Đồ Án Lắp Đặt Mô Hình Hệ Thống Phanh Abs Xe Lexus.docx

I
Viết thuê đề tài giá rẻ trọn gói - KB Zalo/Tele : 0973.287.149
Luanvanmaster.com– Cần Kham Thảo - Kết bạn Zalo/Tele : 0973.287.149
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỒ ÁN LẮP ĐẶT MÔ HÌNH HỆ THỐNG PHANH ABS XE
LEXUS

II
MỤC LỤC
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ ..........Error!
Bookmark not defined.
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪNError! Bookmark not defined.
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ..Error! Bookmark not defined.
MỤC LỤC .....................................................................................................II
DANH MỤC HÌNH VẼ................................................................................ IX
DANH MỤC BẢNG ..................................................................................XIII
CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG BẢNG THUYẾT MINH ..............................XIV
LỜI NÓI ĐẦU............................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài:............................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................... 2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu........................................................ 2
4. Nội dung nghiên cứu........................................................................... 2
5. Phương pháp nghiên cứu:.................................................................... 2
6. Giới hạn đề tài:................................................................................... 2
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH ABS ........................... 4
1.1. Quá trình phát triển của hệ thống phanh ABS ........................................ 4
1.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước ............................................. 7
1.3. Nhiệm vụ và yêu cầu đối với hệ thống phanh......................................... 7
1.4. Đặc điểm hệ thống phanh thủy lực trên xe du lịch sản xuất tại Việt Nam. 8
1.5. Lý do nghiên cứu hệ thống phanh ABS xe Toyota innova................... 10
CHƯƠNG 2 : CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA CỤM CHI TIẾT CỦA HỆ
THỐNG ABS............................................................................................... 12

III
2.1. Thông số kỹ thuật của xe Toyota innova 2010. .................................... 12
2.2. Cấu trúc hệ thống ABS: ...................................................................... 13
2.3. Quá trình điều khiển của ABS:............................................................ 15
2.3.1. Yêu cầu của hệ thống điều khiển ABS: ......................................... 15
2.3.2. Phạm vi điều khiển của ABS: ....................................................... 15
2.3.3. Chu trình điều khiển của ABS: ..................................................... 17
2.4. Giới thiệu chung................................................................................. 18
2.5. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của các cụm chi tiết và cả cơ cấu ABS .. 21
2.5.1. Cảm biến tốc độ bánh xe. ............................................................. 21
2.5.2 Cảm biến giảm tốc. ....................................................................... 23
2.5.3. Cảm biến gia tốc ngang. ............................................................... 24
2.5.4. Hộp điều khiển điện tử (ECU). ..................................................... 25
2.5.5. Bộ chấp hành thuỷ lực.................................................................. 30
2.6. Các chức năng kiểm tra, chẩn đoán và an toàn. .................................... 36
2.6.1. Điều khiển các rơle. ..................................................................... 36
2.6.2. Chức năng kiểm tra ban đầu và kiểm tra các cảm biến. ................. 37
2.6.3. Chức năng chẩn đoán. .................................................................. 37
2.6.4. Chức năng an toàn........................................................................ 37
CHƯƠNG 3 : HƯ HỎNG VÀ CÁCH KHẮC PHỤC CỦA CƠ CẤU PHANH
CHỐNG HÃM CỨNG BÁNH XE ABS........................................................ 38
3.1. Hư hỏng và cách khắc phục................................................................. 38
3.1.1. Khi sửa chữa ABS tổng quát cần lưu ý các vấn đề sau: .................. 38
3.1.2. Hư hỏng ban đầu.......................................................................... 40
3.1.3. Hưhỏng, nguyên nhân và mã chẩn đoán (áp dụng cho xe TOYOTA
INNOVA 2010)...................................................................................... 41
3.2. Chẩn đoán.......................................................................................... 43
3.3. Tháo, lắp và kiểm tra bộ chấp hành thuỷ lực. ....................................... 49

IV
3.3.1. Tháo/lắp bộ thủy lực trên xe. ........................................................ 49
3.3.2. Kiểm tra bộ chấp hành thuỷ lực. ................................................... 51
3.4. Tháo/lắp cảm biến tốc độ bánh xe........................................................ 55
3.4.1. Quy trình tháo, lắp cảm biến tốc độ bánh xe. ................................. 55
3.4.2. Kiểm tra tốc độ bánh xe................................................................ 57
CHƯƠNG IV: XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN LẮP ĐẶT MÔ HÌNH HỆ THỐNG
PHANH ABS XE LEXUS RX300 ............................................................... 64
4.1. Mục đích của mô hình......................................................................... 64
4.2. Yêu cầu của mô hình. ......................................................................... 64
4.3. Phương án lựa chọn thiết kế: Loại 3 kênh điều khiển 4 bánh xe. ........... 66
4.3.1. Giới thiệu mô hình. ...................................................................... 66
4.3.2 Ưu điểm và nhược điểm. ............................................................... 68
4.4. chế tạo mô hình.................................................................................. 69
4.4.1. Các bộ phận chính trên mô hình. ............................................... 70
4.4.2. Các thông số cơ bản của mô hình. .............................................. 71
4.5: Kết cấu các chi tiết của hệ thống ABS trên mô hình. ............................ 72
4.5.1. Cơ cấu chấp hành xe lexus ES 300................................................ 72
4.5.2: Bảng táp lô xây dựng trên mô hình. .............................................. 74
4.5.3: Kết cấu bộ phận truyền lực và thủy lực. ........................................ 74
4.5.4: Các chân giắc kiểm tra sự thông mạch xây dựng trên mô hình........ 76
4.5.5. Sơ đồ mạch điện xe Lexus ES 300 sử dụng lắp đặt trên mô hình. ... 77
4.6: Hướng dẫn sử dụng mô hình............................................................... 80
4.6.1: Cấp nguồn cho hệ thống............................................................... 80
4.6.2: Cho mô hình hoạt động. ............................................................... 80
4.6.3: Cách kiểm tra thông mạch giữa các chân ABS ECU, cơ cấu chấp
hành, các cảm biến. ............................................................................... 82
KẾT LUẬN ................................................................................................. 84

V
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................. 86

VI
MỤC LỤC II
DANH MỤC HÌNH VẼ IX
DANH MỤC BẢNG XIII
CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG BẢNG THUYẾT MINH XIV
LỜI NÓI ĐẦU 1
1. Lý do chọn đề tài: 1
2. Mục tiêu nghiên cứu 2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2
4. Nội dung nghiên cứu 2
5. Phương pháp nghiên cứu: 2
6. Giới hạn đề tài: 2
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH ABS 4
1.1. Quá trình phát triển của hệ thống phanh ABS 4
1.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 7
1.3. Nhiệm vụ và yêu cầu đối với hệ thống phanh 7
1.4. Đặc điểm hệ thống phanh thủy lực trên xe du lich sản xuất tại Việt Nam 8
1.5. Lý do nghiên cứu hệ thống phanh ABS xe Toyota inova. 10
CHƯƠNG 2 : CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA CỤM CHI TIẾT CỦA HỆ
THỐNG ABS 12
2.1. Thông số kỹ thuật của xe Toyota innova 2010. 12
Hình 2.1: Xe Toyota innova 2010 12
2.2. Cấu trúc hệ thống ABS: 13
2.3. Quá trình điều khiển của ABS: 15
2.3.1. Yêu cầu của hệ thống điều khiển ABS: 15
2.3.2. Phạm vi điều khiển của ABS: 15
2.3.3. Chu trình điều khiển của ABS: 17
2.4. Giới thiệu chung. 18

VII
2.5. Cấu tạo và nguyên lý làm viêc của các cụm chi tiết và cả cơ cấu ABS . 21
2.5.1. Cảm biến tốc độ bánh xe.21
2.5.1.1. Cấu tạo: 22
2.5.1.2. Nguyên lý làm việc. 22
2.5.2. Cảm biến giảm tốc. 23
2.5.3. Cảm biến gia tốc ngang. 24
2.5.4. Hộp điều khiển điện tử (ECU). 25
2.5.4.1. Chức năng của hộp điều khiển điện tử (ECU). 25
2.5.4.2. Cấu tạo. 25
2.5.5. Bộ chấp hành thuỷ lực. 30
2.5.5.3. Cấu tạo. 30
2.5.5.4. Nguyên lý hoạt động của cơ cấu chấp hành thuỷ lực loại van điện 2 vị trí
trên xe Toyota innova 2010. 32
2.6.Các chức năng kiểm tra, chẩn đoán và an toàn. 36
2.6.1. Điều khiển các rơle. 36
2.6.1.1. Rơle van điện. 36
2.6.1.2. Rơle motor bơm.36
2.6.2. Chức năng kiểm tra ban đầu và kiểm tra các cảm biến. 37
2.6.3. Chức năng chẩn đoán. 37
2.6.4. Chức năng an toàn.37
CHƯƠNG 3 : HƯ HỎNG VÀ CÁCH KHẮC PHỤC CỦA CƠ CẤU PHANH
CHỐNG HÃM CỨNG BÁNH XE ABS 38
3.1. Hư hỏng và cách khắc phục. 38
3.1.1. Khi sửa chữa ABS tổng quát cần lưu ý các vấn đề sau: 38
3.1.2. Hư hỏng ban đầu. 40
3.1.3. Hư hỏng, nguyên nhân và mã chẩn đoán (áp dụng cho xe TOYOTA
INNOVA 2010). 41

