Nghiên cứu hệ thống phanh ABS và phục hồi mô hình hệ thống ABS

Đề tài đã đi vào tìm hiểu và nghiên cứu về hệ thống phanh ABS được sử dụng trên xe Toyota Camry 3.0, các nguyên lý làm việc của các bộ phận đến các chi tiết chính của hệ thống phanh ABS

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU

HỆ THỐNG PHANH ABS VÀ PHỤC HỒI

MÔ HÌNH HỆ THỐNG PHANH ABS

Người hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành Sinh viên thực hiện: Hoàng Thanh Đạt

Phạm Quốc Phi

Mã sinh viên: 1711504210258

1711504210264 Lớp: 17OTO2

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU

HỆ THỐNG PHANH ABS VÀ PHỤC HỒI

MÔ HÌNH HỆ THỐNG PHANH ABS

Người hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành Sinh viên thực hiện: Hoàng Thanh Đạt

Phạm Quốc Phi

Mã sinh viên: 1711504210258

1711504210264 Lớp: 17OTO2

Đà Nẵng, 08/2021

{Trang trắng này dùng để dán bản Nhận xét của người hướng dẫn, hoặc thay trang này bằng Nhận xét của người hướng dẫn}

{Trang trắng này dùng để dán bản Nhận xét của người phản biện, hoặc thay trang này bằng Nhận xét của người phản biện}

Từ đó việc tìm hiểu, nghiên cứu về hệ thống phanh ABS càng có ý nghĩa thiết thực hơn

Đề tài đã đi vào tìm hiểu và nghiên cứu về hệ thống phanh ABS được sử dụng trên

xe Toyota Camry 3.0, các nguyên lý làm việc của các bộ phận đến các chi tiết chính của

hệ thống phanh ABS bao gồm: Cơ cấu phanh đĩa, dẫn động phanh thủy lực chân không,

xi lanh chính, Xây dựng chương trình tính toán, các đồ thị đặc tính của hệ thống ABS trên xe Toyota Camry 3.0 Lập quy trình kiểm tra, sửa chữa hệ thống phanh ABS từ đó

có khả năng phục hồi mô hình hệ thống phanh ABS Qua việc phân tích nguyên lý và tính toán hệ thống phanh ABS ta thấy xe có trang bị ABS đạt hiệu quả tối ưu, có nhiều

ưu điểm hơn hẳn các xe không trang bị ABS như quãng đường phanh ngắn, tính an toàn cao, xe chạy trên đường trơn trượt có thể ổn định trong khi phanh Ngoài ra còn giảm mài mòn và nâng cao tuổi thọ cho lốp xe

{Trang trắng này dùng để dán bản Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp, hoặc thay trang này bằng Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp}

LỜI NÓI ĐẦU

Sản xuất ô tô trên thế giới ngày nay tăng vượt bậc, ô tô trở thành phương tiện vận chuyển quan trọng về hành khách và hàng hoá cho nền kinh tế quốc dân Do mật độ ô

tô trên đường ngày càng lớn và tốc độ di chuyển càng cao cho nên an toàn giao thông là vấn đề cấp thiết hàng đầu mà ngành Giao thông vận tải đang rất quan tâm Trong những nguyên nhân gây ra tai nạn giao thông thì tai nạn do mất an toàn hệ thống phanh gây ra chiếm tỉ lệ cao Chính vì thực tế đó mà vấn đề đặt ra cho các nhà khoa học phải nghiên cứu thiết kế, chế tạo ra những chiếc ô tô không những đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật, tính năng an toàn cao cho người sử dụng, hàng hóa vận chuyển mà còn phải đạt hiệu quả kinh tế cao, đáp ứng được nhu cầu của người sử dụng

Với trách nhiệm của sinh viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô nhóm em rất mong muốn làm thế nào để góp phần làm giảm tai nạn giao thông do mất an toàn hệ thống

phanh gây ra Do vậy, nhóm em xin được chọn đề tài đồ án tốt nghiệp: “Nghiên cứu hệ

thống phanh ABS và phục hồi mô hình hệ thống phanh ABS”

Trong quá trình hoàn thành đồ án của nhóm em với nhiều nỗ lực của nhóm cố gắng học tập, nhưng kiến thức và kinh nghiệm thực tế còn hạn chế, vì vậy trong quá trình làm

đồ án sẽ không thể tránh những thiếu sót Nhóm em rất mong được các thầy bộ môn Cơ khí Ô tô góp ý và chỉ bảo để kiến thức của nhóm em được hoàn thiện hơn

Nhóm em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn ThS Nguyễn Lê Châu Thành, cùng các thầy cô giáo Khoa Cơ khí, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật, Đại học

Đà Nẵng đã tận tình dạy dỗ và giúp đỡ hướng dẫn nhóm em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này

ii

CAM ĐOAN

Kính gửi: Các thầy trong ban hội đồng xét duyệt Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô, Khoa Cơ khí, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật, Đại học Đà Nẵng

Nhóm thực hiện: Hoàng Thanh Đạt

Phạm Quốc Phi

Sinh viên lớp: 17OTO2

Dưới sự hướng dẫn của thầy giáo ThS Nguyễn Lê Châu Thành cùng với quá trình tìm hiểu tài liệu của nhóm, nay nhóm em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài:

“Nghiên cứu hệ thống phanh ABS và phục hồi mô hình hệ thống phanh ABS’’

Nhóm em xin cam đoan trước hội đồng bản đồ án này là sản phẩm của nhóm với

sự tìm hiểu tài liệu dưới sự hướng dẫn của giáo viên hướng dẫn để hoàn thành

Nhóm em xin chịu mọi trách nhiệm về những gì mình viết trong bản đồ án trước hội đồng nhà trường

Sinh viên thực hiện {Chữ ký, họ và tên sinh viên}

MỤC LỤC

Nhận xét của người hướng dẫn

Nhận xét của người phản biện

Tóm tắt

Nhiệm vụ đồ án

LỜI NÓI ĐẦU i

CAM ĐOAN ii

MỤC LỤC iii

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ v

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT vii

MỞ ĐẦU 1

Chương 1: TỔNG QUAN 3

1.1 Mục đích, ý nghĩa của đề tài 3

1.2 Công dụng, phân loại, yêu cầu của hệ thống phanh trên ô tô 3

1.2.1 Công dụng 3

1.2.2 Phân loại 3

1.2.3 Yêu cầu 8

1.3 Giới thiệu ô tô Toyota Camry 3.0 8

1.4 Sơ đồ bố trí hệ thống phanh trên ô tô Camry 3.0 10

Chương 2: NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE TOYOTA CAMRY 3.0 11

