2.3.Bộ chấp hành bướm ga phụ
Bộ chấp hành này được gắn ở họng giĩ. Nĩ điều khiển gĩc mở bướm ga phụ từ ECU ABS và TRC vì vậy điều khiển được cơng suất động cơ.
Bánh răng dẫn động Bướm ga phụ Bộ chấp hành bướm ga phụ Bánh răng cam Bướm ga chính Hình 3.4: Vị trí bộ chấp hành bướm ga phụ Cuộn dây Bánh răng dẫn động Trục rơ-tor
Nam châm vĩnh cửu
2.3.1. Cấu tạo:
Bộ chấp hành bướm ga phụ gồm một nam châm vĩnh cửu, một cuộn dây và một trục rơ-to. Bộ chấp hành này là một mơ-tơ bước, nĩ quay bởi tín hiệu từ ECU ABS và TRC. Một bánh răng chủ động được gắn từ trục rơ-to để dẫn động bánh răng cam ( gắn ở đầu trục bướm ga phụ), vì vậy điều gĩc mở của bướm ga phụ. (Hình 3.5; Hình 3.6)
2.3.2. Hoạt động:
Khi TRC khơng hoạt động, bướm ga này mở hồn tồn.
TRC hoạt động cục bộ bướm ga phụ mở 50%.
TRC hoạt động hồn tồn bướm ga phụ đĩng hồn tồn. Đến buồng khí nạp Bướm ga chính Bướm Bánh Bướm ga chính Bướm ga phụ Bánh răng cam Bánh răng dẫn động Hình 3.6: Vị trí bướm ga phụ mở hồn tồn Hình 3.8: Vị trí bướm ga phụ mở 50% Hình 3.7 Vị trí bướm ga phụ đĩng hồn tồn:
2.3.3. Cảm biến vị trí bướm ga phụ
Cảm biến này được gắn với trục bướm ga phụ. Nĩ biến đổi gĩc mở bướm ga phụ thành tín hiệu điện áp và gửi tín hiệu này tới ECU ABS và TRC qua ECU ECT và động cơ.
2.4.Bộ chấp hành phanh TRC
2.4.1. Cấu tạo:
Bộ chấp hành phanh TRC bao gồm một cụm bơm để tạo ra áp suất dầu và một bộ chấp hành phanh để truyền áp suất dầu tới và xả ra khỏi các xi lanh phanh đĩa. Áp suất dầu trong các xi lanh của bánh sau bên phải và trái được điều khiển riêng rẽ bởi bộ chấp hành ABS theo tín hiệu từ ECU ABS và TRC.
Cụm bơm: Cụm bơm gồm các chi tiết sau:
Chi tiết Chức năng
Bơm
Hút dầu phanh từ bình dầu xi lanh phanh chính, tăng áp suất của nĩ và đưa đến bình tích năng. Đây là bơm kiểu piston dẫn động bằng mơ-tơ.
Bình tích năng
Tích dầu phanh bị nén bởi bơm và cung cấp tới các xi lanh bánh xe trong quá trình hoạt động của hệ thống TRC. Bình tích áp được điền khí N2 cao áp để bù lại sự thay đổi thể tích dầu phanh.
Điện trở Mở
Đĩng Đĩa tiếp điểm IDL2
Tiếp điểm cho tính hiệu IDL Tiếp điểm cho vị trí tín hiệu bướm ga
Bộ chấp hành phanh gồm 4 chi tiết sau:
Chi tiết Chức năng
Van điện cắt bình tích năng
Truyền áp suất dầu từ bình tích năng đến các xilanh phanh bánh xe trong quá trình hệ thống TRC hoạt động.
Van điện cắt xi lanh phanh chính
khi áp suất dầu trong bình tích năng được truyền tới xi lanh phanh đĩa, van điện này ngăn khơng cho dầu phanh hồi về xi lanh phanh chính.
Van điện cắt bình dầu
Trong quá trình hệ thống TRC hoạt động, van điện này hồi dầu phanh từ xi lanh phanh bánh xe về bình dầu của xi lanh phanh chính.
Cơng tắc áp suất hay cảm biến áp suất
theo dõi áp suất trong bình tích năng và gửi tín hiệu này đến ECU ABS và TRC ECU sẽ điều khiển hoạt động của bơm trên cơ sở của tín hiệu này.
2.4.2. Hoạt động:
Quá trình phanh bình thường (TRC khơng hoạt động).
Tất cả các van điện trong bộ chấp hành phanh TRC đều tắt khi đạp phanh. Khi đạp phanh với hệ thống TRC trong điều kiện này, áp suất dầu sinh ra trong xi lanh chính tác dụng lên các xi lanh phanh bánh xe qua van điện cắt xi lanh phanh chính và van điện ba vị trí của bộ chấp hành ABS. Khi nhả phanh, dầu phanh hồi từ xi lanh bánh xe về xi lanh phanh chính.
Tên chi tiết Van điện Van
Van điện cắt xi lanh phanh
chính. Tắt Mở
Van điện cắt bình tích năng Tắt Đĩng Van điện cắt bình dầu phanh Tắt Đĩng
Van điện 3 vị trí ABS Tắt (0A) Cửa “A” mở, cửa “B” đĩng
Khí nitơ áp suất cao
Dầu phanh
Rơ le mơ-tơ TRC Bình tích năng
Mơ-tơ và bơm
Quá trình tăng tốc (TRC hoạt động).
Nếu bánh sau bị trượt quay trong quá trình tăng tốc ECU –ABS và TRC sẽ điều khiển momen xoắn của động cơ và phanh các bánh sau để tránh hiện tượng này. Áp suất dầu trong xi lanh phanh bánh sau bên phải và trái được điều khiển riêng rẽ theo 3 chế độ (tăng áp, giữ và giảm áp):
Chế độ “tăng áp”
Khi đạp ga và một bánh sau bắt đầu trượt, ECU phát tín hiệu để bật tất cả các van điện của bộ chấp hành TRC. Cùng lúc đĩ van điện 3 vị trí của bộ chấp hành ABS cũng chuyển sang chế độ tăng áp. Ở chế độ này, van điện các xi lanh phanh chính bật (đĩng) và van điện cắt bình tích năng bật (mở). Nĩ làm cho dầu cao áp trong bình tích năng tác dụng lên xi lanh phanh bánh xe qua van điện cắt bình tích năng và van điện 3 vị trí trong ABS. Khi cơng tắc áp suất phát hiện cĩ sự giảm áp của bình tích năng (khơng phụ thuộc hoạt động của TRC), ECU bật bơm TRC để tăng áp suất dầu.
Tên chi tiết Van điện Van
Van điện cắt xi lanh phanh chính. Bật Đĩng
Van điện cắt bình tích năng Bật Mở
ABS & TRC ECU Bình chứa Van điện 3 vị trí ABS Cửa “B” Cửa “A” Xilanh bánh sau Van điện cắt bình chứa(tắt) Bình tích năng Bơm TRC Cơng tắc cảm biến áp suất Van điện cắt bình