Nghiên cứu hệ thống chống bó cứng phanh trên xe mazda CX 5 2013.pdf

1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG CHỐNG BÓ CỨNG PHANH
TRÊN XE MAZDA CX- 5 2013
SVTH: NGUYỄN GIA SANG
MSSV: 13145214
SVTH: NGUYỄN QUỐC ĐỨC THỊNH
MSSV: 13145254
GVHD: ThS. NGUYỄN QUỐC ĐẠT
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2017

2. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Chuyên ngành: công nghệ kỹ thuật ô tô
Tên đề tài
NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG CHỐNG BÓ CỨNG PHANH
TRÊN XE MAZDA CX- 5 2013
SVTH: NGUYỄN GIA SANG
MSSV: 13145214
SVTH: NGUYỄN QUỐC ĐỨC THỊNH
MSSV: 13145254
GVHD: ThS. NGUYỄN QUỐC ĐẠT
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2017

3. iii
TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TP HỒ CHÍ MINH Độc lập Tự do Hạnh phúc
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC TP. Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 07 năm 2017
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: 1.NGUYỄN GIA SANG MSSV: 13145214
2. NGUYỄN QUỐC ĐỨC THỊNH MSSV: 13145254
Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô Mã ngành đào tạo: 52510205
Hệ đào tạo: Đại học chính quy Mã hệ đào tạo:
Khóa: 2013 Lớp: 131454
1. Tên đề tài
Nghiên cứu hệ thống chống bó cứng phanh trên xe Mazda CX-5 2013
2. Nhiệm vụ đề tài
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
3. Sản phẩm của đề tài
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
4. Ngày giao nhiệm vụ đề tài: 12/06/2017
5. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 24/07/2017
TRƯỞNG BỘ MÔN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

4. iv
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
Bộ môn: Điện tử ô tô
PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên hướng dẫn)
Họ và tên sinh viên: NGUYỄN GIA SANG MSSV:13145214 Hội đồng:………
Họ và tên sinh viên: NGUYỄN QUỐC ĐỨC THỊNH MSSV:13145254 Hội đồng:………
Tên đề tài: Nghiên cứu hệ thống chống bó cứng phanh trên xe Mazda CX-5 2013
Ngành đào tạo: Công nghệ kỹ thuật ô tô
Họ và tên GV hướng dẫn: Th.S NGUYỄN QUỐC ĐẠT
Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên (không đánh máy)
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
2. Nhận xét về kết quả thực hiện của ĐATN(không đánh máy)
2.1.Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
2.2 Nội dung đồ án:
(Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển)
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
2.3.Kết quả đạt được:

5. v
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
2.4. Những tồn tại (nếu có):
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
3. Đánh giá:
4. Kết luận:
 Được phép bảo vệ
 Không được phép bảo vệ
TP.HCM, ngày 25 tháng 07 năm 2017
Giảng viên hướng dẫn
((Ký, ghi rõ họ tên)
TT Mục đánh giá
Điểm
tối đa
Điểm đạt
được
1. Hình thức và kết cấu ĐATN 30
Đú ng format vớ i đầy đủ cả hình thứ c và nội dung của cá c mục 10
Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài 10
Tính cấp thiết của đề tài 10
2. Nội dung ĐATN 50
Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa
học xã hội…
5
Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10
Khả năng thiết kế chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy trình
đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế.
15
Khả năng cải tiến và phát triển 15
Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… 5
3. Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài 10
4. Sản phẩm cụ thể của ĐATN 10
Tổng điểm 100

6. vi
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
Bộ môn: Điện tử ô tô
PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên phản biện)
Họ và tên sinh viên: NGUYỄN GIA SANG MSSV: 13145214 Hội đồng…..
Họ và tên sinh viên: NGUYỄN QUỐC ĐỨC THỊNH MSSV: 13145254 Hội đồng…..
Tên đề tài: Nghiên cứu hệ thống chống bó cứng phanh trên xe Mazda CX-5 2013
Ngành đào tạo: Công Nghệ kỹ Thuật Ô Tô
Họ và tên GV phản biện (Mã GV): VÕ XUÂN THÀNH (Mã GV: 0412)
Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
2. Nội dung đồ án:
(Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển)
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
3. Kết quả đạt được:
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
4. Những thiếu sót và tồn tại của ĐATN:
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................

7. vii
5. Câu hỏi:
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
6. Đánh giá:
7. Kết luận:
 Được phép bảo vệ
 Không được phép bảo vệ
TP.HCM, ngày 25 tháng 07 năm 2017
Giảng viên phản biện
((Ký, ghi rõ họ tên)
TT Mục đánh giá
Điểm
tối đa
Điểm đạt
được
1. Hình thức và kết cấu ĐATN 30
Đú ng format vớ i đầy đủ cả hình thứ c và nội dung của cá c mục 10
Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài 10
Tính cấp thiết của đề tài 10
2. Nội dung ĐATN 50
Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa
học xã hội…
5
Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10
Khả năng thiết kế, chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy trình
đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế.
15
Khả năng cải tiến và phát triển 15
Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… 5
3. Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài 10
4. Sản phẩm cụ thể của ĐATN 10
Tổng điểm 100

8. viii
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
XÁC NHẬN HOÀN THÀNH ĐỒ ÁN
Tên đề tài: Nghiên cứu hệ thống chống bó cứng phanh trên xe Mazda CX-5 2013
Họ và tên Sinh viên: NGUYỄN GIA SANG MSSV: 13145214
NGUYỄN QUỐC ĐỨC THỊNH MSSV: 13145254
Ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô
Sau khi tiếp thu và điều chỉnh theo góp ý của Giảng viên hướng dẫn, Giảng viên phản
biện và các thành viên trong Hội đồng bảo vê. Đồ án tốt nghiệp đã được hoàn chỉnh
đúng theo yêu cầu về nội dung và hình thức.
Chủ tịch Hội đồng:
Giảng viên hướng dẫn:
Giảng viên phản biện:
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 07 năm 2017

9. ix
LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý
kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô, gia đình và bạn bè.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Th.s Nguyễn Quốc Đạt, giảng viên bộ môn
Điện tử ô tô – trường ĐH Sư phạm kỹ thuật TP. HCM, thầy đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo
em trong suốt quá trình làm khóa luận.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong trường ĐH sư phạm kỹ thuật
TP. HCM nói chung, các thầy cô trong bộ môn Điện tử ô tô nói riêng đã dạy dỗ cho em
kiến thức về các môn đại cương cũng như các môn chuyên ngành, giúp em có được cơ sở
lý thuyết vững vàng và tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè, đã luôn tạo điều kiện, giúp
đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 07 năm 2017
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Gia Sang
Nguyễn Quốc Đức Thịnh

10. x
TÓM TẮT
Hiện nay, hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) được xem như một tiêu chuẩn của
những chiếc xe ô tô. Đây là một thành phần hết sức quan trọng, hỗ trợ quá trình phanh xe
được an toàn và chính xác hơn, đặc biệt trong những trường hợp phanh gấp.
Đề tài nghiên cứu hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) trên xe Mazda CX-5 (2013).
Đồng thời, đề tài cũng tìm hiểu về một số hệ thống kết hợp với hệ thống ABS như: hệ
thống phân phối lực phanh (EBD), hệ thống kiểm soát lực kéo (TCS). Các hệ thống này
cùng với ABS giúp đảm bảo sự ổn định cho xe trong các trường hợp khẩn cấp, nâng cao
độ an toàn cho xe.
Bằng phương pháp nghiên cứu lý thuyết qua tài liệu của Mazda CX-5, đề tài thực
hiện nghiên cứu các vấn đề sau:
 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động, vị trí từng bộ phận của các hệ thống mà đề tài thực
hiện nghiên cứu.
 Cách kiểm tra, chẩn đoán và sửa chữa hư hỏng các hệ thống.

11. xi
MỤC LỤC
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP...........................................................................................iii
PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP .............................................................................iv
PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP .............................................................................vi
XÁC NHẬN HOÀN THÀNH ĐỒ ÁN ......................................................................................viii
LỜI CẢM ƠN...............................................................................................................................ix
TÓM TẮT......................................................................................................................................x
MỤC LỤC.....................................................................................................................................xi
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU...............................................................xiii
DANH MỤC CÁC HÌNH ...........................................................................................................xv
DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................................xvii
Chương 1. TỔNG QUAN ĐỀ TÀI...............................................................................................1
1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI..............................................................................................1
1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI .........................................................................................2
1.3 PHƯƠNG PHÁP VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU .....................................................2
1.4 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NGOÀI VÀ TRONG NƯỚC .....................................2
1.4.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước ........................................................................2
1.4.2 Tình hình nghiên cứu trong nước.........................................................................3
Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT .................................................................................................5
2.1 CÁC YÊU CẦU CƠ BẢN ĐỐI VỚI HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ...............5
2.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH PHANH Ô TÔ........................................7
2.2.1 Xác định các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phanh....................................................7
2.2.2 Ổn định của ô tô khi phanh:...............................................................................11
2.3 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA HỆ THỐNG PHANH ABS.........................................19
Chương 3. NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN XE MAZDA CX-5 2013.....25
3.1 NHIỆM VỤ- YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG ABS...................................................25
3.1.1 Nhiệm vụ............................................................................................................25
3.1.2 Yêu cầu...............................................................................................................25
3.2 CẤU TẠO- HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ABS TRÊN XE MAZDA CX-5
2013 25
3.2.1 Cảm biến tốc độ bánh xe....................................................................................28
3.2.2 Cảm biến áp suất dầu phanh. .............................................................................31
3.2.3 DSC HU/CM......................................................................................................31