VIII
Bảng 3.1. Hư hỏng,nguyên nhân và mã chẩn đoán 41
3.2. Chẩn đoán. 43
3.3. Tháo, lắp và kiểm tra bộ chấp hành thuỷ lực. 49
3.3.1. Tháo/lắp bộ thủy lực trên xe. 49
3.3.2. Kiểm tra bộ chấp hành thuỷ lực.51
3.4. Tháo/lắp cảm biến tốc độ bánh xe. 55
3.4.1. Quy trình tháo, lắp cảm biến tốc độ bánh xe. 55
3.4.2. Kiểm tra tốc độ bánh xe. 57
CHƯƠNG IV: XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN LẮP ĐẶT MÔ HÌNH HỆ THỐNG
PHANH ABS XE LEXUS ES 300 64
4.1. Mục đích của mô hình. 64
4.2. Yêu cầu của mô hình. 64
4.3. Phương án lựa chọn thiết kế: Loại 3 kênh điều khiển 4 bánh xe. 66
4.3.1. Giới thiệu mô hình. 66
4.3.2. Ưu điểm và nhược điểm. 68
4.4. chế tạo mô hình 69
4.4.1. Các bộ phận chính trên mô hình. 70
4.4.2. Các thông số cơ bản của mô hình. 71
4.5: Kết cấu các chi tiết của hệ thống ABS trên mô hình. 72
4.5.1. Cơ cấu chấp hành xe lexus ES 300. 72
4.5.2: Bảng táp lô xây dựng trên mô hình. 74
4.5.3: Kết cấu bộ phận truyền lực và thủy lực. 74
4.5.3.1: Cấu tạo: 74
4.5.3.2: Nguyên lý làm việc. 75
4.5.4: Các chân giắc kiểm tra sự thông mạch xây dựng trên mô hình. 76
4.5.5. Sơ đồ mạch điện xe Lexus ES 300 sử dụng lắp đặt trên mô hình.77
4.6: Hướng dẫn sử dụng mô hình. 80

IX
4.6.1: Cấp nguồn cho hệ thống. 80
4.6.2: Cho mô hình hoạt động. 80
4.6.3: Cách kiểm tra thông mạch giữa các chân ABS ECU, cơ cấu chấp hành,
các cảm biến. 82
4.6.3.1: Đo thông mạch các cảm biến.82
4.6.3.2: Đo thông mạch giữa bộ chấp hành với ABS ECU trên bảng táp lô. 82
KẾT LUẬN 84
TÀI LIỆU THAM KHẢO 86
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Sơ đồ so sánh giữa xe có trang bị ABS và không có ABS ..............
.............. 4
Hình 1.2: Quá trình phát triển của các hệ thống phanh trên ô tô ....................
.............. 5
Hình 1.3: Sơ đồ hệ thống phanh trên xe du lịch sản xuất tại Việt Nam.............
.............. 7
Hình 1.4: Kết cấu cơ cấu phanh bánh xe loại guốc ......................................... 7
Hình 2.1: Xe Toyota innova 2010 10
Hình 2.2: Sơ đồ hệ thống phanh ABS trên xe................................................. 11
Hình 2.3: Đồ thị mối quan hệ giữa lực phanh và hệ số trượt ........................... 12
Hình 2.4: Phạm vi điều khiển của hệ thống ABS............................................ 14
Hình 2.5: Phạm vi điều khiển của ABS theo góc trượt bánh xe....................... 15
Hình 2.6 : Chu trình điều khiển kín của ABS ................................................. 16
Hình 2.7: Sơ đồ điều khiển cơ cấu phanh thường ........................................... 17
Hình 2.8: Sơ đồ khối các cụm chức năng của cơ cấu ABS ............................. 17
Hình 2.9: Sơ đồ điều khiển của cơ cấu ABS .................................................. 18

X
Hình 2.10: Vị trí lắp cảm biến....................................................................... 18
Hình 2.11: Cảm biến tốc độ bánh xe loại điện từ............................................ 19
Hình 2.12:Tín hiệu điện áp ở cảm biến tốc độ bánh xe................................... 20
Hình 2.13: Các chế độ hoạt động của cảm biến giảm tốc ............................... 20
Hình 2.14: Vị trí và cấu tạo cảm biến giảm tốc .............................................. 21
Hình 2.15: Cảm biến gia tốc ngang................................................................ 22
Hình 2.16: Các chức năng điều khiển của ECU.............................................. 22
Hình 2.17: Sơ đồ mạch điện ABS của xe TOYOTA INNOVA 2010............... 24
Hình 2.18: Điều khiển chống hãm cứng bánh xe khi phanh............................. 25
Hình 2.19: Bộ chấp hành thuỷ lực ................................................................. 26
Hình 2.20: Bơm và cụm van điện từ .............................................................. 27
Hình 2.21: Sơ đồ các van điện từ của hệ thống phanh ABS 4 kênh dùng van điện
từ 2 vị trí ..................................................................................................... 28
Hình 2.22a: Van giữ áp ................................................................................ 29
Hình 2.22b: Van giảm áp...................................................................................................... 29
Hình 2.23: Giai đoạn tăng áp, ABS chưa hoạt động ....................................... 29
Hình 2.24: Pha giữ áp, ABS hoạt động.......................................................... 30
Hình 2.25: Pha giảm áp, ABS hoạt động ....................................................... 30
Hình 2.26: Pha tăng áp, ABS hoạt động ........................................................ 31
Hình 2.27: Sơ đồ điều khiển các rơ le van điện và mô tơ bơm ........................ 32
Hình 2.28: Đèn báo ABS.............................................................................. 33
Hình 3.1: Vị trí đèn báo ABS........................................................................ 38
Hình 3.2: Rút chốt ngắn mạch....................................................................... 39
Hình 3.3:Nối chân E1 và TC trên giắc DLC1 bằng SST ................................ 39
Hình 3.4: Mã chẩn đoán hệ thống ABS bình thường ...................................... 39
Hình 3.5: Mã hư hỏng hệ thống..................................................................... 39
Hình 3.6: Nối chân E1 va TC giắc DLC1....................................................... 40
Hình 3.7: Xóa mã lỗi bằng đạp phanh............................................................ 40

XI
Hình 3.8: Mã nháy hệ thống bình thường....................................................... 41
Hình 3.9: Đèn ABS tắt.................................................................................. 41
Hình 3.10: Tháo giắc nối ABS ra................................................................... 43
Hình 3.11: Tháo bu long trên dưới bộ chấp hành ........................................... 43
Hình 3.12: Tháo bu long bộ thủy lực ............................................................. 43
Hình 3.13: Tháo vít giữ ECU ABS ................................................................ 44
Hình 3.14: Lắp các giắc nối .......................................................................... 44
Hình 3.15: Tháo bộ chấp hành và rơle ABS................................................... 45
Hình 3.16: Nối thiết bị kiểm tra bộ chấp hành................................................ 45
Hình 3.17: Thiêt bị kiểm tra bộ chấp hành của Toyota................................... 45
Hình 3.18: Đạp phanh kiểm tra bộ chấp hành ................................................ 46
Hình 3.19: Nhả chân phanh kiểm tra độ rung................................................. 46
Hình 3.20: Xoay công tắc ở vị trí “Front RH” .............................................. 47
Hình 3.21: Tháo cảm biến ra......................................................................... 48
Hình 3.22: Tháo vòng giữ dây....................................................................... 48
Hình 3.23: Tách giắc nối cảm biến ................................................................ 49
Hình 2.24: Tách kẹp giữ ra............................................................................ 49
Hình 3.25: Tháo bu lông lấy cảm biến ra ....................................................... 49
Hình 3.26: Đo điện trở cảm biến ................................................................... 50
Hình 3.27: Kiểm tra vành răng rô to .............................................................. 50
Hình 3.28: Kiểm tra đèn ABS tắt................................................................... 51
Hình 3.29: Nối chân E1 va TC giắc DLC1..................................................... 51
Hình 3.30: Mã hệ thống bình thường............................................................. 51
Hình 3.31: Mã lỗi hệ thống ........................................................................... 52
Hình 3.32: Mã lỗi hệ thống ........................................................................... 52
Hình 3.33: Mã hư hỏng hệ thống 53
Hình 4.1:. Thiết kế mô hình 3D cơ cấu phanh ABS 56
Hình 4.2: Mô hình hệ thống phanh ABS 59

XII
Hình 4.3: Cơ cấu chấp hành xe Lexus ES 300 60
Hình 4.4: Sơ đồ cơ cấu phanh có ABS (Cho xe LEXUS ES 300) 61
Hình 4.5: Bảng táp lô trên mô hình 62
Hình 4.6: kết cấu bộ phận truyền lực và thủy lực 63
Hình 4.7: Chân giắc kiểm tra thông mạch 64
Hình 4.8: Rắc cái trên ABS ECU 65
Hình 4.9a: Sơ đồ mạch điện xe Lexus ES 300 66
Hình 4.9b: Sơ đồ mạch điện xe Lexus ES 300 67
Hình 4.10:Đèn báo và công tắc nguồn 220V 68
Hình 4.11: bàn đạp phanh 69
Hình 4.12: Rơ le 4 chân và 5 chân 70
Hình 4.13: Rắc cái trên ABS ECU 70

XIII
DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1: Hư hỏng,nguyên nhân và mã chẩn đoán......................................... 36
Bảng 3.2: Quy trình chẩn đoán.........................Error! Bookmark not defined.
Bảng mã chẩn đoán..........................................Error! Bookmark not defined.

XIV
CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG BẢNG THUYẾT MINH
1. ABS (Anti lock Brake System ): Hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi
phanh.
2. EBD (Electronic Brake force Distribution): Hệ thống phân phối lực phanh.
3. BAS (Brake Assist System): Hệ thống hỗ trợ lực khẩn cấp.
4. ECU (Electronic Control Unit): Bộ điều khiển trung tâm.
5. ESP (Electronic Stability Program): Hệ thống ổn định xe bằng điện tử
6. TRC (Traction Control): Hệ thống kiểm soát lực kéo
7. VSC (Vehicle Stability Control): Hệ thống ổn định động học của ôtô
8. BBW (Brake – By – Wire): Hệ thống phanh điện
9. ACC: Điều khiển hành trình.
10. EHB (Electric Hydraulic Brake): Phanh thủy lực - điện.
11. EMB (Electric Mechanical Brake): Phanh cơ khí - điện.
12. HCU (Hydraulic Control Unit): Bộ điều khiển thủy lực.

