Xây dựng quy trình kiểm tra,sửa chữa hệ thống phanh ABS trên xe toyota innova g 2008

Trờng ĐHSPKT Hng yên.

Khoa Cơ Khí Động Lực.

M C LCC L ỤC LỤCC
LỜI NÓI ĐẦU……………………………………………………………………....3
CHƯƠNG 1:CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI VÀ GIỚI THIỆU CHUNG VỀ
XE TOYOTA INNOVA G 2008
1.1.Đặt vấn đề…………………………………………………………………....4
1.2.Lịch sử phát triển của cơ cấu ABS của nước ta………………………..….5
1.3.giới thiệu chung về xe Innova G 2008 và thông số kĩ thuật của xe
CHƯƠNG 2: CẤU TẠO, HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC CỤM CHI TIẾT TRONG
HỆ THỐNG ABS XE INNOVA G 2008 VÀ GIỚI THIỆU VỀ MÁY CHẨN
ĐOÁN OBD-II
2.1.Giới thiệu chung…………………………………………………………..…8
2.1.1.Công dụng………………………………………………………………..10
2.1.2.Yêu cầu…………………………………………………………………..10
2.1.3.Nguyên tắc điều khiển cơ bản……………………………………………10
2.2.Cấu tạo và hoạt động của các cụm chi tiết và cả cơ cấu ABS…………...11
2.2.1.Cảm biến tốc độ bánh xe.……………………………………..…………11
2.2.2. Hộp điều khiển điện tử(ECU)………………………………………......12
2.2.3. Hoạt động của hệ thống phanh ABS …………………………………...13
2.3.Các chức năng kiểm tra,chẩn đốn và an tồn……………………….….16
2.3.1.Điều khiển các rơle………………………………………….…………..16
2.3.2.Chức năng kiểm tra ban đầu và kiểm tra cảm biến…………………….16
2.3.3.Chức năng chẩn đốn………………………………………………..…..16
2.3.4.Chức năng an tồn………………………………………...……………..17
2.4. Giới thiệu về máy chẩn đoán OBD-II........................................................17
2.4.1. máy chẩn đoán là gì……………………………………………………17
2.4.2.cách sử dụng máy chẩn đốn……………………………………………18
2.4.3.Cách đọc DTC…………………………………………………………..21

CHƯƠNG 3:HƯ HỎNG,KIỂM TRA CHẨN ĐOÁN VÀ SỬA CHỮA CỦA CƠ
CẤU PHANH CHỐNG HÃM CỨNG BÁNH XE ABS XE TOYOTA INNOVA
G 2008
3.1.Hư hỏng và cách khắc phục…………………………………………….…22
3.1.1.Khi sửa chữa ABS tổng quát cần lưu ý.…………. …..………….……...22
3.1.2.Hư hỏng ban đầu……………………………………………………...….22
3.1.3.Hư hỏng, nguyên nhân và mã chẩn đốn……………………………..…23
3.2.Chẩn đốn…………………………………………………………………..24
3.2.1.Khi khơng dùng máy chẩn đốn………………………………………...24
3.2.2.Khi dùng máy chẩn đốn………………………………………………..26
3.3.Quy trình sửa chữa………………………………………………………...30
3.4.Thao tác tháo, lắp và kiểm tra bộ chấp hành thủy lực…………………..31
3.3.1.Tháo bộ thủy lực trên xe……………………………………………..….31
3.3.2.Kiểm tra bộ chấp hành thủy lực……………………………………..…..33
3.3.3.Lắp bộ chấp hành thủy lực…………………………………………….36
3.5.Tháo/lắp kiểm tra cảm biến tốc độ bánh xe……………………………....40
Đồ án môn học án môn họcc

1


Trờng ĐHSPKT Hng yên.

Khoa Cơ Khí Động Lực.

3.5.1.Quy trỡnh thỏo cảm biến tốc độ bánh xe..…………………………….…40
3.5.2.Kiểm tra tốc độ bánh xe...…………………………………….................42
3.5.3.Lắp cảm biến tốc độ bánh xe……………………………………………46
KẾT LUẬN CHUNG……………………………………………………………....49
TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………….....50

LỜI NĨI ĐẦU
Đồ án mơn học án mơn họcc

2


Trờng ĐHSPKT Hng yên.

Khoa Cơ Khí Động Lực.

