Cấu tạo:
Hình 6.8 Cấu tạo bộ thủy lực
Module điều khiển:
Module điều khiển là một phần của bộ thủy lực. Module điều khiển SBC nhận tín hiệu từ bộ điều khiển và cảm biến tốc độ bánh xe cộng với một số hệ thống điện tử khác. Ví dụ như hệ thống ESP cung cấp tín hiệu về cảm biến góc lái, Yaw-rate, và cảm biến gia tốc. Giao tiếp với hệ thống quản lý động cơ và hộp số liên quan đến tình trạng lái xe hiện tại thông qua mạng CAN-BUS của xe. Mô-đun điều khiển bao gồm chức năng hoàn chỉnh của ABS và BA.
Bơm thủy lực:
Bơm thủy lực piston đơn được vận hành bằng điện. Nó tiêu thụ khoảng 18-20 amps khi chạy và có thể lên đến 80 amps khi khởi động ban đầu. Chức năng tự kiểm tra theo dõi dòng tăng mỗi khi bơm hoạt động. Nếu bơm quá dòng, một mã lỗi được ghi lại trong bộ nhớ của mô-đun điều khiển. Công tắc bơm ON/OFF được điều khiển bởi mô- đun điều khiển SBC dựa vào cảm biến áp suất, kết quả là một áp suất khoảng 140-160 bar được giữ trong bình chứa.
Bình chứa áp lực:
Có chức năng dự trữ áp suất được tạo ra bởi bơm thủy lực có cấu tạo là một khối cầu chứa đầy khí và một màng ngăn. Áp suất thủy lực được sử dụng bởi hệ thống phanh. Khí tác dụng bằng cách đẩy màng ngăn ra và duy trì áp suất thủy lực. Hoạt động này đảm
126 bảo một thởi gian phản hồi ngắn cho hoạt động của hệ thống phanh. Khi áp suất trong bình chứa áp lực giảm thấp dưới mức giới hạn, công tắc bơm thủy lực ON và bình chứa được nạp lại.
Thân van:
Có nhiệm vụ điều chỉnh thủy lực cho hệ thống phanh và có cấu tạo bao gồm các van phân phối, van cân bằng, van nạp và van xả và các cảm biến áp suất.
Cảm biến áp suất: Bao gồm 6 cảm biến áp suất thủy lực trong bộ điều khiển, đo áp suất
bình chứa và ở mỗi mạch dầu phanh. Và cung cấp tín hiệu đầu vào cho mô-đun điều khiển SBC.
Van phân phối: Ban phân phối có chức năng phân chia mạch thủy lực giữa bộ điều khiển
và xilanh phanh trước. Van phân phối mở khi không được cấp nguồn, đóng khi bàn đạp phanh được nhấn.
Van nạp: Ban nạp đóng và mở để cung cấp áp suất thủy lực đến xilanh bánh xe. Van nạp
hoạt động nhờ vào một tín hiệu điều chế độ rộng xung và làm việc cùng với van xả.
Van xả: Van xả hoạt động cùng với các van nạp để điều chỉnh áp suất ở mỗi bánh xe.
Van xả có 2 vị trí là đóng và mở. Van xả và van nạp làm việc cùng nhau và sử dụng 3 chế độ giảm áp, giữ áp và tăng áp của hệ thống ABS.
Van cân bằng: Khi phanh xe trên đường thẳng với lực kéo bằng nhau ở mỗi bánh xe. Van
cân bằng sẽ mở và áp suất được phân phối như nhau cho các bánh xe. Khi xe vào cua hoặc khi hệ thống ESP can thiệp, van cân bằng đóng lại và các phanh được điều khiển độc lập.