XV

1
LỜI NÓI ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài:
Ngày nay tại Việt Nam, ngành ô tô đang trên đà phát triển và ngày càng
khẳng định vị trí của mình trong sự phát triền của nền công nghiệp Việt Nam. Vì
thế mà ngày càng có nhiều trường đại học, cao đẳng cũng như trung học đưa
ngành công nghệ ô tô vào giảng dạy. Trường đại học ................... có thể được
xem là một trong những trường có ngành công nghệ ô tô phát triển mạnh tại
nước ta.
Ngành công nghệ ôtô là một trong những ngành ứng dụng rất nhiều hệ thống
hiện đại nhằm đáp ứng được các nhu cầu đòi hỏi sự an toàn, tiện nghi và khả
năng phát huy tối đa công suất động cơ, tốc độ xe của người sử dụng. Nên các
nhà chế tạo đã không ngừng cải tiến và hoàn thiện các bộ phận trên xe. Đối với
những xe có tốc độ cao, khi đang điều khiển trong tình huống bất ngờ có chướng
ngại vật xuất hiện phía trước, buộc người tài xế phải đạp phanh gấp, hoặc phanh
khi xe đang đi trong đường trơn trượt, nếu đối với phanh thường thì sẽ bị trượt
lết ở các bánh xe, làm xe bị mất ổn định lái và mất đi hiệu quả phanh dễ dẫn đến
tai nạn. Vì vậy, các nhà sản xuất và chế tạo ôtô đã sử dụng hệ thống phanh
ABS(Anti-lock Braking System) để trang bị cho các xe đời mới, với mục đích là
để khắc phục được những tình trạng đó, nhằm đảm bảo an toàn tuyệt đối cho tài
xế củng như hành khách trên xe. Hệ thống được sử dụng rộng rãi trên hầu hết
các loại xe của các hãng nổi tiếng. Nó có một tầm quan trọng rất lớn trong việc
phanh xe và ABS trở thành tiêu chuẩn của các xe khi xuất xưởng.
Tuy khoa cơ khí động lực có khá đầy đủ tài liệu và mô hình giảng dạy về hệ
thống ABS nhưng đa số các mô hình thì khá cồng kềnh chỉ thích hợp giảng dạy
thực tập tại xưởng. Nên nhóm chúng tôi đã cố gắng nghiên cứu, thiết kế và chế
tạo mô hình điều khiển hệ thống phanh ABS với kích thước gọn nhẹ hơn, bằng
việc xây dựng mô hình nhằm giúp cho các giảng viên tại khoa thuận trong việc
giảng dạy trên lớp cũng như tại xưởng thực tập.

2
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Nghiên cứu chế độ điều khiển của hệ thống phanh ABS.
- Nghiên cứu các chi tiết của hệ thống phanh ABS thủy lực.
- Phân tích kết cấu và nguyên lý làm việc của cơ cấu chấp hành ABS thủy lực
sử dụng van 2 vị trí và các chi tiết trên xe Toyota innova.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng ngiên cứu: Nghiên cứu kết cấu, tính năng kỹ thuật và chẩn đoán hư
hỏng sửa chữa hệ thống phanh ABS xe Toyota innova
4. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu phân tích các sơ đồ hệ thống ABS xe Toyota innova.
- Phân tích cấu tạo của các chi tiết trong hệ thống phanh ABS xe Toyota
innova và nguyên lý làm việc của các chi tiết trong hệ thống.
- Các hư hỏng, cách sửa chữa va khắc phục hư hỏng của hệ thống.
- Chẩn đoán mã lỗi của hệ thống.
5. Phương pháp nghiên cứu:
Sinh viên nghiên cứu đã nghiên cứu các tài liệu của khoa, trên mạng và các
mô hình hệ thống phanh ABS của các sinh viên trước và của các thầy. Ngoài ra
sinh viên nghiên cứu còn tham khảo ý kiến giảng viên hướng dẫn và các thầy tại
khoa cơ khí động lực trường đại học ........................ và hoàn thiện nội dung lý
thuyết nghiên cứu hệ thống phanh ABS xe Toyota innova.
6. Giới hạn đề tài:
Do kiến thức còn thiếu sót nên sinh viên nghiên cứu chỉ nghiên cứu được sơ
lược về hệ thống ABS xe Toyota inova. Giới thiệu về các chi tiết của hệ thống
ABS, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của một số chi tiết quan trọng như: Cảm
biến tốc độ bánh xe, cảm biến giảm tốc và cảm biến lắc ngang, cơ cấu chấp
hành, ABS ECU về cấu tạo và nguyên lý điều khiển. Phân tích cấu trúc, nguyên

3
lý làm việc của hệ thống ABS của xe Toyota innova, chẩn đoán hư hỏng và sửa
chữa hư hỏng. Phạm vi điều khiển của hệ thống ABS. Phần thực hành: khôi
phục một phần mô hình thực hành hệ thống phanh ABS, sử dụng hệ thống
phanh ABS xe Lexus ES 300.

4
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH ABS
1.1. Quá trình phát triển của hệ thống phanh ABS
Để giải quyết bài toán về vấn đề hiệu quả và tính ổn định khi phanh, phần lớn
các ô tô hiện đại đều được trang bị hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh,
gọi là hệ thống “Anti lock Brake System’’ và thường được viết và gọi tắt là
ABS.
Hệ thống 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
không cho nó bị hãm cứng khi phanh trên đường trơn khi phanh gấp, đảm bảo
tính hiệu quả và tính ổn định của ô tô trong quá trình phanh.
Các hệ thống ABS thủy lực hiện nay được phát triển từ những hệ thống đầu tiên
dùng trên tàu hỏa vào những năm đầu thế kỷ 19. Sau đó, các hệ thống phanh
chống bó cứng bánh xe được phát triển trên các máy bay để trợ giúp cho quá
trình hạ cánh trên đường băng trơn trượt. Những ô tô đầu tiên sử dụng ABS là
vào năm 1954, trên một vài mẫu xe Lincoln với các thiết bị của hệ thống ABS
lấy từ một máy bay của Pháp. Vào đầu những năm 60 của thế kỷ trước, các hãng
xe của Mỹ đều đưa ra một số dòng xe của mình có sử dụng ABS. Các hệ thống
đầu tiên này sử dụng các bộ tính toán tương tự và bộ chấp hành chân không. Vì
bộ chấp hành chân không có thời gian đáp ứng chậm, nên kết quả là quãng
đường phanh bị kéo dài trong quá trình phanh. Vào những năm 70, tới lượt các
hãng xe châu Âu là Mercedes và BMW đưa ra các hệ thống ABS có điều khiển
điện tử. Vào năm 1985, Mercedes, BMW và Audi sử dụng hệ thống ABS của
Bosch và hãng Ford giới thiệu hệ thống Teves đầu tiên. Cuối những năm 80, hệ
thống phanh ABS được sử dụng trên rất nhiều dòng xe cao cấp và xe thể thao.
Hiện nay, hệ thống phanh ABS trở thành tiêu chuẩn trên tất cả các ô tô con và
ngày một trở nên phức tạp. Các hệ thống ABS hiện nay khác nhau cả về cấu trúc

5
phần cứng cũng như thuật toán điều khiển. Các bộ phận trong hệ thống phanh
ABS được cải tiến và áp dụng các công nghệ khác nhau, nhằm tăng tốc độ và
hiệu quả hoạt động. Các thuật toán điều khiển cũng được nghiên cứu và áp dụng
các lý thuyết điều khiển tự động mới, đem lại hiệu quả điều khiển cao trong khi
vẫn tiết kiệm chi phí sản xuất.
Nhằm nâng cao tính ổn định và tính an toàn của xe trong mọi chế độ hoạt
động như khi xe khởi hành hay tăng tốc đột ngột, khi đi vào đường vòng với tốc
độ cao, khi phanh trong những trường hợp khẩn cấp hệ thống phanh ABS còn
được thiết kế kết hợp với nhiều cơ cấu khác.
Hệ thống phanh ABS kết hợp với hệ thống kiểm soát lực kéo Traction
Control (hay TRC) làm giảm bớt công suất động cơ và phanh các bánh xe để
tránh hiện tượng các bánh xe bị trượt lăn tại chỗ khi xe khởi hành hay tăng tốc
đột ngột, bởi điều này làm tổn hao vô ích một phần công suất của động cơ và
mất tính ổn định chuyển động của ô tô.
Hình 1.1: Sơ đồ so sánh giữa xe có trang bị ABS và không có ABS
Hệ thống phanh ABS kết hợp với hệ thống BAS (Break Assist System) làm
tăng thêm lực phanh ở các bánh xe để có quãng đường phanh là ngắn nhất trong
trường hợp phanh khẩn cấp.

6
Hệ thống phanh BBW bắt đầu được thử nghiệm từ những năm 1997, các hệ
thống phanh này dựa trên cơ sở điều khiển điện tử, cũng như các hệ thống:
Steer-by-wire (hệ thống lái điều khiển bằng điện tử), Drive-by-wire (hệ thống
truyền lực điều khiển bằng điện tử) tạo nên các kết cấu thông minh trên ô tô con.
Hệ thống BBW không thể vắng mặt các cơ cấu cơ khí, và có thể phân chia
thành:
- BBW có hỗ trợ thủy lực viết tắt là EHB (Electric Hydraulic Brake)
- BBW không hỗ trợ thủy lực, EMB (Electric Mechanical Brake)
Quá trình phát triển của hệ thống phanh nói chung trên xe ô tô có thể được
khái quát bằng các mốc thời gian như trong hình 1.2 dưới đây.
Hình 1.2: Quá trình phát triển của các hệ thống phanh trên ô tô

7
1.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
Ngoài nước: Các hãng sản xuất xe đều chế tạo hệ thống phanh ABS để đảm
bảo tính an toàn chủ động của xe. Tiêu chuẩn Châu Âu quy định từ năm 2001,
các xe tải phải được trang bị hệ thống phanh ABS.
Trong nước: Tại Việt Nam ô tô tăng nhanh cả số lượng, chủng loại, nhãn
mác, qua tìm hiểu các hãng ô tô đang lưu hành thông dụng như: Toyota, Ford,
Hyundai, Kia, Honda…, hầu hết đã trang bị hệ thống phanh ABS. Nhiều doanh
nghiệp sản xuất ô tô trong nước đang đần nội địa hóa các cụm chi tiết và tiến
đến sản xuất ô tô với thương hiệu riêng.
Do đó, trong thời gian qua trong nước đã có nhiều công trình nghiên cứu về
hệ thống phanh nói chung và hệ thống phanh ABS nói riêng. Các công trình
nghiên cứu đã có ý nghĩa góp phần làm rõ cơ sở lý thuyết về quá trình phanh ô
tô, cũng như giải quyết các vấn đề về vấn đề điều khiển quá trình phanh nhằm
nâng cao chất lượng và hiệu quả phanh. Trong công tác đào tạo của nhà trường,
các kiến thức về hệ thống phanh ABS. chưa được giảng dạy thành chuyên đề
cho sinh viên và học sinh nghề công nghệ ô tô. Nhà trường còn thiếu các mô
hình phục vụ cho nội dung giảng dạy hệ thống phanh ABS.
Với phân tích trên, đồ án chọn đề tài “Nghiên cứu kết cấu,tính năng kỹ thuật
và chẩn đoán hư hỏng sửa chữa xe toyota innova”.
1.3. Nhiệm vụ và yêu cầu đối với hệ thống phanh
Hệ thống phanh trên ô tô làm nhiệm vụ giảm tốc độ chuyển động của xe hoặc
dừng xe một cách chủ động. Trên ô tô ngoài hệ thống phanh chính bố trí ở các
bánh xe còn có các hệ thống khác như hệ thống phanh phụ, hệ thống phanh
dừng, phanh chậm dần và phanh an toàn (khi có sự cố hỏng hệ thống cấp khí
nén ở hệ thống phanh khí nén).
Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng làm việc của hệ thống phanh là chỉ tiêu hiệu
quả và chỉ tiêu ổn định hướng chuyển động của ô tô khi phanh. Chỉ tiêu hiệu quả
yêu cầu quãng đường phanh xe, giảm tốc phanh, thời gian phanh không quá giới
hạn qui định nhằm làm cho xe giảm tốc nhanh, dừng xe với quãng đường ngắn

