XÂY DỰNG QUY TRÌNH SỬA CHỮA, BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN XE TOYOTA COROLLA ALTIS 1.8

trêng ®¹I häc n«ng nghiÖp Hµ Néi

khoa c¬ ®iÖn
---------------------------

CHUY£N §Ò tèt nghiÖp
®Ò tµi:
“XÂY DỰNG QUY TRÌNH SỬA CHỮA, BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG
PHANH ABS TRÊN XE TOYOTA COROLLA ALTIS 1.8”

Giáo viên hướng dẫn: ThS. Hàn Trung Dũng
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Nghĩa
Lớp: K2ĐL

Hµ néi - 2011


MỤC LỤC
MỤC LỤC............................................................................................................1
LỜI MỞ ĐẦU......................................................................................................2
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH ABS................................................1
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG ............................................................................1
1.1.1. Thế nào là ABS ................................................................................. 1
1.1.2. Lịch sử của ABS ................................................................................2
1.1.3. Nhiệm vụ - yêu cầu – phân loại........................................................ 3
1.2. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ABS
...........................................................................................................................7
1.2.1. Cấu tạo................................................................................................7
1.2.2. Nguyên lý hoạt động của ABS .......................................................15
CHƯƠNG II

KẾT CẤU VÀ SƠ ĐỒ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN
XE TOYOTA COROLLA ALTIS 1.8.............................................................21
2.1. Sơ đồ khối và cấu tạo của hệ thống phanh trên xe TOYOTA
COROLLA ALTIS 1.8..................................................................................21
2.1.1. Cấu tạo .............................................................................................21
2.1.2. Nguyên lý làm việc của hệ thống phanh ABS............................... 35
CHƯƠNG III
XÂY DỰNG QUY TRÌNH SỬA CHỮA BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG
PHANH ABS TRÊN XE TOYOTA COROLLA ALTIS 1.8.........................41
3.1. KIỂM TRA CHUNG HỆ THỐNG PHANH ABS...............................41
3.1.1. Kiểm tra sơ bộ..................................................................................41
3.1.2. Các phương pháp kiểm tra hư hỏng của hệ thống phanh ABS. .42
3.2.2. Xóa mã chẩn đoán...........................................................................46
3.2. Quy trình sửa chữa hệ thống phanh ABS............................................ 46
3.2.1. Sửa chữa bảo dưỡng các bộ phận điện tử trong hệ thống phanh
ABS ............................................................................................................ 46
3.2.2. Sửa chữa các bộ phận cơ và bộ phận dẫn động............................50
3.3. Xả khí trong hệ thống phanh.................................................................53
CHƯƠNG V
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ............................................................................... 56
4.1. Kết luận................................................................................................... 56
4.2. Đề nghị.....................................................................................................57
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................58


LỜI MỞ ĐẦU
Sản xuất ô-tô trên thế giới ngày nay càng tăng vượt bậc, ô tô trở thành
phương tiện quan trọng về hành khách và hàng hóa cho các ngành kinh tế quốc
dân, đồng thời trở thanh phương tiện tư nhân ở các nước có nền kinh tế phát
triển. Ngay ở nước ta số ô tô tư nhân cũng phát triển cùng với sự tăng trưởng

kinh tế, mật độ xe trên đường ngày càng tăng.
Do mật độ ô tô trên đường ngày càng tăng và tốc độ chuyển động ngày
càng cao cho nên vấn đề tai nạn giao thông trên đường là vấn đề cấp thiết hàng
đầu luôn phải quan tâm. Ở nước ta chỉ trong hai năm 1998 đến năm 2000, mỗi
năm có 20.000 vụ tai nạn làm 7.100 người chết và 30.772 người bị thương. Năm
2002 xảy 27.420 vụ tai nạn giao thông làm 12.998 người chết và hơn 30.000 bị
thương. Đến năm 2006 có 42.000 vụ tai nạn giao thông làm hơn 20.000 người
chết. Nó không những gây thiệt hại lớn về người mà còn gây thiệt hại lớn về tài
sản của nhà nước và công dân. Một trong nguyên nhân dẫn đến tai nạn giao
tthông đó là do con người gây ra (như lái xe say rượu, mệt mỏi, buồn ngủ …)
hay do hư hỏng về máy trục trặc kỹ thuật và đường quá xấu …
Trong những nguyên nhân hư hỏng về máy và trục trặc kỹ thuật thì tỷ lệ
tai nạn giao thông do hệ thống phanh là 52,2% ÷ 74,4%. Từ số liệu trên ta thấy
rằng tai nạn do hệ thống phanh chiếm tỷ lệ lớn nhất, vì thế mà hiện nay hệ thống
phanh càng được cải tiến về thiết kế, chế tạo và sử dụng nghiêm ngặt, chặt chẽ
nhằm tăng hiệu quả phanh như tính ổn định hướng, hiệu quả làm việc với mục
đích đảm bảo an toàn chuyển động của ô tô.
Trong những cải tiến đó thì hệ thống phanh trang bị ABS, nó còn được
gọi là hệ thống phanh chống bó cứng và là một trong những hệ thống phanh có
ưu điểm nhất hiện nay. Nó đảm bảo cho người lái và phương tiện trên các loại
đường làm cho người lái chủ động được tốc độ.
Trong đồ án tìm hiểu về hệ thống phanh có trang bị ABS, để hiểu rõ về
công dụng, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống từ đó tìm ra cách sử
dụng tốt nhất, phương pháp chuẩn đoán hư hỏng và đưa ra cách bảo dưỡng, sửa