127
Hoạt động của bộ thủy lực:
Hình 6.9 Sơ đồ bộ thủy lực
Khi đạp phanh:
Khi hệ thống SBC hoạt động, áp suất thủy lực ở bình chứa cao áp được kiểm tra, nếu áp suất này thấp công tắc bơm thủy lực sẽ ON áp suất thủy lực được giữ trong mạch dầu phanh giữa van nạp và bình chứa áp suất cao. Hệ thống SBC sẵn sàng. Khi nhấn bàn đạp phanh, chuyển động của bàn đạp phanh được xác định bởi cảm biến hành trình bàn đạp phanh và công tắc đèn phanh ON. Lúc này van phân phối đóng, dầu phanh được giữ ở đường dầu phanh giữa xilanh chính và van phân phối. Khi người lái đạp bàn đạp phanh thêm nữa, áp suất phanh tăng trong mạch dầu phanh giữa bộ điều khiển và van phân phối. Cùng thởi điểm đó, bộ điều khiển điều khiển van nạp mở và van xả đóng. Khi đó:
128
Hình 6.10 Khi đạp bàn đạp phanh
Ở mạch phanh sau, áp suất thủy lực đến xilanh bánh xe thông qua mạch dầu phanh. Tuy nhiên lực tác động vào cả hai bánh sau bằng nhau, van cân bằng mở, áp suất thủy ở mạch phanh sau được cân bằng và cả hai phanh sau nhận được áp suất thủy lực như nhau. Khi lực tác động vào bánh sau khác nhau, van cân bằng đóng và mỗi bánh xe nhận được áp suất thủy lực khác nhau.
Ở mạch phanh trước, khi đạp bàn đạp phanh van phân phối đóng. Dầu phanh được giữ ở đường dầu phanh giữa van phân phối và xilanh phanh trước. Khi van nạp mở kết quả là phanh trước được tác dụng. Mô-đun điều khiển vẫn kiểm tra áp suất thủy lực bằng cách theo dõi tín hiệu từ cảm biến áp suất phanh trước. Tuy nhiên khi lực tác dụng lên hai bánh trước là như nhau, van cân bằng mở, áp suất ở mỗi mạch phanh được cân bằng và mở mỗi mạch dầu phanh trước nhận được áp suất thủy lực như nhau. Khi lực tác dụng lên 2 bánh trước khác nhau, van cân bằng đóng và mỗi bánh nhận được áp suất thủy lực khác nhau.
129
Hình 6.11 Hoạt động ở mạch phanh trước mạch phanh sau
Khi nhả phanh:
Khi người lái nhả bàn đạp phanh, áp suất ở xilanh chính giảm trước khi van xả mở để giảm áp suất thủy lực ở xilanh bánh xe. Cuối cùng van cân bằng được ngắt làm cho van mở và cho phép áp suất thủy lực thoát khỏi xilanh bánh xe quay về bình chứa. Van phân phối mở.
130
Phanh ở đường thẳng
Khi phanh xe trên đường thẳng ở tốc độ cao, ở một số xe trọng lượng xe sẽ bị dịch chuyển về phía trước và có thể gây ra hiện tưởng khóa cứng bánh xe. Để ngăn ngừa hiện tượng này xảy ra, áp suất phanh ở bánh sau sẽ được giảm. Với hệ thống phanh thông thường. Ở hệ thống SBC sự khác biệt áp suất phanh không những xảy ra ở phanh trước và phanh sau mà còn trên từng bánh xe.
Khi đạp bàn đạp phanh, van phân phối y1 va y2 đóng. 4 van nạp mở, 4 van xả đóng. Áp suất bắt đầu tăng trong mạch phanh trước và sau, đi đến xilanh bánh xe và thực hiện quá trình phanh. Sau đó van phân phối của mạch phanh sau đóng để giới hạn áp suất phanh, van phân phối của mạch phanh trước đóng lại sau để giới hạn áp suất phanh ở phanh trước do đó áp suất phanh ở bánh sau thấp hơn ở bánh trước. Điều khiển van phân phối được thực hiện bởi SBC control module.
Hình 6.13 Khi đạp phanh
Khi nhả bàn đạp phanh, áp suất thủy lực ở xilanh chính và cảm biến áp suất b1 giảm, chuyển động của bàn đạp phanh được xác định bởi cảm biến bàn đạp và công tắc đèn phanh. Từ tín hiệu đầu vào SBC control module điều khiển van xã y7, y8, y11, y13 mở cho phép áp suất thủy lực trở về bình chứa. y1 và y2 trở lại vị trí mở.
