Tìm hiểu hệ thống chống bó cứng phanh ABS trên xe toyota VIOS g 1 5 AT 2015

Trong những năm gần đây, do nhu cầu xã hội ngày càng phát triển, khiến mọi hoạt động trong đời sống xã hội đều phát triển theo xu hướng hiện đại hóa nên đòi hỏi phải có những phương tiện hiện đại phục vụ cho con người. Do đó đi đôi với sự phát triển của mọi ngành nghề thì công nghệ ô tô cũng có sự thay đổi khá lớn. Nhu cầu của con người dần được đáp ứng về các mặt tiện nghi, kinh tế, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, trong đó vấn đề an toàn được đặt lên hang đầu. Ứng dụng thành tựu khoa học kỹ thuật đã đạt được, các nhà sản xuất đã nghiên cứu, chế tạo hệ thống phanh ABS với những tính năng ưu việt: chống bó cứng bánh xe khi phanh, ổn định hướng, nhằm hạn chế những tai nạn đáng tiếc có thể xảy raTừ vấn đề đó, với những kiến thức đã học và sự hướng dẫn tận tình của giáo viên hướng dẫn, em quyết định thực hiện đề tài: “Tìm hiểu hệ thống chống bó cứng phanh ABS trên xe Toyota VIOS G 1.5 AT 2015”. Trong thời gian thực hiện đề tài do thời gian có hạn và kiến thức còn hạn chế nên trong quá trình thực hiện không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Em rất mong sự giúp đỡ, ý kiến đóng góp của quý thầy cô cùng tất cả các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn.

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 3

ĐẶT VẤN ĐỀ 4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ABS 5

1.1Cấu tạo của hệ thống phanh ABS 5

1.1.1Cấu tạo của hệ thống phanh ABS 5

1.1.2 Chức năng nhiệm vụ của hệ thống phanh ABS 5

1.2 Nguyên lí hoạt động 8

1.2.1 Khi không phanh 9

1.2.2 Khi phanh bình thường (ABS không hoạt động) 9

1.2.3 Khi phanh gấp (ABS hoạt động) 10

1.3 Một số sơ đồ ABS điển hình theo số lượng cảm biến 12

CHƯƠNG 2: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN XE TOYOTA VIOS 2015 16

2.1 Tổng quan về xe Toyota Vios G 1.5 AT 2015 16

2.2 Hệ thống phanh trên xe Toyota Vios G 1.5 AT 2015 17

2.2.1 Các bộ phận chính của hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Vios G 2015 .18 2.2.2 Kết cấu và nguyên lí hoạt động của hệ thống ABS trên xe Toyta Vios 2015 G 1.5 AT 22

2.3 Tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh ABS Toyota Vios G 1.5 AT 2015 31

2.3.1 Xác định momen phanh ở cầu trước và sau 31

2.3.2 Xác định mô men phanh do các cơ cấu phanh sinh ra 36

2.3.3 Lực tác dụng lên bàn đạp phanh 43

2.3.4 Tính toán các chỉ tiêu phanh 45

CHƯƠNG 3 ABS KẾT HỢP VỚI HỆ THỐNG KHÁC VÀ CHẨN ĐOÁN, BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH ABS 48

3.1 ABS kết hợp với hệ thống khác 48

3.1.1 ABS kết hợp với hệ thống phân bổ lực phanh EBD 48

3.1.2 ABS kết hợp với hệ thống thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BA 50

3.2 Các hư hỏng và biện pháp khắc phục hệ thống phanh chính TOYOTA VIOS 51

3.3 Những công việc bảo dưỡng cần thiết 53

3.4 Sửa chữa hư hỏng một số chi tiết, bộ phận chính 53

3.5 Kiểm tra hệ thống ABS 54

3.5.1 Kiểm tra hệ thống chẩn đoán 58

3.5.2 Kiểm tra bộ phận chấp hành 63

3.5.3 Kiểm tra cảm biến tốc độ bánh xe 65

KẾT LUẬN 66

TÀI LIỆU THAM KHẢO 67

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây, do nhu cầu xã hội ngày càng phát triển, khiến mọihoạt động trong đời sống xã hội đều phát triển theo xu hướng hiện đại hóa nên đòi hỏiphải có những phương tiện hiện đại phục vụ cho con người Do đó đi đôi với sự pháttriển của mọi ngành nghề thì công nghệ ô tô cũng có sự thay đổi khá lớn Nhu cầu củacon người dần được đáp ứng về các mặt tiện nghi, kinh tế, giảm thiểu ô nhiễm môitrường, trong đó vấn đề an toàn được đặt lên hang đầu Ứng dụng thành tựu khoa học

kỹ thuật đã đạt được, các nhà sản xuất đã nghiên cứu, chế tạo hệ thống phanh ABS vớinhững tính năng ưu việt: chống bó cứng bánh xe khi phanh, ổn định hướng, nhằm hạnchế những tai nạn đáng tiếc có thể xảy ra

Từ vấn đề đó, với những kiến thức đã học và sự hướng dẫn tận tình của giáo viên

hướng dẫn, em quyết định thực hiện đề tài: “Tìm hiểu hệ thống chống bó cứng phanh ABS trên xe Toyota VIOS G 1.5 AT 2015”

Trong thời gian thực hiện đề tài do thời gian có hạn và kiến thức còn hạn chế nêntrong quá trình thực hiện không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định Em rất mong

sự giúp đỡ, ý kiến đóng góp của quý thầy cô cùng tất cả các bạn để đề tài được hoànthiện hơn

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy TS Trần Đăng Quốc đã giúp em hoànthành đồ án này

Hà Nội, ngày tháng 05 năm 2020

Sinh viên thực hiện

NGUYỄN NGỌC LINH

ĐẶT VẤN ĐỀ

Hiện nay ô tô trở thành phương tiện vận chuyển quan trọng về hành khách vàvận chuyển hàng hoá cho các ngành kinh tế quốc dân, đồng thời đã trở thành phươngtiện giao thông tư nhân ở các nước có nền kinh tế phát triển Ở nước ta, mật độ ô tôlưu thông trên đường ngày càng cao dẫn đến tai nạn giao thông ngày càng nhiều Do

đó để đảm bảo tính an toàn vấn đề tai nạn giao thông là một trong những hướng giảiquyết cần thiết nhất, luôn được quan tâm của các nhà thiết kế và chế tạo ô tô mà hệthống phanh đóng vai trò rất quan trọng

