MỤC LỤC
MỞ ĐẦU..................................................................................................................................................................................... 1
LỜI CẢM ƠN.............................................................................................................................................................................. 3
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO...................................................................................................................... 4
1.1. Đặt vấn đề............................................................................................................................................................................ 4
1.2. Giới thiệu chung về hệ thống treo........................................................................................................................................ 4
1.3. Công dụng, yêu cầu, phân loại hệ thống treo...................................................................................................................... 5
1.1.1. Phân loại........................................................................................................................................................................... 5
1.3.2. Công dụng......................................................................................................................................................................... 6
1.3.3. Yêu cầu............................................................................................................................................................................. 6
1.4. Các phần tử của hệ thống treo............................................................................................................................................ 7
1.4.1. Bộ phận dẫn hướng.......................................................................................................................................................... 7
1.4.2. Bộ phận đàn hồi................................................................................................................................................................ 7
1.4.3. Bộ phận giảm chấn........................................................................................................................................................... 8
1.5. Giới thiệu một số hệ thống treo thông dụng........................................................................................................................ 9
1.5.1. Hệ thống treo phụ thuộc................................................................................................................................................... 9
1.5.2. Hệ thống treo độc lập...................................................................................................................................................... 10
1.5.3. Hệ thống treo khí điều khiển điện tử............................................................................................................................... 11
Chương 2: PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ TRÊN XE TOYOTA....12
2.1. Đặt vấn đề...........................................................................................................................................................................12
2.3. Điều khiển lực giảm chấn và độ cứng lò xo........................................................................................................................13
2.4. Vị trí và các bộ phận...........................................................................................................................................................14
2.5. Cấu tạo và hoạt động.........................................................................................................................................................14
2.5.1. Điều khiển lực giảm chấn và độ cứng lò xo....................................................................................................................14
2.5.2. Nguyên lý hoạt động.......................................................................................................................................................25
2.6. Hệ thống treo khí nén có điều khiển EMAS.......................................................................................................................31
2.6.1. Đặc điểm và các chế độ làm việc của EMAS..................................................................................................................31
2.6.2. Cấu tạo các bộ phận trong hệ thống treo khí nén điều khiển điện tử EMAS..................................................................32
2.6.3. Hệ thống điều khiển........................................................................................................................................................49
Chương 3: KHAI THÁC BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG TREO.........................................................................57
3.1. Đặt vấn đề..........................................................................................................................................................................57
3.2. Các chức năng kiểm tra......................................................................................................................................................57
3.2.1. Chức năng kiểm tra cảm biến.........................................................................................................................................57
3.2.2. Chức năng báo hiệu hư hỏng.........................................................................................................................................58
3.2.3. Chức năng báo mã chuẩn đoán.....................................................................................................................................58
3.3. Hư hỏng và cách khắc phục..............................................................................................................................................61
3.4. Kiểm tra sơ bộ...................................................................................................................................................................62
3.4.1 Kiểm tra sơ bộ chức năng điều khiển độ cao xe.............................................................................................................62
3.4.2.Kiểm tra các bộ phận.......................................................................................................................................................67
3.5. ECU hệ thống treo.............................................................................................................................................................87
3.5.1. Kiểm tra mạch và mạch hệ thống...................................................................................................................................87
3.5.2. Kiểm tra hoạt động của ECU hệ thống treo....................................................................................................................88
KẾT LUẬN...............................................................................................................................................................................90
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................................................................................91
MỞ ĐẦU
Trong vài năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam có những bước phát triển vượt bậc, đời sống người dân được nâng cao, cùng với việc chính phủ đang đầu tư rất nhiều vào quy hoạch và xây dựng hệ thống giao thông vận tải, đã khiến ô tô trở thành phương tiện đi lại tiện nghi và phổ biến, được nhiều người quan tâm. Không như các nước phát triển, với Việt Nam thì ô tô vẫn là chủ đề mới mẻ, đặc biệt là những ứng dụng công nghệ tiên tiến trên xe. Vì thế việc nghiên cứu về ô tô là rất cần thiết, nó là cơ sở để các nhà nhập khẩu cũng như các nhà sản xuất trong nước kiểm tra chất lượng xe khi nhập cũng như sau khi xe xuất xưởng, đồng thời trang bị kiến thức cho những người dân mua và sử dụng xe có hiệu quả kinh tế cao.