131
Hình 6.14 Khi nhả bàn đạp phanh
Phanh khi vào cua
Phân phối áp suất phanh ở từng bánh tùy thuộc vào lúc đó phương tiện đang di chuyển trên đường thẳng hoặc đang vào cua. Khi vào cua, lực ly tâm cố gắng đẩy xe ra văng ra ngoài quỹ đạo. Để chống lại các lực này, bánh trước ở phía ngoài cần nhiều lực phanh hơn, đối với bánh sau phía trong cần phân phối ít lực phanh hơn. Áp suất khác nhau sẽ được áp dụng cho phanh khác nhau, 2 van cân bằng đóng cùng lúc với van nạp mở.
Phân phối lực phanh ở bánh sau: Ở mạch phanh sau áp suất thủy lực được cung
cấp bởi bơm và bình chứa áp suất cao cung cấp cho van nạp của mạch phanh trước. dựa vào tín hiệu từ ESP control module và thực tế xe đang trong đường vòng và phân phối lực phanh ở bánh sau, lúc này 2 van xã y11 và y13 đóng, van nạp y10 và y12 mở và y10 phân phối ít áp suất đến mạch phanh trái, y12 phân phối áp suất phanh lớn hơn cho mạch phanh phải cùng lực đó, van cân bằng mạch phanh sau đóng khi van nạp vừa mở.
132
Hình 6.15 Phân phối lực phanh ở bánh sau.
Phân phối ở mạch phanh trước: Cũng như ở mạch phanh sau, áp suất thủy lực ở
mạch phanh trước được cung cấp bởi bơm và bình chứa áp suất cao đến van nạp của phanh trước trái phải y6, y8. Theo lực phanh yêu cầu, van xả y7 và y9 đóng. Van cân bằng y3 tiếp tục đóng để không cân bằng áp suất giữa mạch phanh trước trái và phải. Van nạp y6 và y8 mở và áp suất thủy lực cung cấp cho phanh trước phải tăng nhiều hơn so với phanh trước trái.
133
KẾT LUẬN
Sau thời gian nghiên cứu, nhóm chúng em đã hoàn thành đề tài đúng thời gian quy định. Dựa trên cơ sở các tài liệu về cấu tạo, nguyên lí, sơ đồ các hệ thống ABS, EBD, BA, TRC, ESP, DAC, HAC và SBC từ các hãng xe ô tô khác nhau như Toyota, mazda, Nissan, Audi, Mercedes; các hãng công nghệ sản suất như Bosch và ITT Automotive, đề tài đã đạt được kết quả như sau:
Xây dựng thành công tập tài liệu hữu ích phục vụ nhu cầu nghiên cứu, tìm hiểu của các bạn sinh viên, kĩ thuật viên và mọi đối tượng có sự quan tâm đến các hệ thống an toàn trang bị trên hệ thống phanh thủy lực ô tô.
Thông qua đồ án tốt nghiệp, chúng em có cơ hội củng cố kiến thức của bản thân đặc biệt là mở rộng vốn từ vựng tiếng Anh chuyên ngành, đồng thời học hỏi thêm những kiến thức về các hệ thống an toàn mới trang bị trên hệ thống phanh thủy lực ô tô ngày nay. Hơn thế nữa, quá trình thực hiện đồ án còn giúp chúng em làm quen với áp lực công việc cũng như trách nhiệm hoàn thành đồ án qua đó rèn luyện được các kỹ năng cách quản lý và phân bổ thời gian một cách hiệu quả.
134
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] ThS. Đặng Quý, Giáo trình Lý thuyết ô tô, Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh, 2012
[2] Bosch Professional Automotive Information
[3] https://vwcampersite.files.wordpress.com/2015/01/ssp_374-traction-control-an-assist- systems.pdf [4] https://drive.google.com/drive/folders/1A8T4zqikUADMuutCOh- XCarhbuIfx7Dq?fbclid=IwAR3Hy7ivvvZ80NZ4H1XxGuoAKtMk9XCA5q7XIWLwxh VuTHOdQUn-ajXJckw [5] https://tailieuoto.vn/cau-tao-he-thong-can-bang-dien-tu-esp-tren-o-to-audi/ [6] https://www.toyotaguru.us/rav4-car-features/dac- operation.html?fbclid=IwAR2iJML0iMarDA9E0c1r5aHiI64S0XWOtQkjP47IAzATV8h hU96dPKVf_yY [7] https://auto.howstuffworks.com/car-driving-safety/safety-regulatory-devices/hill- start-control.htm [8] https://www.mazda.com.au/beyond-the-drive/hill-descent-control-start-assist/