MỤC LỤC

MỤC LỤC...........................................................................................................................................1

DANH MỤC HÌNH ẢNH.....................................................................................................................3

DANH MỤC BẢNG............................................................................................................................6

LỜI NÓI ĐẦU.....................................................................................................................................7

CHƯƠNG 1. PHÂN TÍCH KẾT CẤU CÁC HỆ THỐNG ỔN ĐỊNH TRÊN Ô TÔ DU LỊCH..............10

1.1 Tổng quan về hệ thống ổn định..................................................................................................10

1.2 Hệ thống phanh chống bó cứng ABS.........................................................................................12

1.2.1 Sơ đồ bố trí vị trí các chi tiết....................................................................................................12

1.2.2 Cấu tạo các bộ phận chính......................................................................................................13

1.3 Hệ thống kiểm soát lực kéo TRC................................................................................................21

1.3.1 Sơ đồ bố trí vị trí các chi tiết....................................................................................................21

1.3.2 Cấu tạo và hoạt động của các phần tử....................................................................................21

1.4 Hệ thống trợ lực lái điện Electric Power Steering (EPS).............................................................27

1.4.1 Vị trí bố trí.................................................................................................................................27

1.4.2 Cấu tạo.....................................................................................................................................30

Kết luận.............................................................................................................................................35

CHƯƠNG 2. TÍNH NĂNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ TRONG CÁC HỆ THỐNG ỔN ĐỊNH................37

2.1 Hệ thống phanh chống bó cứng ABS..........................................................................................37

2.2 Hệ thống kiểm soát lực kéo TRC................................................................................................40

2.3 Hệ thống trợ lực lái điện Electric Power Steering EPS...............................................................46

Kết luận.............................................................................................................................................47

CHƯƠNG 3. KHAI THÁC CÁC HỆ THỐNG ỔN ĐỊNH CÓ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ .......................49

3.1 Hệ thống phanh chống bó cứng ABS..........................................................................................49

3.1.1 Hư hỏng và cách khắc phục.....................................................................................................49

3.1.2 Kiểm tra hoạt động của các bộ phận........................................................................................52

3.1.3 Tháo, lắp một số bộ phận.........................................................................................................56

3.1.4 Mã chẩn đoán hệ thống phanh ABS.........................................................................................60

3.2 Hệ thống kiểm soát lực kéo TRC.................................................................................................67

3.2.1 Kiểm tra, sửa chữa các cảm biến của hệ thống kiểm soát lực kéo TRC..................................67

3.2.2 Kiểm tra, sửa chữa bộ chấp hành phanh TRC.........................................................................68

3.3 Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống lái có trợ lực điện......................................................................69

3.3.1 Quy trình xử lý sự cố.................................................................................................................69

3.3.2 Chuẩn hóa cho cảm biến mô men............................................................................................70

3.3.3 Tháo lắp bộ điều khiển điện tử ECU.........................................................................................71

3.3.4 Một số hư hỏng, nguyên nhân và biện pháp khắc phục...........................................................74

Kết luận..............................................................................................................................................77

KẾT LUẬN.........................................................................................................................................78

TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................................................78

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay, khoa học kỹ thuật trên thế giới phát triển với tốc độ cao, khoảng cách từ nghiên cứu, phát minh tới ứng dụng vào thực tiễn cuộc sống ngày càng được rút ngắn. Nước ta đang bước vào một nền công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước. Việc áp dụng những thành tựu khoa học kỹ thuật của thế giới vào những lĩnh vực kỹ thuật ở Việt Nam ngày càng được phổ biến rộng rãi. Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ nên nhu cầu của con người ngày càng phát triển theo. Phát triển song song với các ngành công nghiệp đó, ngành công nghiệp ô tô đã không ngừng áp dụng những thành tựu đó để nâng cao chất lượng của sản phẩm nhằm đảm bảo cho người lái, hành khách luôn được thoải mái trong quá trình tham gia giao thông. Đó là ứng dụng các chương trình máy tính để điều khiển các hệ thống động cơ cũng như các hệ thống gầm ô tô. Mặt khác xu hướng tăng tốc cực đại của ô tô từ khoảng 270km/h hiện nay đến 330km/h trong tương lai đòi hỏi không những phải cải tiến động cơ ô tô để tăng tốc và moomen ( Áp dụng các chương trình điều khiển pha phối khí thông minh, điều khiển xupap thông minh, điều khiển gió thông minh…) mà các hệ thống gầm ô tô cũng có những thay đổi đáng kể như:

1. Hệ thống truyền lực: sử dụng số tự động điều khiển điện tử để tăng tính năng khởi hành và tăng tốc , giảm cường độ lao động của lái xe.

2. Hệ thống treo: Sử dụng các hệ thống treo điều khiển điện tử để tăng tính năng êm dịu của xe, chạy ổn định trên các loại đường, chống chúi đầu, bốc đầu xe, chống nghiêng ngang xe khi vào cua vòng…

3. Hệ thống lái: Sử dụng các hệ thống trợ lực lái Điện - Thủy Lực hoặc hệ thống trợ lực điện hoàn toàn, phù hợp cho việc nâng cấp hệ thống lái lên mức lái tự động, Ngoài ra, để tăng tính năng quay vòng và tự ổn định chuyển động hệ thống lái còn điều khiển cả 4 bánh xe (4WS).

4. Hệ thống phanh: Sử dụng các hệ thống phanh tự ổn định (EPS) hay còn gọi là hệ thống phanh phân phối thủy lực phanh bằng điện tử ( EBD) kết hợp hệ thống ABS và TRC.