Ngày nay, nền kinh tế xà hội phát triển mạnh mẽ, nhu cầu di chuyển đi lại
tăng cao, ôtô là phơng tiện tham gia lu thông trên đờng bộ có số luợng lớn. Khi đời
sống ngày một nâng cao thì yêu cầu về an toàn cho ngời và phuơng tiện cũng phải
nâng cao và một trong những cơ cấu đảm bảo sự an toàn trên ôtô là hệ thống phanh.
Do mật độ ôtô trên đờng ngày càng lớn và tốc độ chuyển động ngày càng cao
cho nên vấn đề tai nạn giao thông trên đờng là vấn đề cấp thiết hàng đầu luôn cần
phải quan tâm. ở nớc ta những năm gần đây số vụ tai nạn và số ngời chết do tai nạn
là rất lớn. Theo thống kê của các nớc thì trong tai nạn giao thông đờng bộ 60-70%
do con ngời gây ra, 10-15% do h hỏng máy móc, trục trặc về kỹ thuật và 20-30% do
đờng xá xấu. Trong nguyên nhân h hỏng do máy móc, trục trặc về kỹ thuật thì tỷ lệ
tai nạn do các cụm của ôtô gây nên đợc thống kê nh sau: Phanh chân 52,2-74,4%,
phanh tay 4,9-16,1%, l¸i 4,9-19,2%, chiÕu s¸ng 2,3-8,7%, b¸nh xe 2,5-10%, các h
hỏng khác 2-18,2%.
Từ các số liệu nêu trên thấy r»ng, tai n¹n do hƯ thèng phanh chiÕm tû lƯ lớn
nhất trong các tai nạn do kỹ thuật gây lên. Chính vì thế mà hiện nay hệ thống phanh
ngày càng đợc cải tiến, tiêu chuẩn về thiết kế chế tạo và sử dụng hệ thống phanh
ngày càng nghiêm ngặt và chặt chẽ.
Chính vì thế, em đà chọn đề tài Xây dựng quy trình kim tra,sửa chữa hệ
thống phanh ABS trờn xe Toyota Innova G 2008 để tìm hiểu nghiên cứu về kết

cấu cơ bản của hệ thống phanh ABS . Đồng thời giúp cho việc bảo dưỡng, sửa chữa
hệ thống phanh ABS đạt hiệu quả, đảm báo an toàn cho người và xe trong quá trình
vận hành
Em xin chân thành cảm ơn TS. Đinh Ngọc Ân người trực tiếp hướng dẫn cùng
các thầy trong bộ môn ôtô, Khoa Cơ Khí Động Lực - Trường ĐHSPKT Hưng Yên
đã giúp đỡ chúng em trong quá trình thực hiện đề tài.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hưng yên, ngày...tháng... năm …..
Sinh viên
Phạm Thành Dương

CHƯƠNG I. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI VÀ GIỚI THIỆU CHUNG VỀ
XE TOYOTA INNOVA G 2008
1.1. Đặt vấn đề.

Đồ án môn học án môn họcc

3


Trờng ĐHSPKT Hng yên.

Khoa Cơ Khí Động Lực.

C cu phanh là cơ cấu an tồn chủ động của ơ tơ, dùng để giảm tốc độ hay
dừng và đỗ ôtô trong những trường hợp cần thiết. Nó là một trong những cụm tổng
thành chính và đóng vai trị quan trọng trong việc điều khiển ô tô trên đường.
Chất lựơng của một cơ cấu phanh trên ô tô được đánh giá thông qua tính hiệu
quả phanh (thể hiện qua các chỉ tiêu như quãng đường phanh, gia tốc chậm dần, thời
gian phanh và lực phanh), đồng thời đảm bảo tính ổn định chuyển động của ô tô khi

