Đồ án Sua chua he thong ABS
lượt xem 69
download
Tham khảo tài liệu 'đồ án sua chua he thong abs', kỹ thuật - công nghệ, cơ khí - chế tạo máy phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Đồ án Sua chua he thong ABS
- Trêng §HSPKT Hng yªn. Khoa C¬ KhÝ §éng Lùc. MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Ngµy nay, nÒn kinh tÕ x· héi ph¸t triÓn m¹nh mÏ, nhu cÇu di chuyÓn ®i l¹i t¨ng cao, «t« lµ ph¬ng tiÖn tham gia lu th«ng trªn ®êng bé cã sè luîng lín. Khi ®êi sèng ngµy mét n©ng cao th× yªu cÇu vÒ an toµn cho ng êi vµ phu¬ng tiÖn còng ph¶i n©ng cao vµ mét trong nh÷ng c¬ cÊu ®¶m b¶o sù an toµn trªn «t« lµ hÖ thèng phanh. Do mËt ®é «t« trªn ®êng ngµy cµng lín vµ tèc ®é chuyÓn ®éng ngµy cµng cao cho nªn vÊn ®Ò tai n¹n giao th«ng trªn ®êng lµ vÊn ®Ò cÊp thiÕt hµng ®Çu lu«n cÇn ph¶i quan t©m. ë níc ta nh÷ng n¨m gÇn ®©y sè vô tai n¹n vµ sè ngêi chÕt do tai n¹n lµ rÊt lín. Theo thèng kª cña c¸c n íc th× trong tai n¹n giao th«ng ®êng bé 60-70% do con ngêi g©y ra, 10-15% do h háng m¸y mãc, trôc trÆc vÒ kü thuËt vµ 20-30% do ® êng x¸ xÊu. Trong nguyªn nh©n h háng do m¸y mãc, trôc trÆc vÒ kü thuËt th× tû lÖ tai n¹n do c¸c côm cña «t« g©y nªn ®îc thèng kª nh sau: Phanh ch©n 52,2-74,4%, phanh tay 4,9-16,1%, l¸i 4,9-19,2%, chiÕu s¸ng 2,3-8,7%, b¸nh xe 2,5-10%, c¸c h háng kh¸c 2-18,2%. Tõ c¸c sè liÖu nªu trªn thÊy r»ng, tai n¹n do hÖ thèng phanh chiÕm tû lÖ lín nhÊt trong c¸c tai n¹n do kü thuËt g©y lªn. ChÝnh v× thÕ mµ hiÖn nay hÖ thèng phanh ngµy cµng ®îc c¶i tiÕn, tiªu chuÈn vÒ thiÕt kÕ chÕ t¹o vµ sö dông hÖ thèng phanh ngµy cµng nghiªm ngÆt vµ chÆt chÏ. ChÝnh v× thÕ, em ®· chän ®Ò tµi “ X©y dùng quy tr×nh söa ch÷a, ®iÒu chØnh hÖ thèng phanh ABS” ®Ó t×m hiÓu nghiªn cøu vÒ kÕt cÊu c¬ b¶n cña hÖ thèng phanh ABS . Đồng thời giúp cho việc bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống phanh ABS đạt hiệu quả, đảm báo an toàn cho người và xe trong quá trình vận hành Em xin chân thành cảm ơn thầy Đỗ Văn Cường người trực tiếp hướng dẫn cùng các thầy trong bộ môn ôtô, Khoa Cơ Khí Động Lực - Trường ĐHSPKT Hưng Yên đã giúp đỡ chúng em trong quá trình thực hiện đề tài. Em xin chân thành cảm ơn! 1
- Trêng §HSPKT Hng yªn. Khoa C¬ KhÝ §éng Lùc. Hưng yên, ngày.22.tháng.12. năm 2011 CHƯƠNG I. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Đặt vấn đề. Cơ cấu phanh là cơ cấu an toàn chủ động của ô tô, dùng để giảm tốc độ hay dừng và đỗ ôtô trong những trường hợp cần thiết. Nó là một trong những cụm tổng thành chính và đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển ô tô trên đường. Chất lựơng của một cơ cấu phanh trên ô tô được đánh giá thông qua tính hiệu quả phanh (thể hiện qua các chỉ tiêu như quãng đường phanh, gia tốc chậm dần, thời gian phanh và lực phanh), đồng thời đảm bảo tính ổn định chuyển động của ô tô khi phanh. Đây là vấn đề luôn được quan tâm và nghiên cứu của các nhà khoa học, các chuyên gia kỹ thuật trong ngành công nghiệp ôtô. Nền công nghiệp ôtô đang ngày càng phát triển mạnh, số lượng ô tô tăng nhanh, mật độ lưu thông trên đường ngày càng lớn. Các xe ngày càng được thiết kế với công suất cao hơn, tốc độ chuyển động nhanh hơn thì yêu cầu đặt ra với cơ cấu phanh cũng càng cao và nghiêm ngặt hơn. Một ô tô có cơ cấu phanh tốt, có độ tin cậy cao thì mới có khả năng phát huy hết công suất, xe mới có kh ả năng chạy ở tốc độ cao, tăng tính kinh tế nhiên liệu, tính