Với yêu cầu ngày càng cao của công nghệ vận tải về kỹ thuật cũng như về tính thẩm mỹ thì tính tiện nghi của ô tô ngày càng phải hoàn thiện hơn, đặc biệt là tính êm dịu chuyển động của xe để tạo cho con người cảm giác thoải mái khi ngồi trên xe, các nhà sản xuất xe hàng đầu thế giới đã và đang không ngừng nâng cao chất lượng sản phẩm của mình về kiểu dáng, độ bền, và đặc biệt sự tiện nghi, thân thiện mang lại sự thoải mái, an toàn cho người sử dụng. Và một trong những nghiên cứu nhằm đáp ứng những yêu cầu trên đó là nghiên cứu về hệ thống treo
Với các lý do trên đây mà đề tài: “Khai thác hệ thống treo khí nén điều khiển điện tử trên xe Toyota”, là cần thiết cho quá trình học tập tại trường và công tác ở đơn vị sau này.
1. Mục đích nghiên cứu của đề tài, đối tượng, phạm vi nghiên cứu
1.1. Mục đích
- Nghiên cứu hệ thống treo khí điều khiển điện tử trên xe toyota
- Lập quy trình kiểm tra sửa chữa hư hỏng của hệ thống.
1.2. Đối tượng
- Nghiên cứu hệ thống treo khí điều khiển điện tử trên các dòng xe toyota.
1.3. Phạm vi
- Tất cả các hệ thống treo khí điều khiển điện tử trên xe toyota.
2. Tóm tắt cô đọng các nội dung chính
Nội dung đề tài gồm 3 chương:
Chương 1. Tổng quan về hệ thống treo.
Chương 2. Phân tích đặc điểm kết cấu hệ thống treo khí nén điều khiển điện tử trên xe Toyota.
Chương 3. Khai thác bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treo trên xe Toyota
3. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu tài liệu: Giáo trình kết cấu tính toán ô tô, giáo trình chuẩn đoán bảo dưỡng, tài liệu trên Internet, ....
TP. HCM, ngày ... tháng ... năm 20...
Học viên thực hiện
......................
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO
1.1. Đặt vấn đề
Ngày nay các nhà nghiên cứu và thiết kế đã đạt được những thành tựu trong việc phát triển hệ thống treo. Dựa trên sự kết hợp giữa khoa học chuyên ngành cơ bản với ứng dụng các thành tựu về khoa học điện tử, tin học và kỹ thuật điều khiển. Chính nhờ áp dụng các thành tựu khoa học kỹ thuật này vào thực tế mà hệ thống treo ngày càng hoàn thiện hơn về tính năng, kích thước cũng như phạm vi hoạt động của nó.
Tuy nhiên với tình hình kinh tế nước ta chưa thực sự phát triển mạnh. Cơ sở vật chất và các ngành kinh tế đang trong thời kỳ phát triển thì một hướng đi mang tính thực tế đó là việc tận dụng một số loại ô tô cũ còn sử dụng trong nước. Trên cơ sở đó cải thiện hay thiết kế một số hệ thống treo vẫn kém chất lượng hay đặc tính không còn phù hợp với yêu cầu hiện nay để đưa vào sử dụng.
1.2. Giới thiệu chung về hệ thống treo
Hệ thống treo dùng để nối đàn hồi khung vỏ ô tô với bánh xe có tác dụng làm êm dịu quá trình chuyển động, đảm bảo đúng động học bánh xe (bánh xe dao động trong mặt phẳng đứng) và truyền lực giữa khung vỏ với bánh xe.
Ta biết rằng xe chuyển động có êm dịu hay không phụ thuộc chủ yếu vào chất lượng hệ thống treo. Khi xe chuyển động trên đường không bằng sẽ phát sinh ra dao động do đường không bằng phẳng gây ra, những dao động này ảnh hưởng xấu tới tuổi thọ của xe làm hư hỏng hàng hoá và ảnh hưởng tới hành khách trên xe. Theo số liệu thống kê cho thấy khi xe chạy trên đường xấu, gồ ghề mà so sánh với một ô tô cùng loại chạy trên đường tốt thì vận tốc của xe chạy trên đường xấu sẽ giảm 40÷50% quãng đường chạy giữa hai kì đại tu giảm đi 35¸40%, suất tiêu hao nhiên liệu sẽ tăng lên 30÷40%, do đó năng suất vận chuyển sẽ giảm đi 35÷40% và giá thành vận chuyển sẽ tăng lên 50÷60%. Còn đối với con người nếu phải chịu trong tình trạng rung sóc nhiều sẽ gây ra mệt mỏi và các phản ứng khác.
