2. GIỚI THIỆU VỀ XE KIA SORENTO
2.2. KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE KIA SORENTO
2.2.6.1. Hệ thống cân bằng điện tử ESP (Electronic Stability Program)
Trên xe Kia Sorento được trang bị hệ thống ổn định xe bằng điện tử ESP (Elec- tronic Stability Program) nhằm kiểm soát tính ổn định không cho xe bi lật, đảm bảo an toàn cho người ngồi trên xe. Chương trình ổn định xe bằng điện tử ESP là một hệ thống an toàn chủ động cải thiện tính ổn định của xe trong tất cả mọi tình huống chuyển động. ESP hoạt động dựa trên các công nghệ chính: Hệ thống chống bó cứng bánh xe khi phanh ABS (Antiblock Braking System), hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD (electronic brake-force distribution), hệ thống ngăn ngừa sự trượt quay
F38 15A
(SD110-10)
1 R25
2 LUOÂN CAÁP NGUOÀN
F38 15A
(SD110-8) (SD110-2)
F26 1
4
0.5Y/B 1 F27
4
GF06
GF05
GR01 F27
CHG41
F26
R25 14 0.5G/B
0.5B
0.5G/B
0.5G/B
0.5G/B 0.5B
0.5B CF11
9 0.5G/B
0.5G/B 0.3Gr
MF11
9
FR21
10
CHệễNG TRèNH HEÄ THOÁNG ESP (SD588-1)
0.5G/B 0.5G/B
0.8G/B 0.8G/B 38 EC01 12
E16 1 4
0.3Gr
0.3L/B
CHG-A 29 44 COÂNG
TAÉC KIEÅM TRA PHANH
CHG40 34 32
COÂNG PHANH
PCM/ECM
EM21 5
2 EM21 EC01
23
EC01 11
E16 2 3
0.3Gr 0.3G
0.3Gr/O 0.5L
0.85L
0.85L CẤP NGUỒN KHI KHÓA
ĐIỆN Ở VỊ TRÍ ON OR STAR
COÂNG TẮC ĐÈN
PHANH MOÂẹUN ẹIEÀU KHIEÅN ESP
MOÂẹUN ẹIEÀU KHIEÅN ABS COÂNG
TẮC ĐÈN PHANH
ĐÈN PHANH TREÂN CAO
ĐÈN PHANH ĐÈN PHANH SAU TRÁI
ĐÈN PHANH MOÂ ẹUN ẹIEÀU KHIỂN KHÓA THOÂNG MINH ĐÈN PHANH SAU PHẢI
ĐÈN PHANH
ĐẾN PHÂN PHOÁI NGUOÀN
ĐẾN PHÂN PHOÁI NGUOÀN ĐẾN PHÂN
PHOÁI NGUOÀN
COÂNG TAÉC ĐÈN PHANH
B A
Hình 2.25. Sơ đồ mạch điện hệ thống còi
của các bánh xe TCS (traction control system) và hệ thống điều khiển sự chệch hướng chủ động AYC (active yaw control).
Hệ thống ESP làm việc bằng cách can thiệp vào hệ thống phanh, hệ thống truyền lực và thậm chí là động cơ và hệ thông đánh lửa nhằm điều chỉnh hoạt động ở các hệ thống này nhằm mục đích đảm bảo tính ổn định cho xe khi xe vào cua, đi trên đường trơn, khi phanh và các điều kiện làm việc phức tạp khác.
2.2.6.1. Hệ thống chống hãm cứng bánh xe ABS
Hệ thống chống hãm cứng bánh xe ABS là giữ cho bánh xe trong quá trình phanh có độ trượt thay đổi trong giới hạn hẹp quanh giá trị xác định, khi đó hiệu quả phanh cao nhất (lực phanh đạt giá trị cực đại) đồng thời tính ổn định và tính dẫn hướng của xe là tốt nhất, thỏa mãn các yêu cầu cơ bản của hệ thống phanh là rút ngắn quãng đường phanh, cải thiện tính ổn định và khả năng điều khiển lái của xe trong khi phanh.