an toàn và hiệu quả vận chuyển của ô tô. Một vấn đề lớn và cũng là bài toán quan trọng cần phải giải quyết đối với hoạt động của cơ cấu phanh, đó là khi ô tô phanh gấp hay phanh trên các loại đường có hệ số bám õ thấp như đường trơn, đường đóng băng, tuyết thì dễ xảy ra hiện tượng sớm bị hãm cứng bánh xe, tức hiện tượng xe bị trựơt lết trên đường khi phanh. Khi đó quãng đường phanh sẽ kéo dài hơn, tức hiệu quả phanh thấp đi, đồng thời dẫn đến tình trạng mất ổn định hướng và khả năng điều khiển của ô tô. 2
- Trêng §HSPKT Hng yªn. Khoa C¬ KhÝ §éng Lùc. Nếu các bánh xe trước sớm bị bó cứng làm cho xe không thể chuyển hướng theo sự điều khiển được, nếu các bánh sau bị bó cứng, do sự khác nhau về hệ số bám giữa bánh trái và bánh phải với mặt đường nên làm đuôi xe bị lạng, xe bị trượt ngang của các bánh xe dễ dẫn đến các hiện tượng quay vòng thừa làm mất tính ổn định khi xe quay vòng. Để giải quyết bài toán về vấn đề hiệu quả và tính ổn định khi phanh này, phần lớn các ô tô hiện đại đều được trang bị. Cơ cấu cơ cấu chống hãm c ứng bánh xe khi phanh, gọi là cơ cấu . Anti- lock Bracking System. và thường được viết và gọi tắt là cơ cấu ABS. Cơ cấu hoạt động chống hiện tượng bị hãm cứng của bánh xe bằng cách điều khiển thay đổi áp suất dầu tác dụng lên các c ơ c ấu phanh ở các bánh xe ngăn không cho nó bị hãm cứng khi phanh trên đường trơn hoặc khi phanh gấp, đảm bảo tính hiệu quả và tính ổn định của ô tô trong quá trình phanh. Ngày nay, ABS đã giữ vai trò quan trọng không thể thiếu trong các cơ cấu phanh hiên đại, đã trở thành tiêu chuẩn bắt buộc đối với phần lớn các nước trên thế giới. Ở thị trường Việt Nam, ngoài một phần lớn các xe nhập cũ đã qua s ử dụng, một số loại xe được lắo ráp trong nướccũng trang bị cơ cấu này Để sử dụng và khai thác có hiệu quả tất cả các tính năng ưu việt của cơ cấu ABS nói riêng và của ô tô nói chung, việc thực hiện đề tài xây dựng quy trình kiểm tra, sửa chữa Hệ thống phanh ABS là hết sức quan trọng cần đặt lên hàng đầu. 1.2. Sơ lược về nội dung và các thiết bị, mô hình v ề c ơ c ấu ABS ở nước ta trong thời gian qua. Nhờ sự phát triển nhanh về khoa học kỹ thuật, trên thế giới đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về cơ cấu phanh ABS và đưa vào ứng dụng có hiệu quả, ngày càng cải tiến và tối ưu hoá quá trình điều khiển của cơ cấu. Theo đó nội dung chương trình và công nghệ chế tạo mô hình để phục vụ cho công tác giảng dạy cũng được làm rất tốt. Những kết quả mới, cơ cấu mới được đưa ra sử dụng bên ngoài cũng đều được đưa lên mô hình để giảng dạy. Các mô hình cơ cấu phanh ABS thường được chế tạo dựa trên các chi tiết thật của ô tô và có các dạng: Mô hình các cụm chi tiết rời, mô hình cắt các chi tiết, mô hình cấu tạo của cơ cấu và mô hình làm việc. Các mô hình làm việc của c ơ cấu ABS do các công ty chuyên sản xuất thiết bị dạy học ở các nước sản xuất được thiết kế trên xa bàn và bố trí đầy đủ như một cơ cấu thật trên xe, có thể xem 3