1.3. Công dụng, yêu cầu, phân loại hệ thống treo
1.1.1. Phân loại
Có rất nhiều loại hệ thống treo trên ô tô. Dựa vào những căn cứ khác nhau ta có thể phân loại hệ thống treo thành các loại như sau:
Dựa vào bộ phận dẫn hướng ta có thể chia thành:
- Hệ thống treo phụ thuộc liền cầu (loại riêng và loại thăng bằng).
- Loại độc lập (một đòn, hai đòn…).
Dựa theo loại của bộ phận đàn hồi ta có thể chia ra:
- Bộ phận đàn hồi bằng kim loại: Loại nhíp lá, lò xo, thanh xoắn.
- Bộ phận đàn hồi bằng khí nén: Loại bằng cao su sợi, màng hoặc loại ống.
- Bộ phận đàn hồi bằng thuỷ lực: Loại ống.
- Bộ phận đàn hồi bằng cao xu.
1.3.2. Công dụng
Hệ thống treo là một hệ thống liên kết giữa bánh xe và khung xe hoặc vỏ xe, liên kết ở đây là liên kết đàn hồi. Hệ thống treo có những chức năng chính sau:
- Đỡ thân xe lên cầu xe, cho phép bánh xe chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng với vỏ xe hoặc khung xe. Hạn chế những chuyển động không mong muốn khác của bánh xe như: chuyển động lắc ngang hay lắc dọc của bánh xe.
- Những bộ phận của hệ thống treo làm nhiệm vụ hấp thụ và dập tắt những dao động, rung động, va đập từ mặt đường truyền lên đảm bảo tính êm dịu trong chuyển động của bánh xe.
1.3.3. Yêu cầu
- Hệ thống treo phải đảm bảo phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe như trên đường tốt hoặc có thể chạy trên nhiều địa hình khác nhau.
- Bánh xe phải đảm bảo khả năng linh hoạt trong một phạm vi giới hạn.
- Không gây các tải trọng lớn tại các mối liên kết với khung vỏ xe.
- Đảm bảo giá thành thấp, mức độ phức tạp liên kết không quá lớn.
1.4. Các phần tử của hệ thống treo
Ta đã biết hệ thống treo có các công dụng như ở trên để đảm bảo các công dụng đó đó thì thông thường hệ thống treo bao gồm 3 bộ chính:
- Bộ phận dẫn hướng.
- Bộ phận đàn hồi.
- Bộ phận giảm chấn.
1.4.1. Bộ phận dẫn hướng
Bộ phận dẫn hướng có tác dụng đảm bảo động học bánh xe tức đảm bảo cho bánh xe chỉ dao động trong mặt phẳng thẳng đứng. Bộ phận dẫn hướng còn làm nhiệm vụ truyền lực dọc và ngang và mômen giữa khung và vỏ bánh xe.
1.4.3. Bộ phận giảm chấn
Bộ phận giảm chấn có tác dụng dập tắt nhanh các dao động bằng cách biến năng lượng dao động thành nhiệt năng tỏa ra bên ngoài. Về mặt tác dụng có nhiều loại giảm chấn, có loại tác dụng một chiều, có loại giảm chấn tác dụng hai chiều.
1.5. Giới thiệu một số hệ thống treo thông dụng.
1.5.1. Hệ thống treo phụ thuộc
Trong hệ thống treo phụ thuộc các bánh xe được đặt trên một dầm cầu liền, trong bộ phận giảm chấn và bộ phận đàn hồi đặt giữa thùng xe và dầm cầu liền đó. Do đó sự dịch chuyển của bánh xe theo phương thẳng đứng sẽ gây nên chuyển vị nào đó của bánh xe bên kia.
Đặc trưng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầu cứng. Trong trường hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép định hình, còn trong trường hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có một phần là hệ thống truyền lực.
Trong hệ thống treo phụ thuộc có các phần tử đàn hồi là nhíp thì nó vẫn là phần tử đàn hồi đồng thời làm luôn bộ phận dẫn hướng.
1.5.2. Hệ thống treo độc lập
Đặc điểm của hệ thống treo này là:
Hai bánh xe không lắp trên một dầm cứng mà lắp trên hai loại cầu rời, sự dịch chuyển của hai bánh xe không phụ thuộc nhau.