12. xii
3.3 HỆ THỐNG DSC: HỆ THỐNG KẾT HỢP ABS VỚI MỘT SỐ HỆ THỐNG
KHÁC.............................................................................................................................39
3.3.1 Cấu tạo hệ thống DSC:.......................................................................................39
3.3.2 Các chức năng của hệ thống DSC......................................................................40
3.3.3 Hoạt động của một số chức năng hệ thống DSC ...............................................41
3.3.4 Sơ đồ mạch điện hệ thống DSC trên xe Mazda CX-5 .......................................50
3.4 PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA CHẨN ĐOÁN LỖI CỦA HỆ THỐNG DSC .........57
3.4.1 Giới thiệu máy chẩn đoán của Mazda(M-MDS)................................................57
3.4.2 Cách sử dụng máy chẩn đoán.............................................................................59
3.4.3 Kiểm tra một số bộ phận của hệ thống DSC......................................................61
3.3.4 Chẩn đoán và sửa chữa một số mã lỗi hệ thống DSC trên xe Mazda CX-5......67
Chương 4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ......................................................................................86
4.1 KẾT QUẢ THỰC HIỆN..........................................................................................86
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................87

13. xiii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
Tên viết tắt/ ký hiệu Tên đầy đủ/đơn vị
ABS Anti-lock Braking System
ATX Automatic Transmission
AWD All- Wheel Drive
B+ Battery Positive Voltage
CAN Controller Area Network
CM Control Module
CMDTC Continuous Memory Diagnostic Test Code
CPU Central Processing Unit
DLC Data Link Connector
DSC CM Dynamic Stability Control Cotrol module
DSC HU Dynamic Stability Control Hydraulic Unit
DTC Diagnostic Test Code(s)
EBD Electronic Brakeforce Distribution
EPS Electrric Power Steering
HLA Hill Launch Assist
IDS Integrated Diagnostic Software
LF Left Front
LR Left Rear
MAX Maximum
MIN Minimum
M-MDS M-MDS
MRE Magneto- resistive element MRE
ODDTC On-Demand Diagnostic Test Code
ON Switch on
OFF Switch off
PCM Powertrain Control Module

14. xiv
PID Parameter Identification
ROM Roll Over Mitigation
RF Right Front
RR Right Rear
SAS Sophisticated Air Bag Sensor
TCM Transmission (Transaxle) Control Module
TCS Traction Control System
TPMS Tire Pressure Monitoring System
VCM VCM
2WD 2-Wheel Drive

15. xv
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1 Nguyên nhân xuất hiện phản lực ngang ở bánh xe khi phanh .......................................12
Hình 2.2 Giới hạn bám của vòng tròn bánh xe khi phanh.............................................................13
Hình 2.3 Các bánh xe ở cầu sau bị hãm cứng ...............................................................................14
Hình 2.4 Các bánh xe ở cầu trước bị hãm cứng............................................................................15
Hình 2.5 Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô khi phanh mà có hiện tượng quay xe do lực phanh phân bố
không đều ......................................................................................................................................17
Hình 2.6 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hệ số bám dọc x
 và hệ số bám ngang y
 theo độ trượt
tương đối p
 .................................................................................................................................20
Hình 2.7 Sự thay đổi hệ số bám dọc x
 và hệ số bám ngang y
 theo độ trượt tương đối p
 .....21
Hình 2.8 Sự thay đổi các thông số p
M , p và  khi có ABS........................................................24
Hình 3.1 Sơ đồ bố trí các bộ phận của ABS ở phía trước xe ........................................................26
Hình 3.2 Đồng hồ táp lô................................................................................................................26
Hình 3.3 Sơ đồ bố trí các bộ phận của ABS ở phía sau xe ...........................................................27
Hình 3.4 Chu trình điều khiển của ABS........................................................................................27
Hình 3.5 Cảm biến tốc độ bánh xe và vòng từ tính.......................................................................28
Hình 3.6 Cảm biến tốc độ bánh xe và rotor cảm biến bánh xe trước............................................29
Hình 3.7 Cảm biến tốc độ và rotor cảm biến ở bánh sau xe 2-WD ..............................................29
Hình 3.8 Cảm biến tốc độ và rotor cảm biến ở bánh sau xe AWD...............................................30
Hình 3.9 Chuyển đổi tín hiệu cảm biến tốc độ bánh xe ................................................................30
Hình 3.10 DSC HU/CM................................................................................................................31
Hình 3.11 Sơ đồ cấu tạo DSC HU.................................................................................................33
Hình 3.12 Hoạt động của DSC HU khi phanh thường..................................................................34
Hình 3.13 Hoạt động của DSC HU trong chế độ tăng áp .............................................................35
Hình 3.14 Hoạt động của DSC HU trong chế độ giữ áp...............................................................36
Hình 3.15 Hoạt động của DSC HU trong chế độ giảm áp ............................................................37
Hình 3.16 Sơ đồ khối điều khiển của ABS ...................................................................................38
Hình 3.17 Các chế độ hoạt động của ABS....................................................................................38
Hình 3.18 Sơ đồ khối điều khiển của EBD...................................................................................42
Hình 3.19 Các chế độ hoạt động của EBD....................................................................................43
Hình 3.20 Sơ đồ khối điều khiển của TCS....................................................................................44
Hình 3.21 Các xu hướng quay vòng của xe ..................................................................................45
Hình 3.22 Sơ đồ khối điều khiển của DSC ...................................................................................46
Hình 3.23 DSC điều khiển chống quay vòng thừa........................................................................47
Hình 3.24 Hoạt động của DSC HU khi chống quay vòng thừa ....................................................47
Hình 3.25 DSC điều khiển chống quay vòng thiếu.......................................................................48
Hình 3.26 Hoạt động của DSC HU khi chống quay vòng thiếu ...................................................49
Hình 3.27 Sơ đồ mạch điện hệ thống DSC trên xe Mazda CX-5 2013.........................................50
Hình 3.28 Sơ đồ mạch điện hệ thống DSC trên xe Mazda CX-5 2013.........................................51
Hình 3.29 Sơ đồ mạch điện hệ thống DSC trên xe Mazda CX-5 2013.........................................52
Hình 3.30 Bố trí các bộ phận hệ thống DSC trên xe Mazda CX-5 2013......................................53
Hình 3.31 Kết cấu giắc nối của DSC HU/CM ..............................................................................54
Hình 3.32 Kết cấu giắc cắm cảm biến tốc độ ba...........................................................................56
Hình 3.33 Kết cấu giắc nối DLC-2 ...............................................................................................56
Hình 3.34 Thiết bị chẩn đoán lỗi của Mazda ................................................................................57
Hình 3.35 Đĩa cài đặt và màn hình phần mềm chẩn đoán của Mazda ..........................................58

16. xvi
Hình 3.36 Máy chẩn đoán của Mazda...........................................................................................58
Hình 3.37 Các cáp kết nối .............................................................................................................59
Hình 3.38 Kiểm tra khe hở của cảm biến tốc độ bánh xe trước....................................................64
Hình 3.39 Kiểm tra khe hở cảm biến tốc độ bánh sau xe 2-WD...................................................65
Hình 3.40 Kiểm tra khe hở cảm biến tốc độ bánh sau xe AWD...................................................66

17. xvii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1 Bảng thống kê tình hình tai nạn giao thông ở Việt Nam từ năm 2010 đến năm 2016 ....1
Bảng 3.1 Chức năng các bộ phận chính........................................................................................32
Bảng 3.2 Hoạt động của các van điện khi phanh thường..............................................................33
Bảng 3.3 Hoạt động của các van điện trong từng chế độ..............................................................34
Bảng 3.4 Chức năng các bộ phận chính của hệ thống DSC..........................................................39
Bảng 3.5 Các cực của DSC HU/CM.............................................................................................54
Bảng 3.6 Các cực của DLC-2........................................................................................................56
Bảng 3.7 Tiêu chuẩn kiểm tra DSC HU/CM ................................................................................62
Bảng 3.8 Bảng mã chẩn đoán hệ thống DSC trên xe Mazda CX-5 2013 .....................................67

18. 1
Chương 1. TỔNG QUAN ĐỀ TÀI
1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Ngày nay, cùng với sự phát triển của nền kinh tế và khoa học kỹ thuật thì nền công
nghiệp ô tô trên thế giới cũng ngày càng phát triển một cách mạnh mẽ. Các nhà sản xuất
tăng cường sản xuất ô tô, xe ô tô trở thành phương tiện vô cùng quan trọng để phục vụ vận
chuyển hành khách và hàng hóa. Các xe được chế tạo với xu hướng ngày càng tăng công
xuất động cơ và cả tốc độ xe. Do đó, nhu cầu an toàn đối với xe khi lưu thông trên đường
cũng được chú ý hơn và yêu cầu nghiêm ngặt hơn rất nhiều. Một trong những hệ thống an
toàn cực kỳ quan trọng trên ô tô chính là hệ thống phanh. Hệ thống phanh phải tốt, có độ
tin cậy cao thì mới phát huy được hết công suất động cơ, tốc độ xe mới cao, tiết kiệm được
nhiên liệu, giảm khí thải, và đặc biệt là mang đến sự an toàn, yên tâm cho hành khách.
Bảng 1.1 Bảng thống kê tình hình tai nạn giao thông ở Việt Nam từ năm 2010 đến năm
2016
Năm Số vụ tai nạn Số người bị thương Số người tử vong
2010 14.442 10.633 11.449
2011 44.548 48.734 11.395
2012 36.376 38.060 9.838
2013 29.385 29.500 9.369
2014 25.322 24.417 8.996
2015 22.827 21.069 8.727
2016 21.589 19.280 8.685
Đối với việc ngăn chặn và hạn chế xảy ra tai nạn, một hệ thống phanh hiệu quả là rất
cần thiết. Khi gặp trường hợp đường trơn trượt hay những tình huống phanh bất ngờ, việc
người lái phanh gấp sẽ gây hiện tượng bó cứng phanh, tức là má phanh dính chặt vào đĩa
phanh, không cho bánh xe quay, dẫn đến mất độ bám làm mất khả năng lái, tăng quãng
đường phanh. Điều này cực kỳ nguy hiểm và khả năng rất lớn sẽ dẫn đến tai nạn. Để khắc
phục tình trạng này chúng ta cần đến hệ thống phanh ABS để chống bó cứng khi phanh.

