Hệ thống treo khí điện tử EMAS

Hệ thống treo khí điện tử

Khoa động lực

Hệ thống treo khí điện tử EMAS
1.

Mô tả.

Hiện nay các bộ phận đàn hồi kim loại như lò xo trụ, thanh xoắn, nhíp dược sử
dụng trong hệ thống treo hầu hết ở các xe du lịch.
Ở 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 êm dịu khi chuyển động tốt hơn
kim loại.

Sơ
đồ

các chế độ hoạt động của hệ thống EMAS

.

SVTH:Phạm Ngọc Ba-Háu Nhộc Bình

Trang 1


Hệ thống treo khí điện tử

Khoa động lực

2. Đặc Điểm.
EMAS điều khiển lực giảm chấn cũng như độ cứng lò xo và độ cao gầm xe theo các
điều kiện hoạt động khác nhau để tạo ra tính êm dịu chuyển động và tính ổn định lái tốt
hơn.

2.1) Thay đổi chế độ.
Lực giảm chấn và độ cứng của lò xo được điều khiển phù hợp với các điều kiện hoạt
động khác nhau của xe dực 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.

SVTH:Phạm Ngọc Ba-Háu Nhộc Bình

Trang 2


Hệ thống treo khí điện tử

Khoa động lực

2.1.1) Công tắc LRC.
Công tắc LRC có 2 vị trí: NORM ( bình thường ) và SPORT ( thể thao ). Chế độ
NORM chú trọng tới tính êm dịu chuyển động và thường được sử dụng khi xe hoạt
động ở điều kiện bình thường. Chế độ SPORT cải thiện tính ổn định của xe khi xe qua
vòng ngoặt. Lực giảm chấn và độ cứng lò xo ứng với mỗi vị trí công tắc LRC.

2.1.2) Công tắc điều khiển độ cao.
Công tắc điều khiển độ cao cho phép lựa chọn giữa 2 vị trí NORM (bình thường)
và HIGH (cao). Chọn vị trí NORM khi lái xe trên những đoạn bình thường và HIGH khi
lái xe trên những đoạn đường xóc.

SVTH:Phạm Ngọc Ba-Háu Nhộc Bình

Trang 3


Hệ thống treo khí điện tử

Khoa động lực

2.2) Điều khiển lực giảm chấn và độ cứng lò xo.
Lực giảm chấn và chế độ cứng lò xo được điều khiển bằng điện tử đề chống những
hiện tượng ảnh hưởng đến chuyển động như: nghiêng ngang, chúi đầu và đuôi xe.. vì vậy,
đảm bảo tính êm dịu chuyển động và khả năng điều kiển.
Các chứa năng điểu khiển được liệt kê như sau:

2.2.1) Chống chúi đuôi xe.

Thay đổi lực giảm chấn và độ cứng của lò xo đến chế độ cứng, vì vậy tránh được
hiện tượng chúi đuôi xe khi khởi hành hoặc tăng tốc, do đó giảm tối thiểu sự thay đổi
trạng thái thân xe.

SVTH:Phạm Ngọc Ba-Háu Nhộc Bình

Trang 4


Hệ thống treo khí điện tử

Khoa động lực

Giúp hạn chế sự chúi đuôi của những xe có hộp số tự động khi khởi hành. Khi tay
số được chuyển đến các vị trí khác từ số N hay P, lực giảm chấn được đặt ở chế độ cứng.

SVTH:Phạm Ngọc Ba-Háu Nhộc Bình

Trang 5


Hệ thống treo khí điện tử

Khoa động lực

2.2.2)Chống nghiêng ngang.

Giới hạn độ nghiêng ngang của thân xe khi quay vòng. Lúc đó lực giảm chấn được
đặt ở chế độ cứng do đó làm ổn định chuyển động của xe. Giảm tối thiểu sự thay đổi
trạng thái thân xe, cải thiện khả năng điều khiển.

SVTH:Phạm Ngọc Ba-Háu Nhộc Bình

Trang 6


Hệ thống treo khí điện tử

Khoa động lực

2.2.3 Chống chúi mũi.

Giúp hạn chế chúi xuống khi phanh. Lúc đó lực giảm chấn được đặt ở chế độ
cứng , làm ổn định chuyển động của xe.

2.2.4) Điều kiển cao tốc.

Khi xe chuyển động ở tốc độ cao lực giảm chấn được đặt ở chế độ trung bình, cải
thiện khả năng điều khiển.

SVTH:Phạm Ngọc Ba-Háu Nhộc Bình

Trang 7


Hệ thống treo khí điện tử

Khoa động lực

2.2.5) Điều khiển trên đường xóc.

Cả 3 trường hợp trên điều thay đổi lực giảm chấn độ cứng lò xo đến chế độ trung
bình và cứng khi cần thiết để hạn chế hiện tượng nẩy, lắc dọc và nhún khi xe đang chạy
trên đường không bằng phẳng, do đó cải thiện tính êm dịu chuyển động.

SVTH:Phạm Ngọc Ba-Háu Nhộc Bình

Trang 8


Hệ thống treo khí điện tử

Khoa động lực

2.2.6) Hạn chế lắc dọc.

2.2.7) Hạn chế nhún.

3. Điều khiển độ cao gầm xe.
Độ cao gầm xe được điều khiển bằng điện tử để ổn định trạng thái thân xe khi
chạy ở tốc độ cao và bù lại sự thay đổi trong việc phân bố tải.

SVTH:Phạm Ngọc Ba-Háu Nhộc Bình

Trang 9


Hệ thống treo khí điện tử

Khoa động lực

3.1) Tự động điều khiển độ cao.

Duy trì độ cao xe ở vị trí không đổi bình thường hay cao, mà không phụ thuộc
vào khối lượng hành khách và hành lý. Độ cao tiêu chuẩn được lựa chọn nhờ công tắc
điều khiển độ cao.

3.2) Điều khiển tốc độ cao.

Khi công tắc điều khiển ở vị trí HIGH, độ cao gầm xe hạ xuống mức NORMAL ở
tốc độ cao. Mó cả thiện tính động lực học và tính ổn định ở tốc độ cao.

SVTH:Phạm Ngọc Ba-Háu Nhộc Bình

Trang 10


Hệ thống treo khí điện tử

Khoa động lực

3.3) Điều khiển khi tắc khoá điện.

Hạ thấp độ cao xe đến giá trị tiêu chuẩn khi nó trở lớn hơn giá trị tiêu chuẩn do sự
giảm khối lượng của hành khách và hành lý sau khi khóa điện bật OFF cải thiện trạng
thái khi đỗ xe.

SVTH:Phạm Ngọc Ba-Háu Nhộc Bình

Trang 11


Hệ thống treo khí điện tử

Khoa động lực

4. Các bộ phận.

Sơ đồ bố trí các hệ thống treo khí EMAS trên xe ôtô.

SVTH:Phạm Ngọc Ba-Háu Nhộc Bình

Trang 12


Hệ thống treo khí điện tử

Khoa động lực

Sơ đồ đầu vào và ra của ECU hệ thống treo.

5. Cấu tạo và hoạt động.
5.1) Điều khiển lực giảm chấn và độ cứng lò xo:
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 và SPORT
Vị trí công tắc

Lực giảm chấn

Độ cứng lò xo

NORM
SPORT

Mềm (trung bình, cứng)
Trung bình (cứng)

Mềm (cứng)
Cứng

SVTH:Phạm Ngọc Ba-Háu Nhộc Bình

Trang 13


Hệ thống treo khí điện tử

Khoa động lực

Ở vị trí NORM, điện áp 12V tác dụng lên cực TSW của ECU hệ thống treo. Ở vị
trí SPORT điện áp giảm xuống còn 0V. vì thế, ECU nhận biết được những chế độ này.
Khi chọn vị trí SPORT, đèn báo LRC ở bảng đồng hồ bật sáng.

5.1.2) Cảm biến lái.
Cảm biến lái được gắn vào cụm công tắc đèn xi nhan, nó phát hiện góc và hướng
quay của tay lái. Cấu tạo cà chức năng tương tự như ở TEMS.
Góc và hướng quay của vô lăng được phát hiện bởi các tín hiệu bật- tắt gửi đến SS1 và
SS2 của ECU.

5.1.3) Công tắc đèn phanh.
Công tắc này được gắn vào giá bắt bàn đạp, nó bật khi đạp phanh và gửi tín hiệu

đến ECU cho đến khi nhả chân phanh.
SVTH:Phạm Ngọc Ba-Háu Nhộc Bình

Trang 14


Hệ thống treo khí điện tử

Khoa động lực

5.1.4) Cảm biến vị trí bướm ga.
Cảm biến này được gắn ở họng hút và cảm nhận bằng diện tử độ mở bướm ga
dùng cho TEMS.
Cảm biến vị trí bướm ga phụ được dùng cho cảm biến TRC (Traction Control) và
nó không liên quan đến việc điều khiển hệ thống treo.

SVTH:Phạm Ngọc Ba-Háu Nhộc Bình

Trang 15


Hệ thống treo khí điện tử

Khoa động lực

5.1.5) 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.

SVTH:Phạm Ngọc Ba-Háu Nhộc Bình

Trang 16


Hệ thống treo khí điện tử

Khoa động lực

5.1.6) Bộ chấp hành điều khiển hệ thống treo.
- Cấu tạo.
Bộ chấp hành điều khiển hệ thống treo được đặt ở đỉnh của mỗi xylanh khí. Nó
dẫn động van quay của giảm chấn và van khí của xylanh khí nén một cách đồng thời để
thay đổi lực giảm chấn và độ cứng hệ thống treo.
Cần điều khiển van khí quay cùng với cần điều khiển van quay. Hai cần điều khiển
này được nối với nhau bằng một cặp bánh răng.

SVTH:Phạm Ngọc Ba-Háu Nhộc Bình

Trang 17


Hệ thống treo khí điện tử

Khoa động lực

Bộ chấp hành được dẫn động bằng điện từ để có thể phản ứng chính xác với sự
thay đổi liên tục về điều kiện hoạt động của xe. Nam châm điện bao gồm 4 lõi stator để
quay nam châm vĩnh cửu nối với cần điều khiển van khí.

SVTH:Phạm Ngọc Ba-Háu Nhộc Bình

Trang 18


Hệ thống treo khí điện tử

Khoa động lực

ECU thay đổi sự phân cực của lõi stator từ cực N thành S hay ngược lại, để lõi ở
trạng thái không phân cực. Nam châm vĩnh cửu quay bởi lực hút điện từ do các cuộn
stator sinh ra.

SVTH:Phạm Ngọc Ba-Háu Nhộc Bình

Trang 19


Hệ thống treo khí điện tử

Khoa động lực

-Hoạt động.
Bộ chấp hành được chia làm 2 nhóm: một nhóm cho phía trước và một nhóm cho
phía sau.

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

SVTH:Phạm Ngọc Ba-Háu Nhộc Bình

Trang 20

Hệ thống treo khí điện tử

Khoa động lực

5.1.7) Xy lanh khí nén.
Mỗi xylanh khí bao gồm một giảm chấn thay đổi có chứa khí nitơ ở áp suất
thấp và dầu, một buồng khí chính và một buồng khí phụ có chứa khí nén.

SVTH:Phạm Ngọc Ba-Háu Nhộc Bình

Trang 21


Hệ thống treo khí điện tử

Khoa động lực

+ Giảm chấn.
Bộ chấp hành thay đổi lực giảm chấn bằng cách mở và đóng các lỗ tiết lưu trên van
quay. Nó làm thay đổi lượng dầu đi qua các lỗ trên piston.
- Cấu tạo.
Có hai cặp lỗ tiết lưu trong van quay, các van này gắn liền với cần điều khiển và nó
được dẫn động bởi bộ chấp hành điều khiển hệ thống treo. Cần piston cũng có 2 lỗ. Van
quay, quay bên trong cần trong cần piston và đóng mở các lỗ, nó thay đổi lượng dầu đi
qua các lỗ này, lực giảm chấn được đặt ở một trong ba chế độ.

SVTH:Phạm Ngọc Ba-Háu Nhộc Bình

Trang 22

Hệ thống treo khí điện tử

SVTH:Phạm Ngọc Ba-Háu Nhộc Bình

Khoa động lực

Trang 23


Hệ thống treo khí điện tử

Khoa động lực

-.Hoạt động.

- Lực giảm chấn mềm.
Tất cả các lỗ đều mở, đường dầu như hình vẽ

SVTH:Phạm Ngọc Ba-Háu Nhộc Bình

Trang 24


Hệ thống treo khí điện tử

Khoa động lực

-Lực giảm chấn trung bình.
Lỗ B mở và lỗ A đóng.

Lực giảm chấn cứng.
Tất cả các lỗ đều đóng.

- Các buồng khí và van khí.
+ Cấu tạo.
SVTH:Phạm Ngọc Ba-Háu Nhộc Bình

Trang 25