Tại trường Sỹ quan Kỹ thuật quân sự nói riêng và hệ thống giáo dục toàn quốc nói chung đã có rất nhiều bài giảng, đồ án hay là đề tài cũng như luận văn nghiên cứu về hệ thống treo và hệ thống lái. Qua quá trình nghiên cứu hệ thống treo ở trường bản thân tôi nhận thấy một số vấn đề như sau:

Thứ nhất bản thân tôi là một học viên được học tập, công tác chung trong môi trường tập thể, tôi nhận thấy trong quá trình học tập khi học các môn chuyên ngành về ô tô phần lớn học viên đều tích cực học tập, nghiên cứu nắm chắc hầu hết các nội dung giảng dạy. Nhưng kiến thức về chuyên ngành ô tô rất phong phú, đa dạng đặc biệt về hệ thống ổn định trên ô tô đây là một nội dung khó trong chương trình học tập các môn chuyên ngành.

Thứ hai Phần lớn là các đề tài trước đây khi nghiên cứu về hệ thống ổn định thông thường là nghiên cứu trên các xequân sự như GAZ 66, ZIL 131, URAL 375D … sau này cũng có nghiên cứu về hệ thống ổn định trên xe tải hạng nhẹ, hạng trung hay hạng nặng gần đây nhất thì cũng đã bắt đầu nghiên cứu về sẽ các xe hiện đại như Toyota RAV4, Mitsubishi Zinger, Hyundai Elantra … hầu hết các đồ án chỉ mới mang được hình thái là khai thác về các hệ thống ổn định của một xe nào đó chưa nói được cái khái quát của các hệ thống khác để thấy cái ưu việt của xe mà bản thân nghiên cứu.

Thứ ba các đồ án chỉ mới mang hình thức là nêu đặc điểm cấu tạo sau đó phân tích công dụng và bảo dưỡng, sửa chữa chưa biết lý do nguồn gốc của các cải tiến, các phát minh mới.

Thứ tư chưa đề cập đến hệ thống ổn định có điều khiển điện tử của các xe hiện đại ngày nay

Qua vị trí và vai trò của hệ thống treo ổn định của ô tô đồng thời qua một số hạn chế mà bản thân nhận thấy qua các đề tài trước đây đồng thời có sự ủng hộ định hướng của giáo viên hướng dẫn thầy: Ths …………… bản thân quyết định chọn đề tài “Nghiên cứu khai thác tính năng ổn định có điều khiển điện tử trên ô tô du lịch” là đề tài của đồ án tốt nghiệp của tôi.

                                                                                                                                                    TP, Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 20…

                                                                                                                                                Học viên thực hiện

                                                                                                                                               ……..……..

CHƯƠNG 1

PHÂN TÍCH KẾT CẤU CÁC HỆ THỐNG ỔN ĐỊNH TRÊN Ô TÔ DU LỊCH

1.1 Tổng quan về hệ thống ổn định

Với sự phát triển từng ngày, từng giờ của công nghệ, vấn đề tốc độ di chuyển cũng tăng lên. Kéo theo đó, yêu cầu về độ an toàn, ổn định trên xe khi di chuyển cũng được quan tâm. Đây chính là lý do của sự xuất hiện các hệ thống an toàn và ổn định trên xe ô tô. Một số hệ thống như: Hệ thống chống bó cứng phanh ABS (Anti - lock Brake System), hệ thống kiểm soát lực kéo TRC ( Traction Control System), hệ thống lái trợ lực điện EPS ( Electronic Power Steering)…lần lượt ra đời. Với cùng mục đích để đảm bảo an toàn và ổn định khi di chuyển, những hệ thống này đang dần có mặt trên hầu hết các mẫu xe trên thế giới.

a) Hệ thống phanh chống bó cứng ABS.

Khi ô tô phanh gấp hoặc phanh trên đường có hệ số bám thấp thì dễ xảy ra hiện tượng bánh xe sớm bị hãm cứng tức là hiện tượng bánh xe bị trượt lết trên đường. Khi đó làm mất tính ổn định hướng và khả năng điều khiển của ô tô. Nếu bánh xe trước sớm bị hãm cứng xe không thể chuyển động theo hướng của người lái. Nếu bánh sau bị bó cứng sự khác nhau về hệ số bám của bánh bên trái và bánh bên phải sẽ làm cho đuôi xe bị lạng, xe trượt ngang. 

b) Hệ thống kiểm soát lực kéo TRC:

Hệ thống kiểm soát lực kéo TRC (Traction Control sytem) là một tính năng an toàn chủ động được trang bị trên xe. Nó giúp cho xe ổn định khi tăng tốc và

khởi hành hành trên đường trơn trượt.

Hệ thống TRC tự động hoạt động khi phát hiện sự trượt ở các bánh xe chủ động từ đó tác dụng lực phanh lên các bánh xe chủ động và giảm công suất động cơ giúp xe không còn bị trượt nữa giúp xe đi đúng quỹ đạo mong muốn.

Nhờ hệ thống TRC mà nhiều lái xe sẽ an tâm trên các cung đường trơn trượt.

c) Hệ thống lái trợ lực điện EPS:

Hệ thống lái trợ lực điện EPS - Electric Power Steering có nhiệm vụ tạo ra lực bổ trợ tác dụng lên cơ cấu dẫn động lái, để duy trì hoặc thay đổi hướng chuyển động của xe. Do đó việc điều khiển tay lái sẽ trở nên nhẹ nhàng và tính cơ động của xe cao.