phanh. Đây là vấn đề luôn được quan tâm và nghiên cứu của các nhà khoa học, các
chuyên gia kỹ thuật trong ngành công nghiệp ôtô.
Nền công nghiệp ôtô đang ngày càng phát triển mạnh, số lượng ô tô tăng
nhanh, mật độ lưu thông trên đường ngày càng lớn. Các xe ngày càng được thiết kế
với công suất cao hơn, tốc độ chuyển động nhanh hơn thì yêu cầu đặt ra với cơ cấu
phanh cũng càng cao và nghiêm ngặt hơn. Một ơ tơ có cơ cấu phanh tốt, có độ tin
cậy cao thì mới có khả năng phát huy hết cơng suất, xe mới có khả năng chạy ở tốc
độ cao, tăng tính kinh tế nhiên liệu, tính an tồn và hiệu quả vận chuyển của ô tô.
Một vấn đề lớn và cũng là bài toán quan trọng cần phải giải quyết đối với hoạt
động của cơ cấu phanh, đó là khi ơ tơ phanh gấp hay phanh trên các loại đường có
hệ số bám thấp như đường trơn, đường đóng băng, tuyết thì dễ xảy ra hiện tượng
sớm bị hãm cứng bánh xe, tức hiện tượng xe bị trựơt lết trên đường khi phanh. Khi
đó quãng đường phanh sẽ kéo dài hơn, tức hiệu quả phanh thấp đi, đồng thời dẫn
đến tình trạng mất ổn định hướng và khả năng điều khiển của ô tô. Nếu các bánh xe
trước sớm bị bó cứng làm cho xe không thể chuyển hướng theo sự điều khiển được,
nếu các bánh sau bị bó cứng, do sự khác nhau về hệ số bám giữa bánh trái và bánh
phải với mặt đường nên làm đuôi xe bị lạng, xe bị trượt ngang của các bánh xe dễ
dẫn đến các hiện tượng quay vịng thừa làm mất tính ổn định khi xe quay vịng.
Để giải quyết bài tốn về vấn đề hiệu quả và tính ổn định khi phanh này, phần
lớn các ô tô hiện đại đều được trang bị. Cơ cấu cơ cấu chống hãm cứng bánh xe khi
phanh, gọi là cơ cấu . Anti- lock Bracking System. và thường được viết và gọi tắt là
cơ cấu ABS. Cơ cấu hoạt động chống hiện tượng bị hãm cứng của bánh xe bằng
cách điều khiển thay đổi áp suất dầu tác dụng lên các cơ cấu phanh ở các bánh xe
ngăn khơng cho nó bị hãm cứng khi phanh trên đường trơn hoặc khi phanh gấp,
đảm bảo tính hiệu quả và tính ổn định của ơ tơ trong q trình phanh.
Ngày nay, ABS đã giữ vai trị quan trọng không thể thiếu trong các cơ cấu
phanh hiên đại, đã trở thành tiêu chuẩn bắt buộc đối với phần lớn các nước trên thế
giới. Ở thị trường Việt Nam, ngoài một phần lớn các xe nhập cũ đã qua sử dụng,
một số loại xe được lắo ráp trong nướccũng trang bị cơ cấu này
Để sử dụng và khai thác có hiệu quả tất cả các tính năng ưu việt của cơ cấu ABS

nói riêng và của ơ tơ nói chung, việc thực hiện đề tài xây dựng quy trình kiểm
tra,sửa chữa Hệ thống phanh ABS là hết sức quan trọng cần đặt lên hàng đầu.

1.2. Sơ lược về nội dung và các thiết bị, mơ hình về cơ cấu ABS ở nước ta
trong thời gian qua.
Nhờ sự phát triển nhanh về khoa học kỹ thuật, trên thế giới đã có rất nhiều
cơng trình nghiên cứu về cơ cấu phanh ABS và đưa vào ứng dụng có hiệu quả, ngày
Đồ án môn học án môn họcc

4


Trờng ĐHSPKT Hng yên.

Khoa Cơ Khí Động Lực.

cng ci tin và tối ưu hố q trình điều khiển của cơ cấu. Theo đó nội dung
chương trình và cơng nghệ chế tạo mơ hình để phục vụ cho cơng tác giảng dạy cũng
được làm rất tốt. Những kết quả mới, cơ cấu mới được đưa ra sử dụng bên ngoài
cũng đều được đưa lên mơ hình để giảng dạy.
Các mơ hình cơ cấu phanh ABS thường được chế tạo dựa trên các chi tiết thật
của ơ tơ và có các dạng: Mơ hình các cụm chi tiết rời, mơ hình cắt các chi tiết, mơ
hình cấu tạo của cơ cấu và mơ hình làm việc. Các mơ hình làm việc của cơ cấu ABS
do các công ty chuyên sản xuất thiết bị dạy học ở các nước sản xuất được thiết kế
trên xa bàn và bố trí đầy đủ như một cơ cấu thật trên xe, có thể xem như một cơ cấu
phanh trên xe thu nhỏ lại, giá thành của các mơ hình như vậy là rất cao.
Viện vật lý có chế tạo một số mơ hình hoạt động của cơ cấu ABS nhưng trên
cơ sở các thiết bị của cơ cấu phanh xe máy, lập trình chương trình điều khiển, cũng
không giống như hoạt động của cơ cấu phanh thật.

1.3.giới thiệu chung về xe Innova G 2008 và thông số kĩ thuật của xe
1.3.1.giới thiệu về xe Toyota Innova G 2008

Hình 1.xe Toyota Innova G 2008
Xe Toyota Innova G 2008 thuộc dòng xe đa dụng SUV với 8 chỗ ngồi thích hợp
là xe của mọi gia đình.với động cơ 2.0 cải tiến và thiết kế khí động học hồn hảo
giúp xe tăng tốc rất tốt ,chạy ổn định,giảm thiểu cản gió và tiết kiệm nhiên liệu.
1.3.2.bảng thơng số kĩ thuật của xe Toyota Innova G 2008
Toyota Innova có 2 loại: Innova G và Innova J

Đồ án môn học án môn họcc

5


Trờng ĐHSPKT Hng yên.