- Trêng §HSPKT Hng yªn. Khoa C¬ KhÝ §éng Lùc. như một cơ cấu phanh trên xe thu nhỏ lại, giá thành của các mô hình như vậy là rất cao. Viện vật lý có chế tạo một số mô hình hoạt động của cơ cấu ABS nhưng trên cơ sở các thiết bị của cơ cấu phanh xe máy, lập trình chương trình điều khiển, cũng không giống như hoạt động của cơ cấu phanh thật. CHƯƠNG 2 CẤU TẠO, HOẠT ĐỘNG CỦA CỤM CHI TIẾT CỦA CƠ CẤU ABS 2.1. Giới thiệu chung. Cơ cấu ABS được thiết kế dựa trên cấu tạo của một cơ cấu phanh th ường. Ngoài ra các cụm bộ phận chính của một cơ cấu phanh như cụm xy lanh chính, bầu trợ lực, cơ cấu phanh bánh xe, các van điều hoà lực phanh.Để thực hiện chức năng chống hãm cứng bánh xe khi phanh, thì cơ cấu ABS cần trang bị thêm các bộ phận như : cảm biến tốc độ bánh xe, hộp diều khiển điện tử (ECU), bộ chấp hành thuỷ lực, bộ chẩn đoán, báo lỗi. Một cơ cấu ABS bao gồm 3 cụm bộ phận chính : - Cụm tín hiệu vào gồm các cảm biến tốc độ bánh xe, công tắc báo phanh, … có nhiệm vụ gửi thông tin tốc độ bánh xe, tín hiệu phanh về hộp điều khiển điện tử (ECU), dưới dạng tín hiệu điện. - Hộp điều khiển điện tử (ECU) có chức năng nhận và xử lý các tín hiệu vào, đưa tín hiệu điều khiển đến bộ chấp hành thuỷ lực, điều khiển quá trình phanh chống bó cứng bánh xe. 4
- Trêng §HSPKT Hng yªn. Khoa C¬ KhÝ §éng Lùc. - Bộ phận chấp hành gồm có bộ điều khiển thuỷ lực, bộ phận hiển thị đèn báo phanh ABS, bộ phận kiểm tra, chẩn đoán. Trong đó : + Bộ điều khiển thuỷ lực nhận tín hiệu điều khiển từ ECU thực hiện quá trình phân phối áp suất dầu đến các cơ cấu phanh bánh xe. + Bộ phận hiển thị đèn báo phanh và bộ phận kiểm tra chẩn đoán có chức năng báo cho người lái xe biết khi cơ cấu ABS gặp sự cố, dưới dạng các xung điện hoặc là tín hiệu nhấp nháy của đèn báo. Trên các xe đời mới hiện nay, thường ECU được lắp tích hợp chung,thành một cụm với bộ điều khiển thủy lực. Điều này giúp giảm xác suất hư hỏng về đường dây điện và dễ kiểm tra sửa chữa. B Ộ PH Ậ N CH Ấ P HÀNH TÍN HIỆU VÀO B ộ ph ận ch ấp hành thu ỷ C¶m biÕ tèc ® b¸nh xe n é lực ECU C«ng tắc b¸o phanh Đèn báo ABS Cảmbiến gi¶mtèc Ch ế đ ộ d ự phòng Hình 2.1: Sơ đồ khối các cụm chức năng của cơ cấu ABS. Hình 2.2: Sơ đồ điều khiển cơ cấu phanh thường. 1: Bàn đạp phanh. 4: Ống dẫn dầu. 2: Bình đựng dầu. 5, 6: Má phanh. 3: Xylanh chính 5
- Trêng §HSPKT Hng yªn. Khoa C¬ KhÝ §éng Lùc. Hình 2.3: Sơ đồ điều khiển của cơ cấu ABS. Nguyên tắc điều khiển cơ bản của cơ cấu ABS như sau: - Các cảm biến tốc độ bánh xe nhận biết tốc độ góc của các bánh xe và gửi tín hiệu về ECU dưới dạng các xung điện áp xoay chiều. - ECU theo dõi tình trạng các bánh xe bằng cách tính tốc độ xe và sự thay đổi tốc độ bánh xe, xác định mức trượt dựa trên tốc độ các bánh xe. - Khi phanh gấp hay phanh trên những đường ướt, trơn trượt có hệ số bám thấp, ECU điều khiển bộ chấp hành thuỷ lực cung cấp áp suất dầu tối ưu cho mỗi xy lanh phanh bánh xe theo các chế độ tăng áp, giữ áp hay giảm áp để duy trì độ trượt nằm trong giới hạn tốt nhất, tránh bị hãm cứng bánh xe khi phanh. 2.2. Cấu tạo và nguyên lý làm viêc của các cụm chi tiết và c ả c ơ c ấu ABS . 2.2.1. Cảm biến tốc độ bánh xe. Cảm biến tốc độ bánh xe dùng để đo vận tốc góc của bánh xe và gửi v ề ECU dưới dạng các tín hiệu điện. 6
- Trêng §HSPKT Hng yªn. Khoa C¬ KhÝ §éng Lùc. C ảm biến tốc độ bánh tr ước Hình 2.4: Vị trí lắp cảm biến. Nam chân vĩnh c ửu Nam ch© n Cuén d© y vÜ cửu nh Cuộn dây Lâi Ra Rôto c ảm biến ` A Hình 2.5: Cảm biến tốc độ bánh xe loại điện từ. Tuỳ theo cách điều khiển khác nhau, các cảm biến tốc độ bánh xe thường được gắn ở mỗi bánh xe để đo riêng rẽ từng bánh hoặc được gắn ở vỏ bọc của cầu chủ động, đo tốc độ trung bình của hai bánh xe dựa vào tốc độ của bánh răng vành chậu. Ở bánh xe, cảm biến tốc độ được gắn cố định trên các giá đỡ của các