8
nhất. Chỉ tiêu ổn định hướng yêu cầu góc lệch hướng chuyển động của ô tô
trong quá trình phanh cũng như hành lang chiếm chỗ của ô tô trong quá trình
phanh không được vượt quá giới hạn qui định.
Để tăng lực phanh, trên các xe dùng hệ thống phanh thủy lực, có thể sử dụng
cơ cấu phanh với bố trí xy lanh phanh bánh xe kiểu đối xứng qua tâm, cơ cấu
phanh guốc kiểu tùy động, hoặc sử dụng cơ cấu phanh đĩa. Để tăng lực của dẫn
động phanh, trên xe bố trí thêm bộ cường hóa (thông thường với các xe tải nhẹ
là bộ cường hóa kiểu chân không). Tuy nhiên, lực phanh có thể phát huy tối đa
lại phụ thuộc vào khả năng bám (bám dọc) giữa bánh xe với mặt đường. Kích
thước và kết cấu cơ cấu phanh bánh xe cũng như bộ phận cường hóa dẫn động
phanh được tính toán trên cơ sở giới hạn khả năng bám dọc của các bánh xe với
mặt đường.
1.4. Đặc điểm hệ thống phanh thủy lực trên xe du lịch sản xuất tại Việt Nam
Trên các xe du lịch thường sử dụng hệ thống phanh thủy lực có cường hóa
chân không. Hình 1.3 là sơ đồ điển hình của hệ thống phanh thủy lực trên xe du
lịch lắp ráp ở Việt Nam.
- Xy lanh phanh chính tạo ra áp suất thủy lực đẩy dầu thủy lực theo các
đường ống dẫn dầu và tạo ra áp suất làm việc cho các xy lanh phanh bánh xe.
Để tăng tính an toàn cho hệ thống phanh, trên các xe tải hiện nay thường sử
dụng hệ thống phanh dẫn động hai dòng kiểu trước/sau và xy lanh phanh chính
thường có kết cấu kiểu tandem. Xy lanh có hai buồng làm việc riêng để cung
cấp áp suất dầu ra các bánh xe cầu trước và bánh xe cầu sau. Trong trường hợp
nếu có một dòng dẫn động (ra các bánh xe cầu trước hoặc các bánh xe cầu sau)
bị hỏng hệ thống vẫn có thể giữ được hiệu quả phanh cho dòng dẫn động còn lại.

9
Hình 1.3: Sơ đồ hệ thống phanh trên xe du lịch sản xuất tại Việt Nam
1,2. Cơ cấu phanh trước, sau; 3. Bơm chân không; 4. Bình chân không; 5.
Bàn đạp phanh;6. Xy lanh phanh chính kiểu tandem; 7. Bộ trợ lực phanh kiểu
chân không; 8. Bình chứa dầu phanh; 9. Phanh tay
Các cơ cấu phanh bánh xe thường sử dụng trên xe tải là cơ cấu phanh guốc
(hình 1.4) bao gồm các cụm chi tiết: Xy lanh phanh bánh xe, mâm phanh, guốc
phanh, lò xo hồi vị guốc phanh, tang trống. Cơ cấu phanh đĩachưa được sử dụng
trên các xe tải lắp trong nước.
Hình 1.4: Kết cấu cơ cấu phanh bánh xe loại guốc

10
- Bộ trợ lực chân không hỗ trợ tăng lực phanh để xy lanh chính tăng cường áp
suất thủy lực đến các xy lanh phanh bánh xe.
- Bơm chân không được dẫn động bởi trục máy phát điện dùng để giảm lực
cho bàn đạp khi phanh.
Trên các xe du lịch, hệ thống phanh thủy lực thường sử dụng bộ trợ lực chân
không với nguồn chân không lấy từ họng hút của động cơ. Kết cấu bộ trợ lực
như thế tuy nhỏ gọn nhưng hiệu quả trợ lực không nhiều vì vậy trên các xe tải sử
dụng bộ trợ lực chân không với nguồn trợ lực từ bơm chân không. Bơm chân
không này được dẫn động từ trục ra của máy phát điện. Áp suất chân không do
bơm chân không tạo ra có thể đạt tới 6 N/cm2
Các thông số kết cấu của cơ cấu phanh bánh xe, các kích thước của xy lanh
phanh chính và xy lanh phanh bánh xe, kết cấu màng làm việc của bộ cường hóa
chân không cần phải tính toán kiểm tra để đáp ứng được với mô men phanh ở
bánh xe cầu trước và bánh xe cầu sau tránh xảy ra hiện tượng hãm cứng các
bánh xe khi phanh.
1.5. Lý do nghiên cứu hệ thống phanh ABS xe Toyota innova.
Nhận xét chung, hệ thống phanh thủy lực trên các xe lắp ráp ở trong nước có
các nhược điểm chính như sau:
- Không có khả năng hạn chế áp suất dẫn động phanh ra các bánh xe sau do
đó các bánh xe sau thường bị trượt lết (hãm cứng) trong các trường hợp phanh
ngặt hoặc phanh xe trên đường có hệ số bám thấp.
- Không có khả năng điều chỉnh lực phanh ở các bánh xe phù hợp với khả
năng bám của bánh xe với mặt đường do đó làm giảm hiệu quả phanh cũng như
tính ổn định hướng của xe khi phanh kém.
- Trong quá trình phanh, do quán tính của xe nên xảy ra hiện tượng tăng tải ở
các bánh xe cầu trước, giảm tải ở các bánh xe cầu sau vì vậy giới hạn lực bám ở
các bánh xe cầu sau bị giảm đi so với trường hợp phân bố tải trọng tĩnh, lúc này
nếu vẫn giữ nguyên giá trị lực phanh lớn sẽ xảy ra hiện tượng trượt lết ở các
bánh xe cầu sau.

11
Để đạt hiệu quả phanh cao, yêu cầu lực phanh phát huy ở vùng tiếp xúc giữa
bánh xe với mặt đường phải đạt được trị số bằng lực bám. Trị số của lực bám
giữa bánh xe với mặt đường phụ thuộc vào tải trọng thẳng đứng tác dụng lên
bánh xe và hệ số bám của bánh xe với mặt đường.
Các yêu cầu trên ở các hệ thống phanh không có điều khiển điện tử ở các xe
đời cũ không đáp ứng được dẫn đến khi phanh gấp các xe đời cũ thường bị trượt
lết làm giảm hiệu quả phanh và mất ổn định.
Để khắc phục hiện tượng trượt lết tại các bánh xe khi phanh trên xe ô tô ngày
nay đã được trang bị hệ thống phanh ABS. Đây là hệ thống phanh điều khiển
điện tử cho phép tự động điều khiển áp suất trong dẫn động phanh ra các bánh
xe sao cho duy trì được độ trượt của bánh xe trong quá trình phanh nằm trong
vùng độ trượt tối ưu (vùng giá trị  từ 0,1 đến 0,3). Nhờ tính năng điều khiển
này, trong quá trình phanh, xe vừa có hiệu quả phanh cao vừa ổn định hướng và
có tính năng điều khiển tốt.
Các xe du lịch được lắp ráp trong nước chưa được trang bị hệ thống phanh
ABS. Trong thời gian tới cần chuẩn bị để đầu tư, đổi mới công nghệ, kỹ thuật để
trang bị hệ thống phanh ABS cho du lịch lắp ráp ở Việt Nam, việc nghiên cứu hệ
thống phanh thủy lực của các xe du lịch lắp ráp ở trong nước sẽ góp phần nâng
cao tính năng an toàn cho người, xe và hàng hóa chuyên chở khi tham gia giao
thông.
Số lượng các xe tải nhỏ chiếm tỷ lệ cao trong dòng xe tham gia giao thông vì
vậy việc nghiên cứu cải tiến các hệ thống phanh ở dòng xe này thành phanh
ABS sẽ nâng cao tính an toàn và kinh tế vận chuyển của xe.

