Bài giảng Hệ thống treo điều khiển điện tử

Giáo trình được biên soạn với nội dung chính sau: Chương 1: Tổng quan hệ thống treo điều khiển điện tử Chương 2: Hệ thống treo khí nén điều khiển điện tử Chương 3: Hệ thống treo thủy l

Trang 1

TRƯỜNG CAO ĐẲNG GIAO THÔNG VẬN TẢI

- -

BÀI GIẢNG

HỆ THỐNG TREO ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

Trang 2

ỦY BAN NHÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG CAO ĐẲNG GIAO THÔNG VẬN TẢI

- -

BÀI GIẢNG

HỆ THỐNG TREO ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG

Chủ biên: ThS Nguyễn Trường An Thành viên: ThS Đinh Văn Cường ThS Ngô Thị Kim Uyển

KS Cù Duy Cao Vỹ

Lưu hành nội bộ - Tháng 9 năm 2016

Trang 3

Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình, lưu hành nội bộ trong trường Cao Đẳng Giao Thông Vận Tải, không kinh doanh thương mại

Cho phép dùng nguyên bản hoặc trích dẫn tài liệu này cho các mục đích

về đào tạo và tham khảo mà không cần xin phép tác giả

Nghiêm cấm sử dụng tài liệu này với mục đích kinh doanh hoặc với mục đích khác mang tính lệch lạc, trái pháp luật

Trang 4

Môn học “Hệ thống treo điều khiển điện tử” là môn học chiếm vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo đội ngũ kỹ thuật trong ngành kỹ thuật ô tô tại Trường Cao Đẳng Giao Thông Vận Tải

Giáo trình “Hệ thống treo điều khiển điện tử” đề cập đến những vấn đề cơ bản về hệ thống treo cũng như cấu và nguyên lý hoạt động liên quan đến hệ thống treo hiện đại hiện nay

Giáo trình này biên soạn về phần lý thuyết nhằm phục vụ cho ngành đào tạo, chúng tôi cố gắng biên soạn để làm tài liệu học tập cho sinh viên ngành kỹ thuật ô tô hệ chính quy đồng thời làm tài liệu tham khảo cho sinh viên cùng ngành hệ liên thông

Giáo trình được biên soạn với nội dung chính sau:

Chương 1: Tổng quan hệ thống treo điều khiển điện tử

Chương 2: Hệ thống treo khí nén điều khiển điện tử

Chương 3: Hệ thống treo thủy lực điều khiển điện tử

Trong giáo trình không tránh khỏi sai sót, mong các bạn đồng nghiệp và đọc giả góp ý kiến để hoàn thiện hơn

Nhóm Tác giả

Trang 5

Mục tiêu môn học “Hệ thống treo điều khiển điện tử” như sau:

Về kiến thức:

 Môn học này cung cấp kiến thức về hệ thống treo điều khiển điện tử trên ô

tô Trình bày, phân tích được cấu tạo và nguyên lý của hệ thống thống treo khí nén điều khiển điện tử, hệ thống thống treo khí thủy lực điều khiển điện tử

 Hiểu được các thuật ngữ chuyên ngành dùng cho hệ thống treo điều khiển điện tử Có kiến thức chung về bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treo điều khiển điện tử

Về kỹ năng:

 Trình bày được phương pháp điều khiển hệ thống thống treo điều khiển điện tử Xác định được đặc điểm bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treo điều khiển điện tử

 Có kỹ năng phân tích, giải thích và lập luận giải quyết các vấn đề kỹ thuật

ô tô Kỹ năng làm việc nhóm, giao tiếp và khả năng đọc hiểu các tài liệu

kỹ thuật, hoàn thành tốt nhiệm vụ được giao

 Có tinh thần cầu tiến, hợp tác và giúp đỡ đồng nghiệp

 Có lối sống lành mạnh, chân thành, khiêm tốn giản dị; Cẩn thận và trách nhiệm trong công việc;

Trang 6

TEMS (Toyota Electronically

Modulated Suspension)