Mỗi bánh xe được liên kết một cánh như vậy sẽ làm cho khối lượng phần không được treo nhỏ, như vậy momen quán tính nhỏ do đó chuyển động của xe êm dịu.
Chương 2
PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ TRÊN XE TOYOTA
2.1. Đặt vấn đề
Hiện nay, các lò xo kim loại như lò xo trụ, thanh xoắn, nhíp được sử dụng trong hệ thống treo trên hầu hết các xe du lịch. Hệ thống treo khí, với những ưu điểm và hiệu quả giảm chấn của khí nén, nó có thể hấp thụ những rung động nhỏ hơn do đó tạo ra tính chuyển động êm dịu tốt hơn là lò xo kim loại. Hệ thống treo khí có những ưu điểm như có thể điều khiển được độ cao và độ cứng của lò xo, hạ thấp trọng tâm cho xe.
2.2. Giới thiệu chung về hệ thống treo có điều khiển điện tử TEMS
TEMS là viết tắt của cụm từ “Toyota Electronically Modulated Suspension” tức là hệ thống treo điều khiển điện tử của Toyota. Với hệ thống này, người lái xe có thể dùng công tắc có thể lựa chọn một trong hai chế độ lực cản của giảm chấn, bình thường hay thể thao. Lực giảm chấn sau đó sẽ tự động điều chỉnh đến một trong ba chế độ ( mềm, trung bình, cứng ) nhờ bộ điều khiển điện tử TEMS ECU. Nó làm tăng độ êm dịu và độ an toàn chuyển động của ô tô.
2.4. Vị trí và các bộ phận
Vị trí và các bộ phận thể hiện như hình 2.2.
2.5. Cấu tạo và hoạt động
2.5.1. Điều khiển lực giảm chấn và độ cứng lò xo
2.5.1.1. Công tắc LRC
Công tắc RLC được lắp ở hộp che dầm đỡ giữa và được điều khiển bởi người lái để lựa chọn lực giảm chấn và độ cứng của lò xo hệ thống treo. Công tắc này có thể chọn một trong 2 vị trí NORM(COMFORT) và SPORT.
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.
2.5.1.2. Cảm biến góc xoay vô lăng
Cảm biến lái được gắn vào cụm công tắc đèn xi nhan, nó phát hiện góc và hướng quay của vô lăng.
a. Cấu tạo
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.
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.
2.5.1.4. 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 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.
2.5.1.6. 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 NTR của TEMS ECU bằng 0V. Vì vậy ECU biết được tay số đang ở vị trí tay số P hay N.
2.5.1.7. Bộ chấp hành điều khiển hệ thống treo
Bộ chấp hành được đặt ở đỉnh của mỗi xi lanh giảm chấn. Bộ chấp hành dẫn động van quay của giảm chấn để thay đổi tiết diện các lỗ tiết lưu, từ đó thay đổi lực giảm chấn.
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.
a. Cấu tạo
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.
b. Nguyên lý hoạt động
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 2.13.
c. Giảm chấn
+ Cấu tạo:
Về cơ bản thì cấu tạo và hoạt động của giảm chấn giống như kiểu thông thường. Tuy nhiên, khác ở chỗ lực giảm chấn có thể điều chỉnh bằng cách mở và đóng các lỗ tiết lưu phụ. Cần piston và van quay có các lỗ tiết lưu ở 3 mức như hình vẽ dưới. Khi van quay quay, các lỗ tiết lưu A, B, C được mở hoặc đóng làm lực giảm chấn thay đổi theo ba chế độ.
2.5.2. Nguyên lý hoạt động
2.5.2.1. Sơ đồ mạch điều khiển
Lực giảm chấn trong quá trình chuyển động bình thường được xác định thông qua việc đặt chế độ của công tắc lựa chọn. Khi công tắc ở chế độ bình thường, lực giảm chấn là mềm, khi công tắc ở chế độ thể thao, lực giảm chấn là trung bình.
2.5.2.2. Điều khiển chống chuối đuôi xe
TEMS ECU hạn chế sự chúi đuôi xe khi khởi hành hay khi tăng tốc đột ngột. ECU phát ra dòng điện từ cực SOL, đặt bộ chấp hành ở vị trí cứng dưới các điều kiện sau:
- ECU nhận thấy rằng tốc độ xe nhỏ hơn 20 km/h;
- ECU nhận được tín hiệu của cảm biến vị trí bướm ga mở rộng hay mở đột ngột
2.5.2.4. Điều khiển chống chuối đầu xe
TEMS ECU hạn chế hiện tượng chúi đầu xe khi phanh. Khi ECU phát hiện tốc độ lớn hơn hoặc bằng 60 km/h và nếu nhận được tín hiệu từ hệ thống phanh đang hoạt động từ công tắc đèn phanh, ECU sẽ phát một dòng điện từ cực SOL, đặt bộ chấp hành ở vị trí cứng, vì vậy hạn chế hiện tượng chúi đầu xe.