Ngoài ra do trên xe Kia Sorento còn được trang bị hệ thống ESP nên các môđun điều khiển của hệ thống ABS được cũng được sử dụng như là thiết bị chấp hành của hệ thống ESP.
Hình 2.27. Sơ đồ điều khiển hệ thống ESP
Hình 2.28: Sơ đồ tổng quát của một hệ thống chống hãm cứng bánh xe.
1. Cảm biến tốc độ; 2. Bộ phận điều khiển; 3. Cơ cấu thực hiện; 4. Nguồn năng lượng; 5. xi lanh chính ; 6. Xi lanh bánh xe hoặc bầu phanh.
6
1 2 3 4
5 Sơ đồ tổng quát của một hệ thống hỗ trợ phanh ABS như hình 2.28
Cảm biến tốc độ bánh xe là một cảm biến sử dụng hiệu ứng hall đã được giới thiệu ở đồng hồ đo tốc độ của xe. Bộ phận chấp hành có nhiệm vụ sử lý các tín hiệu nhận được từ các cảm biến sau đó gửi tín hiệu điều khiển đến cơ cấu thực hiện tiến hành giảm hoặc tăng áp suất trong dẫn động phanh. Chất lỏng được truyền từ xilanh chính đến các xilanh bánh xe để ép các má phanh vào đĩa phanh thực hiện quá trình phanh. Hệ thống hỗ trợ phanh ABS trên xe Kia Sorento thuộc loại bốn kênh bốn cảm biến tức là có bốn cảm biến tốc độ bánh xe và bốn cơ cấu chấp hành riêng rẽ để điều chỉnh áp lực dầu phanh ở từng bánh xe. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống như ở hình 2.29.
Hệ thống ABS hoạt động dưới sự chỉ đạo của môđun điều khiển ABS thông qua cơ cấu chấp hành là các van thủy lực điều khiển bằng điện. Mỗi dòng dẫn động đến một xy lanh bánh xe được điều khiển bằng hai van thủy lực hai cổng hai vị trí van vào là van thường mở và van xả là van thường đóng. Hệ thống phanh có hai dòng dẫn động độc lập môt dòng cho xilanh phanh bánh xe trước bên phải và xilanh phanh bánh xe sau bên trái và một dòng cho hai xilanh còn lại. Ngoài ra trong hệ thống còn có các chi tiết khác như van an toàn có chức năng giữ áp suất dầu phanh trong khu cực cao áp không vượt quá một giái trị đinh mức nhất định đảm bảo sự an toàn cho hệ thống trước những trục trặc có thể xảy ra trong quá trình vận hành. Bơm hồi dầu có nhiệm vụ bơm dầu ở khu vực có áp suất thấp sau bộ tích năng về xilanh chính đảm bảo dầu phanh luôn tuần hoàn trong quá trình hệ thống
Hình 2.29. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh ABS
1 .Van vào(thường mở), 2. Van ra(thường đóng), 3.Xi lanh phanh bánh trước, 4.
Xi lanh phanh bánh sau, 5. Bơm, 6. Bộ tích nắng, 7.Van an toàn, 8. Xi lanh phanh chính, 9. Bầu trợ lực
làm việc và không để xảy ra sự thiếu hụt dầu phanh ở xylanh chính làm tăng hành trình bàn đạp phanh. Cơ cấu tích trữ năng lượng tích trữ năng lượng khi hệ thống dư thừa và giải phóng năng lượng khi bơm và bộ trợ lực chưa kịp cung cấp.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh ABS: Nhiệm vụ của hệ thống ABS là ngăn sự trượt ở các bánh xe khi phanh vì vậy một khi chưa xuất hiện sự trượt thì hệ thống ABS chưa làm việc và lúc đó hệ thống phanh làm việc như một hệ thống phanh bình thường không có ABS. Lúc đó các van vào của hệ thống mở và các van ra cùng đóng dòng dầu đi trong các đường ống như hình 2.29 đến các bánh xe thực hiện quá trình phanh.