2.1 Tính toán hệ thống phanh 11

2.1.1 Xác định tọa độ trong tâm 11

2.1.2 Xác định mô men bám của bánh xe với mặt đường 13

2.2 Mô men phanh sinh ra đối với cầu trước 17

2.2.1 Giai đoạn tăng áp suất 17

2.2.2 Giai đoạn giảm áp suất 17

2.2.3 Giai đoạn giữ áp suất 18

2.2.4 Giai đoạn tăng áp suất tiếp theo 18

2.3 Mô men phanh sinh ra đối với cầu sau 18

2.3.1 Giai đoạn tăng áp suất 18

2.3.2 Giai đoạn giảm áp suất 18

2.3.3 Giai đoạn giữ áp suất 18

iv

2.3.4 Giai đoạn tăng áp suất tiếp theo 19

2.4 Xác định gia tốc chậm dần của bánh xe khi phanh 19

2.4.1 Đối với cầu trước 19

2.4.2 Đối với cầu sau 20

2.5 Tính toán các chỉ tiêu phanh 21

2.5.1 Gia tốc chậm dần khi phanh 22

2.5.2 Thời gian phanh 22

2.5.3 Quãng đường phanh 23

Chương 3: NGHIÊN CỨU PHỤC HỒI HỆ THỐNG PHANH ABS 24

3.1 Mô hình hệ thống phanh ABS 24

3.1.1 Sơ đồ hệ thống 24

3.1.2 Sơ đồ mạch điện 25

3.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh ABS 26

3.2.1 Cấu tạo chung 26

3.2.2 Nguyên lý hoạt động 26

3.2.3 Ưu nhược điểm của hệ thống phanh ABS 30

3.3 Kết cấu của hệ thống phanh ABS 31

3.3.1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của bộ trợ lực chân không 31

3.3.2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của cụm xi lanh chính 32

3.3.3 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của cơ cấu phanh 34

3.3.4 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của cảm biến tốc độ bánh xe 37

3.4 Những hư hỏng thường gặp và biện pháp khắc phục 38

3.4.1 Quy trình kiểm tra hư hỏng 38

3.4.2 Những hư hỏng thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục 41

3.4.3 Kiểm tra và điều chỉnh bàn đạp phanh 44

3.4.4 Kiểm tra sự hoạt động của bầu trợ lực 45

3.4.5 Kiểm tra mức dầu phanh 45

3.4.6 Kiểm tra má phanh mòn 45

3.4.7 Xả khí khỏi hệ thống 45

3.5 Chẩn đoán hệ thống phanh ABS 46

KẾT LUẬN 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO 53

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

Bảng 1.1 Bảng thông số kỹ thuật xe 9

Bảng 2.1 Quan hệ giữa hệ số bám dọc φx và độ trượt λ 14

Bảng 2.2 Quan hệ giữa mô men bám Mφ và độ trượt λ 14

Bảng 2.3 Quan hệ giữa mô men phanh trước với độ trượt λ ở giai đoạn tăng áp suất 17

Bảng 2.4 Quan hệ giữa mô men phanh trước với độ trượt λ ở giai đoạn giảm áp suất 18 Bảng 2.5 Quan hệ giữa mô men phanh trước với độ trượt λ ở giai đoạn giữ áp suất 18

Bảng 2.6 Quan hệ giữa mô men phanh trước với độ trượt λ ở giai đoạn tăng áp suất tiếp theo 18

Bảng 2.7 Quan hệ giữa mô men phanh sau với độ trượt λ ở giai đoạn tăng áp suất 18

Bảng 2.8 Quan hệ giữa mô men phanh sau với độ trượt λ ở giai đoạn giảm áp suất 18

Bảng 2.9 Quan hệ giữa mô men phanh sau với độ trượt λ ở giai đoạn giữ áp suất 19

Bảng 2.10 Quan hệ giữa mô men phanh sau với độ trượt λ ở giai đoạn tăng áp suất tiếp theo 19

Bảng 2.11 Quan hệ giữa gia tốc chậm dần của bánh xe khi phanh đối với cầu trước 20

Bảng 2.12 Quan hệ giữa gia tốc chậm dần của bánh xe khi phanh đối với cầu sau 20

Bảng 3.1 Mã chẩn đoán 47

Bảng 3.2 Mã chẩn đoán 50

Hình 1.1 Tuyến hình của ô tô Toyota Camry 3.0 8

Hình 1.2 Sơ đồ bố trí hệ thống phanh trên ô tô Toyota Camry 3.0 10

Hình 2.1 Sơ đồ tác dụng lực lên ô tô Toyota Camry 3.0 khi phanh 11

Hình 2.2 Sự thay đổi hệ số bám dọc φx và hệ số bám ngang φy theo 14

Hình 2.3 Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa mô men bám Mφ và độ trượt λ 15

Hình 2.4 Sơ đồ tính toán bán kính trung bình của đĩa ma sát 15

Hình 2.5 Các lực và mô men tác dụng lên bánh xe khi phanh 19

Hình 2.6 Sự thay đổi của các thông số khi phanh có ABS đối với cầu trước 20

Hình 2.7 Sự thay đổi của các thông số khi phanh có ABS đối với cầu sau 21

Hình 2.8 Giản đồ phanh 21

Hình 3.1 Mô hình hệ thống ABS 24

Hình 3.2 Sơ đồ hệ thống ABS 24

Hình 3.3 Sơ đồ mạch điện hệ thống ABS 25

Hình 3.4 Sơ đồ khối điều khiển ABS với các tín hiệu đầu vào, đầu ra 26

vi

Hình 3.5 Sơ đồ hoạt động của hệ thống ABS 27

Hình 3.6 Sơ đồ hoạt động của hệ thống ABS chế độ giảm áp 28

Hình 3.7 Sơ đồ hoạt động của hệ thống ABS chế độ giữ áp 29

Hình 3.8 Sơ đồ hoạt động của hệ thống ABS chế độ tăng áp 30

Hình 3.9 Bộ trợ lực chân không 31

Hình 3.10 Xi lanh chính 33

Hình 3.11 Cơ cấu phanh trước 35

Hình 3.12 Cơ cấu phanh sau 37

Hình 3.13 Cảm biến tốc độ bánh xe 38

Hình 3.14 Kiểm tra bị lệch phanh 38

Hình 3.15 Kiểm tra bị bó phanh 39

Hình 3.16 Kiểm tra khi chân phanh hẫng hoặc thấp 39

Hình 3.17 Kiểm tra tiếng ồn từ hệ thống phanh 40

Hình 3.18 Kiểm tra phanh đạp mạnh nhưng không hiệu quả 40

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

KÝ HIỆU:

1 Pφ1: Lực bám của mỗi bánh xe ở cầu trước

2 Pφ2: Lực bám của mỗi bánh xe ở cầu sau

3 Mφ1: Mô men bám của mỗi bánh xe ở cầu trước

4 Mφ2: Mô men bám của mỗi bánh xe ở cầu sau

5 Z1: Phản lực của mặt đường tác dụng lên cầu trước

6 Z2: Phản lực của mặt đường tác dụng lên cầu sau

7 Mp1: Mô men phanh sinh ra ở cầu trước

8 Mp2: Mô men phanh sinh ra ở cầu sau

9 jpmax: Gia tốc chậm dần khi phanh

10 tpmin: Thời gian phanh

11 Spmin: Quãng đường phanh

CHỮ VIẾT TẮT:

1 ABS (Anti lock Brake System): Hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh

2 EBD (Electronic Brake force Distribution): Hệ thống phân phối lực phanh

3 BA (Brake Assist): Hệ thống hỗ trợ lực phanh khẩn cấp

4 ECU (Electronic Control Unit): Bộ điều khiển điện tử trung tâm

- Tìm hiểu tổng quan hệ thống phanh trên xe Toyota Camry 3.0

- Tính toán hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Camry 3.0

- Phục hồi mô hình hệ thống phanh ABS

3 Phạm vi và đối tượng nghiên cứu

* Đối tượng nghiên cứu:

- Nghiên cứu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Camry 3.0

- Tính toán hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Camry 3.0

- Xây dựng đồ thị đặc tính của hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Camry 3.0

- Lập quy trình kiểm tra sửa chữa hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Camry 3.0

4 Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu từ các nguồn tài liệu như sách, giáo trình, các bài giảng, các bản vẽ,

sách tạp chí, nguồn tài liệu từ internet, tài liệu đào tạo của hãng Toyota

- Nghiên cứu thực tiễn

- Tham khảo ý kiến của giảng viên

5 Bố cục đồ án

Bao gồm 3 chương:

- Chương 1: Tổng quan

- Chương 2: Nghiên cứu lý thuyết về hệ thống phanh trên ô tô Toyota Camry 3.0

- Chương 3: Nghiên cứu phục hồi mô hình hệ thống ABS

Chương 1: TỔNG QUAN

1.1 Mục đích, ý nghĩa của đề tài

Hiện nay ô tô trở thành phương tiện vận chuyển quan trọng về hành khách và vận chuyển hàng hoá cho các ngành kinh tế quốc dân, đồng thời đã trở thành phương tiện giao thông tư nhân ở các nước có nền kinh tế phát triển Ở nước ta, số người sử dụng ô

tô ngày càng nhiều cùng với sự tăng trưởng của nền kinh tế, mật độ ô tô lưu thông trên đường ngày càng cao dẫn đến tai nạn giao thông ngày càng nhiều Do đó để đảm bảo tính an toàn vấn đề tai nạn giao thông là một trong những hướng giải quyết cần thiết nhất, luôn được quan tâm của các nhà thiết kế và chế tạo ô tô mà hệ thống phanh đóng vai trò rất quan trọng

Phanh sử dụng ABS là một trong hai công nghệ bổ sung cho hệ thống phanh hữu dụng nhất của ngành công nghiệp ô tô thời gian gần đây Vai trò chủ yếu của ABS là giúp tài xế duy trì khả năng kiểm soát xe trong những tình huống phanh gấp

Cũng vì thế mà hiện nay hệ thống phanh ngày càng được cải tiến, tiêu chuẩn về thiết kế chế tạo và sử dụng hệ thống phanh ngày càng nghiêm ngặt và chặt chẽ

Ðối với sinh viên ngành cơ khí việc khảo sát, nghiên cứu về hệ thống phanh càng

có ý nghĩa thiết thực hơn Ðó là lý do nhóm em chọn đề tài “Nghiên cứu hệ thống

phanh ABS và phục hồi mô hình hệ thống phanh ABS” Ðể giải quyết vấn đề này thì

trước hết ta cần phải hiểu rõ về nguyên lý hoạt động, kết cấu các chi tiết, bộ phận trong

hệ thống phanh Từ đó tạo tiền đề cho việc thiết kế, cải tiến hệ thống phanh nhằm tăng hiệu quả phanh, tăng tính ổn định hướng và tính dẫn hướng khi phanh, tăng độ tin cậy làm việc với mục đích đảm bảo an toàn chuyển động và tăng hiệu quả chuyển động của

ô tô

Hệ thống phanh xe TOYOTA CAMRY 3.0 là hệ thống phanh dẫn động thủy lực

sử dụng ABS, hiện nay đang sử dụng rộng rãi cho các đời xe hiện nay

1.2 Công dụng, phân loại, yêu cầu của hệ thống phanh trên ô tô

1.2.1 Công dụng

- Giảm tốc độ của ô tô đến khi dừng hẳn hoặc đến 1 tốc độ cần thiết nào đó

- Ngoài ra, hệ thống phanh còn có nhiệm vụ giữ cho ô tô đứng yên tại chỗ trên các mặt dốc nghiêng hay trên mặt đường ngang

- Đảm bảo cho ô tô chạy an toàn ở mọi chế độ làm việc, nâng cao năng suất

1.2.2 Phân loại

Phân loại theo cơ cấu phanh

a Loại trống guốc

* Đây là loại cơ cấu phanh được dùng phổ biến nhất, cấu tạo gồm:

- Trống phanh: Là một trống quay hình trụ gắn với moay ơ bánh xe

- Các guốc phanh: Trên bề mặt gắn các tấm ma sát (còn gọi là má phanh)

