II. Cấu tạo và nguyờn lý hoạt động của ABS
2.3.Cơ cấu chấp hành của ABS
Cung cấp ỏp suất dầu tối ưu đến cỏc xy lanh phanh bỏnh xe theo sự điều khiển của ABS ECU, trỏnh hiện tượng bú cứng bỏnh xe khi phanh.
2.3.2. Cấu tạo
Cỏc bộ phận chớnh: + Cỏc van điện từ.
+ Motor điện dẫn động bơm dầu. + Bơm dầu.
+ Bỡnh tớch ỏp.
Hỡnh 3.12: Cấu tạo bộ chấp hành
a. Van điện từ: Gồm: Cuộn dõy điện, lừi van, cỏc cửa van và van một chiều. Chức năng: Đúng mở cỏc cửa van theo sự điều khiển của ECU, điều chỉnh ỏp suất dầu đến cỏc xy lanh bỏnh xe.
Hỡnh 3.13: Van điện từ 2 vị trớ
Hỡnh 3.14: Van điện từ 3 vị trớ
b. Mụtơ điện và bơm dầu:
+ Đưa ngược dầu từ bỡnh tớch ỏp về xy lanh chớnh trong cỏc chế độ giảm ỏp và giữ ỏp.
+ Bơm được chia ra hai luồng làm việc độc lập thụng qua hai piston trỏi và phải được điều khiển bằng cam lệch tõm.
c. Bơm tớch ỏp:
Chứa dầu hồi từ xy lanh phanh bỏnh xe, nhất thời làm giảm ỏp suất dầu ở xy lanh phanh bỏnh xe .
Hỡnh 3.15: Mụ tơ điện và bơm dầu
2.3.3. Hoạt động (Van 3 vị trớ)
Sơ đồ hoạt động của bộ chấp hành thủy lực loại 4 van điện từ 3 vị trớ:
• Hai van điều khiển độc lập 2 bỏnh trước.
Hỡnh 2.16: Sơ đồ bộ chấp hành thủy lực loại 4 van điện từ 3 vị trớ a. Khi phanh bỡnh thường (ABS khụng hoạt động):
• Điều kiện: Khi phanh xe ở tốc độ chậm (dưới 8km/h hay 12,25km/h, tựy loại xe) hay rà phanh.
• Nguyờn lý:
+ Bỡnh thường van 3 vị trớ bị ấn xuống bởi lũ xo: cửa A mở, B đúng.
+ Dầu phanh từ xy lanh phanh chớnh qua cửa A đến cửa sổ C rồi tới xy lanh bỏnh xe, dầu phanh khụng qua bơm.
+ Khi nhả phanh chõn: Dầu từ xy lanh phanh bỏnh xe về xy lanh chớnh qua cửa C đến cửa A và van một chiều số 3.
Hỡnh 3.17: Chế độ phanh thường b. Khi phanh gấp (ABS hoạt động) :
Nếu cú bất kỡ bỏnh xe nào gần bị bú cứng khi phanh gấp, ECU tỏc động đến bộ chấp hành thủy lực, giảm ỏp suất dầu phanh tỏc dụng lờn bỏnh xe đú nờn bỏnh xe khụng bị hóm cứng.
Chế độ giảm ỏp:
+ Khi bỏnh xe gần bị hóm cứng, ECU gửi dũng điện đến (5A) cuộn van điện từ sinh ra lực từ mạnh.
+ Van 3 vị trớ: Cửa A đúng, cửa B mở.
+ Dầu từ xy lanh bỏnh xe qua cửa C, qua cửa B, tới bỡnh tớch ỏp. Cựng lỳc đú motor bơm hoạt động hỳt dầu phanh ngược trở lại xy lanh chớnh.
+ Cửa A đúng, ỏp suất dầu bờn trong xy lanh giảm ngăn khụng cho bỏnh xe hóm cứng. Mức độ giảm được điều chỉnh nhờ lặp lại cỏc chế độ “Giảm ỏp” và “Giữ ỏp ”. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hỡnh 3.18: Pha giảm ỏp
Chế độ “Giữ ỏp”: Khi bỏnh xe đạt đến tốc độ mong muốn, cảm biến tốc độ
sẽ gửi tớn hiệu, và ECU cấp dũng 2A đến cuộn dõy của van để giữ ỏp suất. + Van điện từ ở vị trớ giữa, nhờ lực lũ xo hồi vị làm cửa A và B đều đúng. Bơm vẫn làm việc.