Khi xảy xuất hiện sự trượt ở các bánh xe các cảm biến tốc độ bánh xe sẽ nhận biết và gửi tín hiệu báo về cho ECU, ECU tính toán sau đó gửi tín hiệu đến điều khiển đóng mở các van điện từ một cách hợp lý để hạn chế sự trượt ở các bánh xe tối ưu hóa quá trình phanh. Quá trình làm việc của hệ thống ABS chia ra làm ba giai đoạn: giai đoạn tăng áp , giai đoạn duy trì áp suất và giai đoạn giảm áp.
Giai đoạn tăng áp: Hệ thống làm việc bình thường như không có ABS lúc này môđun điều khiển không gửi tín hiệu đến các van điện từ.
Giai đoạn duy trì áp suất: Khi các cảm biến phát hiện sự giảm nhanh của tốc độ bánh xe để tránh khả năng bánh xe bị hãm cứng bộ điều khiển gửi tín hiệu đến đóng các van vào ngắt đường thông từ xilanh phanh chính đến xilanh bánh xe xảy ra sự trượt làm áp suất trong các xilanh bánh xe sẽ không đổi ngay cả khi người lái vẫn đạp phanh.
Giai đoạn giảm áp: Khi mặc dù đã đóng van vào mà hệ thống vẫn nhận thấy khả năng bánh xe sẽ bị trượt, khi đó bộ điều khiển gửi tín hiệu đến mở van xả làm dầu phanh thoát khỏi vùng áp suất cao đi vào bộ tích năng làm giảm áp suất của hệ thống ngăn cản sự trượt của các bánh xe.
Khi tốc độ bánh xe tăng lên do mở van nạp thì bộ điều khiển nhận biết và lại gửu tín hiệu đến mở van vào quá trình cứ thế tiếp diễn và thực hiện nhiều lần trong một thời gian ngắn giữ cho bánh xe ở giới hạn trượt cục bộ tối ưu mà không bị hãm cứng bánh xe.
Sơ đồ mạch điện hệ thống ABS như hình 2.30.
Tín hiệu vào mà ABS tiếp nhận bao gồm tín hiệu từ công tắc bàn đạp phanh, tín hiêu từ cảm biến tốc độ bánh xe và cảm biến gia tốc (cảm biến G). Từ những tín hiệu này ECU của hệ thống ABS sẽ tính toán và kết hợp với những dữ liệu đã được lập trình sẵn để đưa ra những tín hiệu điều khiển hợp lý đến cơ cấu chấp hành là cụm các van điên từ và môtơ của bơm hồi dầu phanh. Ngoài ra ECU của ABS còn gửi tín hiệu tốc độ quay của bánh xe ra đến PCM và PDM để hiển thị tốc độ xe và báo lỗi của hệ thống ABS khi xảy ra sự cố trên bảng táplô. Theo sơ đồ mạch ta thấy môđun điều khiển ABS được chia ra làm hai bộ phận chính đó là bộ phân xử lý (ABS unit) và bộ phận thực hiện (valve block).
Dòng điện điều khiển các cuộn dây của van điện từ trong hệ thống ABS trên xe Kia Sorento có giá trị trong khoảng 9→17 vôn khi nằm ngoài giá trị này hệ thống sẽ báo lỗi thông qua đèn báo lỗi hệ thống trên bảng điều khiển.