19. 2
1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Mục tiêu của đề tài này là tìm hiểu về chức năng, cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ
thống phanh ABS.
Từ đó, tìm ra cách sử dụng hệ thống phanh ABS một cách hiệu quả, biết cách kiểm tra,
chẩn đoán và sữa chữa khi hệ thống gặp sự cố.
1.3 PHƯƠNG PHÁP VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Phương pháp nghiên cứu dựa trên lý thuyết. Nghiên cứu các tài liệu về hệ thống chống
bó cứng phanh ABS.
Phạm vi nghiên cứu gồm tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động, cách kiểm tra chẩn
đoán và sữa chữa hệ thống.
1.4 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NGOÀI VÀ TRONG NƯỚC
1.4.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước
Hệ thống phanh ABS là tên gọi theo các chữ viết tắt của tiếng anh “ Anti-Lock
Brake System”, được hiểu là hệ thống chống bó cứng khi phanh, giúp xe không bị trượt
lếch.
Hãng Bosch của Đức đã có ý tưởng và phát triển hệ thống này từ thập niên 1930.
Phanh ABS được giới thiệu lần đầu tiên vào năm 1960 trên các máy bay thương mại. Khi
một máy bay có trọng lượng 50 tấn đáp xuống đường bay bị đóng băng ở tốc độ 210
km/h, nếu người phi công không thể nhịp liên tục bàn đạp phanh thì chiếc máy bay có giá
trị 20 triệu đô này sẽ trượt khỏi đường băng và trở thành đống sắt vụn. Để khắc phục hiện
tượng trên, người ta bắt đầu áp dụng phanh ABS vào máy bay. Với công nghệ thời đó,các
chi tiết phanh ABS rất lớn và đắt tiền. Hệ thống ABS sử dụng Hidro- cơ khí hoạt động
không đáng tin cậy và không đủ nhanh trong mọi tình huống.
Điểm bất lợi của máy tính thập niên 60 là rất lớn và cồng kềnh, nên không thể đặt
nó lên chiếc ô tô. Vì thế người ta chế tạo ra các vi mạch nhỏ gọi là chíp điện tử, nhờ đó
các máy tính nhỏ hơn và mạnh hơn được ra đời, cho phép ứng dụng ABS trên ô tô.
Năm 1978, lần đầu tiên sản xuất được hệ thống ABS điện. Hệ thống ABS áp dụng
lần đầu tiên trên xe ô tô là dòng xe S-serie của Mercedes-Benz vào năm 1978 sau đấy thì
được áp dụng trên cả những phương tiện khác kể cả mô tô. Hệ thống ABS được bố trí ở
tất cả các bánh xe vào năm 1971, chế tạo hàng loạt năm 1978, sau đó được hoàn thiện
theo hướng điều khiển kỹ thuật số vào năm 1984 và từ sau năm 1992 một số nước phát

20. 3
triển đã coi ABS là hệ thống phanh tiêu chuẩn bắt buộc đối với ô tô con.
Ngày nay, với sự phát triển vượt bậc của kỹ thuật điện tử, điều khiển tự động và các
phần mềm tính toán, lập trình đã cho phép nghiên cứu va đưa vào ứng dụng các phương
pháp điều khiển mới trong ABS như điều khiển mờ, điều khiển thông minh, tối ưu hóa
quá trình điều khiển ABS. Các công ty như BOSCH, AISIN, DENSO, BENDIX là những
công ty đi đầu trong việc nghiên cứu, cải tiến và chế tạo hệ thống phanh ABS để cung
cấp cho các nhà sản xuất ô tô trên thế giới.
1.4.2 Tình hình nghiên cứu trong nước
Việc nghiên cứu hệ thống chống bó cứng phanh ABS ở Việt Nam hiện nay còn rất
nhiều hạn chế, chưa có các công trình nghiên cứu chuyên sâu về tổng thể hệ thống. Những
công trình nghiên cứu của các tác giả ở Việt nam chủ yếu đi sâu vào nghiên cứu một phần
của hệ thống như:
 Đề tài “ Nghiên cứu chế tạo bộ điều khiển hệ thống phanh chống hãm cứng
(ABS)” của kỹ sư Nguyễn Thành Tâm thực hiện tháng 9 năm 2007. Đề tài
nghiên cứu một số vấn đề:
- Nghiên cứu lý thuyết về phanh ABS.
- Nghiên cứu và đề xuất thuật toán điều khiển hệ thống phanh ABS.
- Thiết kế chế tạo thành công mạch điều khiển phanh ABS.Thử nghiệm và
so sánh ECU do TOYOTA sản xuất.
 Đề tài “ Nghiên cứu động lực học phanh và ổn định phanh ở xe nhiều cầu”
của kỹ sư Hoàng Ngọc Chính. Đề tài nghiên cứu một số vấn đề:
- Phân bố tải trọng trên xe nhiều cầu.
- Ổn định phanh trên xe nhiều cầu.
- Áp dụng tính toán trên xe tải ba cầu nhãn hiệu HINO FM1 JNUA- RGV.
 Đề tài “ Nghiên cứu chế tạo mô hình hệ thống phanh ABS giao tiếp với máy
tính” do kỹ sư Nguyễn Quang Tuyến thực hiện tháng 9 năm 2011. Đề tài nghiên
cứu một số vấn đề sau:
- Chế tạo mô hình giao tiếp với máy tính trên cơ sở thiết bị của TOYOTA.
- Bộ tài liệu dùng cho giảng dạy dựa trên chương trình đào tạo của Tổng cục
dạy nghề ban hành.

21. 4
 Đề tài “ Nghiên cứu vấn đề ổn định của hệ thống phanh chống hãm
cứng(ABS)” của học viên Nguyễn Hưng khóa 2010- 2012 được thực hiện đề
cập đến một số vấn đề sau:
- Phân tích động lực học phanh ABS bằng thuật toán ABS đơn giản.
- Phân tích quá trình điều chỉnh lực phanh ABS.

22. 5
Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1 CÁC YÊU CẦU CƠ BẢN ĐỐI VỚI HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ
Xuất phát từ những tiêu chuẩn quốc gia về an toàn chuyển động của các phương tiện
giao thông, người ta đã đưa ra những yêu cầu quan trọng nhất như sau:
Đối với hệ thống phanh thuộc thế hệ các xe hiện đại, hệ thống phanh phải đạt
được:
- Quảng đường phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột.
- Phanh êm dịu trong mọi trường hợp, đảm bảo sự êm dịu khi phanh.
- Thời gian chậm tác dụng (còn gọi là thời gian phản ứng) nhỏ.
- Điều khiển nhẹ nhàng.
- Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt.
- Phân bố mô men phanh ở các bánh xe phải tuân theo quan hệ sử dụng hoàn toàn
trọng lượng bám và hệ số bám giữa bánh xe với mặt đường ở bất kỳ cường độ
phanh nào (sử đụng điều chỉnh tự động lực phanh theo tải, sử dụng thiết bị
chống hãm cứng bánh xe).
- Có độ tin cậy cao (sử dụng dẫn động phanh nhiều mạch độc lập, nâng cao độ
bền các chi tiết của hệ thống phanh).
- Có hệ thống tự kiểm tra, chẩn đoán các hư hỏng một cách kịp thời.
Cũng từ những tiêu chuẩn trên, các phương tiện vận tải ô tô cần phải được trang
bị các hệ thống phanh bao gồm:
- Hệ thống phanh công tác (hoặc phanh chính, và cũng thường gọi là phanh chân),
có tác dụng trên tất cả các bánh xe.
- Hệ thống phanh dự phòng.
- Hệ thống phanh dừng và hệ thống phanh phụ trợ (phanh chậm dần).
- Điểm đặc biệt về an toàn đối với phanh công tác là dẫn động phanh cần phải có
không dưới hai mạch độc lập, ví dụ một mạch dẫn động cho cầu trước, một
mạch dẫn động cho cầu sau và một mạch cho dẫn động phanh dừng.. .để nếu hư
hỏng một mạch nào đó, mạch còn lại vẫn đảm bảo phanh ô tô với hiệu quả
phanh không thấp hơn 30% so với khi hệ thống phanh còn nguyên vẹn. Theo
tiêu chuẩn của Thụy Điển thì giá trị này là 50%.