2.5.2.6. Chống chuối đuôi xe khi chuyển số (hộp số tự động)
TEMS ECU hạn chế sự chúi đuôi xe khi khởi hành trên xe có hộp số tự động.
Khi ECU phát hiện tốc độ xe nhỏ hơn 10 km/h và nó cũng đồng thời phát hiện cần số ở vị trí “R” hay “D”, ECU phát dòng điện từ cực SOL, đặt giảm chấn ở vị trí cứng, vì vậy hạn chế sự chúi đuôi xe khi chuyển số.
2.6. Hệ thống treo khí nén có điều khiển EMAS
2.6.1. Đặc điểm và các chế độ làm việc của EMAS
2.6.1.1. Đặc điểm
EMAS điều khiển lực cản giảm chấn cũng như lực đàn hồi và độ cao gầm xe theo sự lựa chọn của người lái hay tự động điều khiển phù hợp với các điều kiện hoạt động khác nhau để tạo ra tính êm dịu và an toàn chuyển động .
2.6.1.2. Lựa chọn chế độ bằng tay
Lực giảm chấn và lực đàn hồi được điều khiển phù hợp với các điều kiện hoạt động khác nhau của xe dựa trên các chế độ lựa chọn bởi công tắc LRC. Độ cao gầm xe được điều khiển phù hợp với các điều kiện hoạt động khác nhau của xe dựa trên các chế độ lựa chọn bởi công tắc điều khiển độ cao.
2.6.1.3. Tự động điều khiển các chế độ
a. Điều khiển lực giảm chấn và lực đàn hồi
Lực giảm chấn và lực đàn hồi được điều khiển bằng điện thích hợp với các điều kiện chuyển động trên các loại đường khác nhau, mặt khác nó còn chống lại những hiện tượng ảnh hưởng xấu đến chuyển động của xe như: nghiêng ngang, chúi đầu và đuôi xe, vì vậy mà đảm bảo xe luôn chuyển động êm dịu và cải thiện khả năng điều khiển.
b. Điều khiển độ cao gầm xe
Độ cao của gầm xe được điều khiển bằng điện tử ổn định trạng thái thân xe khi chạy ở tốc độ cao và bù lại sự thay đổi trong việc phân bố tải trọng.
2.6.2. Cấu tạo các bộ phận trong hệ thống treo khí nén điều khiển điện tử EMAS
2.6.2.1. Sơ đồ bố trí chung
Bố trí chung hệ thống treo EMAS như hình 2.29.
2.6.2.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các cụm trên hệ thống treo EMAS
a. Công tắc LRC
b. Cảm biến lái
c. Công tắc đèn phanh
d. Cảm biến vị trí bướm ga
e. Cảm biến tốc độ số 1
Cảm biến tốc độ số 1 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
f. Bộ chấp hành điều khiển hệ thống treo
Bộ chấp hành điều khiển hệ thống treo được đặt ở đỉnh của mỗi xi lanh khí. Nó dẫn động van quay của giảm chấn và van khí của xi lanh khí nén một cách đồng thời để thay đổi lực giảm chấn và lực đàn hồi hệ thống treo
Cần điều khiển van khí quay cùng với cần điều khiển van quay của giảm chấn thông qua một cặp bánh răng.
- Phần tử đàn hồi:
+ Cấu tạo:
Các buồng khí và van khí đóng vai trò là phần tử đàn hồi. Buồng khí của xi lanh khí được chia thành buồng khí chính và buồng khí phụ. Một van khí được gắn ở phần gối đỡ trên của xi lanh khí. Van khí quay bởi bộ chấp hành điều khiển hệ thống treo qua cần điều khiển van khí để mở hay đóng đường khí thông giữa buồng khí chính và buồng khí phụ. Vì vậy độ cứng hệ thống treo được điều khiển theo hai chế độ: cứng hoặc mềm.