Hệ thống treo điều khiển điện tử

ACITVE SUSPENTION FLUID AHC Dầu trong hệ thống treo thủy lực

Trang 7

1.2 Công dụng, yêu cầu và phân loại hệ thống treo 61.3 Ưu điểm hệ thống treo điều khiển điện tử 81.4 Phân loại hệ thống treo điều khiển điện tử 91.5 Nguyên lý điền khiển hệ thống treo điện tử 9CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ 12

Trang 8

2.3.1 Công tắc lực chọn 47 2.3.2 Công tắc điều khiển độ cao 47 2.4 Tự động điều khiển các chế độ 48 2.4.1 Điều khiển lực giảm chấn và lực đàn hồi 48 2.4.2 Điều khiển độ cao gầm xe 48 2.5 Các chức năng kiểm tra hệ thống 48 2.5.1 Chức năng kiểm tra cảm biến 48 2.5.2 Chức năng báo hiệu hư hỏng 49 2.5.3 Chức năng báo mã chẩn đoán 49 CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG TREO THỦY LỰC ĐIỀU KHIỂN TỬ 51

3.2.7 Máy nén điều khiển độ cao 65 3.2.8 Van điều khiển độ cao 67 3.2.9 Túi khí và bộ điều khiển lực giảm xóc 69

Trang 9

4.1.Cấu tạo cơ cấu treo từ trường MagneRide điều khiển điện tử 93 4.1.1 Bộ chấp hành hệ thống treo từ trường MagneRide điều khiển điện tử 93 4.1.2 Xi lanh thủy lực MagneRide 94

4.3.1 Cảm biến góc xoay vô lăng 96 4.3.2 Cảm biến điều chỉnh chiều cao 98 4.3.3 Cảm biến vị trí bàn đạp ga 100

QUY TRÌNH KIỂM TRA, SỬA CHỮA HƯ HỎNG CỦA 102

HỆ THỐNG TREO KHÍ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ 102 5.1 Các chức năng kiểm tra 102 5.1.1 Chức năng kiểm tra cảm biến 102 5.1.2 Chức năng báo hiệu hư hỏng 103 5.1.3 Chức năng báo mã chẩn đoán 103 5.2 Hư hỏng và cách khắc phục 107

5.3.1 Kiểm tra sơ bộ chức năng điều khiển độ cao xe 108 5.3.1.1 Kiểm tra độ cao xe 108 5.3.1.2 kiểm tra độ cao xe bắng công tắc điều khiển độ cao 110

5.3.2 Kiểm tra các bộ phận 113

Trang 10

5.3.2.2.Cảm biến lái 115 5.3.2.3 Công tắc đèn phanh 115 5.3.2.4 Cảm biến vị trí bướm ga 116 5.3.2.5 Bộ chấp hành điều khiển hệ thống treo 116

5.3.2.14 rơ le điều khiển độ cao số 2 126 5.3.2.15 rơ le điều khiển độ cao số 1 127 5.3.2.16 máy nén khi điều khiển độ cao 127 5.3.2.17 Van điều khiển độ cao số 1 128 5.3.2.18 Van điều khiển độ cao số 2 129

5.3.2.20 Các cảm biến điều khiển độ cao 131

5.4.1 Kiểm tra mạch và mạch hệ thống 131 5.4.2 Kiểm tra hoạt động của ECU hệ thống treo 133

Trang 11

Bảng 3.1: Thông số kỹ thuật bơm giảm tốc 65

Bảng 3.4: Lực giảm chấn khi điều khiển chống nghiêng ngang 79

Trang 12

Hình 1.1: Đồ thị đặc trưng mức êm dịu chuyển động của ôtô 5

Hình 1.3: Ưu điểm hệ thống treo điều khiển điện tử 9 Hình 1.4: Sơ đồ dao động tương đương của ôtô theo lý thuyết SKyhook 10

Hình 2.2: Sơ đồ mạch điện công tắc chuyển chế độ giảm chấn 14

Hình 2.5: Xung tín hiệu của cảm biến góc xoay vô lăng 16 Hình 2.6: Cấu tạo và sơ đồ mạch điện công tắc đèn phanh 17

