69 Giai đoạn 2: Duy trì áp suất.
- Khi chiếc xe dừng hẳn thì lúc này người lái xe cần bỏ chân ra khỏi bàn đạp phanh để đạp bàn đạp ga.
Hình 8.6 Mơ tả quá trình duy trì áp suất.
- Hệ thống hỗ trợ khởi hành trên đồi dốc giúp giữ áp lực phanh ở xilanh phanh bánh xe liên tục khoảng xấp xỉ 2 giây để tránh chiếc xe có thể lùi ra phía sau.
Hình 8.7 Mơ men phanh q trình duy trì áp suất.
- Khi bàn đạp phanh khơng cịn hoạt động, van chuyển đổi bị đóng lại, áp lực được duy trì ở phanh bánh xe. Điều này ngăn cản sự giảm áp lực sớm.
70
Hình 8.8 Hoạt động mạch dầu quá trình giữ áp.
Giai đoạn 3 - giảm bớt áp suất.
- Lúc này chiếc xe vẫn đứng yên, người lái xe vận hành và đạp bàn đạp ga.
Hình 8.9 Mơ tả q trình giảm bớt áp suất
- Trong khi người lái xe đang tăng mô men xoắn. Hệ thống trợ khởi động trên dốc HAC sẽ làm giảm áp suất phanh đủ để chiếc xe không lùi lại và không bị cản trở khi bắt đầu khởi động.
71
Hình 8.10 Mơ men phanh q trình giảm bớt áp suất
- Lúc này van chuyển đổi được mở ra dần dần, dầu sẽ từ từ chảy về laị bình chứa làm giảm từ từ áp suất ở phanh bánh xe.
Hình 8.11 Hoạt động mạch dầu quá trình giảm bớt áp suất.
Giai đoạn 4 - giảm áp suất - Xe bắt đầu chạy
72
Hình 8.12 Mơ tả quá trình giảm áp suất
- Mô men xoắn đủ cao để xe tăng tốc về phía trước, lúc này áp suất dầu phanh được giảm về giá trị 0 bởi hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc và xe bắt đầu chạy.
Hình 8.13 Mơ men phanh quá trình giảm bớt áp suất
73
Chương 9:
SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN CỦA HỆ THỐNG PHANH
79
9.2 Nguồn cấp, mát của hệ thống 9.2.1 Nguồn cấp 9.2.1 Nguồn cấp
- 12v, 10A từ ắc quy, cung cấp nguồn cho cơ cấu đèn báo phanh.
- 12v, 10A từ ắc quy, cấp nguồn cho cực B của cụm đồng hồ táp lơ, cảm biến góc quay vơ lăng để lưu trữ các dữ liệu trong bộ nhớ trong suốt quá trình xe hoạt động
- 12v, 10A sau tín hiệu khởi động cơng tắc máy, cấp nguồn cho ABS ECU, cảm biến góc quay vơ lăng hoạt động.
- 12v, 50A từ ắc quy, đến cực + BM của cơ cấu cấu chấp hành ABS ECU, cấp nguồn cho hoạt động của bơm dầu trong bộ chấp hành phanh.
- 12v, 30A, từ ắc quy, đến cực + BS của cơ cấu cấu chấp hành ABS ECU, cấp nguồn cho hoạt động của van điện từ solenoi trong bộ chấp hành phanh.
- 12v, 5A sau tín hiệu khởi động cơng tắc máy, đến chân IG+ của cụm đồng hồ táp lô, cấp nguồn cho hoạt động của cụm đồng hồ táp lô, CAN contronler, đèn báo và màn hình hiển thị.
9.2.2 Nối mát
- Mát ABS ECU đến chân GND1.
- Mát cho môtơ bơm chân GND2
- Mát mạch báo VSC OFF, cung cấp tín hiệu bật, tắt hệ thống TRC, VSC.