- Cơ cấu ép: Khi phanh, cơ cấu ép do người lái điều khiển thông qua dẫn động, sẽ

ép các bề mặt ma sát của guốc phanh tỳ chặt vào mặt trong của trống phanh, tạo ra lực

ma sát phanh bánh xe lại

b Loại đĩa

- Cơ cấu phanh loại đĩa thường được sử dụng trên xe du lịch Phanh đĩa có các loại: kín, hở, một đĩa, nhiều đĩa, loại vỏ quay, đĩa cam và vòng ma sát quay Đĩa có thể là đĩa đặc, đĩa có xẻ các rãnh thông gió, đĩa một lớp kim loại hay ghép hai kim loại khác nhau Phanh đĩa có một loạt ưu điểm so với phanh trống guốc như sau:

* Ưu điểm: Áp suất phân bố đều trên bề mặt má phanh, do đó má phanh mòn đều

và ít phải điều chỉnh Bảo dưỡng đơn giản do không phải điều chỉnh khe hở

* Nhược điểm: Nhạy cảm với bụi bẩn và khó làm kín, áp suất làm việc cao nên má phanh dễ bị nứt, xước

c Loại dải

- Loại phanh này thường được sử dụng trên máy kéo xích Vì nó dùng phối hợp với ly hợp chuyển hướng tạo được một kết nối rất đơn giản và gọn Phanh dải có một số loại, khác nhau ở phương pháp nối đầu dải phanh và do đó khác nhau ở hiệu quả phanh

- Phanh dải đơn giản không tự siết: Khi tác dụng lực cả hai đầu dải phanh được rút lên siết vào trống phanh Ưu điểm của loại này là phanh êm dịu, hiệu quả phanh không phụ thuộc chiều quay Nhược điểm là hiệu quả phanh không cao

- Phanh dải đơn giản tự siết một chiều: Nhờ có một đầu được nới cố định, nên hiệu quả phanh theo chiều tự siết cao hơn chiều ngược lại tới gấp 6 lần Tuy vậy khi phanh thường bị giật, không êm

- Phanh dải loại kép: Là loại mà trống phanh quay theo bất kỳ chiều nào thì hiệu quả phanh của nó cũng không đổi và luôn có một nhánh tự siết

Phân loại theo dẫn động phanh

a Dẫn động cơ khí

- Dẫn động cơ khí hầu như không được sử dụng trên các xe hiện đại ngày nay mà chỉ được sử dụng trên các xe cổ điển, xe thô sơ, xe máy,

* Ưu điểm: Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo

* Nhược điểm: Hiệu quả phanh thấp, khó đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe, tiêu hao nhiều năng lượng của người lái

b Dẫn động thủy lực

- Dẫn động thủy lực được sử dụng rộng rãi trên các xe ô tô du lịch, ô tô cỡ nhỏ hoặc đặc biệt lớn

* Ưu điểm của dẫn động thủy lực là:

- Độ nhạy lớn, thời gian chậm tác dụng nhỏ

- Luôn luôn đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe vì áp suất trong dòng dẫn động chỉ bắt đầu tăng khi tất cả các má phanh đã ép vào trống phanh

- Hiệu suất phanh cao

- Kết cấu đơn giản, kích thước nhỏ, giá thành thấp

- Có khả năng sử dụng trên nhiều loại xe khác nhau mà chỉ cần thay đổi cơ cấu phanh

* Nhược điểm của dẫn động thủy lực là:

- Yêu cầu độ kín khít cao Khi có một chỗ bị rò rỉ thì cả dòng dẫn động không làm việc được

- Lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp lớn nên thường sử dụng các bộ phận trợ lực

để giảm lực đạp, làm cho kết cấu thêm phức tạp

- Sự dao động áp suất của chất lỏng có thể làm cho các đường ống bị rung động và

mô men phanh không ổn định

* Hệ thống phanh thuỷ lực có hai loại dẫn động đó là:

- Hệ thống phanh chính dẫn động một dòng: Dầu có áp cao đi đến xi lanh bánh xe trước và sau đều chung một nguồn dự trữ năng lượng

- Hệ thống phanh dẫn động hai dòng: Ngày nay người ta sử dụng hệ thống phanh nhiều dòng tác động để tăng độ tin cậy và tính năng an toàn của hệ thống

Việc chia dòng độc lập được bảo đảm bằng xi lanh chính kép hay bộ chia và nếu một dòng phanh bị hỏng Các dòng phanh còn lại vẫn hoạt động bình thường

c Dẫn động khí nén

- Hệ thống phanh khí nén là hệ thống phanh trong đó sử dụng năng lượng của dòng khí nén để tạo ra mô men phanh ở các cơ cấu phanh bánh xe Lực người lái ở đây đóng vai trò là lực điều khiển để đóng mở các van phân phối khí nén chính của hệ thống

* Dẫn động khí nén có các ưu điểm sau:

- Lực bàn đạp phanh có thể không lớn nhưng vẫn tạo được mô men phanh lớn trên các bánh xe

- Làm việc tin cậy hơn dẫn động thủy lực (khi có rò rỉ nhỏ, hệ thống vẫn có thể làm việc được, tuy hiệu quả phanh giảm)

- Dễ phối hợp với các dẫn động và cơ cấu sử dụng khí nén khác nhau như: Phanh

rơ moóc, đóng mở cửa xe, hệ thống treo khí nén,…

- Dễ cơ khí hóa, tự động hóa quá trình điều khiển dẫn động

* Tuy vậy dẫn động khí nén cũng có các nhược điểm là:

- Độ nhạy thấp, thời gian chậm tác dụng lớn

- Do bị hạn chế bởi điều kiện rò rỉ, áp suất làm việc của khí nén thấp hơn của chất lỏng trong dẫn động thủy lực tới 10 – 15 lần Nên kích thước và khối lượng của dẫn động lớn

- Số lượng các cụm chi tiết nhiều

- Kết cấu phức tạp và giá thành cao hơn

- Điều khiển nhẹ nhàng, dễ cơ khí hay tự động hoá

- Độ nhạy cao, kích thước và khối lượng nhỏ

- Nếu một phần nào đó của dẫn động bị rò rỉ thì toàn bộ dẫn động sẽ không làm việc được

