Trờng ĐHSPKT Hng yên. Khoa Cơ Khí Động Lực.

MC LC
LI NểI U
Ngày nay, nền kinh tế xã hội phát triển mạnh mẽ, nhu cầu di chuyển đi lại
tăng cao, ôtô là phơng tiện tham gia lu thông trên đờng bộ có số luợng lớn. Khi đời
sống ngày một nâng cao thì yêu cầu về an toàn cho ngời và phuơng tiện cũng phải
nâng cao và một trong những cơ cấu đảm bảo sự an toàn trên ôtô là hệ thống phanh.
Do mật độ ôtô trên đờng ngày càng lớn và tốc độ chuyển động ngày càng cao
cho nên vấn đề tai nạn giao thông trên đờng là vấn đề cấp thiết hàng đầu luôn cần
phải quan tâm. ở nớc ta những năm gần đây số vụ tai nạn và số ngời chết do tai nạn
là rất lớn. Theo thống kê của các nớc thì trong tai nạn giao thông đờng bộ 60-70%
do con ngời gây ra, 10-15% do h hỏng máy móc, trục trặc về kỹ thuật và 20-30% do
đờng xá xấu. Trong nguyên nhân h hỏng do máy móc, trục trặc về kỹ thuật thì tỷ lệ
tai nạn do các cụm của ôtô gây nên đợc thống kê nh sau: Phanh chân 52,2-74,4%,
phanh tay 4,9-16,1%, lái 4,9-19,2%, chiếu sáng 2,3-8,7%, bánh xe 2,5-10%, các h
hỏng khác 2-18,2%.
Từ các số liệu nêu trên thấy rằng, tai nạn do hệ thống phanh chiếm tỷ lệ lớn
nhất trong các tai nạn do kỹ thuật gây lên. Chính vì thế mà hiện nay hệ thống phanh
ngày càng đợc cải tiến, tiêu chuẩn về thiết kế chế tạo và sử dụng hệ thống phanh
ngày càng nghiêm ngặt và chặt chẽ.
Chính vì thế, em đã chọn đề tài Xây dựng quy trình sửa chữa, điều chỉnh
hệ thống phanh ABS để tìm hiểu nghiên cứu về kết cấu cơ bản của hệ thống
phanh ABS . ng thi giỳp cho vic bo dng, sa cha h thng phanh ABS t
hiu qu, m bỏo an ton cho ngi v xe trong quỏ trỡnh vn hnh
Em xin chõn thnh cm n thy Vn Cng ngi trc tip hng dn cựng
cỏc thy trong b mụn ụtụ, Khoa C Khớ ng Lc - Trng HSPKT Hng Yờn
ó giỳp chỳng em trong quỏ trỡnh thc hin ti.
Em xin chõn thnh cm n!
Hng yờn, ngy.22.thỏng.12. nm 2011
1