bánh xe, vành răng cảm biến được gắn trên đầu ngoài của bán trục hay trên cụm moay ơ bánh xe, đối diện và cách cảm biến tốc độ một khe hở nhất định gọi là khe hở từ. Cảm biến tốc độ bánh xe có hai loại : Cảm biến điện từ và cảm biến HALL. Trong đó loại cảm biến điện từ được sử dụng phổ biến hơn. 2.2.1.1 Cấu tạo: Gồm một nam châm vĩnh cửu, một cuộn dây quấn quanh lõi từ, hai đầu cuộn dây được nối với ECU (hình 2.5) 2.2.1.2 Nguyên lý làm việc. Khi bánh xe quay, vành răng quay theo, khe hở A giữa hai đầu lõi từ và vành răng thay đổi, từ thông biến thiên làm xuất hiện trong cuộn dây một sức điện động xoay chiều dạng hình sin có biên độ và tần số thay đổi tỉ lệ theo tốc độ góc của bánh xe(hình 2.6). Tín hiệu này liên tục được gửi về ECU. Tuỳ theo cấu tạo của 7
- Trêng §HSPKT Hng yªn. Khoa C¬ KhÝ §éng Lùc. cảm biến, vành răng và khe hở giữa chúng, các xung điện áp tạo ra có thể nhỏ dưới 100mV ở tốc độ thấp, hoặc cao hơn 100V ở tốc độ cao. +V Ở tốc đ ộ cao Ở tốc đ ộ th ấp 0 -V Hình 2.6:Tín hiệu diên áp ở tốc độ bánh xe Khe hở không khí giữa lõi từ và đỉnh răng của vành răng cảm biến chỉ khoảng 1mm và độ sai lệch phải nằm trong giới hạn cho phép. Cơ cấu ABS sẽ không làm việc tốt nếu khe hở nằm ngoài giá trị tiêu chuẩn. 2.2.2. Cảm biến giảm tốc. Trên một số xe ngoài cảm biên tốc độ bánh xe còn đ ược trang bị thêm một cảm biến giảm tốc cho phép ECU xác định chính xác hơn sự giảm tốc của xe trong quá trình phanh. Kết quả là, mức độ đáp ứng của ABS được cải thiện tốt hơn. Nó thường được sử dụng nhiều trên xe 4WD bởi vì nếu một trong các bánh xe bị hãm cứng thì các bánh xe khác cũng có xu hướng bị hãm cứng theo, do t ất cả các bánh được nối với cơ cấu truyền lực nên có tốc độ ảnh hưởng lẫn nhau. Cảm biến giảm tốc còn gọi là cảm biến “G”. LEDs C ảm biến giảm tốc Đĩa x ẻ rãnh Đĩa x ẻ rãnh Transistor Trước quang Trong quá trình gi ảm t ốc Hình 2.7: Vị trí và cấu tạo cảm biến giảm tốc Cấu tạo của cảm biến như (hình 2.7) gồm hai cặp đèn LED và phototransistors, một đĩa xẻ rãnh và một mạch biến đổi tín hiệu. Đặc điểm của đèn LED là phát sáng khi cấp điện và phototransistors là dẫn điện khi có ánh sáng chiếu vào. Khi mức độ giảm tốc của xe thay đổi, đĩa xẻ rãnh lắc theo chiều dọc xe tương ứng với mức độ giảm tốc. Các rãnh trên đĩa cắt cho ánh sáng từ đèn LED 8
- Trêng §HSPKT Hng yªn. Khoa C¬ KhÝ §éng Lùc. đến phototransistors, làm phototransistors đóng, mở, báo tín hiệu về ECU. ECU nhận những tín hiệu này để xác định chính xác trạng thái mặt đường và thực hiện các điều chỉnh thích hợp. Tín hiệu này cũng được dùng để ECU điều khiển chế độ làm chậm sự tăng mômen xoay xe. Sử dụng hai cặp LED và phototransistors sẽ tạo ra sự đóng và mở của các phototransistors chia mức độ giảm tốc thành 4 mức . Hình 2.8: Các chế độ hoạt động của cảm biến giảm tốc. 2.2.3. Cảm biến gia tốc ngang. Cảm biến gia tốc ngang được trang bị trên một vài kiểu xe, giúp tăng khẳ năng ứng xử của xe khi phanh trong lúc đang quay vòng, có tác dụng làm chậm quá trình gia tăng mô men xoay xe. Trong quá trình quay vòng, các bánh xe phía trong có xu hướng nhấc lên khỏi mặt đất do lực ly tâm và các yếu tố góc đ ặt bánh xe. Ngược lại, các bánh xe bên ngoài bị tỳ mạnh xuống mặt đường đặc biệt là các bánh xe phía trước bên ngoài. Vì vậy các bánh xe phía trong có xu hướng bó c ứng dễ dàng hơn so với các bánh xe ở phía ngoài. Cảm biến gia tốc ngang có nhiệm vụ xác định gia tốc ngang của xe khi quay vòng và gửi tín hiệu về ECU. Trong trường hợp này một cảm biến kiểu phototransistors giống như cảm biến giảm tốc được gắn theo trục ngang của xe hay một cảm biến kiểu bán dẫn được sử dụng để đo gia tốc ngang. Ngoài ra cảm biến kiểu bán dẫn cũng được sử dụng để đo sự giảm tốc, do nó có thể đo được cả gia tốc ngang và gia tốc dọc. 9
