LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành khóa luận này, em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy
ThS. Trần Trung Dũng, đã tận tình hướng dẫn trong suốt quá trình viết báo cáo
tốt nghiệp.
Em chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô trong bộ môn Công nghệ Ô tô và Hệ
thống Cảm biến đã tận tình truyền đạt kiến thức trong những năm em học tập.
Với vốn kiến thức được tiếp thu trong quá trình học không chỉ là nền tảng cho
quá trình nghiên cứu khóa luận mà còn là hành trang quí báu để em bước vào đời
một cách vững chắc và tự tin.
Cuối cùng em kính chúc quý Thầy, Cô dồi dào sức khỏe và thành công
trong sự nghiệp cao quý.
Xin trân trọng cám ơn.
Thái nguyên,ngày 13 tháng 06 năm 2016
Sinh viên thực hiện đồ án.

Đỗ Thị Thêu.

i


LỜI CAM ĐOAN
Đồ án tốt nghiệp là thành quả từ sự nghiên cứu hoàn toàn thực tế trên cơ
sở các số liệu thực tế và được thực hiện theo hướng dẫn của giáo viên hướng dẫn.
Đồ án được thực hiện hoàn toàn mới, là thành quả của riêng tôi, không sao chép
theo bất cứ đồ án tương tự nào. Mọi sự tham khảo sử dụng trong đồ án đều được
trích dẫn các nguồn tài liệu trong báo cáo và danh mục tài liệu tham khảo. Mọi
sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế của nhà trường, tôi xin hoàn toàn chịu
trách nhiệm
Thái nguyên,ngày 13 tháng 06 năm 2016
Sinh viên thực hiện đồ án.


2.3.1. Nhiệm vụ..............................................................................................48
2.3.2. Nguyên lý hoạt động ............................................................................48
2.4. Hệ thống kiểm soát lực kéo TRC - TCS - ASR chống trượt xe ô tô.............51
2.4.1. Nhiệm vụ..............................................................................................51
2.4.2. Lực bám đường[2]................................................................................52

iii


2.4.3. Hệ thống kiểm soát lực kéo ..................................................................53
2.5. Hệ thống điều khiển hành trình chủ động (ACC) ........................................54
2.5.1. Khái niệm.............................................................................................54
2.5.2. Nguyên lý hoạt động hệ thống điều khiển hành trình ............................55
2.6. Hệ thống an toàn chủ động trên xe hơi hiện đại ..........................................57
2.6.1. Cảnh báo điểm mù khi lùi.....................................................................57
2.6.2. Cảnh báo va chạm phía trước (FCW) và phanh tự động........................57
2.6.3. Phát hiện điểm mù (BSM) và hỗ trợ .....................................................58
2.6.4. Phát hiện người đi bộ và phanh.............................................................58
2.6.5. Đèn pha chủ động.................................................................................58
2.6.6. Cảnh báo chuyển làn đường (LDW) và hỗ trợ ......................................59
2.6.7. Phát hiện dấu hiệu không tỉnh táo của người lái....................................59
2.6.8. Hỗ trợ đỗ xe tự động.............................................................................60
2.6.9. Camera lùi và hỗ trợ đỗ xe....................................................................60
CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG CÁC BÀI KIỂM TRA HỆ THỐNG LÁI, HỆ
THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ TOYOTA VITZ...............................................62
3.1. Giới thiệu modul Toyota Vitz .....................................................................62
3.2. Xây dựng bài thực hành ..............................................................................66
KẾT LUẬN.......................................................................................................80
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................81


Hình 1.26: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bơm thuỷ lực phiến gạt[7] ...............27
Hình 1.27: Sơ đồ bố trí thiết bị bù không tải trên bơm thuỷ lực phiến gạt[6].....28
Hình 1.28: Hình ảnh về bình chứa trong hệ thống lái trợ lực thủy lực ................29