- Số lượng chi tiết nhiều, kết cấu bảo dưỡng phức tạp

Phân loại theo trợ lực phanh

a Trợ lực chân không

- Là bộ phận cho phép lợi dụng độ chân không trong đường nạp của động cơ để tạo lực phụ, tác dụng lên dẫn động trợ lực cho người lái Vì vậy, để đảm bảo đủ hiệu quả trợ lực, kích thước các bộ phận trợ lực chân không thường phải lớn và chỉ thích hợp với các xe có động cơ xăng cao tốc

- Đối với động cơ diesel, độ chân không cần được tạo ra bởi các bơm nên kết cấu phức tạp hơn

- Hiện nay bộ trợ lực chân không có nhiều dạng và kết cấu khác nhau Tuy vậy, chúng đều có chung một nguyên lý làm việc và luôn phải có ba phần tử kết cấu chính là:

+ Buồng hay xi lanh sinh lực: Để tạo lực tác dụng lên dẫn động

+ Cơ cấu tỷ lệ: Để đảm bảo quan hệ tỷ lệ thuận giữa lực tác dụng lên bàn đạp, hành trình bàn đạp và lực phanh

+ Các van chân không và không khí

- Hệ thống thắng trợ lực khí nén thủy lực áp dụng nguyên lý của thắng thủy lực để đẩy má thắng cho bố ma sát vào tam bua (trống phanh) hãm bánh xe Tuy nhiên, áp suất thủy lực cung cấp cho các xi lanh con không xuất phát từ xi lanh cái Hệ thống này có hai mạch dầu:

+ Mạch dầu thứ nhất từ xi lanh cái làm mở tổng van cho khí nén chui vào xi lanh trợ lực làm xi lanh trợ lực di chuyển

+ Mạch thứ hai: Piston trợ lực do khí nén tác động đẩy piston thủy lực bơm dầu thắng xuống các xi lanh con ở các bánh xe

c Dẫn động tác động trực tiếp

- Kết cấu đơn giản, giá thành rẻ

- Lực tác dụng lên bàn đạp phanh lớn Hiệu suất thấp

- Dẫn động thuỷ lực tác dụng trực tiếp chỉ dùng trên các ô tô tải cỡ vừa và nhỏ, và

vì hiệu suất thấp nên hiện nay ít được sử dụng

d Dẫn động thủy lực trợ lực dùng bơm và các bộ tích năng

- Bơm thủy lực: Là nguồn cung cấp chất lỏng cao áp cho dẫn động Trong dẫn động phanh chỉ dùng loại bơm thể tích, như bánh răng, cánh gạt, piston hướng trục Bơm thủy lực cho tăng áp suất làm việc, cho phép tăng độ nhạy, giảm kích thước và khối lượng của hệ thống Nhưng đồng thời yêu cầu về làm kín về chất lượng đường ống cũng cao hơn

- Bộ tích năng thủy lực: Để đảm bảo áp suất làm việc cần thiết của hệ thống trong trường hợp lưu lượng tăng nhanh ở chế độ phanh ngặt Bên cạnh bơm thủy lực cần phải

có các bộ tích năng, có nhiệm vụ tích trữ năng lượng khi hệ thống không làm việc và giải phóng nó, cung cấp chất lỏng cao áp cho hệ thống khi cần thiết

- Ngoài ra để có độ tin cậy cao, đảm bảo an toàn chuyển động trong mọi trường hợp, hệ thống phanh của ô tô có thể phân loại tối thiểu bốn loại phanh:

+ Phanh chính (phanh chân – làm việc): Thường được điều khiển bằng bàn đạp Được sử dụng thường xuyên tất cả ở mọi chế độ làm việc

+ Phanh dự trữ: Dùng để phanh ô tô máy kéo trong trường hợp phanh chính (phanh chân) hỏng

+ Phanh dừng: Còn gọi là phanh phụ, dùng để giữ ô tô máy kéo đứng yên tại chỗ khi xe dừng hoặc khi xe không làm việc Phanh này thường được điều khiển bằng tay nên được gọi là phanh tay

+ Phanh chậm dần: Trên các ô tô tải trọng lớn, hoặc làm việc ở vùng đồi núi, chuyển động xuống các dốc dài, dùng để giảm dần tốc độ của ô tô máy kéo trước khi dừng hẳn

1.2.3 Yêu cầu

* Hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu chính sau:

- Đảm bảo tính ổn định và điều khiển của ô tô máy kéo khi phanh

- Điều khiển nhẹ nhàng, thuận tiện lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển phải nhỏ

- Giữ cho ô tô máy kéo đứng yên trong thời gian không hạn chế

- Làm việc bền vững tin cậy

- Có hiệu quả phanh cao khi phanh đột ngột với cường độ lớn trong trường hợp nguy hiểm

- Phanh êm dịu trong những trường hợp khác, để đảm bảo tiện nghi và an toàn cho hành khách và hàng hóa

- Không có hiện tượng tự siết phanh khi bánh xe dịch chuyển thẳng đứng và khi quay vòng

- Hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh cao và ổn định trong mọi điều kiện

sử dụng

- Có khả năng thoát nhiệt tốt

1.3 Giới thiệu ô tô Toyota Camry 3.0

Hình 1.1 Tuyến hình của ô tô Toyota Camry 3.0

Bảng 1.1 Bảng thông số kỹ thuật xe

1

Trọng lượng bản thân + Cầu trước + Cầu sau

10 Công suất lớn nhất của động cơ Kw/(v/p) 156,8/5600

kép,VVT - i

* Đặc điểm của ô tô Camry 3.0:

- Đèn pha có thể tự điều chỉnh góc chiếu

- Bộ phận gạt mưa tự động

- Hệ thống chiếu sáng khi lên xuống xe tự động hoạt động thông qua công tắc cảm

chìa khóa, đèn trần và tự động mở dòng

- Điều hoà nhiệt độ kiểu nút bấm

- Ghế trước (trượt, ngã, điều chỉnh độ cao) điều chỉnh bằng điện

- Ghế sau điều chỉnh bằng điện

- Hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) giúp ngăn tình trạng bánh xe bị bó cứng

khi phanh gấp hay lúc đi trên đường trơn, giúp xe điều khiển dễ dàng và ổn định Bộ

phận phân bố lực phanh điện tử (EBD) giúp phân bố lực phanh chính xác cho từng bánh

xe, tăng thêm hiệu quả ABS

- Hệ thống hỗ trợ khi phanh gấp (BA) sẽ tự động tăng thêm lực phanh trong trường hợp khẩn cấp