1.2 Hệ thống phanh chống bó cứng ABS

1.2.1 Sơ đồ bố trí vị trí các chi tiết

Hệ thống ABS được thiết kế dựa trên cấu tạo của một hệ thống phanh thường. Ngoài các cụm bộ phận chính của một hệ thống phanh như cụm xy lanh chính, bầu trợ lực áp thấp, cơ cấu phanh bánh xe, các van điều hòa lực phanh,… để thực hiện chức năng chống hãm cứng bánh xe khi phanh, thì hệ thống ABS cần trang bị thêm các bộ phận như cảm biến tốc độ bánh xe, hộp ECU, bộ chấp hành thủy lực, bộ phận chẩn đoán,báo lỗi, Trên hình 1.4 giới thiệu sơ đồ cấu tạo một hệ thống ABS trên xe.

Sơ đồ bố trí chung của hệ thống ABS trên xe như hình 1.4.

1.2.2 Cấu tạo các bộ phận chính.

Hệ thống ABS bao gồm 3 cụm bộ phận chính:

Cụm tín hiệu vào bao gồm các cảm biến tốc độ bánh xe, công tắc báo phanh,… có nhiệm vụ gửi tín hiệu tốc độ các bánh xe, tín hiệu phanh về hộp ECU.

Hộp điều khiển (ECU) có chức năng nhận và xử lý các tín hiệu vào, đưa tín hiệu điều khiển đến bộ chấp hành thủy lực, điều khiển quá trình phanh chống hãm cứng.

a) Các cảm biến tín hiệu đầu vào

- Cảm biến tốc độ bánh xe:

Cảm biến tốc độ bánh xe dùng để đo vận tốc góc của bánh xe và gửi về ECU dưới dạng các tín hiệu điện.

Cảm biến tốc độ bánh xe có hai loại: cảm biến điện từ và cảm biến Hall. Trong đó loại cảm biến điện từ được sử dụng phổ biến hơn.

Cấu tạo của cảm biến điện từ bao gồm một nam châm vĩnh cữu, một cuộn dây quấn quanh lõi từ, hai đầu cuộn dây được nối với ECU.

- Cảm biến giảm tốc:

Trên một số xe, ngoài cảm biến tốc độ bánh xe, còn được trang bị thêm một cảm biến giảm tốc cho phép ECU xác định chính xác hơn sự giảm tốc của xe trong quá trình phanh. Kết quả là, mức độ đáp ứng của ABS được cải thiện tốt hơn. Nó thường được sử dụng nhiều trên xe 4WD bởi vì nếu một trong các bánh xe bị hãm cứng thì các bánh xe khác cũng có xu hướng bị hãm cứng theo, do tất cả các bánh được nối với hệ thống truyền lực nên có tốc độ ảnh hưởng lẫn nhau. Cảm biến giảm tốc còn gọi là cảm biến “G”.

b) Hộp điều khiển điện tử (ECU)

- Chức năng của hộp điều khiển điện tử (ABS-ECU):

Nhận biết thông tin về tốc độ góc các bánh xe, từ đó tính toán ra tốc độ bánh xe và sự tăng giảm tốc của nó, xác định tốc độ xe, tốc độ chuẩn của bánh xe và ngưỡng trượt. để nhận biết nguy cơ bị hãm cứng của bánh xe.

Cung cấp tín hiệu điều khiển đến bộ chấp hành thủy lực.

- Bộ phận an toàn:

Một mạch an toàn ghi nhận những trục trặc của các tín hiệu trong hệ thống cũng như của bên ngoài có liên quan. Nó cũng can thiệp liên tục vào trong quá trình điều khiển của hệ thống. Khi có một lỗi được phát hiện thì hệ thống ABS được ngắt và được báo cho người lái thông qua đèn báo ABS được bật sáng.

Mạch an toàn liên tục giám sát điện áp bình ắc quy.

- Bộ chẩn đoán và lưu giữ mã lỗi:

Để giúp cho việc kiểm tra và sửa chữa được nhanh chóng và chính xác, ECU sẽ tiến hành kiểm tra ban đầu và trong quá trình xe chạy của hệ thống ABS, ghi và lưu lại các lỗi hư hỏng trong bộ nhớ dưới dạng các mã lỗi hư hỏng. Một số mã lỗi có thể tự xóa khi đã khắc phục xong lỗi hư hỏng, nhưng cũng có những mã lỗi không tự xóa được kể cả khi tháo cực bình ắc quy. Trong trường hợp này, sau khi sửa chữa xong phải tiến hành xóa mã lỗi hư hỏng theo qui trình của nhà chế tạo.

1.3 Hệ thống kiểm soát lực kéo TRC

1.3.1 Sơ đồ bố trí vị trí các chi tiết.

Bố trí chung các chi tiết của hệ thống TRC như hình 1.14.

1.3.2 Cấu tạo và hoạt động của các phần tử

a) Sơ đồ khối hệ thống TRC

Sơ đồ khối hệ thống TRC như hình 1.15.

b) Cụm tín hiệu đầu vào

- Cảm biến tốc độ bánh xe (trước và sau) sẽ phát hiện tốc độ bánh xe và gửi tín hiệu tốc độ bánh xe đến TRC & ABS ECU.

- Công tắc khởi động số trung gian (chỉ có ở các ô tô sử dụng hộp số tự động) với chức năng gửi tín hiệu vị trí cần số tại tay số “P” và “N” đến TRC & ABSECU.