Hệ thống phanh sử dụng trên ô tô là một cơ cấu an toàn quan trọng, nhằm giảmtốc hay dừng xe trong những trường hợp cần thiết Nó là một trong những bộ phậnchính của ô tô, đóng vai trò quyết định cho việc điều khiển ô tô lưu thông trên đường.Chất lượng phanh của ô tô được đánh giá qua hiệu quả phanh (như quãng đườngphanh, gia tốc chậm dần khi phanh, thời gian và lực phanh) và đồng thời bảo đảmcho ô tô chạy ổn định khi phanh Một trong những vấn đề được quan tâm hơn làphanh khi ô tô trên đường trơn hay đường có hệ số bám thấp sẽ xảy ra hiện tượngtrượt lết trên đường do bánh xe sớm bị hãm cứng Do vậy, quãng đường phanh dàihơn và hiệu quả phanh kém Hơn nữa, nếu bánh xe bị hãm cứng thì ô tô sẽ mất ổnđịnh gây khó khăn cho việc điều khiển Ở hệ thống phanh thường thì chức năng của

nó để giảm tốc độ hay dừng xe bằng cách sử dụng 2 loại lực cản Loại thứ nhất là lựccản giữa má phanh và đĩa phanh và loại thứ hai là giữa lốp và mặt đường Phanh sửdụng ABS là một trong hai công nghệ bổ sung cho hệ thống phanh hữu dụng nhất củangành công nghiệp ôtô thời gian gần đây Vai trò chủ yếu của ABS là giúp tài xế duytrì khả năng kiểm soát xe trong những tình huống phanh gấp Còn đối với ABS điềukhiển áp suất dầu tác dụng lên các xi lanh bánh xe để ngăn không cho nó bị bó cứngkhi phanh trên đường trơn hay khi phanh gấp Nó cũng đảm bảo tính ổn định đẫnhướng trong quá trình phanh, nên xe vẫn có thể lái được

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ABS

1.1Cấu tạo của hệ thống phanh ABS

1.1.1Cấu tạo của hệ thống phanh ABS

Hình 1.1 Cấu tạo của hệ thống ABS trên oto

Cấu tạo của hệ thống ABS gồm các phần tử sau:

+ Cảm biến tốc độ bánh xe: đo tốc độ bánh xe của mỗi bánh trong 4 bánh xe có

từ ABS-ECU để điều khiển tốc độ bánh xe

1.1.2 Chức năng nhiệm vụ của hệ thống phanh ABS

ABS thực ra là công nghệ điện tử thay thế cho phương pháp phanh hiệu quảnhất (đặc biệt trên mặt đường trơn trượt) là đạp, nhả pê-đan liên tục, cảm nhận dấu

hiệu rê bánh để xử lý Do việc thực hiện kỹ thuật này không đơn giản mà các chuyêngia ô tô ở hãng Bosch đã nghiên cứu, chế tạo cơ cấu ABS bao gồm các cảm biến lắptrên bánh xe (ghi nhận tình trạng hoạt động), bộ xử lý điện tử CPU và thiết bị điều áp(đảm nhiệm thay đổi áp suất trong piston phanh)

Trong trường hợp phanh gấp, nếu CPU nhận thấy một hay nhiều bánh có tốc độquay chậm hơn mức quy định nào đó so với các bánh còn lại, thông qua bơm và vanthủy lực, ABS tự động giảm áp suất tác động lên đĩa (quá trình nhả), giúp bánh xekhông bị hãm cứng (hay còn gọi là "bó")

Để thực hiện được điều này, hệ thống sẽ thực hiện động tác ép - nhả má phanhtrên phanh đĩa khoảng 15 lần mỗi giây, thay vì tác động một lần cực mạnh khiếnbánh có thể bị "chết" như trên các xe không có ABS

- Hoặc hãm cứng đồng thời các bánh xe (để sử dụng triệt để trọng lượng bám vàtránh quay xe khi phanh)

- Hoặc hãm cứng các bánh xe trước (để đảm bảo điều kiện ổn định)

Tuy nhiên quá trình phanh như vậy vẫn chưa phải là có hiệu quả cao và an toànnhất vì:

- Khi phanh gấp, các bánh xe vẫn có thể bị hãm cứng và trượt dọc Các bánh xetrượt lết trên đường sẽ gây mòn lốp và giảm hệ số bám

- Các bánh xe bị trượt dọc hoàn toàn, còn mất khả năng tiếp tục nhận lực ngang

và không thể thực hiên quay vòng khi phanh trên đoạn đường cong hoặc đổi hướng

để tránh chướng ngại vật, đặc biệt là trên các mặt đường có hệ số bám thấp Do đó dễgây ra những tai nạn khi phanh

Vì vậy mục tiêu của hệ thống phanh ABS là giữ cho bánh xe trong quá trìnhphanh thỏa mãn các yêu cầu cơ bản của hệ thống phanh là rút ngắn quảng đườngphanh, cải thiện tính ổn định và khả năng điều khiển lái của xe trong khi phanh

Tính ổn định chuyển động và tính ổn định hướng: Duy trì khả năng bám ngangtrong vùng có giá trị đủ lớn nhờ vậy làm tăng tính ổn định chuyển động và ổn địnhquay vòng khi phanh “xét theo quan điểm về độ trượt” Tuy nhiên do sự khác biệt

thường xuyên của tải trọng và hệ số bám trên các bánh xe và các bánh xe được điềukhiển một cách độc lập với cùng một ngưỡng gia tốc nên lực phanh trên các bánh xe

sẽ khác nhau Sự khác biệt lực phanh trên các bánh xe trái phải sẽ tạo ra mô menquay vòng cưỡng bức quanh trục thẳng đứng (trục thẳng đứng đi qua trọng tâm xenếu tổng lực phanh của các bánh xe bên trái khác tổng lực phanh của các bánh xe bênphải) Ngoài ra trạng thái trượt của các bánh xe ở các cầu khác nhau cũng làm thayđổi đặc tính quay vòng của xe khi phanh, nếu độ trượt của bánh xe cầu trước lớn hơncầu sau dẫn đến góc lệch hướng trước lớn hơn góc lệch hướng sau thì xe có xu hướngquay vòng thiếu, nếu độ trượt của bánh xe sau lớn hơn bánh xe trước thì xe có xuhướng quay vòng thừa

Các hệ thống hãm cứng bánh xe khi phanh có thể sử dụng nguyên lý điều chỉnhsau đây:

 Theo gia tốc chậm dần của bánh xe khi phanh

 Theo giá trị độ trượt cho trước

 Theo giá trị của tỉ số vận tốc góc của bánh xe với gia tốc chậm dần củanó

Ở các loại đường nhựa khô, hệ số bám dọc vẫn tương đối cao Vì vậy trang bịABS trên ô tô sẽ vẫn rất cần thiết để đảm bảo hiệu quả phanh tốt nhất Qua thựcnghiệm người ta thấy rằng khi có trang bị hệ thống ABS:

Bảng 1.1 Kết quả thí nghiệm khi phanh ô tô du lịch có trang bị ABS

Loại đường

Tốc độ bắt đầu phanh V(m/s)

Quãng đường phanh S(m)

Mức tăng hiệuquả phanh (%)

Đường bê tông khô

Đường bê tông ướt

13,8813,88

10,618,7

13,123,7

19,121,1Đường bê tông khô

Đường bê tông ướt

27,7727,77

41,162,5

50100

17,837,5

1.2 Nguyên lí hoạt động

Hệ thống chống bó cứng phanh ABS thực chất là một bộ điều chỉnh lực phanh.