Khoa Cơ Khí Động Lực.

Bng:2.1ng:2.1
Loi xe
ng c

Innova G

Innova J

2.0 lít (1TR-FE) 2.0 lít (1TR-FE)

Hộp số

5 số tay

5 số tay

Số chỗ ngồi

8 chỗ

8 chỗ

Bảng:2.1ng: 2.2
Loại xe
Trọng lượng toàn tải
Trọng lượng khơng tải
Dài x rộng x cao tồn bộ
Chiều dài cơ sở
Chiều rộng cơ sở
Khoảng sáng gầm xe

Innova G
Innova J
2170 kg
2600 kg
1530 kg
1515 kg
4555mm x 1770mm x 1745mm
2750 mm
2750 mm
1510 mm

1510 mm
176 mm
176 mm

Bảng:2.1ng: 2.3
Loại động cơ
Kiểu
Dung tích cơng tác
Đường kính xy lanh D
Hành trình piston S
Tỉ số nén
Cơng suất tối đa
Mô men xoắn tối đa
Hệ thống phun nhiên liệu
Tiêu chuẩn khí xả
Cơ cấu phối khí
Thời
Mở
Nạp
điểm
Đóng
phối
Mở
Xả
Đóng
khí
Độ nhớt /cấp độ của dầu bôi
trơn

Đồ án môn học án môn họcc

1TR-FE
4 xilanh thẳng hàng, 16 van, cam kép
DOHC có VVT-I, dẫn động xích.
1998 cm3
86 mm
86 mm
9,8
100Kw/5600 rpm
182/4000 (N.m/rpm)
L-EFI
Euro Step 2
16 xupap dẫn động bằng xích,có VVT-i
520~00 BTDC
120~640 ABDC
440 BTDC
80 ABDC
5W-30/API SL, SJ, EC or ILSAC

6


Trờng ĐHSPKT Hng yên.

Khoa Cơ Khí Động Lực.

Bng:2.1ng: 2.4
Loi
Treo trc
Treo sau

Phanh trước
Phanh sau
Bán kính quay vịng tối thiểu
Dung tích bình xăng
Vỏ và mâm xe

Innova G
Innova J
Độc lập với lò xo cuộn, đòn kép và
thanh cân bằng
4 điểm liên kết, lò xo cuộn và tay địn
bên
Đĩa thơng gió
Tang trống
5,4 m
55 lit
205/65R15 Mâm
195/70R14 Thép,
đúc
chụp kín

CHƯƠNG 2
CẤU TẠO, HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC CỤM CHI TIẾT TRONG HỆ
THỐNG ABS XE INNOVA G 2008 VÀ GIỚI THIỆU VỀ MÁY CHẨN
ĐOÁN OBD-II
2.1. Giới thiệu chung.
Đồ án môn học án môn họcc

7

Trờng ĐHSPKT Hng yên.

Khoa Cơ Khí Động Lực.

C cu ABS được thiết kế dựa trên cấu tạo của một cơ cấu phanh thường.
Ngồi ra các cụm bộ phận chính của một cơ cấu phanh như cụm xy lanh chính, bầu
trợ lực, cơ cấu phanh bánh xe, các van điều hoà lực phanh.Để thực hiện chức năng
chống hãm cứng bánh xe khi phanh, thì cơ cấu ABS cần trang bị thêm các bộ phận
như : cảm biến tốc độ bánh xe, hộp diều khiển điện tử (ECU), bộ chấp hành thuỷ
lực, bộ chẩn đoán, báo lỗi.
Một cơ cấu ABS bao gồm 3 cụm bộ phận chính :
- Cụm tín hiệu vào gồm các cảm biến tốc độ bánh xe, công tắc báo phanh, …
có nhiệm vụ gửi thơng tin tốc độ bánh xe, tín hiệu phanh về hộp điều khiển điện tử
(ECU), dưới dạng tín hiệu điện.
- Hộp điều khiển điện tử (ECU) có chức năng nhận và xử lý các tín hiệu vào,
đưa tín hiệu điều khiển đến bộ chấp hành thuỷ lực, điều khiển q trình phanh
chống bó cứng bánh xe.
- Bộ phận chấp hành gồm có bộ điều khiển thuỷ lực, bộ phận hiển thị đèn báo
phanh ABS, bộ phận kiểm tra, chẩn đốn.
Trong đó :
+ Bộ điều khiển thuỷ lực nhận tín hiệu điều khiển từ ECU thực hiện quá trình
phân phối áp suất dầu đến các cơ cấu phanh bánh xe.
+ Bộ phận hiển thị đèn báo phanh và bộ phận kiểm tra chẩn đốn có chức năng
báo cho người lái xe biết khi cơ cấu ABS gặp sự cố, dưới dạng các xung điện hoặc
là tín hiệu nhấp nháy của đèn báo.
Trên các xe đời mới hiện nay, thường ECU được lắp tích hợp chung,thành
một cụm với bộ điều khiển thủy lực. Điều này giúp giảm xác suất hư hỏng về đường
dây điện và dễ kiểm tra sửa chữa.