- Trêng §HSPKT Hng yªn. Khoa C¬ KhÝ §éng Lùc. Phía trước Đĩa x ẻ dãnh 45 0 450 LEDS Phĩa trước C ảm biến bán d ẫn Transistor quang Kiểu transistor quang Kiểu bán d ẫn Hình 2.9: Cảm biến gia tốc ngang. 2.2.4. Hộp điều khiển điện tử (ECU). 2.2.4.1. Chức năng của hộp điều khiển điện tử (ECU). Nhận biết thông tin về tốc độ góc của các bánh xe, từ đó tính toán ra tốc độ bánh xe và sự tăng giảm tốc của nó, xác định tốc độ xe, tốc độ chuẩn của bánh xe và ngưỡng trượt, để nhận biết nguy cơ bị hãm cứng của bánh xe để: +Cung cấp tín hiệu điều khiển đến bộ chấp hành thuỷ lực. +Thực hiện chế độ kiểm tra, chẩn đoán, lưu giữ mã hư hỏng và chế độ an toàn và gửi thông tin thông qua các đèn tín hiệu là sự nhấp nháy của đèn. Chu ẩn X ử lý đi ều Logic đi ều đoán an khiển khi ển toàn l ỗi 23 1 Tác đ ộng áp su ất dầu Hình 2.10 :Các chức năng điều khiển của ECU 1: Cảm biến tốc độ bánh xe. 2: Xylanh phanh bánh xe. 10
- Trêng §HSPKT Hng yªn. Khoa C¬ KhÝ §éng Lùc. 3: áp suất dầu phanh. 2.2.4.2. Cấu tạo. Cấu tạo của ECU là một tổ hợp các vi xử lý, được chia thành 4 cụm chính và nhận các vai trò khác nhau (hình 2.10) - Phần xử lý tín hiệu. - Phần logic điều khiển. - Bộ phận an toàn. - Bộ chẩn đoán và lưu giữ mã lỗi. a, Phần xử lý tín hiệu. Trong phần này các tín hiệu được cung cấp đến bởi các cảm biến tốc độ bánh xe sẽ được biến đổi thành dạng thích hợp để sử dụng cho phần logic điều khiển. Để ngăn ngừa sự trục trặc khi đo tốc độ bánh xe, sự giảm tốc của xe, … có thể phát sinh trong quá trình thiết kế và vận hành của xe thì các tín hiệu vào được lọc trước khi sử dụng. Các tín hiệu được xử lý xong được chuyển qua phần logic điều khiển. b, Phần lôgic điều khiển. Dựa trên các tín hiệu vào, phần logic tính toán để xác định các thông số c ơ bản như gia tốc của bánh xe, tốc độ chuẩn, ngưỡng trượt, gia tốc ngang. Các tín hiệu từ phần lôgic điều khiển,điều khiển các van điện từ trong bộ chấp hành thuỷ lực, làm thay đổi áp suất dầu cung cấp đến các cơ cấu phanh theo các chế độ tăng, giữ và giảm áp suất. c, Bộ phận an toàn. Một mạch an toàn ghi nhận những trục trặc của các tín hiệu trong cơ cấu cũng như bên ngoài có liên quan. Nó cũng can thiệp liên tục vào trong quá trình điều khiển của cơ cấu. Khi có một lỗi bị phát hiện thì cơ cấu ABS được ngắt và được báo cáo cho người lái thông qua đèn báo ABS được bật sáng. Mạch an toàn liên tục giám sát điện áp bình ắc quy. Nếu điện áp nhỏ dưới mức quy định thì cơ cấu ABS được ngắt cho đến khi điện áp đạt trở lại trong phạm vi qui định, lúc đó cơ cấu lại đặt trong tình trạng sẵn sàng hoạt động. Mạch an toàn cũng kết hợp một chu trình kiểm tra d, Bộ chuẩn đoán và lưu giữ mã lỗi. 11
