CHƯƠNG 5 HỆ THỐNG PHANH ĐIỀU KHIỂN BẰNG ĐIỆN TỬ

PGS-TS Đỗ Văn Dũng

CHƯƠNG 5: HỆ THỐNG PHANH ĐIỀU
KHIỂN BẰNG ĐIỆN TỬ
5.1. PHÂN LOẠI VÀ CẤU TRÚC PHANH ĐIỀU
KHIỂN BẰNG ĐIỆN TỬ
5.1.1. Hệ thống phanh chống bó cứng bánh xe
ABS:
Hệ thống phanh chống hãm cứng (ABS) là một trong
các hệ thống an toàn chủ động trên ôtô. Nó có
nhiệm vụ giảm tối thiểu các hiểm nguy về tai nạn
bằng điều khiển quá trình phanh một cách tối ưu. Ưu
điểm của hệ thống phanh ABS so với hệ thống phanh
dầu bình thường (không có hệ thống chống hãm
cứng) là:
-

Tính sự ổn đònh cao hơn khi vận hành.

-

Sự ổn đònh về hướng lái tốt hơn.

Ở hệ thống phanh dầu bình thường, khi phải thắng
gấp và mạnh thì thường là các bánh xe sẽ bò hãm
cứng và xe có nguy cơ bò trượt lết. Hệ thống thắng
ABS khắc phục được vấn đề này bằng cách điều
khiển áp suất thắng sao cho ở tất cả kiểu bố
thắng đều không có sự hãm cứng các bánh xe và
giúp cho xe luôn giữ được hướng lái. Sự vận hành
ổnđònh này phải thể hiện trên mọi loại mặt đường.

5.1.1.1.


Phân loại:

Theo kiểu điều khiển các bánh xe

Hệ thống điện thân xe & điều khiền tự động trên Ôtô

Trang 128


PGS-TS Đỗ Văn Dũng

- Kiểu điều khiển các bánh sau
K h o a ù đ i e än

R ơ l e c u o än d a ây
Đ e øn b a ùo
LS P & B V

AM

ABS
E C U
X i - la n h
b a ùn h s a u

1

A LT

C a ûm b i e án
g i a to ác

B ộ
c h a áp
h a øn h

H o äp c ơ
c a áu l a ùi

C a ûm b i e án to ác đ o ä
X i - la n h c h í n h

M A IN

B ơ m tr ơ ï lư ïc l a ùi
v a ø b ì n h c h ư ùa d a àu

Hình 5.1: Sơ đồ hệ thống phanh ABS điều khiển các
bánh sau
- Kiểu điều khiển tất cả các bánh
X i la n h c h ín h

B o ä c h a áp h a øn h A B S

V a n 1 c h i e àu
B ơ m v a n 1 c h i e àu
V a n đ i e än b a v ò tr í

C a ûm b i e án G

A BS E C U

X i l a n h b a ùn h
x e t r ư ơ ùc t r a ùi

X i l a n h b a ùn h
x e t r ư ơ ùc p h a ûi

C a ûm b i e án
t o ác đ o ä

X i l a n h b a ùn h X i l a n h b a ùn h
x e s a u t r a ùi x e s a u p h a ûi

Hệ thống điện thân xe & điều khiền tự động trên Ôtô

Trang 129


PGS-TS Đỗ Văn Dũng

Hình 5.2: Sơ đồ hệ thống phanh ABS điều khiển tất
cả các bánh



Theo nguồn trợ lực

- Nguồn là bơm trợ lực lái – van điện 2 vò trí

Hình 5.3 : Sơ đồ hệ thống phanh ABS van điện 2 vò
trí
- Nguồn là một môtơ riêng - Van điện 2 vò trí
- Van điện 3 vò trí

Va
n
đi
ệ
n
ba
vò
trí

Mo
â
tơ
bơ
m

Va
n
đi
ệ
n
ba
vò
trí

Cả
Xi
Xi
m
Xi
Xi
lanh
lanh
bie
lanh
lanh
bán
bán
án
bán
bán
h xe
h xe
tố
h xe
h xe
trươ xe & điều
Hệ thống điện
thân
Ôtô
trươ khiền tự động
c
sau trên sau
ùc

ùc
độ
bên
bên
bên
bên
bá
phả
trái

Trang 130


i

xe

PGS-TS Đỗ Văn Dũng

Hình 5.4: Sơ đồ hệ thống phanh ABS van 3 vò trí
5.1.1.2.

Cấu trúc hệ thống phanh ABS:
2

2
1

1
3

5
4

1

1
2

Hình 5.5: Sơ đồ hệ thống thắng ABS trên xe
1. Cảm biến tốc độ bánh xe
2. Xi lanh 3. Xi lanh chính
và cụm thủy lực
4. Hộp điều khiển 5. Đèn báo an toàn
Hộp điều khiển điện tử (4) nhận các thông tin đầu
vào từ các cảm biế độ
Hệ thống thắng ABS bao gồm hệ thống thắng dầu như
trước đây và các bộ phận thêm vào như sau:
a.