23. 6
- Đối với hệ thống phanh khí nén, phanh công tác cần có dung tích bình chứa tới
mức đủ để phanh có hiệu quả 5 lần liên tiếp khi nguồn năng lượng (máy nén
khí) không làm việc. Mỗi mạch dẫn động cần có các bình chứa riêng biệt khi
nguồn năng lượng là chung của toàn hệ thống. Trong trường hợp một mạch dẫn
động nào đó bị hư hỏng, nguồn năng lượng chung vẫn tiếp tục cung cấp năng
lượng cho các mạch khác còn tốt.
- Hệ thống phanh dự phòng cần phải đảm bảo dừng được ô tô trong trường hợp
hệ thống phanh chính bị hư hỏng. Có thể bố trí hệ thống phanh dự phòng riêng
biệt, nếu không thì hệ thống phanh chính hoặc phanh dừng phải thực hiện chức
năng này và vẫn được coi là hệ thống phanh dự phòng.
- Hệ thống phanh dừng phải dừng và đỗ được xe trên dốc. Dẫn động phanh dừng
có thể sử dụng bất kỳ dạng năng lượng nào, nhưng bộ phận tạo ra mô men phanh
để giữ xe đứng yên phải là một cơ cấu hoạt động thuần tuý bằng phương pháp
cơ khí và không phụ thuộc vào hệ thống phanh chính.
- Hệ thống phanh chậm dần (phanh phụ trợ) đảm bảo duy trì cho ô tô chuyển
động ở một tốc độ ổn định, điều chỉnh tốc độ ô tô một cách độc lập hoặc đồng
thời cùng với hệ thống phanh chính, nhằm mục đích giảm tải cho phanh chính.
- Khi làm việc với rơ moóc, trên ô tô kéo cần có thiết bị bảo vệ chống tụt áp suất
khí nén (hoặc thuỷ lực) để đề phòng trường hợp đường ống nối giữa ô tô kéo và
rơ moóc bị phá hủy.
- Trường hợp xe đang chuyển động mà bị đứt moóc kéo, yêu cầu hệ thống phanh
chính của rơ moóc phải tự động dừng được moóc với hiệu quả không thấp hơn
quy định đối với xe đoàn tương ứng.
- Trên rơ moóc cũng cần được trang bị cơ cấu phanh dừng để hãm rơ moóc khi
tách nó ra khỏi đầu kéo.
- Sự mài mòn của má phanh cần được bù lại bằng hệ thống điều chỉnh bằng tay
hoặc tự động. Theo tiêu chuẩn Thụy Điển, mài mòn má phanh cần được bù lại
bằng hệ thống điều chỉnh tự động hay phải có bộ phận tín hiệu để cảnh báo về
việc tăng khe hở giữa má phanh và tang phanh.-Trong mỗi mạch dẫn động
phanh cần phải có các bộ phận giao tiếp với thiết bị kiểm tra, để kiểm tra và
thông báo tình trạng kỹ thuật của dẫn động phanh trong quá trình sử dụng.

24. 7
2.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH PHANH Ô TÔ
Tính năng phanh hay chất lượng quá trình phanh được định lượng thông qua 2 nhóm
chỉ tiêu : Hiệu quả phanh và Tính ổn định khi phanh.[1]
Hiệu quả phanh đánh giá mức độ giảm tốc độ của ô tô khi người lái tác động lên cơ
cấu điều khiển phanh trong trường hợp phanh khẩn cấp.
Tính ổn định khi phanh đánh giá khả năng duy trì quỹ đạo của ô tô theo ý muốn của
người lái trong quá trình phanh.
2.2.1 Xác định các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phanh
Gia tốc chậm dần lớn nhất jmax , quảng đường phanh nhỏ nhất S min và lực phanh hoặc
lực phanh riêng. Để đánh giá hiệu quả phanh có thể dùng một trong những chỉ tiêu sau:
2.2.1.1 Gia tốc chậm dần khi phanh:
Gia tốc chậm dần đều khi phanh là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh
giá chất lượng phanh và là đại lượng đặc trưng cho mức độ giảm tốc độ của ô tô trong
quá trình phanh. Khi phân tích các lực tác dụng lên ô tô, có thể viết phương trình cân
bằng lực kéo khi phanh ô tô như sau:
j p f i
F F F F F F
 
    
( 2.1)
Trong đó:
 j
F : Lực quán tinh sinh ra khi phanh ô tô.
 p
F : Lực phanh sinh ra ở các bánh xe.
 f
F : Lực cản lăn.
 F : Lực cản không khí.
 F : Lực để thắng tiêu hao cho ma sát cơ khí.
 i
F : Lực cản dốc. Khi phanh trên đường nằm ngang thì lực cản lên dốc 0
i
F  .
Khi phanh thì , F , f
F và F không đáng kể, có thể bỏ qua. Sự bỏ qua này chỉ
gây sai số khoảng 1,5 2%.
Khi bỏ qua các lực F , f
F , F , và khi ô tô phanh trên đường nằm ngang 0
i
F 
, ta có phương trình sau : j p
F F
 (2.2)

25. 8
Lực phanh lớn nhất max
p
P sinh ra tại bánh xe được xác định theo điều kiện bám
và đồng thời theo biểu thức:
ax .
pm
F G 

Hay:
ax
.
. .
j
pm
G
j G
g


 ( 2.3 )
Với:
 j
 : Hệ số tính đến ảnh hưởng của các trọng khối quay của ô
tô.
 . ax
p m
j :Gia tốc chậm dần khi phanh.
 g : Gia tốc trọng trường.
Từ biểu thức (2.3) có thể xác định gia tốc chậm dần cực đại khi phanh:
. ax
.
p m
i
g
j


 ( 2.4)
Để pmax
j tăng thì ta giảm i
 và tăng  .
- Giảm i
 bằng cách tách ly hợp khi phanh gấp.
- Tăng  bằng cách cải thiện tình trạng mặt đường.
2.2.1.2 Thời gian phanh
Thời gian phanh là một trong những chỉ tiêu để đánh giá chất lượng phanh. Thời
gian phanh càng nhỏ thì chất lượng phanh càng tốt. Để xác định thời gian phanh ta có
thể sử dụng biểu thức sau:
.
p
i
dv g
j
dt


 
( 2.5)
Suy ra: .
.
i
dt dv
g


 ( 2.6)
Muốn xác định thời gian phanh nhỏ nhất min
p
t cần tích phân t
d trong giới hạn
từ thời điểm ứng với vận tốc khi bắt đầu phanh 1
v , vận tốc khi kết thúc phanh 2
v ( 1 2
v v

).

26. 9
1
2
min 1 2
. ( )
. .
v
i i
p
v
t dv v v
g g
 
 
  
 ( 2.7)
Khi ô tô phanh đến lúc dừng hẳn thì 2 0
v  , do dó:
1
min
.
.
i v
t
g


 ( 2.8)
Trong đó:
1
v - vận tốc của xe tại thời điểm bắt đầu phanh.
2
v - vận tốc của xe tại thời điểm kết thúc phanh.
Từ biểu thức trên ta thấy rằng thời gian phanh ô tô nhỏ nhất phụ thuộc vào vận
tốc bắt đầu phanh của ô tô, phụ thuộc vào hệ số i
 và hệ số bám  giữa các bánh xe với
mặt đường. Để cho thời gian phanh nhỏ nhất cần phải giảm i
 , vì vậy người lái xe nên
cắt ly hợp khi phanh. Ngoài ra phải thực hiện các biện pháp để tăng hệ số bám dọc  .
2.2.1.3 Quãng đường phanh:
Quãng đường phanh ( p
S ) là chỉ tiêu quan trọng nhất để đánh giá chất lượng
phanh của ô tô. Vì vậy trong tính năng kỹ thuật của ô tô, các nhà chế tạo cho biết quãng
đường phanh của ô tô ứng với vận tốc bắt đầu phanh đã định. So với các chỉ tiêu khác
thì quãng đường phanh là chỉ tiêu mà người lái xe có thể nhận thức được một cách trực
quan, dễ dàng tạo điều kiện cho người lái xe xử lý tốt trong khi phanh ô tô trên đường.
Để xác định quãng đường phanh nhỏ nhất, có thể sử dụng biểu thức (2.5) bằng cách
nhân hai vế với dS (dS- vi phân của quãng đường), ta có:
.
. .
i
dv g
dS dS
dv



Hay là:
.
.
i
g
vdv dS


 (2.9)
Quãng đường phanh nhỏ nhất được xác định bằng cách tích phân dS trong giới
hạn từ 1
v đến 2
v . Ta có:
1 1
2 2
min
. .
v v
i i
p
v v
S vdv vdv
g g
 
 
 
  (2.10)

27. 10
2 2
min 1 2
.( )
2. .
i
p
S v v
g


  (2.11)
Khi phanh đến lúc ô tô dừng hẳn 2 0
v  :
2
min 1
.
2. .
i
p
S v
g


 (2.12)
Từ biểu thức trên ta thấy rằng quãng đường phanh nhỏ nhất phụ thuộc vào vận
tốc chuyển động của ô tô lúc bắt đầu phanh, phụ thuộc vào hệ số bám  và hệ số tính
đến ảnh hưởng của các khối lượng quay i
 . Để giảm quãng đường phanh cần giảm hệ
số i
 ,cho nên nếu người lái cắt ly hợp trước khi phanh thì quãng đường phanh sẽ ngắn
hơn.
Cần lưu ý rằng, theo các công thức trên thì max
p
j , min
p
t , min
p
S phụ thuộc vào hệ
số bám min
p
S , nhưng do  lại phụ thuộc vào tải trọng tác dụng lên các bánh xe, tức là
phụ thuộc vào trọng lượng tồn bộ của xe G. Bởi vậy p
j , p
t , p
S có phụ thuộc vào G, mặc
dù trong các công thức tính p
j , p
t , p
S không có mặt của G.
2.2.1.4 Lực phanh và lực phanh riêng:
Lực phanh và lực phanh riêng cũng là chỉ tiêu để đánh giá chất lượng phanh.
Chỉ tiêu này được dùng thuận lợi nhất là khi thử phanh ô tô trên bệ thử. Lực phanh sinh
ra ở các bánh xe của ô tô xác định theo biểu thức :
p
p
b
M
F
r
 (2.13)
Ở đây :
p
F –Lực phanh ô tô.
p
M –Mô men phanh ở các cơ cấu phanh.
b
r –Bán kính làm việc trung bình của bánh xe.
Lực phanh riêng là lực phanh tính trên một đơn vị trọng lượng tồn bộ G của ô
tô, nghĩa là:
p
pr
F
F
G
 (2.14)

