TOYOTA đào tạo kỹ thuật viên ô tô (Chuẩn đoán khung gầm 5) - P3

TOYOTA đào tạo kỹ thuật viên ô tô (Chuẩn đoán khung gầm 5) Phần hệ thống phanh

Khái quát chung ý tưởng về chức năng của ABS (Hệ thống phanh

chống bó cứng)

Để tránh cho các lốp không bị bó cứng và làm mất khả năng quay vô lăng trong khi phanh khẩn cấp, nên lặp lại động tác

đạp và nhả bàn đạp phanh nhiều lần

Tuy nhiên, không có thời gian để thực hiện việc này trong khi phanh khẩn cấp

Hệ thống ABS dùng một máy tính để xác định tình trạng quay của 4 bánh xe trong khi phanh và có thể tự động đạp

và nhả phanh

Sự khác nhau về tỷ lệ giữa tốc độ của xe và tốc độ của các bánh xe được gọi là “hệ số trượt”

Khi sự chênh lệch giữa tốc độ của xe và tốc độ của các bánh xe trở nên quá lớn, sự quay trượt sẽ xảy ra giữa các lốp và mặt đường

Điều này cũng tạo nên ma sát và cuối cùng có thể tác động như một lực phanh và làm chậm tốc độ của xe

Mối quan hệ giữa lực phanh và hệ số trượt có thể hiểu rõ hơn qua đồ thị ở bên trái

Lực phanh không tỷ lệ với hệ số trượt, và đạt được cực đại khi hệ số trượt nằm trong khoảng 10-30%

Vượt quá 30%, lực phanh sẽ giảm dần Do đó, để duy trì mức tối đa của lực phanh, cần phải duy trì hệ số trượt trong giới hạn 10-30% ở mọi thời điểm

Ngoài ra, cũng cần phải giữ lực quay vòng ở mức cao để duy trì sự ổn định về hướng Để thực hiện điều này, người ta thiết kế hệ thống ABS để tăng hiệu suất phanh tối đa bằng cách sử dụng hệ số trượt là 10-30% bất kể các điều kiện của mặt đường, đồng thời giữ lực quay vòng càng cao càng tốt để duy trì sự ổn định về hướng

Gợi ý:

1 Trên các mặt đường trơn có hệ số ma sát (m) thấp, vì quãng đường phanh tăng lên so với các mặt đường có trị

số m cao, nên ngay cả khi có ABS tác động, vẫn phải giảm tốc độ khi chạy trên các mặt đường đó

2 Trên các đường thô nhám, hoặc trên sỏi hoặc đường có tuyết mới, tác động của ABS có thể dẫn đến quãng đường hãm dài hơn các xe không lắp ABS

Ngoài ra, tiếng động và độ rung phát sinh khi tác động ABS báo cho người lái biết rằng ABS đang hoạt động

(1/1)

-2-

Hệ thống ABS có các bộ phận sau đây

1 ECU điều khiển trượt

Bộ phận này xác định mức trượt giữa bánh

xe và mặt đường dựa vào các tín hiệu từ các cảm biến, và điều khiển bộ chấp hành của phanh

Gần đây, một số kiểu xe có ECU điều khiển trượt lắp trong bộ chấp hành của phanh

2 Bộ chấp hành của phanh

Bộ chấp hành của phanh điều khiển áp suất thuỷ lực của các xilanh ở bánh xe bằng tín hiệu ra của ECU điều khiển trượt

3 Cảm biến tốc độ Cảm biến tốc độ phát hiện tốc độ của từng bánh xe và truyền tín hiệu đến ECU điều khiển trượt

4 Đồng hồ táp lô

(1) Đèn báo của ABS Khi ECU phát hiện thấy sự trục trặc ở ABS hoặc hệ thống hỗ trợ phanh, đèn này bật sáng để báo cho người lái

2) Đèn báo hệ thống phanh Khi đèn này sáng lên đồng thời với đèn báo của ABS, nó báo cho người lái biết rằng có trục trặc ở hệ thống ABS và EBD

Gợi ý:

Khi ECU điều khiển trượt bị hỏng

Bình thường, đèn báo này không sáng lên do tín hiệu của ECU truyền đến đồng hồ táp lô hoặc rơle điều khiển ABS

Nếu ECU bị hỏng và không có tín hiệu, đèn báo của ABS, đèn báo hệ thống phanh, đèn báo ngắt TRC (ở các xe có trang bị TRC), và đèn báo VSC (ở các xe có trang bị VSC) luôn bật sáng

(1/1)

www.oto-hui.com

5 Công tắc đèn phanh Công tắc này phát hiện bàn đạp phanh

đã được đạp xuống và truyền tín hiệu đến ECU điều khiển trượt

ABS sử dụng tín hiệu của công tắc đèn phanh Tuy nhiên dù tín hiệu công tắc đèn phanh vì công tắc đèn phanh bị hỏng, việc

điều khiển ABS vẫn được thực hiện khi các lốp bị bó cứng Trong trường hợp này, việc

điều khiển bắt đầu khi hệ số trượt đã trở nên cao hơn (các bánh xe có xu hướng khoá cứng) so với khi công tắc đèn phanh hoạt

động bình thường

6 Cảm biến giảm tốc (chỉ có ở một số kiểu xe) Cảm biến giảm tốc cảm nhận mức giảm tốc của xe và truyền tín hiệu đến ECU điều khiển trượt

Bộ ECU đánh giá chính xác các điều kiện của mặt đường bằng các tín hiệu này và sẽ thực hiện các biện pháp điều khiển thích hợp

(1/1)

1 Khái quát chung

Dựa vào tín hiệu của các cảm biến tốc độ, ECU điều khiển trượt cảm nhận tốc độ quay của các bánh xe cũng như tốc độ của xe Trong khi phanh, mặc dù tốc độ quay của các bánh xe giảm xuống, mức giảm tốc sẽ thay đổi tuỳ theo cả tốc độ của xe trong khi phanh và các tình trạng của mặt đường, như mặt đường nhựa khô, ướt hoặc có băng, v.v

Nói khác đi, ECU đánh giá mức trượt giữa các bánh xe và mặt đường từ sự thay đổi tốc

độ quay của bánh xe trong khi phanh và

điều khiển các van điện từ của bộ chấp hành của phanh theo 3 chế độ: giảm áp suất, giữ áp suất và tăng áp suất để điều khiển tối ưu tốc độ của các bánh xe

-4-

2 Điều khiển

ECU liên tục nhận được các tín hiệu tốc độ của bánh xe

từ 4 cảm biến tốc độ, và ước tính tốc độ của xe bằng cách tính toán tốc độ và sự giảm tốc của mỗi bánh xe Khi đạp bàn đạp phanh, áp suất thuỷ lực trong mỗi xilanh

ở bánh xe bắt đầu tăng lên, và tốc độ của bánh xe bắt

đầu giảm xuống Nếu bất kỳ bánh xe nào dường như sắp

bị bó cứng, ECU sẽ giảm áp suất thuỷ lực trong xilanh của bánh xe đó

(1) Điều chỉnh tốc độ của bánh xe

<1> Khoảng A ECU điều khiển trượt đặt các van điện từ vào chế độ giảm áp suất theo mức giảm tốc của các bánh xe, như vậy sẽ giảm áp suất thuỷ lực trong xilanh của bánh xe Sau khi áp suất hạ xuống, ECU chuyển các van điện từ sang chế độ “giữ” để theo dõi sự thay đổi tốc độ của bánh xe

Nếu ECU cho rằng cần tiếp tục giảm áp suất thuỷ lực, nó

sẽ lại giảm áp suất này

<2> Khoảng B Khi áp suất thuỷ lực bên trong xilanh của bánh xe giảm (khoảng A), áp suất thuỷ lực tác động vào bánh xe này giảm xuống

Điều này làm cho bánh xe sắp bị khoá chặt sẽ tăng tốc

độ Tuy nhiên, nếu áp suất thuỷ lực giảm xuống, lực phanh tác động vào bánh xe này sẽ trở nên quá thấp