Các cảm biến tốc độ của bánh xe

b.

Cụm thủy lực

c.

Hộp điểu khiển điện tử ABS

Nguyên lý:
Khi xe chuyển động ở tốc độ không đổi, tốc độ
của xe và bánh xe là như nhau (nói cách khác các

Hệ thống điện thân xe & điều khiền tự động trên Ôtô

Trang 131


PGS-TS Đỗ Văn Dũng

bánh xe không trượt). Tuy nhiên khi người lái đạp
phanh để giảm tốc độ, tốc độ của các bánh xe
giảm từ từ và không thể bằng tốc độ thân xe lúc
này đang chuyển động nhờ quán tính của nó.
Sự khác nhau giữa tốc độ thân xe và tốc độ bánh
xe được biểu diễn bằng một hệ số gọi là hệ số
trượt.

Tốc độ xe – tốc độ bánh xe x100%
Hệ số trượt = 
Tốc độ xe

Dung sai trượt
ABS :Lực phanh
:Lực quay
vòng
Bê tông
khô

Lực quay
vòng

Lực phanh

Khi sự khác nhau giữa tốc độ xe và tốc độ bánh xe trở
nên quá lớn, sự trượt sẽ xảy ra giữa lốp và mặt
đường. Nó cũng sinh ra ma sát và kết quả là có thể
tác dụng như một lực phanh và giảm tốc độ của xe.

Nhựa asphalt
ướt
Bê tông
Nhựa
khô asphalt
Tuyết
ướt
Tuyết
100
20
60
80
40
Hình 5.6: Đồ thò mối
quan
Hệ
số hệ giữa lực phanh và hệ
trượt(%)
số trượt

Bằng đồ thò trên có thể hiểu được mối liên hệ
giữa lực phanh và hệ số trượt.
Lực phanh không nhất thiết phải tỷ lệ thuận với
hệ số trượt và nó đạt cực đại khi hệ số trượt trong
khoảng 10 đến 30%. Khi hệ số trượt vượt quá 30%,

Hệ thống điện thân xe & điều khiền tự động trên Ôtô

Trang 132


PGS-TS Đỗ Văn Dũng

lực phanh giảm từ từ. Vì vậy, để đảm bảo lực phanh
lớn nhất phải luôn giữ hệ số trượt trong khoảng 10
đến 30%. Thêm vào đó, cũng cần phải giữ lực quay
vòng ở mức cao để đảm bảo tính ổn đònh dẫn
hướng.
Nhằm thực hiện mục đích này, ABS được thiết kế để
tạo ra tính năng phanh tối ưu bằng cách lợi dụng hệ
số trượt 10% đến 30% mà không phụ thuộc vào
điều kiện đường sá, trong khi giữ lực quay vòng ở
mức cao nhất có thể để đảm bảo tính ổn đònh dẫn
hướng.

Nguyên lý cơ bản:
- Cảm biến tốc độ bánh xe đo tốc độ góc của
bánh xe và gởi tín hiệu đến ABS ECU.
- ABS ECU theo dõi tình trạng các bánh xe bằng cách
tính tốc độ xe và sự thay đổi tốc độ bánh xe từ

tốc độ góc của bánh xe.
- Khi phanh gấp ABS ECU điều khiển các bộ chấp
hành để phân phối áp suất tối ưu cho mỗi
xilanh thắng.
- Cụm điều khiển thủy lực hệ thống phanh hoạt động
theo mệnh lệnh từ ECU, tăng, giảm hay giữ
nguyên áp suất dầu khi cần, để đảm bảo hệ
số trượt tốt nhất (10-30%), tránh bó cứng bánh
xe.

Hệ thống điện thân xe & điều khiền tự động trên Ôtô

Trang 133


PGS-TS Đỗ Văn Dũng

5.1.2. Hệ thống phanh chống bó cứng bánh xe
và điều khiển ổn đònh tự động (ABS +
TRC)
-

Hệ thống điều khiển lực kéo (traction control system)
được thiết kế để ngăn ngừa sự trượt quay (spinning)
của bánh xe chủ động.

-

Ôtô sẽ bò trượt quay khi tăng tốc đột ngột hoặc khi
làm việc trên mặt đường có hệ số bám thấp. Kết

quả là sẽ làm xấu đi tính năng lái và giảm tính ổn
đònh của ôtô.

-

Khi ôtô hoạt động trên mặt đường có hệ số bám
thấp (đường bóng quá hoặc trơn, ướt), dễ dẫn tới
sự không đồng đều lực kéo ở hai bánh xe trái và
phải. Dưới những điều kiện này, hiệu quả gia tốc
của cả hai bánh xe bò giới hạn bởi khả năng bám
của bên bánh xe có lực kéo nhỏ.