cơ cấu ABS. Cơ cấu hoạt động chống hiện tượng bị hãm cứng của bánh xe bằng
2
Trêng §HSPKT Hng yªn. Khoa C¬ KhÝ §éng Lùc.
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 hoặc khi phanh gấp,
đảm bảo tính hiệu quả và tính ổn định của ô tô trong quá trình phanh.
Ngày nay, ABS đã giữ vai trò quan trọng không thể thiếu trong các cơ cấu
phanh hiên đại, đã trở thành tiêu chuẩn bắt buộc đối với phần lớn các nước trên thế
giới. Ở thị trường Việt Nam, ngoài một phần lớn các xe nhập cũ đã qua sử dụng,
một số loại xe được lắo ráp trong nướccũng trang bị cơ cấu này
Để sử dụng và khai thác có hiệu quả tất cả các tính năng ưu việt của cơ cấu ABS nói
riêng và của ô tô nói chung, việc thực hiện đề tài xây dựng quy trình kiểm tra, sửa
chữa Hệ thống phanh ABS là hết sức quan trọng cần đặt lên hàng đầu.
1.2. Sơ lược về nội dung và các thiết bị, mô hình về cơ cấu ABS ở
nước ta trong thời gian qua.
Nhờ sự phát triển nhanh về khoa học kỹ thuật, trên thế giới đã có rất nhiều
công trình nghiên cứu về cơ cấu phanh ABS và đưa vào ứng dụng có hiệu quả, ngày
càng cải tiến và tối ưu hoá quá trình điều khiển của cơ cấu. Theo đó nội dung
chương trình và công nghệ chế tạo mô hình để phục vụ cho công tác giảng dạy cũng
được làm rất tốt. Những kết quả mới, cơ cấu mới được đưa ra sử dụng bên ngoài
cũng đều được đưa lên mô hình để giảng dạy.
Các mô hình cơ cấu phanh ABS thường được chế tạo dựa trên các chi tiết thật
của ô tô và có các dạng: Mô hình các cụm chi tiết rời, mô hình cắt các chi tiết, mô
hình cấu tạo của cơ cấu và mô hình làm việc. Các mô hình làm việc của cơ cấu ABS
do các công ty chuyên sản xuất thiết bị dạy học ở các nước sản xuất được thiết kế
trên xa bàn và bố trí đầy đủ như một cơ cấu thật trên xe, có thể xem như một cơ cấu
phanh trên xe thu nhỏ lại, giá thành của các mô hình như vậy là rất cao.
Viện vật lý có chế tạo một số mô hình hoạt động của cơ cấu ABS nhưng trên
cơ sở các thiết bị của cơ cấu phanh xe máy, lập trình chương trình điều khiển, cũng
không giống như hoạt động của cơ cấu phanh thật.

4
Trêng §HSPKT Hng yªn. Khoa C¬ KhÝ §éng Lùc.
Hình 2.1: Sơ đồ khối các cụm chức năng của cơ cấu ABS.
Hình 2.2: Sơ đồ điều khiển cơ cấu phanh thường.
1: Bàn đạp phanh. 4: Ống dẫn dầu.
2: Bình đựng dầu. 5, 6: Má phanh.
3: Xylanh chính
5
Trêng §HSPKT Hng yªn. Khoa C¬ KhÝ §éng Lùc.
Hình 2.3: 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 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.
2.2. Cấu tạo và nguyên lý làm viêc của các cụm chi tiết và cả cơ cấu ABS .
2.2.1. Cảm biến tốc độ bánh xe.
Cảm biến tốc độ bánh xe dùng để đo vận tốc góc của bánh xe và gửi về ECU
dưới dạng các tín hiệu điện.
Hình 2.4: Vị trí lắp cảm biến.
6
Trêng §HSPKT Hng yªn. Khoa C¬ KhÝ §éng Lùc.
Hình 2.5: Cảm biến tốc độ bánh xe loại điện từ.
Tuỳ theo cách điều khiển khác nhau, các cảm biến tốc độ bánh xe thường

tốc còn gọi là cảm biến “G”.
Hình 2.7: Vị trí và cấu tạo cảm biến giảm tốc
Cấu tạo của cảm biến như (hình 2.7) 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 .
8
Trêng §HSPKT Hng yªn. Khoa C¬ KhÝ §éng Lùc.
Hình 2.8: Các chế độ hoạt động của cảm biến giảm tốc.
2.2.3. 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 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.
9

b, Phần lôgic điều khiển.
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
11
Trêng §HSPKT Hng yªn. Khoa C¬ KhÝ §éng Lùc.
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 2.11: Sơ đồ mạch điện ABS của xe TOYOTA CELICA.
* 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:

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.
2.2.5. Bộ chấp hành thuỷ lực.
Hình 2.13: Bộ chấp hành thuỷ lực.
2.2.5.1. 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.
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.
a. Van điện từ.
Van địên từ trong bộ chấp hành có hai loại là loại 2 vị trí và loại 3 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.
14
Trêng §HSPKT Hng yªn. Khoa C¬ KhÝ §éng Lùc.
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.
c. Bình tích áp.
Bình tích áp chứa dầu hồi về từ xylanh phanh bánh xe, nhất thời làm giảm áp
suất dầu ở xylanh phanh bánh xe.
2.2.5.2. Nguyên lý hoạt động.
Sơ đồ (hình 2.14) thể hiện sự hoạt động của một bộ chấp hành thuỷ lực loại 4

