3
Giới thiệu tổng quát về đề tài
Hệ thống phanh ABS hiện nay đã trở thành tiêu chuẩn thiết yếu trên ô tô và xe gắn máy Việc tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống này sẽ hỗ trợ quá trình học tập và thực hành của chúng ta, giúp giảm thiểu những cản trở Trong bài viết này, nhóm chúng tôi sẽ tổng hợp và trình bày các tài liệu liên quan một cách chính xác và đầy đủ.
1.1.2 Tầm quan trọng của hệ thống phanh.
Hệ thống phanh ABS trên xe mang lại sự an toàn và giúp người lái tự tin hơn khi phanh gấp, đặc biệt là khi di chuyển với tốc độ cao Nếu không có ABS, bánh xe có thể bị khóa cứng, dẫn đến nguy cơ mất kiểm soát Ngược lại, với phanh ABS, khi bạn đạp phanh liên tục, hệ thống sẽ tự động nhả phanh và tiếp tục phanh, giúp xe giảm tốc an toàn mà không bị trượt quá mức, từ đó giảm thiểu nguy cơ va chạm với xe phía trước.
Tính cấp thiết của đề tài
Hệ thống phanh ô tô đóng vai trò thiết yếu trong việc đảm bảo an toàn cho người, hàng hóa và phương tiện trong quá trình di chuyển Để đạt hiệu quả cao trong việc phanh, cần có sự điều khiển chính xác quá trình này Hiện nay, hầu hết các ô tô con được trang bị hệ thống phanh tự động điều chỉnh, trở thành tiêu chuẩn quan trọng trong việc đánh giá kỹ thuật và độ tin cậy của xe.
Tại Việt Nam, sự gia tăng nhanh chóng về số lượng xe ô tô hiện đại đã thúc đẩy sự phát triển công nghệ phanh ABS Do đó, việc trang bị kiến thức cơ bản về hệ thống phanh này là rất cần thiết, giúp nâng cao chất lượng thực tiễn và khả năng cạnh tranh của sinh viên khi tìm việc trong bối cảnh hiện nay.
Mục tiêu tìm hiểu
Quá trình tìm hiểu giúp củng cố kiến thức về cấu tạo, nguyên lý hoạt động, lỗi hư hỏng và cách khắc phục, bảo dưỡng, sửa chữa Đồng thời, việc này cũng hỗ trợ tổng hợp tài liệu cần thiết cho công việc trong tương lai.
Đối tượng và phạm vi tìm hiểu
- Đối tượng tìm hiểu: Hệ thống phanh ABS.
- Phạm vi tìm hiểu: quy trình bảo dưỡng và sửa chữa.
Phương pháp tìm hiểu
Mục tiêu của bài viết là nghiên cứu về hệ thống phanh ABS nhằm củng cố kiến thức và hỗ trợ việc sửa chữa, thay thế cũng như bảo dưỡng cho ô tô trang bị ABS Phương pháp nghiên cứu bao gồm sưu tầm tài liệu, tìm hiểu thực tiễn và mô phỏng.
Nghiên cứu quá trình phanh chống hãm cứng dựa trên các tài liệu liên quan, bao gồm sàn lọc, phân tích và tính toán quá trình điều khiển phanh hiệu quả.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ PHANH ABS
Khái niệm về hệ thống ABS
Hệ thống phanh là một trong những yếu tố an toàn chủ động quan trọng của ôtô, có chức năng giảm tốc độ và dừng xe khi cần thiết Chất lượng phanh được đánh giá qua hiệu quả phanh, bao gồm quãng đường phanh, thời gian và lực phanh, đồng thời phải đảm bảo tính ổn định của xe Khi phanh gấp hoặc trên bề mặt trơn, bánh xe có thể bị hãm cứng, dẫn đến quãng đường phanh dài hơn và giảm hiệu quả phanh, làm mất ổn định và khả năng điều khiển Nếu bánh trước bị bó cứng, xe không thể chuyển hướng, trong khi nếu bánh sau bị bó cứng, sẽ xảy ra hiện tượng trượt ngang Khi phanh trong lúc quay vòng, hiện tượng trượt ngang có thể gây mất ổn định, dẫn đến quay vòng thiếu hoặc thừa.
Để khắc phục vấn đề liên quan đến phanh, hầu hết các ô tô hiện nay đều được trang bị hệ thống chống hãm cứng bánh xe, hay còn gọi là hệ thống "Antilock Braking System".
Hệ thống ABS (Chống bó cứng phanh) hoạt động bằng cách điều chỉnh áp suất dầu trên các cơ cấu phanh ở từng bánh xe, ngăn chặn hiện tượng hãm cứng khi phanh gấp hoặc trên bề mặt trơn trượt Điều này giúp tăng cường hiệu quả và ổn định của ô tô trong quá trình phanh.