12
CHƯƠNG 2 : CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA CỤM CHI TIẾT CỦA
HỆ THỐNG ABS
2.1. Thông số kỹ thuật của xe Toyota innova 2010.
Hình 2.1: Xe Toyota innova 2010
Hộp số truyền động
Hộp số 4 số tự động
Hãng sản xuất
TOYOTA
Innova
Động cơ
Loại động cơ 2.7 lít
Kiểu động cơ 4 Cyl thẳng hàng, 16 van, cam kép với VVT-i
Dung tích xi lanh (cc) 2694cc
Loại xe Minivan
Nhiên liệu
Loại nhiên liệu Xăng không chì
Kích thước, trọng lượng
Dài (mm) 4555mm
Rộng (mm) 1770mm
Cao (mm) 1745mm
Chiều dài cơ sở (mm) 2750mm
Chiều rộng cơ sở trước/sau 1510/1510mm
Trọng lượng không tải (kg) 2210 kg
Dung tích bình nhiên liệu (lít)55lít

13
Cửa, chỗ ngồi
Số cửa 5cửa
Số chỗ ngồi 8chỗ
2.2. Cấu trúc hệ thống ABS:
Hình 2.2: Sơ đồ hệ thống phanh ABS trên xe
1. Cảm biến tốc độ bánh xe; 2. Xy lanh; 3. Xy lanh chính và cụm thủy lực.
4. Hộp điều khiển; 5. Đèn báo 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 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.
Hình 2.3 chỉ ra các đường đặc tính trượt, thể hiện mối quan hệ giữa hệ số
bám dọc x và hệ số bám ngang y theo độ trượt tương đối  của bánh xe ứng
với các loại đường khác nhau.
Từ các đồ thị trên, chúng ta có thể rút ra một số nhận xét như sau:
- Các hệ số bám dọc x và hệ số bám ngang y đều thay đổi theo độ trượt  .
Lúc đầu, khi tăng độ trượt  thì hệ số bám dọc x tăng lên nhanh chóng và đạt
giá trị cực đại trong khoảng độ trượt  =10  30%. Nếu độ trượt tiếp tục tăng
thì x giảm, khi độ trượt  = 100% (lốp xe bị trượt lết hoàn toàn khi phanh) thì
hệ số bám dọc x giảm 20  30% so với hệ số bám cực đại. Khi đường ướt còn

14
có thể giảm nhiều hơn nữa, đến 50  60%. Đối với hệ số bám ngang y, sẽ giảm
nhanh khi độ trượt tăng, ở trạng thái trượt lết hoàn toàn thì y giảm xuống gần
bằng không.
Tốc độ xe – tốc độ bánh xe
Hệ số trượt =  x100%
Tốc độ xe
Hình 2.3: Đồ thị mối quan hệ giữa lực phanh và hệ số trượt
- Hệ số bám dọc đạt giá trị cực đại max
x
 ở giá trị độ trượt tối ưu 0
 . Thực
nghiệm chứng tỏ rằng ứng với các loại đường khác nhau thì giá trị 0 thường
nằm chung trong giới hạn từ 10 30 %. Ở giá trị độ trượt tối ưu 0 này, không
những đảm bảo hệ số bám dọc x có giá trị cực đại mà hệ số bám ngang y cũng
có giá trị khá cao.
- Vùng a gọi là vùng ổn định, ứng với khi mới bắt đầu phanh, vùng b là vùng
không ổn định của đường đặc tính trượt. Ở hệ thống phanh thường, khi độ trượt
tăng đến giới hạn bị hãm cứng  = 100% (vùng b), do thực tế sử dụng x < max
x

nên chưa tận dụng hết khả năng bám (khả năng tiếp nhận phản lực tiếp tuyến 
P
= Zb. ).
- Ở hệ thống phanh thường, khi phanh đến giới hạn bị hãm cứng = 100% thì
hệ số bám ngang y giảm xuống gần bằng không, thậm chí đối với loại đường có
hệ số bám dọc cao như đường bêtông khô, nên khả năng bám ngang không còn
nữa, chỉ cần một lực ngang nhỏ tác dụng cũng đủ làm cho xe bị trượt ngang,
không tốt về phương diện ổn định khi phanh.
Như vậy, nếu giữ cho quá trình phanh xảy ra ở độ trượt của bánh xe là 0
thì sẽ đạt được lực phanh cực đại Ppmax = xmax Gb, nghĩa là hiệu quả phanh sẽ

15
cao nhất và đảm bảo độ ổn định tốt khi phanh nhờ y ở giá trị cao. Một hệ thống
phanh chống hãm cứng (ABS) được thiết kế để thực hiện mục tiêu này.
2.3. Quá trình điều khiển của ABS:
2.3.1. Yêu cầu của hệ thống điều khiển ABS:
Một hệ thống ABS hoạt động tối ưu, đáp ứng nhu cầu nâng cao chất lượng
phanh của ôtô 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 học phanh và chuyển động của ôtô.
- 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
bêtông 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, do đó giữ tính ổn định điều khiển và giảm quãng đường phanh. Điều
này không phụ thuộc vào việc phanh đột ngột hay phanh từ từ của người lái xe.
- Khi phanh xe trên đường có các hệ số bám khác nhau thì moment 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 moment 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 tự kiểm tra, chẩn đoán và dự phòng, báo cho lái xe
biết hư hỏng cũng như chuyển sang làm việc như một hệ thống phanh bình
thường.
2.3.2. Phạm vi điều khiển của ABS:
1. Lốp bố tròn (radial-ply) chạy trên đường bê tông khô; 2. Lốp bố chéo (bias-
ply) chạy trên đường nhựa ướt; 3.Lốp bố tròn chạy trên đường tuyết; 4. Lốp bố
tròn chạy trên đường đóng băng.

16
Mục tiêu của hệ thống ABS là giữ cho bánh xe trong quá trình phanh có
độ trượt thay đổi trong giới hạn hẹp quanh giá trị o ( = 10 -30%, trên đồ thị
đặc tính trượt), gọi là phạm vi điều khiển của hệ thống ABS. Khi đó, hiệu quả
phanh cao nhất (lực phanh đạt cực đại do giá trị xmax) đồng thời tính ổn định
của xe là tốt nhất (y đạt giá trị cao), thỏa mãn các yêu cầu cơ bản của hệ thống
phanh là rút ngắn quãng đường phanh, cải thiện tính ổn định hướng và khả năng
điều khiển lái của xe trong khi phanh. Thực tế giới hạn này có thể thay đổi trong
phạm vi lớn hơn, có thể bắt đầu sớm hơn hay kết thúc trễ hơn tùy theo điều kiện
bám của bánh xe và mặt đường.
Trên (hình 2.4) thể hiện mối quan hệ giữa hệ số bám dọc x và độ trượt 
ứng với các loại lốp khác nhau chạy trên các loại đường có hệ số bám khác
nhau. Phạm vi điều
Hình 2.4: Phạm vi điều khiển của hệ thống ABS.
khiển của hệ thống ABS ứng với từng điều kiện cụ thể là khác nhau. Theo đó, ta
thấy đối với loại lốp bố tròn chạy trên đường bêtông khô (đường cong1) thì giá
trị xmax đạt được ứng với độ trượt khoảng 10% so với loại lốp bố chéo chạy trên
đường nhựa ướt (đường cong 2) là 30%. Độ trượt tối ưu o để đạt giá trị hệ số
bám cực đại trong hai trường hợp trên là khác nhau. Vì vậy, phạm vi điều khiển
ABS của chúng cũng khác nhau, trường hợp lốp bố tròn chạy trên đường bêtông
khô sẽ có quá trình điều khiển ABS xảy ra sớm hơn. Tương tự là phạm vi điều
khiển của hệ thống ABS đối với loại lốp bố tròn chạy trên đường tuyết và đường
đóng băng (đường cong 3 và 4).
Khi phanh trên đường vòng, xe chịu sự tác động của lực ngang nên các bánh
xe sẽ có một góc trượt . Đồ thị hình 2.5 thể hiện mối quan hệ giữa hệ số bám
dọc x và hệ số bám ngang y với độ trượt  ứng với góc trượt  = 2o và 
=10o. Ta nhận thấy rằng khi góc trượt lớn (ví dụ  =10o) thì tính ổn định của xe
giảm đi rất nhiều. Trong trường hợp này hệ thống ABS sẽ ưu tiên điều khiển
tính ổn định của xe hơn là quãng đường phanh. Vì vậy ABS sẽ can thiệp sớm

17
khi hệ số bám dọc x còn giá trị rất nhỏ ( 35
,
0

x
 ),trong khi hệ số bám ngang y
đạt được giá trị cực đại của nó là 0.8, quá trình điều khiển này cũng được kéo
dài hơn bình thường. Nhờ vậy xe giữ được tính ổn định khi phanh trên đường
vòng, mặc dù quãng đường phanh có thể dài hơn so với khi chạy thẳng.
Hình 2.5: Phạm vi điều khiển của ABS theo góc trượt bánh xe.
2.3.3. Chu trình điều khiển của ABS:
Quá trình điều khiển của hệ thống ABS được thực hiện theo một chu trình
kín như (hình 2.6). Các cụm của chu trình bao gồm:
- Tín hiệu vào là lực tác dụng lên bàn đạp phanh của người lái xe, thể hiện
qua áp suất dầu tạo ra trong xy lanh phanh chính.
- Tín hiệu điều khiển bao gồm các cảm biến tốc độ bánh xe và hộp điều khiển
(ECU). Tín hiệu tốc độ các bánh xe và các thông số nhận được từ nó như gia tốc

18
và độ trượt liên tục được nhận biết và phản hồi về hộp điều khiển để xử lý kịp
thời.
- Tín hiệu tác động được thực hiện bỡi bộ chấp hành, thay đổi áp suất dầu
cđến các xy lanh làm việc ở các cơ cấu phanh bánh xe.
- Đối tượng điều khiển: là lực phanh giữa bánh xe và mặt đường. ABS hoạt
động tạo ra moment phanh thích hợp ở các bánh xe để duy trì hệ số bám tối ưu
giữa bánh xe với mặt đường, tận dụng khả năng bám cực đại để lực phanh là lớn
nhất.
- Các nhân tố ảnh hưởng: như điều kiện mặt đường, tình trạng phanh, tải
trọng của xe, và tình trạng của lốp (áp suất, độ mòn,…)
Hình 2.6 : Chu trình điều khiển kín của ABS.
1. Bộ chấp hành thủy lực; 2. Xy lanh phanh chính; 3. Xy lanh làm việc;
4. Bộ điều khiển (ECU); 5. Cảm biến tốc độ bánh xe.
2.4. Giới thiệu chung.
Cơ cấu ABS được thiết kế dựa trên cấu tạo của một cơ cấu phanh thường.
Ngoài 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 thông tin tốc độ bánh xe, tín hiệu phanh về hộp điều khiển
điện tử (ECU), dưới dạng tín hiệu điện.

19
- 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 quá 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 đoán.
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 đoán 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.
Hình 2.7: Sơ đồ điều khiển cơ cấu phanh thường.
1. Bàn đạp phanh; 3. Xylanh chính; 4. Ống dẫn dầu.
2. Bình đựng dầu; 5,6. Má phanh

20
Hình 2.8: Sơ đồ khối các cụm chức năng của cơ cấu ABS.
Hình 2.9: Sơ đồ điều khiển của cơ cấu ABS.
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

21
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.
2.5. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của các cụm chi tiết và cả cơ cấu ABS .
2.5.1. 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 2.10: Vị trí lắp cảm biến.
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.