28. 11
Lực phanh riêng cực đại ứng với khi lực phanh cực đại :
max
max
.
p
pr
F G
F
G G


   (2.15)
Từ biểu thức (2.15) ta thấy rằng lực phanh riêng cực đại bằng hệ số bám  . Như
vậy về lý thuyết mà nói, trên mặt đường nhựa khô nằm ngang, lực phanh riêng cực đại
có thể đạt được giá trị 75 80%. Trong thực tế giá trị đạt được thấp hơn nhiều, chỉ
khoảng 45 65%.
* Nhận xét:
Trong các chỉ tiêu đánh giá chất lượng phanh thì chỉ tiêu quãng đường phanh là
đặc trưng nhất và có ý nghĩa quan trọng nhất, vì quãng đường phanh cho phép người lái
hình dung được vị trí xe sẽ dừng trước một chướng ngại vật mà họ phải xử trí để khỏi
xảy ra tai nạn khi người lái xe phanh ở tốc độ ban đầu nào đấy.
Cần chú ý rằng bốn chỉ tiêu nêu trên đều có giá trị ngang nhau (giá trị tương
đương), nghĩa là khi đánh giá chất lượng phanh chỉ cần dùng một trong bốn chỉ tiêu trên.
2.2.2 Ổn định của ô tô khi phanh:
2.2.2.1 Ổn định của ô tô khi phanh nếu các bánh xe bị hãm cứng:
Để thấy rõ ổn định của ô tô khi phanh nếu các bánh xe bị hãm cứng, trước hết
chúng ta phải khảo sát mối quan hệ giữa phản lực tiếp tuyến b
X và phản lực ngang b
Y tác
dụng từ mặt đường lên bánh xe trong quá trình phanh. Khi phanh, phản lực tiếp tuyến tác
dụng lên bánh xe sẽ là:
b pb fb
X F F
  (2.16)
Nhưng do fb
F rất nhỏ so với pb
F , nên có thể coi:
b pb
X F
 (2.17)
Ở đây:
pb
F –Lực phanh tác dụng lên bánh xe.
fb
F –Lực cản lăn tác dụng lên bánh xe.

29. 12
Hình 2.1 Nguyên nhân xuất hiện phản lực ngang ở bánh xe khi phanh
Trong quá trình phanh, nếu có lực ngang Y tác dụng lên thân xe, thì tại tâm
các bánh xe sẽ có lực ngang y
F tác dụng, lập tức dưới các bánh xe xuất hiện các phản
lực ngang b
Y ngược chiều với y
F ( hình 2.1).
Chúng ta giả thiết rằng:
x y tq
   
  
Lúc này dưới bánh xe sẽ xuất hiện đồng thời các lực pb
F và b
Y . Hợp lực của
chúng là b
N :
2 2
b pb b
N F Y
  (2.18)
Phản lực tổng hợp b
N cũng bị giới hạn bởi điều kiện bám giữa bánh xe với mặt
đường. Nghĩa là: 2 2
max .
b pb b b b
N F Y N Z

    (2.19)
Giá trị max
b
N xác định một vòng tròn có tâm O tại tâm bề mặt tiếp xúc giữa bánh
xe với mặt đường và bán kính max
b
R N
 . Vòng tròn này được gọi là vòng tròn giới hạn
bám. Nếu các lực pb
F , b
Y hoặc b
N lớn hơn R thì bánh xe sẽ trượt ( hình 2.2).

30. 13
Hình 2.2 Giới hạn bám của vòng tròn bánh xe khi phanh
Từ (2.18) ta suy ra:
2 2
b b pb
Y N F
  ( 2.20)
Theo ( 2.20) dễ thấy rằng: Khi lực phanh pb
F tăng thì phản lực ngang b
Y giảm
và ngược lại.
Đặt biệt nếu: max .
pb pb b
F F Z

  và max .
b b b
N N Z

  thì 0
b
Y  (2.21)
* Kết luận:
Nếu lực phanh max .
p p b
F F Z

  và bánh xe bắt đầu bị hãm cứng thì phản lực
ngang tác dụng lên bánh xe 0
b
Y  . Lúc này chỉ cần một lực ngang nhỏ Y tác dụng lên
thân xe thì ở bánh xe sẽ xuất hiện một lực ngang y
F rất nhỏ tác dụng tại tâm bánh xe là
làm cho bánh xe sẽ trượt ngang, do ở dưới bánh xe 0
b
Y  và không còn cân bằng lực
theo chiều ngang. Chúng ta sẽ sử dụng kết luận trên để xét ổn định của xe khi phanh nếu
các bánh xe bị hãm cứng.
2.2.2.1.1 Các bánh xe ở cầu sau bị hãm cứng khi phanh:
Giả thiết rằng xe đang phanh trên đường không thẳng tuyệt đối, cho nên lực
quán tính j
F sẽ tạo với trục dọc của xe một góc 0
  ( xem hình 2.3 ). Nếu đường
thẳng thì vẫn có lực ngang tác dụng tại trọng tâm T, đó là thành phần .sin
G  do mặt
đường nghiêng ngang một góc 0
  . Như vậy, khi phanh sẽ xuất hiện lực ngang Y tác
dụng tại T ( jy
Y F
 hay .sin
Y G 
 hoặc Y là lực của gió tạt ngang ).

31. 14
Hình 2.3 Các bánh xe ở cầu sau bị hãm cứng
Khi có lực ngang tác dụng tại T thì ở các bánh xe cầu trước xuất hiện các
phản lực ngang ' " ' "
1 1 1 1 1
, ( )
b b b b
Y Y Y Y Y
  , còn ở cầu sau do các bánh xe đã bị hãm cứng (
2 2
.
p
F Z

 ) nên '
2 0
b
Y  , "
2 0
b
Y  , suy ra ' "
2 2 2 0
b b
Y Y Y
   .
Dễ thấy rằng 1 jy
Y F
 và 1
Y , jy
F là một ngẫu lực nên đã làm xuất hiện mô men
q
M làm quay xe:
1. .
q jy
M Y a F a
  (2.22)
Với chiều của q
M như ở hình 2.3 sẽ làm góc  tăng lên, dẫn đến jy
F tăng
lên và làm cho giá trị q
M càng tăng, xe có khả năng bị quay ngang và nguy cơ xe bị
lật đổ là khó tránh khỏi. Bởi vậy, nếu các bánh xe ở cầu sau bị hãm cứng khi phanh là
trạng thái chuyển động không ổn định.
2.2.2.1.2 Các bánh xe ở cầu trước bị hãm cứng khi phanh:
Vẫn giả thiết rằng: khi xe đang phanh thì có lực ngang Y tác dụng lên thân
xe ( jy
Y F
 hay .sin
Y G 
 hoặc Y là lực của gió tạt ngang ). Lúc này các bánh xe ở
cầu trước bị hãm cứng ( xem hình 2.4).

32. 15
Hình 2.4 Các bánh xe ở cầu trước bị hãm cứng
Khi có lực ngang tác dụng tại T thì ở các bánh xe cầu sau xuất hiện các phản
lực ngang ' " ' "
2 2 2 2 2
, ( )
b b b b
Y Y Y Y Y
  , còn ở cầu trước do các bánh xe bị hãm cứng ( 1 1
.
p
F Z


) nên '
1 0
b
Y  , "
1 0
b
Y  , suy ra ' "
1 1 1 0
b b
Y Y Y
   .
Ta thấy rằng 2 jy
Y F
 và 2
Y , jy
F là một ngẫu lực nên đã làm xuất hiện mô men
'
q
M làm quay xe:
'
2. .
q jy
M Y b F b
  (2.23)
Với chiều của '
q
M như hình 2.4 sẽ làm góc  giảm xuống, dẫn đến jy
F giảm
xuống và làm cho giá trị '
q
M càng giảm, tức là nguyên nhân làm quay xe càng giảm
xuống và trở về không. Cho nên nguy cơ xe bị quay ngang là không thể xảy ra.
Tuy nhiên, khi các bánh xe ở cầu trước bị hãm cứng, do các phản lực ngang
tác dụng lên các bánh xe trước bằng không. Nên xe không còn điều khiển được thông
qua hệ thống lái, tức là xe bị mất tính ổn định hướng. Bởi vậy, ở trường hợp này xe
cũng chuyển động không ổn định.
* Kết luận:
+Khi phanh xe, để xe chuyển động ổn định thì không được để các bánh xe
cầu trước và cầu sau bị hãm cứng.
+ Nếu tất cả các bánh xe ở cả hai cầu bị hãm cứng và không có lực ngang
tác dụng lên xe thì xe sẽ trượt thẳng. Nếu có lực ngang tác dụng lên xe thì
xe sẽ trượt xiên ( vì lúc này ngồi lực ngang Y còn có lực j
F tác dụng theo
chiều dọc của xe, nên hợp lực của chúng làm cho xe trượt ) và xe chuyển