- Trêng §HSPKT Hng yªn. Khoa C¬ KhÝ §éng Lùc. Để giúp cho việc kiểm tra và sửa chữa được nhanh chóng và chính xác, ECU sẽ tiến hành kiểm tra ban đầu và trong quá trình xe chạy sẽ ghi và l ưu lại các l ỗi hư hỏng trong bộ nhớ dưới dạng các mã lỗi hư hỏng, nhưng cũng có những mã lỗi không thể tự xoá được kể cả khi tháo cả cực bình ắc quy. Trong trường hợp này, sau khi sửa chữa xong phải tiến hành xoá mã lỗi hư hỏng theo qui đ ịnh c ủa nhà chế tạo. Sơ đồ mạch điện ABS Đèn báo phanh Cầu chì Cầu chì STOP Công tắc Công tắc báo DOME phanh tay mức dầu phanh Cầu chì Khoá điện Công tắc đèn phanh Gauge Đèn báo ABS W BAT IG STP Cầu chì ECU IG Giắc sửa chữa Cảm bi ến MR FL AM FR+ Bộ chấp hành ABS Rơle điều khiển ABS t ốc đ ộ FR- Cảm biến báo trước - ph ải FL ABS đèn hỏng Cảm bi ến MT FL + t ốc đ ộ Rơle môtơ Môt ơ FL - trước - trái ABS ECU b ơm FL ALT Cảm bi ến RR+ AST t ốc đ ộ RR- RF SOL * Đèn phanh sau - ph ải SFR Cảm bi ến RL + LF SOL * t ốc đ ộ RL - SFL sau - trái RR SOL * Rơle van điện TC SRR FL MAIN Gi ắc ki ể tra m LR SOL * TS SRL Cảm bi ến gi ản GS1 t ốc ( 4WD ) GS2 SR GST R GND GND SOL *: V an đi ện Hình 2.11: Sơ đồ mạch điện ABS của xe TOYOTA CELICA. * Quá trình điều khiển chống hãm cứng bánh xe khi phanh. ECU điều khiển các van điện trong bộ chấp hành thuỷ lực đóng mở các cửa van, thực hiện các chu trình tăng, giữ và giảm áp suất ở các xylanh làm việc các bánh xe, giữ cho bánh xe không bị bó cứng bằng các tín hiệu điện. Có hai phươg pháp điều khiển: - Điều khiển bằng cường độ dòng điện cấp đến các van điện, phương pháp này sử dụng đối với các van điện 3 vị trí. Phần lớn hiện nay đang điều khiển ở 3 12
- Trêng §HSPKT Hng yªn. Khoa C¬ KhÝ §éng Lùc. mức cường độ dòng điện là: 0; 2 và 5A tương ứng với các chế độ tăng, giữ và giảm áp suất. - Điều khiển bằng điện áp 12V cấp đến các van điện, phương pháp này s ử dụng đối với các van điện 2 vị trí. Mặc dù tín hiệu đến các van điện là khác nhau đối với từng loại xe là khác nhau nhưng việc điều khiển tốc độ các bánh xe về cơ bản là giống nhau. Các giai đoạn điều khiển được thể hiện như ( hình 2.12). T ốc độ xe C A B D T ốc đ ộ Tốc độ bánh xe + 0 Gia tốc bánh xe - giảm u T ín giữ h iệ tăng Áp suất d ầu xylanh bánh xe Thời gian(s) Hình 2.12: Điều khiển chống hãm cứng bánh xe khi phanh. Khi phanh, áp suất dầu trong mỗi xylanh bánh xe tăng lên và tốc độ xe giảm xuống. Nếu có bánh xe nào có xu hướng bị bó cứng ECU điều khiển giảm áp suất dầu ở bánh xe đó. Giai đoạn A: ECU điều khiển van điện ở chế độ giảm áp, vì vậy giảm áp suất dầu ở xylanh bánh xe. Sau đó ECU chuyển các van điện sang chế độ giữ áp để theo dõi sự thay đổi về tốc độ của các bánh xe, nếu thấy cần giảm thêm áp suất ở bánh nào thì nó sẽ điều khiển giảm tiếp áp suất ở bánh đó. 13
- Trêng §HSPKT Hng yªn. Khoa C¬ KhÝ §éng Lùc. Giai đoạn B: Tuy nhiên, khi giảm áp suất dầu lực phanh tác dụng lên bánh xe lại giảm đi không đủ hãm xe dừng lại nên ECU liên tục điều khiển các van điện chuyển sang chế độ tăng và giữ áp. Giai đoạn C: Khi áp suât dầu tăng từ từ như trên làm cho bánh xe có xu hướng l ại b ị bó cứng vì vậy các van điện được điều khiển sang chế độ giảm áp. Giai đoạn D: Do áp suất dầu trong bánh xe lại giảm (giai đoạn C),ECU lại bắt đầu điều khiển tăng áp như (giai đoạn B) và chu kỳ được lặp đi lặp lại cho đến khi xe dừng hẳn. 2.2.5. Bộ chấp hành thuỷ lực. 1 Ra Vào 2 3 RR FL F R RL 4 MCP M CS 5 3 Relay động cơ b ơm 1 Vít 2 T ấm ch ắn 4 Relay solenoid 5 Đ ộng c ơ bơm Hình 2.13: Bộ chấp hành thuỷ lực. 2.2.5.1. Cấu tạo. Bộ chấp hành thuỷ lực có chức năng cung cấp áp suất dầu tối ưu đ ến các xylanh phanh bánh xe theo sự điều khiển của hộp điều khiển điện tử ECU tránh hiện tượng bị hãm cứng bánh xe khi phanh. Cấu tạo của một bộ chấp hành thuỷ lực gồm có các bộ phận chính sau: các van điện từ, motor điện dẫn động bơm dầu, bơm dầu và bình tích áp, rơ le bơm, rơ le van điện từ. 14