Sơ đồ khối điển hình của một ABS có dạng như sau:

5

43

21

6

Hình 1.2 Sơ đồ tổng quát của hệ thống chống hãm cứng bánh xe ABS

- Bộ phận cảm biến 1 có nhiệm vụ phản ánh sự thay đổi của các thông số được

- Bộ phận cảm biến 1 có nhiệm vụ phản ánh sự thay đổi của các thông số đượcchọn để điều khiển (thường là tốc độ góc hay gia tốc chậm dần của bánh xe hoặc giátrị độ trượt) và truyền tín hiệu đến bộ phận điều khiển 2 Bộ phận 2 sẽ xử lý tín hiệu

và truyền đến cơ cấu thực hiện 3 để tiến hành giảm hoặc tăng áp suất trong dẫn độngphanh

- Chất lỏng được truyền từ xi lanh chính (hay tổng van khí nén) 5 qua 3 đến các

xi lanh bánh xe (hay bầu phanh) 6 để ép các guốc phanh và thực hiện quá trình

1-Cảm biến tốc độ; 2- Bộ phận điều khiển; 3-bộ chấp hành;

4-Nguồn năng lượng; 5- Xi lanh chính; 6- đĩa phanh

Khi bắt đầu phanh, bánh xe quay với tốc độ giảm dần, khi bánh xe đạt tới giá trịgần bó cứng tín hiệu của các cảm biến gửi về bộ điều khiển trung tâm (ECU) ECUtiếp nhận và lựa chọn chế độ đưa ra tín hiệu điều khiển van điều chỉnh áp suất cácđường dầu từ xi lanh chính đến xi lanh bánh xe do vậy lực phanh ở cơ cấu phanhkhông tăng được nữa, bánh xe lại có xu hướng lăn với tốc độ cao lên, tín hiệu từ cảmbiến lại đưa về bộ điều khiển trung tâm, bộ điều khiển điều khiển van điều chỉnh mởđường dầu tăng thêm áp suất dẫn ra xi lanh bánh xe thực hiện tăng lực phanh gây ra

do cơ cấu phanh Nhờ đó bánh xe lại bị phanh và giảm tốc độ quay tới khi gần bị bócứng, quá trình xảy ra được lặp lại theo chu kỳ liên tục cho tới khi bánh xe dừng hẳn.Một chu kỳ thực hiện khoảng 1/10 s, nhờ các bộ tích áp suất thấp, cao, van một chiều

và bơm dầu độ chậm trễ tác động chỉ nhỏ hơn 1/1000s, do vậy ABS làm việc rất hiệu

quả tránh được bó cứng bánh xe

1.2.1 Khi không phanh

Khi không phanh không có lực tác động lên bàn đạp phanh nhưng cảm biến tốc

độ luôn đo tốc độ bánh xe và gửi về ECU khi xe hoạt động

1.2.2 Khi phanh bình thường (ABS không hoạt động)

Khi người lái đạp phanh, rà phanh mà lực phanh chưa đủ lớn để xảy ra hiệntượng trượt bánh xe quá giới hạn cho phép, dầu phanh với áp suất cao sẽ đi từ tổngphanh đến lỗ nạp thường mở của van nạp để đi vào và sau đó đi ra khỏi cụm thủy lực

mà không hề bị cản trở bởi bất kỳ một chi tiết nào trong cụm thủy lực Dầu phanh sẽđược đi đến các xi lanh bánh xe hoàn toàn giống với hoạt động của phanh thườngkhông có ABS

6

5 4

3 2

1

Hình 1.3 Sơ đồ dẫn động phanh

1.2.3 Khi phanh gấp (ABS hoạt động)

Khi người lái tác dụng lên bàn đạp phanh đủ lớn sẽ gây nên hiện tượng trượt.Khi hệ số trượt vượt quá giới hạn quy định (10 ¿ 30%) thì ABS sẽ bắt đầu làm việc

và chế độ làm việc của ABS gồm các giai đoạn sau:

a) Giai đoạn giữ áp suất:

Khi phát hiện thấy sự giảm nhanh tốc độ của bánh xe từ tín hiệu của cảm biếntốc độ và cảm biến gia tốc gửi đến bộ điều khiển ECU sẽ xác định bánh xe nào đang

bị trượt quá giới hạn quy định

Sau đó, ECU sẽ gửi tín hiệu đến bộ chấp hành kích hoạt các rơ le điện từ củavan nạp hoạt động, để đóng van nạp (13) lại => cắt đường thông giữa xi lanh chính

và xi lanh bánh xe Như vậy áp suất trong xi lanh bánh xe sẽ không đổi ngay cả khingười lái tiếp tục tăng lực đạp Sơ đồ làm việc của hệ thống giai đoạn này như trên:

1, 5 -Đĩa phanh; 2-Xi lanh chính; 3-Bầu trợ lực; 4-Bàn đạp; 6, 9-Các cảmbiến; 7-Dòng dẫn dầu phanh sau; 8-Dòng dẫn dầu phanh trước

1-Tổng phanh; 2-Ống dẫn dầu; 3-Van điện; 4-Cuộn dây; 5-Van điện; 6-Bơm

dầu;7-Van điện; 8-Bình chứa dầu; 9-Cơ cấu phanh; 10-Cảm biến tốc

độ;11-Roto cảm biến; 12-Nguồn điện;13-Van nạp;14-Van xả;15-Khối ECU

13

14

12

8 7

3

11 9

Hình 1.4 Giai đoạn giữ áp suất

b) Giai đoạn giảm áp suất:

Nếu đã cho đóng van nạp mà ECU nhận thấy bánh xe vẫn có khả năng bị bócứng thì nó tiếp tục truyền tín hiệu điều khiển đến rơ le van điện từ của van xả (14)

để mở van này ra, để cho dầu từ xi lanh bánh xe đi vào bình chứa dầu (8) và bơm trở

về xi lanh chính=> nhờ đó áp suất trong hệ thống được giảm bớt

11 9

1

5 4

2

13 3

Hình1.5 Giai đoạn giảm áp

c) Giai đoạn tăng áp suất:

Khi tốc độ bánh xe tăng lên (do áp suất dòng phanh giảm) khi đó cần tăng ápsuất trong xi lanh để tạo lực phanh lớn, ECU ngắt dòng điện cung cấp cho cuộn dâycủa các van điện từ làm cho van nạp mở ra và đóng van xả lại =>bánh xe lại giảm tốc

độ

Chu trình giữ áp giảm áp và tăng áp cứ thế được lặp đi lặp lại, giữ cho xe đượcphanh ở giới hạn trượt cục ộ tối ưu mà không bị hãm cứng hoàn toàn

1-Tổng phanh; 2-Ống dẫn dầu; 3-Van điện; 4-Cuộn dây; 5-Van điện; 6-Bơm

dầu; 7-Van điện; 8-Bình chứa dầu; 9-Cơ cấu phanh; 10-Cảm biến tốc

độ;11-Roto cảm biến; 12-Nguồn điện;13-Van nạp;14-Van xả;15-Khối ECU

13 3

14

9

10

11

Hình 1.6 Giai đoạn tăng áp

1.3 Một số sơ đồ ABS điển hình theo số lượng cảm biến

Sau đây sẽ giới thiệu một số sơ đồ ABS phổ biến dùng với dẫn động thủy lực,điều khiển bằng điện tử

ABS 1 kênh RWAL (Rear Wheel Antilock) hay RABS (Rear Anti-lock BrakingSystem) là những hệ thống chống hãm cứng hai bánh sau, điều khiển áp suất dòngdẫn động đi đến đồng thời cả hai phanh bánh sau, nó chỉ là những hệ thống đơn giảnđược thiết kế cho các loại xe thể thao, xe tải nặng, vì các loại xe này rất dễ bị hãmcứng bánh sau khi phanh trong trường hợp không tải

1-Tổng phanh; 2-Ống dẫn dầu; 3-Van điện; 4-Cuộn dây; 5-Van điện; 6-Bơm

dầu;7-Van điện; 8-Bình chứa dầu; 9-Cơ cấu phanh; 10-Cảm biến tốc

độ;11-Roto cảm biến; 12-Nguồn điện;13-Van nạp;14-Van xả;15-Khối ECU

6 5

7

ECU

Hình 1.7 Sơ đồ ABS 1 kênh 1 cảm biến

Sơ đồ hình 1.7 sử dụng một cảm biến tốc độ bánh xe với vòng răng cảm biếnđặt trên bánh răng vành chậu của bộ vi sai cầu sau Sơ đồ này hai bánh sau được điềukhiển chung theo module chọn thấp (select low mode), tức là bánh xe nào có khảnăng bám thấp sẽ quyết định áp lực phanh chung cho cả cầu sau

Hình 1.8 Sơ đồ ABS 3 kênh 3 cảm biến

1- Cảm biến tốc độ; 2- Xi lanh chính; 3- Khối thủy lực; 4- Cơ cấu cung cấp

năng lượng; 5- Bơm cao áp; 6- Rơ le điện; 7- Xi lanh bánh xe

Sơ đồ hình 1.8 sử dụng hai cảm biến tốc độ bánh xe đặt ở các bánh xe cầu trước

và một cảm biến tốc độ bánh xe với vòng răng cảm biến đặt trên bánh răng vành chậucủa bộ vi sai cầu sau

Hình 1.9 Sơ đồ ABS 3 kênh 4 cảm biến

Trên hình 1.9 là sơ đồ ABS 3 kênh có 4 cảm biến bố trí ở các bánh xe và 4 vanđiều khiển Phương án này hai bánh trước được điều khiển độc lập, hai bánh sau đượcđiều khiển chung theo module thấp (select low mode), tức là bánh xe nào có khả năngbám thấp sẽ quyết định áp lực phanh chung cho cả cầu sau Phương án này sẽ loại bỏđược mô men quay vòng cưỡng bức trên cầu sau tính ổn định tăng nhưng hiệu quảphanh giảm bớt Hầu hết các xe có bánh sau chủ động và nhiều xe bánh trước chủđộng sử dụng ABS 3 kênh

ABS 4 kênh điều khiển phanh 4 bánh xe một cách riêng biệt Đây là hệ thốnghoàn chỉnh nhưng đắt tiền nhất và yêu cầu mỗi bánh xe phải có một cảm biến tốc độriêng Trên hình 1.10 là sơ đồ ABS 4 kênh có 4 cảm biến bố trí ở các bánh xe và 4van điều khiển độc lập (sử dụng phổ biến cho xe động cơ đặt trước bánh trước chủđộng) Với phương án này các bánh xe đều được tự động điều chỉnh lực phanh saocho luôn nằm trong vùng có khả năng bám cực đại nên hiệu quả phanh là lớn nhất

Tuy nhiên khi phanh trên đường có hệ số bám trái và phải không đều thì mômen quay vòng cưỡng bức lớn tính ổn định giảm.

Hình 1.10 Sơ đồ ABS 4 kênh 4 cảm biến

CHƯƠNG 2: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG CỦA

HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN TOYOTA VIOS 2015

2.1 Tổng quan về xe Toyota VIOS G 1.5 AT 2015

1 Kích thức tổng thể dài x rộng x cao (mm) 4425 x 1730 x 1475

Bảng 2.1 Bảng thông số kĩ thuật xe Toyota VIOS G 1.5 AT 2015

2.2 Hệ thống phanh trên xe Toyota VIOS G 1.5 AT 2015

11 12

13

Đuờng dây diện

Hình 2.1 Sơ đồ hệ thống phanh ABS trín xe TOYOTA VIOS G 2015

2.2.1 Câc bộ phận chính của hệ thống phanh ABS trín xe Toyota VIOS G 2015 2.2.1.1 Cơ cấu phanh trước

Đặc điểm kết cấu câc chi tiết vă bộ phận chính:

-Hệ thống phanh chính (phanh chđn): Phanh trước vă phanh sau lă phanh đĩađiều khiển bằng thuỷ lực trợ lực chđn không, có sử dụng hệ thống chống hêm cứngABS

-Đĩa thắng: (Rotor) Đĩa lăm bằng thĩp tạo ma sât với bố thắng, cố định với trụcbânh xe (có thể thâo rời để thay thế) Đệm thắng có lưng đỡ lă tấm kim loại phẳng,gắn cố định với cụm thắng Bố thắng được gắn với lưng bằng câch tân hoặc đúc