22
2.5.1.1. Cấu tạo:
Gồm một nam châm vĩnh cửu, một cuộn dây quấn quanh lõi từ, hai đầu cuộn
dây được nối với ECU.
Gồm một nam châm vĩnh cửu, một cuộn dây quấn quanh lõi từ, hai đầu
cuộn dây được nối với ECU.
Hình 2.11: Cảm biến tốc độ bánh xe loại điện từ.
2.5.1.2. 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 xem (hình 2.12). Tín 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 100mV ở tốc độ cao.
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.

23
+V
-V
Ở tốc độ cao
Ở tốc độ thấp
0
Hình 2.12: Tín hiệu điện áp ở cảm biến tốc độ bánh xe.
2.5.2 Cảm biến giảm tốc.
Hình 2.13: Các chế độ hoạt động của cảm biến giảm tốc.
Trên một số xe ngoài cảm biên tốc độ bánh xe còn được trang bị thêm
một cảm biến giảm tốc cho phép ECU xác định chính xác hơn sự giảm tốc của
xe trong quá trình phanh. Kết quả là, mức độ đáp ứng của ABS được cải thiện
tốt hơn. Nó thường được sử dụng nhiều trên xe 4WD bởi vì nếu một trong các
bánh xe bị hãm cứng thì các bánh xe khác cũng có xu hướng bị hãm cứng theo,

24
do tất cả các bánh được nối với cơ cấu truyền lực nên có tốc độ ảnh hưởng lẫn
nhau. Cảm biến giảm tốc còn gọi là cảm biến “G”.
Trước
LEDs
Cảm biến giảm tốc
Đĩa xẻ rãnh
Đĩa xẻ
rãnh
Transistor
quang
Trong quá trình giảm tốc
Hình 2.14: Vị trí và cấu tạo cảm biến giảm tốc
Cấu tạo của cảm biến như (hình 2.13) gồm hai cặp đèn LED và
phototransistors, một đĩa xẻ rãnh và một mạch biến đổi tín hiệu. Đặc điểm của
đèn LED là phát sáng khi cấp điện và phototransistors là dẫn điện khi có ánh
sáng chiếu vào. Khi mức độ giảm tốc của xe thay đổi, đĩa xẻ rãnh lắc theo chiều
dọc xe tương ứng với mức độ giảm tốc. Các rãnh trên đĩa cắt cho ánh sáng từ
đèn LED đến phototransistors, làm phototransistors đóng, mở, báo tín hiệu về
ECU. ECU nhận những tín hiệu này để xác định chính xác trạng thái mặt đường
và thực hiện các điều chỉnh thích hợp. Tín hiệu này cũng được dùng để ECU
điều khiển chế độ làm chậm sự tăng mômen xoay xe.
Sử dụng hai cặp LED và phototransistors sẽ tạo ra sự đóng và mở của các
phototransistors chia mức độ giảm tốc thành 4 mức .
2.5.3. Cảm biến gia tốc ngang.
Cảm biến gia tốc ngang được trang bị trên một vài kiểu xe, giúp tăng khẳ
năng ứng xử của xe khi phanh trong lúc đang quay vòng, có tác dụng làm chậm
quá trình gia tăng mô men xoay xe. Trong quá trình quay vòng, các bánh xe phía
trong có xu hướng nhấc lên khỏi mặt đất do lực ly tâm và các yếu tố góc đặt
bánh xe. Ngược lại, các bánh xe bên ngoài bị tỳ mạnh xuống mặt đường đặc biệt
là các bánh xe phía trước bên ngoài. Vì vậy các bánh xe phía trong có xu hướng
bó cứng dễ dàng hơn so với các bánh xe ở phía ngoài. Cảm biến gia tốc ngang

25
có nhiệm vụ xác định gia tốc ngang của xe khi quay vòng và gửi tín hiệu về
ECU.
Trong trường hợp này một cảm biến kiểu phototransistors giống như cảm
biến giảm tốc được gắn theo trục ngang của xe hay một cảm biến kiểu bán dẫn
được sử dụng để đo gia tốc ngang. Ngoài ra cảm biến kiểu bán dẫn cũng được sử
dụng để đo sự giảm tốc, do nó có thể đo được cả gia tốc ngang và gia tốc dọc.
Cảm biến bán dẫn
Phía trước
450
450
Kiểu bán dẫn
LEDS
Đĩa xẻ dãnh
Phĩa trước
Transistor quang
Kiểu transistor quang
Hình 2.15: Cảm biến gia tốc ngang.
2.5.4. Hộp điều khiển điện tử (ECU).
2.5.4.1. 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
toàn và gửi thông tin thông qua các đèn tín hiệu là sự nhấp nháy của đèn.

26
Xử lý điều
khiển
Logic điều
khiển
Chuẩn
đoán an
toàn lỗi
1 2 3
Tác động
áp suất
dầu
Hình 2.16: Các chức năng điều khiển của ECU
1: Cảm biến tốc độ bánh xe. 2: Xylanh phanh bánh xe. 3: áp suất dầu phanh.
2.5.4.2. Cấu tạo.
Cấu tạo của ECU là một tổ hợp các vi xử lý, được chia thành 4 cụm chính và
nhận các vai trò khác nhau.
- Phần xử lý tín hiệu.
- Phần logic điều khiển.
- Bộ phận an toàn.
- Bộ chẩn đoán 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 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.
b, Phần lôgic điều khiển.

27
Dựa trên các tín hiệu vào, phần logic 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 từ phần lôgic 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 ngoài có liên quan. Nó cũng can thiệp liên tục vào trong quá 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 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 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 không thể tự xoá 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
.
Hình 2.17: Sơ đồ mạch điện ABS của xe TOYOTA INNOVA 2010.
* 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 không bị bó cứng bằng các tín hiệu điện. Có hai phươg
pháp điều khiển:

28
- Điều khiển bằng cường độ dòng điện cấp đến các van điện, phương pháp
này sử dụng đối với các van điện 2 vị trí. Phần lớn hiện nay đang điều khiển ở 3
mức cường độ dòng điện là: 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 kà giống nhau. Các
giai đoạn điều khiển được thể hiện như ( hình 2.18).
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.

29
Tốc độ xe
A B
C
D
Tốc độ Tốc độ
bánh xe
Gia tốc
bánh xe
giảm
giữ
tăng
Tín
hiệu
Áp suất
dầu
xylanh
bánh xe Thời gian(s)
-
+
0
Hình 2.18: Điều khiển chống hãm cứng bánh xe khi phanh.
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.

30
2.5.5. Bộ chấp hành thuỷ lực.
2.5.5.1. Cơ cấu chấp hành loại van 2 vị trí trong bộ chấp hành có các đặc
điểm.
- Tần số làm việc cao. Tần số điều khiển thay đổi áp suất trong hệ thống phụ
thuộc vào kết cấu của bộ chấp hành.
- Chuyển vị trí nhanh.
- Điều khiển bằng điện áp 12V cấp đến các van điện.
- Một mô đun 2 van 2 vị trí thực hiện chức năng đóng và mở đường dầu và
thực hiện dễ dàng các chức năng tăng áp, giữ áp và giảm áp của mạch điều chỉnh
áp suất.
- Mỗi van chỉ bao gồm 2 vị trí đối ngược nhau (ON, OFF), tương ứng với
các trạng thái cấp và ngắt đường dầu qua một van khi con trượt di chuyển trong
vỏ. Mạch logic điều khiển này phù hợp với hệ cấp tín hiệu ở hai mức, nâng cao
độ tin cậy của hệ thống, rút ngắn khoảng thời gian chậm tác dụng và nâng cao
tần số điều khiển.
- Hệ thống ABS có nhiều khả năng tổ hợp với các tính năng khác (BAS,
TRC,…), bằng cách gia tăng thêm số lượng mô đun điều chỉnh.
2.5.5.2. Chức năng của cơ cấu chấp hành ABS (ABS Modulator Valve)
Cơ cấu chấp hành thuỷ lực có chức năng cung cấp hay ngắt áp suất dầu tối
ưu đến các xy lanh phanh bánh xe theo sự điều khiển của hộp điều khiển điện tử
ECU tránh hiện tượng bị hãm cứng bánh xe khi phanh. Cơ cấu chấp hành thuỷ
lực là thiết bị tạo ra chu kì phanh. Xe Toyota innova sử dụng loại van 2 vị trí.
2.5.5.3. Cấu tạo.
Bộ chấp hành thuỷ lực có chức năng cung cấp áp suất dầu tối ưu đến các
xylanh phanh bánh xe theo sự điều khiển của hộp điều khiển điện tử ECU tránh
hiện tượng bị hãm cứng bánh xe khi phanh.

31
Cấu tạo của một bộ chấp hành thuỷ lực gồm có các bộ phận chính sau: các
van điện từ, motor điện dẫn động bơm dầu, bơm dầu và bình tích áp, rơ le bơm,
rơ le van điện từ.
Hình 2.19: Bộ chấp hành thuỷ lực.
1. Vít; 2- Tấm chắn;3. Rơ le động cơ bơm; 4. Rơ le solenoid; 5. Động cơ bơm
a. Van điện từ.
Van điện từ trong bộ chấp hành là loại 2 vị trí. Cấu tạo chung của một van
điện từ gồm 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 xylanh bánh xe.
b. Motor điện và bơm dầu.
Hình 2.20: Bơm và cụm van điện từ
Một bơm dầu kiểu piston được dẫn động bởi một motor điện có chức năng
đưa ngược dầu từ bình tích áp về xylanh 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 xylanh chính.