Để tránh điều này, ECU đặt các van điện từ lần lượt vào chế độ “tăng áp suất” và chế độ “giữ” để bánh xe sắp bị khoá sẽ hồi phục tốc độ

<3> Khoảng C Khi áp suất thuỷ lực trong xilanh của bánh xe được ECU tăng lên dần dần (khoảng B), bánh xe lại có xu hướng bị khoá

Do đó, ECU lại chuyển các van điện từ về chế độ “giảm

áp suất” để giảm áp suất bên trong xilanh của bánh xe này

<4> Khoảng D Vì áp suất thuỷ lực trong xilanh của bánh xe này lại giảm (khoảng C), ECU lại bắt đầu tăng áp suất như trong khoảng B

(2/4)

www.oto-hui.com

(2) Chức năng kiểm tra ban đầu

ECU điều khiển trượt điều khiển các van điện từ và các môtơ bơm theo trình tự để kiểm tra hệ thống điện của ABS Chức năng này hoạt động mỗi khi bật khoá điện sang vị trí ON và xe đang chạy ở tốc độ lớn hơn 6 km/h, với đèn phanh tắt OFF

Nó chỉ hoạt động một lần sau mỗi khi khoá điện bật ON

(3/4)

-6-

(3) Chức năng chẩn đoán

ã Nếu một sự cố xảy ra ở bất cứ một hệ thống nào trong các hệ thống tín hiệu, đèn báo của ABS trong đồng hồ táp lô sẽ sáng lên, như được chỉ rõ trong bảng bên trái, và báo cho người lái rằng một sự cố đã xảy ra

Đồng thời, các DTC (các mã chẩn đoán hư hỏng) được lưu giữ trong bộ nhớ Có thể đọc các DTC bằng cách nối máy chẩn đoán vào DLC3 để trực tiếp nối thông với ECU hoặc gây ra một đoản mạch giữa các cực TC và

CG của DLC3 và quan sát cách nhấp nháy của đèn báo ABS

ã Hệ thống này có chức năng kiểm tra tín hiệu của cảm biến Có thể đọc các tín hiệu của cảm biến bằng cách nối máy chẩn đoán với DLC3 hoặc gây ra một đoản mạch giữa các cực TS và CG của DLC 3 và quan sát cách nhấp nháy của đèn báo ABS

ã Để biết các chi tiết về các DTC được lưu giữ

ở bộ nhớ của ECU điều khiển trượt và các DTC được đưa ra thông qua chức năng kiểm tra cảm biến, hãy tham khảo sách hướng dẫn sửa chữa

ã Có thể xoá các DTC bằng cách nối máy chẩn đoán với DLC3 hoặc gây ra một đoản mạch giữa các cực TC và CG của giắc nối kiểm tra và đạp bàn đạp phanh 8 hoặc nhiều lần trong khoảng 5 giây

(4) Chức năng an toàn

Nếu ECU điều khiển trượt phát hiện một sự

cố trong hệ tín hiệu hoặc trong rơle, dòng

điện chạy đến bộ chấp hành từ ECU sẽ bị ngắt Do đó, hệ thống phanh hoạt động mặc

dù ABS không hoạt động, nhờ vậy đảm bảo

được các chức năng phanh bình thường

(4/4)

www.oto-hui.com

Hoạt động Bộ chấp hành của phanh

1 Khái quát chung

Bộ chấp hành của phanh gồm có van điện

từ giữ áp suất, van điện từ giảm áp suất, bơm, môtơ và bình chứa Khi bộ chấp hành nhận được tín hiệu từ ECU điều khiển trượt, van điện từ đóng hoặc ngắt và áp suất thuỷ lực của xilanh ở bánh xe tăng lên, giảm xuống hoặc được giữ để tối ưu hoá mức trượt cho mỗi bánh xe Ngoài ra, mạch thuỷ lực còn thay đổi để đáp ứng yêu cầu của mỗi loại điều khiển

(1/3)

2 Hoạt động

Mạch thuỷ lực trong ABS của các xe FF

được chia thành hệ thống của bánh trước bên phải và bánh sau bên trái và hệ thống của bánh trước bên trái và bánh sau bên phải như thể hiện ở sơ đồ

