KHẢO SÁT VÀ TÍNH TOÁN KIỂM TRA HỆ THỐNG PHANH ABS DỰA TRÊN XE TOYOTA COROLLA ALTIS 2.0

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
MINH

GVHD: DƯƠNG QUANG

MỤC LỤC
MỤC LỤC......................................................................................................................... 1
1.1.3.1. Chức năng nhiệm vụ và nguyên lý làm việc..........................................................5
1.1.3.1.1. Chức năng nhiệm vụ...........................................................................................5
1.1.3.1.2. Nguyên lý làm việc.............................................................................................7
1.1.4. Phân loại ABS........................................................................................................11
1.1.4.1. Một số sơ đồ điển hình........................................................................................14
Chương 2.......................................................................................................................... 17
KẾT CÁU CÁC CHI TIẾT CỦA HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN XE TOYOTA
CORROLA ALTIS 2.0.....................................................................................................17
2.2.3.1.1. Sơ dồ cấu tạo....................................................................................................21
2.2.3.1.2. Nguyên lý làm việc...........................................................................................21
2.2.4. Kết cấu và các bộ phận chính.................................................................................26
2.2.4.1. Cơ cấu phanh.......................................................................................................26
2.2.4.2. Xy lanh chính......................................................................................................28
2.2.4.3. Các cảm biến.......................................................................................................29
2.2.4.4. Khối điều khiển điện tử ECU..............................................................................31
2.2.4.5. Khối điều khiển điện tử.......................................................................................33
2.2.4.6. Khối thuỷ lực- điện tử (Electric-hydraulic Unit).................................................35
2.2.4.7. Bộ phân phối lực phanh điện tử (EBD)...............................................................36
2.2.4.8. Trợ lực phanh......................................................................................................36
3.3.1. Đối với cơ cấu phanh trước....................................................................................44
3.3.2. Đối với cơ cấu phanh sau.......................................................................................47
3.3.3. Quan hệ áp suất phanh trước và sau.......................................................................50

SVTH: VŨ TRUNG PHÚC

1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
MINH

GVHD: DƯƠNG QUANG

LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây, do nhu cầu xã hội ngày càng phát triển, kéo theo mọi
hoạt động trong đời sống xã hội đều phát triển theo xu hướng hiện đại hóa nên đòi hỏi
phải có những phương tiện hiện đại phục vụ cho con người. Do đó song song với sự phát
triển của mọi ngành nghề thì công nghệ ôtô cũng có sự thay đổi khá lớn. Nhu cầu của
con người dần dần được đáp ứng về các mặt tiện nghi, kinh tế, giảm thiểu ô nhiễm môi
trường, … trong đó vấn đề an toàn được đặt lên hang đầu. Ứng dụng thành tựu khoa học
kỹ thuật đã đạt được, các nhà sản xuất bắt tay vào nghiên cứu, chế tạo hệ thống phanh
ABS với những tính năng ưu việt: chống bó cứng bánh xe khi phanh, ổn định hướng, …
nhằm hạn chế những tai nạn đáng tiếc có thể xảy ra.
Từ vấn đề đó, với những kiến thức đã học và sự hướng dẫn tận tình của giáo viên
hướng dẫn, em quyết định thực hiện đề tài: “KHẢO SÁT VÀ TÍNH TOÁN KIỂM
TRA HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN XE TOYOTA CORROLA ALTIS 2.0".
Trong thời gian thực hiện đề tài do thời gian có hạn và kiến thức còn hạn chế nên
trong quá trình thực hiện không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Em rất mong sự
giúp đỡ, ý kiến đóng góp của quý thầy cô cùng tất cả các bạn để đề tài được hoàn thiện
hơn.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy Dương Quang Minh cùng các thầy
trong bộ môn cùng các bạn đã giúp em hoàn thành đồ án này.

Vĩnh Yên, ngày..........tháng.........năm 2018

Sinh viên thực hiện
Vũ Trung Phúc

SVTH: VŨ TRUNG PHÚC

2


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
MINH

GVHD: DƯƠNG QUANG

Chương 1.
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH ABS
1.1. Công dụng, yêu cầu, phân loại hệ thống phanh trên xe ô tô.
1.1.1. Công dụng.
Hệ thống phanh dùng để:
- Giảm tốc độ của ô tô máy kéo cho dến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc độ cần thiết
nào đó.
- Ngoài ra hệ thống phanh còn có nhiệm vụ giữ cho ô tô máy kéo đứng yên tại chỗ
trên các mặt dốc nghiêng hay trên mặt đường ngang.
Với công dụng như vậy, hệ thống phanh là một hệ thống đặc biệt quan trọng:
- Nó đảm bảo cho ô tô máy kéo chuyển động an toàn ở mọi chế độ làm việc.
- Nhờ đó ô tô máy kéo mới có thể phát huy hết khả năng động lực, nâng cao tốc độ
và năng suất vận chuyển của xe máy.
1.1.2. Yêu cầu.
Hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu chính sau:
- Làm việc bền vững, tin cậy.
- Có hiệu quả phanh cao khi phanh đột ngột với cường độ lớn trong trường hợp

nguy hiểm.
- Phanh êm dịu trong những trường hợp khác, để đảm bảo tiện nghi và an toàn cho
hành khách và hàng hóa.
- Giữ cho ô tô máy kéo đứng yên khi cần thiết, trong thời gian không hạn chế.
- Đảm bảo tính ổn định và điều khiển của ôtô máy kéo khi phanh.
- Không có hiện tượng tự phanh khi các bánh xe dịch chuyển thẳng đứng và khi
quay vòng.
- Hệ số ma sát giữa má phanh với trống phanh cao và ổn dịnh trong mọi điều kiện sử
dụng.
- Có khả năng thoát nhiệt tốt.
- Điều khiển nhẹ nhàng, thuận tiện, lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển
nhỏ.