32
c. Bình hồi dầu.
Bình tích áp chứa dầu hồi về từ xylanh phanh bánh xe, nhất thời làm giảm áp
suất dầu ở xylanh phanh bánh xe.
2.5.5.4. Nguyên lý hoạt động của cơ cấu chấp hành thuỷ lực loại van điện 2 vị
trí trên xe Toyota innova 2010.
Sơ đồ hệ thống thủy lực của phanh ABS trình bày trên (hình 2.21). Cơ cấu
chấp hành của ABS xe toyota innova 2010 sử dụng các van điện từ hai vị trí. Có
hai loại van: van giữ áp và van giảm áp (hình 2.22a và 2.22b).
Hình 2.21: Sơ đồ các van điện từ của hệ thống phanh ABS 4 kênh dùng van điện
từ 2 vị trí.
1. Bàn đạp phanh;2. Trợ lực phanh;3. Xy lanh phanh chính; 4. Bộ chấp hành
ABS; 5,7. Van một chiều; 6. Bơm; 8. Bình tích áp; 9,10,11,12. Cáccơ cấu phanh
bánh xe; 13. Van giảm áp; 14. Van giữ áp; 15. Van một chiều
Van giữ áp điều khiển đóng mở đường dầu từ xy lanh phanh chính tới xy
lanh phanh bánh xe. Ở trạng thái bình thường van giữ áp ở trạng thái mở, khi
cấp dòng điện cho cuộn dây điện từ của van, lực từ hóa tác dụng hút lõi thép,
thắng lực lò xo và đóng van, ngăn không cho dầu từ xy lanh chính tới xy lanh
bánh xe.
Van giảm áp điều khiển đóng mở đường dầu từ xy lanh phanh bánh xe tới
bình tích áp. Bình thường van giảm áp ở trạng thái đóng, khi có dòng điện chạy
qua cuộn dây, lực từ tác dụng lên lõi thép từ thắng lực đẩy của lò xo và mở van.
Dầu từ xy lanh phanh bánh xe qua van giảm áp chảy vào bình tích áp, làm giảm
áp suất trong xy lanh phanh bánh xe.
Quá trình phanh chia ra các pha tăng áp, giữ áp, giảm áp:
+ Khi người lái tác dụng lực lên bàn đạp phanh, áp suất trong xy lanh phanh
chính tăng, lúc này bộ ABS chưa làm việc, van giảm áp ở trạng thái đóng, van

33
giữ áp ở trạng thái mở, bơm không hoạt động (hình 2.22). Hệ thống hoạt động
như ở hệ thống phanh thông thường.
Hình 2.22a: Van giữ áp Hình 2.22b: Van giảm áp
Hình 2.23: Giai đoạn tăng áp, ABS chưa hoạt động
+ Chế độ giữ áp: tín hiệu vận tốc bánh xe được liên tục gửi về ECU, khi độ
trượt của bánh xe đạt giới hạn điều chỉnh, ECU xuất tín hiệu đến điều khiển van
giữ áp và bơm. Van giữ áp tác động duy trì áp suất không đổi trong xy lanh
phanh bánh xe trong khi lực tác dụng lên bàn đạp phanh của người lái vẫn tăng
(hình 2.23).
+ Chế độ giảm áp: khi độ trượt của bánh xe đạt đến ngưỡng điều chỉnh trên,
ECU cấp điện điều khiển cả van giữ áp và giảm áp và bơm. Van giữ áp đóng để
cách ly áp suất trên đường từ xy lanh chính đến xy lanh phanh bánh xe. Van
giảm áp mở để cho một lượng dầu từ xy lanh phanh bánh xe trở về bình tích
năng, nhờ thế áp suất dẫn động trong xy lanh bánh xe giảm, tránh cho bánh xe bị
hãm cứng (hình 2.24)

34
Hình 2.24: Pha giữ áp, ABS hoạt động
Hình 2.25: Pha giảm áp, ABS hoạt động
+ Chế độ tăng áp: khi độ trượt bánh xe giảm xuống tới giới hạn điều chỉnh
dưới, ECU ngắt tín hiệu điều khiển tới các van giữa và giảm áp. Van giảm áp
đóng lại ngăn cách đường dầu từ xy lanh phanh bánh xe quay về bình tích áp.
Van giữ áp mở cho phép đường dầu từ xy lanh chính tăng áp cho xy lanh phanh
bánh xe, đồng thời bơm làm việc để giúp quá trình tăng áp nhanh (hình 2.25)

35
Chu trình giữ áp, giảm áp, tăng áp cứ lặp lại duy trì cho độ trượt các bánh xe
được điều chỉnh trong vùng làm việc tối ưu, tăng hiệu quả và tính ổn định hướng
chuyển động của xe trong quá trình phanh.
Hình 2.26: Pha tăng áp, ABS hoạt động
Bảng trạng thái làm việc của các van và bơm dầu
Chế độ hoạt động Van giữ áp Van giảm
áp
Motor
bơm
Chế độ tăng áp ban đầu, ABS
chưa hoạt động
Mở(off) Đóng(off) Dừng
(OFF)
Khi ABS hoạt
động
Chế độ giữ áp
(ABS làm
việc)
Đóng(ON) Đóng(off) ON
Chế độ giảm
áp (ABS làm
việc)
Đóng(ON) Mở(ON) ON
Chế độ tăng
áp (ABS làm
Mở(off) Đóng(off) ON

36
việc)
2.6. Các chức năng kiểm tra, chẩn đoán và an toàn.
2.6.1. 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 2.27).
Hình 2.27: Sơ đồ điều khiển các rơ le van điện và mô tơ bơm
2.6.1.1. Rơle van điện.
Khoá điện bật
Chức năng kiểm tra ban đầu đã hoàn thành.
Không tìm thấy hư hỏng trong quá trình chẩn đoán.
2.6.1.2. 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.

37
+Rơle van điện bật.
ECU tắt rơle motor nếu có bất kỳ điều kiện nào ở trên không thoả mãn.
2.6.2. 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 khoá điện, ABS còn có chức năng
kiểm tra mức điện áp của các cảm biến tốc độ bánh xe, cảm biến giảm tốc khi xe
chạy.
2.6.3. Chức năng chẩn đoán.
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 2.28).
ABS
Hình 2.28: Đèn báo ABS.
2.6.4. Chức năng an toàn.
Khi có hư hỏng trong cơ cấu truyền tín hiệu đến ECU, dòng 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

38
CHƯƠNG 3 : HƯ HỎNG VÀ CÁCH KHẮC PHỤC CỦA CƠ CẤU
PHANH CHỐNG HÃM CỨNG BÁNH XE ABS
3.1. Hư hỏng và cách khắc phục.
3.1.1. Khi sửa chữa ABS tổng quát cần lưu ý các vấn đề sau:
- Trước khi mở mạch thuỷ lực phải đảm bảo rằng cơ cấu đã được xả e.
Dùng thiết bị thích hợp để xả khí ra khỏi cơ cấu.
- Chỉ dùng những đường ống chuyên dùng để dẫn dầu phanh.
- Chỉ dùng những loại dầu phanh theo chỉ định của nhà sản xuất.
- Bảo đảm công tắc khởi động xe phải được tắt trước khi tháo hoặc nối các
mối nối điện của cơ cấu ABS để tránh ECU bị phá huỷ.
- Không dùng tay sờ vào hoặc dùng que đo của đồng hồ vào các chỗ nối tới
các cực của ECU trừ khi được hướng dẫn trong sổ tay sửa chữa hay được các
chuyên gia hướng dẫn một cách cụ thể.
- Tháo ECU và các bộ phận máy tính khác trước khi hàn điện cho xe.
- Không va đập mạnh vào các cảm biến tốc độ hoặc vòng cảm biến chúng có
thể bị khử từ và ảnh hưởng đến sự chính xác của tín hiệu chỉ dùng chất phủ
chống ăn mòn lên các cảm biến tốc độ không làm nhiễm bẩn chúng bằng mỡ.
- Khi thay thế các cảm biến hoặc vòng cảm biến tốc độ bánh xe phải kiểm tra
khe hở giữa chúng (khe hở trong khoảng 0,2 – 1,3mm).

39
- Xiết chặt các đai ốc bánh xe tới mô men thích hợp.
- Khi thay lốp đường kính của 4 bánh phải giống với kích thước lốp ban đầu.
- Bộ điều khiển không nên bị ảnh hưởng với sức nóng cao.
Cơ cấu ABS là một cơ cấu điều khiển điện tử với thiết bị đầu vào là cảm
biến tốc độ bánh xe, các thiết bị đầu ra là các van địên từ hoặc động cơ nên
trước khi sửa chữa ABS thì trước tiên phải xác định xem hư hỏng là trong ABS
hay trong cơ cấu phanh. Về cơ bản, do cơ cấu ABS trang bị chức năng dự
phòng, nếu hư hỏng xảy ra trong ABS, ECU dừng hoạt động của ABS ngay lập
tức và chuyển sang cơ cấu phanh thông thường. Do ABS có chức năng chẩn
đoán, đèn báo ABS bật sáng để báo cho người lái biết khi có hư hỏng xảy ra.
Nên sử dụng giắc sửa chữa để xác định nguồn gốc của hư hỏng. Nếu hư hỏng
xảy ra trong cơ cấu phanh, đèn báo ABS sẽ không sáng, nên tiến hành những
thao tác kiểm tra sau.
- Kiểm tra rò rỉ dầu phanh từ các đường ống hay lọt khí.
- Kiểm tra xem độ rơ chân phanh có quá lớn không.
- Kiểm tra chiều dày má phanh và xem có dầu hay mỡ dính trên má phanh
không.
- Kiểm tra xem trợ lực phanh có hư hỏng không.
- Kiểm tra xem xylanh phanh chính có hư hỏng hay không.
2. Chỉ có một phanh hoạt động hay bó phanh.
- Kiểm tra má phanh mòn không đều hay tiếp xúc không đều.
- Kiểm tra xem xylanh phanh chính có hỏng không.
- Kiểm tra xy lanh bánh xe có hỏng không.
- Kiểm tra sự điều chỉnh hay hồi vị kém của phanh tay.
- Kiểm tra xem van điều hoà lực phanh có hỏng không.
3. Chân phanh rung (khi ABS không hoạt động).
- Kiểm tra độ rơ đĩa phanh.
- Kiểm tra độ rơ moay ơ bánh xe.