Sau đây chỉ trình bày hoạt động của một hệ thống trong các hệ thống này, vì các hệ thống khác cũng hoạt động như vậy

-8-

(1) Trong khi phanh bình thường (khi hệ thống không hoạt động)

Trong khi phanh bình thường, tín hiệu điều khiển từ ECU điều khiển trượt không được

đưa vào Vì vậy các van điện từ giữ và giảm ngắt, cửa (a) ở bên van điện từ giữ áp suất

mở, còn cửa (b) ở phía van điện từ giảm áp suất đóng

Khi đạp bàn đạp phanh, dầu từ xilanh chính chảy qua cửa (a) ở phía van điện từ giữ và

được truyền trực tiếp tới xilanh ở bánh xe Lúc này hoạt động của van một chiều (2) ngăn cản dầu phanh truyền đến phía bơm

(2) Trong khi phanh khẩn cấp (khi ABS hoạt động)

<1> Chế độ giảm áp suất

Tín hiệu điều khiển từ ECU điều khiển trượt

đóng mạch các van điện từ giữ và giảm áp suất bằng cách đóng cửa (a) ở phía van điện

từ giữ áp suất, và mở cửa (b) ở phía van điện

từ giảm áp suất Việc này làm cho dầu phanh chảy qua cửa (b) đến bình chứa để giảm áp suất thuỷ lực trong xilanh ở bánh

xe Lúc đó, cửa (e) đóng lại do dầu chảy xuống bình chứa Bơm tiếp tục chạy trong khi ABS đang hoạt động, vì vậy dầu phanh chảy vào bình chứa được bơm hút trở về xilanh chính

www.oto-hui.com

<2> Chế độ giữ

Tín hiệu điều khiển từ ECU điều khiển trượt

đóng mạch van điện tử giữ áp suất và ngắt van điện từ giảm áp suất bằng cách đóng kín cửa (a) và cửa (b) Điều này ngắt áp suất thuỷ lực ở cả hai phía xilanh chính và bình chứa để giữ áp suất thuỷ lực của xilanh ở bánh xe không đổi

<3> Chế độ tăng áp suất

Tín hiệu điều khiển từ ECU điều khiển trượt ngắt các van điện từ giữ và giảm áp suất bằng cách mở cửa (a) ở phía van điện từ giữ

áp suất và đóng cửa (b) ở phía van điện từ giảm áp giống như trong khi phanh bình thường Điều này làm cho áp suất thuỷ lực từ xilanh chính tác động vào xilanh ở bánh xe, làm cho áp suất thuỷ lực của xilanh ở bánh

xe tăng lên

Gợi ý:

Van điện từ chuyển đổi hỗ trợ phanh chỉ sử dụng ở các xe có trang bị BA

(2/3)

-10-

3 Phương pháp kiểm tra

Khi kiểm tra hoạt động của bộ chấp hành của phanh, khó thực hiện việc kiểm tra khi

xe đang chạy thực tế, vì vậy sẽ sử dụng phương pháp sau đây để tạo ra các tín hiệu mô phỏng để mô phỏng và kiểm tra tình trạng hoạt động của ABS

(1) Khi sử dụng SST

Nối SST và bộ chấp hành bằng dây điện ở phía SST và ở phía xe như thể hiện ở hình mình hoạ bên trái SST truyền tín hiệu được mô phỏng đến bộ chấp hành làm cho cơ cấu này làm việc, để thực hiện việc kiểm tra bộ chấp hành của phanh

(2) Khi sử dụng máy chẩn đoán

Nối máy chẩn đoán với DLC3

Dùng cách thử kích hoạt để cho bộ chấp hành của phanh vận hành và sau đó kiểm tra cơ cấu này

(3/3)

Bộ chấp hành của phanh có các loại sau đây

1 Van điện từ 2- vị trí (4) có van điều khiển lưu lượng (4)

Van điều khiển lưu lượng được điềukhiển bằng cơ học (Vận hành không theo chỉ thị trực tiếp từ ECU) để điều khiển áp suất thuỷ lực của từng phanh

www.oto-hui.com

2 Van điện từ 2- vị trí (6) có van tăng áp suất (2)

Van tăng áp suất điều khiển bằng cơ học để

điều khiển áp suất của phanh bánh sau cùng với van điện từ của bánh sau

3 Van điện từ 3-vị trí (3) có van cơ học (1) Van cơ học hoạt động để điều chỉnh áp suất thuỷ lực của phanh các bánh sau bên phải

và bên trái

(Sử dụng van cơ học khi có đường ống chéo.)