Bảng số liệu cho thấy hiệu suất phanh của xe trên các loại đường khác nhau Trên đường bê tông khô, tốc độ bắt đầu 13.88 m/s cho quãng đường phanh 10.6 m với hiệu quả phanh đạt 19.1% khi có ABS và 13.1 m với hiệu quả phanh 17.8% khi không có ABS Đối với tốc độ 27.77 m/s, quãng đường phanh tăng lên 41.1 m với hiệu quả phanh 17.8% có ABS và 50.0 m với hiệu quả phanh 37.5% không có ABS Trên đường bê tông ướt, tốc độ 13.88 m/s cho quãng đường phanh 18.7 m với hiệu quả phanh 21.1% có ABS và 23.7 m với hiệu quả phanh 37.5% không có ABS Tương tự, với tốc độ 27.77 m/s, quãng đường phanh là 62.5 m với hiệu quả phanh 37.5% có ABS và 100.0 m với hiệu quả phanh không có ABS.
Bảng 2.1 Bảng so sánh hệ thống phanh không có ABS và hệ thống có ABS.
Nhiệm vụ - yêu cầu - phân loại
Hệ thống ABS điều chỉnh áp suất dầu lên các xy lanh bánh xe, ngăn chặn tình trạng bó cứng bánh xe khi phanh trên đường trơn hoặc phanh gấp Điều này giúp duy trì tính ổn định và khả năng điều khiển của xe trong quá trình phanh.
Một hệ thống ABS hoạt động tối ưu, đáp ứng nhu cầu nâng cao chất lượng phanh của ôtô phải thỏa mãn đồng thời các yêu cầu sau:
- Trước hết, ABS phải đáp ứng được các yêu cầu về an toàn liên quan đến động lực học phanh và chuyển động của ôtô.
Hệ thống cần đảm bảo hoạt động ổn định và có khả năng thích ứng cao, đồng thời điều khiển hiệu quả trong toàn bộ dải tốc độ của xe trên mọi loại đường, từ đường bê tông khô với độ bám tốt đến đường đóng băng với độ bám kém.
Hệ thống cần tối ưu hóa khả năng phanh của các bánh xe trên đường để duy trì sự ổn định trong điều khiển và rút ngắn quãng đường phanh, bất kể người lái phanh đột ngột hay từ từ.
Khi phanh xe trên các bề mặt đường có hệ số bám khác nhau, momen xoay quanh trục đứng qua trọng tâm xe sẽ xảy ra, nhưng hệ thống ABS giúp tăng momen này chậm lại, cho phép người lái dễ dàng điều chỉnh hệ thống lái để bù trừ.
- Phải duy trì độ ổn định và khả năng lái khi phanh trong lúc đang quay vòng.
Hệ thống cần tích hợp chế độ tự kiểm tra và chẩn đoán để phát hiện hư hỏng, đồng thời thông báo cho lái xe Trong trường hợp gặp sự cố, hệ thống sẽ chuyển sang hoạt động như một hệ thống phanh bình thường, đảm bảo an toàn cho người điều khiển phương tiện.
- Phân loại theo chất tạo áp suất phanh: Phanh khí, phanh thủy lực theo phương pháp điều khiển. b) Điều khiển theo ngưỡng trượt.
Điều khiển theo ngưỡng trượt thấp (slow mode) được áp dụng khi các bánh xe trái và phải di chuyển trên các bề mặt đường có hệ số bám khác nhau ECU xác định thời điểm bắt đầu hãm cứng của bánh xe có khả năng bám thấp để điều chỉnh áp suất phanh cho cả cầu xe Lực phanh ở các bánh xe được duy trì đồng đều, tương đương với giá trị lực phanh cực đại của bánh xe có hệ số bám thấp, trong khi bánh xe trên phần đường có hệ số bám cao vẫn hoạt động ổn định mà chưa đạt lực phanh tối đa Phương pháp này mang lại tính ổn định cao nhưng hiệu quả phanh lại thấp do lực phanh nhỏ.
Điều khiển theo ngưỡng trượt cao (high mode) cho phép ECU xác định thời điểm bánh xe có độ bám cao bị hãm cứng, từ đó điều khiển toàn bộ cầu xe Trước đó, bánh xe trên bề mặt có hệ số bám thấp đã bị hãm cứng khi phanh Phương pháp này mang lại hiệu quả phanh tối ưu nhờ tận dụng tối đa khả năng bám của các bánh xe, tuy nhiên, tính ổn định của nó lại không cao Ngoài ra, còn có phương pháp điều khiển độc lập hoặc phụ thuộc.