+ Hoạt động:
Phần tử đàn hồi ở chế độ mềm:
Khi van mở, buồng khí chính và buồng khí phụ đóng vai trò như một lò xo, chúng được kết nối với nhau như hình 2.39. Kết quả là thể tích buồng khí tăng đặt độ cứng hệ thống treo ở chế độ mềm.
Phần tử đàn hồi ở chế độ cứng:
Khi van đóng, đường khí thông giữa buồng khí chính và buồng khí phụ bị bịt kín. Kết quả là chỉ buồng khí chính đóng vai trò như một lò xo, đặt độ cứng hệ thống treo ở chế độ cứng.
- Đèn báo LRC:
Đèn báo này được gắn ở bảng đồng hồ và chỉ thị các chế độ lực giảm chấn và độ cứng hệ thống treo ( NORMAL và SPORT ). Đèn này bật khi chọn chế độ SPORT và tắt khi chọn NORMAL.
- Công tắc điều khiển độ cao:
Công tắc điều khiển độ cao được lắp ở vỏ che dầm đỡ giữa và được điều khiển bởi người lái để lựa chọn độ cao gầm xe theo mong muốn.
Ở vị trí NORM, điện áp 12V tác dụng lên cực HSW của ECU hệ thống treo. Ở vị trí HIGH, cực HSW được nối với đất và điện áp bằng 0V. ECU xác định độ cao gầm xe theo điện áp cực HSW.
Khi công tắc ở vị trí NORM, độ cao xe là bình thường. Khi công tắc ở HIGH, độ cao xe là cao. Chức năng điều khiển này không được thực hiện nếu động cơ không hoạt động, trừ trường hợp điều khiển khi khoá điện tắt.
- Công tắc điều khiển độ cao:
Công tắc này được gắn trong khoang chứa hành lý. Nó ngăn không cho điều khiển độ cao gầm xe trong khi đang nâng xe, khi đang kéo rơmoóc hay khi đang đỗ trên đường gồ ghề. Việc này được thực hiện bằng cách ngăn không cho khí nén trong xi lanh khí nén xả ra ngoài để không làm giảm độ cao xe.
Khi công tắc bật đến vị trí OFF, cực NSW được nối mass, chấm dứt điều khiển độ cao gầm xe bằng ECU.
- Công tắc cửa:
Những công tắc này được lắp cạnh khung cửa sao cho nó tiếp xúc với cánh cửa khi đóng lại. Khi tất cả các cánh cửa đều đóng, điện áp acqui tác dụng lên cực DOOR của ECU. Khi có bất kỳ cửa nào mở, điện áp cực DOOR giảm xuống 0V, vì vậy ECU biết được cửa có mở hay không.
- Rơle điều khiển độ cao số 2:
Rơle này được gắn gần ECU hệ thống treo trong khoang hành lý. Khi khoá điện bật ON, một tín hiệu từ cực MRLY của ECU làm dòng điện chạy đến các cảm biến điều khiển độ cao và cực IGB của ECU động cơ.
- Máy nén điều khiển độ cao:
Máy nén này cung cấp khí nén để tăng độ cao xe. Máy nén dùng piston tịnh tiến và một thanh truyền để nén không khí. Mô tơ hoạt động nhờ dòng điện cấp qua rơle điều khiển độ cao số 1. ECU biết được tình trạng hoạt động của mô tơ bằng cách đo điện áp tại cực RM+ và RM- của ECU và dừng việc điều khiển độ cao khi phát hiện thấy sự khác thường.
2.6.3. Hệ thống điều khiển
2.6.3.1. Sơ đồ mạch điện điều khiển
Sơ đồ hệ thống điều khiển treo EMAS như hình 2.56.
2.6.3.2. Các chế độ điều khiển
ECU hệ thống treo điều khiển lực giảm chấn, độ cứng hệ thống treo, độ cao xe, dựa trên các tín hiệu từ các cảm biến khác nhau, vị trí của công tắc LRC và công tắc điều khiển độ cao.
Chương 3
KHAI THÁC BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG TREO
3.1. Đặt vấn đề
Hệ thống treo dùng để đàn hồi khung vỏ ô tô với bánh xe có tác dụng làm êm dịu quá trình chuyển động, đảm bảo đúng động học bánh xe và truyền lực giữa khung vỏ bánh xe. Vì vậy hệ thống treo là hệ thống rất quan trọng và cần thiết. Nó còn là tiêu chí đánh giá chất lượng của một chiếc xe nên các nhà sản xuất luôn cố gắng cải thiện hệ thống treo. Nhưng dù cải thiện và nâng cao thì hệ thống treo vẫn xảy ra những hư hỏng và cần kiển tra sửa chữa.