1,6- Đĩa phanh; 2-Xi lanh chính; 3-Bầu trợ lực chđn không; 4-Băn

đạp phanh; 5-Công tắt khởi động; 7,13-Câc cảm biến; 8-Dòng dẫn

động phanh trước; 9-Đỉn bâo phanh; 10-Đỉn bâo ABS; 11-Bộ thuỷ

lực vă mây tính; 12-Dòng dẫn động phanh trước

Hình 2.2 Kết cấu đĩa phanh có xẻ rãnh thông gió

2.2.1.2 Cơ cấu phanh sau

Phanh sau là phanh đĩa điều khiển bằng thuỷ lực trợ lực chân không, có sử dụng

hệ thống chống hãm cứng ABS

Phanh tay: phanh cơ khí tác dụng lên bánh sau

Các cụm chính của hệ thống phanh ABS gồm có:

+)Cụm điều khiển điện tử (ECU): Được xem như một bộ não của hệ thốngABS Tiếp nhận thông tin từ hệ thống các cảm biến tức là xác định được tốc độ củabánh xe hoặc gia tốc chậm dần khi phanh, do các cảm biến gởi đến từ đó xử lý thông

1-Má Phanh, 2-Nắp chặn, 3-Vỏ bộ xi lanh thắng, 4-Tấm chắn, 5-Bu lônggiữ, 6-Vòng chặn dầu, 7-Nắp chụp chắn bụi, 8-Vít xả khí, 9-Ống dầu, 10-

Bu long khóa, 11-Kẹp đỡ xi lanh thắng, 12-Đệm cao su làm kín, 13-Đĩaphanh, 14-Lỗ kiểm tra má phanh, 15-Lỗ tản nhiệt đĩa phanh

tin và gửi tín hiệu đến bộ điều khiển thuỷ lực (HCU).

+)Cụm điều khiển thuỷ lực (HCU) nhận tín hiệu từ ECU gửi đến, HCU đóng

mở mạch dầu để tăng, giảm hay giữ áp lực phanh đến các bánh xe cho phù hợp nhằmthực hiện chức năng chống hãm cứng

+)Hệ thống các cảm biến (Sensor): nhận tín hiệu gửi về ECU, từ đó ECU cóthông tin để điều khiển quá trình chống hãm cứng

2.2.1.3 Trợ lực phanh

Hình 2.3 Bầu trợ lực

Trợ lực phanh được dùng là loại trợ lực chân không Nó là bộ phận rất quantrọng, giúp người lái giảm lực đạp lên bàn đạp mà hiệu quả phanh vẫn cao Trong bầutrợ lực có các piston và van dùng để điều khiển sự làm việc của hệ thống trợ lực vàđảm bảo sự tỉ lệ giữa lực đạp và lực phanh

Nguyên lý làm việc của bộ trợ lực chân không:

Bầu trợ lực chân không có hai khoang A và B được phân cách bởi piston 1 (hoặcmàng)

Van chân không 2 làm nhiệm vụ Nối thông hai khoang A và B khi nhả phanh và

1- Piston; 2- Van chân không; 3- Van không khí; 4- Vòng

cao su; 5- Cần đẩy; 6- Phần tử lọc; 7- Vỏ

cắt đường thông giữa chúng khi đạp phanh

Van không khí 3 làm nhiệm vụ cắt đường thông của khoang A với khí quyển khinhả phanh và mở đường thông của khoang A khi đạp phanh

Vòng cao su 4 làm nhiệm vụ đảm bảo sự tỉ lệ giữa lực đạp và lực phanh

Khoang B của bầu trợ lực luôn được nối với đường nạp động cơ qua van mộtchiều, vì thế thường xuyên có áp suất chân không

Khi nhả phanh: van chân không 2 mở, do đó khoang A sẽ thông với khoang Bqua van này và có cùng áp suất chân không

Khi phanh: người lái tác dụng lên bàn đạp đẩy cần 5 dịch chuyển sang phải làmvan chân không 2 đóng lại cắt đường thông hai khoang A và B, còn van không khí 3 mở

ra cho không khí qua phần tử lọc 6 đi vào khoang A Độ chênh lệch áp suất giữa haikhoang A và B sẽ tạo nên một áp lực tác dụng lên piston (màng) của bầu trợ lực và qua

đó tạo nên một lực phụ hỗ trợ cùng người lái tác dụng lên các piston trong xi lanh chính,

ép dầu theo các ống dẫn (dòng 1 và 2) đi đến các xi lanh bánh xe để thực hiện quá trìnhphanh Khi lực tác dụng lên piston 1 tăng thì biến dạng của vòng cao su 4 cũng tăng theolàm cho piston hơi dịch về phía trước so với cần 5, làm cho van không khí 3 đóng lại,giữ cho độ chênh áp không đổi, tức là lực trợ lực không đổi Muốn tăng lực phanh,người lái phải tiếp tục đạp mạnh hơn, cần 5 lại dịch chuyển sang phải làm van không khí

3 mở ra cho không khí đi thêm vào khoang A Độ chênh áp tăng lên, vòng cao su 4 biếndạng nhiều hơn làm piston hơi dịch về phía trước so với cần 5, làm cho van không khí 3đóng lại đảm bảo cho độ chênh áp hay lực trợ lực không đổi và tỉ lệ với lực đạp Khi lựcphanh đạt cực đại thì van không khí mở ra hoàn toàn và độ chênh áp hay lực trợ lựccũng đạt giá trị cực đại

2.2.1.4 Xi lanh chính

Xi lanh chính là một cơ cấu chuyển đổi lực tác động của bàn đạp phanh thành

áp suất thuỷ lực trong hệ thống phanh dẫn động bằng chất lỏng (dầu phanh) Bài viếtnày sẽ khái quát xi lanh chính (tổng phanh)

Là loại xi lanh kép được thiết kế sao cho nếu một mạch dầu bị hỏng thì mạch

dầu khác vẫn tiếp tục làm việc nhằm cung cấp một lượng dầu tối thiểu để phanh xe.Đây là một trong những thiết bị an toàn nhất của xe.