33. 16
động không ổn định. Nếu hợp lực của lực ngang Y và lực j
F quá lớn thì xe
có thể bị lật đổ.
2.2.2.2 Ổn định của ô tô khi phanh nếu các lực phanh phân bố không đều:
Trong quá trình phanh ô tô thì trục dọc của ô tô có thể bị nghiêng đi một góc 
nào đấy so với phương quỹ đạo đang chuyển động. Sở dĩ như vậy là do tổng các lực phanh
sinh ra ở các bánh xe bên phải khác với tổng các lực phanh sinh ra ở các bánh xe bên trái
và tạo thành mô men quay vòng q
M quanh trục thẳng đứng z đi qua trọng tâm T của ô tô
(hình 2.5).
Khi phanh mà ô tô bị quay đi một góc quá mức quy định sẽ ảnh hưởng đến an
toàn chuyển động trên đường. Vậy tính ổn định của ô tô khi phanh là khả năng ô tô giữ
được quỹ đạo chuyển động như ý muốn của người lái trong quá trình phanh.
Trong phần này chúng ta nghiên cứu sự ổn định của ô tô khi phanh mà các lực
phanh phân bố không đều. Sơ đồ nghiên cứu như hình 2.5.
Giả sử ô tô đang chuyển động theo hướng của trục x nhưng sau khi phanh thì ô
tô bị lệch một góc q
M . Trong khi phanh thì ở các bánh xe bên phải có các lực phanh . 1
p p
F
ở cầu trước và . 2
p p
F ở cầu sau, còn ở các bánh xe bên trái có các lực phanh . 1
p t
F ở cầu
trước và . 2
p t
F ở cầu sau.
Tổng các lực phanh ở các bánh xe bên phải là:
. . 1 . 2
p p p p p p
F F F
  (2.24)
Và tổng các lực phanh ở các bánh xe bên trái bằng:
. . 1 . 2
p t p t p t
F F F
  (2.25)
Giả sử rằng tổng các lực phanh bên phải .
p p
F lớn hơn tổng các lực phanh bên trái
.
p t
F lúc đó ô tô sẽ quay vòng theo hướng mũi tên chỉ trên hình 2.5 quanh trọng tâm T của
ô tô.
Mô men quay q
M được xác định theo biểu thức:
. . . .
. . ( ).
2 2 2
q p p p t p p p t
B B B
M F F F F
    (2.26)
Do có ma sát giữa bánh xe và mặt đường cho nên khi xuất hiện mô men quay

34. 17
vòng q
M thì ở các bánh xe của cầu trước sẽ có phản lực 1
y
R tác dụng từ đường theo
phương ngang (hình 2.5) và ở các bánh xe sau sẽ có phản lực 2
y
R tác dụng.
Phương trình chuyển động của ô tô đối với trọng tâm T được viết dưới dạng :
..
1 2
.
z q y y
I M R a R b
    (2.27)
Vì ô tô đã bị xoay đi một góc  nghĩa là mô men quay vòng q
M lớn hơn nhiều
so với mô men do các lực 1
y
R và 2
y
R sinh ra, cho nên để đơn giản cho tính toán ta có
thể bỏ qua các lực 1
y
R và 2
y
R , lúc đó phương trình (2.27) có dạng:
..
.
z q
I M
  hoặc
..
q
z
M
I
  (2.28)
Ở đây:
z
I –Mô men quán tính khối lượng của ô tô quanh trục z đi qua trọng tâm
T.
Hình 2.5 Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô khi phanh mà có hiện tượng quay xe do lực phanh
phân bố không đều
Lấy tích phân phương trình (2.28) ta được:

35. 18
.
1
.
q
z
M
t C
I
   (2.29)
Theo điều kiện ban đầu, khi t = 0 thì 0
  nên γ .= 0, thay vào (2.29) ta có:
1 0
C  nên:
.
.
q
z
M
t
I
  (2.30)
Lấy tích phân phương trình (2.30), ta được:
2
2
.
2
q
z
M
t C
I
   (2.31)
Ở đây: t– Thời gian phanh.
Từ biểu thức (2.31) thấy rằng góc lệch  tỷ lệ thuận với mô men quay vòng q
M
, với bình phương thời gian phanh t và tỷ lệ nghịch với mô men quán tính khối lượng
z
I của ô tô quanh trục z đi qua trọng tâm của nó.
Theo yêu cầu của nhà máy chế tạo thì ô tô khi xuất xưởng (chế tạo hoặc sửa chữa)
phải đảm bảo lực phanh ở các bánh xe trên cùng một cầu là như nhau nhằm đảm bảo
tính ổn định khi phanh. Độ chênh lệch tối đa giữa các lực phanh ở các bánh xe trên cùng
một cầu không vượt quá 15% so với giá trị lực phanh cực đại ở các bánh xe của cầu này.
Giả sử rằng các bánh xe ở phía bên phải có lực phanh lớn nhất . max
p p
F theo điều
kiện bám giữa bánh xe với mặt đường, thì lực phanh thấp nhất của các bánh xe phía bên
trái cho phép là:
. min . max
0,85
p t p p
F F
 (2.32)
Lúc đó mô men quay vòng cực đại max
q
M được xác định như sau:
max . max . min
. .
2 2
q p p p t
B B
M F F
 
Hay:
max . max . min
( . ).
2
q p p p t
B
M F F
 

36. 19
Từ đó ta có:
. max
0,075 .
q p p
M B F
 (2.33)
Thế giá trị mô men max
q
M từ biểu thức (2.33) vào biểu thức (2.31) ta tìm được
góc lệch cực đại max
 :
'
max 2
max
0,075. .
2
p
z
B F
t
I
  (2.34)
Ở biểu thức (2.34) thành phần
'
max
p
F
cần phải hiểu là lực phanh cực đại ở một phía
( có thể phía bên phải hoặc có thể phía bên trái ) theo điều kiện bám.
Lực phanh cực đại
'
max max
.
2
p
G
F 
 (2.35)
Thế giá trị '
max
p
F từ biểu thức (2.35) vào biểu thức (2.34), cuối cùng ta có biểu thức
xác định max
 sau đây:
2
max
max 0,019.
z
BGt
I

  (2.36)
Góc lệch cực đại max
 cho phép khi phanh không vượt quá 8o
.
2.3 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA HỆ THỐNG PHANH ABS
Muốn nâng cao hiệu quả và ổn định của ô tô khi phanh thì phải đảm bảo được 1 1
p
F F

và 2 2
p
F F
 trong suốt quá trình phanh. Vì nếu 1 1
p
F F
 và 2 2
p
F F
 thì quãng đường
phanh sẽ tăng lên, còn nếu 1 1
p
F F
 thì các bánh xe cầu trước bị hãm cứng và xe sẽ mất
tính dẫn hướng (xe không điều khiển được) hoặc nếu 2 2
p
F F
 thì các bánh xe cầu sau bị
hãm cứng và trượt lết trên đường, lúc này chỉ cần một lực ngang nhỏ tác dụng lên xe là các
bánh xe sẽ trượt ngang và xe sẽ mất tính ổn định khi phanh. Khi các bánh xe bị trượt ngang
thì quỹ đạo chuyển động của xe sẽ thay đổi, nếu lúc này lực quán tính tác dụng lên xe quá
lớn thì xe có thể bị lật đổ.[1]
Hiện tượng nguy hiểm nêu trên thường gặp ở hệ thống phanh thường cổ điển khi phanh
gấp hoặc phanh trên đường trơn có hệ số bám nhỏ.

37. 20
Hiện nay, vận tốc của các loại ô tô càng ngày càng được nâng lên. Bởi vậy yêu cầu đặc
biệt được đặt ra cho hệ thống phanh trên các xe đời mới là phải loại trừ được nhược điểm
lớn vừa nêu trên của hệ thống phanh thường. Cho nên, trên các ô tô hiện đại đã được trang
bị hệ thống phanh chống hãm cứng ABS .
Nhiệm vụ của hệ thống phanh ABS là hiệu chỉnh liên tục áp suất trong dẫn động phanh
để lực phanh ở các bánh xe luôn luôn xấp xỉ bằng lực bám, nhờ đó các bánh xe không bị
hãm cứng và giữ cho độ trượt giữa bánh xe với mặt đường thay đổi trong một giới hạn hẹp
xung quanh giá trị po
 (hình 2.6). Cho nên hệ thống phanh ABS đã đảm bảo được hiệu quả
phanh cao nhất, duy trì được tính dẫn hướng và tính ổn định tốt khi phanh (do xung quanh
giá trị po
 thì max
x x
 
 và y
 có giá trị tương đối lớn).
Hình 2.6 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hệ số bám dọc x
 và hệ số bám ngang y
 theo độ
trượt tương đối p

Từ đồ thị trên hình 2.6 cho chúng ta thấy:
Hệ số bám một mặt phụ thuộc vào loại đường và tình trạng mặt đường, mặt khác còn
phụ thuộc vào độ trượt của bánh xe với mặt đường khi phanh.
Hệ số bám dọc khi phanh được định nghĩa :
b
x
b
F
G
  (2.37)
Với định nghĩa trên thì 0
x
  khi lực phanh 0
p
F  , tức là lúc chưa phanh. Khi bắt
đầu phanh, 0
x
  tăng nhanh và độ trượt p
 cũng tăng lên. Khi độ trượt nằm trong khoảng

38. 21
15 25% thì max
x x
 
 , đặc biệt khi 20%
p po
 
  thì max
x x
 
 và y
 có giá trị khá lớn.
Bởi vậy giá trị po
 được gọi là độ trượt tối ưu. Thực nghiệm chứng minh rằng, tùy từng
loại xe mà po
 có thể thay đổi trong giới hạn 15  25%.
Ở hệ thống phanh thường, khi gặp nguy hiểm, người lái đạp mạnh lên bàn đạp phanh
làm cho áp suất trong dẫn động phanh tăng cao, dẫn đến pi i
F F
 ở các bánh xe, lập tức
các bánh xe bị hãm cứng và trượt lết hoàn toàn 100%
p
  , do đó x
 giảm đi gần một nửa,
nên lực phanh pi
F cũng giảm đi gần một nửa, đồng thời khi 100%
p
  thì 0
y
  , dẫn đến
. 0
y y b
F G
 