SVTH: VŨ TRUNG PHÚC

3


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: DƯƠNG QUANG
MINH
Để có độ tin cậy cao, đảm bảo an toàn chuyển động trong mọi trường hợp, hệ thống
phanh của ô tô máy kéo bao giờ cũng phải có tối thiểu ba loại phanh:
- Phanh làm việc: phanh này là phanh chính, được sử dụng thường xuyên ở mọi chế
độ chuyển động, thường được điều khiển bằng bàn đạp nên còn được gọi là phanh chân.
- Phanh dự trữ: dùng phanh ô tô máy kéo khi phanh chính hỏng.
- Phanh dừng: Còn gọi là phanh phụ. Dùng để giữ cho ô tô máy kéo đứng yên tại
chỗ khi dừng xe hoặc khi không làm việc. Phanh này thường được điều khiển bằng tay
đòn nên còn được gọi là phanh tay.
- Phanh chậm dần: trên các ô tô máy kéo tải trọng lớn (như: xe tải, trọng lượng toàn

bộ lớn hơn 12 tấn; xe khách, trọng lượng lớn hơn 5 tấn) hoặc làm việc ở vùng đồi núi,
thường xuyên phải chuyển động xuống các dốc dài, còn phải có loại phanh thứ tư là
phanh chậm dần, dùng để:
+ Phanh liên tục, giữ cho tốc độ ô tô máy kéo không tăng quá giới hạn cho phép
khi xuống dốc.
+ Để giảm dần tốc độ ô tô máy kéo trước khi dừng hẳn.
Các loại phanh trên có thể có các bộ phận chung và kiêm nhiệm chức năng của nhau
nhưng chúng phải có ít nhất là hai bộ phận là điều khiển và dẫn động độc lập.
Ngoài ra còn để tăng thêm độ tin cậy, hệ thống phanh chính còn được phân thành
các dòng độc lập để nếu một dòng nào đó bị hỏng thì các dòng còn lại vẫn làm việc bình
thường.
Để có hiệu quả phanh cao:
- Dẫn động phanh phải có độ nhạy lớn.
- Phân phối mômen phanh trên các bánh xe phải đảm bảo tận dụng được toàn bộ
trọng lượng bám để tạo lực phanh. Muốn vậy lực phanh trên các bánh xe phải tỷ lệ thuận
với phản lực pháp tuyến của mặt đường tác dụng lên chúng.
- Trong trường hợp cần thiết, có thể sử dụng các bộ trợ lực hay dùng dẫn động khí
nén hoặc bơm thủy lực để tăng hiệu quả phanh đối với các xe có trọng lượng lớn.
Để đánh giá hiệu quả phanh người ta sử dụng hai chỉ tiêu chính: gia tốc chậm dần
và quãng đường phanh.Ngoài ra cũng có thể sử dụng các chỉ tiêu khác, như: lực phanh
hay thời gian phanh.