- Mát của cảm biến góc quay vơ lăng
- Mát mạch báo phanh tay.
9.3 Các cực của ECU kiểm soát trượt và ECM dùng trong hệ thống phanh. 9.3.1 Các cực của ECU kiểm soát trượt
80
Tên cực Mơ tả Chú thích
+BM Cực cấp nguồn cho rơle môtơ 11 tới 14 V
+BS Cực cấp nguồn cho rơle điện từ 11 tới 14 V
FR- Tín hiệu vào ECU, cực âm cảm biến tốc độ trước phải Xung điện từ FR+ Tín hiệu vào ECU cực dương cảm biến tốc độ trước phải Xung điện từ FL- Tín hiệu vào ECU cực âm cảm biến tốc độ trước trái Xung điện từ FR+ Tín hiệu vào ECU cực dương cảm biến tốc độ trước trái Xung điện từ CSW Cực đầu vào ECU công tắc VSC OFF
GND2 Cực nối mát mơtơ bơm
RR- Tín hiệu vào ECU cực âm cảm biến tốc độ sau phải Xung điện từ RR+ Tín hiệu vào ECU cực dương biến tốc độ sau phải Xung điện từ RL- Tín hiệu vào ECU cực âm cảm biến tốc độ sau trái Xung điện từ RL+ Tín hiệu vào ECU cực dương biến tốc độ sau trái Xung điện từ CANL Cực ra nối giao tiếp CAN thấp
CANH Cực ra nối giao tiếp CAN cao
IG1 Cực nguồn cấp cho ECU kiểm soát trượt 11 tới 14 V STP Tín hiệu cơng tắc đèn báo phanh
GND1 Nối mát ECU kiểm soát trượt (Bộ chấp hành phanh) TS Cực kiểm tra tín hiệu đầu vào
ACC Cực cấp nguồn cho phụ tải
9.3.2 Các cực của ECM.
Tên cực Mô tả Chú thích
M- Tín hiệu hoạt động của cực âm mơtơ điều khiển bướm ga.
M+ Tín hiệu hoạt động của cực dương của môtơ điều khiển bướm ga
VTA1 Tín hiệu cảm biến vị trí bướm ga (để điều khiển động cơ)
0.5 tới 1.1 V khi nhả.
81 3.2 tới 4.8 V khi đạp. VCTA Nguồn điện cấp cho cảm biến vị trí ga 4.5 tới 5.5 V +BM Nguồn điện cấp cho môtơ điều khiển bướm ga 11 tới 14 V VTA2 Tín hiệu cảm biến vị trí bướm ga (để phát hiện sự cố
cảm biến chính)
2.1 tới 3.1 V khi nhả 4.6 tới 5.0 V khi đạp ETA Cấp mát cảm biến vị trí bướm ga
NE+ NE- Tín hiệu cảm biến vị trí trục khuỷu Xung điện từ
9.4 Các loại đèn báo. 9.4.1 Đèn cảnh báo phanh
- ECU điều khiển trơn trượt được kết nối với bộ đồng hồ hiển thị thông qua CAN.
- Khi hệ thống phanh hoạt động bình thường, đèn sẽ sáng lên trong 3 giây rồi tắt khi khóa điện ở vị trí IG.
- Khi các lỗi trục trặc trong hệ thống phanh như mức dầu phanh không đầy đủ, EBD không hoạt động, lỗi trong hệ thống trợ lực phanh, hoặc khi gài phanh tay, ABS ECU sẽ gửi tín hiệu đến bảng đồng hồ táp lô để bật sáng đèn báo phanh.
9.4.2 Đèn cảnh báo ABS
- Sáng để cảnh báo người lái xe khi ECU kiểm soát trượt phát hiện sự cố trong ABS.
- Khi hệ thống phanh ABS hoạt động bình thường, đèn sẽ sáng lên trong 3 giây rồi tắt khi khóa điện ở vị trí IG.