- Điều khiển độc lập: bánh xe nào đạt tới ngưỡng trượt (bắt đầu có xu hướng bị bó cứng) thì điều khiển riêng bánh đó.
Hệ thống ABS điều khiển áp suất phanh cho hai bánh xe trên một cầu hoặc toàn bộ xe dựa trên tín hiệu chung, có thể hoạt động theo ngưỡng trượt thấp hoặc cao, giúp cải thiện khả năng kiểm soát và an toàn khi lái xe Ngoài ra, còn có phương thức điều khiển theo kênh, mang lại sự linh hoạt trong việc điều chỉnh áp suất phanh cho từng bánh xe.
Kênh loại 1 có đặc điểm là hai bánh sau được điều khiển chung, điều này giúp cải thiện khả năng kiểm soát khi phanh Ở thế hệ đầu, hệ thống ABS chỉ được trang bị cho hai bánh sau, do chúng dễ bị hãm cứng hơn so với hai bánh trước khi thực hiện phanh.
Kênh điều khiển loại 2 bao gồm một kênh chung cho hai bánh xe trước và một kênh chung cho hai bánh xe sau, hoặc có thể là một kênh điều khiển cho hai bánh xe chéo nhau.
- Loại 3 kênh: Hai kênh điều khiển độc lập cho hai bánh trước, 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 được sử dụng rộng rãi.
Cấu tạo và hoạt động của hệ thống ABS
Sơ đồ bố trí các bộ phận của hệ thống trên xe.
Hình 2.1 Sơ đồ bố trí hệ thống phanh.
Hình 2.2 Nguyên tắc hoạt động tổng quát.
Quá trình điều khiển của hệ thống ABS được thực hiện theo một chu trình kín (như hình vẽ) Các cụm của chu trình bao gồm:
- Tín hiệu vào là lực tác dụng lên bàn đạp phanh của người lái xe, thể hiện qua áp suất dầu tạo ra trong xy lanh phanh chính.
Tín hiệu điều khiển trong hệ thống bao gồm cảm biến tốc độ bánh xe và hộp điều khiển (ECU) Các thông số như tốc độ, gia tốc và độ trượt của bánh xe được liên tục thu thập và gửi về hộp điều khiển để xử lý kịp thời.
- Tín hiệu tác động được 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.
Hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) điều khiển lực phanh giữa bánh xe và mặt đường, tạo ra moment phanh thích hợp cho từng bánh xe Mục tiêu của ABS là duy trì hệ số bám tối ưu, giúp tận dụng khả năng bám tối đa để đạt được lực phanh lớn nhất, từ đó cải thiện hiệu suất phanh và tăng cường an toàn khi lái xe.
- Các nhân tố ảnh hưởng: như điều kiện mặt đường, tình trạng phanh, tải trọng của xe, và tình trạng của lốp (áp suất, độ mòn, …)
Cảm biến tốc độ bánh xe nhận diện tốc độ góc của bánh xe và truyền tín hiệu về ABS ECU dưới dạng xung điện áp xoay chiều ABS ECU theo dõi tình trạng bánh xe thông qua việc tính toán tốc độ xe và sự thay đổi tốc độ của từng bánh, từ đó xác định mức độ trượt dựa trên tốc độ của các bánh xe.
Khi phanh gấp hoặc phanh trên đường ướt và trơn trượt, ECU điều khiển bộ chấp hành thủy lực sẽ cung cấp áp suất dầu tối ưu cho từng xy lanh phanh Điều này giúp duy trì độ trượt trong giới hạn tốt nhất, tránh tình trạng hãm cứng bánh xe khi phanh, đảm bảo an toàn cho người lái.
2.3.3 Các phương án bố trí hệ thống điều khiển ABS.
Việc bố trí sơ đồ điều khiển của ABS phải thỏa mãn đồng thời hai yếu tố:
Tận dụng tối đa khả năng bám giữa bánh xe và mặt đường trong quá trình phanh giúp tăng cường hiệu quả phanh, từ đó giảm quãng đường phanh một cách đáng kể.
Duy trì khả năng bám ngang trong vùng có giá trị lớn giúp tăng cường tính ổn định chuyển động và ổn định quay vòng của xe khi phanh, từ đó cải thiện hiệu suất lái xe và giảm độ trượt.