SVTH: VŨ TRUNG PHÚC

4


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: DƯƠNG QUANG
MINH

Các chỉ tiêu quy định về hiệu quả phanh cho phép do từng quốc gia hay từng hiệp
hội qui định riêng dựa vào nhiều yếu tố, như: nguồn gốc và chủng loại các ô tô đang lưu
hành, điều kiện đường xá, trình độ tổ chức kiểm tra kỹ thuật, các trang thiết bị kiểm tra…
Khi phanh bằng phanh dữ trữ hoặc bằng các hệ thống khác thực hiện chức năng của
nó, gia tốc chậm dần cần phải đạt 3m/s2 đối với ô tô khách và 2,8m/s2 đối với ô tô tải.
Đối với hệ thống phanh dừng, hiệu quả phanh được đánh giá bằng tổng lực phanh
thực tế mà các cơ cấu phanh của nó tạo ra. Khi thử (theo cả hai chiều: đầu xe hướng
xuống dốc và ngược lại) phanh dừng phải giữ được ô tô máy kéo chở đầy tải và động cơ
tách khỏi hệ thống truyền lực, đứng yên trên mặt dốc có độ nghiêng không nhỏ hơn 25%.
Hệ thống phanh chậm dần phải đảm bảo cho ô tô máy kéo khi chuyển động xuống
các dốc dài 6km, độ dốc 7%, tốc độ không vượt quá 30±2 km/h, mà không cần sử dụng
các hệ thống phanh khác. Khi phanh bằng phanh này, gia tốc chậm dần của ô tô máy kéo
thường đạt khoảng 0,6÷2,0 m/s2.
Để quá trình phanh được êm dịu và để người lái được cảm giác, điều khiển được
đúng cường độ phanh, dẫn động phanh cần phải có cơ cấu đảm bảo quan hệ tỷ lệ thuận
giữa lực tác dụng lên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lực phanh tạo ra ở bánh xe. Đồng
thời không có hiện tượng tự siết khi phanh.
Để đảm bảo tính ổn định và điều khiển cảu ô tô máy kéo khi phanh, sự phân bố lực
phanh giữa các bánh xe phải hợp lý, cụ thể phải thỏa mãn các điều kiện sau:
-Lực phanh trên các bánh xe phải và trái của cùng một cầu phải bằng nhau. Sai lệch
cho phép không được vượt quá 15% lực phanh lớn nhất.
-Không xảy ra hiện tượng khóa cứng, trượt các bánh xe khi phanh. Vì: các bánh xe
trước trượt sẽ làm cho ô tô máy kéo bị trượt ngang; các bánh xe sau trượt có thể làm ô tô
máy kéo mất tính điều khiển, quay đầu xe. Ngoài ra các bánh xe bị trượt còn gây mòn
lốp, giảm hiệu quả phanh do giảm hệ số bám.
Để đảm bảo yêu cầu này, trên ô tô máy kéo hiện đại người ta sử dụng các bộ điều chỉnh
lực phanh hay hệ thống chống hãm cứng bánh xe (Antilock Braking System-ABS).
1.1.3. Cơ sở lý thuyết về hệ thống phanh trang bị ABS.
1.1.3.1. Chức năng nhiệm vụ và nguyên lý làm việc.
1.1.3.1.1. Chức năng nhiệm vụ.

Các bộ điều chỉnh lực phanh, bằng cách điều chỉnh sự phân phối áp suất trong dẫn
động phanh các bánh xe trước và sau, có thể đảm bảo:

SVTH: VŨ TRUNG PHÚC

5


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: DƯƠNG QUANG
MINH
- Hoặc hãm cứng đồng thời các bánh xe (để sử dụng triệt để trọng lượng bám và
tránh quay xe khi phanh).
- Hoặc hãm cứng các bánh xe trước >> trước (để đảm bảo điều kiện ổn định).
Tuy nhiên quá trình phanh như vậy vẫn chưa phải là có hiệu quả cao và an toàn
nhất, vì:
λ=

Ở đây: Va

Va − ωb .rb
100% = (15 ÷ 30)%
Va

- Tốc độ chuyển động tịnh tiến của ôtô.

ωb

- Tốc độ góc của bánh xe.

rb

- Bán kính lăn của bánh xe.

- Còn ôtô, khi phanh với tốc độ 180km/h trên đường khô, bề mặt lốp có thể bị mòn
vẹt đi một lớp dày tới 6mm.
- Các bánh xe bị trượt dọc hoàn toàn, còn mất khả năng tiếp nhận lực ngang, và
không thể thực hiện quay vòng khi phanh trên đoạn đường cong hoặc đổi hướng để tránh
chướng ngại vật, đặc biệt là trên các mặt đường có hệ số bám thấp. Do đó dễ gây ra
những tai nạn nguy hiểm khi phanh.

Hình 1-1 Sự thay đổi hệ số bám dọc và ngang theo độ trượt tương đối của bánh xe
Vì thế để đảm bảo đồng thời hiệu quả phanh và tính ổn định cao. Ngoài ra còn giảm
mòn và nâng cao tuổi thọ cho lốp, cần tiến hành quá trình phanh ở giới hạn bắt đầu hãm
các bánh xe, nghĩa là đảm bảo sao cho các bánh xe trong quá trình phanh không bị trượt
lê hoàn toàn mà chỉ trượt cục bộ trong giới hạn λ=( 15÷30)%. Đó chính là chức năng và
nhiệm vụ của hệ thống chống hãm cứng bánh xe.

SVTH: VŨ TRUNG PHÚC

6


N TT NGHIP
GVHD: DNG QUANG
MINH
gi cho cỏc bỏnh xe khụng b hóm cng hon ton khi phanh ngt, cn phi iu
chnh ỏp sut trong dn ng phanh sao cho trt ca bỏnh xe vi mt ng thay i
trong gii hn hp quanh giỏ tr ti u. Cỏc h thng chng hóm cng bỏnh xe khi phanh
cú th s dng cỏc nguyờn lý iu chnh khỏc nh:

- Theo gia tc chm dn ca bỏnh xe c phanh.
- Theo trt cho trc.
- Theo t s vn tc gúc ca bỏnh xe v gia tc chm dn ca nú.
Nh vy h thng chng hóm cng bỏnh xe l mt trong cỏc h thng an ton ch
ng ca mt ụtụ hin i. Nú gúp phn gim thiu cỏc tai nn nguy him nh iu khin
quỏ trỡnh phanh mt cỏch ti u.
Cỏc h thng chng hóm cng bỏnh xe ó uc nghiờn cu nhiu c ngay t
nhng nm u th k XX. Ting c lỳc ú gi l AntiBlockier System v vit tt l
A.B.S, sau ny ting Anh gi l Antilock Braking System cng vit tt l A.B.S hay
ABS.
QUAẽTRầNH PHANH COẽSặDU
NG ABS