  , cho nên khả năng bám ngang của các bánh xe không còn nữa, lúc này chỉ
cần một lực ngang nhỏ tác dụng lên xe là xe sẽ bị trượt ngang (hình 2.7).
Ưu điểm vượt trội của hệ thống phanh ABS so với phanh thường là : do ABS hiệu
chỉnh liên tục áp suất trong dẫn động phanh, nên độ trượt p
 chỉ dao động trong giới hạn
10 30%
 (hình 2.7).Ở trong giới hạn này max
x x
 
 nên max max .
p x b
F G F

  , bởi vậy hiệu
quả phanh sẽ cao nhất. Mặt khác y
 ở trong giới hạn này cũng có giá trị khá lớn, nên
.
y y b
F G
 
 cũng có giá trị lớn, các bánh xe sẽ không bị trượt ngang, do đó đảm bảo được
tính dẫn hướng và độ ổn định của xe khi phanh.
Hình 2.7 Sự thay đổi hệ số bám dọc x
 và hệ số bám ngang y
 theo độ trượt tương đối
p

Để giữ cho các bánh xe không bị hãm cứng và đảm bảo hiệu quả phanh cao cần phải
điều chỉnh áp suất trong dẫn động phanh sao cho độ trượt của bánh xe với mặt đường thay
đổi quanh giá trị po
 trong giới hạn hẹp. Các hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh

39. 22
có thể sử dụng các nguyên lý điều chỉnh sau đây:
+ Theo gia tốc góc chậm dần của bánh xe được phanh ( ).
+ Theo giá trị độ trượt cho trước ( p
 ).
+ Theo giá trị của tỷ số vận tốc góc của bánh xe với gia tốc góc chậm dần của nó.
Hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh gồm các phần tử sau :
+ Cảm biến để phát tín hiệu về tình trạng của đối tượng cần được thông tin, cụ
thể là tình trạng của bánh xe đang được phanh (cảm biến vận tốc góc, cảm biến
áp suất, cảm biến gia tốc của xe).
+ Bộ điều khiển để xử lý các thông tin và phát các lệnh nhả phanh hoặc phanh
bánh xe (các bộ điều khiển này thường là loại điện tử).
+ Bộ thực hiện để thực hiện các lệnh do bộ điều khiển phát ra (bộ thực hiện có
thể là loại thủy lực, loại khí hay loại hỗn hợp thủy khí).
Các hệ thống chống hãm cứng bánh xe hiện nay thường sử dụng nguyên lý điều chỉnh
áp suất trong dẫn động phanh theo gia tốc góc chậm dần của bánh xe và ở bánh xe có bố
trí cảm biến vận tốc góc. Biến thiên của vận tốc góc theo thời gian sẽ cho ra giá trị gia tốc
góc.
Chúng ta sẽ xem xét sự làm việc của hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh
bằng nguyên lý điều chỉnh theo gia tốc góc chậm dần.
Trên hình 2.7 trình bày đồ thị chỉ sự thay đổi một số thông số của hệ thống phanh và
của chuyển động của bánh xe khi có trang bị hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh.
Khi tác động lên bàn đạp phanh thì áp suất trong dẫn động tăng lên, nghĩa là mô men phanh
p
M tăng lên làm tăng giá trị của gia tốc góc chậm dần của bánh xe và làm tăng độ trượt
của nó. Sau khi vượt qua điểm cực đại trên đường cong ( )
x p
f
 
 thì gia tốc góc chậm
dần của bánh xe bắt đầu tăng đột ngột. Điều này báo hiệu bánh xe có xu hướng bị hãm
cứng. Giai đoạn này của quá trình phanh có bộ chống hãm cứng bánh xe sẽ ứng với các
đường cong 0-1 trên hình 2.8 a, b và c. Giai đoạn này được gọi là pha I (pha bắt đầu phanh
hay là pha tăng áp suất trong dẫn động phanh).
Bộ điều khiển của hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh lúc này ghi gia tốc góc
tại điểm 1 đạt giá trị tới hạn (đoạn 1
c trên hình 2.8 c) và ra lệnh cho bộ thực hiện phải giảm

40. 23
áp suất trong dẫn động. Sự giảm áp suất được bắt đầu với độ chậm trễ nhất định do đặc
tính của bộ chống hãm cứng bánh xe khi phanh. Quá trình diễn biến từ điểm 1-2 được gọi
là pha II (pha giảm sự phanh hay là pha giảm áp suất trong dẫn động phanh). Gia tốc góc
của bánh xe lúc này giảm dần và tại điểm 2 gia tốc tiến gần giá trị 0. Giá trị gia tốc góc lúc
này tương ứng với đoạn 2
c trên hình 2.8 c. Sau khi ghi lại giá trị này, bộ điều khiển ra lệnh
cho bộ thực hiện ổn định áp suất trong dẫn động. Lúc này bánh xe sẽ tăng tốc trong chuyển
động tương đối và vận tốc của bánh xe tiến gần tới vận tốc của ô tô, nghĩa là độ trượt sẽ
giảm và như vậy hệ số bám dọc x
 tăng lên (đoạn 2-3). Giai đoạn này được gọi là pha III
(pha giữ áp suất ổn định).
Bởi vì mô men phanh trong thời gian này được giữ cố định cho nên gia tốc góc chậm
dần cực đại của bánh xe trong chuyển động tương đối sẽ phát sinh tương ứng với lúc hệ số
bám dọc x
 đạt giá trị cực đại. Gia tốc góc chậm dần cực đại này được chọn làm thời điểm
phát lệnh và nó tương ứng với đoạn 3
c trên hình 2.8 c. Lúc này bộ điều khiển ghi lại giá trị
gia tốc góc này và ra lệnh cho bộ thực hiện tăng áp suất trong dẫn động phanh. Như vậy
sau điểm 3 lại bắt đầu pha I của chu kỳ làm việc mới của hệ thống chống hãm cứng bánh
xe khi phanh. Từ lập luận trên thấy rằng hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh điều
khiển cho mô men phanh thay đổi theo chu kỳ khép kín 1-2-3-1 ( hình 2.8 a), lúc ấy bánh
xe làm việc ở gần hệ số bám dọc cực đại max
x
 và hệ số bám ngang y
 cũng có giá trị cao.
Trong trường hợp bánh xe bị hãm cứng thì các thông số sẽ diễn biến theo đường đứt nét
trên hình 2.8 a.

41. 24
Hình 2.8 Sự thay đổi các thông số p
M , p và  khi có ABS

42. 25
Chương 3. NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH ABS
TRÊN XE MAZDA CX-5 2013
3.1 NHIỆM VỤ- YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG ABS
3.1.1 Nhiệm vụ
Hệ thống ABS điều khiển áp suất dầu tác dụng lên các xy lanh bánh xe để ngăn
không cho bánh xe bị bó cứng khi phanh trên đường trơn hay khi phanh gấp. Đảm bảo
tính ổn định, khả năng dẫn hướng trong quá trình phanh, để xe có thể điều khiển được
bình thường.[2]
3.1.2 Yêu cầu
Một hệ thống ABS hoạt động tối ưu, đáp ứng nhu cầu nâng cao chất lượng phanh
của ô tô phải thỏa mãn đồng thời các yêu cầu sau: [2]
- Trước hết, ABS phải đáp ứng được các yêu cầu về an toàn liên quan đến động lực
học phanh và chuyển động của ô tô.
- 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 bê tông 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, 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 mô men 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 mô men 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.
3.2 CẤU TẠO- HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ABS TRÊN XE MAZDA CX-5
2013
Cấu trúc hệ thống: [3]
Hệ thống phanh ABS trên xe Mazda CX-5 có cấu tạo bao gồm các bộ phận chính giống

43. 26
như hệ thống phanh thông thường như: bàn đạp phanh, bộ cường hóa lực phanh, xi lanh
chính, cơ cấu phanh ở bánh xe. Ngoài ra, còn các bộ phận khác như: cảm biến tốc độ bánh
xe, DSC HU/CM.[3]
Sơ đồ bố trí các bộ phận của hệ thống ABS trên xe.
Hình 3.1 Sơ đồ bố trí các bộ phận của ABS ở phía trước xe
Các bộ phận phía trước xe của hệ thống ABS bao gồm: DSC HU/CM, cảm biến áp
suất dầu phanh, công tắc phanh, đồng hồ táp lô, các cảm biến tốc độ bánh xe phía trước.
Hình 3.2 Đồng hồ táp lô

44. 27
Hình 3.3 Sơ đồ bố trí các bộ phận của ABS ở phía sau xe
Nguyên tắc hoạt động: [3]
Hình 3.4 Chu trình điều khiển của ABS
1. DSC HU 2. Xy lanh phanh chính 3. Xy lanh phanh bánh xe
4. DSC CM 5. Cảm biến tốc độ bánh xe
Các cảm biến tốc độ bánh xe nhận biết tốc độ góc của các bánh xe và gửi tín hiệu về
DSC HU/CM dưới dạng các xung điện áp xoay chiều.