Hỡnh 3.19: Pha giữ ỏp
Chế độ tăng ỏp:
+ Cửa A mở, B đúng.
+ Dầu chảy qua cửa C đến xy lanh bỏnh xe làm tăng ỏp suất dầu.
Hỡnh 3.20: Pha tăng ỏp
2.4. Bộ điều khiển ECU (ECU- ABS) 2.4.1. Chức năng
Nhận biết thụng tin về tốc độ gúc của bỏnh xe, tớnh toỏn ra tốc độ bỏnh xe và sự tăng giảm tốc độ của nú.
Xỏc định tốc độ của bỏnh xe, tốc độ chuẩn của bỏnh xe và ngưỡng trượt để nhận biết nguy cơ bị hóm cứng bỏnh xe.
Cung cấp tớn hiệu điều khiển bộ chấp hành thủy lực.
Kiểm tra, chẩn đoỏn, lưu giữ mó code hư hỏng và chế độ an toàn.
2.4.2. Cấu tạo và hoạt động của ECU
Phần xử lý tớn hiệu: Cỏc tớn hiệu cung cấp bởi cỏc cảm biến tốc độ bỏnh xe sẽ được biến đổi thành dạng thớch hợp để sử dụng cho phần logic. Để ngăn ngừa trục trặc cỏc tớn hiệu sẽ được lọc trước khi sử dụng.
Phần logic: Tớnh toỏn để xỏc định cỏc thụng số cơ bản như gia tốc của bỏnh xe, tốc độ chuẩn, gia tốc ngang, ngưỡng trượt. Cỏc tớn hiệu ra sẽ điều khiển cỏc van điờn từ trong bộ chấp hành.
Bộ phận an toàn: Can thiệp liờn tục vào quỏ trỡnh điều khiển hệ thống. Khi cú lỗi được phỏt hiện thỡ ABS sẽ được ngắt và bỏo cho người lỏi.
Bộ chẩn đoỏn và lưu giữ mó lỗi: Trong quỏ trỡnh xe chạy ECU sẽ ghi và lưu lại cỏc lỗi hư hỏng trong bộ nhớ.
Hỡnh 3.21: Cấu tạo ABS ECU
1. Cảm biến tốc độ bỏnh xe, 2. Xy lanh phanh bỏnh xe. 3. Áp suất dầu phanh. Sơ đồ mạch điện ABS trờn xe Toyota Celica
Hỡnh 3.22: Sơ đồ mạch điện ABS 2. Hoạt động
• ECU điều khiển van điện từ trong bộ chấp hành thủy lực đúng mở cỏc cửa van thực hiện chu kỳ: giảm ỏp, giữ ỏp và tăng ỏp suất ở xy lanh bỏnh xe, giữ cho bỏnh xe khụng bị bú cứng.
• Cỏc phương ỏn điều khiển:
+ Điều khiển bằng cường độ dũng điện: dựng với van 3 vị trớ. + Điều khiển bằng điện ỏp 12V: dựng với van 2 vị trớ.
Hỡnh 3.23: Cỏc giai đoạn điều khiển chống hóm cứng khi phanh bỏnh xe
• Giai đoạn A: ECU điều khiển van điện ở chế độ giảm ỏp làm giảm ỏp suất dầu ở xy lanh bỏnh xe.
+ Tiếp theo ECU chuyển sang chế độ giữ ỏp để theo dừi sự thay đổi tốc độ bỏnh xe. Nếu cần giảm ỏp suất dầu thỡ nú sẽ điều khiển giảm ỏp tiếp.
• Giai đoạn B: Lỳc này lực phanh tỏc dụng lờn bỏnh xe nhỏ, khụng đủ để xe dừng lại. ECU tiếp tục điều khiển ở chế độ: Tăng ỏp và giữ ỏp.