3.2. Các chức năng kiểm tra
3.2.1. Chức năng kiểm tra cảm biến
Chức năng cảm biến được tiến hành khi khoá điện bật ON. Các cực Ts và E1 của giắc kiểm tra trong khoang động cơ được nối với nhau và vô lăng, chân phanh… ở trong các điều kiện như tiêu chuẩn ở bảng dưới. Nhờ chức năng này, các tín hiệu từ các cảm biến tương ứng gửi về ECU được kiểm tra. Kết quả kiểm tra cảm biến được bảo bởi đèn vị trí bình thường
Ngay cả nếu nối cực T3 với cực E1 của giắc kiểm tra và TC và E1 của giắc kiểm tra cùng một lúc, ECU sẽ thực hiện chức năng kiểm tra cảm biến, nếu không có mã chuẩn đoán như mô tả phần sau:
3.2.2. Chức năng báo hiệu hư hỏng
Khi ECU phát hiện thấy có trục trặc trong hệ thống điều khiển hệ thống treo, nó sẽ báo cho người lái biết bằng cách nháy đèn NORM 2 giây 1 lần.
3.2.3. Chức năng báo mã chuẩn đoán
Mã chuẩn đoán được báo khi thoả mãn các điều kiện sau:
Khoá điện bật ON
Cực TC và E1 của giắc kiểm tra hay giắc chuẩn đoán TDCL được nối với nhau.
Báo hư hỏng:
Mã chuẩn đoán tương ứng được báo bởi đèn chỉ độ cao NORM như ví dụ dưới đây. Ở trường hợp này mã 12 và 31 được hiển thị. Nếu có nhiều hư hỏng xảy ra cùng một lúc, mã chuẩn đoán nhỏ nhất sẽ được báo đầu tiên.
3.3. Hư hỏng và cách khắc phục
Quy trình khắc phục hư hỏng được thực hiện theo trình tự sơ đồ dưới.
3.4. Kiểm tra sơ bộ
3.4.1 Kiểm tra sơ bộ chức năng điều khiển độ cao xe
3.4.1.1. Kiểm tra độ cao xe
a) Đặt cần số ở vị trí N
b) Bật công tắc LRC đến vị trí NORM
d) Đẩy xe tiến và lùi để ổn định các lốp .
e) Nhả phanh tay.
f) Nổ máy.
g) Đặt công tắc điều khiển độ cao ở vị trí HIGH, 1 phút sau khi độ cao ở trạng thái được nầng, bật công tắc về vị trí NORM đẻ hạ thấp độ cao xe. Đợi 50 giây ở trạng thái này. Lập lại thao tác này một lần nữa.
3.4.1.2. Kiểm tra độ cao xe bắng công tắc điều khiển độ cao
a) Nổ máy và bật công tắc điều khiển độ cao từ vị trí NORM đến vị trí HIGH.
Tính thời gian đến khi hoàn chỉnh độ cao và thời lượng thay đổi độ cao xe.
Lượng thay đổi độ cao trên xe: 10 ÷ 30 giây
b) Với độ cao xe ở vị trí cao, nổ máy và thay đổi công tắc điều khiển độ cao từ vị trí HIGH sang vị trí NORM.
Kiểm tra tra thời gian cho tới khi hoàn thành việc điều chỉnh độ cao và lượng thay đổi độ cao xe.
Lượng thay đổi độ cao xe:
10 ÷ 30 mm Nếu độ cao xe không thay đổi, kiểm tra theo “ kiểm tra dùng giắc điều khiển độ cao”
3.4.2.Kiểm tra các bộ phận
Mục đích: để hiểu qui trình kiểm tra các chi tiết điều khiển điện tử
Chuẩn bị:
Vôn và ôm kế (đồng hồ điện hay đồng hồ vạn năng)
SST 09843-18020 Dây kiểm tra
Kiểu xe áp dụng: Lexus LS 400
3.4.2.1. Công tắc RLC
Kiểm tra thông mạch thông mạch thông tắc.
a) Tháo giắc cắm công tắc LRC.
b) Đo điện trở giữa cực 3 và 4 của giắc công tắc LRC, khi công tắc đặt ở cả hai vị trí NORM VÀ SPORT.