Đồ án môn học án môn họcc

8


Trờng ĐHSPKT Hng yên.

Khoa Cơ Khí Động Lực.

S h thống phanh chống hãm cứng bánh xe ABS trên xe Innova G 2008

Đồ án môn học án môn họcc

9


Trờng ĐHSPKT Hng yên.

Khoa Cơ Khí Động Lực.

2.1.1 Cụng dng.
H 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.
- Ngồi ra hệ thống phanh cịn có nhiệm vụ giữ cho ơ tơ 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 ơ tơ máy kéo chuyển động an tồn ở mọi chế độ làm việc.
- Nhờ đó ơ tơ máy kéo mới có thể phát huy hết khả năng động lực, nâng cao tốc
độ và năng suất vận chuyển của xe máy.

2.1.2 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 tồn
cho hành khách và hàng hóa.
- Giữ cho ô tô máy kéo đứng yên khi cần thiết, trong thời gian khơng hạn chế.
- Đảm bảo tính ổn định và điều khiển của ôtô máy kéo khi phanh.
- Khơng 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 thốt nhiệt tốt.
- Điều khiển nhẹ nhàng, thuận tiện, lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển
nhỏ.
2.1.3.Nguyên tắc điều khiển cơ bản của cơ cấu ABS như sau:
- Các cảm biến tốc độ bánh xe nhận biết tốc độ góc của các bánh xe và gửi tín
hiệu về ECU dưới dạng các xung điện áp xoay chiều.
- ECU theo dõi tình trạng các bánh xe bằng cách tính tốc độ xe và sự thay đổi tốc
độ bánh xe, xác định mức trượt dựa trên tốc độ các bánh xe.
- Khi phanh gấp hay phanh trên những đường ướt, trơn trượt có hệ số bám thấp,
ECU điều khiển bộ chấp hành thuỷ lực cung cấp áp suất dầu tối ưu cho mỗi xy lanh
phanh bánh xe theo các chế độ tăng áp, giữ áp hay giảm áp để duy trì độ trượt nằm
trong giới hạn tốt nhất, tránh bị hãm cứng bánh xe khi phanh.

Đồ án môn học

10

Trờng ĐHSPKT Hng yên.

Khoa Cơ Khí Động Lực.

2.2. Cu to và nguyên lý làm viêc của các cụm chi tiết và cả cơ cấu ABS .
2.2.1. 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 trước

Hình 2.3: Vị trí lắp cảm biến.
Nam chân vĩnh cửu

Nam ch©n
vÜnh cửu

Cn d©y
Lâi
`

Cuộn dây

Ra

Rơto cảm biến

A

Hình 2.4: Cảm biến tốc độ bánh xe loại điện từ.
Tuỳ theo cách điều khiển khác nhau, các cảm biến tốc độ bánh xe thường được
gắn ở mỗi bánh xe để đo riêng rẽ từng bánh hoặc được gắn ở vỏ bọc của cầu chủ
động, đo tốc độ trung bình của hai bánh xe dựa vào tốc độ của bánh răng vành chậu. Ở
bánh xe, cảm biến tốc độ được gắn cố định trên các giá đỡ của các bánh xe, vành răng
cảm biến được gắn trên đầu ngoài của bán trục hay trên cụm moay ơ bánh xe, đối diện
và cách cảm biến tốc độ một khe hở nhất định gọi là khe hở từ.
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.
2.2.1.1 Cấu tạo:
Gồm một nam châm vĩnh cửu, một cuộn dây quấn quanh lõi từ, hai đầu cuộn dây
được nối với ECU (hình 2.4)
2.2.1.2 Nguyên lý làm việc.
Khi bánh xe quay, vành răng quay theo, khe hở A giữa hai đầu lõi từ và vành răng
thay đổi, từ thông biến thiên làm xuất hiện trong cuộn dây một sức điện động xoay
chiều dạng hình sin có biên độ và tần số thay đổi tỉ lệ theo tốc độ góc của bánh

Đồ án môn học

11


Trờng ĐHSPKT Hng yên.