- Trêng §HSPKT Hng yªn. Khoa C¬ KhÝ §éng Lùc. a. Van điện từ. Van địên từ trong bộ chấp hành có hai loại là loại 2 vị trí và loại 3 vị trí. Cấu tạo chung của một van điện từ gồm một cuộn dây điện, lõi van, các c ửa van và van một chiều. Van điện từ có chức năng đóng mở các cửa van theo sự điều khiển của ECU để điều chỉnh áp suất dầu đến các xylanh bánh xe. b. Motor điện và bơm dầu. Một bơm dầu kiểu piston được dẫn động bởi một motor điện có chức năng đưa ngược dầu từ bình tích áp về xylanh chính trong các chế độ giảm và giữ áp. Bơm được chia ra làm hai buồng làm việc độc lập thông qua hai piston trái và phải được điều khiển bằng cam lệch tâm, các van một chiều chỉ cho dòng dầu đi từ bơm về xylanh chính. c. Bình tích áp. Bình tích áp chứa dầu hồi về từ xylanh phanh bánh xe, nhất thời làm giảm áp suất dầu ở xylanh phanh bánh xe. 2.2.5.2. Nguyên lý hoạt động. Sơ đồ (hình 2.14) thể hiện sự hoạt động của một bộ chấp hành thuỷ lực loại 4 van điện 3 vị trí. Hai van điện điều khiển độc lập hai bánh trước trong khi hai van còn lại điều khiển đồng thời hai bánh sau. Vì vậy cơ cấu này gọi là ABS 3 kênh. Hình 2.14: Sơ đồ bộ chấp hành thủy lực 15
- Trêng §HSPKT Hng yªn. Khoa C¬ KhÝ §éng Lùc. a. Khi phanh bình thường (ABS không hoạt động). Khi phanh xe ở tốc độ chậm (dưới 8 km/h hay 12,25km/h tuỳ từng loại xe) hay rà phanh trong trường hợp này ABS không hoạt động và ECU không gửi dòng điện đến cuộn dây của van địên từ. 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 (hình 2.15). Dầu phanh từ xylanh chính qua cửa A đến cửa C trong van điện 3 vị trí rồi tới xylanh bánh xe. Dầu phanh không vào được bơm bởi van một chiều số 1 gắn trong mạch bơm. Khi nhả chân phanh, dầu hồi từ xylanh bánh xe về xylanh chính qua cửa C đến cửa A và van một chiều số 3 trong van điện 3 vị trí. Khi ng ừng phanh Khi phanh Hình 2.15: Chế độ phanh thường (ABS không hoạt động) b. Khi phanh gấp(ABS hoạt động). Nếu có bất kỳ bánh xe nào có xu hướng bị bó cứng khi phanh gấp thì bộ chấp hành thuỷ lực điêu khiển giảm áp suất dầu phanh tác dụng lên bánh xe đó theo tín hiệu từ ECU vì vậy bánh xe không bị bó cứng. - Chế độ giảm áp (hình 2.16) Khi một bánh xe gần bị bó cứng, ECU gửi dòng điện 5A đến cuộn dây của van điện từ làm sinh ra một lực từ mạnh. Van 3 vị trí chuyển động lên phía trên đóng cửa A trong khi cửa B mở. 16
- Trêng §HSPKT Hng yªn. Khoa C¬ KhÝ §éng Lùc. Kết quả là, dầu phanh từ xylanh bánh xe qua cửa C tới cửa B trong van điện 3 vị trí và chảy về bình dầu. Cùng lúc đó môtor bơm hoạt động nhờ tín hiệu điện áp 12V từ ECU, dầu phanh được hồi trả về xylanh phanh chính từ bình chứa. Mặt khác cửa A đóng ngăn không cho dầu phanh từ xylanh chính vào van điện 3 vị trí và van một chiều số 1 và số 3, kết quả là áp suất dầu trong xylanh bánh xe giảm ngăn không cho bánh xe bị bó cứng. Mức độ giảm áp suất dầu được điều chỉnh bằng cách lặp lại các chế độ “giảm áp” và”giữ áp”. Hình 2.16: Chế độ giảm áp - Chế độ giữ áp (hình 2.17). Khi áp suất trong xylanh bánh xe giảm hay tăng, cảm biến tốc độ bánh xe gửi tín hiệu báo rằng tốc dộ bánh xe đạt đến giá trị mong muốn, ECU c ấp dòng đi ện 2A đến cuộn dây của van điện để giữ áp suất trong bánh xe không đổi. Khi dòng điện cấp cho cuộn dây của van điện từ bị giảm từ 5A (ở chế độ giảm áp) xuống còn 2A (ở chế độ giữ áp ) lực từ sinh ra trong cuộn dây cũng giảm, van điện 3 vị trí dịch chuyển xuống vị trí giữa nhờ lực của lò xo hồi vị làm cửa A và cửa B đều đóng. Lúc này bơm dầu vẫn còn làm việc. 17