-12-

4 Van điện từ 3-vị trí (4) Van điện từ 3-vị trí điều khiển áp suất thuỷ lực của mỗi phanh dựa vào tín hiệu từ ECU

(1/1)

1 Khái quát

Điều khiển EBD dùng ABS để thực hiện việc phân phối lực phanh giữa các bánh trước và sau theo điều kiện chạy xe

Ngoài ra, trong khi phanh để quay vòng, nó cũng điều khiển các lực phanh của bánh bên phải và bên trái giúp duy trì sự ổn định của xe

2 Hoạt động (1) Phân phối lực phanh của các bánh trước/sau

Nếu tác động các phanh trong khi xe đang chạy tiến thẳng, bộ chuyển tải trọng sẽ giảm tải trọng tác động lên các bánh sau

ECU điều khiển trượt xác định điều kiện này bằng các tín hiệu từ các cảm biến tốc độ, và điều khiển bộ chấp hành ABS để điều chỉnh tối ưu sự phân phối lực phanh đến các bánh sau

Chẳng hạn như, mức tải trọng tác động lên các bánh sau trong khi phanh sẽ thay đổi tuỳ theo xe có mang tải hay không Mức tải trọng tác động lên các bánh sau cũng thay đổi theo mức giảm tốc Như vậy, sự phân phối lực phanh đến bánh sau được điều chỉnh tối ưu để sử dụng

có hiệu quả lực phanh của các bánh sau theo những

điều kiện này

(2) Phân phối lực phanh giữa các bánh bên phải/bên trái (trong khi phanh để quay vòng)

Nếu tác động các phanh trong khi xe đang quay vòng, tải trọng tác động vào bánh bên trong sẽ tăng lên ECU

điều khiển trượt xác định điều kiện này bằng các tín hiệu

từ các cảm biến tốc độ và điều khiển bộ chấp hành để

điều chỉnh tối ưu sự phân phối của lực phanh đến bánh

xe bên trong

(1/1)

www.oto-hui.com

BA (Trợ giúp khi phanh) Điều khiển

1 Khái quát

Đôi khi những người chưa quen lái xe hoặc những người

dễ hốt hoảng mặc dù đã quen lái xe không đạp bàn đạp phanh đủ mạnh trong khi phanh khẩn cấp để tận dụng tính năng của hệ thống phanh

BA là một hệ thống sử dụng cảm biến áp suất ở bên trong bộ chấp hành ABS để phát hiện tốc độ và lực khi

đang nhấn phanh để cho phép máy vi tính dự kiến ý muốn phanh khẩn cấp của người lái để tăng lực phanh nhằm đạt được tính năng tối đa của hệ thống phanh

BA cũng đặt thời gian hỗ trợ và mức hỗ trợ để làm cho cảm giác về phanh càng tự nhiên càng tốt bằng cách

điều chỉnh hỗ trợ theo yêu cầu như thể hiện trên đồ thị ở hình vẽ

Gợi ý:

Trước đây, người ta sử dụng cảm biến hành trình của phanh ở các xe có trang bị BA để phát hiện mức nhấn bàn đạp phanh

(1/2)

2 Hoạt động

Khi ECU điều khiển trượt xác định rằng người lái đang phanh khẩn cấp, van điện từ chuyển mạch hỗ trợ phanh được đóng mạch, tạo thành một đường thông giữa xilanh chính và bình chứa, và chuyển dầu

đến bơm

Bơm hút dầu và đẩy đến xilanh ở bánh xe Van an toàn 4 mở ra để bảo đảm rằng áp suất của xilanh ở bánh xe không vượt áp suất của xilanh chính quá một mức đã đặt trước để duy trì độ chênh áp suất này