chữa một cách hợp lý. Được sự giúp đỡ và hướng dẫn của Thầy.Th.S. Hàn
Trung Dũng, em đã hoàn thành được đồ án này. Mặc dù vậy,trong quá trình
làm đồ án vẫn còn một số khó khăn trong việc tìm kiếm tài liệu và tiếp xúc thực
tế nên đồ án này cũng không tránh khỏi những thiếu sót chưa thể hoàn chỉnh

được.
Mong các thầy, cô và các bạn đóng góp ý kiến để đồ án được hoàn thiện
tốt hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, Ngày Tháng Năm 2011
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Văn Nghĩa


CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH ABS

1.1. GIỚI THIỆU CHUNG
1.1.1. Thế nào là ABS
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 lực cản giữa má phanh và
đĩa phanh và loại thứ hai là giữa lốp và mặt đường.
Phanh có thể ổn định là nhờ vào:
Lực cản hệ thống phanh < Lực cản giữa lốp và mặt đường.
Tuy nhiên mối liên hệ trên bị đảo ngược thì bánh xe sẽ bó cứng và bắt đầu
trượt mất ổn định lái :
Lực cản hệ thống phanh > Lực cản giữa lốp và mặt đường.
Còn đối với ABS điều khiển áp suất dầu tác dụng lên các xylanh bánh xe
để ngăn không cho nó bị bó cứng khi phanh trên đường trơn hay khi phanh gấp.
Nó cũng đảm bảo tính ổn định đẫn hướng trong quá trình phanh, nên xe vẫn có
thể lái được.
Bảng so sánh hệ thống phanh không có ABS và hệ thống phanh có ABS.
Loại đường

Tốc độ

Quãng đường phanh SP, m

bắt đầu
Có ABS

Không có ABS

Đường bê tông khô

13.88

10.6

13.1

19.1

Đường bê tông ướt

13.88

18.7

23.7

21.1

Đường bê tông khô

27.77

41.1

50.0

17.8

Đường bê tông ướt

27.77

62.5

100.0

37.5

1


1.1.2. Lịch sử của ABS
Phanh ABS được giới thiệu lần đầu tiên vào thập niên 1960 trên các máy
bay thương mại. Khi một máy bay có trọng lượng 50 tấn đáp xuống đường băng
bị đóng băng ở tốc độ 210 km/h, nếu người phi công không thể phanh bằng cách
nhịp liên tục trên bàn đạp phanh thì chiếc máy bay trị giá 20 triệu đô la sẽ trượt
khỏi đường băng và trở thành đống sắt vụn. Để khắc phục hiện tượng trên,
người ta bắt đầu ứng dụng phanh ABS vào máy bay. Với công nghệ thời đó,
các chi tiết phanh ABS rất lớn và đắt tiền. ABS sử dụng Hidrô – cơ khí hoạt
động không tin cậy và không đủ nhanh trong mọi tình huống.