0.3O
0.3W 0.3Br
0.5R 0.5L
0.5R 0.5L
0.5Y 0.5B
0.5Y 0.5B
2.5B 3.0B
0.5G/B 0.5G/B 0.5G/B
0.5GB 0.3L/O
0.3Gr/O
0.3Gr/O 0.3Gr/O 0.3Gr/O 0.3Gr/O
0.3Gr/O 3.0L 3.0G
0.3Gr/O 3.0L 2.5G
(SD110-8)
C- CAN
HIGH LOW
LIÊN KẾT DỮ LIỆU SD(200-2)
SD(200-4)
NGUOÀN MASSTÍN HIEÄU Vbalt
ECU
THEO DÕI MÔTƠ
FET FET
D0 CẢM BIẾN G
PCM PDM IPM
HỘP CẦU CHÌ VÀ RƠLE
GIAÉC KEÁT NOÁI
NGUOÀN MASS TÍN HIEÄU
ABS STOP LH ABS ABS ABS
F38 15A F38 15A ABS P
! BRAKE
B A
CẤP NGUỒN KHI KHÓA ĐIỆN Ở VỊ TRÍ ON OR STAR CẤP NGUỒN KHI KHÓA
ĐIỆN Ở VỊ TRÍ ON OR STAR
ĐẾN NGUỒN PHÂN PHỐI
ĐẾN NGUỒN PHAÂN PHOÁI
CẤP NGUỒN KHI KHÓA
ĐIỆN Ở VỊ TRÍ ON OR STAR LUÔN CẤP NGUỒN
ĐẾN NGUỒN PHAÂN PHOÁI ĐẾN NGUỒN PHAÂN PHOÁI BẢNG ĐIỀU KHIỂN
LIÊN KẾT DỮ LIỆU
GIAÉC KEÁT NOÁI
ĐẾN ĐÈN PHANH
COÂNG TAÉC ĐÈN PHANH
CÔNG TẮC ĐÈN PHANH
CẢM BIẾN TỐC ĐỘ BÁNH XE FLH CẢM BIẾN TỐC ĐỘ BÁNH XE FLH CẢM BIẾN TỐC ĐỘ BÁNH XE RLH CẢM BIẾN TỐC ĐỘ BÁNH XE RRH TÍN HIỆU TỐC ĐỘ
BÁNH XE RA
VAN ĐIỆN TỪ MOÂ ẹUN ẹIEÀU KHIEÅN ABS ĐẾN NGUỒN
PHAÂN PHOÁI
BỘ VI ĐIỀU KHIỂN C-CAN
FET MÔTƠ BỘ PHẬN CHẤP HÀNH FET VAN ĐIỆN TỪ
THEO DÕI VAN ĐIỆN TỪ BỘ PHẬN CHẤP HÀNH
FET MOÂTÔ
CUẽM ABS ĐẾN HỘP RƠ LE
VÀ CẦU CHÌ
F22 7.5A
(SD110-8) LUOÂN CAÁP NGUOÀN
F15 15A
(SD110-8) (SD110-2)
0.8G/B 38 EC01 12
E16 1 4
0.3Gr
EM21 EC01 2
11
E16 2 3
0.3Gr 0.3Gr
0.3Gr/O 0.5L
0.85L
0.85L
F22 7.5A F7 40A F5 40A
EC01
23 5EM21
23 3 1 EC01
CRD52 2 3 M11-B 1
14 CHG-K 40
CHG41 38 13
30 32 33
19 21
34 18
31
M01-C 2 1
I/P-E 12
MC11 24 M01-A
8
JM04 9 4
JM04 6 1
MC11 7 6
7 JC01 2
JC01 8 3
26
14 23 CHG41
CHG41
5
6 CF11
2
1 F31
3 4
2
1 F30
1
2 CHG34
8
9 EC01
2
1 E21
9 CF11
3 5
2 29 1 25 CHG41
28 0.3Gr/O
0.3Gr/O
0.3R 0.3W
0.3R 0.3W
0.3R 0.3W
0.3R 0.3W
0.3G 0.3O
0.3G
S P S P P S P S
FL SIG FL VCC FR SIG FR VCC RL VCC RL SIG RR VCC RR SIG
M
RR RL FR FL
IN OUT IN OUT IN OUT IN OUT
C2 C1
T0 2A 2B 4A 4B 3A 3B 1A 1B
F1 10A 2
i
(SD120-3) (SD110-9)
HI LO
Hình 2.30. Sơ đồ mạch điện điều khiển hệ thống ABS
Cảm biến túi khí trước
Tuùi khi ( Cho lại xe)
Tuùi khi ( Cho haình khạch) Chất tạo khí
Bộ thổi khí Bộ thổi khí
Chất tạo khí
Ngòi nổ Ngòi nổ Nguồn
Cảm biến túi khítrung tâm
Tai nạn Va đập
Cảm biến dổỷ phoỡng Cảm biến túi
khê trung tám vaì ECM
Hình 2.31. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của túi khí 2.2.6.3. Hệ thống túi khí SRS
Các túi khí được thiết kế và bố trí để bảo vệ lái xe và hành khách ngồi phía trước được tốt hơn ngoài biện pháp bảo vệ chính bằng dây an toàn. Trong trường hợp va đập mạnh từ phía trước túi khí làm việc cùng với đai an toàn để tránh hay làm giảm sự chấn thương bằng cách phồng lên nhằm làm giảm nguy cơ đầu hay mặt của lái xe hay hành khách phía trước đập thẳng vào tay lái hay bảng táplô.
Hoạt động của hệ thống túi khí: Khi có va đập mạnh, hệ thống túi khí phát hiện sự giảm tốc và kích nổ bộ thổi túi khí. Sau đó phản ứng hóa học trong bộ thổi khí ngay lập tức điền đầy túi bằng khí nitơ không độc để giảm nhẹ va chạm do chuyển động về phía trước và hai bên của hành khách. Điều này giúp bảo vệ đầu và mặt không bị đập vào vành tay lái hay bảng táplô. Khi túi khí xẹp xuống, nó tiếp tục hấp thụ năng lượng. Toàn bộ quá trình căng phồng, bảo vệ, xẹp xuống diễn ra trong vòng một giây.
Tùy theo phiên bản và yêu cầu của khách hàng mà số lượng túi khí và số lượng cảm biến va chạm trên xe khác nhau. Trong bài làm này mô tả hệ thông túi khí đầy đủ và hoàn thiện nhất của dòng xe này với trang bị là 6 túi khí cho hành khách và tài xế, hệ thống cảm biến với 6 cảm biến va chạm và một cảm biến gia tốc va chạm.
Hình 2.32. Cấu tạo bộ thổi khí cho ghế lái (a) và ghế phụ (b).
1. Cáp xoắn;2,14. Bộ thổi khí; 3. Bộ tạo khí; 4,19. Ngòi nổ; 5. Mặt vành tay lái; 6,11. Túi; 7,16. Chất mồi lửa; 8,15. Lưới lọc; 9. Vành tay lái; 10. Nắp bộ
thổi khí; 12. Cửa túi khí; 13. Vỏ; 17. Các lỗ thoát khí; 18. Chốt thổi khí a
)
b )
Hình 2.33. Sơ đồ hoạt động của bộ phận thổi khí.(a) và túi khí sau khi nổ (b) 1. Đến túi khí; 2. Lưới lọc; 3. Ngòi nổ; 4. Chất mồi lửa; 5. Bộ tạo khí; 6. Đến
túi khí; 7. Khí nitơ; 8. Cửa túi khí; 9. Lỗ thoát khí
a) b)
Bộ thổi khí và túi: Bộ thổi khí chứa ngòi nổ, chất cháy mồi, chất tạo khí... Túi khí được làm bằng nylông có phủ một lớp chất dẽo trên bề mặt bên trong. Túi khí có các lỗ thoát khí ở bên dưới để nhanh chóng xả khí nitơ sau khi túi khí đã bị nổ.