Kết quả phân tích cho thấy hiệu quả phanh và ổn định khi phanh của ABS phụ thuộc vào sơ đồ phân phối mạch điều khiển và mức độ độc lập trong việc điều khiển lực phanh tại các bánh xe Phương án 1 với ABS 4 kênh có cảm biến và van điều khiển độc lập cho từng bánh xe mang lại hiệu quả phanh tối ưu, nhưng gặp khó khăn trong việc duy trì ổn định khi phanh trên mặt đường có độ bám không đều Cần bổ sung cảm biến gia tốc ngang để cải thiện tính ổn định Phương án 2 sử dụng mạch phanh bố trí chéo giúp loại bỏ mô men quay vòng ở cầu sau, tăng cường tính ổn định nhưng giảm hiệu quả phanh Phương án 3 với 3 kênh điều khiển cho phép 2 bánh sau hoạt động theo ngưỡng trượt thấp, trong khi cầu trước có thể áp dụng hai phương án khác nhau để tối ưu hóa hiệu quả phanh và ổn định.
Đối với xe có chiều dài cơ sở lớn và moment quán tính cao, việc sử dụng một van điều khiển chung cho cầu trước và một cảm biến tốc độ tại vi sai là hiệu quả Lực phanh trên hai bánh xe cầu trước sẽ được điều chỉnh để bằng nhau và theo ngưỡng trượt thấp, mang lại tính ổn định phanh cao Tuy nhiên, hiệu quả phanh của hệ thống này lại không cao.
Đối với xe có chiều dài cơ sở nhỏ và moment quán tính thấp, việc điều khiển độc lập hai bánh trước giúp tăng hiệu quả phanh và duy trì tính ổn định Để đạt được điều này, cần sử dụng bộ phận làm chậm sự gia tăng moment xoay xe, với hệ thống gồm 4 cảm biến tốc độ được lắp đặt tại 4 bánh xe Các phương án 4, 5, 6 đều là loại hệ thống có hai kênh điều khiển.
Phương án 4 tương tự như phương án 3, nhưng có điểm khác biệt là cầu trước được điều khiển chủ động theo chế độ chọn cao Điều này cho phép áp suất phanh được điều chỉnh dựa trên mức độ bám của bánh xe, giúp tăng cường hiệu quả phanh Tuy nhiên, tính ổn định của phương án này lại kém hơn do moment xoay xe lớn.
Phương án 5 sử dụng một cảm biến trên mỗi cầu, được đặt tại hai bánh xe chéo nhau, nhằm điều khiển áp suất phanh chung cho cả cầu Cầu trước được điều khiển với ngưỡng trượt cao, trong khi cầu sau được điều khiển theo ngưỡng trượt thấp.
Phương án 6 áp dụng cho mạch chéo, với hai cảm biến tốc độ ở cầu sau, đảm bảo áp suất phanh trên các bánh xe chéo nhau đồng đều Các bánh xe cầu sau được điều khiển chung với ngưỡng trượt thấp, mang lại độ ổn định cao cho hệ thống, mặc dù hiệu quả phanh không đạt mức tối ưu.
Quá trình phanh khi quay vòng cũng chịu ảnh hưởng của việc bố trí các phương án điều khiển ABS:
- Nếu việc điều khiển phanh trên tất cả các bánh xe độc lập thì khi quay vòng
Khi độ trượt của cầu trước và cầu sau không đồng nhất trong quá trình phanh, sẽ xảy ra hiện tượng trượt ngang không đều giữa các cầu Nếu cầu trước có độ trượt ngang lớn hơn, điều này sẽ dẫn đến tình trạng quay vòng thiếu, trong khi nếu cầu sau trượt ngang nhiều hơn, sẽ gây ra hiện tượng quay vòng thừa.
SỬA CHỮA - BẢO DƯỠNG BỘ CHẤP HÀNH ABS
Chức năng, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bộ chấp hành
Bộ chấp hành thủy lực có nhiệm vụ cung cấp áp suất dầu tối ưu cho các xi lanh phanh bánh xe, được điều khiển bởi ECU ABS, nhằm ngăn chặn hiện tượng bó cứng bánh xe khi phanh.
Hình 3.1 Cấu tạo bộ chấp hành
- Bộ chấp hành thủy lực gồm có các bộ phận chính sau: các van điện từ, motor điện dẫn động bơm dầu, bơm dầu và bình tích áp.
Van điện từ trong bộ chấp hành có hai loại chính: loại 2 vị trí và 3 vị trí Cấu tạo của van điện từ bao gồm cuộn dây điện, lõi van, các cửa van và van một chiều Chức năng của van điện từ là điều khiển đóng mở các cửa van theo sự điều khiển của ECU, từ đó giúp điều chỉnh áp suất dầu đến các xy lanh bánh xe.