Ở vị trí chưa làm việc, các piston bị đẩy về vị trí ban đầu bởi các lò xo hồi vị,các khoang phía trước piston được nối thông với bình chứa qua lỗ cung cấp dầu (6).Khi phanh piston bị đẩy sang trái ép dầu phía trước piston đi đến xi lanh bánhxe

Khi nhả phanh đột ngột dầu phía sau piston chui qua lỗ bù, bù vào khoảngkhông gianphía trước đầu piston

Hình 2.4 Cấu tạo xi lanh chính

Nguyên lí hoạt động:

-Khi không đạp phanh: Cup ben của piston số 1 và số 2 nằm giữa cửa vào

và cửa bù làm cho xi lanh và bình dầu thông nhau Bu lông hãm bố trí trong xi lanhchính để chống lại lực lò xo số 2, ngăn không cho piston số 2 chuyển động sang phải

-Khi đạp phanh: Piston số 1 dịch chuyển sang trái, cup ben của nó bịt kín cửa

bù, không cho dầu từ bình vào cửa bù Piston bị đẩy tiếp, nó làm tăng áp suất dầutrong xi lanh Áp suất này tác dụng lên các xi lanh bánh sau Đồng thời, áp suất tạo ra

sẽ đẩy piston số 2 dịch chuyển sang trái, áp suất dầu tạo ra tác dụng lên xi lanh bánh

- Khi nhả bàn đạp phanh: Lúc này, áp suất dầu từ các xi lanh bánh xe tác dụng

ngược lại, đồng thời dưới tác dụng của lực lò xo hồi vị số 2 sẽ đẩy các piston sangbên phải Tuy nhiên, do dầu ở các xi lanh bánh xe không hồi về xi lanh chính ngaylập tức, do đó dầu từ bình sẽ điền vào xi lanh chính qua các lỗ

Khi các piston trở về trạng thái ban đầu, áp lực dầu trong xi lanh sẽ đẩy dầu hồi

về bình chứa thông qua các cửa bù Kết quả, áp suất dầu trong xi lanh chính giảmxuống

Nếu dầu bị rò rỉ ở hệ thống phanh:

- Rò rỉ dầu ở đường dầu tới xi lanh bánh sau: Khi đạp phanh, piston số 1 sẽ dịch

chuyển sang trái nhưng dầu không tới được xi lanh bánh sau, đồng thời khi dịchchuyển nó sẽ tiếp xúc với piston số 2 Nó dính liền và cùng đẩy piston sô 2 dịchchuyển sang trái, quá trình di chuyển này sẽ tạo ra áp suất tới xi lanh bánh trước đểtác động hãm phanh trong trường hợp đường dầu đến bánh sau hỏng

- Rò rỉ dầu ở đường dầu tới xi lanh bánh trước: Khi đạp phanh, piston số 1

dịch chuyển sang trái nhưng do đường dầu tới các xi lanh bánh trước bị hỏng nên ápsuất dầu không tới được xi lanh bánh trước Lúc này, tiếp tục đạp phanh piston số 2

bị đẩy sang trái bởi sự di chuyển của piston số 1 Kết quả, áp suất dầu cao sẽ đưa tớicác xi lanh bánh sau, tác động hãm phanh khi gặp sự cố

2.2.2 Kết cấu và nguyên lí hoạt động của hệ thống ABS trên xe Toyota VIOS

2015 G 1.5 AT

2.2.2.1 Khối điều khiển điện tử ABS (ECU)

ECU xem như “bộ não“ của hệ thống phanh ABS tự động điều chỉnh với độchính xác cao

Nhiệm vụ của ECU:

- Theo dõi tốc độ quay của mỗi bánh xe khi phanh thông qua tín hiệu thu nhận

từ cảm biến tốc độ Nếu thấy bánh xe nào có xu hướng bị hãm cứng, thì nó sẽ kíchhoạt ABS làm việc và cung cấp một điện áp 12V cho các van điện từ tương ứng lắpđặt trong khối thủy lực Nhờ đó ECU có thể điều chỉnh được áp suất trong dòng dầu,

để tránh các bánh xe bị hãm cứng

-Nếu có sự cố xảy ra thì nó sẽ tự động đưa hệ hệ thống sang chế độ phanh bìnhthường như khi không có ABS.

Hệ thống đảm bảo an toàn và tự kiêm tra nhờ 2 bộ vi xử lí lắp đặt trong ECUtheo nguyên lý:

- Khi 2 bộ vi xử lí nhận cùng một tín hiệu thông tin như nhau, thì sau khi xử líECU phải tạo ra các tín hiệu bên trong và bên ngoài giống nhau

ECU nhận biết được tốc độ quay của bánh xe, cũng như tốc độ chuyển độngtịnh tiến của xe nhờ tín hiệu truyền về từ các cảm biến tốc độ bánh xe Trong khiphanh sự giảm tốc độ xe tùy theo lực đạp phanh, tốc độ xe lúc phanh, và điều kiệnmặt đường ECU giám sát điều kiện trượt giữa bánh xe và mặt đường nhờ bộ kiểm tra

sự thay đổi tốc độ bánh xe trong khi phanh Nó xử lý và phát tín hiệu điều khiển chokhối thuỷ lực cung cấp những giá trị áp suất tốt nhất trong xi lanh bánh xe để điềuchỉnh tốc độ bánh xe, duy trì lực phanh lớn nhất từ 10 ÷ 30% tỉ lệ trượt

Ngoài ra ECU còn thực hiện chức năng tự kiểm tra và cho ngừng chức năngABS nếu phát hiện hệ thống có trục trặc (như: Thiếu dầu, không đủ áp suất trợ lựchoặc mất tín hiệu từ các cảm biến tốc độ, …) lúc đó hệ thống điều khiển điện tửngưng hoạt động nó cho phép hệ thống phanh tiếp tục làm việc như một hệ thốngphanh bình thường, không có ABS Những trục trặc trong hệ thống sẽ được cảnh báobằng đèn ABS trên bảng điều khiển Việc xác định chính xác vị trí và tình trạng hưhỏng sẽ được tiến hành thông qua mã chẩn đoán theo tần suất và thời gian thể hiện ởđèn cảnh báo Các tín hiệu vào đến bộ vi xử lý được xử lý một cách độc lập Chỉ khinào kết quả có tính đồng nhất thì ECU mới điều khiển khối thủy lực - điện tử Nếucác tín hiệu vào không đồng nhất – chẳn hạn khi hệ thống khóa cứng bánh xe bị lỗithì các cầu chì và phanh đảm bảo hoạt động theo phanh bình thường Đồng thời, đèncảnh báo trên táp-lô sẽ sáng lên để báo cho người lái biết

Các tín hiệu truyền về từ các cảm biến tốc độ đến ECU được chuyển đổi thànhtín hiệu sóng vuông bằng bộ khuyếch đại trên đường vào

Tần số của các tín hiệu này cung cấp phù hợp với giá trị tốc độ, sự gia tốc hoặc

sự giảm tốc của mỗi bánh xe đến ECU Khi người lái xe tác dụng lên bàn đạp phanh,các bánh xe có thể giảm tốc đến giá trị khác nhau: Bằng việc so sánh tốc độ mỗi bánh

xe với tốc độ tham khảo hệ thống có thể luôn luôn kiểm tra độ trượt của mỗi bánh xe.Nếu lực phanh là nguyên nhân làm một bánh xe trượt đối với bánh xe khác,ECU điều khiển van điện từ của khối thủy lực – điện tử làm giảm lực phanh trên bánhtrượt Hệ thống ABS can thiệp bằng việc tính toán ngưỡng giảm tốc, gia tốc và trượtcủa các bánh xe Ngay khi mối liên hệ ngưỡng gia tốc/giảm tốc và trượt vượt quá giớihạn, ECU điều khiển các van điện từ của khối thủy lực – điện tử bằng cách điềuchỉnh áp suất phanh theo 3 giai đoạn là gia tăng, duy trì và giảm áp suất