- Cơ cấu phanh: Cơ cấu phanh đĩa

- Dẫn động phanh: Dẫn động phanh thuỷ lực có trợ lực chân không

1.4 Sơ đồ bố trí hệ thống phanh trên ô tô Camry 3.0

Hình 1.2 Sơ đồ bố trí hệ thống phanh trên ô tô Toyota Camry 3.0

1 Đĩa phanh; 2 Vòng răng; 3 Xi lanh chính; 4 Bầu trợ lực; 5 Công tắc; 6,12 Các cảm biến; 7 Dòng phanh 1; 8 Bộ thủy lực + ECU; 9 Đèn báo ABS;

10 Đèn báo phanh; 11 Dòng phanh 2

Hệ thống này gồm nhiều bộ phận hợp thành, nó cung cấp thông tin đến ECU Những bộ phận này là:

- Cảm biến tốc độ phát hiện tốc độ góc của bánh xe và truyền tín hiệu về tốc độ cho khối điều khiển điện tử

- Khối thủy lực để kiểm tra và điều chỉnh áp suất phanh

- Rơ le để kiểm tra hoạt động của bơm và van điện từ

- Khối điều khiển điện tử (ABS ECU), nhận tín hiệu từ cảm biến tốc độ bánh xe,

xử lý và phát tín hiệu điều khiển khối thủy lực để tăng hoặc giảm áp suất phanh, đảm bảo cho các bánh xe không bị hãm cứng

- Đèn báo ABS báo cho người phanh tình trạng của hệ thống

Chương 2: NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN

XE TOYOTA CAMRY 3.0

2.1 Tính toán hệ thống phanh

Các thông số cơ bản của xe

Trọng lượng toàn bộ của xe: Ga= 2010 (kg)

Tải trọng phân bố lên trục: Trước/ Sau: 1043/967 (kg)

Chiều dài cơ sở của xe: L = 2720 (mm)

Chiều rộng cơ sở của xe: B = 1810 (kg)

Ký hiệu lốp xe: 205/65R15

Hình 2.1 Sơ đồ tác dụng lực lên ô tô Toyota Camry 3.0 khi phanh

Pj - Lực quán tính của xe khi phanh

Pw - Lực cản gió

Z1, Z2 - Phản lực của đường lên bánh xe trước và sau

a,b - Khoảng cách từ trọng tâm đến vết tiếp xúc bánh xe và mặt đường

hg -Tọa độ trọng tâm

L - Chiều dài cơ sở của xe

2.1.1 Xác định tọa độ trong tâm

Khi xe đứng yên tại chỗ:

M01 = 0  Z2.L - Ga.a = 0 == > Z2 = G2 = G a a.

L (2.1)

M02 = 0  Z1.L - Ga.b = 0 == > Z1 = G1 =G b a.

L (2.2) == > a = 2

Vậy: a = 1308,6 (mm)

b = 1411,4 (mm)

Từ hình 2.1 và 2.2 ta viết được phương trình cân bằng mô men như sau:

+ Đối với cầu trước: Z2.L – Ga.a + Pj.hg = 0 (2.3) + Đối với cầu sau: Z1.L – Ga.b - Pj.hg = 0 (2.4) Mặt khác ta có: Pj = Jp.ma = Jp

Trong đó: φ là hệ số bám giữa lốp và mặt đường

Thay (2.6) vào (2.8) ta được lực bám của mỗi bánh xe ở cầu trước với mặt đường là:

 

2 2

Mφ1- Mô men bám của mỗi bánh xe ở cầu trước

Pφ1 - Lực bám của mỗi bánh xe ở cầu trước

Mφ2 - Mô men bám của mỗi bánh xe ở cầu sau

Pφ2 - Lực bám của mỗi bánh xe ở cầu sau

Z1 - Phản lực của mặt đường tác dụng lên cầu trước

Z2 - Phản lực của mặt đường tác dụng lên cầu sau

rbx - Bán kính làm việc của bánh xe, rbx = λ.r0 (mm)

r0 - Bán kính thiết kế của bánh xe, r0 = Bbx +

2.1.2 Xác định mô men bám của bánh xe với mặt đường

* Đối với cơ cấu phanh trước:

Mô men bám của mỗi bánh xe cầu trước Mφ1:

Thay giá trị vào các công thức (2.10) ta được:

Mφ1 = 2010.9,81.

2,720

.(1,4114 +.0,905).0,3678

Mφ1 = 3763,2. + 2413.2 (Nm)

* Đối với cơ cấu phanh sau:

Mô men bám của mỗi bánh xe cầu sau Mφ2:

Thay các giá trị trên vào công thức (2.11) ta được:

2,720

.(1,3086 -.0,905) 0,3678

Mφ2 = 3489,11. - 2413.2 (Nm)

Từ hai phương trình trên ta thấy mô men bám của các bánh xe ở cầu trước và cầu

sau là một hàm số bậc hai theo hệ số bám φ

Giả sử ta có quan hệ giữa hệ số bám φ và độ trượt λ theo đồ thị:

Hình 2.2 Sự thay đổi hệ số bám dọc φx và hệ số bám ngang φy theo

độ trượt tương đối λ của bánh xe

Để lập được mối quan hệ giữa mô men bám của mỗi bánh xe ở cầu trước và cầu

sau theo độ trượt λ, dựa vào đồ thị giả sử các giá trị của hệ số bám dọc φx theo độ trượt

tương đối λ như trong bảng 2.1

Bảng 2.1 Quan hệ giữa hệ số bám dọc φx và độ trượt λ

λ 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

φ x 0 0,61 0,718 0,713 0,68 0,64 0,61 0,59 0,58 0,57 0,56

Ứng với các giá trị của φx ta xác định được mô men bám Mφ trên các cầu như trong

bảng 2.2, và đồ thị biểu diễn quan hệ giữa mô men bám Mφ và độ trượt λ khi phanh như







100 80

60 40

Hình 2.3 Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa mô men bám Mφ và độ trượt λ

Xác định mô men phanh sinh ra:

Giả sử rằng có lực P tác dụng lên vòng ma sát với bán kính trong là R1 và bán kính ngoài là R2 Lúc đó áp suất trên vòng ma sát sẽ là:

q =

) (R22 R12

P F

P





Trên vòng ma sát ta xét một vòng phần tử nằm cách tâm O bán kính R với chiều dày dR Mô men lực ma sát tác dụng trên vòng phần tử đó là:

dMms = .q.2.R.dR.R =.q.2. R2.dR

Hình 2.4 Sơ đồ tính toán bán kính trung bình của đĩa ma sát

R1

dR R2

D d

Mô men các lực ma sát tác dụng trên toàn vòng ma sát là:



1 2

1

2

1

2 2 1

2 2

P dR

3 1

3 2

3

2

R R

R R

R1 - Bán kính trong của đĩa ma sát bánh xe trước, R1 = 0,09 (m)

R2 - Bán kính ngoài của đĩa ma sát bánh xe trước, R2 = 0,15 (m)

P - Lực ép lên đĩa má phanh (N)

Xác định lực ép lên đĩa má phanh:

P =

2

4

d

p i



Với i - Số lượng xi lanh, i = 1

d - Đường kính xi lanh bánh xe trước, d = 60 (mm)

3 1

3 2

3

2

R R

R R

ra ở mỗi bánh xe:

Mp2 = P 2

1

2 2

3 1

3 2

3

2

R R

R R





 Trong đó:

R1 - Bán kính trong của đĩa ma sát bánh xe sau, R1 = 0,096 (m)

R2 - Bán kính ngoài của đĩa ma sát bánh xe sau, R2 = 0,13 (m)

d’ - Đường kính xi lanh bánh xe sau, d’ = 50 (mm)

Vậy mô men phanh mà cơ cấu phanh trước có thể sinh ra:

3 1

3 2

3

2

R R

R R







r

g r

b b P b

P

b      = mbxe.rb.(1-).g. + M Đối với cầu trước:

Mp1 = mbxe.rb.(1-).g. + M1= [216(1-)+ 3763,21]. + 2413.2

Đối với cầu sau:

Mp2 = mbxe.rb.(1-).g. =[216(1-)+ 3489,11]. - 2413.2

2.2 Mô men phanh sinh ra đối với cầu trước

2.2.1 Giai đoạn tăng áp suất

Bảng 2.3 Quan hệ giữa mô men phanh trước với độ trượt λ ở giai đoạn tăng áp suất

λ 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 Mp1 0,00 2152,78 3312,29 3872,41 4070,29 4084,72 p1 0,00 4305557,94 6624573,61 7744827,74 8140588,74 8169432,26

Khi đạp phanh áp suất tăng lên đến giá trị p1=8,14.106 (N/m2), thì ECU điều khiển giảm áp suất, do có độ chậm tác dụng của hệ thống nên áp suất vẫn còn tăng đến giá trị

p2=8,17.106 (N/m2) mới thật sự giảm xuống

2.2.2 Giai đoạn giảm áp suất

Bảng 2.4 Quan hệ giữa mô men phanh trước với độ trượt λ ở giai đoạn giảm áp suất

λ 0,25 0,30 0,25 Mp1 4084,72 3909,86 2918,00

Áp suất giảm từ giá trị p2=8,17.106 đến giá trị cực tiểu không đổi p4= 5,8.106

2.2.3 Giai đoạn giữ áp suất

Bảng 2.5 Quan hệ giữa mô men phanh trước với độ trượt λ ở giai đoạn giữ áp suất

λ 0,25 0,15 Mp1 2918,00 2918,00

Ở giai đoạn này áp suất được giữ không đổi

2.2.4 Giai đoạn tăng áp suất tiếp theo

Bảng 2.6 Quan hệ giữa mô men phanh trước với độ trượt λ ở giai đoạn

tăng áp suất tiếp theo

λ 0,15 0,10 0,15 Mp1 2918,00 3193,44 3872,41

2.3 Mô men phanh sinh ra đối với cầu sau

Tương tự như cầu trước

2.3.1 Giai đoạn tăng áp suất

Bảng 2.7 Quan hệ giữa mô men phanh sau với độ trượt λ ở giai đoạn tăng áp suất

2.3.2 Giai đoạn giảm áp suất

Bảng 2.8 Quan hệ giữa mô men phanh sau với độ trượt λ ở giai đoạn giảm áp suất

2.3.3 Giai đoạn giữ áp suất

λ 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 Mp2 0,00 1142,59 1349,33 1385,63 1385,57 1386,14 p2 0,00 5712942,86 6746656,03 6928131,36 6927858,73 6930708,62

λ 0,25 0,30 0,25 Mp2 1386,14 1261,04 1090,88

Bảng 2.9 Quan hệ giữa mô men phanh sau với độ trượt λ ở giai đoạn giữ áp suất

λ 0,25 0,15 Mp2 1090,88 1090,88

2.3.4 Giai đoạn tăng áp suất tiếp theo

Bảng 2.10 Quan hệ giữa mô men phanh sau với độ trượt λ ở giai đoạn

tăng áp suất tiếp theo

λ 0,15 0,10 0,15 Mp2 1090,88 1230,48 1385,63

2.4 Xác định gia tốc chậm dần của bánh xe khi phanh

Hình 2.5 Các lực và mô men tác dụng lên bánh xe khi phanh

Ta có, gia tốc chậm dần của bánh xe khi phanh:

b

P b

J

M

Jb = mb rbx2 - Mô men quán tính của bánh xe

b - Gia tốc chậm dần của xe khi phanh

mb = 60 (kg) - Khối lượng của bánh xe

2.4.1 Đối với cầu trước

b

P b

Bảng 2.11 Quan hệ giữa gia tốc chậm dần của bánh xe khi phanh đối với cầu trước

λ 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3

M1 0 2064,34 3193,44 3745,44 3945,94 3967,65 3909,86

Mp1 0 2152,78 3312,29 3872,41 4070,29 4084,72 3909,86

Từ các bảng số liệu ở trên, ta biểu diễn được sự thay đổi của các thông số khi phanh

có ABS ở cầu trước như sau:

Hình 2.6 Sự thay đổi của các thông số khi phanh có ABS đối với cầu trước

2.4.2 Đối với cầu sau

Tương tự như cầu trước ta có:

Hình 2.7 Sự thay đổi của các thông số khi phanh có ABS đối với cầu sau

Qua hai đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa mô men phanh và mô men bám của các bánh xe ở cầu trước và cầu sau theo độ trượt λ ta thấy: Khi phanh bánh xe lúc thì tăng tốc lúc thì giảm tốc buộc mô men phanh thay đổi theo chu trình kín, giữ cho độ trượt của bánh xe dao động trong giới hạn λ = (10÷30)%, đảm bảo cho hệ số bám có giá trị gần với cực đại nhất, do đó hiệu quả phanh đạt tối ưu nhất