3.4.2.4. Cảm biến vị trí bướm ga
Kiểm tra cảm biến vị trí bướm ga
3.4.2.6. Đèn báo LRC
Kiểm tra đèn báo
a) Tháo bảng đồng hồ.
b) Nối cực (+) ắc qui với cực (-) với cực C-10.
Kiểm tra rằng đèn báo bật sáng.
3.4.2.7. Giắc kiểm tra và TLDC
Kiểm tra giắc kiểm tra và TCDL
a) Bật khoá điện ON.
b) Đo điện áp giữa TS - E1 của giắc kiểm tra hay DLTC.
c) Do điện áp giữa cực TC - E1 của giắc kiểm tra.
Điện áp xấp xỉ 10V
3.4.2.10. Công tắc điều khiển độ cao
Kiểm tra thông mạch công tắc
a) Tháo giắc công tắc điều khiển độ cao.
b) Đo điện trở giữa chân số 5 và 6 của giắc nối công tắc điều khiển độ cao khi công tắc điều khiển độ cao khi công tắc điều khiển độ cao đặt cao đặt ở vị trí NORM và HIGH.
3.4.2.11. Công tắc ON/OFF điều khiển độ cao
Kiểm tra thông mạch của công tắc
Tháo tấm ốp trong khoang hành lý
Tháo giắc nối của công tắc, ON/OFF điều khiển độ cao
Đo điện trở giữa các cực của giắc nối công tắc ON/OFF điều khiển độ cao với công tác ON/ OFF điều khiển độ cao ở vị trí ON và OFF.
3.4.2.14. Rơ le điều khiển độ cao số 2
Kiểm tra hoạt động của rơle:
a) Tháo tấm ốp khoang hành lý.
b) Tháo rơle điều khiển độ cao số 2.
c) Kiểm tra thông mạch giữa các chân của rơle điều khiển độ cao số 2 như bảng dưới.
d) Cấp điện ắc qui chân 1 và 3.
e) Kiểm tra thông mạch giữa các chân 2 và 4.
3.4.2.16. Máy nén khi điều khiển độ cao
Kiểm tra hoạt động của môtor máy nén khí
a) Thao tấm lót sườn xe trươc bên phải.
b) Tháo giắc mô tơ máy nén.
c) Nối cực (+) ắc qui với chân số 1 và cực (-) với chân số 2 của giắc motor máy nén. Kiểm tra rằng, mô tơ hoạt động bình thường.
3.4.2.19. Van xả
Kiểm tra hoạt động của van xả
a) Tháo tấm lót xườn dưới bên phải.
b) Tháo giắc nối van
c) Đo điện trở giữa cực 1 và 2.
Điện trở 9 - 15Ω
d) Kiểm tra tiếng động làm việc của van khi cấp điện áp ắc quy cho các cực 1 và cực 2.
KẾT LUẬN
Sau một thời gian nghiên cứu tài liệu, bằng sự nỗ lực và cố gắng của bản thân, cộng với sự tận tình giúp đỡ của thầy : Th.s……………… và các giáo viên trong khoa Ô tô đến nay em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp được giao.
Trong quá trình thực hiện đồ án em đã đi sâu nghiên cứu và nắm được tổng quan về hệ thống treo khí điều khiển điện tử trên xe Toyota cũng như cấu tạo nguyên lý hoạt động, cách kiểm tra, sửa chữa hư hỏng của hệ thống
Trong thời gian thực hiện đề tài tốt nghiệp: “Khai thác hệ thống treo khí nén điều khiển điện tử trên xe Toyota”. Em thực hiện các nội dung sau:
- Chương 1: Tổng quan về hệ thống treo.
- Chương 2: Phân tích đặc điểm kết cáu hệ thống treo khí nén điều khiển điện tử trên xe Toyoya.
- Chương 3: Khai thác bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treo.
Với kiến thức còn hạn chế và thời gian nghiên cứu chưa nhiều nên đồ án còn nhiều thiếu sót, em rất mong nhận được sự đánh giá và góp ý của các thầy cô để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Em xin trân trọng cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Cấu tạo và sửa chữa thông thường xe ô tô - Tổng Cục Đường Bộ Việt Nam – 2017.
[2]. Nguyễn Khắc Trai - Cấu tạo gầm xe con - NXB Giao thông vận tải 2002.
[3]. Nguyễn Hữu Cẩn - Lý thuyết ô tô máy kéo - NXB Khoa học kỹ thuật - 2010.
[4]. Toyota Active Height control: 1998-2007 Toyota Land Cruiser 100 series.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"