- Công tắc báo mức dầu phanh giúp phát hiện mức dầu trong bình dầu phanh và gửi tín hiệu này đến TRC & ABS ECU.

c) Bộ điều khiển trung tâm TRC & ABS ECU

- Bộ điều khiển trung tâm TRC & ABS ECU với chức năng chính là: đánh giá điều kiện chuyển động dựa trên tín hiệu từ cảm biến tốc độ bánh xe (trước và sau), tín hiệu vị trí bướm ga từ ECU động cơ, rồi gửi tín hiệu điều khiển đến bộ chấp hành bướm ga phụ và bộ chấp hành phanh TRC. Nếu hệ thống TRC hỏng, nó bật đèn TRC để báo cho người lái biết. Khi đặt ở chế độ chẩn đoán, sẽ hiển thị lỗi hư hỏng bằng mã số. ECU động cơ và ECT nhận tín hiệu vị trí bướm ga chính và gửi chúng tới TRC & ABS ECU.

- TRC & ABS ECU kết hợp các chức năng của hai ECU riêng rẽ. Nó sử dụng các tín hiệu từ 4 cảm biến tốc độ bánh xe và tính toán mức độ trượt giữa các bánh xe và mặt đường rồi giảm mômen xoắn động cơ và tốc độ góc bánh xe một cách tương ứng.

- Điều khiển tốc độ bánh xe sẽ hoạt động nếu tất cả các điều kiện sau được thoả mãn:

+ Bướm ga chính không được đóng hoàn toàn (IDL1 phải tắt).

+ Hộp số ở các số L,2,D hay R (tín hiệu tay số P và N phải tắt).

+ Xe chạy ở tốc độ lớn hơn 9km/h và công tắc đèn phanh phải tắt.

+ Công tắc TRC tắt.

d) Cơ cấu chấp hành: Cơ cấu chấp hành bao gồm bộ chấp hành phanh TRC, cụm bơm và một số chi tiết khác:

- Bộ chấp hành phanh TRC

+ Bộ chấp hành phanh TRC tạo ra, tích trữ và cung cấp áp suất dầu đến bộ chấp hành ABS theo tín hiệu từ TRC & ABS ECU. Bộ chấp hành ABS điều khiển áp suất dầu đến các xi lanh phanh bánh xe chủ động một cách riêng rẽ theo tín hiệu từ TRC & ABS ECU.

+ Bộ chấp hành phanh TRC bao gồm một cụm bơm làm nhiệm vụ bơm dầu tới xi lanh phanh bánh xe để tăng áp suất và hút dầu ra khỏi các xi lanh phanh bánh xe để giảm áp suất. Áp suất dầu trong các xi lanh phanh của bánh xe chủ động bên phải và bên trái được điều khiển riêng rẽ bởi bộ chấp hành ABS theo tín hiệu từ TRC & ABS ECU.

- Một số chi tiết khác:

+ Bộ chấp hành bướm ga phụ điều khiển góc mở bướm ga phụ theo tín hiệu từ TRC & ABS ECU.

+ Đèn báo TRC báo cho người biết hệ thống TRC đang hoạt động và báo cho người lái biết có hư hỏng. Đèn báo TRC OFF báo cho người lái biết hệ thống TRC không hoạt động do hư hỏng trong ABS hay hệ thống điều khiển động cơ hay công tắc TRC-OFF đã tắt.

1.4 Hệ thống trợ lực lái điện Electric Power Steering (EPS)

1.4.1 Vị trí bố trí

Hệ thống lái trợ lực điện EPS sử dụng động cơ điện một chiều và cơ cấu giảm tốc lắp ghép với hệ thống lái tạo ra mômen xoắn hỗ trợ lực lái xe. Lực hỗ trợ được tính toán bởi ECU hệ thống lái.

Hệ thống cung cấp các đặc tính tiết kiệm nhiên liệu bởi vì mô tơ trợ lực lái được lắp trên trục lái và chỉ tiêu thụ năng lượng khi nhận được tín hiệu điện, trong khi hệ thống lái trợ lực thủy lực luôn tiêu tốn năng lượng dẫn động bơm dầu trong toàn thời gian động cơ làm việc.

a) Sơ đồ hệ thống trợ lực lái điện

Cảm biến momen: Phát hiện sự xoay của thanh xoắn; Tính toán momen tác dụng lên thanh xoắn nhờ vào sự thay đổi điện áp đặt trên đó; Đưa tín hiệu điện áp đó về EPS ECU.

Mô-tơ điện DC: Tạo ra lực trợ lực tùy vào tín hiệu từ EPS ECU.

EPS ECU: Vận hành mô-tơ DC gắn trên trục lái để tạo ra lực trợ lực căn cứ vào tín hiệu từ các cảm biến, tốc độ xe và tốc độ động cơ.

1.4.2 Cấu tạo

a) Cảm biến momen xoắn:

Cảm biến mômen xoắn phát hiện trạng thái của thanh xoắn, chuyển thành tín hiệu điện gửi đến ECU, ECU sẽ tính toán mômen xoắn tại các thanh xoắn và điều khiển động cơ điện trợ lực thích hợp cho người lái.

Cảm biến mômen xoắn bao gồm: rô to phát hiện số 1 và rô to phát hiện số 2 được gắn trên trục đầu vào, rô to phát hiện số 3 được gắn trên trục đầu ra. Các trục đầu vào và đầu ra được nối với nhau bởi thanh xoắn.

Một cuộn dây phát hiện và một cuộn dây hiệu chỉnh được đặt bên ngoài các rô to để hoàn thành một mạch kích thích mà không cần tiếp xúc.

b) ECU hệ thống trợ lực lái

ECU nhận tín hiệu điện từ các cảm biến khác nhau, đánh giá điều kiện xe hiện tại, và quyết định cường độ dòng điện cần thiết cho động cơ điện sinh ra mômen trợ giúp người lái xe phù hợp với điều kiện hiện tại.