-

Hệ thống điều khiển lực kéo (TRC) ngăn chặn sự
trượt quay của các bánh xe cho phép các bánh xe
có lực bám trên bề mặt đường để tận dụng được
tối đa lực gia tốc khi chạy trên đường.

-

Yêu cầu thiết yếu đối với hệ thống được thiết kế
là tối ưu hóa độ ổn đònh của ôtô (đối với ôtô
dẫn động cầu sau – RWD) và khả năng kiểm soát
tay lái (đối với ôtô dẫn động cầu trước FWD).

Cảm biến tốc độ
trước phải
Bộ
chấp

Cấu trúc

hành
bướm ga
phụ

Cảm biến tốc độ
sau phải

Van

Bộ chấp

hành TRC

Bộ
chấp
Cảm biến vò trí
hành
bướm ga phụ
ABS

Cảm
biến vò
trí
bướm
ga chính

Cảm
biến

tốc độ
trước
trái
Công tắc
cắt TRC

Engine &
ECT ECU

ABS & TRC
ECU

Đènxe
báo
TRC OFF
Đèn
báo
Hệ thống điện thân
& điều
khiền tự
động
trên Ôtô
TRC

Cảm biến
tốc độ sau
trái

Trang 134

PGS-TS Đỗ Văn Dũng

Hình 5.7: Sơ đồ tổng quát hệ thống TRC+ ABS.

Sơ đồ khối
Cảm biến tốc độ
bánh xe
Cảm biến
vò trí bướm
ga

ECU – ABS và
TRC
ECU động cơ

Bộ chấp hành
phanh
Bộ chấp
hành
bướm ga
phụ

5.2. SƠ ĐỒ, CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA
CÁC PHẦN TỬ VÀ HỆ THỐNG
5.2.1. Sơ đồ, cấu tạo và hoạt động của các
Rô
ABS ECU
Đèn
phần tử

và hệ thống
ABS to
ca
b
Bộ chấp hành
û
ABS
a
m
ù
bi
o
ế
A
n
B
S

Rơ le điều
khiển

Cảm biến tốc độ
bánh sau
Hệ thống điện thân xe & điều khiền tự động
Giắctrên
kiểm
Ôtô
Trang 135
tra
Rô to cảm

Cảm
biến
tốc độ
biến


PGS-TS Đỗ Văn Dũng

Hình 5.8: Sơ đồ bố trí các chi tiết

5.2.1.1.
a.

Các cảm biến

Cảm biến tốc độ bánh xe:

Cấu tạo:
Cảm biến tốc độ bánh xe trước và sau bao gồm
một nam châm vónh cửu, cuộn dây và lõi từ. Vò trí
lắp cảm biến tốc độ hay rôto cảm biến cũng như
số răng của rôto cảm biến thay đổi theo kiểu xe.

Nam
châm
vónh cửu

Cuộn
dây

Lõi

Rô to cảm
biến

Cảm biến
tốc độ

Hệ thống điện thân xe & điều khiền tự động trên Ôtô

Trang 136


PGS-TS Đỗ Văn Dũng

Hình 5.9: Cấu tạo cảm biến tốc độ
Hoạt động:
Vành ngoài của các rôto có các răng, nên khi rôto
quay, sinh ra một điện áp xoay chiều có tần số tỷ
lệ với tốc độ quay của rôto. Điện áp này báo cho
ABS ECU biết tốc độ của bánh xe.

Cuộn
dây
Rô to cảm

Nam châm vónh
cửu

biến

+V
0

Ra
A
Ở
tốc
độ caÛ
tốc
độ thấp

-V

Hình 5.10: Mô tả sự hoạt động của cảm biến tốc
độ bánh xe

b.

Cảm biến giảm tốc:
Việc sử dụng cảm biến giảm tốc cho phép ABS ECU
đo trực tiếp sự giảm tốc của xe trong quá trình phanh.
Vì vậy cho phép nó biết rõ hơn trạng thái của mặt
đường. Kết quả là độ chính xác khi phanh được cải
thiện để các bánh xe không bò bó cứng.