- Khi có trục trặc trong hệ thống phanh ABS, ECU sẽ gửi tín hiệu tới bảng đồng hồ táp lơ thơng qua tín hiệu mạng CAN, CAN controller sẽ nhận tín hiệu CAN và chuyển đổi thành tín hiệu xung vng kỹ thuật số để CPU nhận biết và điều khiển đèn ABS sáng lên, thông báo cho người lái.
- Đèn báo ABS còn sáng lên ở chế độ kiểm tra để thông báo mã lỗi ở chế độ kiểm tra mã ánh sáng.
82
9.4.3 Đèn báo VSC OFF
- ECU điều khiển trượt được kết nối với bộ đồng hồ táp lô thông qua CAN.
- Nhấn nút VSC OFF để tắt hoạt động hệ thống TRC, nhấn và giữ nút này trong vòng 3 giây để tắt hoạt động của hệ thống VSC.
- Tín hiệu tắt hoạt động của hệ thống kiểm soát trượt và hệ thống cân bằng điện tử được gửi tới ECU kiểm sốt trượt thơng qua cực SCW, lúc này ECU kiểm sốt trượt sẽ gửi tín hiệu thơng báo tới đồng hồ táp lơ, bật đèn VSC OFF sáng lên, báo hiệu cho người lái hệ thống đang khơng hoạt động.
- Khi có lỗi trong hệ thống kiển soát lực kéo và hệ thống ổn định xe, ECU kiểm soát trượt cũng sẽ gửi tín hiệu thơng báo tới đồng hồ táp lơ, bật đèn VSC OFF sáng lên.
9.4.4 Đèn cảnh báo trượt
- ECU điều khiển trượt được kết nối với bộ đồng hồ táp lô thông qua CAN
- Đèn nhấp nháy khi hệ thống kiểm soát lực kéo hay hệ thống cân bằng thân xe đang hoạt động.
- Đèn sáng lên để báo hiệu lỗi trong hệ thống kiểm soát trượt và hệ thống cân bằng thân xe.
9.5 Các công tắc
9.5.1 Công tắc đèn báo phanh
- Khi đạp phanh bình thường thì cơng tắc phanh sẽ được đóng lúc này dịng điện sẽ đi từ ắc quy qua công tắc phanh đến bộ ECU điều khiển trượt xe đồng thời qua bộ rơ le điều khiển đèn phanh qua cổng STP và đến các đèn phanh ở sau đuôi xe và đèn trên bảng táp lô làm sáng đèn.
- Khi phanh gấp xe có xảy ra hiện tượng trượt xe thì lúc này ECU điều khiển trượt xe nhận tín hiệu từ các cảm biến ở các bánh xe trước và sau và điều khiển hệ thống phanh ABS hoạt động củng như cấp nguồn 10A qua rơ le điều khiển đèn phanh khi trượt làm đóng tiếp điểm lúc này cho phép dịng điện đi từ ắc quy qua công tắc phanh đến rờ le điều khiển đèn phanh khi trượt và đến các đèn phanh sau đuôi xe làm sáng đèn.
83
9.5.2 Cơng tắc VSC
Hình 9.2 Cơng tắc VSC OFF
- Kích hoạt và vơ hiệu hóa chế độ TRC và VSC + Bật, tắt TRC:
+ Nhấn công tắt VSC OFF 1 lần là tắt chế độ TRC. + Nhấn VSC OFF lần nữa là bật chế độ TRC
- Bật, tắt TRC và VSC:
+ Nhấn công tắt VSC OFF trên 3 giây là tắt chế độ TRC và VSC. + Nhấn VSC OFF lần nữa là bật chế độ TRC và VSC
9.6 Mạng CAN 9.6.1 Định nghĩa 9.6.1 Định nghĩa
- CAN là một phương thức truyền dữ liệu kiểu tryền thông nối tiếp.