KHNG COẽABS

COẽABS

Hỡnh 1-2 Quỏ trỡnh phanh cú v khụng cú ABS trờn on ng cong
1.1.3.1.2. Nguyờn lý lm vic.
H thng chng hóm cng bỏnh xe (ABS) thc cht l mt b iu chnh lc phanh
cú mch liờn h ngc. S khi in hỡnh ca mt ABS cú dng nh trờn hỡnh v 3-3
di õy, gm:
- B phn cm bin 1, b phn iu khin 2, b phn chp hnh hay c cu thc
hin 3 v ngun nng lng 4.
SVTH: V TRUNG PHC

7

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: DƯƠNG QUANG
MINH
- Bộ phận cảm biến 1 có nhiệm vụ phản ánh sự thay đổi của các thông số được chọn
để điều khiển (thường là tốc độ góc hay gia tốc chậm dần của bánh xe hoặc giá trị độ
trượt) và truyền tín hiệu đến bộ điều khiển 2. Bộ phận 2 sẽ xử lý tín hiệu và truyền lệnh
đến cơ cấu thực hiện 3 để tiến hành giảm hoặc tăng áp suất trong dẫn động phanh.
- Chất lỏng được truyền từ xylanh chính (hay tổng van khí nén) 5 qua 3 đến các
xylanh bánh xe (hay bầu phanh) 6 để ép guốc phanh và thực hiện quá trình phanh.

Hình 1-3 Sơ đồ tổng quát của một hệ thống chống hãm cứng bánh xe
1- Cảm biến tốc độ; 2- Bộ phận điều khiển; 3- Cơ cấu thực hiện; 4- Nguồn năng lượng;
5- Xylanh chính hoặc tổng van khí nén; 6- Xylanh bánh xe hoặc bầu phanh.
Để hiểu được nguyên lý làm việc của hệ thống chống hãm cứng bánh xe, ta khảo sát
quá trình phanh xe như trên hình 3.4.

Hình 1-4 Các lực và mômen tác dụng lên bánh xe khi phanh
Nếu bỏ qua mômen cản lăn rất nhỏ và để đơn giản coi Z bx = const, thì phương trình
SVTH: VŨ TRUNG PHÚC

8


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: DƯƠNG QUANG
MINH
cân bằng mô men tác dụng lên bánh xe đối với trục quay của nó khi phanh, có dạng:
M p − Mϕ − Jb (

dω b

)=0
dt

Ở đây: Mp - Mô men phanh tạo nên bởi cơ cấu phanh.
Mφ - Mô men bám của bánh xe với đường.
Jb

- Mô men quán tính của bánh xe.

ω b - Tốc độ góc của bánh xe.

Từ đó ta có gia tốc chậm dần của bánh xe khi phanh:
εb =

dω b ( M p − M ϕ )
=
dt
Jb

Hình 1-5 Sự thay đổi các thông số khi phanh có ABS
Sự thay đổi Mp, Mφ, và εb theo độ trượt được thể hiện trên hình 3-5.
- Đoạn O - 1 – 2 biểu diễn quá trình tăng M p khi đạp phanh. Hiệu (Mp - Mφ) tỷ lệ với
gia tốc chậm dần εb của bánh xe. Hiệu trên tăng nhiều khi đường M φ đi qua điểm cực đại.
Do đó sau thời điểm này, gia tốc ε b bắt đầu tăng nhanh. Sự tăng đột ngột của gia tốc ε b
chứng tỏ bánh xe sắp bị hãm cứng và được sử dụng làm tín hiệu vào thứ nhất để điều
khiển làm giảm áp suất trong dòng dẫn động. Do có độ chậm tác dụng nhất định nào đó
(phụ thuộc vào tính chất hệ thống), sự giảm áp suất thực tế bắt đầu từ điểm 2.
- Do Mp giảm, εb giảm theo và bằng không ở điểm 3 (khi Mp - Mφ). Vào thời điểm
tương ứng với điểm 4 – mô men phanh có giá trị cực tiểu không đổi.
- Trên đoạn từ điểm 3 đến điểm 6, mô men phanh nhỏ hơn mô men bám, nên xảy ra

sự tăng tốc bánh xe. Sự tăng gia tốc góc bánh xe được sử dụng làm tín hiệu vào thứ hai
để điều khiển tăng áp suất trong hệ thống phanh (điểm 5).
SVTH: VŨ TRUNG PHÚC

9


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: DƯƠNG QUANG
MINH
- Khi tốc độ góc bánh xe tăng lên, độ trượt giảm và bởi vậy φ và Mφ cũng tăng lên.
- Tiếp theo, chu trình lặp lại. Như vậy, trong quá trình điều khiển, bánh xe lúc thì
tăng tốc lúc thì giảm tốc và buộc Mφ phải thay đổi theo chu trình kín 1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 1, giữ cho độ trượt của bánh xe dao động trong giới hạn λ 1 ÷ λ2 (hình 3-5), đảm bảo cho
hệ số bám có giá trị gần với cực đại nhất.
Trên hình 3-6 là đồ thị biểu diễn quá trình thay đổi áp suất trong dẫn động và gia tốc
chậm dần của bánh xe khi phanh có ABS theo thời gian.