Hình 2.9: Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí bướm ga 18

Hình 2.14: Chiều dòng điện, sự phân cực của lõi stator và hoạt động của

Trang 13

Hình 2.22: Vị trí van khí ở chế độ lực giảm chấn cứng 28

Hình 2.27: Hoạt động của cảm biến độ cao kiểu quang 32

Hình 2.41: Điều khiển chống lắc dọc và chống nhún 42

Trang 14

xe 52

Hình 3.2: Mạch thủy lực hệ thống treo thủy lực điều khiển điện tử 53

Hình 3.9: Sơ đồ mạch điện của cảm biến điều khiển độ cao 58

Hình 3.12: Hoạt động của cảm biến độ cao kiểu quang 60

Trang 16

Giáo trình Hệ thống treo điều khiển điện tử Trang 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO

ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ

 Mục tiêu: Học xong bài này, người học có khả năng:

 Trình bày được nhiệm vụ và phân loại của hệ thống treo thông thường

và điều khiển điện tử

 Trình bày được cấu tạo chung của hệ thống treo điều khiển điện tử;

 Phân tích được nguyên lý hoạt động của hệ thống treo điều khiển điện

tử

1.1 Các chỉ tiêu về độ êm dịu chuyển động của ôtô

Khi ôtô chuyển động trên đường không bằng phẳng thường chịu những dao động do bề mặt đường mấp mô sinh ra Những dao động này ảnh hưởng xấu đến hàng hóa, tuổi thọ của xe và nhất là ảnh hưởng tới hành khách

Như vậy độ êm dịu chuyển động của ôtô là khả năng xe chuyển động trên đường ở những tốc độ xác định mà không xảy ra va đập cứng, có thể ảnh hưởng tới sức khỏe của người, của lái xe, hàng hóa và các chi tiết của xe

Do hệ thống treo đàn hồi nên thùng xe dao động trong quá trình xe chuyển động Dao động luôn thay đổi sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe của con người

và ở những điều kiện cụ thể có thể gây nên các căn bệnh thần kinh và não cho con người Ngoài ra bản thân các thông số đặc trưng cho dao động cũng có thể vượt qua giới hạn cho phép

Mặt khác do độ đàn hồi, hệ thống treo có thể không đủ để tiếp nhận các xung va đập tác động lên các bánh xe khi ôtô chuyển động trên đường không bằng phẳng hoặc tác dụng lên thùng xe khi ôtô chuyển động không đều Khi đó

sẽ xảy ra va đập cứng giữa các chi tiết của phần không được treo với các chi tiết của phần được treo

Va đập cứng xảy ra do tốc độ chuyển động của xe tăng Để tránh xảy ra

va đập cứng phải giảm tốc độ chuyển động của xe, nếu lựa chọn các thông số của hệ thống treo không đúng có thể gây nên hiện tượng cộng hưởng ở một số vùng tốc độ, điều đó sẽ làm tăng dao động của thùng xe

Trang 17

Để tránh va đập buộc lái xe phải giảm tốc độ khi đi trên đường xấu Điều

đó làm giảm tốc độ trung bình của xe, giảm cả khả năng chất tải và sẽ làm tăng nhiên liệu tiêu thụ Ngoài ra nhiên liệu cũng bị tiêu tốn cho việc hấp thụ các tải trọng động và dập tắt các dao động Tải trọng tác dụng lên bánh xe dẫn hướng luôn bị thay đổi khi có dao động sẽ có ảnh hưởng xấu đến điều kiện chuyển động ổn định và tính dẫn hướng của xe

Vì vậy, độ êm dịu chuyển động của ôtô là một chỉ tiêu rất quan trọng của

xe

Tính êm dịu chuyển động phụ thuộc vào kết cấu của xe và hệ thống treo, phụ thuộc vào đặc điểm và cường độ lực kích động từ mặt đường và cuối cùng phụ thuộc vào kỹ thuật lái xe Dao động của ôtô thường được đặc trưng bằng các thông số như: chu kỳ hay tần số dao động, biên độ dao động, gia tốc và tốc độ tăng trưởng gia tốc Vì vậy các thông số kể trên được sử dụng làm chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu chuyển động của ôtô

Tác động của từng thông số (chỉ tiêu) riêng biệt đến cảm giác con người rất khác nhau, vì vậy cho đến nay vẫn chưa xác định chỉ tiêu duy nhất nào để đánh giá độ êm dịu chuyển động mà thường phải dùng vài chỉ tiêu trong các chỉ tiêu nói trên để đánh giá chính xác độ êm dịu chuyển động của ôtô Sau đây là một số thông số thường được dùng để đánh giá tính êm dịu chuyển động của ôtô