Cấu tạo:
Cảm biến giảm tốc bao gồm 2 cặp đèn LED và
phototransistor, một đóa xẻ rãnh và một mạch biến
đổi tín hiệu. Cảm biến giảm tốc nhận biết mức độ

giảm tốc độ của xe và gởi các tín hiệu về ABS
ECU. ECU dùng những tín hiệu này để xác đònh chính
xác tình trạng mặt đường và thực hiện các biện
pháp điều
LEDs khiển thích hợp.
Đóa xẻ rãnh

Trước

Transitor
quang

Hệ thống điện thân xe & điều khiền tự động trên Ôtô

Trang 137


PGS-TS Đỗ Văn Dũng

Hình 5.11: Cấu tạo cảm biến giảm tốc
Hoạt động:
Khi mức độ giảm tốc của xe thay đổi, đóa xẻ rãnh
lắc theo chiều dọc xe tương ứng với mức giảm tốc
độ. Các rãnh trên đóa cắt ánh sáng từ đèn LED
đến phototransistor đóng, mở. Tổ hợp tạo bởi các
phototransistor này tắt và bật, chia mức độ giảm
tốc thành 4 mức và gởi về ABS ECU dưới dạng tín
hiệu.
5.2.1.2.

Bộ chấp hành ABS

Bộ chấp hành ABS cấp hay ngắt áp suất dầu từ xi
lanh phanh chính đến mỗi xilanh phanh đóa theo tín hiệu
từ ECU để điều khiển tốc độ bánh xe.

Đến xi lanh
phanh

Từ xi lanh
phanh chính
Từ ABS ECU
Bộ chấp
hành ABS
Hình 5.12: Vò trí bộ chấp hành ABS

Cấu tạo bộ chấp hành ABS:

Hệ thống điện thân xe & điều khiền tự động trên Ôtô

Trang 138


PGS-TS Đỗ Văn Dũng

Có thể chia bộ chấp hành chức năng thành 2 cụm
sau:
Cụm

Chức năng

Trong quá trình hoạt động của
hệ thống ABS, ABS ECU lựa chọn
Van điện 3 vò trí
một trong 3 chế độ (tăng áp,
(cụm điều khiển)
giảm áp, và giữ) tùy theo tín
hiệu từ ABS ECU.
Khi áp suất giảm, dầu phanh
hồi về từ các xi lanh bánh xe
Bình chứa và
và nó được đưa đến xi lanh chính
bơm (cụm giảm
nhờ bơm và vào bình dầu bộ
áp)
chấp nành phanh. Đây là bơm
kiểu piston được dẫn động
bằng mô tơ.
Hình 5.13: Cụm van điện 3 vò trí
Van điện 3 vò
trí
Môtơ bơm

Piston
Cam

Bình
dầu

Hình 5.14: Cụm bình chứa và bơm

Hoạt động:
-

Khi phanh bình thường (ABS không hoạt động)
ABS không hoạt động trong quá trình phanh bình
thường và ABS ECU không gởi dòng điện đến cuộn
dây của van. Do đó, van ba vò trí bò ấn xuống bởi lò
xo hồi vò và cửa “A” vẫn mở trong khi cửa “B” vẫn
đóng.

Hệ thống điện thân xe & điều khiền tự động trên Ôtô

Trang 139


PGS-TS Đỗ Văn Dũng

Khi đạp phanh, áp suất dầu trong xi lanh phanh chính
tăng, dầu phanh chảy từ cửa “A” đến cửa “C” trong
van điện ba vò trí rồi tới xilanh bánh xe. Dầu phanh
không vào được bơm bởi van một chiều số 1 gắn
trong mạch bơm.
Khi nhả chân phanh, dầu phanh hồi từ xi lanh bánh xe
về xi lanh chính qua cửa “C” đến cửa “A” và van một
chiều số 3 trong van điện ba vò trí.

Tên chi tiết

Hoạt động

Van điện ba vò
trí

Cửa “A” mở
Cửa “B” đóng
Không hoạt
động

Mô tơ bơm

Xi lanh
chính

Nhả
phanh
Đạp
phanh

Cửa “A” mở

Van 1 chiều
số 3
Lò xo
hồi vò
Cửa
“C”
Càng phanh
đóa

Van 1 chiều
số 1
Bơm
Cuộn dây

Van 1
Cửa “B”đóng
chiều
số 2

ABS ECU

Bình
chứa
Cảm biến tốc độ bánh
trước

Hình 5.15: Sơ đồ bộ chấp hành ABS khi phanh bình
thường

Hệ thống điện thân xe & điều khiền tự động trên Ôtô

Trang 140


PGS-TS Đỗ Văn Dũng

-

Khi phanh gấp (ABS hoạt động)

Nếu có bất kỳ bánh xe nào gần bò bó cứng khi
phanh gấp, bộ chấp hành ABS điều khiển áp suất
dầu phanh tác dụng lên xi lanh bánh xe đó theo tín
hiệu từ ECU. Vì vậy bánh không bò bó cứng.
Có ba chế độ sau:
+ Chế độ “giảm áp”
Khi một bánh xe gần bò bó cứng, ECU gởi dòng
điện 5A đến cuộn dây của van điện, làm sinh ra
một lực từ mạnh. Van ba vò trí chuyển động lên phía
trên, cửa “A” đóng trong khi cửa “B” mở. Kết quả là
dầu phanh từ xilanh bánh xe qua cửa “C” tới cửa “B”
trong van điện ba vò trí và chảy về bình dầu.
Cùng lúc đó, môtơ 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 ba vò trí và van
một chiều số một và số ba. Kết quả là áp suất
dầu bên trong xi lanh bánh xe giảm, ngăn không cho
bánh xe bò bó cứng. Mức độ giảm áp suất dầu
được điều chỉnh bằng các chế độ giảm áp và giữ
áp.
Tên chi tiết
Van điện ba vò
trí
Mô tơ bơm