45. 28
DSC HU/CM theo dõi tình trạng các bánh xe bằng cách tính tốc độ xe và sự thay đổi
tốc độ bánh xe, xác định mức độ trượt dựa trên tốc độ các bánh xe.
Khi phanh gấp hay phanh trên những đường ướt, trơn trượt có hệ số bám thấp, DSC
HU/CM điều khiển bộ chấp hành thủy 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.
3.2.1 Cảm biến tốc độ bánh xe
Chức năng:
Cảm biến tốc độ bánh xe dùng để nhận biết tốc độ của mỗi bánh xe và và gửi thông
tin về DSC HU/CM.
Tín hiệu từ cảm biến tốc độ bánh xe là tín hiệu căn bản mà DSC HU/CM dùng để
điều khiển hoạt động của hệ thống.
Cấu tạo:
Trên xe Mazda CX- 5 sử dụng cảm biến tốc độ bánh xe chủ động loại MRE.
Cảm biến tốc độ bánh xe sử dụng một chi tiết là chất bán dẫn chứa vi mạch xử lý
tín hiệu.
Rotor cảm biến tốc độ bánh xe (vòng từ tính): Là một vòng đa cực gồm nhiều nam
châm được xếp thành vòng tròn trên một khung kim loại không có tính từ.
Hình 3.5 Cảm biến tốc độ bánh xe và vòng từ tính
1. Cảm biến 2. Rotor cảm biến tốc độ bánh xe
Cảm biến tốc độ các bánh xe phía trước được gắn ở khớp dẫn động lái, các cảm
biến tốc độ phía sau được gắn ở moay-ơ bánh xe.

46. 29
Rotor cảm biến tốc độ bánh xe phía trước được tích hợp trong moay-ơ bánh xe. Vì
thế, khi xuất hiện sự cố của rotor cảm biến phải thay moay-ơ bánh xe trước.
Hình 3.6 Cảm biến tốc độ bánh xe và rotor cảm biến bánh xe trước
Rotor cảm biến tốc độ bánh xe phía sau được tích hợp trong moay-ơ bánh xe sau (
2WD) hoặc vòng bi cổ trục bánh xe (AWD). Khi có hư hỏng của rotor thì phải thay thế
các bộ phận mà nó được tích hợp.
Hình 3.7 Cảm biến tốc độ và rotor cảm biến ở bánh sau xe 2-WD

47. 30
Hình 3.8 Cảm biến tốc độ và rotor cảm biến ở bánh sau xe AWD
Hoạt động:
Khi bánh xe quay làm cho rotor của cảm biến quay theo, từ thông giữa cảm biến tốc
độ bánh xe và rotor cảm biến liên tục thay đổi. Sự thay đổi của từ thông tương ứng với tốc
độ quay của bánh xe.
Chi tiết bán dẫn trong cảm biến nhận biết sự thay đổi của từ thông, sau đó mạch xử lí
chuyển đổi tín hiệu này thành tín hiệu điện áp dạng xung vuông và chuyển tới DSC
HU/CM.
Ứng với mỗi vòng quay của rotor cảm biến tốc độ bánh xe, có 44 xung tín hiệu được
xuất ra. CM trong DSC HU/CM tính toán tốc độ bánh xe dựa trên chu kỳ của tín hiệu xung
từ cảm biến.
Hình 3.9 Chuyển đổi tín hiệu cảm biến tốc độ bánh xe

48. 31
3.2.2 Cảm biến áp suất dầu phanh.
Kiểm tra áp suất dầu đi ra từ xy lanh phanh chính chuyển tín hiệu tới DSC HU/CM,
phát hiện tình trạng phanh khẩn cấp.
Cảm biến áp suất dầu phanh nằm trong DSC HU/CM. Vì thế nếu có sự cố trong
cảm biển áp suất dầu thì phải thay DSC HU/CM.
3.2.3 DSC HU/CM
Là bộ phận tích hợp bộ chấp hành thủy lực DSC ( DSC HU) và bộ điều khiển điện
tử DSC ( DSC CM).
Hình 3.10 DSC HU/CM
3.2.3.1 Bộ chấp hành thủy lực DSC HU
Chức năng: DSC HU điều khiển hoạt động của các van điện (đóng, mở) và mô
tơ bơm theo tín hiệu từ DSC CM để điều chỉnh áp suất dầu trong xy lanh bánh xe và
các chức năng khác của hệ thống DSC như: ABS, EBD, TSC, DSC, HLA, ROM,
TPMS.
Cấu trúc của DSC HU: Gồm các bộ phận chính như sau:
 Van điện vào, van điện ra của hệ thống ABS.
 Mô tơ bơm( bơm).
 Van điện điều khiển lực kéo.
 Van điện hệ thống điều khiển ổn định xe.

49. 32
Chức năng các bộ phận chính
Bảng 3.1 Chức năng các bộ phận chính
Bộ phận Chức năng
Van điện vào Điều chỉnh áp suất dầu ở mỗi cụm phanh theo tín hiệu
điều khiển của DSC HU/CM.
Van điện ra Điều chỉnh áp suất dầu ở mỗi cụm phanh theo tín hiệu
điều khiển của DSC HU/CM.
Van điện hệ thống ổn định xe. Đóng mở mạch dầu hệ thống phanh theo các trường hợp:
phanh thường, điều khiển ABS và EBD, điều khiển TSC,
điều khiển DSC, điều khiển trợ lực phanh.
Van điện điều khiển lực kéo Đóng mở mạch dầu hệ thống phanh theo các trường hợp:
phanh thường, điều khiển ABS và EBD, điều khiển TSC,
điều khiển DSC, điều khiển trợ lực phanh.
Bình chứa dầu Dự trữ dầu hồi về từ xy lanh bánh xe để đảm bảo việc
giảm áp suất trong quá trình ABS, EBD, TSC, DSC hoạt
động.
Bơm dầu Bơm dầu dự trữ từ bình chứa về xy lanh phanh chính
trong quá trình ABS và DSC hoạt động.
Tăng áp suất dầu và chuyển dầu tới các bánh xe và trong
quá trình TCS và DSC hoạt động.
Mô tơ bơm Điều khiển bơm hoạt động theo tín hiệu từ DSC HU/CM.

50. 33
Sơ đồ cấu tạo DSC HU
Hình 3.11 Sơ đồ cấu tạo DSC HU
Hoạt động của DSC HU:
Khi phanh thường: Các van điện từ không được kích hoạt, tất cả đều ở vị trí OFF. Khi
nhấn bàn đạp phanh, áp suất dầu được truyền từ xy lanh phanh chính, đi qua các van
điều khiển lực phanh và van vào của ABS tới các xy lanh bánh xe.
Bảng 3.2 Hoạt động của các van điện khi phanh thường
Van điều khiển lực kéo Van cân bằng
điện tử
Van vào Van ra Bơm
LF-RR RF-LR LF-
RR
LF-
RR
LF RF LR RR LF RF LR RR
OFF(mở) OFF(đóng) OFF(mở) OFF(đóng)

51. 34
Hình 3.12 Hoạt động của DSC HU khi phanh thường
Khi phanh gấp: Khi bánh xe có dấu hiệu bị bó cứng, hệ thống ABS sẽ hoạt động, các
van điện điều khiển lực kéo và van điện điều khiển cân bằng không được kích hoạt.Van
điện vào và van điện ra của ABS được kích hoạt và hoạt động theo 3 chế độ tăng áp,
giảm áp và giữ áp để điều chỉnh áp suất dầu.
Bảng 3.3 Hoạt động của các van điện trong từng chế độ
Van điều
khiển lực
kéo
Van cân
bằng điện
tử
Van vào Van ra Bơm,
mô tơ
bơm
LF-
RR
RF-
LR
LF-
RR
RF-
LR
LF RF LR RR LF RF LR RR
Tăng áp OFF(mở) OFF(đóng) OFF(mở) OFF(đóng) Dừng
Giữ áp OFF(mở) OFF(đóng) ON(đóng) OFF(đóng) Dừng
Giảm áp OFF(mở) OFF(đóng) ON(đóng) ON(mở) Hoạt
động
Chế độ tăng áp: Van điện điều khiển lực kéo và van điện cân bằng điện tử không
được kích hoạt. Van điện vào không được kích hoạt nên mở thông mạch dầu từ xy
Tải bản FULL (104 trang): https://bit.ly/3VdtXxs
Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net

52. 35
lanh phanh chính truyền tới xy lanh bánh xe, đồng thời van điện ra cũng không được
kích hoạt nên đóng. Do đó áp suất dầu trong xy lanh bánh xe tăng lên.
Hình 3.13 Hoạt động của DSC HU trong chế độ tăng áp
Chế độ giữ áp: van điện điều khiển lực kéo và van điện cân bằng điện tử không
được kích hoạt. Van điện ra được kích hoạt nên đóng lại ngắt mạch dầu từ xy lanh
phanh chính, trong khi đó van điện ra được kích hoạt và cũng đóng, ngăn dầu hồi về
bình dự trữ. Vì vậy, áp suất dầu được giữ nguyên.
Tải bản FULL (104 trang): https://bit.ly/3VdtXxs
Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net

53. 36
Hình 3.14 Hoạt động của DSC HU trong chế độ giữ áp
Chế độ giảm áp: Cả van điện điều khiển lực kéo và van điện cân bằng điện tử đều
không được kích hoạt. Van vào được kích hoạt nên đóng lại, ngắt mạch dầu từ xy
lanh phanh chính truyền xuống, đồng thời van ra cũng được kích hoạt và mở mạch
dầu để dầu hồi về bình dự trữ. Ở chế độ này bơm điện hoạt động để hút dầu từ bình
dự trữ về xy lanh chính. Nhờ đó, áp suất trong xy lanh bánh xe giảm xuống.
8986353