Khoa Cơ Khí Động Lực.

xe(hỡnh 2.5). Tớn hiệu này liên tục được gửi về ECU. Tuỳ theo cấu tạo của cảm biến,
vành răng và khe hở giữa chúng, các xung điện áp tạo ra có thể nhỏ dưới 100mV ở tốc
độ thấp, hoặc cao hơn 100V ở tốc độ cao.
+V

Ở tốc độ cao
Ở tốc độ thấp

0

-V

Hình 2.5:Tín hiệu diên áp ở tốc độ bánh xe
Khe hở không khí giữa lõi từ và đỉnh răng của vành răng cảm biến chỉ khoảng
1mm và độ sai lệch phải nằm trong giới hạn cho phép. Cơ cấu ABS sẽ không làm
việc tốt nếu khe hở nằm ngoài giá trị tiêu chuẩn.
2.2.2. Hộp điều khiển điện tử (ECU).
2.2.2.1. Chức năng của hộp điều khiển điện tử (ECU).
Nhận biết thông tin về tốc độ góc của 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 để:
+Cung cấp tín hiệu điều khiển đến bộ chấp hành thuỷ lực.
+Thực hiện chế độ kiểm tra, chẩn đoán, lưu giữ mã hư hỏng và chế độ an tồn và
gửi thơng tin thơng qua các đèn tín hiệu là sự nhấp nháy của đèn.

Xử lý điều
khiển

1

Logic điều
khiển

Chuẩn

đốn an
tồn lỗi

2 3
Tác động
áp suất
dầu

Hình 2.9 :Các chức năng điều khiển của ECU
1: Cảm biến tốc độ bánh xe.
2: Xylanh phanh bánh xe.
3: áp suất dầu phanh.

Đồ án môn học

12


Trờng ĐHSPKT Hng yên.

Khoa Cơ Khí Động Lực.

2.2.2.2. Cu to.
Cu tạo của ECU là một tổ hợp các vi xử lý, được chia thành 4 cụm chính và
nhận các vai trị khác nhau (hình 2.9)
- Phần xử lý tín hiệu.
- Phần logic điều khiển.
- Bộ phận an toàn.
- Bộ chẩn đốn và lưu giữ mã lỗi.
a, 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 bánh xe, sự giảm tốc của xe, … có thể
phát sinh trong q 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.
b, Phần lôgic điều khiển.
Dựa trên các tín hiệu vào, phần logic tính tốn 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 từ phần lơgic điều khiển,điều khiển các van điện từ trong bộ chấp
hành thuỷ lực, làm thay đổi áp suất dầu cung cấp đến các cơ cấu phanh theo các chế
độ tăng, giữ và giảm áp suất.
c, Bộ phận an toàn.
Một mạch an toàn ghi nhận những trục trặc của các tín hiệu trong cơ cấu cũng
như bên ngồi có liên quan. Nó cũng can thiệp liên tục vào trong q trình điều khiển
của cơ cấu. Khi có một lỗi bị phát hiện thì cơ cấu ABS được ngắt và được báo cáo cho
người lái thông qua đèn báo ABS được bật sáng.
Mạch an toàn liên tục giám sát điện áp bình ắc quy. Nếu điện áp nhỏ dưới mức
quy định thì cơ cấu ABS được ngắt cho đến khi điện áp đạt trở lại trong phạm vi qui
định, lúc đó cơ cấu lại đặt trong tình trạng sẵn sàng hoạt động. Mạch an toàn cũng kết
hợp một chu trình kiểm tra
d, Bộ chuẩn đốn 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 sẽ ghi và lưu lại các lỗi hư hỏng
trong bộ nhớ dưới dạng các mã lỗi hư hỏng, nhưng cũng có những mã lỗi khơng thể tự
xố được kể cả khi tháo cả cực bình ắc quy. Trong trường hợp này, sau khi sửa chữa
xong phải tiến hành xoá mã lỗi hư hỏng theo qui định của nhà chế tạo.
2.2.3.Hoạt động của hệ thống phanh ABS

Đồ án môn học

13


Trờng ĐHSPKT Hng yên.

Khoa Cơ Khí Động Lực.