Hình 1-6 Sự thay đổi áp suất trong dẫn động (a) và gia tốc chậm dần của bánh xe (b)
khi phanh có ABS
Hình 3-6 a cho thấy, quá trình phanh với ABS nói chung có 3 giai đoạn (3pha): tăng
áp suất(1-->2), giảm áp suất (2-->4) và duy trì (giữ) áp suất (4-->5). ABS làm việc với 3
giai đoạn như vậy gọi là ABS 3 pha. Một số ABS có thể không có pha duy trì áp suất- gọi
là ABS 2 pha.
Với các hệ thống chống hãm cứng bánh xe hiện nay, hệ số trượt thay đổi trong
khoảng λ1 ÷ λ2 = (15 ÷ 30)%. Tần số thay đổi áp suất trong dẫn động khí nén khoảng (3 ÷
8) Hz còn trong dẫn động thủy lực đến 20Hz.
Để thấy rõ vai trò của ABS có thể tham khảo số liệu trong bảng 1.1 nhận được khi
thử nghiệm xe du lịch trong hai trường hợp có và không có ABS và đồ thị quá trình
phanh trên hình 3-7; 3-8.
Bảng 1-1 Kết quả thí nghiệm khi phanh ôtô du lịch có trang bị ABS

(Mỗi bánh xe có một cảm biến và điều khiển riêng)
Loại đường

Tốc độ bắt đầu
phanh V(m/s)

Đường bêtông khô
Đường bêtông ướt

Quảng đường phanh Sp(m)
Có ABS

Không ABS

Mức tăng hiệu
quả phanh (%)

13,88

10,6

13,1

19,1

13,88

18,7

23,7

21,1

SVTH: VŨ TRUNG PHÚC

10


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
MINH

GVHD: DƯƠNG QUANG

Đường bêtông khô

27,77

41,1

50,0

17,8

Đường bêtông ướt

27,77

62,5

100,0

37,5

Hình 1-7 Quá trình phanh điển hình trên mặt đường trơn không có ABS

Hình 1-8 Quá trình phanh điển hình của ôtô có trang bị ABS
1.1.4. Phân loại ABS.
Mặc dù có chung một nguyên lý làm việc, nhưng các ABS có thể được thiết kế theo
nhiều sơ đồ kết cấu và biện pháp điều chỉnh áp suất khác nhau. Hệ thống ABS được phân
loại theo các phương pháp sau:

SVTH: VŨ TRUNG PHÚC

11


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: DƯƠNG QUANG
MINH
- Theo phương pháp điều khiển, ABS có thể chia thành hai nhóm lớn: điều khiển
bằng cơ khí và điều khiển điện tử.
Hình 3-9 dưới đây là sơ đồ phân loại hệ thống ABS đã được các hãng trên thế giới
chế tạo:

Hình 1-9 Sơ đồ phân loại hệ thống ABS
SVTH: VŨ TRUNG PHÚC

12

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
MINH

GVHD: DƯƠNG QUANG

Hình 1-10 Các phương pháp điều chỉnh áp suất phanh
a- Dùng bơm hồi dầu; b- Xả dầu về đường hồi; c-Dùng piston đối áp
1- Bơm dầu; 2- Bình tích năng; 3- Xi lanh chính; 4- Van nạp; 5- Van xả;
6- Cơ cấu phanh; 7- Đường hồi dầu; 8- Van điện từ chính.
- Theo thành phần kết cấu, các ABS điều khiển điện tử chia ra:
•Loại dùng kết hợp với xi lanh chính của hệ thống phanh cổ điển (còn gọi là loại
không tích hợp).
•Loại bán tích hợp.
•Loại tích hơp.
- Theo phương pháp điều chỉnh (giảm) áp suất, chia ra:
•Dùng bình tích năng và bơm hồi dầu.
SVTH: VŨ TRUNG PHÚC

13


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
MINH
•Dùng van xả dầu về bình chứa.

GVHD: DƯƠNG QUANG

•Dùng piston đối áp.
- Ngoài ra các ABS còn có thể phân loại theo số lượng cảm biến và số dòng dẫn
động điều khiển riêng rẽ.

1.1.4.1. Một số sơ đồ điển hình.
Sau đây sẽ giới thiệu một số sơ đồ ABS phổ biến dùng với dẫn động thủy lực, điều
khiển bằng điện tử.
ABS 1 kênh – RWAL (Rear Wheel Antilock) hay RABS ( Rear Antilock Braking
System) là những hệ thống chống hãm cứng hai bánh sau, điều khiển áp suất dòng dẫn
động đi đến đồng thời cả hai phanh bánh sau, nó chỉ là những hệ thống đơn giản được
thiết kế cho các loại xe thể thao, xe tải nặng, vì các loại xe này rất dễ bị hãm cứng bánh
sau khi phanh trong trường hợp non hoặc không tải.

Hình 1-11 Sơ đồ ABS 1 kênh 1 cảm biến
1- Cảm biến tốc độ; 2- Xy lanh chính; 3- Khối thủy lực; 4- Cơ cấu cung cấp năng
lượng; 5- Bơm cao áp; 6- Rơle điện ; 7- Xy lanh bánh xe.
Sơ đồ hình 3-11 sử dụng một cảm biến tốc độ bánh xe với vòng răng cảm biến đặt
trên bánh răng vành chậu của bộ vi sai cầu sau. Sơ đồ này hai bánh sau được điều khiển
chung theo modun chọn thấp (select low mode), tức là bánh xe nào có khả năng bám thấp
sẽ quyết định áp lực phanh chung cho cả cầu sau.

SVTH: VŨ TRUNG PHÚC

14


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
MINH

GVHD: DƯƠNG QUANG

Hình 1-12 Sơ đồ ABS 3 kênh 3 cảm biến
Sơ đồ hình 1-12 sử dụng hai cảm biến tốc độ bánh xe đặt ở các bánh xe cầu trước và
một cảm biến tốc độ bánh xe với vòng răng cảm biến đặt trên bánh răng vành chậu của

bộ vi sai cầu sau.

Hình 1-13 Sơ đồ ABS 3 kênh 4 cảm biến
Trên hình 3-13 là sơ đồ ABS 3 kênh có 4 cảm biến bố trí ở các bánh xe và 4 van
điều khiển. Phương án này hai bánh trước được điều khiển độc lập, hai bánh sau được
điều khiển chung theo modul thấp (select low mode), tức là bánh xe nào có khả năng bám
thấp sẽ quyết định áp lực phanh chung cho cả cầu sau. Phương án này sẽ loại bỏ được mô
men quay vòng cưỡng bức trên cầu sau tính ổn định tăng nhưng hiệu quả phanh giảm bớt.
Hầu hết các xe có bánh sau chủ động và nhiều xe bánh trước chủ động sử dụng ABS 3
kênh.
ABS 4 kênh điều khiển phanh 4 bánh xe một cách riêng biệt. Đây là hệ thống hoàn
chỉnh nhưng đắt tiền nhất và yêu cầu mỗi bánh xe phải có một cảm biến tốc độ riêng.

SVTH: VŨ TRUNG PHÚC

15


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
MINH

GVHD: DƯƠNG QUANG

Hình 1-14 Sơ đồ ABS 4 kênh 4 cảm biến
Trên hình 1-14 là sơ đồ ABS 4 kênh có 4 cảm biến bố trí ở các bánh xe và 4 van
điều khiển độc lập (sử dụng phổ biến cho xe động cơ đặt trước bánh trước chủ động).Với
phương án này các bánh xe đều được tự động điều chỉnh lực phanh sao cho luôn nằm
trong vùng có khả năng bám cực đại nên hiệu quả phanh là lớn nhất. Tuy nhiên khi phanh
trên đường có hệ số bám trái và phải không đều thì mô men quay vòng cưỡng bức lớn
tính ổn định giảm.

SVTH: VŨ TRUNG PHÚC

16


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
MINH

GVHD: DƯƠNG QUANG

Chương 2.
KẾT CÁU CÁC CHI TIẾT CỦA HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN
XE TOYOTA CORROLA ALTIS 2.0
2.1. Giới thiệu tổng quan về xe TOYOTA COROLLA ALTIS 2.0.
- Corolla Altis 2.0 là một trong ba mẫu sedan chủ lực của hảng Toyota: Camry, Altis,
Vios.
- Toyota Corolla Altis 2.0 mang phong cách thiết kế của dòng Corolla thế hệ thứ 10,
được sản xuất vào năm 2008. Corolla Altis 2.0 được trang bị động cơ xăng 3ZR-FE, dung
tích 2 lít, đi kèm với hộp số tự động 4 cấp và ứng dụng nhiều công nghệ mới nên tăng
cường cho xe khả năng vận hành mạnh mẽ những lúc cần bức phá tốc độ, và vẫn đảm
bảo độ êm dịu tiện nghi cho người ngồi trên xe.
- Thiết kế nội và ngoại thất mới của xe mang phong cách thể thao trẻ trung với
nhiều điểm nhấn sang trọng và cao cấp hơn. Bên cạnh đó xe được trang bị nhiều hệ thống
an toàn và tiện nghi: hệ thống túi khí, hệ thống chống hãm cứng bánh xe ABS nên xe
Toyota Corolla Alits 2.0 là một trong những mẫu xe hiện đang được ưa chuộng trên thế
giới.
- Dưới đây là một số hình ảnh giới thiệu xe Toyota Corolla Altis 2.0. Hình 2-1 là sơ
đồ tổng thể chung của xe và hình 2-2 là hình ảnh thực tế của xe.

Hình 2-1 Sơ đồ tổng thể xe Toyota Corolla Altis
SVTH: VŨ TRUNG PHÚC

17


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
MINH

GVHD: DƯƠNG QUANG

Hình 2-2 Hình ảnh tổng thể xe
2.1.1. Các thông số kỹ thuật chính.
Dưới đây là bảng các thông số kỹ thuật chính của xe Toyota Corolla Altis 2.0.
Bảng 2-1 Các thông số kỹ thuật chính của Toyota Corolla Altis 2.0
TT Thông số

Ký hiệu

Đơn vị

01

Kích thước bao xe

La× Ba× Ha

mm

4540 ×1760 ×1465

02

Kích thước cơ sở

L×B

mm

2600 × 1520

03

Vết lốp : Trước /sau

S1/S2

mm

1520/1520

04

Công thức bánh xe

05

Số người chở

06

Trọng lượng không tải/đầy tải

07

Khoảng sáng gầm xe

4x2
Go/Ga

Người

04

Kg

1240/1300

mm

150
3ZR-FE

- Kiểu động cơ
08

- Dung tích
- Công suất cực đại/số vòng
quay

09

Vận tốc cực đại

10

Cỡ lốp

SVTH: VŨ TRUNG PHÚC

Vmax

Cc

1987

Hp/rpm

139/5600

Km/h

210

Inch

205/ 55 R16

18

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: DƯƠNG QUANG
MINH
So với các dòng Corolla trước thì Corolla Altis 2.0 mới được trang bị thêm rất nhiều tính
năng nổi bật, tiện nghi hơn, an tòan hơn rất nhiều. Và dưới đây là bảng giới thiệu các hệ
thống trang bị của xe Toyota Corolla Altis 2.0.
Bảng 2-2 Bảng giới thiệu các trang thiết bị hệ thống của xe
Toyota Corolla Altis 2.0
TT

Tên hệ thống

Giới thiệu

01

Hộp số

4 số tự động

02

Hệ thống treo

03

Hệ thống phanh

04

Hệ thống đèn

05

Hệ thống âm thanh

AM/ FM/ MP3/ WMA

06

Hệ thống điều hòa nhiệt độ

Chỉnh tay

07

Hệ thống phanh trang bị ABS
và EBD

Có

08

Hệ thống chống trộm

Có

09

Khung hấp thụ xung lực

Có

Trước
Sau
Trước

- Độc lập, kiểu Mc Pherson
- Phụ thuộc với dầm cầu xoắn chữ H
- Dĩa thông gió 15”

Sau

- Dĩa 15”

Trước

- Halogen

Sau

- LED

2.2.1. Một số hệ thống chính.
2.2.1.1. Hộp số tự động.
- Trên hệ thống truyền lực của xe được trang bị hộp số tự động. Cho phép xe hoạt
động tối ưu nhất theo điều kiện đường xá và tốc độ động cơ, với bốn số tự động. Hình 23 dưới đây mô tả cấu tạo chung của hộp số tự động trên xe Toyota Corolla Altis 2.0.
- Ưu điểm của hộp số tự động so với hộp số thường.
+ Làm giảm mệt mỏi cho lái xe bằng cách loại bỏ các thao tác cắt ly hợp và thường

xuyên chuyển số.
+ Chuyển số một cách tự động và êm dịu tại các tốc độ thích hợp với chế độ lái xe.
+ Tránh cho động cơ và dòng dẫn động khỏi bị quá tải, do nó nối chúng bằng thủy
lực (qua biến mô) tốt hơn so với nối chúng bằng cơ khí.
SVTH: VŨ TRUNG PHÚC

19


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
MINH

GVHD: DƯƠNG QUANG

Hình 2-3 Cấu tạo hộp số tự động
1- Bộ truyền hành tinh; 2- Bộ truyền động cuối cùng; 3- Bộ biến mô.
- Hộp số tự động gồm các bộ phận chính sau:
+ Bộ biến mô
+ Bộ bánh răng hành tinh
+ Bộ điều khiển thuỷ lực
+ Bộ truyền động bánh răng cuối cùng
+ Các thanh điều khiển
- Hệ dẫn động : 1 cầu.
- Số tốc độ

: 4 số

2.2.2. Hệ thống phanh.

SVTH: VŨ TRUNG PHÚC

20


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: DƯƠNG QUANG
MINH
- Hệ thống phanh trước và sau của xe Toyota Corolla Altis 2.0 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.
2.2.3. Hệ thống phanh trên xe TOYOTA COROLLA ALTIS 2.0.
2,2.3.1. Sơ đồ và nguyên lý làm việc.
2.2.3.1.1. Sơ dồ cấu tạo.
Dưới đây là sơ đồ hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Corolla Altis. [6]

Hình 2-6 Sơ đồ hệ thống phanh ABS trên xe Toyota Corolla Altis
1,2 - Cảm biến tốc độ bánh xe trước; 3- Cảm biến tốc độ bánh xe sau; 4- ECU và Rơle;
5- Xy lanh chính.
2.2.3.1.2. Nguyên lý làm việc.
Trên hình 2-7 là sơ đồ nguyên lý của hệ thống phanh ABS (tài liệu tham khảo [6]).
Chu trình điều chỉnh áp suất trong dẫn động phanh khi ABS làm việc có 3 giai đoạn
chính: tăng áp suất, duy trì áp suất; giảm áp suất.

SVTH: VŨ TRUNG PHÚC

21

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
MINH

GVHD: DƯƠNG QUANG

Hình 2-7 Sơ đồ dẫn động hệ thống phanh ABS
1, 3, 8, 10- Van điện từ 3 vị trí; 2- Xy lanh bánh xe trước bên trái; 4- Xy lanh bánh xe sau
bên phải; 5- Bầu tích năng; 6- Mô tơ bơm; 7- Xy lanh bánh xe sau bên trái;
9- Xylanh bánh xe trước bên phải; 11- Van phân phối; 12- Xy lanh chính.
 Giại đoạn tăng áp suất, (phanh bình thường):
- Trong giai đoạn này hệ thống phanh làm việc như một hệ thống phanh bình thường
không có ABS.
- Giai đoạn này còn gọi là giai đọan tạo áp suất. Người lái hoàn toàn điều khiển áp
suất cung cấp cho các xi lanh bánh xe và các thiết bị liên quan khác.
- Sơ đồ làm việc của hệ thống như trên hình 5-3: Người lái tác dụng lên bàn đạp
phanh ép dầu từ xi lanh chính đi qua cửa “A” (đang mở) rồi qua cửa “C” đến xy lanh
bánh xe (cửa “B” đóng), ép má phanh vào đĩa phanh để thực hiện quá trình phanh. Van
một chiều (7) (thường đóng) ngăn không cho dầu đi đến bơm. Áp suất trong dẫn động tỷ
lệ với lực đạp. Khi người lái nhả phanh, dầu đi từ xy lanh bánh xe qua cửa “C” rồi qua
cửa “A“ và van một chiều (6) hồi về xy lanh chính.

SVTH: VŨ TRUNG PHÚC

22


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
MINH

GVHD: DƯƠNG QUANG

Hình 2-8 Giai đọan tăng áp suất
1- Bộ tích năng; 2- Xy lanh bánh xe; 3- Cảm biến tốc độ bánh xe; 4- Lò xo hồi vị;
5- Cuộn Solenoid; 6,7,8- Van một chiều; 9- Xy lanh chính; 10- Bơm cao áp.

 Giai đoạn giảm áp suất:
Khi một bánh xe gần bị bó cứng, ECU gửi dòng điện 5A đến cuộn solenoid của van
điện, làm sinh ra một lực từ mạnh. Van điện 3 vị trí chuyển động lên phía trên để đóng
cửa “A” và mở cửa “B” cho chất lỏng từ xi lanh bánh xe đi vào bộ tích năng (1) thoát về
vùng áp suất thấp của hệ thống, do vậy áp suất trong dẫn động phanh được giảm xuống
(hình 5-4), tránh cho các bánh xe khỏi bị hãm cứng.
Cùng lúc đó, môtơ bơm hoạt động nhờ tín hiệu từ ECU, dầu phanh được hồi trả về
xy lanh phanh chính từ bình chứa. Mặt khác van một chiều 6 và cửa “A” đóng ngăn
không cho dầu phanh từ xy lanh chính vào van điện 3 vị trí. Kết quả là áp suất dầu bên
trong xy lanh bánh xe giảm, ngăn không cho bánh xe bị bó cứng.

SVTH: VŨ TRUNG PHÚC

23


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
MINH

GVHD: DƯƠNG QUANG

Hình 2-9 Giai đoạn giảm áp suất
1- Bộ tích năng; 2- Xy lanh bánh xe; 3- Cảm biến tốc độ bánh xe; 4- Lò xo hồi vị;

5- Cuộn Solenoid; 6,7,8- Van một chiều; 9- Xy lanh chính; 10- Bơm cao áp.
 Giai đọan giữ áp suất:
Sơ đồ làm việc của giai đọan này như trên hình 5-5 : Khi áp suất bên trong xy 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
xy lanh bánh xe không đổi.
Khi dòng điện cung cấp cho cuộn Solenoid giảm từ 5A (ở chế độ giảm áp) xuống
2A (ở chế độ giữ) thì lực từ phát ra trong cuộn Solenoid cũng giảm xuống, lúc này dưới
tác dụng của lực lò xo viên bi bị ép chặt trên đế van làm cho cửa “A” và cửa “B” đóng
lại. Các van một chiều (6) và (7) chịu tác dụng của áp suất do lực đạp phanh cũng đóng
lại. Nhờ đó mà áp suất trong dẫn động phanh được giữ không đổi mặc dù người lái vẫn
tiếp tục đạp phanh.

SVTH: VŨ TRUNG PHÚC

24


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
MINH

GVHD: DƯƠNG QUANG

Hình 2-10 Giai đoạn giữ áp suất
1- Bộ tích năng; 2- Xy lanh bánh xe; 3- Cảm biến tốc độ bánh xe; 4- Lò xo hồi vị;
5- Cuộn Solenoid; 6,7,8- Van một chiều; 9- Xy lanh chính; 10- Bơm cao áp.
Khi cần tăng áp suất trong xy lanh bánh xe để tạo lực phanh lớn, ECU ngắt dòng
điện cấp cho van điện. Vì vậy cửa “A” của van điện 3 vị trí mở, và cửa “B” đóng. Nó cho
phép dầu trong xy lanh phanh chính chảy qua cửa “C” trong van điện 3 vị trí đến xy lanh
bánh xe. Mức độ tăng áp suất dầu được điều khiển nhờ lặp lại các chế độ “tăng áp” và

“giữ áp”.

SVTH: VŨ TRUNG PHÚC

25