- Trêng §HSPKT Hng yªn. Khoa C¬ KhÝ §éng Lùc. Hình 2.17: Chế độ giữ áp - Chế độ tăng áp (hình 2.18). Khi cần tăng áp suất trong xylanh bánh xe để tạo lực phanh l ớn, ECU ngắt dòng điện, không cấp cho cuộn dây của van điện từ. Vì vậy cửa A của van điện vị trí mở và cửa B đóng. Nó cho phép dầu trong xylanh phanh chính chảy qua cửa C trong van điện 3 vị trí đến xylanh bánh xe. Mức độ tăng áp suất dầu đ ược đi ều khiển nhờ lặp lại các chế độ tăng và giữ áp suất. 18
- Trêng §HSPKT Hng yªn. Khoa C¬ KhÝ §éng Lùc. Như vậy, khi cơ cấu ABS làm việc bánh xe sẽ có hiện tượng nhấp nhả khi phanh và có sự rung động nhẹ của xe, đồng thời ở bàn đạp phanh có sự rung động do dầu phanh hồi về từ bơm dầu, đây là các trạng thái bình thường khi ABS làm việc. 2.3.Các chức năng kiểm tra, chẩn đoán và an toàn. 2.3.1. Điều khiển các rơle. Để đảm bảo an toàn cho cơ cấu phanh, ECU chỉ điều khiển các rơle van điện và motor bơm hoạt động khi thoả mãn đồng thời các điều kiện sau.(hình 2.19). R ơ le Điều khiển B ộ chấp ABS hành ABS R ơ le motơ M B ơm Rơ le ABS Van điện RF SOL E CU LF SOL RR SOL LR SOL Ac quy Hình 2.19: Sơ đồ điều khiển các rơ le van điện và mô tơ bơm. 2.3.1.1. Rơle van điện. Khoá điện bật Chức năng kiểm tra ban đầu đã hoàn thành. Không tìm thấy hư hỏng trong quá trình chẩn đoán. 2.3.1.2. Rơle motor bơm. ECU bật rơle motor khi tất cả các điều kiện sau đều thoả mãn. +ABS đang hoạt động hay chức năng kiểm tra ban đầu đang thực hiện. +Rơle van điện bật. ECU tắt rơle motor nếu có bất kỳ điều kiện nào ở trên không thoả mãn. 19
- Trêng §HSPKT Hng yªn. Khoa C¬ KhÝ §éng Lùc. 2.3.2. Chức năng kiểm tra ban đầu và kiểm tra các cảm biến. ECU kích hoạt van điện và motor bơm theo thứ tự để kiểm tra cơ cấu điện của ABS. Chức năng này hoạt động khi tốc độ xe lớn hơn 6km/h với đèn phanh tắt. Nó chỉ hoạt động một lần sau mỗi lần bật khoá điện, ABS còn có chức năng kiểm tra mức điện áp của các cảm biến tốc độ bánh xe, cảm biến giảm tốc khi xe chạy. 2.3.3. Chức năng chẩn đoán. Nếu có hư hỏng xảy ra trong bất cứ hệ thống tín hiệu nào, đèn báo ABS trên bảng đồng hồ sẽ bật sáng để báo cho lái xe biết hư hỏng đã xảy ra, ECU cũng sẽ lưu mã chẩn đoán của bất kỳ hư hỏng nào (hình 2.20). ABS Hình 2.20: Đèn báo ABS. 2.3.4. Chức năng an toàn. Khi có hư hỏng trong cơ cấu truyền tín hiệu đến ECU, dòng điện từ ECU đến bộ chấp hành thuỷ lực bị ngắt. Kết quả là hệ thống phanh làm việc giống như ABS không hoạt động, do đó đảm bảo được chức năng phanh thường, tránh các ứng xử không đúng của cơ cấu 20
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Bảo dưỡng cảm biến tốc độ của ABS
2 p | 236 | 109
-
Giáo trình kiểm tra sửa chữa Pan ô tô (Nghề: Công nghệ ô tô - Cao đẳng): Phần 1 - Trường CĐ nghề Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội
90 p | 35 | 14
-
Giáo trình Kiểm tra và sửa chữa pan động cơ ô tô (Nghề Công nghệ ô tô - Trình độ Trung cấp): Phần 1 - CĐ GTVT Trung ương I
104 p | 26 | 8
-
Giáo trình Kiểm tra và sửa chữa PAN ôtô (Nghề: Công nghệ ô tô - Trung cấp) - Trường TCN Đông Sài Gòn
231 p | 18 | 7
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn