Tổng quan về các chi tiết:• ABS và TRC ECU bộ phận này với chức năng chính sau: Đánh giá điều kiện chuyển động dựa trên tín hiệu từ cảm biến tốc độ trước và sau dựa vào tín hiệu vị trí
Trang 1Chương 3: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LỰC KÉO
(TRC :Traction control system)
I KHÁI NIỆM CHUNG:
Ở đường có hệ số bám (φ)thấp, chẳng hạn như đường tuyết, băng, hay đường ướt, bánh xe chủ động bị quay tại chỗ nếu xe khởi hành hay tăng tốc nhanh, làm mất mát mô men chủ động và có thể làm trượt xe
Mô men cực đại có thể truyền đến các bánh xe được quyết định bởi hệ số bám (φ) giữa lốp và mặt đường Nếu cố truyền mô men đến các bánh xe vượt qua mức này, nó sẽ làm bánh xe dễ bị trượt quay
Việc đảm bảo mô men kéo truyền đến bánh xe chủ động phù hợp với mô men bám giữa lốp xe và mặt đường trong các trường hợp này đôi khi không dễ dàng đối với người lái
Ở phần lớn các trường hợp, khi khởi hành xe đột ngột, người lái đạp chân ga quá mạnh và làm bánh xe bị trượt quay, mất mát lực kéo và mô men
1 Thế nào là TRC:
Hệ thống TRC (điều khiển lực kéo) giảm mô men xoắn của động cơ khi bánh xe bắt đầu trượt quay không phụ thuộc vào ý định của người lái, cùng lúc đó nó điều khiển hệ thống phanh giảm mô men truyền đến mặt đường tới một giá trị phù hợp Vì vậy có thể khởi hành và tăng tốc một cách nhanh chóng và ổn định
2 Nguyên tắc chung:
Khi bánh xe bắt đầu bị trượt quay thì cảm biến nhận tín hiệu đó và nó sẽ gởi những tín hiệu đó đến TRC ECU và ABS ECU, ECU này sẽ điều chỉnh mô men xoắn của động cơ và giảm mô men xoắn nhờ đóng bớt bướm ga phụ đồng thời nó cũng điều khiển phanh bánh sau hai quá trình này hoạt động làm xe chuyển động êm dịu và giảm mất mát công suất vô ích do trượt quay
Sơ đồ quá trình làm việc của hệ thống có thể được mô hình hoá như sau:
Trang 2II CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG CHỐNG TRƯỢT TRC:
1 Bố trí các chi tiết:
2 Sơ đồ hệ thống
50
Trang 33 Tổng quan về các chi tiết:
• ABS và TRC ECU bộ phận này với chức năng chính sau:
Đánh giá điều kiện chuyển động dựa trên tín hiệu từ cảm biến tốc độ trước và sau dựa vào tín hiệu
vị trí bướm ga từ ECU của ECT rồi gửi tín hiệu điều khiển đến bộ chấp hành bướm ga phụ và bộ chấp hành phanh TRC
Nếu hệ thống TRC hỏng, nó bật đèn TRC để báo cho người lái biết
Khi đặt ở chế độ chẩn đoán, sẽ hiển thị mỗi hư hỏng bằng mã số
• Cảm biến tốc độ trước và sau sẽ phát hiện tốc độ bánh xe và gửi tín hiệu tốc độ bánh xe đến ECU ABS và TRC
• Công tắc khởi động số trung gian với chức năng gửi tín hiệu vị trí cần số (“P” và “N”) đến ECU ABS và TRC
• Công tắc báo mức dầu phanh giúp phát hiện mức dầu trong bình dầu tổng phanh và gửi tín hiệu này đến ECU ABS và TRC
• Công tắc đèn phanh phát hiện tín hiệu phanh ( khi ta đạp phanh hay không đạp) và gửi tín hiệu này đến ECU ABS và TRC
Trang 4• Công tắc cắt TRC cho phép người lái ngừng hoạt động hệ thống TRC
• ECU động cơ và ECT nhận tín hiệu vị trí bướm ga chính và gửi chúng tới ECU ABS và TRC
• Cảm biến vị trí bướm ga chính phát hiện góc mở bướm
ga chính và gửi tín hiệu đến ECU ABS và TRC
• Cảm biến vị trí bướm ga phụ phát hiện góc mở bướm
ga phụ và gửi tín hiệu đến ECU ABS và TRC
• Bộ chấp hành phanh TRC tạo, tích và cung cấp áp suất dầu đến bộ chấp hành ABS theo tín hiệu từ ECU ABS và TRC
• Bộ chấp hành ABS điều khiển áp suất dầu đến các xy lanh phanh bánh xe sau bên phải và trái một cách riêng rẽ theo tín hiệu từ ECU ABS và TRC
• Bộ chấp hành bướm ga phụ điều khiển góc mở bướm
ga phụ theo tín hiệu từ ECU ABS và TRC
• Đèn báo TRC báo cho người biết hệ thống TRC đang hoạt động và báo cho người lái biết có hư hỏng
• Đèn báo TRC OFF báo cho người lái biết hệ thống TRC không hoạt động do hư hỏng trong ABS hay hệ thống điều khiển động cơ hay công tắc cắt TRC đã tắt
• Rơ le chính phanh TRC cấp điện đến bộ chấp hành phanh TRC và rơ le mô tơ TRC
• Rơ le mô tơ TRC cấp điện đến mô tơ bơm TRC
• Rơ le bướm ga TRC cấp điện đến bộ chấp hành bướm
ga phụ qua ECU ABS và TRC
4 Bộ chấp hành TRC:
Bộ chấp hành phanh TRC bao gồm một cụm bơm để tạo ra áp suất dầu tới và xả ra khỏi các xi lanh phanh bánh xe Áp suất dầu trong các xi lanh phanh của bánh chủ động bên phải và trái được điều khiển riêng rẽ bởi bộ chấp hành ABS theo tín hiệu từ ECU ABS và TRC
Bộ chấp hành phanh gồm các chi tiết sau:
Van điện cắt bình tích năng truyền áp suất dầu từ bình tích năng đến các xy lanh phanh bánh xe trong quá trình hệ thống TRC hoạt động
Van điện cắt xy phanh chính có tác dụng khi áp suất dầu trong bình tích năng được truyền tới xy lanh phanh bánh xe, van điện này ngăn không cho dầu phanh hồi về xy lanh phanh chính
Van điện cắt bình dầu hoạt động khi hệ thống TRC hoạt động, van điện này hồi dầu phanh từ xi lanh phanh bánh xe về bình dầu của xy lanh chính
52
Trang 5 Công tắc áp suất hay cảm biến áp suất theo dõi áp suất trong bình tích năng và gửi tín hiệu này đến ECU ABS và TRC ECU sẽ điều khiển hoạt động của bơm trên cơ sở những tín hiệu này
Cụm bơm gồm các chi tiết sau:
• Bơm giúp hút dầu phanh từ bình dầu xy lanh phanh chính, tăng áp suất của dầu và đưa đến bình tích năng Đây là bơm kiểu piston dẫn động bằng môtơ
• Bình tích năng với chức năng tích dầu phanh bị nén bởi bơm và cung cấp đến các xy lanh phanh bánh xe trong quá trình hoạt động của hệ thống TRC
Trang 6III PHÂN TÍCH KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC
CỦA TRC
1 Sơ đồ hệ thống:
Phân tích kết cấu và nguyên lý làm việc của hệ thống.
54
Trang 72 Trong quá trình phanh
bình thường (TRC không
hoạt động).
Tất cả các van điện trong
bộ chấp hành phanh TRC
đều tắt khi đạp phanh
Khi đạp phanh với hệ
thống TRC trong điều kiện
này, áp suất dầu sinh ra
trong xy lanh chính tác dụng
lên các xi lanh phanh bánh
xe qua van điện cắt xy lanh
phanh chính và van điện 3 vị
trí của bộ chấp hành ABS
Khi nhả phanh, dầu phanh
bánh xe về xy lanh phanh
chính
3 Trong quá trình tăng tốc (TRC hoạt động)
Khi bánh chủ động bị trượt quay trong quá trình tăng tốc, ECU ABS và TRC điều khiển mô men xoắn của động cơ và phanh các chủ động để tránh hiện tượng này Áp suất dầu của bánh bên phải và bánh bên trái được điều khiển riêng rẽ theo “3” chế độ sau(“tăng áp”, “giữ”, “giảm áp”), như mô tả sau
“tăng áp”
Tên chi tiết điện Van van
Van điện cắt xi lanh phanh chính
Van điện cắt bình tích năng
Van điện cắtbình dầu phanh
Van điện 3 vi trí ABS Tắt(OA) Cửa”A” mở
Của“B” đóng
Trang 8Khi đạp ga và một bánh chủ động bắt đầu trượt, ECU phát ra tín hiệu để bật tất cả các van điện của bộ chấp hành TRC
Cùng lúc đó van điện 3 vị trí của bộ chấp hành ABS cũng chuyển sang chế độ “tăng áp” Ở chế độ này, van điện cắt xy lanh phanh chính bật (đóng) và van điện cắt bình tích năng bật (mở) Nó làm cho dầu cao áp trong bình tích năng tác dụng lên xy lanh phanh bánh xe qua van điện cắt bình tích năng và van điện 3 vị trí trong ABS
Khi công tắc áp suất phát hiện có sự giảm áp bình tích năng ( không phụ thuộc vào hoạt động của TRC), ECU bật TRC để tăng áp suất dầu
Tên chi tiết Van
điện van
Van điện cắt
xi lanh phanh
chính
Bật Đóng
Van điện cắt
bình tích năng Bật Mở
Van điện cắt
bình dầu
phanh
Van điện 3 vị
trí ABS (OA)Tắt Cửa”A” mở
Cửa
“B”đón g
Tên chi tiết điện Van van
Van điện cắt xi lanh phanh chính
Van điện cắt bình tích năng
Van điện cắt bình dầu phanh
Van điện 3
vị trí ABS Bật (2A) Cửa”A”đoùng
Cửa
“B”đóng
56
Trang 93.2 Chế độ “giữ”.
Khi áp suất dầu trong các xy lanh phanh bánh chủ động tăng hay giảm đến giá trị yêu cầu, hệ thống được chuyển đến chế độ “giữ” Sự thay đổi chế độ được thực hiện bằng cách thay đổi trạng thái van điện 3 vị trí của bộ chấp hành ABS kết quả là, áp suất trong bình tích năng bị ngăn không cho xả ra ngoài, giữ nguyên áp suất dầu trong xy lanh bánh xe
3.3 Chế độ “ giảm áp”.
Khi cần giảm áp suất trong các xy lanh bánh sau, ECU ABS và TRC chuyển van điện 3 vị trí của bộ chấp hành ABS đến chế độ “giảm áp” Nó làm cho áp suất dầu trong xy lanh phanh bánh xe hồi về bình dầu của xy lanh phanh chính qua van điện 3 vị trí của ABS và van điện cắt bình dầu Kết quả là, áp suất dầu giảm Lúc này, bơm bộ chấp hành ABS vẫn không hoạt động
Trang 10IV ECU ABS VÀ TRC (LS 400, 11/1989)
ECU ABS Và TRC kết hợp các chức năng của 2 ECU riêng rẽ Nó sử dụng các tín hiệu tốc độ từ 4 cảm biến tốc độ bánh
xe và tính toán mức độ trượt giữa các bánh xe và mặt đường rồi giảm mô men xoắn động cơ và tốc độ góc bánh xe một cách tương ứng, vì vậy điều khiển được tốc độ bánh xe
Bên cạnh đó, ECU ABS và TRC có các chức năng kiểm tra ban đầu, chẩn đoán và dự phòng
1 Điều khiển tốc độ bánh xe:
ECU liên tục nhận được các tín hiệu từ cảm biến tốc độ bánh xe và nó cũng liên tục tính tốc độ của từng bánh xe Cùng lúc đó, nó ước lượng tốc độ xe trên cơ sở tốc độ của
2 bánh trước và đặt ra một tốc độ điều khiển tiêu chuẩn Nếu đạp ga đột ngột trên mặt đường trơn và các bánh sau (bánh chủ động) bắt đầu trượt quay, tốc độ bánh sau sẽ vượt quá tốc độ tiêu chuẩn Vì vậy, ECU gửi tín hiệu đóng bướm ga phụ và đến bộ chấp hành TRC để cấp dầu phanh cao áp đến các xy lanh phanh bánh chủ động Van điện 3 vị trí của bộ chấp hành ABS được chuyển chế độ để điều khiển áp suất dầu phanh bánh chủ động và vì vậy tránh cho bánh sau không
bị trượt quay
58
Trang 11Khi khởi hành hay khi tăng tốc đột ngột, nếu các bánh chủ động bị trượt quay, tốc độ của chúng sẽ không khớp với tốc độ quay của các bánh bị động ECU ABS và TRC biết được tình trạng này và sẽ kích hoạt hệ thống TRC
ECU ABS và TRC đóng bướm ga phụ, giảm lượng khí nạp và
vì vậy giảm mô men xoắn của động cơ
Cùng lúc đó nó điều khiển các van điện bộ chấp hành ABS ở chế độ “tăng áp” Áp suất dầu phanh trong bình tích năng TRC tới lúc này, (cũng như áp suất tạo ra bởi bơm TRC) cung cấp áp suất thích hợp tác dụng lên các xy lanh phanh bánh xe để tạo hiệu quả phanh
Khi phanh bắt đầu tác dụng, sự tăng tốc của các bánh xe chủ động bắt đầu giảm và ECU ABS và TRC chuyển van điện 3 vị trí của ABS về chế độ “giữ”
Nếu sự tăng tốc của các bánh chủ động giảm quá nhiều, van 3 vị trí chuyển đến chế độ “giảm áp” làm giảm áp suất dầu trong xy lanh phanh bánh xe và khôi phục lại sự tăng tốc của các bánh chủ động
Nhờ lặp lại các chế độ như trên, ECU ABS và TRC đảm bảo tốc độ điều khiển tiêu chuẩn
Trang 12 Các điều kiện kích hoạt điều khiển tốc độ bánh xe
Điều khiển tốc độ bánh xe sẽ hoạt động nếu tất cả các điều kiện sau được thoả mãn:
• Bướm ga chính không được đóng hoàn toàn (IDL1 phải tắt)
• Hộp số phải ở các số L,2,D hay R (tín hiệu tay số P và
N phải tắt)
• Xe phải chạy ở tốc độ lớn hơn 9km/h và công tắc đèn phanh phải tắt (nó có thể bật nếu tốc dộ xe thấp hơn 9km/h)
• Công tắc cắt TRC tắt
• ABS không hoạt động
• Hệ thống không được ở chế độ kiểm tra cảm biến hay chế độ phát mã chẩn đoán
2 Điều khiển các rơle:
Rơle chính phanh TRC và rơle bướm ga TRC
Khi không có hư hỏng trong hệ thống TRC, ABS hay hệ thống điều khiển điện tử động cơ, ECU bật rơle chính phanh TRC và rơle bướm ga khi khoá điện bật ON Những rơle này tắt khi khoá điện tắt OFF Nếu ECU phát hiện có hư hỏng, nó sẽ tắt các rơle này
Rơle môtơ bơm TRC
60
Trang 13ECU ABS và TRC bật rơle môtơ bơm khi các điều kiện sau được thảo mãn:
•Rơle chính TRC bật
•Tốc độ động cơ lớn hơn 500V/P
•Cần số ở những vị trí khác với P và N
•Tín hiệu ILD1 tắt
•Tín hiệu công tắc áp suất bật
3 Chức năng kiểm tra ban đầu.
Bộ chấp hành bướm ga
Khi những điều kiện sau được thảo mãn, ECU điều khiển bộ chấp hành bướm ga phụ Nó tiến hành kiểm tra mạch điện của bộ chấp hành bướm ga phụ và cảm biến vị trí bướm ga, cũng như hoạt động của bướm ga phụ ngay sau khi khoá điện bật ON
Cùng lúc đó, góc mở của bướm ga phụ khi nó đóng hoàn toàn được ghi lại trong bộ nhớ của ECU ABS và TRC
Điều kiện
• Cần số ở vị trí N hay P
• Bướm ga chính đóng hoàn toàn
• Xe dừng (0km/h)
Van điện bộ chấp hành phanh TRC
Khi các điều kiện sau được thảo
mãn, ECU ABS và TRC điều khiển
van điện bộ chấp hành phanh TRC
và tiến hành kiểm tra ban đầu
ngay khi khoá điện bật ON
Điều kiện
• Cần số ở vị trí P hay N
Trang 14• Xe dừng (0km/h).
• Máy đang nổ
4 Chức năng tự chẩn đoán:
Nếu ECU phát hiện thấy hư hỏng trong hệ thống TRC, nó bật sáng đèn báo cho người lái biết có hư hỏng xảy ra Nó cũng lưu lại mã của hư hỏng
Mã chẩn đoán được hiển thị thông qua việc nháy đèn báo TRC khi các điều kiện sau thoả mãn:
• Khoá điện bật ON
• Nối chân TC và E1 của giắc kiểm tra hay TDCL
• Xe dừng (0km/h).*cực TC trong giắc kiểm tra chỉ có ở những xe trang bị túi khí
5 Chức năng dự phòng:
Nếu ECU ABS và TRC phát hiện thấy có hư hỏng trong khi TRC không hoạt động, ECU ngay lập tức tắt rơle bướm ga TRC, rơle môtơ TRC và rơle chính phanh TRC vì vậy ngăn không cho TRC hoạt động
Nếu ECU phát hiện thấy hư hỏng khi TRC đang hoạt động, ECU dừng việc điều khiển và tắt rơle môtơ TRC và rơle chính phanh TRC
Khi ECU ngăn không cho hệ thống TRC hoạt động, động cơ và hệ thống phanh hoạt động, giống như những kiểu xe không có TRC
62