lặp lại các chế độ “giảm áp” và”giữ áp”.
16
Trêng §HSPKT Hng yªn. Khoa C¬ KhÝ §éng Lùc.
Hình 2.16: Chế độ giảm áp
- Chế độ giữ áp (hình 2.17).
Khi áp suất trong xylanh bánh xe giảm hay tăng, cảm biến tốc độ bánh xe gửi
tín hiệu báo rằng tốc dộ bánh xe đạt đến giá trị mong muốn, ECU cấp dòng điện 2A
đến cuộn dây của van điện để giữ áp suất trong bánh xe không đổi.
Khi dòng điện cấp cho cuộn dây của van điện từ bị giảm từ 5A (ở chế độ giảm
áp) xuống còn 2A (ở chế độ giữ áp ) lực từ sinh ra trong cuộn dây cũng giảm, van
điện 3 vị trí dịch chuyển xuống vị trí giữa nhờ lực của lò xo hồi vị làm cửa A và cửa
B đều đóng. Lúc này bơm dầu vẫn còn làm việc.
Hình 2.17: Chế độ giữ áp
17
Trêng §HSPKT Hng yªn. Khoa C¬ KhÝ §éng Lùc.
- Chế độ tăng áp (hình 2.18).
Khi cần tăng áp suất trong xylanh bánh xe để tạo lực phanh lớn, ECU ngắt
dòng điện, không cấp cho cuộn dây của van điện từ. Vì vậy cửa A của van điện vị
trí mở và cửa B đóng. Nó cho phép dầu trong xylanh phanh chính chảy qua cửa C
trong van điện 3 vị trí đến xylanh bánh xe. Mức độ tăng áp suất dầu được điều
khiển nhờ lặp lại các chế độ tăng và giữ áp suất.
Như vậy, khi cơ cấu ABS làm việc bánh xe sẽ có hiện tượng nhấp nhả khi
phanh và có sự rung động nhẹ của xe, đồng thời ở bàn đạp phanh có sự rung động
do dầu phanh hồi về từ bơm dầu, đây là các trạng thái bình thường khi ABS làm
việc.
2.3.Các chức năng kiểm tra, chẩn đoán và an toàn.
2.3.1. Điều khiển các rơle.
Để đảm bảo an toàn cho cơ cấu phanh, ECU chỉ điều khiển các rơle van điện
và motor bơm hoạt động khi thoả mãn đồng thời các điều kiện sau.(hình 2.19).
18

20
Trêng §HSPKT Hng yªn. Khoa C¬ KhÝ §éng Lùc.
CHƯƠNG 3
HƯ HỎNG VÀ CÁCH KHẮC PHỤC CỦA CƠ CẤU PHANH CHỐNG
HÃM CỨNG BÁNH XE ABS
(HƯ HỎNG, KIỂM TRA VÀ CHẨN ĐOÁN CỦA XE TOYOTA)
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 air. 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).
- 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

- 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 phải là 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).
22
Trêng §HSPKT Hng yªn. Khoa C¬ KhÝ §éng Lùc.
3.1.3. Hư hỏng, nguyên nhân và mã chẩn đoán (áp dụng cho xe TOYOTA
CELICA 10/1989).
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
Các bộ phận Kiểu hư
hỏng
Đèn báo ABS sáng không có
lý do
Đèn báo ABS không sáng
trong 3 giây sau khi bật khóa
điện
Đèn báo và

Hỏng 51
ECU Hỏng -
Đèn báo ABS không sáng

trong 3 giây sau khi bật khóa
Đèn báo và
mạch điện
Hở hay ngắn
mạch
-
Rơ le bơm và
ECU
Hỏng -
Hoạt động của phanh
- Phanh lệch
Cảm biến tốc
độ và ro to
Lắp dặt sai 71, 72, 73, 74
Bẩn 71, 72, 73, 74
Gãy răng
roto
75, 76, 77, 78
Cảm biến
giảm tốc
Hỏng -
Bộ điều hành Hỏng -
23
Trêng §HSPKT Hng yªn. Khoa C¬ KhÝ §éng Lùc.
- Phanh không hiệu quả ABS
ECU Hỏng -

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.
25