Giáo trình Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống phanh ABS (Ngành: Công nghệ ô tô - Trung cấp) - Trường Cao đẳng Bình Phước

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:51

Thêm vào BST

Báo xấu

5
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình "Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống phanh ABS (Ngành: Công nghệ ô tô - Trung cấp)" được biên soạn với mục tiêu nhằm giúp sinh viên trình bày đủ các yêu cầu, nhiệm vụ và phân loại hệ thống phanh trong ô tô; giải thích được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh ABS trong ô tô; phân tích được những hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng của các bộ phận hệ thống phanh ABS trong ô tô;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống phanh ABS (Ngành: Công nghệ ô tô - Trung cấp) - Trường Cao đẳng Bình Phước

UBND TỈNH BÌNH PHƢỚC TRƯỜNG CAO ĐẲNG BÌNH PHƯỚC GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN : BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH ABS TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP NGHÀNH : CÔNG NGHỆ Ô TÔ (Ban hành kèm theo Quyết định số /QĐ-CĐBP ngày tháng năm 2023 của Hiệu trưởng trường Cao đẳng Bình Phước) Lưu hành nội bộ Bình Phước, tháng năm 2023
1 LỜI GIỚI THIỆU Nhằm nâng cao chất lƣợng đào tạo và cung cấp giáo trình, tài liệu học tập của nghề công nghệ ô tô nhóm biên soạn đã thực hiện biên soạn cuốn giáo trình công nghệ ô tô dùng cho trình độ trung cấp. Giáo trình môđun bảo dƣỡng và sửa chữa hệ thống phanh abs đƣợc biên soạn theo các nguyên tắc: Tính định hƣớng thị trƣờng lao động; Tính hệ thống và khoa học; Tính ổn định và linh hoạt; Hƣớng tới liên thông, chuẩn đào tạo nghề khu vực và thế giới; Tính hiện đại và sát thực với sản xuất. Trong quá trình biên soạn giáo trình nội dung bám sát chƣơng trình khung của tổng cục dạy nghề , đồng thời cũng tham khảo nhiều tài liệu của nhiều tác giả. Cuốn giáo trình này đƣợc viết với mục tiêu làm tài liệu giảng dạy cho giáo viên và tham khảo cho học sinh. Nhằm nâng cao tính tích cự trong giảng dạy và tƣ duy trong học tập của giáo viên và học sinh. Đây là nguồn tài liệu đầu tiên của trƣờng đƣợc biên soạn nên không tránh khỏi những sai sót. Rất mong đƣợc sự đóng góp của đồng nghiệp và bạn đọc để cuốn giáo trình đƣợc hoàn chỉnh hơn. Bình phƣớc, ngày……tháng……năm 2023 Tham gia biên soạn 1. Chủ biên : Nguyễn Văn Cảnh
2 MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU ...................................................................................................... 1 MỤC LỤC ................................................................................................................. 2 GIÁO TRÌNH MÔN HỌC BẢO DƢỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH ABS............................................................................................................................ 3 BÀI 1: HỆ THỐNG PHANH ABS ........................................................................... 5 1. Nhiệm vụ - yêu cầu – phân loại: ...................................................................... 5 2. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh ABS. ..................... 6 3. Cấu tạo các bộ phận trong hệ thống phanh ABS. .............................................. 8 4. Nhận dạng các bộ phận của hệ thống phanh ABS ........................................... 18 BÀI 2: THÁO LẮP HỆ THỐNG PHANH ABS .................................................... 23 1. Quy trình tháo, lắp kiểm tra hệ thống phanh ABS........................................... 23 2. Thực hành tháo lắp và kiểm tra ........................................................................ 25 BÀI 3: KIỂM TRA CHẨN ĐOÁN SAI HỎNG HỆ THỐNG PHANH ABS ....... 29 1. Đặc điểm sai hỏng của hệ thống phanh ABS................................................... 29 2. Các phƣơng pháp kiểm tra chẩn đoán hệ thống phanh ABS ........................... 29 3. Thực hành kiểm tra chẩn đoán hệ thống phanh ABS ...................................... 38 BÀI 4: BẢO DƢỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH ABS ................... 48 1. Quy trình kiểm tra sửa chữa hệ thống phanh ABS .......................................... 48 2. Thực hành sửa chữa hệ thống phanh ABS ....................................................... 48 Tài liệu cần tham khảo: ........................................................................................... 50
3 GIÁO TRÌNH MÔN HỌC BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH ABS Mã môn học: MĐ33.TOT I. VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT Ý NGHĨA VÀ VAI TRÒ CỦA MÔN HỌC/MÔ ĐUN: - Vị trí của mô đun: Mô đun đƣợc bố trí dạy sau các môn học/ mô đun sau: MĐ16.TOT, MĐ17.TOT, MĐ18.TOT, MĐ19.TOT, MĐ20.TOT, MĐ21.TOT, MĐ22.TOT, MĐ23.TOT, MĐ24.TOT, MĐ25.TOT, MĐ26.TOT - Tính chất của mô đun: Mô đun chuyên môn nghề tự chọn - Ý nghĩa và vai trò của môn học/mô đun: Biết đƣợc nhiệm vụ, phân loại, cấu tạo, nguyên l làm việc của hệ thống phanh ABS Biết cách bảo dƣỡng, sửa chữa đƣợc hệ thống phanh ABS đ ng quy trình, quy phạm, đ ng phƣơng pháp và đạt tiêu chuẩn k thuật do nhà chế tạo quy định II. MỤC TIÊU MÔ ĐUN: - Về kiến thức: + Trình bày đủ các yêu cầu, nhiệm vụ và phân loại hệ thống phanh trong ô tô + Giải thích đƣợc cấu tạo và nguyên l hoạt động của hệ thống phanh ABS trong ô tô + Phân tích đƣợc những hiện tƣợng, nguyên nhân sai hỏng của các bộ phận hệ thống phanh ABS trong ô tô + Trình bày đƣợc phƣơng pháp bảo dƣỡng, kiểm tra và sữa chữa những sai hỏng của các bộ phận hệ thống phanh - Về k năng: + Sử dụng đ ng các dụng cụ kiểm tra, bảo dƣỡng và sửa chữa đảm bảo chính xác và an toàn - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Chấp hành đ ng quy trình, quy phạm trong nghề công nghệ ô tô + Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học viên. III. NỘI DUNG MÔ ĐUN: Thời gian Số Thực Tên các bài trong mô đun Tổng Lý hành, thí TT Kiểm số thuyết nghiệm, tra thảo luận, bài tập
4 1 Hệ thống phanh ABS 10 6 4 0 2 Tháo lắp hệ thống phanh ABS 12 2 9 1 Kiểm tra, chẩn đoán sai hỏng hệ thống 3 12 2 10 0 phanh ABS 4 Sửa chữa hệ thống phanh ABS 11 2 8 1 Cộng: 45 12 31 2
5 BÀI 1: HỆ THỐNG PHANH ABS MÃ BÀI: MĐ33.TOT - 01 Mục tiêu: - Phát biểu đ ng yêu cầu, nhiệm vụ và phân loại hệ thống phanh. - Giải thích đƣợc cấu tạo, nguyên lý hoạt động hệ thống phanh ABS. - Chấp hành đ ng quy trình, quy phạm trong nghề công nghệ ô tô - Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học viên. i dung 1. Nhiệm vụ - yêu cầu – phân loại: 1.1. Nhiệm vụ: Hệ thống ABS điều khiển áp suất dầu tác dụng lên các xy lanh bánh xe để ngăn không cho bánh xe bị bó cứng khi phanh trên đƣờng trơn hay khi phanh gấp. Đảm bảo tính ổn định dẫn hƣớng trong quá trình phanh, để xe có thể điều khiển đƣợc bình thƣờng. 1.2. Yêu cầu: Một hệ thống ABS hoạt động tối ƣu, đáp ứng nhu cầu nâng cao chất lƣợng phanh của ôtô phải thỏa mãn đồng thời các yêu cầu sau: - Trƣớc hết, ABS phải đáp ứng đƣợc các yêu cầu về an toàn liên quan đến động lực học phanh và chuyển động của ôtô. - Hệ thống phải làm việc ổn định và có khả năng thích ứng cao, - Hệ thống phải khai thác một cách tối ƣu khả năng phanh của các bánh xe trên đƣờng, giữ tính ổn định điều khiển và giảm quãng đƣờng phanh. Điều này không phụ thuộc vào việc phanh đột ngột hay phanh từ từ của ngƣời lái xe. - Khi phanh xe trên đƣờng có các hệ số bám khác nhau thì momen xoay xe quanh trục đứng đi qua trọng tâm của xe là luôn luôn xảy ra không thể tránh khỏi, nhƣng với sự hỗ trợ của hệ thống ABS, sẽ làm cho nó tăng rất chậm để ngƣời lái xe có đủ thời gian bù trừ momen này bằng cách điều chỉnh hệ thống lái một cách dễ dàng. - Phải duy trì độ ổn định và khả năng lái khi phanh trong lúc đang quay vòng. - Hệ thống phải có chế độ tự kiểm tra, chẩn đoán và dự phòng, báo cho lái xe biết hƣ hỏng cũng nhƣ chuyển sang làm việc nhƣ một hệ thống phanh bình thƣờng. 1.3. Phân loại:  Phân loại theo chất tạo áp suất phanh: Phanh khí, phanh thủy lực  Theo phƣơng pháp điều khiển:
6 a. Điều khiển theo ngƣỡng trƣợt: - Điều khiển theo ngƣỡng trƣợt thấp (slow mode): Khi các bánh xe trái và phải chạy trên các phần đƣờng có hệ số bám khác nhau. ECU chọn thời điểm bắt đầu bị hãm cứng của bánh xe có khả năng bám thấp để điều khiển áp suất phanh chung cho cả cầu xe. Lúc này, lực phanh ở các bánh xe là bằng nhau, bằng chính giá trị lực phanh cực đại của bánh xe có hệ số bám thấp. Bánh xe bên phần đƣờng có hệ số bám cao vẫn còn nằm trong vùng ổn định của đƣờng đặc tính trƣợt và lực phanh chƣa đạt cực đại. Phƣơng pháp này cho tính ổn định cao, nhƣng hiệu quả phanh thấp vì lực phanh nhỏ. - Điều khiển theo ngƣỡng trƣợt cao (high mode): ECU chọn thời điểm bánh xe có khả năng bám cao bị hãm cứng để điều khiển chung cho cả cầu xe. Trƣớc đó, bánh xe ở phần đƣờng có hệ số bám thấp đã bị hãm cứng khi phanh. Phƣơng pháp này cho hiệu quả phanh cao vì tận dụng hết khả năng bám của các bánh xe, nhƣng tính ổn định kém. b. Điều khiển độc lập hay phụ thuộc: - Điều khiển độc lập: bánh xe nào đạt tới ngƣỡng trƣợt (bắt đầu có xu hƣớng bị bó cứng) thì điều khiển riêng bánh đó. - Điều khiển phụ thuộc: ABS điều khiển áp suất phanh chung cho hai bánh xe trên một cầu hay cả xe theo một tín hiệu chung, có thể theo ngƣỡng trƣợt thấp hay ngƣỡng trƣợt cao. c. Điều khiển theo kênh: - Loại 1 kênh: Hai bánh sau đƣợc điều khiển chung (ở thế hệ đầu, chỉ trang bị ABS cho hai bánh sau vì dễ bị hãm cứng hơn hai bánh trƣớc khi phanh). - Loại 2 kênh: Một kênh điều khiển chung cho hai bánh xe trƣớc, một kênh điều khiển chung cho hai bánh xe sau. Hoặc một kênh điều khiển cho hai bánh chéo nhau. - Loại 3 kênh: Hai kênh điều khiển độc lập cho hai bánh trƣớc, kênh còn lại điều khiển chung cho hai bánh sau. - Loại 4 kênh: Bốn kênh điều khiển riêng rẽ cho 4 bánh. Hiện nay loại ABS điều khiển theo 3 và 4 kênh đƣợc sử dụng rộng rãi. 2. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh ABS. 2.1. Cấu tạo chung:
7 Hình 1.1. Sơ đồ bố trí các bộ phận của hệ thống trên xe. 2.2. Nguyên tắc hoạt động: Hình 1.2. Sơ đồ nguyên lý hoạt động Quá trình điều khiển của hệ thống ABS đƣợc thực hiện theo một chu trình kín (nhƣ hình vẽ). Các cụm của chu trình bao gồm: - Tín hiệu vào là lực tác dụng lên bàn đạp phanh của ngƣời lái xe, thể hiện qua áp suất
8 dầu tạo ra trong xy lanh phanh chính. - Tín hiệu điều khiển bao gồm các cảm biến tốc độ bánh xe và hộp điều khiển (ECU). Tín hiệu tốc độ các bánh xe và các thông số nhận đƣợc từ nó nhƣ gia tốc và độ trƣợt liên tục đƣợc nhận biết và phản hồi về hộp điều khiển để xử lý kịp thời. - Tín hiệu tác động đƣợc thực hiện bởi bộ chấp hành, thay đổi áp suất dầu cấp đến các xy lanh làm việc ở các cơ cấu phanh bánh xe. - Đối tƣợng điều khiển: là lực phanh giữa bánh xe và mặt đƣờng. ABS hoạt động tạo ra moment phanh thích hợp ở các bánh xe để duy trì hệ số bám tối ƣu giữa bánh xe với mặt đƣờng, tận dụng khả năng bám cực đại để lực phanh là lớn nhất. - Các nhân tố ảnh hƣởng: nhƣ điều kiện mặt đƣờng, tình trạng phanh, tải trọng của xe, và tình trạng của lốp (áp suất, độ mòn,…) Hoạt động: - Các cảm biến tốc độ bánh xe nhận biết tốc độ góc của các bánh xe và gửi tín hiệu về ABS ECU dƣới dạng các xung điện áp xoay chiều. - ABS 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 độ trƣợt dựa trên tốc độ các bánh xe. - Khi phanh gấp hay phanh trên những đƣờng ƣớt, trơn trƣợt có hệ số bám thấp, ECU điều khiển bộ chấp hành thủy lực cung cấp áp suất dầu tối ƣu cho mỗi xy lanh phanh bánh xe theo các chế độ tăng áp, giữ áp hay giảm áp để duy trì độ trƣợt nằm trong giới hạn tốt nhất, tránh bị hãm cứng bánh xe khi phanh. 3. Cấu tạo các bộ phận trong hệ thống phanh ABS. 3.1. Cấu tạo Cảm biến tốc độ bánh xe ( (Speed sensor) a. Nhiệm vụ: Các cảm biến tốc độ bánh xe nhận biết tốc độ góc của các bánh xe và gửi tín hiệu về ABS ECU dƣới dạng các xung điện áp xoay chiều. b. Cấu tạo Tùy theo cách điều khiển khác nhau, các cảm biến tốc độ bánh xe thƣờng đƣợc gắn ở mỗi bánh xe để đo riêng rẽ từng bánh hoặc đƣợc 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 đƣợc gắn cố định trên các bợ trục của các bánh xe, vành răng cảm biến đƣợc 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 nhỏ, 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 đƣợc sử dụng phổ biến hơn.
9 Cảm biến tốc độ bánh xe loại điện từ trƣớc và sau bao gồm một nam châm vĩnh cửu, cuộn dây và lõi từ. Vị trí lắp cảm biến tốc độ hay rôto cảm biến cũng nhƣ số răng của rôto cảm biến thay đổi theo kiểu xe. Hình 1.3. Cảm biến tốc độ bánh xe c. Hoạt động: Khi bánh xe quay, vành răng quay theo, khe hở A giữa 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 vẽ). Tín hiệu này liên tục đƣợc gởi về ECU. Tùy theo cấu tạo của cảm biến, vành răng và khe hở giữa chúng, các xung điện áp tạo ra có thể nhỏ dƣới 100mV ở tốc độ rất thấp của xe, hoặc cao hơn 100V ở tốc độ cao. 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. Hệ thống ABS sẽ không làm việc tốt nếu khe hở nằm ngoài giá trị tiêu chuẩn. Hình 1.4. Hoạt động của cảm biến tốc độ bánh xe Những điều nên làm đối với hệ thống phanh ABS
10 Khi phải thắng khẩn cấp, ấn mạnh và giữ chân trên bàn thắng để duy trì áp lực liên tục và vững vàng để phát huy tác dụng của ABS trong l c bẻ tay lái đƣa xe về vị trí an toàn. Đừng “bơm” chân trên bàn thắng, cho dù có cảm thấy nhịp rung của nó. Trong một số loại xe tải hạng nhẹ, ABS chỉ đƣợc trang bị cho dàn bánh sau, và dàn bánh trƣớc vẫn có thể bị xiết và khóa lại nhƣ trong các xe không có ABS. Khi trƣờng hợp đó xảy ra, tài xế cần phải nhấc chân khỏi bàn thằng vừa đủ để giải tỏa một ch t áp lực cho bánh trƣớc lăn đều ngõ hầu có thể điều khiển đƣợc tay lái. Giữ khoảng cách “ít nhất 3 giây” với xe trƣớc mặt, hoặc xa hơn nữa trong những tình trạng nguy hiểm. Khi lái xe trên những quãng đƣờng trơn ƣớt hoặc đóng băng, tài xế vẫn phải cực kỳ cẩn trọng và tăng thêm khoảng cách với xe trƣớc mặt, chứ không thể ỷ lại vào ABS. Cần phải dành thời gian tập lái và tập sử dụng ABS. Làm quen với nhịp đập của bàn thắng khi ABS đƣợc khởi động. Có thể vào những bãi đậu xe trống để tập dùng ABS trong trƣờng hợp phải thắng gấp. Nên hiểu rõ sự khác biệt giữa hệ thống ABS trên 4 bánh trong những và ABS trên dàn bánh sau. Hệ thống ABS trên 4 bánh thƣờng đƣợc tìm thấy trong những loại xe chở khách, đƣợc thiết kế với mục đích duy trì khả năng điều khiển tay lái của tài xế trong những l c phải thắng gấp. Hệ thống ABS trên dàn bánh sau, vốn chỉ có trong các loại xe tải hạng nhẹ, đƣợc thiết kế để duy trì sự ổn định hƣớng đi của xe và tránh cho xe khỏi bị trợt sang ngang. Những điều cần tránh Đừng bao giờ ỷ y với hệ thống ABS mà lái xe một cách cẩu thả hoặc hung hăng hơn so với xe không có ABS. Đừng bao giờ phóng nhanh trong l c bẻ “cua”, đổi lane, hoặc biểu diễn tay lái bằng cách vòng vèo uốn lƣợn. .. tất cả đều là không an toàn đối với bất cứ loại xe nào. Vận tốc là một yếu tố quan trọng. Lái xe quá nhanh, thì dù ABS có phản ứng nhanh lẹ cách mấy cũng không thể gi p ch ng ta triệt tiêu đƣợc sức đẩy của quán tính. Mặc dầu bánh xe không bị khóa, xe không trợt đi, bạn có thể bẻ tay lái sang phải hay sang trái, nhƣng lực đẩy của quán tính vẫn đƣa bạn sang một hƣớng khác. Đừng “bơm” chân trên bàn thắng, vì làm nhƣ vậy hệ thống ABS sẽ mở tắt liên tục. Khi gặp trƣờng hợp nguy cấp, ABS sẽ tự “bơm” gi p ch ng ta với một tốc độ nhanh và hiệu quả hơn nhiều, giữ cho bánh xe khỏi bị khóa lại, gi p tài xế điều khiển tay lái dễ dàng hơn. Đừng quên bẻ tay lái khi xe lâm vào tình huống nguy hiểm. ABS chỉ tạo điều kiện cho ch ng ta điều khiển tay lái, chứ không thể lái thay ch ng ta đƣợc.
11 Đừng hoang mang khi nghe tiếng động hoặc nhịp đập nhè nhẹ của bàn đạp khi nhấn thắng trong hệ thống ABS. Đây là dấu hiệu bình thƣờng, cho tài xế biết là ABS đang vận hành. 3.2. Bộ chấp hành thủy lực Ra Vào 1 2 3 RR FL FR RL 4 MCP MCS 5 1 Vít 3 Relay động cơ bơm 2 Tấm chắn 4 Relay solenoid 5 Động cơ bơm Hình 1.5. Bộ chấp hành thủy lực Cấu tạo. Bộ chấp hành thuỷ lực có chức năng cung cấp áp suất dầu tối ƣu đến các xylanh phanh bánh xe theo sự điều khiển của hộp điều khiển điện tử ECU tránh hiện tƣợng 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. 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 cửa 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. Motor điện và bơm dầu. Một bơm dầu kiểu piston đƣợc dẫn động bởi một motor điện có chức năng đƣa ngƣợc dầu từ bình tích áp về xylanh chính trong các chế độ giảm và giữ áp. Bơm đƣợc chia ra làm hai buồng làm việc độc lập thông qua hai piston trái và phải đƣợc điều khiển bằng cam lệch tâm, các van một chiều chỉ cho dòng dầu đi từ bơm về xylanh chính. 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.
12 Hoạt động của bộ chấp hành Sơ đồ ( hình 34 ) 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 trƣớc trong khi hai van còn lại điều khiển đồng thời hai bánh sau. Vì vậy cơ cấu này gọi là ABS 3 kênh. Hình 1.6 : Sơ đồ b chấp hành thủy lực a. Khi phanh bình thường (ABS không hoạt động). Khi phanh xe ở tốc độ chậm (dƣới 8 km/h hay 12,25km/h tuỳ từng loại xe) hay rà phanh trong trƣờng 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 1.7). 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 đƣợc bơm bởi van một chiều số 1 gắn trong mạch bơm. Khi nhả chân phanh, dầu từ hồi từ xylanh chính về xylanh bánh xe qua cửa C đến cửa A và van một chiều số 3 trong van điện 3 vị trí.
13 Khi ngừng phanh Khi phanh Hình 1.7 : Chế đ phanh thường (ABS không hoạt đ ng) b. Khi phanh gấp(ABS hoạt động). Nếu có bất kỳ bánh xe nào có xu hƣớng 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. c. Chế tăng áp Khi cần tăng áp suất trong xylanh bánh xe để tạo lực phanh lớn, 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 đƣợc điều khiển nhờ lặp lại quá trình tăng áp và giữ áp
14 Hình 1.8 : Chế đ tăng áp c. Chế độ giữ áp ( hình 1.9 ) 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 cấp dòng điện 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. L c này bơm dầu vẫn còn làm việc. Hình 1.9: Chế đ giữ áp
15 Nhƣ vậy, khi cơ cấu ABS làm việc bánh xe sẽ có hiện tƣợng 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 trạng thái bình thƣờng khi ABS làm việc. Van điện 3 vị trí nhƣ trên đƣợc sử dụng nhiều trên các xe trƣớc đây, ngày nay kiểu van điện hai vị trí đƣợc dùng phổ biến hơn. (hình 37) là sơ đồ bộ phận chấp hành ABS sử dụng 8 van điện 2 vị trí, bao gồm 4 van giữ áp suất và 4 van giảm áp suất. Hoạt động cơ bản của bộ chấp hành thuỷ lực kiểu này giống nhƣ kiểu van 3 vị trí, tín hiệu điều khiển từ ECU đến các van điện dƣới dạng điện áp. Ngoài ra bộ phận chấp hành phanh ABS của các xe ngày nay cũng có cải tiến thành rất nhiều loại khác nhau. d. Chế độ giảm áp Khi một bánh xe gần bị bó cứng, ECU gởi dòng điện 5A đến cuộn dây của van điện từ làm sinh ra môt lực từ mạnh. Van 3 vị trí chuyển động lên phía trên đóng cửa A trong khi cửa B mở. 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 l c đó môtor bơm hoạt động nhờ tín hiệu điện áp 12V từ ECU, dầu phanh đƣợc 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 đƣợc điều chỉnh bằng cách lặp lại các chế độ ‘giảm áp’ và ‘giữ áp’ Hình 1.10 : Chế đ giảm áp
16 3.3. Hộp điều khiển điện tử (ECU). a. 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 ngƣỡng trƣợt, 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, lƣu giữ mã hƣ hỏng và chế độ an toàn và gửi thông tin thông qua các đèn tín hiệu là sự nhấp nháy của đèn. Xử l điều Logic điều Chuẩn khiển đoán an khiển toàn lỗi 1 2 3 Tác động áp suất dầu Hình 1.11 : Các chức năng điều khiển của ECU 1 Cảm biến tốc đ bánh xe. 2: Xylanh phanh bánh xe. 3 áp suất dầu phanh. b. Cấu tạo. Cấu tạo của ECU là một tổ hợp các vi xử l , đƣợc chia thành 4 cụm chính và nhận các vai trò khác nhau hình 4.8. - Phần xử l tín hiệu. - Phần logic điều khiẻn. - Bộ phận an toàn. - Bộ chẩn đoán và lƣu giữ mã lỗi. Phần xử lý tín hiệu. Trong phần này các tín hiệu đƣợc cung cấp đến bởi các cảm biến tốc độ bánh xe sẽ đƣợc biến đổi thành dạng thích hợp để sử dụng cho phần logic điều khiển.
17 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 đƣợc lọc trƣớc khi sử dụng. Các tín hiệu đƣợc xử l xong đƣợc chuyển qua phần logic điều khiển. Phần lôgic điều khiển. Dựa trên các tín hiệu vào, phần logic tính toán để xác định các thông số cơ bản nhƣ gia tốc của bánh xe, tốc độ chuẩn, ngƣỡng trƣợt, gia tốc ngang. Các tín hiệu từ phần lôgic 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. Bộ phận an toàn. Một mạch an toàn ghi nhận những trục trặc của các tín hiệu trong cơ cấu cũng nhƣ 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 đƣợc ngắt và đƣợc báo cáo cho ngƣời lái thông qua đèn báo ABS đƣợc bật sáng. Mạch an toàn liên tục giám sát điện áp bình ắc quy. Nếu điện áp nhỏ dƣới mức quy định thì cơ cấu ABS đƣợc ngắt cho đến khi điện áp đạt trở lại trong phạm vi qui định, l c đó cơ cấu lại đặt trong tình trạng sẵn sàng hoạt động. Mạch an toàn cũng kết hợp một chu trình kiểm tra Ký hiệu các chân của ECU. Chức năng các chân của ABS ECU: BAT: Nối dƣơng accu, cung cấp dòng điện 12V cho ABS ECU. STP: Nối cảm biến báo đèn hỏng, khi đèn phanh bị hỏng báo về ABS ECU. FR+; FR-: Nối với cảm biến tốc độ bánh xe trƣớc bên phải, nhận tín hiệu từ cảm biến tốc độ bánh xe trƣớc bên phải và báo về cho ABS ECU. FL+; FL: Nối với cảm biến tốc độ bánh xe trƣớc bên trái, nhận tín hiệu từ cảm biến tốc độ bánh xe trƣớc bên trái và báo về cho ABS ECU. RR+; RR-: Nối với cảm biến tốc độ bánh xe sau bên phải, nhận tín hiệu từ cảm biến tốc độ bánh xe sau bên phải và báo về cho ABS ECU. RL+; RL-: Nối với cảm biến tốc độ bánh xe sau bên trái, nhận tín hiệu từ cảm biến tốc độ bánh xe sau bên trái và báo về cho ABS ECU. TC; TS: Nối với giắc kiểm tra, phục vụ cho kiểm tra, sửa chữa. GS1; GS2; GST: Nối với cảm biến giảm tốc, nhận tín hiệu từ cảm biến giảm tốc và báo về cho ABS ECU. GND: Nối mass W: Nối với đèn báo ABS, cho dòng qua đèn khi ABS làm việc. IG: Nối với cực IG của công tắc, khi bật công tắc cung cấp dòng cho ABS ECU. MR: Nối cuộn dây của rơle mo tơ, cho dòng qua cuộn dây để đóng công tắc rơle motơ. MT: Nối motơ của bộ chấp hành ABS, khi bơm hoạt động báo về cho ABS ECU.
18 Sơ đồ mạch điện ABS ECU AST: Nối điện trở trong bộ chấp hành ABS và nối công tắc của rơle van điện. SFR: Nối cuộn dây bánh xe trƣớc phải trong bộ chấp hành ABS SFL: Nối cuộn dây bánh xe trƣớc trái trong bộ chấp hành ABS SRR: Nối cuộn dây bánh xe sau phải trong bộ chấp hành ABS SRL: Nối cuộn dây bánh xe sau trái trong bộ chấp hành ABS SR: Nối cuộn dây của rơle van điện, cho dòng qua dể điều khiển R-T: Nối với cuộn dây rơle mo tơ, cho dòng qua để điều khiển rơle motơ. Hình 1.12. Sơ đồ bố trí hệ thống phanh 4. Nhận dạng các bộ phận của hệ thống phanh ABS 4.1. Nhận dạng và tìm hiểu chế độ phanh thường và tăng áp a. Khi phanh bình thường (ABS không hoạt động). Khi phanh xe ở tốc độ chậm (dƣới 8 km/h hay 12,25km/h tuỳ từng loại xe) hay rà phanh trong trƣờng 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 1.13). 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 đƣợc bơm bởi van một chiều số 1 gắn trong mạch bơm. Khi nhả chân phanh, dầu từ hồi từ xylanh chính về xylanh bánh xe qua cửa C đến cửa A và van một chiều số 3 trong van điện 3 vị trí.
19 Khi ngừng phanh Khi phanh Hình 1.13 : Chế đ phanh thường (ABS không hoạt đ ng) b. Khi phanh gấp(ABS hoạt động). Nếu có bất kỳ bánh xe nào có xu hƣớng 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. c. Chế tăng áp Khi cần tăng áp suất trong xylanh bánh xe để tạo lực phanh lớn, 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 đƣợc điều khiển nhờ lặp lại quá trình tăng áp và giữ áp