• Giai đoạn C: Áp suất dầu tăng làm xe cú xu hướng bú cứng nờn van điện được điều khiển sang chế độ giảm ỏp.
• Giai đoạn D: Áp suất dầu trong xy lanh giảm (giai đoạn C) ECU điều khiển tăng ỏp như giai đoạn B.Chu kỡ được lặp đi lặp lại đến khi xe dừng hẳn. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
3.1. ABS kết hợp EBD và BAS 3.1.1. Vai trũ của EBD
Phõn phối lực phanh giữa cỏc bỏnh xe trước/sau phự hợp với tải trọng phõn bố ở cầu xe.
Phõn phối lực phanh tối ưu giữa cỏc bỏnh xe bờn trong và bờn ngoài khi xe đi vào đường vũng do đú làm tăng tớnh ổn định chuyển động của xe.
3.1.2. Vai trũ của BAS
Trường hợp khẩn cấp, người lỏi đạp phanh khụng đủ mạnh, lực phanh khụng đủ dừng xe.
Hệ thống trợ lực phanh gấp BAS tự động cung cấp thờm một lực phanh lớn khi dừng xe gấp.
Hỡnh 3.24: Đồ thị so sỏnh lực phanh
Sơ đồ hệ thống ABS kết hợp với EBD và BAS thực hiện đồng thời cỏc chức năng sau:
• Hệ thống ABS làm nhiệm vụ chống hóm cứng bỏnh xe khi phanh
• Hệ thống EBD sẽ phõn phối lực phanh đến cỏc bỏnh xe phự hợp với sự phõn bố tải trọng và cỏc chế độ lỏi.
• Hệ thống BAS giỳp tạo lực phanh lớn khi phanh khẩn cấp để dừng gấp xe.
Hỡnh 3.26: Sơ đồ nguyờn lý của ABS với EBD và BAS Sơ đồ hoạt động của bộ chấp hành thủy:
• Van giữ ỏp (5,6,7,8).
• Van giảm ỏp (9,10,11,12).
• Bơm dầu, bỡnh tớch ỏp.
• 2 van cắt xy lanh chớnh ( 1,4),
• Hai van hỳt dầu ( 2,3). Cỏc chế độ hoạt động:
Hỡnh 3.27: Cỏc chế độ hoạt động của hệ thống ABS với EBD
+ ABS với BAS: Một ỏp suất dầu tạo bởi bơm dầu trong bộ chấp hành, hỳt dầu từ xy lanh chớnh, cấp thẳng đến xy lanh con bỏnh xe. Áp suất này lớn hơn nhiều nờn lực phanh lớn được tạo ra khi phanh gấp.
Hỡnh 3.28: Cỏc chế dộ hoạt động của hệ thống ABS với BAS
3.2. Hệ thống ổn định xe cõn bằng điện tử ESP
Chức năng:
Đảm bảo tớnh an toàn chủ động.
Nguyờn lý: Bao gồm sự liờn kết và tớch hợp của:
• Hệ thống ABS chống bố cứng bỏnh xe.
• Hệ thống ASR (Acceleration Slip Regulator) khắc phục hiện tượng quay trơn của bỏnh xe chủ động khi khởi hành, tăng tốc đột ngột bằng cỏch điều chỉnh lực kộo của bỏnh xe chủ động.
• Hệ thống EBR (Engine Brake Regulation) chống hiện tượng trượt của bỏnh xe chủ động khi chạy trơn và đảm bảo tớnh ổn định của xe.
ESP khắc phục hiện tượng quay vũng thừa, quay vũng thiếu:
Thụng qua cỏc cảm biến gúc lỏi và cảm biến gia tốc ngang, ESP tự động điều khiển một lực phanh chớnh xỏc đến cỏc bỏnh xe tương ứng của cỏc cầu để duy trỡ hướng chuyển động của xe theo sự điều khiển của người lỏi.
Đồng thời ESP cũng gửi tớn hiệu đến hộp điều khiển động cơ, giảm bớt mụ men xoắn của động cơ. Nhờ vậy xe đạt được tớnh ổn định cao khi quay vũng. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hỡnh a. ESP điều khiển phanh bỏnh xe sau trỏi trong trường hợp xe cú xu hướng quay vũng thiếu.
Hỡnh b. ESP điều khiển phanh bỏnh xe trước phải trường hợp xe cú xu hướng quay vũng thừa.
Hỡnh 3.30: ESP điều khiển phanh chống hiện tượng quay vũng thiếu hoặc thừa
KẾT LUẬN
Phần mềm được xõy dựng nhằm đỏp ứng xu thế tin học húa trong nhà trường, mở rộng phạm vi ứng dụng bài giảng điện tử trong trường học. Ngoài ra, nội dung bài giảng cú cỏc chi tiết trực quan sinh động, do đú gúp phần làm tăng khả năng tiếp thu của học viờn.
Hiện nay, cỏc sỏch giỏo trỡnh truyền thống được sử dụng trong cỏc trường đại học, cao đẳng, trường nghề cú nội dung rất phong phỳ và đa dạng. Phần mềm BGĐT mà chỳng em xõy dựng cũng cú nội dung tương tự, ngoài ra cũn cú những ưu điểm đú là : Nội dung được bổ sung nhiều hiệu ứng trực quan sinh động; lưu trữ dễ dàng trờn mỏy tớnh do nội dung đó được số húa; cú khả năng chỉnh sửa, cập nhật dễ dàng và nhanh chúng; cú khả năng ứng dụng để giảng dạy trực tuyến.
So với cỏc BGĐT được sử dụng tron cỏc hóng ụ tụ, phần mềm BGĐT mà chỳng em xõy dựng cũng đó đạt được cỏc tiờu chớ tương tự như dễ sử dụng, cú tớnh trực quan sinh động. Mặt khỏc, nếu như BGĐT trong cỏc hóng ụ tụ cú nội dung chủ yếu về kết cấu ụ tụ thỡ BGĐT mà chỳng em xõy dựng bờn cạnh phần kết cấu, cũn đề cập đến lý thuyến cũng như quy trỡnh tớnh toỏn, thiết kế cỏc cụm, hệ thống trờn ụ tụ, qua đú mở rộng phạm vi ứng dụng và đối tượng đào tạo.
Trong quỏ trỡnh làm đồ ỏn do thời gian và kiến thức cũn hạn chế nờn khụng trỏnh khỏi thiếu sút. Do vậy, phần mềm chỳng em xõy dựng vẫn cũn nhiều điểm hạn chế cần phải chỉnh sửa, bổ sung. Kớnh mong cỏc thầy cho ý kiến để bản đồ ỏn của chỳng em được hoàn thiện hơn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Kết cấu ụ tụ - Nguyễn Khắc Trai, Nguyễn Trọng Hoan, Hồ Hữu Hải, Phạm Huy Hường, Nguyễn Văn Chưởng, Trịnh Minh Hoàng - NXB Bỏch Khoa - 2009.
2. Bài giảng Lý thuyết ụ tụ - PGS.TS Lưu Văn Tuấn - Đại học Bỏch Khoa Hà Nội.
3. Lý thuyết ễ tụ Mỏy kộo - Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thỏi, Nguyễn Văn Tài, Lờ Thị Vàng - NXB Khoa học kỹ thuật - Hà Nội - 2005.
4. Bài giảng Thiết kế tớnh toỏn ụ tụ - PGS.TS Nguyễn Trọng Hoan .
5. Tự học Thiết kế trang web với Adobe Dreamweaver CS 5.5 bằng hỡnh minh họa - NXB Thời đại.
6. Tài liệu đào tạo kỹ thuật của TOYOTA: TEAM 21. 7. Tài liệu đào tạo kỹ thuật của KIA.
8. Tài liệu đào tạo kỹ thuật của HUYNDAI. 9. Cỏc tài liệu trờn www.oto-hui.com.
10. Cỏc tài liệu trờn www.scholar.google.com.vn.
11. Bài giảng cấu tạo ễtụ- Phạm Vỵ – Dương Ngọc Khỏnh-Hà Nội - 2004. 12. Hướng dẫn thiết kế hệ thống phanh ễtụ mỏy kộo- Dương Đỡnh Khuyến- Hà Nội - 1985.