Hoạt động của bộ thổi khí: Khi các cảm biến túi khí bật do lực giảm tốc tạo ra khi xe bị đâm mạnh từ phía trước, dòng điện chạy đến ngòi nổ và nóng lên. Kết quả là nhiệt này làm bắt cháy chất cháy (chứa trong ngòi nổ) và làm lửa lan truyền ngay lập tức đến chất mồi và chất tạo khí. Chất tạo khí tạo ra một lượng lớn khí nitơ, khí này đi qua màng lọc, được làm mát và sau đó đi vào túi. Túi phồng lên ngay lập tức bởi khí nó xé rách mặt vành tay lái hay cửa túi khí và phồng lên trong khoang hành khách. Túi khí xẹp nhanh xuống sau khi nổ do khí thoát qua các lỗ khí xả khí. Nó làm giảm lực va đập vào túi khí cũng như bảo đảm tầm nhìn rộng
Hình 2.34. Cấu tạo cảm biến va chạm loại bán dẫn
Vật nặng Lực giảm tốc
Phía trước
Thước thẳng
Mạch tích hợpMạch tích hợp
Thước thẳng Vật nặng Lực giảm tốc
Phia trước
Cảm biến va chạm: Cảm biến loại bán dẫn bao gồm một thước thẳng và một mạch tích hợp. Cảm biến này đo và chuyển đổi lực giảm tốc thành tín hiệu điện. Điện áp tín hiệu phát ra thay đổi tuyến tính theo mức độ giảm tốc. Tín hiệu này sau đó được gửi đến mạch điều khiển kích nổ và được dùng để đánh giá xem có cần kích hoạt túi khí hay không.
Trên xe được sử dụng loại cảm biến va chạm bán dẫn vì có độ chính xác cao và có thể dùng lại được nếu như không bị biến dạng và sau khi qua self-test không để lại lỗi nào.
Cảm biến túi khí trước: Cảm biến túi khí trước được lắp bên trong của hai sườn trước. Bộ cảm biến này là loại cơ khí. Khi cảm biến phát hiện lực giảm tốc vượt quá giới hạn nhất định cho xe bị đâm từ phía trước, các tiếp điểm trong cảm biến chạm vào nhau, gửi một tín hiệu đến bộ cảm biến túi khí trung tâm.
Hình 2.35. Cấu tạo của cảm biến túi khí trước
Hình 2.36. Sơ đồ hoạt động của cảm biến túi khí trước
Cảm biến này không thể tháo rời ra. Cấu tạo bộ cảm biến bao gồm vỏ, rôto lệch tâm, khối lượng lệch tâm, tiếp điểm cố định và tiếp điểm quay. Một điện trở được lắp bên ngoài của bộ cảm biến. Nó được dùng để chẩn đoán hở mạch hay ngắn mạch trong mạch cảm biến túi khí trước.
Thông thường, rôto lệch tâm ở trạng thái như hình vẽ dưới (ở trạng thái bình thường) do lực của lò xo lá. Do vậy tiếp điểm cố định và tiếp điểm quay không tiếp xúc nhau. Khi có tai nạn, và nếu mức độ giảm tốc tác dụng lên khối lượng lệch tâm vượt quá một giá trị xác định, khối lượng lệch tâm, rôto lệch tâm và tiếp điểm quay sẽ quay sang bên trái, tạo nên trạng thái như trong hình dưới (trạng thái kích hoạt). Nó làm cho tiếp điểm quay tiếp xúc với tiếp điểm cố định và cảm biến túi khí được bật.
Cáp xoắn: Cáp xoắn được dùng để nối điện từ phía thân xe (cố định) đến vành tay lái (chuyển động quay). Vỏ được lắp trong cụm công tắc tổng. Rôto quay cùng với vành tay lái. Cáp có chiều dài khoảng 4,8 (m) và được đặt bên trong vỏ sao cho nó bị chùng. Một đầu của cáp được gắn vào vỏ, còn đầu kia gắn vào rôto. Khi vành tay lái quay sang phải hay trỏi, nú cú thể quay được chỉ bằng độ chựng của cỏp (2 và ẵ vòng)
Sơ đồ mạch điện điều khiển hệ thống túi khí SRS trên xe Kia Sorento như hình 2.37 bên dưới
.