Van 1 chiều
số 3
Cửa “B”
mở

Cửa
“C”

Hoạt động
Cửa “A”
đóng
cửa “B” mở
Hoạt động

Cửa“A”
đ
o
ù Bơm
Cuộ
n
n
dây g

Cửa “B”
mở

Bình
chứa

ABS
ECU

Hệ thống điện thân xe & điều khiền tự động trên Ôtô

Trang 141

PGS-TS Đỗ Văn Dũng

Hình 5.16: Sơ đồ hoạt động của hệ thống ABS ở
chế độ giảm áp
+ Chế độ “giữ áp”:
Khi áp suất bên trong xi lanh bánh xe giảm hay tăng,
cảm biến tốc độ gởi tín hiệu báo rằng tốc độ
bánh xe đạt đến giá trò 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 bò giảm từ
5A xuống còn 2A, lực điện từ sinh ra trong cuộn dây
cũng giảm. Van điện ba vò trí dòch chuyển xuống vò trí
giữa nhờ lực của lò xo hồi vò làm đóng cửa “B”.

Tên chi tiết

Hoạt động

Van điện ba vò
trí
Mô tơ bơm
Cửa “A”
đóng

Van 1 chiều số 3
Lò xo
hồi vò

Cửa “C”

Cửa
“D”
đóng

Cửa “A”
đóng
Cửa “B”
đóng
Hoạt động

Van 1 chiều số
1
Bơm
Van 1
chiều số
2

ABS ECU

Bình chứa
Hệ thống điện thân xe & điều khiền tự động trên Ôtô

Trang 142


PGS-TS Đỗ Văn Dũng

Hình 5.17: Sơ đồ hoạt động bộ chấp hành ABS ở

chế độ giữ áp
+ Chế độ “tăng áp”:
Khi cần 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 ba vò trí mở và
cửa “B” đóng. Nó cho phép dầu trong xi lanh phanh
chính chảy qua cửa “C” trong van điện ba vò trí đến xi
lanh bánh xe. Mức độ tăng áp suất dầu được điều
khiển nhờ lập lại các chế độ tăng áp và giữ áp.
Tên chi tiết

Hoạt động

Cửa “A” mở
Van điện ba vò trí
Cửa “ B “
đóng
Mô tơ bơm
Hoạt động

Van 1 chiều số
3

Cửa
“C”

Cửa “A”
mở

Van 1 chiều số

1
Bơm
ABS ECU
Van 1
Cửa “B” đóng
chiều
số 2
Bình
dầu

Hệ thống điện thân xe & điều khiền tự động trên Ôtô

Trang 143


PGS-TS Đỗ Văn Dũng

Hình 5.18: Sơ đồ hệ thống thắng ABS ở chế độ
tăng áp

5.2.1.3.

ABS ECU

Trên cơ sở tín hiệu từ các cảm biến tốc độ của
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 của bánh xe giảm, mức độ giảm
tốc sẽ thay đổi phụ thuộc vào cả tốc độ xe khi
phanh và tình trạng mặt đường, như 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 sự thay đổi tốc
độ góc của các bánh xe khi phanh và điều khiển
bộ chấp hành ABS để cung cấp áp suất dầu tối ưu
đến các xi lanh bánh xe nhằm điều khiển tốt nhất
tốc độ các bánh xe.
ABS ECU cũng bao gồm chức năng khiểm tra ban đầu,
chức năng chẩn đoán, chức năng kiểm tra cảm
biến tốc độ và chức năng dự phòng.

Đ e øn b a ùo p h a n h

Sơ đồ mạch điện:
C o ân g
ta éc m a ùy C a àu c h ì
G AUG E

C o ân g ta éc b a ùo
m ư ùc d a àu
C o ân g ta éc
phanh
ta y

Đ e øn b a ùo
ABS

C a àu c h ì E C U I G

G i a éc s ư ûa c h ư õa

FL AM

BAT
S TP
FR +

M R

FR -

R ơ le
v a n đ ie än

M o ât ơ
bơm

R LR R +
R R -

AS

R L+

S F

R L-

S F

TC

S R

TS

S R

G S T
G S T
G S T

S R
R -

C a àu c h ì
S TOP
C o ân g ta éc
đ e øn

R L+

R ơ l e m o ât ơ

A ccu

P KB

W
IG

M T

FL ATL

F L M A IN

C a àu c h ì
DOM E

C a ûm b i e án to ác đ o ä
tr ư ơ ùc - p h a ûi
C a ûm b ie án
b a ùo đ e øn
h o ûn g

C a ûm b i e án to ác
đ o ät r ư ơ ùc - t r a ùi
C a ûm b i e án to ác đ o ä
s a u - p h a ûi
C a ûm b i e án to ác đ o ä
s a u - t r a ùi
G ia éc k i e åm tr a

Đ e øn
phanh

C a ûm b i e án
g i a ûm t o ác ( 4 W D )

Hệ thống điện thân xe & điều khiền tựG động
trên Ôtô
N
G N

Trang 144


PGS-TS Đỗ Văn Dũng

Hình 5.19: Sơ đồ mạch điện ABS
Điều khiển tốc độ bánh xe
ECU liên tục nhận các tín hiệu tốc độ bánh xe từ 4
cảm biến tốc độ và phán đoán tốc độ xe bằng
cách tính tốc độ và sự giảm tốc của mỗi bánh xe.
Khi đạp phanh, áp suất dầu trong xi lanh chính tại mỗi
bánh xe bắt đầu tăng và tốc độ bánh xe bắt đầu
giảm .
Nếu có bất kỳ bánh xe nào sắp bò bó cứng, ECU
giảm áp suất dầu trong xi lanh của bánh xe đó.

Tốc độ
xe
Tốc độ

Tín hiệu

Tốc độ
bánh
xe

Mức độ
tăng tốc
độ bánh
xe Giảm
Giữ
Tăng

Áp suất
dầu xy
lanh
bánh xe

Thời gian
(s)

Hệ thống điện thân xe & điều khiền tự động trên Ôtô

Trang 145


PGS-TS Đỗ Văn Dũng

Hình5.21:Đồ thò mô tả hoạt động của ABS ECU
điều khiển tốc độ bánh xe
+

Giai đoạn A

ECU đặt van điện 3 vò trí 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 xi lanh phanh bánh xe. Sau khi
áp suất giảm, ECU chuyển van điện 3 vò trí sang chế độ
giữ áp để theo dõi sự thay đổi về tốc độ của bánh
xe.
Nếu ECU thấy áp suất dầu cần giảm hơn nó sẽ lại
giảm áp suất.
+

Giai đoạn B

Khi áp suất dầu bên trong xi lanh bánh xe giảm, áp suất
dầu cấp cho bánh xe cũng giảm, dẫn đến bánh xe gần
bò bó cứng lại tăng tốc độ. Tuy nhiên, nếu áp suất
dầu giảm, lực phanh tác dụng lên bánh xe sẽ trở nên
quá nhỏ. Để tránh hiện tượng này, ECU liên tục đặt
van điện 3 vò trí lần lượt ở các chế độ tăng áp và chế
độ giữ áp khi bánh xe gần bò bó cứng phục hồi tốc
độ.
+

Giai đoạn C

Khi áp suất dầu trong xi lanh bánh xe tăng từ từ bởi
ECU bánh xe có xu hướng Bộ
lại bó
cứng.
chấp
hànhABS
Relay điều khiển ABS

Vì vậy, ECU lại chuyển van điện 3 vò trí đến chế độ giảm
áp để giảm áp suất dầu bên trong xi lanh bánh xe.
+

Giai đoạn D
Rơle môtơ

Mơtơ
bơm

ABS
Do áp suất trong xi lanh bánh xe lại giảm, ECU
tăng áp
RF SQL
suất như giai đoạn B.
ECU
Rơle van điện

Điều khiển relay

LF SQL

RR SQL
LR SQL

Hệ thống điện thân xe & điều khiền tự động trên Ôtô

Trang 146

PGS-TS Đỗ Văn Dũng

Hình 5.22: Sơ đồ điều khiển các relay
+

Điều khiển relay van điện

ECU bật relay của điện khi tất cả các van điện khi tất
cả các điều kiện sau được thỏa mãn:
Bật công tắc máy
Chức năng kiểm tra ban đầu (nó hoạt động ngay lập
tức khi bật công tắc máy) đã hoàn thành.
Không tìm thấy hư hỏng trong quá trình chẩn đoán.
ECU tắt relay của điện nếu một trong các điều kiện
trên không được thỏa mãn.
+

Điều khiển relay môtơ bơm

ECU bật relay môtơ khi tất cả các điều kiện sau thỏa
mãn:
ABS đang hoạt động hay chức năng kiểm tra ban đầu
đang thực hiện.
Relay van điện bật
ECU tắt relay môtơ nếu bất kỳ điều kiện nào ở trên
không thỏa mãn.
Chức năng kiểm tra ban đầu
Hệ thống điện thân xe & điều khiền tự động trên Ôtô

Trang 147


PGS-TS Đỗ Văn Dũng

ABS ECU kích hoạt van điện và mô tơ bơm theo thứ tự
để kiểm tra hệ thống điện của ABS. Chức năng
này hoạt động khi tốc độ xe lớn hơn 6km/h với đèn
phanh tắt. Nó chỉ hoạt động một lần sau mỗi lần
bật khóa điện.
Chức năng chẩn đoán
Nếu như hư hỏng xảy ra trong bất cứ hệ thống tín
hiệu nào, đèn báo ABS trên bảng đồng hồ sẽ bật
sáng để báo cho tài xế biết hư hỏng đã xảy ra,
ABS ECU cũng sẽ lưu mã chẩn đoán của bất kỳ hư
hỏng nào.
Chức năng kiểm tra cảm biến
Bên cạnh chức năng chẩn đoán, ABS ECU cũng bao
gồm chức năng kiểm tra cảm biến tốc độ. Một vài
kiểu xe cũng bao gồm chức năng kiểm tra cảm biến
giảm tốc để chẩn đoán cảm biến giảm tốc.
+

Chức năng kiểm tra cảm biến tốc độ:
Kiểm tra điện áp ra của tất cả các cảm biến
Kiểm tra sự dao động điện áp ra của tất cả các
cảm biến

+

Chức năng kiểm tra cảm biến giảm tốc:
Kiểm tra điện áp ra của cảm biến giảm tốc
Kiểm tra hoạt động của đóa xẻ rãnh

Chức năng dự phòng
Nếu xảy ra hư hỏng trong hệ thống truyền tín hiệu
đến ECU, dòng điện từ ECU đến bộ chấp hành bò
ngắt. Kết quả là hệ thống phanh hoạt động như khi
ABS không hoạt động, do đó đảm bảo được các
chức năng phanh bình thường.

Hệ thống điện thân xe & điều khiền tự động trên Ôtô

Trang 148


PGS-TS Đỗ Văn Dũng

5.2.2. Sơ đồ, cấu tạo và hoạt động của các
phần tử và hệ thống ABS +TRC
5.2.2.1.

Các bộ phận và chức năng của

chúng
Sơ đồ:
ABS & TRC
Bộ chấp hành
bướm
Cảm

biếnga
vòphụ
trí bướm ga
phụ chínhï
Bộ chấp hành
phanh TRC

Cảm biến tốc độ
Động cơ và ECT bánh sau
ECU

Bộ chấp
hành ABS

Rơ le mô tơ
Cảm biến tốc độ
TRC
bánh trước
Rơ le bướm ga
Rơ le phanh chính
TRC
Rô to cảm
TRC
biếnbố
tốc độ
Hình 5.23: Sơ đồ
trí các chi
bánh trước

Rô to cảm

biến tốc
độ bánh
sau
Công tắc đèn
phanh
Công tắc khởi
động số trung
gian
Bộ chấp
hành
phanh TRC

tiết ABS+TRC

Chức năng:
- ECU – ABS và TRC :
Đánh giá điều kiện chuyển động dựa trên tín hiệu
từ cảm biến tốc độ trước và sau, và dựa vào tín
hiệu vò 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 cùng lúc đó nó gửi tín hiệu
đến ECU động cơ để báo rằng TRC hoạt động.
Nếu hệ thống TRC hỏng, nó bật đèn TRC để báo
cho người lái biết.
Khi đặt ở chế độ chẩn đoán, nó hiển thò mỗi hư
hỏng bằng mã số.
- Bộ chấp hình bướm ga phụ: Điều khiển góc mở
bướm ga phụ theo tín hiệu từ ECU – ABS và TRC, vì
vậy điều khiển được công suất động cơ.

Hệ thống điện thân xe & điều khiền tự động trên Ôtô

Trang 149


PGS-TS Đỗ Văn Dũng

- Cảm biến vò bướm ga chính: Phát hiện góc mở
bướm ga chính và gửi tín hiệu đến ECU – ABS và
TRC thông qua ECU động cơ.
- Cảm biến vò bướm ga phụ: Cảm biến này đươc gắn
với trục bướm ga phụ.Nó biến đổi góc mở
bướm phụ thành tín hiệu điện áp và gởi tín hiệu
này đến ECU ABS và TRC qua ECU ECT và động cơ.
- ECU động cơ : Nhận tín hiệu vò trí bướm ga phụ và
chính rồi gửi đến ECU – ABS và TRC.
- ECU động cơ : Nhận tín hiệu vò trí bướm ga phụ và
chính rồi gửi đến ECU – ABS và TRC.
- Bộ chấp hành phanh TRC : Tạo, tích và cung cấp áp
suất dầu đến bộ chấp hành ABS theo tín hiệu từ
ECU ABS và TRC.
- Bộ chấp hành phanh ABS : Điều khiển áp suất dầu
đến các xi lanh phanh bánh xe sau bên phải và
trái một cách riêng rẽ theo tín hiệu từ ECU – ABS
và TRC.
- Đèn báo TRC : Báo cho người lái biết hệ thống TRC
đang hoạt động và báo cho người lái biết hệ
thống TRC 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 cắt TRC
đã tắt.
- Rơ le chính phanh TRC : Cấp điện đến bộ chấp hành
phanh TRC và rơ le môtơ TRC.
- Rơ le môtơ TRC : Cấp điện đến môtơ bơm TRC.
- Rơ le bướm ga TRC: Cấp điện đến bộ chấp hành
bướm ga phụ qua ECU – ABS và TRC.
- Công tắc khởi động số trung gian: Gửi tín hiệu vò trí
cần số đến ECU – ABS và TRC.
- Công tắc đèn phanh: Phát hiện tín hiệu phanh (có
đạp phanh hay không) và gửi tín hiệu này đến
ECU – ABS và TRC.

Hệ thống điện thân xe & điều khiền tự động trên Ôtô

Trang 150


PGS-TS Đỗ Văn Dũng

5.2.2.2.

Cấu tạo và hoạt động của các bộ

phận
Sơ đồ mạch điện của ABS + TRC
Đ e øn b a ùo
phanh

C o ân g t a éc

p h a n h ta y

C o ân g t a éc b a ùo
m ư ùc d a àu p h a n h

C a àu c h ì S T O P

C a àu c h ì G A U G E

Đ e øn p h a n h
Đ e øn A B S
Đ e øn b a ùo v ò t r í c a àn s o á( s o á ‘P ’)

E C U +B
R ơ le p h a n h c h ín h T R C

Đ e øn b a ùo v ò t r í c a àn s o á( s o á ‘N ’)
IG

B AT

LB L1

E C U -IG

P K B

IG 1

W A

S TP

A M 1 F L

P L
N L

C S W

B o äc h a áp h a øn h p h a n h T R C

TS R

TR C

TD C L
C o ân g t a éc T R C

W T
N D
S
S
S
P

AC
M C
R C
R

TC
D /G
TS

E 2
R ơ l e b ư ơ ùm g a T R C

Đ e øn c h e c k

B M or B TH
TTR

A BS FL

G i a éc k i e åm t r a
TR 5

TM R

ID L 1

W
ID L 1

C a ûm b i e án v ò t r í
b ư ơ ùm g a c h í n h

E 2

M o ât ơ b ơ m T R C

M

M TT
M L+

G i a éc s ư ûa c h ư õa

M R
R -

B C M
ID L 2
V TH
V S H
TR 2
N E O
FR +

S R
S FR

FR FL+

S FL
S R R

FLR R +

M

S R L
A S T
G N D

V C

A
A
B
B

M L-

M T

V TA 1

A C M

R R R L+
R L-

V TA 2

ID L 2
V TH
V S H
TR 2
N E O

C a ûm
b a ùn h
C a ûm
b a ùn h
C a ûm
b a ùn h
C a ûm
b a ùn h

b i e án to ác đ o ä
tr ư ơ ùc p h a ûi
b i e án to ác đ o ä
tr ư ơ ùc t r a ùi
b i e án to ác đ o ä
s a u p h a ûi
b i e án to ác đ o ä
s a u tr a ùi

G N D E 1 E 1

Hình 5.24: Sơ đồ mạch điện hệ thống phanh ABS +
TRC
Bộ chấp hành bướm ga phụ
Hệ thống điện thân xe & điều khiền tự động trên Ôtô

Trang 151


PGS-TS Đỗ Văn Dũng

Bộ chấp hành này được gắn ở họng gió. Nó điều
khiển góc mở bướm ga phụ từ ECU ABS và TRC vì
vậy điều khiển được công suất động cơ.
Bướm ga
chính

Bướm ga
phụ
Bánh răng cam
Bánh răng
dẫn động
Bộ chấp hành bướm
phụ
Hình 5.25: Vògatrí
bộ chấp hành bướm ga phụ

Cấu tạo:
Bộ chấp hành bướm ga phụ gồm một nam châm
vónh cửu, một cuộn dây và một trục rôto. Bộ chấp
hành này là một môtơ bước, nó quay bởi tín hiệu
từ ECU ABS và TRC. Một bánh răng chủ động được
gắn từ trục rôto để dẫn động bánh răng cam
( gắn ở đầu trục bướm ga phụ), vì vậy điều góc mở
của bướm ga phụ.
Cuộn
dây
Bánh răng dẫn
động

Trục rôto

Nam châm vónh
cửu
Hình 5.26: Cấu tạo bộ
chấp hành bướm ga

Hoạt động:
Hệ thống điện thân xe & điều khiền tự động trên Ôtô

Trang 152