- Điều khiển chính

Từ giá trị mô men xoắn của trục lái và vận tốc xe, định mức dòng điện cung cấp cho mô tơ trợ lực lái, để tạo ra mô men trợ lực lái phù hợp với điều kiện hiện tại của xe.

- Điều khiển bù quán tính

Đảm bảo sự bắt đầu hoạt động của động cơ điện khi lái xe bắt đầu khởi hành và xoay vành tay lái.

- Điều khiển trả lái

Điều khiển trợ lực hồi về của các bánh xe sau khi người lái đánh hết vô lăng sang một bên.

d) ECU động cơ và EPS-ECU:

ECU động cơ gửi tín hiệu tốc độ động cơ đến EPS-ECU. ABS-ECU nhận biết tốc độ bánh xe và gửi tín hiệu đến EPS-ECU.

e) Động cơ điện

- Chức năng

Tạo ra năng lượng phù hợp với tín hiệu điện nhận được từ EPS-ECU.

- Cấu tạo

Động cơ điện trong hệ thống lái bao gồm: rô to, stator, trục động cơ và cơ cấu giảm tốc. Đây là động cơ điện một chiều. Mômen do động cơ điện tạo ra được truyền đến cơ cấu giảm tốc kiểu trục vít bánh vít, sau đó truyền đến trục lái.

Kết luận chương 1

Phân tích kết cấu các hệ thống phanh chống bó cứng (ABS), hệ thống kiểm soát lực kéo (TRC), và hệ thống trợ lực lái điện (EPS) trên ô tô cho thấy sự phối hợp chặt chẽ giữa công nghệ cơ khí và điện tử nhằm nâng cao an toàn và hiệu suất điều khiển xe. Hệ thống ABS hoạt động dựa trên nguyên lý điều chỉnh lực phanh tại từng bánh xe để ngăn chặn hiện tượng bánh xe bị khóa cứng khi phanh gấp, từ đó duy trì khả năng kiểm soát hướng lái và giảm nguy cơ trượt.

Hệ thống trợ lực lái điện (EPS) mang lại lợi ích vượt trội so với hệ thống trợ lực lái thủy lực truyền thống nhờ khả năng điều chỉnh lực lái theo tốc độ và điều kiện lái. EPS sử dụng các cảm biến và mô-tơ điện để cung cấp trợ lực cần thiết, giúp tài xế dễ dàng điều khiển xe với độ chính xác cao và tiết kiệm năng lượng hơn. Hệ thống này còn có khả năng tích hợp với các hệ thống an toàn khác như ABS và TRC, tăng cường hiệu quả hoạt động toàn diện.

CHƯƠNG 2

TÍNH NĂNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ TRONG CÁC HỆ THỐNG ỔN ĐỊNH

2.1 Hệ thống phanh chống bó cứng ABS.

Bộ chấp hành thủy lực sử dụng van điện 2 vị trí:

- Hình 2.1 là sơ đồ bộ chấp hành ABS sử dụng 8 van điện 2 vị trí, bao gồm 4 van giữ áp và 4 van giảm áp.

Tín hiệu điều khiển từ ECU đến các van điện dưới dạng điện áp.

+ Khi phanh bình thường (ABS không hoạt động):

Khi phanh xe ở tốc độ chậm hay rà phanh, ABS không hoạt động và ECU không gửi tín hiệu điện áp đến cuộn dây của van điện (hình 2.2).

Dầu từ xi lanh chính thông qua đường ống qua van đến xi lanh công tác tăng áp suất, thực hiện quá trình phanh xe

+ Khi phanh gấp ( ABS hoạt động ):

Chế độ tăng áp (hình 2.3): Chế độ tăng áp cơ bản giống với trường hợp phanh bình thường chỉ khác là khi tăng áp ECU sẽ ngừng tín hiệu điều khiển cho cả van giữ áp và van giảm áp. Các lò xo ở bên trong sẽ đẩy lõi thép về vị trí ban đầu, ECU chỉ điều khiển bơm dầu hoạt động để tăng áp suất dầu cho xi lanh công tác.

- Như vậy, khi hệ thống ABS làm việc, bánh xe sẽ có hiện tượng nhấp nhả khi phanh và có sự rung động nhẹ của xe, đồng thời ở bàn đạp phanh có sự rung động do dầu phanh hồi về từ bơm dầu. Đây là các trạng thái bình thường khi ABS làm việc.

Việc khai thác sử dụng hệ thống lái có trợ lực điện bao gồm các nội dung đối với hệ thống lái cơ khí và phần trợ lực lái điện. Trong phần này của đồ án trình bày tập trung vào các nội dung bảo dưỡng và các hư hỏng thường gặp của phần trợ lực lái điện như quy trình xử lý sự cố, chuẩn hóa cho cảm biến mô men; tháo và kiểm tra ECU và các hư hỏng thường gặp ở phần trợ lực điện.

2.2 Hệ thống kiểm soát lực kéo TRC

a) Sơ đồ mạch điện

Sơ đồ nguyên lý hệ thống TRC như hình 2.6.

b) Trường hợp phanh bình thường (TRC chưa hoạt động)

- Khi đạp phanh trong điều kiện này, tất cả các van điện trong bộ chấp hành phanh TRC đều tắt, áp suất dầu sinh ra trong xi lanh chính tác dụng lên các xi lanh phanh bánh xe qua van điện cắt xi lanh phanh chính và van điện 3 vị trí của bộ chấp hành ABS. Khi nhả phanh, dầu hồi từ xi lanh phanh bánh xe về xi lanh phanh chính. Trạng thái của các van điện như bảng 2.1

c) Trường hợp tăng tốc (TRC hoạt động)

- Khi bánh chủ động bị trượt quay trong quá trình tăng tốc, TRC & ABS ECU điều khiển mômen xoắn của động cơ và phanh các bánh xe chủ động để tránh hiện tượng này.  Áp suất dầu của bánh bên phải và bánh bên trái được điều khiển riêng rẽ theo ba chế độ: tăng áp, giữ áp và giảm áp.