Nguyên lý hoạt động của ECU:

Khi có tín hiệu phanh, tín hiệu tốc độ bánh xe, đối với một số xe còn có thêm tín hiệugia tốc hay tín hiệu trọng lực … Từ hệ thống các cảm biến gửi đến thì ECU nhận đượcbởi mạch điện nhận tín hiệu các tín hiệu này đuợc chuyển sang khối điều khiển để tiếnhành tính toán khả năng hãm cứng của bánh xe và tiến hành so sánh với các giá trị cótrong ngưỡng bộ nhớ ECU Tất cả các quá trình làm việc ở trên, được kiểm tra theodõi bởi bộ vi xử lý Bộ phận vi xử lý tiếp nhận các tín hiệu của quá trình nhập, tínhtoán cũng như xuất tín hiệu, nên kiểm tra quá trình đó một cách chính xác

Đặc biệt các bộ phận vi xử lý trong ECU có mối liên hệ rất chặt chẽ vì vậy màECU làm việc rất chính xác và hiệu quả

Sau đó quyết định của cụm vi xử lí chính được đưa tới mạch xuất tín hiệu vàđược khuếch đại để đưa tới các bộ phận thi hành chức năng chống hãm cứng theo sơ

đồ sau:

Hình 2.5 Sơ đồ khối của khối điều khiển ABS với các tín hiệu đầu vào, đầu raTheo sơ đồ của mạch điều khiển chống hãm cứng thì sau khi mở công tắc điện,ECU được cung cấp điện và tiến hành một số chức năng kiểm tra ban đầu cho hệthống ABS Nếu có sai sót thì hệ thống ABS không hoạt động và ngược lại ECU tiếnhành tính toán, kiểm tra khả năng hãm cứng của bánh xe.

Qua kết quả nhận được ECU tiến hành lựa chọn:

- Nếu phanh thường thì bánh xe không có khả năng chống hãm cứng nên hệthống chống hãm cứng bị ngắt

- Nếu bánh xe có khả năng bị hãm cứng bộ vi xử lý chính tiến hành phân tích sosánh với các ngưỡng giá trị cài sẵn trong bộ nhớ của ECU rồi đưa ra quyết định vàchuyển đến bộ phận phân tích, bộ phận phân tích đưa tín hiệu đến các bộ phận thihành chức năng chống hãm cứng như van điện và bơm ABS để thực hiện chức năng

Khối điều khiển ABS

Đèn báo ABS Tín hiệu đầu ra Tín hiệu đầu vào Rơ le ABS

chống hãm cứng.

Chu trình trên được lặp đi lặp lại liên tục cho đến khi tín hiệu gửi đến từ cáccảm biến cho biết tình trạng của bánh xe không còn có khả năng chống hãm cứng thìECU ngắt tín hiệu cung cấp Cả hệ thống chống hãm cứng trở trạng thái bình thườngkhông hãm cứng

Với sự trang bị của hệ thống phanh ABS thì hiệu quả phanh, tính ổn định khiphanh được nâng cao

2.2.2.2 Hệ thống các cảm biến

a) Cấu tạo cảm biến tốc độ bánh xe

Là 4 cảm biến riêng biệt cho từng bánh xe, nhận và truyền tín hiệu tốc độ củabánh xe về cho khối điều khển điện tử ECU

Cảm biến tốc độ bánh xe thực chất là một máy phát điện cỡ nhỏ Cấu tạo của nógồm:

- Rotor: Có dạng vòng răng, được dẫn động quay từ trục bánh xe hay trụctruyền lực nào đó

- Stator: Là một cuộn dây quấn trên thanh nam châm vĩnh cửu

Hình 2.6 Cảm biến tốc độ bánh xe trước

1-Nam châm vĩnh cửu; 2- Cuộn dây điện; 3- Lõi;

4-Rô to cảm biến; 5-Cảm biến tốc độ

Hình 2.7 Cảm biến tốc độ bánh xe sau

Bộ cảm biến làm việc như sau:

- Khi mỗi răng của vòng răng đi ngang qua nam châm thì từ thông qua cuộn dây

sẽ tăng lên và ngược lại, khi răng đã đi qua thì từ thông sẽ giảm đi Sự thay đổi từthông này sẽ tạo ra một suất điện động thay đổi trong cuộn dây và truyền tín hiệu nàyđến bộ điều khiển điện tử

- Bộ điều khiển điện tử sử dụng tín hiệu là tần số của điện áp này như một đạilượng đo tốc độ bánh xe Bộ điều khiển điện tử kiểm tra tần số truyền về của tất cảcác cảm biến và kích hoạt hệ thống điều khiển chống hãm cứng nếu một hoặc một sốcảm biến cho biết bánh xe có khả năng bị hãm cứng

- Tần số và độ lớn của tín hiệu tỷ lệ thuận với tốc độ bánh xe Khi tốc độ củabánh xe tăng lên thì tần số và độ lớn của tín hiệu cũng thay đổi theo và ngược lại

b)Nguyên lý làm việc của cảm biến tốc độ

Nam châm vĩnh cửu tạo ra từ trường khép kín qua các cuộn dây, khi các bánh

xe quay thì vòng răng cũng quay cùng tốc độ Các răng trên vòng răng cắt các từtrường của nam châm làm thay đổi từ trường qua các cuộn dây Do đó từ thông quacác cuộn dây cũng thay đổi làm xuất hiện dòng điện tự cảm trong cuộn dây Vì vậy ở

1- Nam châm vĩnh cửu; 2- Cuộn dây điện; 3-Lõi; 4-Cảm

biến tốc độ; 5-Rô to cảm biến

quay của bánh xe cả về độ lớn và tần số dao động Nhờ sự thay đổi này mà ECUnhận biết được tốc độ bánh xe.