- Phương thức truyền thông này được BOSCH xây dựng vào năm 1980 cho các ứng dụng tự động. Ngày nay, CAN đã được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp tự động.
- Chuẩn CAN bao gồm: + Tầng vật lý.
+ Tầng liên kết dữ liệu:
Các dữ liệu truyền tải
Các thức thu nhận, xử lý và truyền tải
Các phương pháp dò lỗi và lưu trữ lỗi
9.6.2 Cấu trúc và nguyên tắc hoạt động của CAN
- Phần này trình bày về cách kết nối các nút trong một mạng CAN, cấu trúc một nút CAN, mức điện áp trên mạng CAN và cách truyền nhận thông điệp trên mạng CAN.
84 Cấu trúc liên kết (thuộc lớp vật lý)
- Như phần đầu đã trình bày, giao thức CAN được quy định trong hai lớp là lớp vật lý và lớp liên kết dữ liệu. Trong đó lớp liên kết dữ liêu gồm hai lớp con là MAC (Medium Access Control) và LLC (Logical Link Control).
- Theo chuẩn về truyền tải dữ liệu, cấu trúc mạng CAN là một cấu trúc gồm hai dây riêng biệt được gọi là CANH (CAN high) và CANL (CAN low) với tầm điện áp 2V trên CANL, 7V trên CANH. Tùy vào mỗi ứng dụng mà hai dây này có thể là dây xoắn kép hay cáp quang. Điện trở đặc tính của đường dây là 120Ω và điện trở đầu cuối đặt giữa các điểm cuối của đường dây là 120Ω. Theo chuẩn này, tốc độ dữ liệu có thể lên tới 1Mbit/s với chiều dài mạng trên lý thuyết là 40 m. Sự trễ trong truyền dữ liệu của hai đường dây mạng CAN được chỉ định là 5 ns/m. Để đạt được sự tương thích thì tất cả các nút trong mạng phải sử dụng cấu trúc dữ liệu giống nhau.
Hình 9.3 Đường bus CAN
- Một nút trong mạng CAN được mô tả như sau: một nút CAN yêu cầu phải có một vi điều khiển (Microcontroller) kết nối với một bộ điều khiển CAN (CAN controller). Bộ điều khiển CAN sẽ được kết nối với bộ chuyển đổi CAN (CAN – Transceiver) thông qua một đường ra dữ liệu nối tiếp (Tx) và một đường vào dữ liệu nối tiếp (Rx). Đường Vref là điện áp ra tham chiếu, cung cấp một mức điện áp danh định bằng = 2.5V.
85
Hình 9.4 Cấu trúc một nút CAN
Mức điện áp trên mạng CAN
- Theo tiêu chuẩn thì mức điện áp trên mạng CAN trong tầm từ -2V với CANL đến +7V với CANH nhưng được sử dụng phổ biến ngày nay là 0V với CANL và +5V với CANH khi dùng ở tốc tộ cao 1Mbit/s. Đường CANH mức áp +5V khi ở trạng thái nghỉ và sẽ sụt áp còn +3.5V khi đang hoạt động. Lúc này, mức +3.5V được quy định là mức “dominant” và +2.5V được quy định là mức “recessive”.
Hình 9.5 Đường CANH
- Đường CANL có mức áp 0V khi ở trạng thái nghỉ và sẽ tăng lên +1.5V khi hoạt động. Lúc này, mức +1.5V được quy định là mức “dominant’’ và +2.5V được quy định là mức ‘‘recessive’’.
86
- Việc xác định trạng thái mạng CAN dựa vào sự sai lệch áp giữa CANH và CANL . Cụ thể, nếu áp CANH cao hơn CANL khơng q 0.5V thì trạng thái mạng là ‘‘recessive’’, nếu áp CANH cao hơn áp CANL tối thiểu là 0.9V thì trạng thái bus là ‘’dominant’’. Chú ý rằng nếu sai lệch áp giữa hai đường nằm trong đoạn (0.5V; 0.9V) thì trạng thái trên bus không thể phân biệt được và gây ra sự hiểu sai về dữ liệu.