40
4. Kiểm tra khác.
- Kiểm tra góc đặt bánh xe.
- Kiểm tra các hư hỏng trong cơ cấu treo.
- Kiểm tra độ mòn không đều của lốp.
- Kiểm tra sự giơ lỏng của các thanh dẫn động lái.
Trước khi tiến hành các bước kiểm tra trên. Chỉ sau khi chắc chắn rằng hư
hỏng không xảy ra ở các cơ cấu đó thì mới kiểm tra ở ABS.
Chú ý:
Những hiện tượng đặc bịêt ở xe có thêm cơ cấu ABS.
Mặc dù không phảilà hư hỏng nhưng những hiện tượng đặc biệt sau có thể xảy
ra ở các xe có cơ cấu ABS.
- Trong quá trình kiểm tra ban đầu, một tiếng động làm việc có thể phátra từ bộ
chấp hành thuỷ lực (Việc đó là bính thường).
- Rung động và tiếng ồn làm việc từ thân xe và chânh phanh sinh ra khi ABS
hoạt động tuy nhiên nó báo rằng ABS hoạt động bình thường. (việc đó là bình
thường).
3.1.2. Hư hỏng ban đầu.
1. Lực phanh không đủ.
- Kiểm tra rò rỉ dầu phanh từ các đường ống hay lọt khí.
- Kiểm tra xem độ rơ chân phanh có quá lớn không.
- Kiểm tra chiều dày má phanh và xem có dầu hay mỡ dính trên má phanh
không.
- Kiểm tra xem trợ lực phanh có hư hỏng không.
- Kiểm tra xem xylanh phanh chính có hư hỏng hay không.
2. Chỉ có một phanh hoạt động hay bó phanh.
- Kiểm tra má phanh mòn không đều hay tiếp xúc không đều.
- Kiểm tra xem xylanh phanh chính có hỏng không.
- Kiểm tra xy lanh bánh xe có hỏng không.
- Kiểm tra sự điều chỉnh hay hồi vị kém của phanh tay.

41
- Kiểm tra xem van điều hoà lực phanh có hỏng không.
3. Chân phanh rung (khi ABS không hoạt động).
- Kiểm tra độ rơ đĩa phanh.
- Kiểm tra độ rơ moay ơ bánh xe.
4. Kiểm tra khác.
- Kiểm tra góc đặt bánh xe.
- Kiểm tra các hư hỏng trong cơ cấu treo.
- Kiểm tra độ mòn không đều của lốp.
- Kiểm tra sự giơ lỏng của các thanh dẫn động lái.
Trước khi tiến hành các bước kiểm tra trên. Chỉ sau khi chắc chắn rằng hư
hỏng không xảy ra ở các cơ cấu đó thì mới kiểm tra ở ABS.
Chú ý:
Những hiện tượng đặc bịêt ở xe có thêm cơ cấu ABS.
Mặc dù không phảilà hư hỏng nhưng những hiện tượng đặc biệt sau có thể xảy
ra ở các xe có cơ cấu ABS.
- Trong quá trình kiểm tra ban đầu, một tiếng động làm việc có thể phát ra từ
bộ chấp hành thuỷ lực (Việc đó là bính thường).
- Rung động và tiếng ồn làm việc từ thân xe và chânh phanh sinh ra khi ABS
hoạt động tuy nhiên nó báo rằng ABS hoạt động bình thường. (việc đó là bình
thường).
3.1.3. Hư hỏng, nguyên nhân và mã chẩn đoán (áp dụng cho xe TOYOTA
INNOVA 2010).
Bảng 3.1. Hư hỏng,nguyên nhân và mã chẩn đoán
Vấn đề Nguyên nhân cơ chế
Mã chẩn
đoán(Mã chức
năng kiểm tra
cảm biến)
Các bộ phận Kiểu hư
hỏng
Đèn báo và Ngắn mạch

42
Đèn báo ABS sáng không có
lý do
Đèn báo ABS không sáng
trong 3 giây sau khi bật
khóa điện
mạch điện
Rơ le van điện Hở hay
ngắn mạch
11, 12
Rơ le mô tơ
bơm
Hở hay
ngắn mạch
13, 14
Van điện bộ
chấp hành
Hở hay
ngắn mạch
21, 22, 23, 24
Cảm biến tốc
độ và roto
Hỏng 31, 32, 33, 34,
35, 36, 37
Acquy và
mạch nguồn
Acquy
hỏng,hở hay
ngắn mạch
41
Cảm biến
giảm tốc
Hỏng 43, 44
Bơm bộ chấp
hành
Hỏng 51
ECU Hỏng
Đèn báo ABS không sáng
trong 3 giây sau khi bật
khóa điện
Đèn báo và
mạch điện
Hở hay
ngắn mạch
Rơ le bơm và
ECU
Hỏng
Hoạt động của phanh
- Phanh lệch
- Phanh không hiệu quả
- ABS hoạt động khi phanh
bình thường(Không phải
Cảm biến tốc
độ và ro to
Lắp đặt sai 71, 72, 73, 74
Bẩn 71, 72, 73, 74
Gãy răng
roto
75, 76, 77, 78
Cảm biến Hỏng

43
phanh gấp)
- ABS hoạt động ngay trước
khi dừng trong quá trình
phanh bình thường
- Chân phanh rung không
bình thường trong khi ABS
hoạt động
giảm tốc
Bộ điều hành
ABS
Hỏng
ECU Hỏng
ABS hoạt động khó
Công tắc đèn
phanh
Hở hay
ngắn mạch
Công tắc
phanh tay
Hở hay
ngắn mạch
3.2. Chẩn đoán.
1. Kiểm tra điện áp ắc quy.
Điện áp ắc quy khoảng 12V.
2. Kiểm tra đèn báo bật sáng.
ABS
Hình 3.1: Vị trí đèn báo ABS.
- Bật khoá điện.
- Kiểm tra rằng đèn ABS bật sáng trong 3 giây. Nếu không, kiểm tra và sửa
chữa hay thay thế cầu chì, bóng đèn báo hay dây điện.
3. Đọc mã chẩn đoán.

44
- Bật khoá điện ON.
- Rút giắc sửa chữa.
Do không có giắc sửa chữa ở những kiểu xe ngày nay, rút chốt ngắn mạch của
giắc kiểm tra khi đọc mã chẩn đoán.
Giắc kiểm
tra
Chốt ngắn mạch
Hình 3.2: Rút chốt ngắn mạch.
- Dùng SST, nối chân Tc và E1 của giắc kiểm tra.
SST
E1 Tc
Hình 3.3: Nối chân E1 và TC trên giắc DLC1 bằng SST .
- Nếu cơ cấu hoạt động bình thường (không hỏng), đèn báo nháy 0,5S đếm 1
lần.
0,5 giây
Mã bình thường
ON
OFF
Hình 3.4: Mã chẩn đoán hệ thống ABS bình thường.

45
- Trong trường hợp có hư hỏng, sau 4 giây đèn bắt đầu nháy. Đếm số nháy
của nó và xem mã chẩn đoán.
Mã chuẩn đoán số 11và 23
0,5(s)
1,5(s)
2,5(s) 1,5(s) 4,0(s) 1,5(s)
1 1 2 3 1 1
Hình 3.5: Mã hư hỏng hệ thống.
Chú ý:
Số nháy đầu tiên sẽ bằng chữ số đầu của mã chẩn đoán hai số. Sau khi
tạm dừng 1,5 giây, đèn lại nháy tiếp, số lần nháy ở lần thứ hai sẽ bằng chữ số
sau của mã chẩn đoán. Nếu có hai mã hay nhiều hơn, sẽ có khoảng dừng 1,5
giây giữa hai mã và việc phát mã lại lặp lại từ đầu sau 4 giây tạm dừng. Các
mã phát theo thứ tự tăng dần từ mã nhỏ đến mã lớn nhất.
- Sửa cơ cấu.
- Sau khi sửa chi tiết bị hỏng xoá mã chẩn đoán trong ECU.
- Nếu tháo cáp ắc quy trong quá trình sửa chữa tất cả các mã chứa trong
ECU đều bị xoá.
- Tháo SST ra khỏi cực Tc và E1 của giắc kiểm tra SST.
4. Xoá mã chẩn đoán
- Bật khoá điện ON.
- Dùng SST, nối chân Tc và E1 của giắc kiểm tra SST.
SST
E1 Tc

46
Hình 3.6: Nối chân E1 va TC giắc DLC1.
- Xoá mã chẩn đoán trong ECU bằng cách đạp phanh 8 lần hay nhiều hơn
trong vòng 3 giây (ở một vài kiểu xe ngày nay, mã chẩn đoán được xoá bằng
cách phanh 8 lần hoặc nhiều hơn trong vòng 5 giây).
8 lần hay nhiều hơn trong
vòng 3 giây
Hình 3.7: Xóa mã lỗi bằng đạp phanh.
- Kiểm tra rằng đèn báo chỉ mã bình thường.
0,5 giây
Mã bình thường
ON
OFF
Hình 3.8: Mã nháy hệ thống bình thường.
- Tháo SST ra khỏi cực Tc và E1 của giắc kiểm tra SST.
- Kiểm tra rằng đén báo ABS tắt.

47
ABS
Hình 3.9: Đèn ABS tắt.
5. Quy trình chẩn đoán.
Bảng 3.2: Quy trình chẩn đoán
Bước Kiểm tra Hành động
1 Kiểm tra điện thế cọc O bộ điều khiển
thuỷ lực ABS.
Tắt công tắc máy
Tách giắc nối ABS
Bật công tắc máy lên vị trí ON
Đo điện thế giữa cọc O của bộ điều
khiển thuỷ lực và mát
Điện thế đo được có hơn 10V không?
Có Sang bước kế tiếp
Không Sửa chữa hoặc thay
thế mạch điện bị sai
hỏng.
2 Kiểm tra hở mạch cọc C và D bộ điều
khiển thuỷ lực ABS
Tắt công tắc máy
Đo điện trở giữa cọc C của bộ điều
khiển thuỷ lực ABS và mát, và giữa
cọc D bộ điều khiển thuỷ lực ABS và
mát.
Điện trở có hơn 5 ôm không?
Có Chẩn đoán hệ thống
giao tiếp đa phương.
Không Sửa chữa hoặc thay
thế mạch điện sai
hỏng. Xoá mã hư
hỏng DTC và lập lại
việc tự kiểm tra.
 Đèn cảnh báo ABS không thực hiện việc tự chẩn đoán.

Đồ Án Lắp Đặt Mô Hình Hệ Thống Phanh Abs Xe Lexus.docx

Đồ Án Lắp Đặt Mô Hình Hệ Thống Phanh Abs Xe Lexus.docx

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Đồ Án Lắp Đặt Mô Hình Hệ Thống Phanh Abs Xe Lexus.docx

Similar to Đồ Án Lắp Đặt Mô Hình Hệ Thống Phanh Abs Xe Lexus.docx (18)

More from DV viết đề tài trọn gói Zalo/Tele: 0973.287.149

More from DV viết đề tài trọn gói Zalo/Tele: 0973.287.149 (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Đồ Án Lắp Đặt Mô Hình Hệ Thống Phanh Abs Xe Lexus.docx