Hình 2.8 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của cảm biến tốc độ bánh xe

2.2.2.3 Cảm biến gia tốc

Việc sử dụng cảm biến gia tốc cho phép ABS đo trực tiếp sự giảm tốc của bánh

xe trong quá trình phanh Nhờ đó biết được trạng thái mặt đường, qua đó điều chỉnh

áp suất dầu phanh hợp lý

Hình 2.9 Cấu tạo cảm biến gia tốc

Ngoài ra, cảm biến kiểu bán dẫn cũng được sử dụng để đo sự giảm tốc, do nó có 1- Rô to cảm biến; 2- Cuộn dậy; 3- Nam châm vĩnh cửu

thể đo được cả gia tốc ngang và gia tốc dọc

Nguyên lý làm việc của cảm biến gia tốc dựa vào tính năng dẫn điện của transistor và lực quán tính khi phanh

photo-Ô tô đang chuyển bình thường nếu phanh đột ngột thì tốc độ ôtô sẽ giảm độtngột do lực quán tính làm ô tô dồn về phía trước khi đó đĩa cũng xoay đi một góc nào đó sự thay đổi này cho phép ánh sáng từ các đèn LED đến được các photo-transistor Do vậy photo-transistor dẫn điện, tuỳ theo sự biến thiên của vận tốc mà cómột hoặc hai photo-transistor dẫn điện sự thay đổi này là tín hiệu để ECU nhận biếtđược tốc độ giảm dần của ô tô

ECU cung cấp một điện áp ổn định khoảng 5V cho cảm biến gia tốc

2.2.2.4 Khối điều khiển thủy lực

Gồm có 2 hai phần gắn liền nhau: Khối điện tử và khối thủy lực-điện tử

ECU điều khiển khối thủy lực-điện tử theo các tín hiệu truyền về từ các cảmbiến và được so với các bản đồ mà chương trình đã được nạp sẵn trong bộ nhớ của

nó Khối thủy lực được nối đến xi lanh chính và các chi tiết hệ thống phanh ABSbằng các ống dẫn chính của hệ thống phanh Như vậy, khối thủy lực điện tử có nhiệm

vụ điều chỉnh áp suất trong dẫn động phanh theo tín hiệu điều khiển của ECU, tránhcho các bánh xe khỏi bị hãm cứng khi phanh

Hệ thống bơm hồi dầu gồm có rơle và mô tơ bơm, hoạt động nhờ tín hiệu từECU bơm dầu đến pittông xi lanh chính để bù lại lượng dầu xả về bình chứa khi ABSlàm việc

Khối điều khiển thuỷ lực thực hiện nhiệm vụ chống trượt lê khi nhận được tínhiệu điều khiển từ ECU gửi đến Bộ điều khiển thủy lực làm thay đổi áp lực phanhđến các xi lanh bánh xe bằng cách đóng mở các van điện và hoạt động của bơm

Bộ điều khiển thuỷ lực (HCU)

Các bộ phận chính trong bộ điều khiển thuỷ lực gồm:

- Các van điện với nhiệm vụ chính là để đóng mở các mạch dầu

-Hệ thống các van an toàn

- Van kiểm tra áp lực

- Bơm điện

Hình 2.10 Sơ đồ cấu tạo bộ điều khiển thủy lực

ECU điều khiển khối thủy lực-điện tử theo các tín hiệu truyền về từ các cảmbiến và được so với các bản đồ mà chương trình đã được nạp sẵn trong bộ nhớ của

nó Khối thủy lực được nối đến xi lanh chính và các chi tiết hệ thống phanh ABSbằng các ống dẫn chính của hệ thống phanh Như vậy, khối thủy lực điện tử có nhiệm

vụ điều chỉnh áp suất trong dẫn động phanh theo tín hiệu điều khiển của ECU, tránhcho các bánh xe khỏi bị hãm cứng khi phanh

Hệ thống bơm hồi dầu gồm có rơle và mô tơ bơm, hoạt động nhờ tín hiệu từECU bơm dầu đến pittông xy lanh chính để bù lại lượng dầu xả về bình chứa khiABS làm việc

Bơm điện được trang bị trên hệ thống phanh ABS bằng cách đẩy dầu từ bơmđiện được trang bị trên hệ thống phanh ABS bằng cách đẩy dầu từ xi lanh bánh xe hồi

về xi lanh chính khi giảm áp lực phanh mặc khác làm tăng áp lực dầu ở xi lanh chính,thuận lợi cho việc tăng áp lực phanh của hệ thống nhất là khi người tài xế đạp mạnhpedal

Nguyên lý làm việc: Dòng điện được gửi tới các cuộn dây trong bơm tạo ra lực

từ dẫn động làm rotor quay Khi hệ thống ABS cần giảm áp lực phanh thì van điện mởdầu trở về bộ tích năng, đầu vào của bơm nối đường tới của bộ tích năng, nếu áp lực

trong bộ tích năng lớn làm cho bánh xe có thể bị hãm cứng thì lúc này ECU điều khiểncung cấp nguồn cho bơm làm việc để đẩy dầu từ bộ tích năng về xi lanh chính tiếp tụcgiảm áp lực phanh

2.3 Tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh ABS Toyota VIOS G 1.5 AT 2015

Bảng 2.2 Các thông số dùng để tính toán

Trọng lượng toàn bộ Ga = 1500 [KG] = 15000[N]

Phân bố cầu trước G1 = 800 [KG] = 8000 [N]

Chiều dài cơ sở Lo = 2550 [mm]

2.3.1 Xác định mô men phanh ở cầu trước và sau

Mô men phanh cần sinh ra được xác định từ điều kiện đảm bảo hiệu quả phanhlớn nhất, tức sử dụng hết lực bám để tạo lực phanh Muốn đảm bảo điều kiện đó, lựcphanh sinh ra cần phải tỉ lệ thuận với các phản lực tiếp tuyến tác dụng lên bánh xe

Z

L

Hình 2.11 Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô khi phanh

Tải trọng phân bố lên cầu trước và cầu sau: m1, m2

m1 =

G1

G a

m2 =

G2

G a

Trong đó: m1, m2 – Hệ số phân bố tải trọng

G1, G2 - Trọng lượng phân bố lên cầu trước và sau

Ga - Trọng lượng toàn tải của xe

a và b - Chiều dài từ cầu trước và sau đến trọng tâm xe theo chiều dọc.Theo sơ đồ trên hình 2.11 ta quy ước chiều dương là chiều ngược chiều kim đồnghồ

Lấy mô men tại điểm O1 ta có:

Từ hình 2.11 ta viết được phương trình cân bằng mô men như sau:

+ Đối với cầu trước:

Z2.L0 – Ga .a + PJ hg = 0 (3.3)

+ Đối với cầu sau:

Z1.L0 – Ga .b + PJhg= 0 (3.4)

Pp2 = φ.

Z2

2 (3.9)Trong đó: φ là hệ số bám giữa lốp và mặt đường

Thay (3.6) vào (3.8) ta được lực phanh của mỗi bánh xe ở cầu trước với mặt đường là:

Mp1= Pp1.rbx (3.12)