Điểm bất lợi của máy tính thập niên 60 là rất lớn và cống kềnh, và không
có vấn đề gì nếu ta lắp một máy tính điều khiển ABS có kích thước nhỏ như một
cái máy giặt lên một cái máy bay to như một cái nhà nhưng để đặt nó lên một cái
ô tô thì đó là điều không thể.
Cũng vào thập niên này, người ta chế tạo ra các vi mạch nhỏ hay các chíp
điện tử. Vì vậy, các máy tính nhỏ hơn, mạnh hơn được ra đời và ứng dụng trên
nhiều lĩnh vực. Trải qua nhiều thập kỷ, bộ vi xử lý đã được sử dụng nhiều trên ô
tô và nó cho phép đạt độ chính xác rất cao. Ngày nay, rất nhiều hệ thống trên ôtô
trang bị hệ thống điện tử như: hộp số tự động, hệ thống treo,…
Hệ thống phanh ABS được điều khiển bằng điện tử. Bộ điều khiển ABS,
được gọi là ABS ECU (Electronic Control Unit) theo dõi tốc độ các bánh xe nhờ
vào các cảm biến bánh xe. Nếu xảy ra hiện tượng trượt khi phanh, các cảm biến
gửi tín hiệu về thông báo cho ECU, ngay lập tức ECU điều khiển áp suất dầu
phanh đến các bánh xe bị trượt thông qua các van điện từ (solenoid) bên trong
bộ chia dầu HCU (Hydraulic Control Unit) làm áp suất dầu giảm loại bỏ được
sự trượt bánh xe.
Ngày nay, với sự phát triển vượt bậc của kỹ thuật điện tử, điều khiển tự
động và các phần mềm tính toán, lập trình cực mạnh đã cho phép nghiên cứu và
đưa vào ứng dụng các phương pháp điều khiển mới trong ABS như điều khiển
mờ, điều khiển thông minh, tối ưu hóa quá trình điều khiển ABS.
Các công ty như BOSCH, AISIN, DENSO, BENDIX là những công ty đi
2


đầu trong việc nghiên cứu, cải tiến và chế tạo ABS và cung cấp cho các công ty
sản xuất ô tô trên toàn thế giới.
1.1.3. Nhiệm vụ - yêu cầu – phân loại
1.1.3.1. Nhiệm vụ
Hệ thống ABS điều khiển áp suất dầu tác dụng lên các xy lanh bánh xe để
ngăn không cho bánh xe bị bó cứng khi phanh trên đường trơn hay khi phanh

gấp. Đảm bảo tính ổn định dẫn hướng trong quá trình phanh, để xe có thể điều
khiển được bình thường.
1.1.3.2. Yêu cầu
Một hệ thống ABS hoạt động tối ưu, đáp ứng nhu cầu nâng cao chất
lượng phanh của ô tô phải thỏa mãn đồng thời các yêu cầu sau:
- Trước hết, ABS phải đáp ứng được các yêu cầu về an toàn liên quan đến
động lực phanh và chuyển động của ô tô.
- Hệ thống phải làm việc ổn định và có khả năng thích ứng cao, điều
khiển tốt trong suốt dải tốc độ của xe và ở bất kỳ loại đường nào (thay đổi từ
đường bê tông khô có sự bám tốt đến đường đóng băng có sự bám kém).
- Hệ thống phải khai thác một cách tối ưu khả năng phanh của các bánh xe
trên đường, giữ tính ổn định điều khiển và giảm quãng đường phanh từ từ cho
người lái xe.
- Khi phanh xe trên đường có các hệ số bám khác nhau thì mô men xoay
xe quanh trục đứng đi qua trọng tâm của xe là luôn luôn xảy ra không thể tránh
khỏi, nhưng với sự hỗ trợ của hệ thống ABS, sẽ làm cho nó tăng rất chậm để
người lái xe có đủ thời gian bù trừ mô men này bằng cách điều chỉnh hệ thống
lái một cách dễ dàng.
- Phải duy trì độ ổn định và khả năng lái khi phanh trong lúc đang quay
vòng.
- Hệ thống phải có chế độ kiểm tra, chuẩn đoán và hư hỏng, báo cho lái xe
biết hư hỏng cũng như chuyển sang làm việc như một hệ thống phanh bình
thường.

3


1.1.3.3. Phân loại
Phân loại theo chất tạo áp suất phanh:phanh khí, phanh thủy lực.
• Theo phương pháp điều khiển

Điều khiển theo ngưỡng trượt:
- Điều khiển theo ngưỡng thấp (slow mode): Khi các bánh xe trái và phải
chạy trên các phần đường có hệ số bám khác nhau, ECU chọn thời điểm bắt đầu
bị hãm cứng của bánh xe có khả năng bám thấp để điều khiển áp suất phanh
chung cho cả cầu xe. Lúc này, lực phanh ở các bánh xe là bằng nhau, bằng chính
giá trị lực phanh cực đại của bánh xe có hệ số bám thấp. Bánh xe bên phần
đường có hệ số bám cao vẫn nằm trong vùng ổn định của đường đặc tính trượt
và lực phanh chưa đạt cực đại. Phương pháp này cho tính ổn định cao nhưng
hiểu quả phanh thấp vì lực phanh nhỏ.
- Điều khiển theo ngưỡng trượt cao(high mode):ECU chọn thời điểm bánh
xe có khả năng bám cao bị hãm cứng để diều khiển chung cho cả cầu xe.Trước
đó, bánh xe ở phần đường có hệ số bám thấp bị hãm cứng khi phanh.
Phương pháp này cho hiệu quả cao vì tận dụng hết khả năng bám của các
bánh xe, nhưng tính ổn định kém.
Điều khiển độc lập hay phụ thuộc
- Điều khiển độc lập: Bánh xe nào đạt tới ngưỡng trượt (bắt đầu có xu
hướng bị bó cứng) thì điều khiển riêng bánh đó.
- Điều khiển phụ thuộc: ABS điều khiển áp suất phanh chung cho hai
bánh xe trên một cầu hay cả xe theo một tín hiệu chung, có thể theo ngưỡng
trượt thấp hay ngưỡng trượt cao.
Điều khiển theo kênh
- Loại 1 kênh: Hai bánh sau được điều khiển chung(ở thế hệ đầu, chỉ trang
bị ABS cho hai bánh sau vì dễ bị hãm cứng hơn hai bánh trước khi phanh).
- Loại 2 kênh:Một kênh điều khiển chung cho hai bánh xe trước, một kênh
điều khiển chung cho hai bánh sau, hoặc một kênh điều khiển cho hai bánh chéo
nhau.
- Loại 3 kênh: Hai kênh điều khiển độc lập cho hai bánh trước, kênh còn
4

lại điều khiển chung cho hai bánh sau.
- Loại 4 kênh: Bốn kênh điều khiển riêng rẽ cho 4 bánh.
Hiện nay loại ABS điều khiển theo 3 và 4 kênh được sử dụng rộng rãi.
• Phân loại theo bộ chấp hành
- Van điện 2 ví trí có van điều khiển lưu lượng.

Hình 1.1 Van điện 2 ví trí có van điều khiển lưu lượng
- Van điện 2 ví trí có van điều khiển tăng áp.

Hình 1.2 Sơ đồ hệ thống ABS van điện 2 ví trí.
5


- Van điện 3 ví trí có van cơ khí.

Hình 1.3 Sơ đồ hệ thống phanh ABS van điện 3 ví trí van cơ khí.
- Van điện 3 ví trí.

Hình 1.4 Sơ đồ hệ thống phanh ABS van điện 3 ví trí

6


1.2. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ABS
1.2.1. Cấu tạo
Sơ đồ bố trí các bộ phận của hệ thống trên xe

Hình 1.5 Sơ đồ tổng thể bố trí hệ thống phanh ABS trên xe ôtô.
Hệ thống ABS có các bộ phận sau:
1- ECU điều khiển trượt: Bộ phận này xác định mức trượt giữa bánh xe và

mặt đường dựa vào các tín hiệu từ các cảm biến, và điều khiển bộ chấp hành của
phanh.
2- Bộ chấp hành của phanh: Bộ chấp hành của phanh điều khiển áp suất
thủy lực của xy lanh ở bánh xe bằng tín hiệu ra của ECU điều khiển trượt.
3- Cảm biến tốc độ: Cảm biến tốc độ phát hiện tốc độ của từng bánh xe và
truyền tín hiệu đến ECU điều khiển trượt.
4- Đồng hồ táp lô:
(1) Đèn báo của ABS: Khi ECU phát hiện thấy sự trục trặc ở ABS
hoặc hệ thống hỗ trợ phanh, đèn này bật sáng để báo cho người lái.
(2) Đèn báo hệ thống phanh: Khi đèn này sáng lên đồng thời với
đèn báo của ABS, nó báo cho người lái biết rằng có trục trặc ở hệ thống ABS và
EBD.
7


5- Công tắc đèn phanh: Công tắc này phát hiện bàn đạp phanh đã được
đạp xuống và truyền tín hiệu đến ECU điều khiển trượt.
6- Cảm biến giảm tốc (chỉ có ở một số xe): Cảm biến giảm tốc cảm nhận
mức giảm tốc của xe và truyền tín hiệu đến ECU điều khiển trượt.

Hình 1.6 Sơ đồ điều khiển phanh của hệ thống
1.2.1.1. ECU của ABS
Trên cơ sở tín hiệu từ các cảm biến tốc độ của các bánh xe, ABS ECU
biết được tốc độ góc của các bánh xe cũng như tốc độ xe, trong khi phanh mặc
dù tốc độ góc của bánh xe giảm, mức giảm tốc sẽ thay đổi phụ thuộc vào cả tốc
độ xe khi phanh và tình trạng mặt đường, nhựa asphalt khô, mặt đường ướt hoặc
đóng băng….
Nói cách khác, ECU đánh giá được mức độ trượt giữa các bánh xe và mặt
đường do có sự thay đổi tốc độ góc của bánh xe khi phanh và điều khiển bộ chấp
hành ABS để cung cấp áp suất dầu tối ưu đến các xy lanh bánh xe.

ABS ECU cũng bao gồm chức năng kiểm tra ban đầu, chức năng chuẩn
đoán, chức năng kiểm tra cảm biến tốc độ và chức năng dự phòng.
• Cấu tạo
Là một tổ hợp các vi xử lý, được chia thành 4 cụm chính đảm nhận các
vai trò khác nhau(hình vẽ).
- Phần xử lý tín hiệu.
8


- Phần logic.
- Phần an toàn.
- Phần chuẩn đoán và lưu giữ mã lỗi.

Hình 1.7 Sơ đồ chu trình kín của hệ thống phanh ABS.
Các chức năng điều khiển của ECU.
1- Cảm biến tốc độ bánh xe.
2- Xy lanh phanh bánh xe.
3- Áp suất dầu phanh.
4- Tình trạng mặt đường.
5- Bộ điều khiển thủy lực.
6- Xy lanh phanh chính.
• Phần xử lý tín hiệu
Trong phần này các tín hiệu được cung cấp đến bởi các cảm biến tốc độ
bánh xe sẽ được biến đổi thành dạng thích hợp để sử dụng cho phần logic điều
khiển.
Để ngăn ngừa sự trục trặc khi đo tốc độ các bánh xe, sự giảm tốc của xe ...
có thể phát sinh trong quá trình thiết kế và vận hành của xe, thì các tín hiệu vào
được lọc trước khi sử dụng. Các tín hiệu được xử lý xong được chuyển qua phần
logic điều khiển.

9


• Phần logic điều khiển
Dựa trên các tín hiệu vào, phần logic tiến hành tính toán để xác định các
thông số cơ bản như gia tốc của bánh xe, tốc độ chuẩn, ngưỡng trượt, gia tốc
ngang..
Các tín hiệu ra từ phần logic điều khiển các van điện từ trong bộ chấp
hành thủy lực làm thay đổi áp suất dầu cung cấp đến các cơ cấu phanh theo các
chế độ tăng, giữ và giảm áp suất.
• 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 accu. Nếu điện áp nhỏ dưới mức
qui định (dưới 9 hoặc 10V) thì hệ thống ABS được ngắt đến khi điện áp đạt trở
lại trong phạm vi qui định, lúc đó hệ thống lại được đặt trong trạng thái sẵn sàng
hoạt động.
Mạch an toàn cũng kết hợp một chu trình kiểm tra được gọi là BITE(Built
In Test Equipment). Chu trình này kiểm tra khi xe bắt đầu chạy với từ 5 đến 8
km/h, mục tiêu kiểm tra trong giai đoạn này là các tín hiệu điện áp từ các cảm
biến tốc độ bánh.
• 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 khắc phục xong lỗi hư hỏng, hư hỏng nhưng
cũng có những mã lỗi không tự xóa được kể cả khi tháo cực bình accu. Trong

trường hợp này, sau khi sửa chữa xong phải tiến hành xóa mã lỗi hư hỏng theo
qui trình của nhà chế tạo.

10


• Điều khiển tốc độ xe
ECU liên tục nhận được các tín hiệu tốc độ bánh xe từ bốn cảm biến tốc
độ xe bằng cách tính toán tốc độ và sự giảm tốc của mỗi bánh xe.
Khi đạp phanh, áp suất dầu tại mỗi xy lanh bánh xe bắt đầu tăng và tốc độ
mỗi bánh xe bắt đầu giảm.
Nếu có bất kỳ bánh xe nào sắp bị bó cứng, ECU giảm áp suất dầu trong
xy lanh bánh xe đó.

Hình 1.8 Các giai đoạn điều khiển tốc độ bánh xe.
Giai đoạn A
ECU đặt van điện 3 ở chế độ giảm áp theo mức độ giảm tốc của các bánh
xe, vì vậy giảm áp suất dầu trong xi lanh của mỗi xy lanh phanh bánh xe. Sau
khi áp suất giảm, ECU chuyển van điện 3 ví trí sang chế độ “giữ” để theo dõi sự
thay đổi về tốc độ của bánh xe, nếu ECU thấy áp suất dầu cần giảm hơn nữa nó
sẽ lại giảm áp suất.
Giai đoạn B
Khi áp suất dầu bên trong xi lanh bánh xe giảm (giai đoạn A) áp suất dầu
cấp cho bánh xe cũng giảm. Nó cho phép bánh xe gần bị bó cứng lại tăng tốc độ.
Tuy nhiên, nếu áp suất dầu giảm, lực phanh tác dụng lên bánh xe trở nên quá
nhỏ. Để tránh hiện tượng này ECU liên tục đặt van điện 3 vị trí lần lượt ở các
11


chế độ”tăng áp”và chế độ “giữ” khi bánh xe gần bị bó cứng phục hồi tốc độ.

Giai đoạn C
Khi áp suất dầu bên trong xi lanh bánh xe tăng từ từ bởi ECU(giai đoạn
B)bánh xe có xu hướng lại bị bó cứng. Vì vậy, ECU lại chuyển van điện 3 vị trí
đến chế độ “giảm áp” để giảm áp suất dầu bên trong xi lanh bánh xe.
Giai đoạn D
Do áp suất dầu bên trong xi lanh bánh xe lại giảm(giai đoạn C), ECU bắt
đầu lại tăng áp như giai đoạn B.
• Điều khiển các rơle

Hình 1.9 Sơ đồ điều khiển các rơle.
Điều khiển rơ le van điện
ECU bật rơle của van điện khi tất cả các điều kiện sau được thỏa mãn:
- Khóa điện bật
- Chức năng kiểm tra ban đầu (nó hoạt động ngay lập tức sau khi khóa
điện bật) đã hoàn thành.
- Không tìm thấy hư hỏng trong quá trình chuẩn đoán ECU tắt rơle van
điện nếu một trong các điều kiện trên không được thỏa mãn.
12


Điều khiển rơle môtơ bơm
ECU bật rơle môtơ bơm khi tất cả các điều kiện sau được thỏa mãn:
- ABS đang hoạt động hay chức năng kiểm tra ban đầu đang được thực
hiện.
- Rơle van điện bật ECU tắt rơle môtơ nếu một trong các điều kiện trên
không được thỏa mãn.
1.2.1.2. Bộ chấp hành ABS(Brake actuator)
Bộ chấp hành cấp hay ngắt áp suất dầu từ xi lanh chính đến mổi xi lanh
phanh đĩa theo tín hiệu từ ECU để điều khiển tốc độ bánh xe.
Có nhiều kiểu bộ chấp hành ABS ở đây chúng ta sẽ mô tả 4 van điện 3 ví

trí trong bộ chấp hành ABS.

Hình 1.10 Bộ chấp hành
Bộ chấp hành thủy lực có chức năng cung cấp một áp suất dầu tối ưu đến
khi các xy lanh phanh bánh xe theo sự điều khiển của ABS ECU, tránh hiện
tượng bị bó cứng bánh xe khi phanh.
Cấu tạo của một bộ chấp hành thủy lực gồm có các bộ phận chính sau: các
van điện từ, motor điện dẫn động bơm dầu, bơm dầu và bình tích áp.

13


• Van điện từ
Van điện từ trong bộ chấp hành có hai loại, loại 2 ví trí và 3 ví trí. Cấu tạo
chung của một van điện gồm có một cuộn dây điện, lõi van, các cửa van và van
một chiều. Van điện từ có chức năng đóng mở các cửa van theo sự điều khiển
của ECU để điều chỉnh áp suất dầu đến các xy lanh bánh xe.
• Motor điện và bơm dầu
Một bơm dầu kiểu piston được dẫn động bởi motor điện, có chức năng
đưa ngược dầu từ bình tích áp về xy lanh chính trong các chế độ giảm và giữ áp.
Bơm được chia ra làm hai buồng làm việc độc lập thông qua hai piston trái và
phải được điều khiển bằng cam lệch tâm. Các van một chiều chỉ cho dòng dầu đi
từ bơm về xy lanh chính.
• Bình tích áp
Chứa dầu hồi về từ xy lanh phanh bánh xe, nhất thời làm giảm áp suất dầu
ở xy lanh phanh bánh xe.
1.2.1.3. Cảm biến tốc độ(speed sensors)
• Cấu tạo
Cảm biến tốc độ bánh xe trước và sau bao gồm một nam châm vĩnh cửu,
cuộn dây và lõi từ. Ví trí lắp cảm biến tốc độ hay rôto cảm biến cũng giống như

số lượng răng của rôto cảm biến thay đổi theo kiểu xe.

Hình 1.11 Cảm biến tốc độ
1. Dây cảm biến. 2. Đuôi lõi từ.

3. Bệ lõi từ.

4. Cuộn dây.

6. Rôto trên bán trục.

5. Đầu lõi từ.

14


• Hoạt động
Vành ngoài của rôto có các vành răng nên khi rôto quay, sinh ra một điện
áp xoay chiều có tần số tỷ với tốc độ quay của rôto.
Điện áp AC này báo cho ABS ECU biết tốc độ bánh xe.

Hình 1.12 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của cảm biến tốc độ bánh xe
1.2.2. Nguyên lý hoạt động của ABS
1.2.2.1. Cở sở lý thuyết
• Hệ số bám (trượt)
Để ôtô có thể chuyển động được thì vùng tiếp xúc giữa bánh xe và mặt
đường phải có một hệ số bám nhất định. Sự bám giữa bánh xe với mặt đường
được đặc trưng bằng hệ thống hệ số bám ϕ. Về cơ bản, có thể xem hệ số bám ϕ
tương tự như hệ số ma sát giữa hai vật thể cơ học. Tuy nhiên do mối quan hệ
truyền động giữa bánh xe và mặt đường rất phức tạp, vừa có tính chất của một ly

hợp ma sát, vừa theo nguyên lý ăn khớp giữa bánh răng - thanh răng, vì ở đây có
sự mấu bám của bề mặt gai lốp vào mặt đường.
Nếu hệ số bám thấp thì xe bị trượt quay, lúc đó, xe khó chuyển động về
phía trước. Hệ số bám ϕ giữa bánh xe và mặt đường được chia thành hai thành
phần: Hệ số bám trong mặt phẳng dọc, tức là trong mặt phẳng chuyển động của ô
tô được gọi là hệ số bám dọc x ϕ . Ngoài ra còn hệ số bám trong mặt phẳng
ngang vuông góc với mặt phẳng dọc và được gọi là hệ số bám ngang y ϕ (quay
vòng).
15


Qua đồ thị bên dưới cho thấy được hệ số trượt tốt nhất là khoảng 10-30%.
Vì lúc này lực bám dọc và bám ngang là lớn nhất giúp cho xe không bị xoay
vòng nhằm ổn định lái cho người lái.

Hình 1.16 Mối liên hệ giữa lực phanh và hệ số
Bảng hệ số bám của một số loại đường.
Loại đường và tình trạng mặt đường

Hệ số bám ϕ

1/ Đường nhựa, bê tông
- Khô và sạch
- Ướt

0.7-0.8
0.35-0.45

2/ Đường đất
- Pha sét, khô

0.5-0.6

- Ướt

0.2-0.4

3/ Đướng cát
- Khô
- Ướt
1.2.2.2. Nguyên lý làm việc của hệ thống phanh ABS

0.2-0.3
0.4-0.5

16


• Khi phanh bình thường (ABS không hoạt động)
ABS không hoạt động trong quá trình phanh bình thường và ECU không
gửi dòng điện đến cuộn dây của van. Do đó, van 3 vị trí ấn xuống bởi lò xo hồi
vị và cửa “A” vẫn mở trong khi cửa “B” vẫn đóng.
Khi đạp phanh, áp suất dầu trong xi lanhh phanh chính tăng, dầu phanh
chảy từ cửa “A” đến cửa “C” trong van điện 3 vị trí rồi tới xi lanh bánh xe. Dầu
phanh không vào được bơm bởi van một chiều gắn trong mạch bơm.
Khi nhả chân phanh, dầu phanh hồi về từ xi lanh bánh xe về xi lanh chính
qua cửa “C” đến cửa “A” và van một chiều số 3 trong van điện 3 vị trí.

Hình 1.17 Khi phanh bình thường(ABS không hoạt động)
• Khi phanh gấp (ABS hoạt động)

Nếu có bất kỳ bánh xe nào bị bó cứng khi phanh gấp, bộ chấp hành ABS
điều khiển áp suất dầu phanh tác dụng lên xy lanh bánh xe đó theo tín hiệu từ
ECU. Vì vậy bánh xe không bị bó cứng
BỘ PHẬN CHẤP HÀNH
TÍN HIỆU VÀO
Cảm biến tốc độ bánh
Bộ phận chấp hành thủy lực
xe.
Đèn báo ABS
Công tắc báo phanh
Chế độ dự phòng
Cảm biến giảm tốc
Chế độ tự chuẩn đoán
Cảm biến gia tốc
ngang

ABS
ECU

17


• Chế độ giảm áp
Khi một bánh xe gần bị bó cứng, ECU gửi dòng điện 5A đến cuộn dây
của van điện, làm sinh ra một lực từ mạnh. Van 3 vị trí chuyển động lên phía
trên, cửa “A” đóng trong khi cửa “B” mở .
Kết quả là, dầu phanh từ xi lanh bánh xe qua cửa “C” tới cửa “B” trong
van điện 3 vị trí này và chảy về bình dầu. Cùng lúc đó, mô tơ bơm hoạt động
nhờ tín hiệu từ ECU, dầu phanh được hồi trả về xi lanh phanh chính từ bình
chứa. Mặt khác cửa “A” đóng ngăn không cho dầu phanh từ xi lanh chính vào

van điện 3 vị trí và van một chiều số 1 và 3. Kết quả là, áp suất dầu bên trong xi
lanh bánh xe giảm, ngăn không cho bánh xe bó cứng. Mức độ giảm áp suất dầu
được điều chỉnh bằng cách lặp lại chế độ “ giữ áp” và “giữ”.

Hình 1.18 Khi phanh gấp
Tên chi tiết
Van điện 3 vị trí

Hoạt động
Cửa “A” đóng
Cửa “B” mở
18


Mô tơ bơm

Hoạt động

• Chế độ “Giữ”
Khi áp suất bên trong xi lanh bánh xe giảm hay tăng, cảm biến tốc độ gửi
tín hiệu báo rằng tốc độ bánh xe đạt đến giá trị mong muốn, ECU cấp dòng điện
2A đến cuộn dây của van điện để giữ áp suất trong xi lanh bánh xe không đổi.
Khi dòng điện cấp cho cuộn dây của van bị giảm từ 5A (ở chế độ giảm
áp) xuống còn 2A (ở chế độ giữ), lực từ sinh ra trong cuộn dây cũng giảm. Van
điện 3 vị trí chuyển xuống vị trí giữa nhờ lực của lò xo hồi vị làm đóng cửa”B”.

Hình 1.19 Khi phanh gấp - chế độ giữ
• Chế độ “Tăng áp”
Khi tăng áp suất trong xi lanh bánh xe để tạo lực phanh lớn, ECU ngắt
dòng điện cấp cho cuộn dây van điện. Vì vậy, cửa “A” của van điện 3 vị trí mở,

và cửa “B” đóng.
Nó cho phép dầu trong xi lanh phanh chính chảy qua cửa “C” trong van
điện 3 vị trí đến xi llanh bánh xe. Mức độ tăng áp suất dầu được điều khiển nhờ
lặp lại các chế độ “Tăng áp” và “Giữ”.
Tên chi tiết

Hoạt động
cửa “A” đóng

Van điện 3 vị trí

Cửa “B” đóng
19


Mô tơ bơm

Hoạt động

Hình 1.20 Khi phanh gấp(ABS hoạt động)- chế độ tăng áp
Chu trình cứ thế lặp đi lặp lại giữ cho bánh xe được phanh ở giới hạn trượt
cục bộ tối ưu mà không bị hãm cứng hoàn toàn.

20


CHƯƠNG II
KẾT CẤU VÀ SƠ ĐỒ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG PHANH
ABS TRÊN XE TOYOTA COROLLA ALTIS 1.8
Hệ thống phanh trước và sau của xe Toyota Corolla Altis 1.8 đều là phanh

đĩa điều khiển bằng thủy lực có trợ lực chân không và có trang bị hệ thống
chống hãm cứng bánh xe ABS.
- Hệ thống phanh chính (phanh chân): Phanh trước và phanh sau là phanh
đĩa điều khiển bằng thuỷ lực trợ lực chân không, có sử dụng hệ thống chống
hãm cứng ABS.
- Phanh dừng (phanh tay): Phanh cơ khí tác dụng lên bánh sau.
- Dầu phanh: DOT 3 hoặc DOT 4.
2.1. Sơ đồ khối và cấu tạo của hệ thống phanh trên xe TOYOTA
COROLLA ALTIS 1.8
2.1.1. Cấu tạo
• Sơ đồ khối

Hình 2.1 Sơ đồ hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Corolla Altis 1.8.
Hệ thống phanh xe Toyota Corolla Altis gồm:
- Hệ thống phanh chính (phanh chân): Phanh trước và phanh sau là phanh
đĩa điều khiển bằng thuỷ lực trợ lực chân không, có sử dụng hệ thống chống
hãm cứng ABS.
21