+ Chế độ “ tăng áp ”: Khi đạp ga để tăng tốc xe, nếu một bánh chủ động bắt đầu trượt, ECU phát ra tín hiệu để bật tất cả các van điện của bộ chấp hành TRC. Cùng lúc đó van điện 3 vị trí của bộ chấp hành ABS cũng chuyển sang chế độ “tăng áp”. Ở chế độ này, van điện điều khiển xi lanh  phanh chính bật (đóng) và van điện điều khiển bình tích năng bật (mở). 

+ Chế độ “giữ áp”: Khi áp suất dầu trong các xi lanh phanh bánh chủ động tăng hay giảm đến giá trị yêu cầu, hệ thống được chuyển đến chế độ “giữ áp”. Sự thay đổi chế độ được thực hiện bằng cách thay đổi trạng thái van điện 3 vị trí của bộ chấp hành ABS. 

- Cứ như thế quá trình này trong TRC sẽ lặp đi lặp lại các chế độ tăng áp, giữ áp, giảm áp để bánh xe không bị trượt quay, giúp ô tô chuyển động êm dịu an toàn mà vẫn giữ được tính ổn định hướng.

2.3 Hệ thống trợ lực lái điện Electric Power Steering EPS

a) Khi không quay tay lái

Nếu lái xe chạy thẳng và không quay tay lái. Điện áp danh nghĩa được xác định bởi ECU để chỉ ra vị trí trung gian. Vì vậy nó không cung cấp dòng điện đến mô tơ hệ thống lái.

b) Khi quay tay lái

Khi người lái xe quay tay lái về phía bên phải hoặc bên trái, sự xoắn tạo ra trong thanh xoắn làm dịch chuyển tương đối giữa rô to số 2 và rô to số 3. Sự thay đổi này được chuyển thành 2 tín hiệu điện, VT1 và VT2 và gửi đến ECU điều khiển hệ thống lái. Khi quay tay lái sang trái, cảm biến mômen tạo ra điện áp đầu ra thấp hơn điện áp chuẩn.

Kết luận chương 2

Các tính năng điều khiển điện tử trong hệ thống phanh chống bó cứng ABS, hệ thống kiểm soát lực kéo TRC và hệ thống trợ lực lái điện EPS đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu suất và an toàn lái xe.

Hệ thống phanh chống bó cứng (ABS) sử dụng cảm biến để theo dõi tốc độ của từng bánh xe. Khi cảm biến phát hiện một bánh xe sắp bị khóa, hệ thống ABS can thiệp bằng cách giảm áp suất phanh để giữ cho bánh xe tiếp tục quay, từ đó ngăn chặn mất kiểm soát và cải thiện khả năng kiểm soát của lái xe trong tình huống phanh gấp.

Tổng cộng, các tính năng điều khiển điện tử này tối ưu hóa hiệu suất và an toàn của xe, mang lại trải nghiệm lái xe mượt mà và tự tin cho người lái, đồng thời giảm thiểu nguy cơ tai nạn giao thông. 

CHƯƠNG 3

KHAI THÁC CÁC HỆ THỐNG ỔN ĐỊNH CÓ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ

3.1 Hệ thống phanh chống bó cứng ABS

3.1.1 Hư hỏng và cách khắc phục.

Sơ đồ quy trình sửa chữa hệ thống phanh ABS như hình 3.1.

Khi sửa chữa ABS tổng quát cần lưu ý các vấn đề sau:

- Trước khi mở mạch thuỷ lực phải đảm bảo rằng cơ cấu đã được xả hết khí. Dùng thiết bị thích hợp để xả khí ra khỏi cơ cấu.

- Chỉ dùng những đường ống chuyên dùng để dẫn dầu phanh.

- Chỉ dùng những loại dầu phanh theo chỉ định của nhà sản xuất.

- Bảo đảm công tắc khởi động xe phải được tắt trước khi tháo hoặc nối các mối nối điện của cơ cấu ABS để tránh ECU bị phá huỷ.

- Không dùng tay sờ vào hoặc dùng que đo của đồng hồ vào các chỗ nối tới các cực của ECU trừ khi được hướng dẫn trong sổ tay sửa chữa hay được các chuyên gia hướng dẫn một cách cụ thể.

- Xiết chặt các đai ốc bánh xe tới mô men thích hợp.

- Khi thay lốp đường kính của 4 bánh phải giống với kích thước lốp ban đầu.

- Bộ điều khiển không nên bị ảnh hưởng với sức nóng cao.

Hư hỏng ban đầu:

a) Lực phanh không đủ.

- Kiểm tra rò rỉ dầu phanh từ các đường ống hay lọt khí.

- Kiểm tra xem độ rơ chân phanh có quá lớn không.

- Kiểm tra chiều dày má phanh và xem có dầu 

c) Chân phanh rung (khi ABS không hoạt động).

- Kiểm tra độ rơ đĩa phanh.

- Kiểm tra độ rơ moay ơ bánh xe.

d) Kiểm tra khác.

- Kiểm tra góc đặt bánh xe.

- Kiểm tra các hư hỏng trong cơ cấu treo.

- Kiểm tra độ mòn không đều của lốp.

3.1.2 Kiểm tra hoạt động của các bộ phận

Kiểm tra đèn báo ABS bật sáng:

- Bật khoá điện.

- Kiểm tra rằng đèn ABS bật sáng trong 3 giây. Nếu không, kiểm tra và sửa chữa hay thay thế cầu chì, bóng đèn báo hay dây điện.

Kiểm tra tín hiệu cảm biến:

a) Kiểm tra tín hiệu cảm biến bằng chế độ kiểm tra (khi không dùng máy chẩn đoán)

- Các quy trình cho chế độ kiểm tra:

+ Tắt khoá điện OFF.

+ Dùng SST, nối các cực 12 (TS) và 4 (CG) của giắc DLC3.

+ Khởi động động cơ.

- Kiểm tra cảm biến tốc độ:

+ Lái xe thẳng về phía trước với các tốc độ như sau. Sau đó kiểm tra đèn báo ABS phát sáng như chỉ ra dưới đây.

Đọc các mã DTC.

+ Dùng SST, nối tắt các cực 13 (TC) và 4 (CG) của giắc DLC3.

+ Đọc số lần nháy của đèn báo ABS.

b) Kiểm tra tín hiệu cảm biến bằng chế độ test mode( khi dùng máy chẩn đoán)

- Các quy trình cho chế độ kiểm tra:

+ Tắt khoá điện OFF.

+ Kiểm tra rằng cần số đang ở vị trí P.

+ Nối máy chẩn đoán với giắc DLC3.

- Kiểm tra cảm biến tốc độ.

+ Lái xe thẳng về phía trước với các tốc độ như sau. Sau đó kiểm tra đèn báo ABS phát sáng như chỉ ra ở bảng 3.1

+ Dừng xe.

3.1.3 Tháo, lắp một số bộ phận.

Tháo/lắp bộ chấp hành phanh trên xe:

a) Tháo cọc âm bình ắc quy ra.

b) Xả dầu phanh.

c) Tháo bộ chấp hành phanh với giá bắt.

- Hãy gắn nhãn hoặc đánh dấu để phân biệt vị trí lắp của từng đường ống phanh.

Nhả khoá cài của giắc bộ chấp hành và ngắt giắc nối.

- Tháo 5 đường ống phanh ra khỏi bộ chấp hành.

- Tháo 3 bu lông và bộ chấp hành với giá bắt.

Tháo/lắp cảm biến tốc độ bánh xe:

a) Ngắt cáp âm ra khỏi ắc quy

Lưu ý: Đợi ít nhất 90 giây sau khi tháo cáp ra khỏi cực âm (-) của ắc quy để tránh cho túi khí SRS khỏi bị kích hoạt.

b) Tháo bánh trước

c) Tháo cảm biến tốc độ trước trái

d) Tách giắc nối cảm biến ra.

f) Tháo bulông và lấy cảm biến tốc độ bánh xe ra.

Chú ý: Trước khi tháo, làm sạch chất bẩn bám xung quanh cảm biến tốc độ bánh xe.

Quy trình lắp theo trình tự ngược với quy trình tháo.

3.1.4 Mã chẩn đoán hệ thống phanh ABS.

Bảng mã DTC của hệ thống ABS như bảng 3,2,

Mã DTC của chức năng kiểm tra cảm biến như bảng 3.3.

3.2. Hệ thống kiểm soát lực kéo TRC

3.2.1 Kiểm tra, sửa chữa các cảm biến của hệ thống kiểm soát lực kéo TRC

a) Cảm biến tốc độ bánh xe: Cảm biến tốc độ bánh xe nhận biết tốc độ góc của bánh xe và gửi tín hiệu về TRC ECU dưới dạng các xung điện áp xoay chiều. Những hư hỏng, kiểm tra và sửa chữa tương tự bảng 3.4.

b) Cảm biến vị trí bướm ga chính và phụ

- Cảm biến vị trí bướm ga chính và phụ giúp phát hiện góc mở bướm ga phụ và gửi tín hiệu đến  TRC & ABS ECU.

- Vị trí lắp đặt: Cảm biến vị trí bướm ga thường được lắp trên cổ họng gió.

- Hiện tượng hư hỏng: Sáng đèn CHECK ENGINE, xe không tăng tốc kịp thời, bỏ máy, hộp số tự động sang số không bình thường, chết máy đột ngột.

- Thứ tự kiểm tra:

+ Bước 1: Kiểm tra điện áp cấp nguồn của cảm biến. Dùng đồng hồ VOM, đo điện áp khi khóa điện được bật. Nếu điện áp giữa chân VC – E có giá trị 4,5 – 5,5 V thì cảm biến còn hoạt động.

+ Bước 2: Kiểm tra giá trị điện áp giữa các châm cảm biến.

3.2.2. Kiểm tra, sửa chữa bộ chấp hành phanh TRC

- Bộ chấp hành phanh TRC bao gồm một cụm bơm làm nhiệm vụ bơm dầu tới xi lanh phanh bánh xe để tăng áp suất và hút dầu ra khỏi các xi lanh phanh bánh xe để giảm áp suất. Áp suất dầu trong các xi lanh phanh của bánh xe chủ động bên phải và bên trái được điều khiển riêng rẽ bởi bộ chấp hành ABS theo tín hiệu từ TRC & ABS ECU.

- Van điện điều khiển bình tích năng truyền áp suất dầu từ bình tích năng đến các xi lanh phanh bánh xe trong quá trình hệ thống TRC hoạt động.

- Van điện điều khiển bình dầu hoạt động khi hệ thống TRC hoạt động, van điện này hồi dầu phanh từ xi lanh phanh bánh xe về bình dầu của xi lanh chính.

- Cảm biến áp suất theo dõi áp suất trong bình tích năng và gửi tín hiệu này đến TRC & ABS ECU. ECU sẽ điều khiển hoạt động của bơm trên cơ sở những tín hiệu này.

3.3. Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống lái có trợ lực điện

3.3.1 Quy trình xử lý sự cố

a) Đưa xe vào xưởng

b) Kiểm tra Ắc quy

c) Kiểm tra dữ liệu lưu giữ trên xe

d) Xác nhận hệ thống truyền thông tin

e) Kiểm tra hệ thống truyền thông tin

f) Nếu mạng CAN lỗi chuyển sang H nếu không chuyển sang G

k) Phân tích các hư hỏng bằng thiết bị kiểm tra ECU

l) Sửa chữa hoặc thay thế

m) Kiểm tra lại

3.3.2. Chuẩn hóa cho cảm biến mô men

a) Chuẩn“không”cho cảm biến mô men Bằng Thiết bị thử thông minh

Chú ý: Cần phải chuẩn “ không” cho cảm biến mô men bằng thiết bị thử thông minh khi có các hiện tượng sau:

- Lắp ráp cột lái có cảm biến mô men sau khi thay thế

- Sau khi thay ECU

- Sau khi thay vành lái

- Lắp cơ cấu lái sau khi thay thế

b) Chuẩn “ không” cho cảm biến mô men bằng thiết bị thử cầm tay SST

+ Để vành lái ở vị trí chính giữa và các bánh xe dẫn hướng ở vị trí đi thẳng

+ Khởi tạo tín hiệu chuẩn “ không” của cảm biến mô men

Chú ý: Nếu ECU đã được thay thế thì không cần khởi tạo

(1) Dừng xe, Tắt khóa điện

(2) Sử dụng SST 09843 – 18040 nối TS và CG của DLC3

(3) Sử dụng SST 09843 – 18040 nối TC và CG của DLC3

6) Kiểm tra đầu ra của DTC 1515/15

+ Thực hiện chuẩn “ không” của cảm biến mô men Chú ý :Không được tác động vào vành lái khi hiệu chỉnh Kiểm tra tất cả các DTC khác trừ C1515/15

(1) Dừng xe, Tắt khóa điện

(2) Sử dụng SST 09843 – 18040 nối TS và CG của DLC3 và bật khóa điện

(3) Đợi 7s sau khi đèn báo P/S sáng

(6) Đảm bảo không có giắc nối DTC có tín hiệu ra sau khi chuẩn “ không” đã hoàn thành. Nếu có tín hiệu ra ở DTC nào thì phải kiểm tra lại DTC đó theo các quy trình đã có.

3.3.4. Một số hư hỏng, nguyên nhân và biện pháp khắc phục.

Một số hư hỏng, nguyên nhân và biện pháp khắc phục như bảng 3.9.

Kết luận chương 3

Bảo dưỡng và sửa chữa các hệ thống phanh chống bó cứng (ABS), hệ thống kiểm soát lực kéo (TRC), và hệ thống trợ lực lái điện (EPS) là rất quan trọng để đảm bảo an toàn và hiệu suất của xe. Việc thường xuyên kiểm tra, thay thế các bộ phận cũ kỹ, và tuân thủ theo hướng dẫn của nhà sản xuất giúp tăng tuổi thọ và giảm nguy cơ hỏng hóc đột ngột. Đặc biệt, ABS và TRC giúp tránh được sự trượt và mất kiểm soát trên đường, trong khi EPS cung cấp trải nghiệm lái xe mượt mà và dễ dàng hơn.

KẾT LUẬN

Trong quá trình thực hiện đồ án em đã đi sâu nghiên cứu và nắm được tổng quan về tính năng ổn định có điều khiển điện tử trên xe ô tô du lịch 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: “Nghiên cứu khai thác tính năng ổn định có điều khiển điện tử trên ô tô du lịch”. Em thực hiện các nội dung sau:

- Chương I: Phân tích kết cấu các hệ thống ổn định trên ô tô du lịch

- Chương II: Tính năng điều khiển điện tử trong các hệ thống ổn định

- Chương III: Khai thác các hệ thống ổn định có điều khiển điện tử

Qua việc phân tích nguyên lý và cấu tạo của các hệ thống hỗ trợ ổn định trên xe du lịch, có thể thấy việc ứng dụng các hệ thống này vào xe là việc hết sức cần thiết để đảm bảo tính ổn định và hiệu quả khi phanh. Dễ dàng biết được, quá trình phanh của các xe có trang bị hệ thống trên đạt hiệu quả tối ưu, có nhiều ưu điểm hơn hẳn so với các xe không trang bị, nó đảm bảo đồng thời hiệu quả phanh và tính ổn định cao, ngoài ra còn giảm mài mòn và nâng cao tuổi thọ cho lốp.

Tìm hiểu các hệ thống hỗ trợ ổn định trên xe du lịch, cho phép người dùng sử dụng, bảo dưỡng, sửa chữa, tư vấn và kiểm định làm việc một cách tối ưu nhằm nâng cao hiệu quả làm việc của các hệ thống này.

Em xin chân thành cảm ơn!

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Lý thuyết ô tô, Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự.

[2]. Nguyễn Hữu Cẩn, Lý thuyết ô tô máy kéo, NXB Khoa học kỹ thuật, 2010.

[3]. Nguyễn Mạnh Hùng, Hệ thống an toàn ổn định trên ô tô, Trường Sĩ quan Kỹ thuật quân sự, 2017.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"