Hình 9.6 Xác định trạng thái bus thông qua sai lệch áp
Cơ chế cấp phát (thuộc lớp phụ MAC của lớp liên kết dữ liệu).
- Lớp phụ MAC có một chức năng quan trọng nhất là cấp phát mạng CAN, cho phép các nút khác nhau được bắt đầu truyền cùng lúc và khi đó trên mạng CAN sẽ xảy ra sự xung đột (sự tranh chấp quyền truy cập mạng giữa các thông điệp). Để giải quyết vấn đề này, CAN sử dụng một cơ chế gọi là “CSMA/CD with Non-Destructive Bitwise Arbitration”, tạm dịch là cơ chế truy cập đa điểm cảm biến sóng mạng có phát hiện xung đột và phân xử từng bit khơng phá hủy. Cơ chế này rất thích hợp với hệ thống điều khiển thời gian thực của CAN. Ngoài ra, cơ chế này còn được biết đến dưới một tên khác là CSMA/CD and Arbitration by Message Priority, tạm dịch là cơ chế truy cập đa điểm cảm biến sóng mạng có phát hiện xung đột và phân xử dựa trên mức ưu tiên của thông điệp.
9.7 Bảng đồng hồ táp lô (Combination Meter Assembly) 9.7.1 Cấu tạo. 9.7.1 Cấu tạo.
- Các loại đèn báo gồm: đèn báo phanh tay, đèn báo ABS, đèn cảnh báo trượt, đèn báo VSC OFF và màn hình hiển thị đa thơng tin.
- Một IC biến đổi điện áp từ 12V thành 5V để cung cấp cho CPU.
87
- Cực B từ ắc quy cấp nguồn cho CPU để lưu trữ thông tin hoạt động của hệ thống.
- Cực IG cấp nguồn 12V cho hoạt động của hệ thống.
- Chân ESS cấp mát cho hệ thống hoạt động.
9.7.2 Hoạt động.
- Bảng đồng hồ táp lô được kết nối với ECU kiểm sốt trượt và ECM thơng qua hệ thống mạng CAN, tình trạng hoạt động của hệ thống phanh được thông báo cho người lái thơng qua các đèn báo.
- Tín hiệu gửi đến từ ECU kiểm soát trượt và ECM sẽ được bộ phận xử lí tín hiệu chuyển đổi, gửi đến CPU dưới dạng xung kỹ thuật số, được xử lý và điều khiển các đèn báo mà màn hình hiển thị
9.8 Cảm biến tốc độ 9.8.1 Cấu tạo. 9.8.1 Cấu tạo.
- Cảm biến tốc độ trang bị trên xe là lại cảm biến Hall. Tín hiệu xung vng kỹ thuật số được tạo ra từ cảm biến, dựa vào tín hiệu này ECU kiểm sốt trượt nhận biết được tốc độ của các bánh xe.
- Mỗi cảm biến gồm có hai sợi dây, được kết nối trực tiếp đến ECU kiểm soát trượt. Cảm biến tốc độ bánh xe trước phải, trước trái, sau phải, sau trái lần lượt được kết nối đến các cực FR+, FR-, FL+, FL-, RR+, RR-, RL+, RL- của ECU kiểm sốt trượt.
9.8.2 Hoạt động.
- Tín hiệu sinh ra tử cảm biến là tín hiệu điện xung, tần số và độ lớn tỉ lệ với tốc độ của bánh xe, được cấp nguồn 5 – 12V từ ECU.
- Tần số của tín hiệu thay đổi khi tốc độ bánh xe thay đổi, nhờ có IC khuếch đại tín hiệu nên tốc độ xe ln được giám sát, kể cả ở tốc độ rất thấp. Xung tín hiệu được