Motor điện và bơm dầu:
Bơm dầu kiểu piston hoạt động nhờ vào motor điện, có nhiệm vụ bơm dầu từ bình tích áp trở lại xi lanh chính trong các chế độ giảm và giữ áp.
- Chứa dầu hồi về từ xi lanh phanh bánh xe, nhất thời làm giảm áp suất dầu ở xi lanh phanh bánh xe.
3.1.2 Nguyên lý hoạt động của bộ chấp hành
B) Sơ đồ hoạt động của một bộ chấp hành thủy lực loại 4 van điện 3 vị trí:
Hệ thống ABS 3 kênh bao gồm hai van điện điều khiển độc lập cho hai bánh trước, trong khi hai van còn lại điều khiển đồng thời hai bánh sau.
Hình 3.2 Sơ đồ bộ chấp hành thủy lực a Khi phanh bình thường (ABS không hoạt động):
Khi xe phanh ở tốc độ chậm dưới 8 km/h (hoặc 12, 25 km/h tùy loại xe), hệ thống ABS không hoạt động và ECU không gửi điện đến cuộn dây van điện Van 3 vị trí thường bị lò xo ấn xuống, mở cửa A và đóng cửa B, cho phép dầu phanh từ xi lanh phanh chính chảy qua cửa A đến cửa C trong van điện 3 vị trí và tiếp tục đến xy lanh bánh xe.
Dầu phanh không thể vào bơm do van một chiều số 1 trong mạch bơm Khi nhả chân phanh, dầu phanh sẽ hồi từ xi lanh bánh xe về xi lanh chính qua cửa C đến cửa A, đi qua van một chiều số 3 trong van điện 3 vị trí.
Hình 3.3 Chế độ phanh thường (ABS không hoạt động) b Khi phanh gấp (ABS hoạt động):
Khi phanh gấp, nếu có bánh xe gần bị bó cứng, bộ chấp hành thủy lực sẽ giảm áp suất dầu phanh lên xy lanh của bánh xe đó theo tín hiệu từ ECU, giúp ngăn chặn hiện tượng hãm cứng.
Chế độ “giảm áp” được kích hoạt khi một bánh xe gần bị hãm cứng, trong đó ECU gửi dòng điện 5A đến cuộn dây của van điện từ, tạo ra lực từ mạnh Van 3 vị trí sẽ di chuyển lên trên, đóng cửa A và mở cửa B, cho phép dầu phanh từ xi lanh bánh xe chảy qua cửa C tới cửa B trong van điện và quay về bình tích áp Đồng thời, motor bơm hoạt động nhờ tín hiệu điện áp 12 V từ ECU, hút dầu phanh từ bình tích áp về xy lanh chính.
Hình 3.4 Chế độ giảm áp
Cửa A đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn chặn dầu phanh từ xi lanh chính chảy vào van điện 3 vị trí và van một chiều số 1, số 3 Điều này dẫn đến việc giảm áp suất dầu bên trong xy lanh bánh xe, giúp ngăn chặn hiện tượng bánh xe bị hãm cứng Mức độ giảm áp suất dầu được điều chỉnh thông qua việc lặp lại các chế độ “giảm áp” và “giữ áp”.
Chế độ “giữ áp” duy trì áp suất ổn định trong xy lanh bánh xe bằng cách sử dụng cảm biến tốc độ để theo dõi sự thay đổi áp suất Khi áp suất giảm hoặc tăng, cảm biến gửi tín hiệu đến ECU, và ECU sẽ cấp dòng điện 2A đến cuộn dây của van điện, giúp giữ áp suất trong xy lanh không đổi.
Hình 3.5 Chế độ giữ áp
Khi dòng điện cấp cho cuộn dây van điện giảm từ 5A xuống 2A, lực từ trong cuộn dây cũng giảm theo Van điện 3 vị trí sẽ dịch chuyển về vị trí giữa nhờ lực của lò xo hồi vị, làm cho cả cửa A và cửa B đều đóng lại, trong khi bơm dầu vẫn tiếp tục hoạt động.
Chế độ "tăng áp" trong hệ thống phanh hoạt động bằng cách ngắt dòng điện từ ECU, không cung cấp điện cho cuộn dây van điện Điều này khiến cửa A của van điện 3 vị trí mở, trong khi cửa B đóng, cho phép dầu từ xy lanh phanh chính chảy qua cửa C đến xi lanh bánh xe Mức độ tăng áp suất dầu được điều chỉnh thông qua các chế độ "tăng" và "giữ áp".
Khi hệ thống ABS hoạt động, bánh xe sẽ nhấp nhả khi phanh và xe có hiện tượng rung nhẹ Đồng thời, bàn đạp phanh cũng sẽ rung do dầu phanh hồi về từ bơm dầu, đây là những trạng thái hoàn toàn bình thường.