1.1.1 Tần số dao động thích hợp:

Con người ngay từ nhỏ đã quen với nhịp điệu của bước đi Ở mỗi người

do thói quen và vóc dáng thì việc thực hiện bước đi có khác nhau: có người có bước đi dài nhưng chậm, có người có bước đi vừa phải, khoan thai Vì vậy trong một đơn vị thời gian số bước chân của mỗi người có sự khác nhau, trung bình cứ một phút con người thực hiện được 60 85  bước đi Người ta quan niệm rằng khi thực hiện một bước đi là con người thực hiện một dao động, như vậy có thể nói rằng con người có thói quen với tần số dao động 60 85  lần/phút Ôtô có chuyển động êm dịu là khi xe chạy trên mọi địa hình thì dao động phát sinh có tần số

Trang 18

nằm trong khoảng 60 85  lần/phút Trong thực tế khi tiến hành thiết kế hệ thống treo người ta thường lấy giá trị tần số dao động thích hợp là 60 85  lần/phút đối với xe du lịch và 85 120  dao động/phút đối với xe tải

1.1.2 Gia tốc thích hợp

Chỉ tiêu đánh giá êm dịu chuyển động dựa vào giá trị gia tốc thẳng đứng

và số lần va đập do độ không bằng phẳng của bề mặt đường gây ra trên một km đường chạy Muốn xác định được xe có tính êm dịu chuyển động hay không người ta cho ôtô chạy trên một đoạn đường nhất định rồi dùng dụng cụ đo ghi lại

số lần va đập i tính trung bình trên một km đường và gia tốc thẳng đứng của xe Dựa vào hai thông số này, người ta so sánh với đồ thị chuẩn xem xe thí nghiệm đạt được độ êm dịu chuyển động ở thang bậc nào Ví dụ cho xe chạy trên một loại đường nào đó ta đo được i = 10 lần va đập/km và j = 2 m/s2 ở đồ thị ta xác định được điểm A Từ đó ta có kết luận xe thử nghiệm có độ êm dịu tốt trên loại đường đó

Hình 1.1: Đồ thị đặc trưng mức êm dịu chuyển động của ôtô

1.1.3 Chỉ tiêu tính êm dịu chuyển động dựa vào gia tốc dao động và thời gian tác động của chúng:

Trang 19

Khi ngồi lâu trên ôtô, dao động làm cho con người mệt mỏi dẫn đến giảm năng suất làm việc hoặc ảnh hưởng lâu dài đến sức khỏe Các thí nghiệm cho thấy khi thí nghiệm trong 8 giờ liền thì nhạy cảm hơn cả đối với là dãy tần số từ

4 8Hz Trong dãy tần số này các giá trị cho phép của toàn phương gia tốc như sau:

Dễ chịu: 0,1 m/s2

Gây mệt mỏi: 0,315 m/s2

Gây ảnh hưởng đến sức khỏe: 0,63 m/s2

1.2 Công dụng, yêu cầu và phân loại hệ thống treo

1.2.1 Công dụng

Các bộ phận của hệ thống treo dùng để nối khung hay thân xe với các cầu (bánh xe) ôtô và từng bộ phận thực hiện các nhiệm vụ sau đây:

Hình 1.2: Hệ thống treo thông thường

- Bộ phận đàn hồi làm giảm nhẹ các tải trọng động tác dụng từ bánh xe lên khung xe, đảm bảo độ êm dịu cần thiết khi di chuyển và truyền lực, mômen từ đường lên khung xe

- Bộ phận dẫn hướng để truyền lực dọc, ngang và mômen từ đường lên khung xe Động học của bộ phận dẫn hướng xác định tính chất dịch chuyển tương đối của bánh xe đối với khung

Trang 20

- Bộ phận giảm chấn để dập tắt các dao động của phần được treo và không được treo của ôtô

- Động học của bánh xe dẫn hướng vẫn giữ đúng khi các bánh xe dẫn hướng dịch chuyển trong mặt phẳng thẳng đứng (nghĩa là khoảng cách hai vết bánh trước và các góc đặt trụ đứng và bánh dẫn hướng không thay đổi)

- Dập tắt nhanh các dao động của thân xe và các bánh xe

- Giảm tải trọng động khi ôtô qua những đường gồ ghề

1.2.3 Phân loại:

* Theo bộ phận đàn hồi chia ra:

- Loại bằng kim loại (gồm có nhíp lá, lò xo xoắn ốc, thanh xoắn)

- Loại khí (gồm loại bọc bằng cao su – sợi, loại bọc bằng màng, loại ống)

- Loại thủy lực (loại ống)

- Loại cao su (gồm loại chịu nén và loại chịu xoắn)

* Theo sơ đồ bộ phận dẫn hướng chia ra:

- Loại phụ thuộc với cầu liền (gồm có loại riêng, loại thăng bằng)

- Loại độc lập với cầu cắt (gồm loại chuyển bánh xe trong mặt phẳng dọc, loại dịch chuyển bánh xe trong mặt phẳng ngang, loại nến với bánh xe dịch chuyển trong mặt phẳng thẳng đứng)

* Theo phương pháp dập tắt chấn động chia ra:

- Loại giảm chấn thủy (gồm loại tác dụng một chiều và loại tác dụng hai chiều)

Trang 21

- Loại ma sát cơ (gồm ma sát trong bộ phận đàn hồi và trong bộ phận dẫn hướng)

1.3 Ưu điểm hệ thống treo điều khiển điện tử

Hệ thống treo điều khiển điện tử là một loại hệ thống trên treo ô tô, nó sử dụng một ECU để điều khiển chuyển động thẳng đứng của bánh xe so với sắt-xi hoặc thân xe chứ không phải là hệ thống treo thụ động sử dụng lò xo, nhíp, thanh xoắn,… nơi dao động được xác định hoàn toàn bởi mặt đường Hệ thống treo điều khiển điện tử được chia thành hai loại: Hệ thống treo điều khiển điện

tử chủ động và bán chủ động Trong khi hệ thống treo tích cực chỉ thay đổi độ cứng của bộ giảm xóc để phù hợp với điều kiện đường xá hoặc điều kiện động học, hệ thống treo chủ động sử dụng một số loại cơ cấu truyền động để nâng và

hạ khung xe một cách độc lập ở mỗi bánh xe

Những công nghệ này cho phép các nhà sản xuất xe hơi đạt được chất lượng xe và khả năng xử lý xe tốt hơn bằng cách giữ cho lốp xe vuông góc với đường ở các góc cua, cho phép kiểm soát và bám đường tốt hơn Hệ thống điều khiển điện tử phát hiện chuyển động của thân xe từ các cảm biến trên khắp xe và

sử dụng dữ liệu đó, điều khiển hoạt động của hệ thống treo chủ động và bán chủ động Hệ thống này hầu như loại bỏ sự thay đổi độ cuộn của thân xe và cao độ của thân xe trong nhiều tình huống lái xe bao gồm quay vòng, tăng tốc và phanh

Trang 22

Hình 1.3: Ưu điểm hệ thống treo điều khiển điện tử

1.4 Phân loại hệ thống treo điều khiển điện tử

- Hệ thống treo có điều chỉnh độ cao gầm xe tự động

 Hệ thống treo thủy khí điều khiển độ cao gầm xe bằng cơ khí

 Hệ thống treo khí điều khiển độ cao gầm xe bằng cơ khí

 Hệ thống treo khí điều khiển độ cao gầm xe bằng điện tử

- Hệ thống treo với bộ giảm chấn có điều khiển

- Kiểu bộ giảm chấn thay đổi được đặc tính giảm chấn vô cấp

- Hệ thống treo bán tích cực (self-active suspension system)

- Hệ thống treo tích cực (active suspension system)

- Hệ thống treo bán tích cực có điều khiển chống nghiêng thùng xe

1.5 Nguyên lý điền khiển hệ thống treo điện tử

1.5.1 Nguyên tắc:

Trang 23

Lý thuyết Skyhook cho rằng hệ thống treo lý tưởng sẽ cho phép chiếc xe duy trì tư thế ổn định như thể được treo bởi một cái móc tưởng tượng trên không trung, không bị ảnh hưởng bởi điều kiện đường xá

Vì Skyhook không thực tế, các hệ thống treo chủ động thực sự dựa trên hoạt động của cơ cấu truyền động Đường tưởng tượng (của gia tốc thẳng đứng bằng không) được tính toán dựa trên giá trị được cung cấp bởi một cảm biến gia tốc được lắp trên thân xe Các phần tử động chỉ gồm lò xo tuyến tính và van điều tiết tuyến tính; do đó, không cần tính toán phức tạp

Hình 1.4: Sơ đồ dao động tương đương của ôtô theo lý thuyết SKyhook

Trong đó:

 M – Khối lượng được treo toàn bộ của ôtô

 M1, M2 – Khối lượng được treo được phân ra cầu trước và cầu sau

 m1, m2 – Khối lượng không được treo của cầu trước và cầu sau

 C1, C2 – Hệ số cứng của thành phần đàn hồi của hệ thống treo trước và sau

 C11, C12 – Hệ số cứng của lốp trước và sau

 K1, K2 – Hệ số cản của thành phần cản của hệ thống treo trước và sau

1.5.2 Hoạt động:

Hệ thống treo chủ động, lần đầu tiên được giới thiệu, sử dụng các bộ truyền động riêng biệt có thể tác động một lực độc lập lên hệ thống treo để cải thiện các đặc tính lái Hạn chế của thiết kế này là chi phí cao, phức tạp hơn và khối lượng của toàn hệ thống, và cần phải bảo trì thường xuyên đối với một số

Trang 24

thiết bị Việc bảo trì có thể yêu cầu các công cụ chuyên dụng và một số vấn đề

có thể khó chẩn đoán

Hệ thống treo thủy lực điều khiển điện tử được kiểm soát bằng việc sử dụng thủy lực Áp suất thủy lực được cung cấp bởi một bơm thủy lực piston hướng tâm áp suất cao Các cảm biến liên tục theo dõi chuyển động của thân xe

và mức độ cao xe của xe, liên tục cung cấp dữ liệu mới cho bộ chỉnh độ cao thủy lực Trong một vài giây, hệ thống treo tạo ra các lực ngược để nâng hoặc hạ thân

xe Trong các thao tác lái xe, ni-tơ áp suất cao, mang lại khả năng nén gấp sáu lần so với lò xo thép được sử dụng bởi các phương tiện đến thời điểm này

Trong thực tế, hệ thống luôn kết hợp hệ thống treo tự cân bằng mong muốn và hệ thống treo có thể điều chỉnh độ cao, với tính năng sau này được gắn với tốc độ của xe để cải thiện hiệu suất khí động học khi xe tự hạ thấp ở tốc độ cao

Hệ thống này hoạt động rất tốt khi lái xe thẳng về phía trước, kể cả trên các bề mặt không bằng phẳng, nhưng có rất ít khả năng kiểm soát độ cứng cuộn

CÂU HỎI ÔN TẬP

1 Trình bày các chỉ tiêu về độ êm dịu chuyển động của ôtô

2 Trình bày công dụng, yêu cầu hệ thống treo

3 Trình bày ưu điểm hệ thống treo điều khiển điện tử

4 Trình bày nguyên lý điền khiển hệ thống treo điện tử

Trang 25

CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ

 Mục tiêu: Học xong bài này, người học có khả năng:

 Trình bày được cấu tạo của hệ thống treo khí nén điều khiển điện tử;

 Xác định được các tín hiệu và cảm biến của hệ thống treo khí nén điều

Trang 26

Hình 2.1-2: Bố trí chung hệ thống TEMS

2.1.2 Cấu tạo và hoạt động của các phần tử

2.1.2.1 Công tắc lựa chọn

Công tắc lựa chọn được lắp ở gần cần số và được điều khiển bởi người lái

để lựa chọn các chế độ lực giảm chấn, bình thường hay thể thao

Điện áp 12V tác dụng lên cực SW-S của TEMS ECU khi nó ở chế độ thể thao

và 0V khi nó ở chế độ bình thường Căn cứ vào giá trị điện áp mà TEMS ECU nhận biết được chế độ giảm chấn đã được chọn

Trang 27

Hình 2.2: Sơ đồ mạch điện công tắc chuyển chế độ giảm chấn

2.1.2.2 Cảm biến góc xoay vô lăng

A Cấu tạo

Cảm biến này phát hiện góc và hướng quay của vô lăng gửi tín hiệu đến TEMS ECU Nó bao gồm môt cụm cảm biến góc xoay vô lăng và một đĩa có xẻ rãnh Cảm biến góc xoay vô lăng được gắn vào ống trục lái, nó có hai đèn LED

và hai transitor quang Đĩa có rãnh được gắn vào trục lái chính và quay cùng với nó

Đĩa có 20 rãnh được xẻ xung quanh chu vi của nó và quay giữa hai đèn LED và hai Transistor quang của cụm cảm biến góc xoay vô lăng

Trang 28

Hình 2.3: Cấu tạo cảm biến góc xoay vô lăng

B Nguyên lý hoạt động

Khi vô lăng quay, đĩa xẻ rãnh quay theo Hai đèn LED phát sáng do dòng điện từ cực Vs của TEMS ECU chạy qua Ánh sáng từ đèn LED chiếu qua đĩa rãnh đến các transitor bị chắn một cách gián đoạn do các lỗ trên đĩa xẻ rãnh đặt giữa transitor và đèn LED Transitor quang bật tắt liên tục do ánh sáng của đèn LED

Trang 29

Hình 2.4: Cảm biến góc xoay vô lăng kiểu quang

Các transitor Tr1 và Tr2 sinh ra các tín hiệu tắt mở theo tín hiệu tắt mở của transitor quang Vì vậy, dòng điện từ cực SS1 và SS2 của TEMS ECU chạy qua Tr1 và Tr2 phụ thuộc vào tín hiệu tắt mở này từ transitor quang Nếu quy ước thời gian dòng điện chạy qua là 1 và không chạy qua là 0 thì sẽ có các tín hiệu như hình 2.5 TEMS ECU nhận biết góc và hướng quay của vô lăng theo sự thay đổi những tín hiệu này

Hình 2.5: Xung tín hiệu của cảm biến góc xoay vô lăng

2.1.2.3 Công tắc đèn phanh

Công tắc này được gắn trên giá đỡ bàn đạp phanh, khi phanh công tắc này cho điện áp 12V tác dụng lên cực STP của TEMS ECU Tín hiệu này được ECU nhận biết hệ thống phanh hoạt động hay không hoạt động Khi không đạp phanh

thì tại cực STP là 0V

Trang 30

Hình 2.6: Cấu tạo và sơ đồ mạch điện công tắc đèn phanh

2.1.2.4 Cảm biến tốc độ

Hình 2.7: Cảm biến tốc độ xe

Trang 31

Cảm biến này gắn trong công tơ mét, bao gồm một nam châm và một công tắc lưỡi gà Tín hiệu từ cảm biến này được gửi đến cực SPD của TEMS ECU để báo cho ECU biết tốc độ chuyển động của xe

Cảm biến tốc độ sinh ra 20 tín hiệu trong một vòng quay của trục rôto, trục này được dẫn động bởi trục ra của hộp số qua bánh răng bị động Tần số của các tín hiệu được biến thành 4 tín hiệu trong một vòng quay của trục rôto bởi mạch biến đổi xung trong bảng đồng hồ và gửi đến ECU

2.1.2.5 Cảm biến vị trí bướm ga

Hình 2.8: Cảm biến vị trí bướm ga

Hình 2.9: Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí bướm ga

Cảm biến này được gắn ở họng hút để cảm nhận độ mở của bướm ga và gửi các tín hiệu này đến TEMS ECU qua ECU động cơ dưới dạng tín hiệu điện áp Một điện áp không đổi 5V từ ECU động cơ được cấp lên cực Vc của cảm biến

Trang 32

này Khi độ mở bướm ga thay đổi, tiếp điểm trượt dọc theo biến trở làm giá trị điện áp tác dụng lên cực VTA thay đổi theo

ECU động cơ biến đổi điện áp VTA này thành một trong tám tín hiệu bướm ga khác nhau để báo cho TEMS ECU biết độ mở bướm ga Hình 2.10 chỉ

ra điện áp của cực L1, L2 và L3 theo sự thay đổi góc mở bướm ga

2.1.2.6 Công tắc khởi động số trung gian

Hình 2.10: Công tắc khởi động số trung gian

Công tắc này được gắn trên hộp số tự động và được sử dụng để biết vị trí cần số Khi cần số ở vị trí N hay P, công tắc này bật điện áp tại cực NSW (hoặc NTR) của TEMS ECU bằng 0V Vì vậy ECU biết được tay số đang ở vị trí tay

Trang 33

Bộ chấp hành được điều khiển bằng điện tử nên nó có thể đáp ứng một cách nhanh chóng và chính xác với các điều kiện hoạt động thay đổi liên tục Nam châm điện từ gồm 4 lõi stator và 2 cặp cuộn dây stator

Dòng điện qua mỗi cặp cuộn dây stator làm quay nam châm vĩnh cửu, nam châm gắn với cần điều khiển giảm chấn

TEMS ECU thay đổi cực của các lõi stator từ N sang S hay ngược lại, hay

ở trạng thái không phân cực Nam châm vĩnh cửu quay bởi sức hút của lực điện

từ do các cuộn dây stator tạo ra

Hình 2.11: Cấu tạo của bộ chấp hành

B Nguyên lý hoạt động

Bộ chấp hành được chia làm 2 nhóm: một nhóm cho phía trước và một nhóm cho phía sau kết nối giữa ECU và bộ chấp hành (hình 2.13)

Trang 34

Khi cần thay đổi từ vị trí cứng hay mềm sang trung bình, dòng điện chạy

từ cực FCH của ECU đến bộ chấp hành

Khi cần thay đổi từ vị trí mềm hay trung bình sang cứng, dòng điện từ cực FS+ đến cực FS- của ECU qua bộ chấp hành

Hình 2.12: Sơ đồ mạch điện của bộ chấp hành

FL: Phía trước bên trái

FR: Phía trước bên phải

RL: Phía sau bên trái

RR: Phía sau bên phải

Trang 35

Hình 2.13: Sơ đồ điều khiển hệ thống treo

Hình 2.14: Chiều dòng điện, sự phân cực của lõi stator và hoạt động của bộ chấp

hành

Trang 36

Bốn bộ chấp hành lắp ở 4 giảm chấn được nối song song và cả 4 bộ đều hoạt động đồng thời Nam châm điện được ECU kích thích khoảng 0,15 giây mỗi lần Điện áp tại các cực ECU khi lực giảm chấn thay đổi được chỉ ra như hình 2.15

B.1 Lực giảm chấn trung bình:

Khi lực giảm chấn chuyển từ chế độ cứng hay mềm sang trung bình, dòng điện từ cực S+ đến S- của ECU rồi đến nam châm điện, làm nam châm vĩnh cửu quay theo chiều kim đồng hồ đến vị trí trung bình Tại đây các lỗ tiết lưu giảm chấn tạo ra lực cản trung bình

Trang 37

quay ngược chiều kim đồng hồ đến vị trí mềm Tại đây các lỗ tiết lưu giảm chấn tạo ra lực cản mềm

B.3 Lực giảm chấn cứng:

Khi lực giảm chấn chuyển từ chế độ mềm hay trung bình sang cứng, dòng điện từ cực SOL của ECU đến nam châm điện làm nam châm vĩnh cửu quay ngược hoặc theo chiều kim đồng hồ đến vị trí cứng Tại đây các lỗ tiết lưu giảm chấn tạo

Trang 38

Hình 2.16: Cấu tạo của giảm chấn

+ Hoạt động

Lực giảm chấn mềm:

Khi nam châm quay về vị trí mềm, tất cả các lỗ tiết lưu A,B,C đều mở, dòng dầu đi qua các lỗ tiết lưu ở hành trình nén và hành trình giãn như hình 2.17

Trang 39

Trang 40

Hình 2.20: Cấu tạo buồng khí và van khí

+ Hoạt động

Phần tử đàn hồi ở chế độ mềm:

Định dạng
Số trang	147
Dung lượng	5,61 MB