S mch điện ABS
Đèn báo phanh
Cơng tắc báo
mức dầu phanh
Khố điện

Cầu chì
Gauge

Rơle điều khiển ABS

W
IG

Giắc sửa chữa
Bộ chấp hành ABS

FL ABS
Rơle môtơ
FL ALT

MR

MT
Mơtơ
bơm
RF SOL*
SFR
LF SOL*
SFL

FL MAIN

BAT
STP
FR+
FRFL+
FL-

ABS ECU
AST

Rơle van điện

Cầu chì STOP

Cơng tắc đèn phanh

Đèn báo ABS

Cầu chì ECU IG
FL AM

Cầu chì
DOME

Cơng tắc
phanh tay

RR+
RR-

RL+
RL-

RR SOL*
SRR
LR SOL*

TC
TS

SRL
GS1
GS2
SR
GST
R GND GND

Cảm biến
tốc độ
trước - phải

Cảm biến
tốc độ
trước - trái
Cảm biến
tốc độ
sau - phải
Cảm biến
tốc độ
sau - trái

Cảm biến báo
đèn hỏng

Đèn phanh

Giắc kiểm tra
Cảm biến giản
tốc (4WD)

SOL*: Van điện

Hình 2.10: Sơ đồ mạch điện ABS của xe TOYOTA INNOVA G 2008
* Quá trình điều khiển chống hãm cứng bánh xe khi phanh.
ECU điều khiển các van điện trong bộ chấp hành thuỷ lực đóng mở các cửa van,
thực hiện các chu trình tăng, giữ và giảm áp suất ở các xylanh làm việc các bánh xe,
giữ cho bánh xe khơng bị bó cứng bằng các tín hiệu điện. Có hai phươg pháp điều
khiển:
- Điều khiển bằng cường độ dòng điện cấp đến các van điện, phương pháp này
sử dụng đối với các van điện 3 vị trí. Phần lớn hiện nay đang điều khiển ở 3 mức
cường độ dòng điện là: 0; 2 và 5A tương ứng với các chế độ tăng, giữ và giảm áp suất.

- Điều khiển bằng điện áp 12V cấp đến các van điện, phương pháp này sử dụng
đối với các van điện 2 vị trí.
Mặc dù tín hiệu đến các van điện là khác nhau đối với từng loại xe là khác nhau
nhưng việc điều khiển tốc độ các bánh xe về cơ bản là giống nhau. Các giai đoạn điều
khiển được thể hiện như ( hình 2.11).

Đồ án mơn học

14


Trờng ĐHSPKT Hng yên.

Khoa Cơ Khí Động Lực.

Tc xe C
A

Tốc độ

B

D

Tốc độ
bánh xe
+

Gia tốc
bánh xe

0
-

giảm
giữ
tăng

Áp suất
dầu
xylanh
bánh xe

Thời gian(s)

Hình 2.11: Điều khiển chống hãm cứng bánh xe khi phanh.
Khi phanh, áp suất dầu trong mỗi xylanh bánh xe tăng lên và tốc độ xe giảm
xuống. Nếu có bánh xe nào có xu hướng bị bó cứng ECU điều khiển giảm áp suất dầu
ở bánh xe đó.
Giai đoạn A:
ECU điều khiển van điện ở chế độ giảm áp, vì vậy giảm áp suất dầu ở xylanh
bánh xe. Sau đó ECU chuyển các van điện sang chế độ giữ áp để theo dõi sự thay đổi
về tốc độ của các bánh xe, nếu thấy cần giảm thêm áp suất ở bánh nào thì nó sẽ điều
khiển giảm tiếp áp suất ở bánh đó.
Giai đoạn B:
Tuy nhiên, khi giảm áp suất dầu lực phanh tác dụng lên bánh xe lại giảm đi
không đủ hãm xe dừng lại nên ECU liên tục điều khiển các van điện chuyển sang chế
độ tăng và giữ áp.
Giai đoạn C:
Khi áp suât dầu tăng từ từ như trên làm cho bánh xe có xu hướng lại bị bó cứng

vì vậy các van điện được điều khiển sang chế độ giảm áp.
Giai đoạn D:
Do áp suất dầu trong bánh xe lại giảm (giai đoạn C),ECU lại bắt đầu điều khiển
tăng áp như (giai đoạn B) và chu kỳ được lặp đi lặp lại cho đến khi xe dừng hẳn.

Đồ án môn học

15


Trờng ĐHSPKT Hng yên.

Khoa Cơ Khí Động Lực.

2.3.Cỏc chc nng kiểm tra, chẩn đốn và an tồn.
2.3.1. Điều khiển các rơle.
Để đảm bảo an toàn cho cơ cấu phanh, ECU chỉ điều khiển các rơle van điện và
motor bơm hoạt động khi thoả mãn đồng thời các điều kiện sau.(hình 2.19).