Hình 3.6 Chế độ tăng áp
B) Sơ đồ bộ chấp hành ABS sử dụng 8 van điện 2 vị trí:
Bộ chấp hành thủy lực (Hình 3.7) bao gồm 4 van giữ áp suất và 4 van giảm áp, hoạt động tương tự như van điện 3 vị trí Tín hiệu điều khiển từ ECU được truyền đến các van điện thông qua điện áp.
Hình 3.7 Sơ đồ bộ chấp hành loại 8 van điện 2 vị tríTrạng thái làm việc của mỗi cửa van và bơm dầu như bảng sau:
Trong giai đoạn A, ECU điều khiển van điện 3 vị trí để giảm áp suất dầu trong xi lanh phanh của từng bánh xe dựa trên mức độ giảm tốc Sau khi áp suất giảm, ECU chuyển sang chế độ giữ áp để theo dõi tốc độ bánh xe và sẽ tiếp tục giảm áp suất nếu cần Ở giai đoạn B, khi áp suất dầu trong xi lanh bánh xe giảm, áp suất cung cấp cho bánh xe cũng giảm, dẫn đến tình trạng gần bó cứng khi tăng tốc Để tránh lực phanh quá nhỏ, ECU liên tục điều chỉnh van điện 3 vị trí giữa các chế độ tăng áp và giữ áp nhằm phục hồi tốc độ bánh xe.
Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng và các biện pháp kiểm tra, sửa chữa
3.2.1 Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng.
- Hiện tượng: Đèn báo ABS sáng không lý do - Nguyên nhân:
+ Rơ le van điện bị hở hay ngắn mạch.
+ Rơ le bơm bị hở hay ngắn mạch.
+ Van điện từ bị hỏng.
+ Bơm bộ chấp hành bị hỏng.
3.2.2 Các biện pháp kiểm tra, sửa chữa.
- Kiểm tra các cuộn dây của rơ le, bơm bằng đồng hồ vạn năng.
- Kiểm tra bằng thiết bị, đèn báo cảnh báo ABS.
- Làm sạch các bộ phận của bộ chấp hành.
Sửa chữa, bảo dưỡng bộ chấp hành phanh
3.3.1 Quy trình tháo lắp, sửa chữa bộ chấp hành
Bước 1: Kiểm tra điện áp ắc quy điện áp ắc quy khoảng 12V
Bước 2: Tháo vỏ bộ chấp hành: Tháo các giắc nối, tháo giắc nối ra khỏi bộ chấp hành và rơle điều khiển
Bước 3: Kết nối thiết bị kiểm tra với bộ chấp hành và rơle điều khiển Sử dụng dụng cụ chuyên dụng để kiểm tra bộ chấp hành, kết nối với dây điện trên thân xe qua bộ dây điện phụ Nối dây đỏ của thiết bị kiểm tra với cực dương ắc quy và dây đen với cực âm ắc quy Cuối cùng, kết nối dây đen của bộ dây điện phụ vào cực âm ắc quy hoặc mát thân xe.
Bước 4: Kiểm tra hoạt động của bộ chấp hành:
Khởi động máy và để chạy ở tốc độ không tải Chuyển công tắc lựa chọn của thiết bị kiểm tra đến vị trí “FRONTRH” và nhấn giữ công tắc môtơ trong vài giây.
- Đạp nhanh và giữ nó đến khi hoàn thành
Nhấn công tắc POWER và đảm bảo rằng bàn đạp phanh không bị đi xuống Không giữ công tắc POWER quá 10 giây Sau đó, nhả công tắc POWER và kiểm tra xem chân phanh có đi xuống hay không.
- Nhấn và giữ công tắc MOTOR trong vài giây sau đó kiểm tra rằng chân
Hình 3.8 Kiểm tra hoạt động của bộ chấp hành phanh trả về vị trí cũ nhả chân phanh.
3.4.2 Tháo lắp, sửa chữa bộ chấp hành.
Bước 1: Tháo tấm lót tài xế trong phía trước bên phải
Bước 2: Tháo bu lông giá kẹp, ống dẫn điều hồ không khí
Bước 3: Tháo các đường dẫn động phanh
Bước 5: Tháo bộ chấp hành ABS
Hình 3.9 Tháo các đường ống dẫn động phanh
Hình 3.10 Tháo các chi tiết của bộ chấp hành phanh
- Kiến thức cần thiết để thực hiện công việc:
+ Cấu tạo và chức năng của bộ chấp hành phanh;
+ Phân tích các nguyên nhân gây hư hỏng của bộ chấp hành phanh;
+ Quy trình tháo lắp bộ chấp hành phanh.
