ĐỒ ÁN NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN XE TOYOTA CAMRY 2018 - Kèm File CAD

ĐỒ ÁN NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN XE TOYOTA CAMRY 2018Chương I. Giới thiệu chung về hệ thống phanh trên ô tô hiện nay1.1. Mục đích, yêu cầu và nhiệm vụ của hệ thống phanh.1.1.1.Mục đích:Làm giảm tốc độ của ô tô đến một tốc độ nào đó hoặc cho đến khi ô tô dừnglại.Không những thế hệ thống phanh trên xe ô tô còn có nhiệm vụ giúp xe đứngyên, không di chuyển trên các mặt dốc nghiêng hay trên mặt ngang.Với những công dụng như vậy hệ thống phanh là một hệ thống vô cùng quantrọng trên xe ô tô. Nó đảm bảo cho ô tô vận hành an toàn ở mọi chế độ làm việc.Qua đó, mới có thể phát huy hết tối đa khả năng và năng suất vận hành của xe .1.1.2. Nhiệm vụ Hệ thống phanh được lắp ở mỗi bánh xe có nhiệm vụ làm giảm tốc độquay của bánh xe. Giúp xe có khả năng giảm tốc hoặc dừng lại.1.1.3.Yêu cầu Có khả năng làm việc bền vững, đáng tin cậy. Đạt hiệu quả cao khi xephanh đột ngột ở cường độ làm việc lớn trong những trường hợp nguy hiểm cóvật cản xuất hiện đột ngột

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

THUYẾT MINH BÀI TẬP LỚN

CƠ ĐIỆN TỬ Ô TÔ

TÊN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN XE TOYOTA CAMRY 2018

GVHD: T.S PHẠM MINH HIẾU NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM 1

TÊN SINH VIÊN:

LÊ NGỌC ANH NGUYỄN SỸ HÙNG ANH NGUYỄN TUẤN ANH

VŨ ĐỨC TUẤN ANH HOÀNG XUÂN BÁCH

Trang 2

Chương I Giới thiệu chung về hệ thống phanh trên ô tô hiện nay

1.1 Mục đích, yêu cầu và nhiệm vụ của hệ thống phanh

- Quãng đường xe khi phanh phải ngắn nhất trong những trường hợp đột ngột xuất hiện nguy hiểm phía trước hoặc sau xe

- Phanh xe êm dịu trong hầu hết trường hợp khác, để có khả năng đảm bảo an toàn và giữ sự tiện nghi cho khách hàng lẫn hàng hóa đang chở

- Có thể cho xe đứng yên khi cần,không hạn chế thời gian

- Khả năng ổn định và tính điều khiển của xe khi đạp phanh

- Tránh hiện tượng xe có trường hợp tự phanh khi các bánh xe dịch chuyển theo phương thẳng đứng và khi bánh xe quay vòng

- Có hệ số ma sát giữa má và trống phanh cao và có khả năng giữ ổn định trong mọi trường hợp

Trang 3

- Có khả năng thoát nhiệt tốt sau khi đạp phanh, tránh trường hợp quá nóng làm giảm hiệu quả khi đạp phanh

- Dễ dàng điều khiển, lực cần thiết tác dụng lên bàn đạp phanh hay đòn điều khiển đạt giá trị nhỏ

1.2 Phân loại

1.2.1 Phân loại theo cách bố trí phanh

- Hệ thống phanh bố trí ở bánh xe

- Hệ thống phanh truyền lực

1.2.2 Phân loại phần từ ma sát ( Cơ cấu phanh)

- Phanh guốc

+ Loại 1: Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục

Hình 1.1 Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục 1- Guốc phanh , 2- má phanh , 3- tang trống , 4- chốt phanh , 5- xy

lanh phanh sau

Trang 4

+ Loại 2: Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm

Hình 1.2 Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm

1- Guốc phanh , 2- má phanh , 3- tang trống , 4- chốt phanh , 5- xy lanh phanh

Được thể hiện rõ ở trên mâm phanh đ ư ợ c bố trí chốt guốc phanh và xylanh phanh , guốc phanh chúng gồm mỗi thứ 2 chiếc, chúng giống nhau hoàn toàn , được đối xứng nhau qua tâm

-Phanh đĩa:

Hình Cơ cấu phanh đĩa có giá đỡ di động

Kết cấu của phanh đĩa vô cùng đa dạng , các chức năng cũng được hoàn thiện nhiều , ví dụ như : Ở các phanh đĩa nằm trên bánh xe sau, chúng thường có

cơ cấu liên động điều khiển kết hợp với phanh tay , có cơ cấu điều chỉnh tự động khe hở má phanh, phanh đĩa,

Trang 5

1.2.3 Phân loại theo chất tạo áp suất khí phanh

Phanh khí nén

Hình 1.5 Phanh dẫn động khí nén

1- Máy nén khí , 2- Bầu lọc khí , 3- Bộ điều chỉnh áp suất , 4 – đồng

hồ đo áp suất , 5 – bàn đạp phanh , 6 – Van an toàn , 7 – Bình chứa khí , 8 – Van phân phối , 9 – Bầu phanh , 10 – cam phanh , 11 – lò xo cơ cấu

phanh , 12 – guốc phanh

*Phanh thủy lực

Hình Phanh dẫn động thủy lực

1- Xylanh tổng , 2- bàn đạp phanh , 3 – phanh tang trống , 4 – đĩa

phanh

1.2.4 Phân loại theo ngưỡng vượt

*Theo ngưỡng trượt thấp (Slow mode): Khi các bánh trái và phải chạy trên

Trang 6

mặt đường có hệ số bám khác nhau, Lúc này ECU-ABS sẽ chọn thời điểm bánh

xe bị hãm cứng của bánh xe bám đường thấp để điều chỉnh áp suất phanh cho tất

cả các bánh xe

*Theo ngưỡng vượt cao( High mode): ECU sẽ chọn bánh xe có khả năng bám đường cao để điều khiển chung cho toàn bộ xe

1.2.5 Phân loại theo cách thức điều khiển

* Độc lập: Là cách thức điều khiển theo phương pháp bánh nào đạt tới giai đoạn ngưỡng trượt thì sẽ điều khiển riêng

*Phụ thuộc: Khi này ABS sẽ điều khiển áp suất phanh chung cho cả hai bánh trong cùng một cầu hay toàn bộ các bánh theo tín hiệu chung, có thể theo trường hợp xe trượt ngưỡng thấp hoặc xe trượt ngưỡng cao

1.2.6 Phân loại theo cách điều khiển theo kênh

*Một kênh: Là loại điều khiển hai bánh sau được điều khiển chung, đồng thời

*Hai kênh: Là loại điều khiển gồm có 2 kênh, một kênh sẽ điều khiển cho bánh trước, kênh còn lại điều khiển cho bánh sau hoặc một kênh sẽ có nhiệm vụ điều khiển hai bánh chéo nhau

*Ba kênh: Là loại điều khiển có hai kênh điều khiển độc lập cho mỗi bánh phía trước, kênh còn lại điều chỉnh chung cho bánh phía sau

*Bốn kênh: đây là loại điều khiển có 4 kênh, mỗi kênh có nhiệm vụ điều khiển cho mỗi bánh riêng rẽ

1.3 Cấu tạo chung hệ thống phanh trên xe ô tô

Hệ thống phanh trên ô tô hiện nay gồm có các bộ phận chính như: cơ cấu phanh , dẫn động phanh Ngày nay, dựa trên cơ sở của các chi tiết kể trên , hệ thống phanh ngày nay còn được bố trí thêm các thiết bị tiên tiến để nâng cao hiệu quả phanh như hệ thống ABS (công nghệ chống bó cứng phanh), hệ thống EBD (công nghệ phân bố lực phanh điện tử)

Cơ cấu phanh : được đặt ở gần bánh xe , có chức năng của các cơ cấu ma sát nhằm tạo ra mô men hãm trên các bánh xe của ô tô khi phanh

Trang 7

Cơ cấu dẫn động phanh : bao gồm các bộ phận có nhiệm vụ liên kết từ cơ cấu điều khiển (bàn đạp phanh , cơ cấu phanh) đi tới các chi tiết điều khiển hoạt động của cơ cấu phanh Dẫn động phanh có nhiệm vụ dùng để truyền và khuếch đại lực điều khiển từ cơ cấu điều khiển phanh đến các chi tiết điều khiển hoạt động của cơ cấu phanh

1.4 Nhiệm vụ và phân loại hệ thống chống bó cứng phanh ABS

1.4.1 Nhiệm vụ của hệ thống chống bó cứng phanh ABS

ABS thực chất là một công nghệ điện tử thay thế, đây là phương pháp phanh hiệu quả nhất (đặc biệt là trên bề mặt trơn trượt) là đạp - nhả liên tục bàn đạp, cảm nhận các dấu hiệu của lực cản bánh xe để xử lý Do việc triển khai công nghệ này không hề đơn giản nên các chuyên gia ô tô của Bosch tại Đức đã nghiên cứu và chế tạo ra cơ chế ABS bao gồm các cảm biến gắn trên bánh xe (ghi lại trạng thái hoạt động); một bộ xử lý điện tử CPU và một thiết bị điều áp (chịu trách nhiệm cho phanh piston) thay đổi áp suất)

Tương tự như vậy, nếu một trong các bánh xe quay quá nhanh, máy tính sẽ tự động tác động lực trở lại, đảm bảo quá trình phanh Để làm được điều này, hệ thống sẽ giải phóng các miếng đệm trên phanh đĩa với tốc độ khoảng 15 lần / giây chứ không phải một cú va chạm mạnh làm “chết” bánh xe như trên xe không có phanh đĩa Hệ thống phanh ABS

Bằng cách điều chỉnh sự phân bố áp suất trong dẫn động phanh trước và sau,

bộ điều chỉnh lực phanh đảm bảo:

- Trong trường hợp khóa bánh đồng thời phải tận dụng hết lực bám và tránh đánh lái khi phanh

- Hoặc trong trường hợp khóa bánh trước để làm sao đảm bảo điều kiện ổn định

Tuy nhiên, quá trình phanh như vậy vẫn không phải là hiệu quả và an toàn nhất vì:

- Khi phanh gấp, bánh xe vẫn có thể bị khóa và trượt Bánh xe bị trượt trên đường sẽ gây mòn lốp và giảm hệ số bám

Trang 8

- Bánh xe quay hoàn toàn đồng thời mất khả năng tiếp tục nhận lực bên và không thể quay đầu khi phanh gấp hoặc chuyển hướng tránh chướng ngại vật, đặc biệt là trên bề mặt có hệ số bám thấp Do đó, rất dễ xảy ra tai nạn khi phanh gấp

Do đó, mục tiêu của hệ thống phanh ABS là giữ cho các bánh xe trong phạm

vi trượt hẹp quanh giá trị 0 trong quá trình phanh, khi hiệu quả phanh đạt cao nhất (do lực phanh lớn nhất là lực phanh lớn nhất) ) φmax) Đồng thời độ ổn định và dẫn hướng của xe là tốt nhất

1.4.2 Phân loại hệ thống chống bó cứng phanh ABS

Hiệu quả làm việc của phanh ABS phục thuộc vào tất cả các bánh xe và phụ thuộc vào các kiểu phương thức bố trí phanh ABS trên các mạch phanh cơ bản của ô tô Các mạch phanh trong hệ thống ABS phụ thuộc vào các kết cấu dẫn động phanh cơ bản của xe

a Loại dẫn động phanh kiểu T, có 4 kênh điều khiển – 4 cảm biến

*Sơ đồ

Hình 1 Bố trí 4 kênh , 4 cảm biến

a Loại có 4 kênh điều khiển - 4 cảm biến, dẫn động kiểu T:

Các bánh xe cầu trước, cầu sau được điều khiển độc lập (hình 2.1) nhờ van điều khiển áp suất độc lập “IR/AR” và nhờ vào các cảm biến trên xe Do có sự điều khiển riêng biệt cho từng bánh xe khác nhau nên tạo được năng suất phanh

Trang 9

cao hiệu quả, các bánh xe có khả năng dẫn hướng dễ dàng, có thể điều khiển hướng chuyển động dễ dàng Kết cấu kiểu bố trí phanh phù hợp với các loại ôtô con thường xuyên vận hành vận tốc cao, trên nền đường tốt, hệ số bám giống nhau Nhưng khi xe đi trên nền đường có hệ số bám khác nhau (đường xấu), khả năng tạo lực phanh là không đồng nhất giữa bánh trái và bánh phải, khi đó sẽ xuất hiện mômen quay thân xe xung quanh trục đứng rất lớn, các lực bên sinh ra ở các bánh xe khác nhau rất nhiều Dẫn đến việc xuất hiện lực bên gây ra góc lệch trên bánh xe, làm mất sự ổn định hướng chuyển động của xe Trong hình 1.2, cho phép xe sửng dụng các phương pháp bố trí truyền lực với các ký hiệu được ghi ở trên như sau:

- Động cơ đặt trước, cầu trước chủ động (Front engine, Front drive – FF)

- Động cơ đặt trước, có cầu sau chủ động (Front engine, Rear drive – FR)

Với cấu trúc FF, khối lượng xe được đặt lớn hơn ở phía trước, khi phanh khối lượng của xe sẽ dồn về phía trước và tải trọng phanh cho cầu trước có thể chiếm khoảng 70% lực phanh của toàn bộ các bánh xe Có nghĩa là hầu hết năng lượng phanh sẽ tập trung trên cầu trước và cần phải đạt được đến giá trị hệ số bám dọc lớn nhất khi phanh ABS hoạt động, như vậy trên các bánh xe của cầu trước được sử dụng điều khiển độc lập là rất cần thiết Loại phanh ABS điều khiển riêng biệt như ở phía trên tuy không hoàn toàn tối ưu được tính ổn định hướng khi phanh, nhưng khi được sử dụng với các hệ thống có ABS và liên hợp điều khiển

b Loại dẫn động phanh kiểu T, có 3 kênh điều khiển – 4 cảm biến

*Sơ đồ

Trang 10

Hình 1.2 Loại dẫn động phanh kiểu T, 3 kênh điều khiển – 4 cảm biến (

“điều khiển SL”) Cấu trúc này có thể làm giảm được sự xoay thân xe, giúp nâng cao khả năng nhận lực bên đến từ cầu sau

Cấu trúc (1+2): Các bánh xe cầu trước ở kết cấu này sẽ sử dụng hai cảm biến riêng biệt nhưng lại có một van điều khiển chung cho cả hai, có kiểu làm làm việc theo “điều khiển SL” và các bánh xe của cầu sau điều khiển độc lập

“IR”

c.Loại dẫn động phanh kiểu T, có 3 kênh điều khiển – 3 cảm biến

*Sơ đồ

Trang 11

Hình 1.3 Loại dẫn động phanh kiểu T, có 3 kênh điều khiển – 3 cảm biến.

Loại dẫn động phanh kiểu T, 3 cảm biến - 3 kênh điều khiển có cấu tạo giống như trên hình 2.3

Cấu trúc (2+1) được dùng trên xe có cấu trúc FR Hai bánh xe phía trước được điều khiển độc lập và cải biên “IRM” Khi xe phanh trên nền đường có hệ số bám là khác nhau, các bánh xe sẽ được điều khiển độc lập để đảm bảo khả năng tiêu hao một lượng lớn động năng của ôtô, những lại có thể làm hệ số bám của cầu trước tăng chậm giúp cho người điểu khiển có đủ thời gian để điều chỉnh các bánh xe dẫn hướng sao cho phù hợp bằng sự điều chỉnh trên vành lái

Cấu trúc (1+2): khác với cấu trúc (2+1) được sử dụng trên xe FR, cấu trúc (1+2) lại được sử dụng trên xe có cấu trúc FF Có một cảm biến và có một van đặt ở phía cầu trước và hai van, hai cảm biến đặt ở càu sau được điều khiển bởi hệ thống độc lập IR Cấu trúc này sẽ hình thành khả năng điều khiển, bố trí cân đối lực phanh tại cầu trước khi xe chuyển động ở vận tốc cao, trên đường có hệ

số bám ổn định Sự gia tăng khối lượng thẳng đứng được đặt tại cầu trước cho phép hạn chế được khả năng bị bó cứng các bánh xe ở phía càu trước và tận dụng được tối đã lực bám đường để tăng thêm lực phanh, giúp tiêu hao bớt động năng của ô tô khí xe phanh gấp

d Loại dẫn động phanh kiểu K

*Sơ đồ

Trang 12

Hinh 1.4 Phanh xe dẫn động kiểu K có kiểu bố trí

(2+2) và ( 0 + 2)

Đây là bộ điều khiển độc lập “IRM/IR” có 4 kênh điều khiển và 4 cảm biến được bố trí chéo nhau, bánh xe cầu trước điều khiển độc lập và cải biên “IRM”, các bánh cầu sau bố trí kiểu độc lập “IR” Với bộ điều khiển dạng (2+2) được đặt chéo “IRM/IR” sẽ đảm bảo người lái xe có thế dễ dàng điều khiển xe trong tình huống phanh cần thiết Sơ đồ (2+2) này đã được sử dụng trên nhiều loại

xe có kết hợp ABS và liên hợp TRC, VSC Loại 2 kênh điều khiển 2 cảm biến được bố trí ở cầu sau, sẽ thực hiện điều khiển “IR”, và được sử dụng trên loại

xe FF giá rẻ Cũng như các cấu trúc phanh khác tương tự, cấu trúc phanh này không có khả năng làm rút ngắn quãng đường xe phanh khi đạp phanh gấp (thậm chí nó còn làm gia tăng quãng đường phanh do việc hạn chế lực phanh ở trên cầu sau và gây ảnh hưởng xấu đến khả năng ổn định dẫn hướng) Các cấu trúc được bố trí theo sơ đồ 2 kênh, 1 kênh ngày nay không còn được bố trí trên ôtô con nữa, kể cả dạng bố trí dẫn động phanh kiểu T và kiểu K

Chương II, Phân tích đặc điểm kết cấu và sơ đồ mạch điện hệ thống phanh ABS trên xe ô tô Toyota Camry 2018

Trang 13

2.1 Sơ lược về xe Toyota Camry 2018

Được công ty Toyota tự hào giới thiệu, mẫu xe Toyota Camry - một sản phẩm được thiết kế để hướng tới sự hoàn hảo

Camry thế hệ mới có khả năng tạo lập nên một chuẩn mực toàn cầu cho dòng xe hạng trung cao cấp, vẽ lên một chuẩn mực mới với thiết kế sang trọng, thể thao và vô cùng đẳng cấp, theo đó là khả năng vận hành mạnh mẽ, vượt trội đồng thời tiết kiệm nhiên liệu một cách tối ưu

Hình 2.1 Xe Toyota Camry 2018

Bảng 2.1 Thống số động cơ trên xe Toyota Camry 2018

STT Tên thông số Chỉ số

1 Loại động cơ 2.5l (2AR-FE)

3 Dung tích xi lanh 3,456 cm3

4 Công suất cực đại 178 mã lực tại 6000 vòng/phút

5 Mô men xoắn cực đại

(N.m)

231 Nm tại 4100 vòng/phút

Trang 14

7 Hộp số 4 xy lanh thằng hàng,16 van trục

cam kiểu DOHC, hệ thống VVT-i kép,ACIS

8 Hệ thống phanh Trước: Đĩa thông gió 16-inch

Sau: Đĩa đặc 15-inch

9

Hệ thống treo

Trước: Macpherson Sau: Độc lập 2 liên hết,thanh cân bằng

19 Vận tốc tối đa ( Km/h ) 206

2.2 Khái quát về hệ thống phanh xe Toyota Camry 2018

* Cách bố trí các bộ phận

Trang 15

Hình 2.2 Sơ đồ bố trí hệ thống phanh trên xe Camry 1-Bàn đạp phanh ; 2- Bộ trợ lực phanh;

3-Xylanh chính; 4- Van điều hoà lực phanh; 5-phanh

đĩa; 6-.phanh đỗ

*Cách bố trí tổng quan

Hình 2.3 Sơ đồ bố trí chung hệ thống phanh dạng tổng quát

Trang 16

1-Bàn đạp phanh; 2-Trợ lực phanh; 3-Xylanh chính ; 4-Rô to cảm biến và cảm biến tốc độ; 5,10- Cụm cơ cấu phanh; 6- Bộ chấp hành ABS; 7-ECU điều khiển trượt; 8- Giắc chuẩn đoán DLC 3; 9- Đèn báo trên bảng táp lô

Xe Toyota Camry sử dụng cơ cấu phanh đĩa được dẫn động phanh bằng

thủy lực và có sự hỗ trợ từ trợ lực chân không với buồng chân không kép

Cấu tạo phanh trước : là kiểu phanh đĩa có calip cố định, đĩa phanh kích

thước 16 inch có nhiều lỗ thông gió, giúp làm mát tốt đĩa phanh trong quá trình hoạt động

Cấu tạo phanh sau: Là loại phanh đĩa có calip cố định,được đúc đặc có kich thước 15 -inch

Phanh dừng là kiểu tang trống được lắp trên 2 bánh sau, được điều khiển và truyền dẫn động bằng cơ khí

Trợ lực phanh được sử dụng bầu trợ lực kiểu chân không, có buồng chân

không kép kết cấu nhỏ gọn nhưng lại đạt được hiệu quả trợ lực cao

Xe được trang bị ABS trên 4 bánh Trang bị hệ thống hỗ trợ phanh gấp BA và

có trang bị thêm cơ cấu phân phối lực phanh điện tử EBD

Được trang bị cả hệ thống kiểm soát lực kéo TRC Trang bị hệ thống ổn định thân xe VSC

Từ tất cả những yếu tố trên đã tạo ra sự tích hợp của các hệ thống trên đã tạo ra một hệ thống phanh tối ưu nâng cao tính năng an toàn chủ động của xe

2.3 Sơ đồ mạch điện phanh ABS trên xe Toyota Camry 2018

2.3.1 Sơ đồ mạch điện

Trang 17

Hình 2 Sơ đồ mạch điện phanh ABS + TRC Giải thích kí hiệu:

*Kí hiệu chân hộp ECU – ABS:

ECU – Electronic Control Unit

ABS – Anti-lock Brakes System

BATT – Battery : chân dương bình

STP – Stop : Tín hiệu công tắc đèn phanh

PKB – Parking Brake : Tín hiệu phanh tay và tín hiệu báo mực dầu thắng

W – warning : Chân đèn báo check

IG – igniton : Chân dương sau công tắc máy

MR – Motor Relay : Chân điều khiển Rơle bơm

MT – Motor Test : Chân kiểm tra bơm

AST – Actuator Solenoid Test :Chân kiểm tra bộ chấp hành

SFR – Solenoid Front Right : Cuộn Solenoild trước phải

SFL – Solenoid Front Left : Cuộn Solenoild trước trái

SRR – Solenoid Rear Right : Cuộn Solenoild sau phải

SRL – Solenoid Rear left : Cuộn Solenoild sau trái

SR – Solenoid Relay : Chân điều khiển Rơle Cuộn dây bộ chấp hành

Tiêu đề	Nghiên cứu hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Camry 2018
Tác giả	Nhóm 1 - Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội, Lê Ngọc Anh, Nguyễn Sỹ Hùng, Nguyễn Tuấn Anh, Vũ Đức Tấn Anh, Hoàng Xuân Bách
Người hướng dẫn	T.S Phạm Minh Hiếu
Trường học	Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
Chuyên ngành	Khoa Công Nghệ Kỹ Thuật Ô Tô
Thể loại	Thuyết minh bài tập lớn
Năm xuất bản	2018
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	35
Dung lượng	1,15 MB
File đính kèm	File bản vẽ CAD.rar (504 KB)