Rơ le
motơ

Rơ le
Điều khiển
ABS

Bộ chấp
hành ABS

M Bơm

Rơ le
Van điện

RF SOL

ABS
ECU

LF SOL
RR SOL
LR SOL

Ac quy

Hình 2.19: Sơ đồ điều khiển các rơ le van điện và mô tơ bơm.
2.3.1.1. Rơle van điện.
Khố điện bật
Chức năng kiểm tra ban đầu đã hồn thành.
Khơng tìm thấy hư hỏng trong q trình chẩn đốn.
2.3.1.2. Rơle motor bơm.
ECU bật rơle motor khi tất cả các điều kiện sau đều thoả mãn.
+ABS đang hoạt động hay chức năng kiểm tra ban đầu đang thực hiện.
+Rơle van điện bật.
ECU tắt rơle motor nếu có bất kỳ điều kiện nào ở trên không thoả mãn.
2.3.2. Chức năng kiểm tra ban đầu và kiểm tra các cảm biến.
ECU kích hoạt van điện và motor bơm theo thứ tự để kiểm tra cơ cấu 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 khố điện, ABS cịn có chức năng kiểm tra mức
điện áp của các cảm biến tốc độ bánh xe, cảm biến giảm tốc khi xe chạy.
2.3.3. Chức năng chẩn đốn.

Nếu có 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 lái xe biết hư hỏng đã xảy ra, ECU cũng sẽ lưu
mã chẩn đoán của bất kỳ hư hỏng nào (hình 2.20).

Đồ án mơn học

16


Trờng ĐHSPKT Hng yên.

Khoa Cơ Khí Động Lực.

ABS
Hỡnh 2.20: ốn báo ABS.
2.3.4. Chức năng an tồn.
Khi có hư hỏng trong cơ cấu truyền tín hiệu đến ECU, dịng điện từ ECU đến bộ
chấp hành thuỷ lực bị ngắt. Kết quả là hệ thống phanh làm việc giống như ABS không
hoạt động, do đó đảm bảo được chức năng phanh thường, tránh các ứng xử không
đúng của cơ cấu
2.4.Giới thiệu về máy chẩn đốn OBD-II
2.4.1.máy chẩn đốn là gì
Hệ thống OBD là một chức năng tự chẩn đoán của xe được cung cấp bởi ECU.Dựa
vào các tín hiệu nhận được từ các cảm biến mà phát hiện ra tình trạng của xe.ECU
truyền các tín hiệu đến các bộ chấp hành một cách tối ưu cho tình trạng hiện tại.ECU
nhận các tín hiệu từ các cảm biến ở dạng điện áp,sau đó ECU có thể xác định các tình
trạng của hệ thống bằng cách phát hiện các thay đổi điện áp của tín hiệu đã được phát
ra từ các cảm biến.Vì vậy,ECU thường xuyên kiểm tra các tín hiệu(điện áp) đầu
vào,rồi so sánh chúng với giá trị chuẩn đã được lưu giữ trong bộ nhớ của ECU,và xác
định ra bất cứ tình trạng bất thường nào.

Máy chẩn đốn loại màn hình cảm ứng

Đồ án môn học

17


Trờng ĐHSPKT Hng yên.

Khoa Cơ Khí Động Lực.

Mỏy chn oỏn loại sử dụng phím bấm
Các DTC được lưu trong ECU có thể hiển thị trên máy chẩn đốn bằng cách nối
trực tiếp với ECU.Hơn nữa máy chẩn đốn có thể xóa các DTC khỏi bộ nhớ của
ECU.Ngồi ra máy chẩn đốn cịn có các chức năng khác như hiển thị các dữ liệu
thông tin bằng cách liên lạc với ECU qua các cảm biến khác nhau,hoặc dùng như một
vôn kế hoặc máy hiện sóng
2.4.2.cách sử dụng máy chẩn đốn
2.4.2.1.nối cáp của máy chẩn đoán
Để nối máy chẩn đoán với một xe,hãy chọn và truy cập vào loại xe và hệ thống để
kiểm tra dữ liệu hoặc các DTC trên máy chẩn đốn.Sau đó chọn và dùng một cáp có
thể nối được với giắc DLC (giắc nối truyền dữ liệu) mà nó xuất hiện trên màn hình
hiển thị của máy chẩn đốn

Đồ án mơn học

18

Trờng ĐHSPKT Hng yên.

Khoa Cơ Khí Động Lực.

1.Loi gic DLC3
Dựng các cáp DLC hoặc DLC3 ở các xe cho thị trường Châu Âu hoặc các nước
dùng chung,hãy nối một VIM (môđun giao diện với xe) giữa DLC và DLC3
2.Loại giắc DLC1 hoặc DLC2
Dùng một cáp DLC,VIM,và một cáp DLC1 hoặc DLC2
Khi nối cáp DLC1 hoặc DLC3 thì điện áp ắc quy sẽ tự động cấp vào máy chẩn đoán
2.4.2.2.vận hành phím bấm

Đồ án mơn học

19


Trờng ĐHSPKT Hng yên.

Khoa Cơ Khí Động Lực.

2.4.2.3.Mn hỡnh

ỏn môn học

20