- Các bước và cách thức thực hiện công việc:
+ Dựa vào cấu tạo và chức năng của bộ chấp hành phanh để phân tích các nguyên nhân gây hư hỏng trên mô hình hệ thống phanh ABS;
+ Kiểm tra, đánh giá tình trạng của mô hình hệ thống phanh ABS và đề xuất biện pháp khắc phục;
+ Tiến hành tháo lắp, sửa chữa mô hình hệ thống phanh ABS.
- Bài tập thực hành của học sinh, sinh viên:
- Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập:
+ Đánh giá đúng tình trạng của bộ chấp hành phanh và đề xuất được biện pháp khắc phục;
+ Thực hiện theo nhóm, điểm chung của nhóm là điểm của các thành viên - Ghi nhớ
+ Chức năng của bộ chấp hành phanh trên hệ thống phanh ABS;
+ Quy trình đo kiểm bộ chấp hành phanh trên hệ thống phanh ABS.
CHƯƠNG 4: SỬA CHỮA -BẢO DƯỠNG CÁC CẢM BIẾN CỦA HỆ THỐNG
Cảm biến tốc độ (Speed sensor)
Cảm biến tốc độ bánh xe có khả năng nhận diện tốc độ góc của từng bánh xe và truyền tín hiệu đến ABS ECU dưới dạng xung điện áp xoay chiều.
Cảm biến tốc độ bánh xe có thể được lắp đặt ở mỗi bánh xe để đo tốc độ riêng biệt hoặc ở vỏ cầu chủ động để đo tốc độ trung bình của hai bánh Cảm biến thường được gắn cố định trên bợ trục của bánh xe, trong khi vành răng cảm biến được lắp trên đầu ngoài của bán trục hoặc cụm moay-ơ bánh xe, tạo ra một khe hở từ nhỏ giữa chúng.
Cảm biến tốc độ bánh xe chủ yếu có hai loại: cảm biến điện từ và cảm biến Hall, trong đó cảm biến điện từ được ưa chuộng và sử dụng rộng rãi hơn.
Cảm biến tốc độ bánh xe điện từ bao gồm nam châm vĩnh cửu, cuộn dây và lõi từ, với vị trí lắp đặt và số răng của rôto cảm biến thay đổi tùy theo kiểu xe.
Hình 2.1 Cấu tạo cảm biến tốc độ
Khi bánh xe quay, vành răng cũng quay theo, làm thay đổi khe hở A giữa đầu lõi từ và vành răng, dẫn đến sự biến thiên từ thông và tạo ra sức điện động xoay chiều dạng hình sin trong cuộn dây Tín hiệu này được gửi liên tục về ECU, và tùy thuộc vào cấu tạo của cảm biến, vành răng cùng khe hở, các xung điện áp có thể dao động từ dưới 100mV ở tốc độ thấp đến trên 100V ở tốc độ cao.
Khe hở không khí giữa lõi từ và đỉnh răng của vành răng cảm biến chỉ khoảng 1mm, với độ sai lệch phải nằm trong giới hạn cho phép Nếu khe hở vượt quá giá trị tiêu chuẩn, hệ thống ABS sẽ không hoạt động hiệu quả.
Hình 2.2 Hoạt động của CB tốc độ
4.4 Cảm biến giảm tốc (chỉ có ở vài xe)
Cảm biến giảm tốc, hay còn gọi là cảm biến "G", cho phép hệ thống ABS đo trực tiếp sự giảm tốc của bánh xe trong quá trình phanh Nhờ đó, ABS có thể nhận biết chính xác hơn về trạng thái mặt đường, cải thiện hiệu suất phanh và ngăn ngừa hiện tượng bó cứng bánh xe.
4.5.1 Cảm biến giảm tốc đặt dọc:
Cảm biến giảm tốc được cấu tạo từ hai cặp đèn LED và photo transistor, một đĩa xẻ rãnh và một mạch biến đổi tín hiệu Thiết bị này có khả năng nhận diện mức độ giảm tốc độ của bánh xe và truyền tín hiệu về ECU của hệ thống ABS ECU sẽ sử dụng các tín hiệu này để xác định chính xác tình trạng mặt đường và thực hiện các biện pháp điều khiển phù hợp.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống giảm tốc xe dựa vào việc đĩa xẻ rãnh lắc theo chiều dọc tương ứng với mức độ giảm tốc Các rãnh trên đĩa cắt ánh sáng của hai cặp đèn LED và phototransitor, khiến phototransitor đóng và mở Tổ hợp này chia mức độ giảm tốc thành 4 cấp độ và gửi tín hiệu về ECU ABS.