2.5 Tính toán các chỉ tiêu phanh

Giản đồ phanh nhận được bằng thực nghiệm và qua giản đồ phanh có thể phân tích

và thấy được bản chất của quá trình phanh

Trong đó:

t1 - Thời gian chậm tác dụng của dẫn động phanh tức là từ lúc người lái tác dụng vào bàn đạp phanh cho đến khi má phanh ép sát vào đĩa phanh Thời gian này đối với phanh dầu là t1 = 0,3s

t2 - Thời gian tăng lực phanh hoặc tăng gia tốc chậm dần Thời gian này đối với phanh dầu t2 = (0,5 - 1)s

tpmin - Thời gian phanh hoàn toàn ứng với lực phanh cực đại Trong thời gian này lực phanh hoặc gia tốc chậm dần không đổi

2.5.1 Gia tốc chậm dần khi phanh

Gia tốc chậm dần khi phanh là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng phanh ô tô Ta có:

2.5.2 Thời gian phanh

Thời gian phanh cũng là một trong các chỉ tiêu để đánh giá chất lượng phanh Thời gian phanh càng nhỏ thì chất lượng phanh càng tốt Ðể xác định thời gian phanh ta có

2 1



 Trong đó:

v1 - Vận tốc của ô tô ứng với thời điểm bắt đầu phanh

Giả sử xe đi với vận tốc v1 =50 km/h =13,89 m/s

Khi phanh dừng hẳn xe v2 =0 km/h

Khi phanh ô tô đến lúc dừng hẳn thì v = 0 Do đó:

tpmin = 1 13,89

1,7699

v g

2.5.3 Quãng đường phanh

Quãng đường phanh là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất để đánh giá chất lượng phanh của ô tô Cũng vì vậy mà trong tính năng kỹ thuật của ô tô, các nhà chế tạo thường cho biết quãng đường phanh của ô tô ứng với vận tốc bắt đầu phanh đã định Quãng đường phanh ứng với vận tốc từ v1 đến v2

Ta có:

jpmax =

dt dv

- Nhân hai vế với dS

Từ những kết quả trên ta nhận thấy quãng đường phanh của xe Toyota Camry 3.0

là 12,29(m) nằm trong giới hạn cho phép nên đảm bảo được những chỉ tiêu đối với xe con

Chương 3: NGHIÊN CỨU PHỤC HỒI HỆ THỐNG PHANH ABS

3.1 Mô hình hệ thống phanh ABS

Hình 3.1 Mô hình hệ thống ABS

3.1.1 Sơ đồ hệ thống

3.1.2 Sơ đồ mạch điện

Hình 3.3 Sơ đồ mạch điện hệ thống ABS

3.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh ABS

3.2.1 Cấu tạo chung

Bộ điều khiển ABS-ECU

ECU đánh giá mức trượt giữa các bánh xe và mặt đường từ sự thay đổi tốc độ quay của bánh xe trong khi phanh và điều khiển các van điện từ của bộ chấp hành của phanh theo 3 chế độ: Giảm áp suất, giữ áp suất và tăng áp suất để điều khiển tối ưu tốc độ của các bánh xe

ECU liên tục nhận được các tốc độ của bánh xe từ 4 cảm biến tốc độ và ước tính tốc độ của xe bằng cách tính toán tốc độ và sự giảm tốc của mỗi bánh xe Khi đạp bàn đạp phanh, áp suất thuỷ lực trong mỗi xi lanh ở bánh xe bắt đầu tăng lên và tốc độ của bánh xe bắt đầu giảm xuống Nếu bất kỳ bánh xe nào dường như sắp bị bó cứng, ECU

sẽ giảm áp suất thủy lực trong xi lanh của bánh xe đó

Nếu ECU điều khiển trượt phát hiện sự cố trong hệ tín hiệu hoặc trong rơ le, dòng điện chạy đến bộ chấp hành từ ECU sẽ bị ngắt Do đó, hệ thống phanh vẫn hoạt động mặt dù ABS không hoạt động, nhờ vậy đảm bảo được các chức năng phanh bình thường

Hình 3.4 Sơ đồ khối điều khiển ABS với các tín hiệu đầu vào, đầu ra

Chế độ dự phòng Chế độ tự chuẩn đoán

Bộ điều khiển ABS-ECU

điện đến cuộn dây của van Do đó, van 3 vị trí bị ấn xuống bởi lò xo hồi vị và cửa “A” vẫn mở trong khi cửa “B” vẫn đóng

Khi đạp phanh, áp suất dầu trong xi lanh phanh chính tăng, dầu phanh chảy từ cửa

“A” đến cửa “C” trong van điện 3 vị trí tới xi lanh bánh xe Dầu phanh không vào được bơm bởi van 1 chiều số 1 gắn trong mạch bơm

Khi nhả phanh, dầu phanh hồi từ xi lanh bánh xe về xi lanh chính qua cửa “C” đến cửa “A” và van 1 chiều số 3 trong van điện 3 vị trí

Hình 3.5 Sơ đồ hoạt động của hệ thống ABS

1 Xi lanh chính; 2 Đường ống dẫn dầu; 3 Van 1 chiều số 3; 4 Cửa “C”;

5 Cơ cấu phanh; 6 Cảm biến tốc độ; 7 Rotor; 8 Cửa “B”;

9 Cuộn dây; 10 Lò xo; 11 Cửa “A”; 12 Van 1 chiều số 1;

13 Bơm; 14 Van 1 chiều số 2; 15 ECU; 16 Ắc quy; 17 Bình dầu Khi phanh gấp (ABS hoạt động)

Nếu có bất kỳ bánh xe nào gần bị bó cứng khi phanh gấp, bộ chấp hành ABS điều khiển áp suất dầu phanh tác dụng lên xi lanh bánh xe đó theo tín hiệu từ ECU Vì vậy bánh xe không bị bó cứng

a Chế độ “giảm áp”

Khi một bánh xe gần như bị bó cứng, ECU gửi dòng điện (5A) đến cuộn dây của van điện, làm sinh ra một lực từ mạnh Van 3 vị trí chuyển động lên phía trên, cửa “A”