Hình 2.3 Hoạt động của CB giảm tốc đặt dọc
4.5.3 Cảm biến gia tốc ngang:
Cảm biến gia tốc ngang, được trang bị trên một số loại xe, cải thiện khả năng xử lý khi phanh trong quá trình quay vòng, giúp giảm tốc độ tăng moment xoay của xe Trong khi quay, lực ly tâm và góc đặt bánh xe có thể khiến các bánh xe phía trong nhấc lên khỏi mặt đất.
Ngược lại, các bánh xe bên ngoài bị tì mạnh xuống mặt đường, đặc biệt là các bánh xe
Các bánh xe phía trong thường dễ bị bó cứng hơn so với bánh xe bên ngoài Để xác định gia tốc ngang khi xe quay vòng, cảm biến gia tốc ngang sẽ gửi tín hiệu đến ECU.
Hình 2.4 Hoạt động của CB giảm tốc đặt ngang
Cảm biến phototransitor hoặc cảm biến bán dẫn có thể được lắp đặt theo trục ngang của xe để đo gia tốc ngang và giảm tốc Cảm biến bán dẫn có khả năng đo cả gia tốc ngang và dọc, mang lại độ chính xác cao trong việc theo dõi hiệu suất của xe.
4.6 Hiện tượng – nguyên nhân hư hỏng và phương pháp kiểm tra – sửa chữa 4.6.1 Hiện tượng – nguyên nhân hư hỏng
- Hiện tượng: Phanh bị lệch Nguyên nhân: Lắp đặt sai cảm biến tốc độ và rô to.
- Hiện tượng: Phanh không hiệu quả Nguyên nhân: Cảm biến tốc độ và rô to bị bẩn.
- Hiện tượng: ABS hoạt động khi phanh bình thường Nguyên nhân: Gẫy răng rô to.
- Hiện tượng: Đèn báo ABS sáng không có lý do Nguyên nhân: Cảm biến tốc độ và rô to, cảm biến giảm tốc bị hỏng.
4.6.2 Phương pháp kiểm tra – sửa chữa + Kiểm tra:
- Tháo giắc cảm biến tốc độ, đo điện trở giữa các cực: Bánh trước: 0,8 – 1,3 KΩ Bánh sau: 1,1 – 1,7 KΩ
- Quan sát phần răng cưa của cảm biến: không bị bẩn, gẫy răng.
- Làm sạch các bộ phận của cảm biến.
- Thay thế cảm biến nếu điện trỏ bị đứt, rô to bị gãy răng.
4.7 Sửa chữa – bảo dưỡng các cảm biến
Quy trình tháo lắp, bảo dưỡng - sửa chữa cảm biến Bước 1: Kiểm tra điện áp ắc qui Điện áp ắc qui khoảng 12V
Bước 2: Kiểm tra đèn báo
Để kiểm tra hệ thống ABS, trước tiên bật khóa điện và đảm bảo đèn ABS sáng trong vòng 3 giây Nếu đèn không sáng, cần kiểm tra và sửa chữa cầu chì, bóng đèn hoặc dây điện Sau khi xác nhận đèn ABS đã tắt, tắt khóa điện và sử dụng dụng cụ chuyên dụng để nối chân E1 với chân Tc và Ts của giắc kiểm tra Cuối cùng, kéo phanh tay và khởi động máy.
Lưu ý : không được đạp phanh g Kiểm tra đèn ABS nháy khoảng 4 lần/1s(xem hình vẽ)
Hình 2.5 Kiểm tra đèn ABS Bước 3: Kiểm tra mức tín hiệu cảm biến
Khi lái xe với tốc độ 4-6 km/h, hãy kiểm tra đèn ABS có sáng sau 1 giây dừng lại hay không Nếu đèn sáng nhưng không nháy và tốc độ xe không nằm trong khoảng tiêu chuẩn, cần đọc mã chẩn đoán và tiến hành sửa chữa các bộ phận hư hỏng.
Khi xe di chuyển với tốc độ từ 4-6 km/h và đèn ABS bật sáng, việc kiểm tra đã hoàn thành Nếu tốc độ vượt quá 6 km/h, đèn ABS sẽ nháy lại, cho thấy cảm biến tốc độ hoạt động tốt Lưu ý rằng trong khi hệ thống ABS tắt, cần tránh gây ra rung động mạnh như tăng tốc, giảm tốc, phanh, sang số, đánh lái hoặc va chạm với ổ gà trên đường.
Bước 4: Kiểm tra sự thay đổi tín hiệu cảm biến ở tốc độ thấp