v


Hình 1.29: Hộp cơ cấu lái[7] ............................................................................29
Hình 1.30: Sơ đồ cấu tạo van điều tiết lưu lượng loại nhày cảm với tốc độ[7] ...30
Hình 1.31: Hoạt động của van điều tiết ở tốc độ thấp[6] ....................................31
Hình 1.32: Hoạt động của van tiết lưu ở tốc độ cao[6] .......................................31
Hình 1.33: Hoạt động của van an toàn[6]...........................................................32
Hình 1.34: Biểu đồ biểu thị mối quan hệ giữa lưu lượng dầu và tốc độ động cơ[7] ... 32
Hình 1.35: Hình ảnh xylanh trợ lái trong cơ cấu láu kiểu bánh răng thanh rang[6] .... 33
Hình 1.36: Hình ảnh tổng quan về bộ trợ lái điện...............................................34
Hình 1.37: Sơ đồ hệ thống lái trợ lực điện[1].....................................................35
Hình 1.38:Cấu tạo của động cơ điện một chiều[6] .............................................36
Hình 1.39: Cấu tạo cảm biến mô men trục lái[7]................................................37
Hình 1.40: Cách bố trí các cảm biến trên xe gắn với hệ thống lái.......................38
Hình 2.1: Tai nạn bên hông[8] ...........................................................................41
Hình 2.2: Túi khí bên tài[8] ...............................................................................42
Hình 2.3: Túi khí vô lăng lái[8] .........................................................................43
Hình 2.4: Vị trí phân bố túi khí[8] .....................................................................44
Hình 2.5: Hiện tượng ngủ gật khi lái xe .............................................................45
Hình 2.6: Máy ảnh gắn trên xe theo dõi biểu hiện khuôn mặt ............................46
Hình 2.7: Phần mềm chống ngủ gật khi lái xe....................................................47
Hình 2.8: Hiện tượng mất lái .............................................................................49
Hình 2.9: Cấu tạo hệ thống phanh......................................................................50
Hình 2.10: Xe có sử dụng hệ thống ESP ............................................................51
Hình 2.11: Kích thước khác nhau lốp xe ô tô.....................................................52

Bảng 3.1: Bảng kết quả đo trên phần A của hộp đo kiểm hệ thống EPS.............73
Bảng 3.2: Bảng kết quả đo trên phần B của hộp đo kiểm hệ thống EPS .............73
Bảng 3.3: Bảng kết quả đo trên phần C của hộp đo kiểm hệ thống EPS .............73
Bảng 3.4: Bảng kết quả đo trên phần D của hộp đo kiểm hệ thống EPS.............74
Bảng 3.5 Bảng kết quả đo của hộp đo kiểm hệ thống ABS ................................78

viii


DANH MỤC VIẾT TẮT

Ký hiệu viết tắt

Tên tiếng anh

Tên tiếng việt

ABS

Anti-Lock Braking
System

HPS

Hydraulic Power Steering Hệ thống lái trợ lực thủy
lực

EPS

Electric Power Steering

Phát hiện điểm mù

ACC

Active Cruise Control

Hệ thống điều khiển hành
trình chủ động

ECU

Electronic Control Unit

Bộ điều khiển điện tử

ix

Hệ thống chống bó cứng
phanh


MỞ ĐẦU
Ô tô đang ngày càng trở nên quen thuộc trong cuộc sống hiện đại, trở
thành một trong những phương tiện đi lại chính của con người.
Trong những năm gần đây, ngành vận tải ô tô phát triển với tốc độ cao,
nhiều kiểu dáng mẫu mã hợp thị hiếu khách hàng. Ở Việt Nam, xe hơi đã bắt đầu
được sử dụng rộng rãi. Tuy nhiên nhu cầu đi lại của con người vẫn chưa được
thỏa mãn. Do vậy các hãng sản xuất xe không ngừng cải tiến, ứng dụng đưa
những thành tựu khoa học kỹ thuật, ngành thiết kế và chế tạo ô tô đáp ứng nhu
cầu của con người đặc biệt về hệ thống an toàn. Cải tiến trên là nhằm đáp ứng

trên các mặt dốc nghiêng hay trên mặt đường ngang.[1]
Với công dụng như vậy, hệ thống phanh là một hệ thống đặc biệt quan trọng:
- Nó đảm bảo cho ô tô chuyển động an toàn ở mọi chế độ làm việc.
- Nhờ đó ô tô mới có thể phát huy hết khả năng động lực, nâng cao tốc độ
và năng suất vận chuyển của xe máy.[1]
1.1.1.2. Yêu cầu
Để đảm bảo các chức năng trên thì hệ thống phanh cần phải đảm bảo các
yêu cầu sau:
- Đảm bảo hiệu quả phanh cao nhất trong bất kỳ chế độ chuyển động nào.
- Phanh êm dịu trong bất kỳ mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định của ôtô khi
phanh.
- Đảm bảo độ tin cậy làm việc cao, điều khiển nhẹ nhàng và có tính tùy động cao.
- Thời gian chậm tác dụng của hệ thống phanh nhỏ.[1]
- Phân bố các mômen phanh trên các bánh xe phải theo quan hệ sử dụng
hoàn toàn trọng lượng bám khi phanh với bất kỳ trường hợp nào.[1]
- Không có hiện tượng tự xiết phanh khi ôtô chuyển động tịnh tiến hoặc khi
quay vòng.
- Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt.
- Đối với phanh dừng phải đảm bảo giữ xe đứng yên trên dốc (đến 10%)
trong thời gian dài.

2


1.1.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
1.1.2.1 Hệ thống phanh chính
Hệ thống phanh chính gồm có: Cơ cấu phanh đĩa được bố trí ở cả 2 cầu ở
cầu trước và

ở cầu sau. Dẫn động phanh kiểu thủy lực có trợ lực chân


4


* Cấu tạo :

Hình 1.3 Kết cấu xi lanh phanh chính[4]
1 Lò xo pít tông thứ cấp

2. Bình dầu

3. Lắp bình dầu

4. Pít tông sơ cấp

5. Phớt làm kín

6.Phanh hãm

7. Lỗ bù dầu

8. Tấm chắn hình sao

9. Lò xo pít tông sơ cấp

10. Cốc đỡ lò xo

11. Bu lông hạn chế hành trình

12. Pít tông thứ cấp

cùng lò xo hồi vị số 1 tác dụng lên pittông thứ cấp số 2 cùng dịch chuyển sang
trái. Khi pittông số 2 đi qua lỗ bù dầu thì khoang phía trước của pittông số 2 cũng
được làm kín nên áp suất bắt đầu tăng. Từ hai cửa ra của xi lanh chính, dầu được
dẫn tới các xi lanh bánh xe. Sau khi các pittông trong các xi lanh bánh xe đã đẩy
các má phanh khắc phục khe hở để áp sát vào dĩa phanh thì áp suất dầu trong hệ
thống bắt đầu tăng để tạo ra lực phanh ở các má phanh.

6


Hình 1.5: Trạng thái đạp phanh[5]
- Khi nhả bàn đạp phanh : Dưới tác dụng của các lò xo hồi vị ở cơ cấu
phanh, ở bàn đạp phanh và các lò xo hồi vị pít tông trong xi lanh chính thì các pít
tông 1 và 2 được đẩy trả về vị trí ban đầu. Dầu từ xi lanh bánh xe được hồi về xi
lanh chính, kết thúc quá trình phanh.
Đối với xi lanh chính dẫn động hai dòng loại "tăng đem", nếu một dòng bị
rò rỉ thì dòng còn lại vẫn có khả năng làm việc để thực hiện phanh các bánh xe
của dòng còn lại. Ví dụ dòng thứ hai (được tạo áp suất bởi pít tông số 2) bị rò rỉ,
khi đó pít tông số 2 sẽ được pít tông số 1 tác dụng để chạy không sang trái. Khi
đuôi pít tông số 2 bị chặn bởi vỏ xi lanh thì dừng lại lúc đó pít tông số 1 tiếp tục
dịch chuyển và dầu ở khoang trước của pít tông số 1 vẫn được bao kín và tăng áp
suất để dẫn đến các xi lanh bánh xe. Như vậy mômen phanh vẫn được thực hiện
ở các bánh xe này tuy nhiên hiệu quả phanh chung của ôtô sẽ giảm.
Ngược lại, nếu dòng dầu thứ nhất (được tạo áp suất bởi pittông số 1) bị rò
rỉ thì pittông số 1 sẽ chạy không đến khi cần đẩy chạm vào pittông số 2 sẽ tiếp
tục đẩy pittông số 2 làm việc. Dầu ở khoang trước của pittông số 2 tiếp tục tăng
áp suất để dẫn đến các bánh xe của nhánh này thực hiện phanh các bánh xe.

7


39 Vít chặn
 Nguyên lý làm việc:

2 Pit tông của buồng thứ hai
4 Lò xo
6 Cữ chặn
8 Vòng đệm
10 Đệm chặn
12 Vòng chặn
14 Nắp vòng bích
16
Vách ngăn giữa hai
khoang
18 Ống dẫn hướng
20 Lò xo van điều khiển chân
không
22 Thân
24 Thân van chân không
26 Vòng đỡ than
28 Pít tông của van
30 Chụp bảo vệ
32 Chốt chẻ
34 Lò xo van
36 Đệm chặn
38 Màng ngăn của van

Động cơ làm việc, khi người lái không tác dụng lực vào bàn đạp phanh,
van chân không mở, các khoang I và II, III và IV thông với nhau qua van chân
không (24). Van khí trời đóng nên cả 4 khoang I, II, III, IV đều là môi trường
chân không nên cả hai mặt pittông kiểu màng ở hai khoang đều có áp suất bằng


10


Cơ cấu phanh bánh trước ô tô là cơ cấu phanh đĩa có giá di động có khả
năng điều chỉnh khe hở bằng sự biến dạng của vành khăn làm kín. Trong kiểu
này, xi lanh công tác được lắp đặt di động trên một hoặc hai chốt dẫn hướng có
bạc lót bằng cao su, nhờ vậy cơ cấu xi lanh còn có thể dịch chuyển sang hai bên.
Gía đỡ xi lanh chạy trên bulông, qua bạc, ống trượt. Bạc và ống trượt được bôi
trơn bằng một lớp mỡ mỏng và được bảo vệ bằng các chụp cao su che bụi. Trên
giá sử dụng hai bulông giá trượt đảm bảo khả năng dẫn hướng của giá đỡ xilanh.
Pittông lắp trong giá đỡ xilanh và có một lỗ dẫn dầu, một lỗ xả không khí. Vòng
khóa có tác dụng hạn chế dịch chuyển của pittông và giữ vòng che chắn bụi cho
xilanh và pittông. Vòng làm kín vừa làm chức năng bao kín và biến dạng để tự
động điều chỉnh khe hở của má phanh và đĩa phanh. Giá đỡ má phanh ôm ngoài
giá đỡ xilanh và được giữ bằng ốc bắt giá. Các tấm má phanh bắt trên giá nhờ
rãnh, tấm định vị các vòng khóa, và lò xo khóa. Chiều dày tấm má phanh 912mm .Má phanh co rãnh hướng tâm làm mát bề mặt ma sát khi phanh. Trên má
phanh có vòng lo xo báo chiều dày má phanh. Khi má phanh mòn ,đầu vòng lò
xo chạm vào đĩa phanh làm xuất hiện tia lửa báo cho người sử dụng biết để thay
thế kịp thời. Đĩa phanh bắt với moay ơ nhờ bulông bánh xe.
Giá đỡ không bắt cố định mà có thể di trượt ngang được trên một số chốt
bắt cố định với dầm cầu. Trong giá đỡ di động người ta chỉ bố trí một xi lanh
bánh xe với một pittông tì vào một má phanh. Má phanh ở phía đối diện được gá
trực tiếp trên giá đỡ.

Hình 1.9: Sơ đồ nguyên lý hoạt động cơ cấu phanh đĩa[2]

11



sát thay đổi, hơn cơ cấu phanh kiểu tang trống. Diều này giúp cho bánh xe bị
phanh làm việc ổn dịnh ,nhất là ở nhiệt độ cao.
- Khối lượng các chi tiết nhỏ, kết cấu gọn ,nên tổng khối lượng của các chi
tiết không treo nhỏ, nâng cao tính êm dịu và sự bám đường của banh xe.
-Khả năng thoát nhiệt ra môi trường dễ dàng.
- Dễ dàng trong sửa chữa và thay thế tấm ma sát.
- Công nghệ chế tạo gặp ít khó khăn, có nhiều khả năng giảm giá thành
trong sản xuất.
- Dễ dàng bố trí cơ cấu tự điều chỉnh tự động khe hở của má phanh và đĩa
phanh.
 Cơ cấu phanh bánh sau :
Phanh sau là phanh đĩa điều khiển bằng thuỷ lực trợ lực chân không, có sử
dụng hệ thống chống hãm cứng ABS.
Phanh dừng (phanh tay): phanh cơ khí tác dụng lên bánh sau.

Hình 1.11: Cơ Cấu Phanh Đĩa[4]

13


1.1.2.2. Hệ thống phanh dừng ô tô:
 Công dụng :
Dùng dể hãm ô tô trên dốc và khi đỗ xe. Ngoài ra phanh dừng còn được sử
dụng trong trường hợp sự cố khi hỏng phanh chính.
 Phân tích đặc điểm kết của hệ thống phanh dừng ô tô.
Trên xe ô tô người ta sử dụng cơ cấu phanh ở các bánh xe phía sau làm
phanh dừng.Ở cơ cấu phanh ngoài phần dẫn động bằng thuỷ lực của phanh chân
còn có thêm các chi tiết của cơ cấu phanh dừng.
Phanh tay sử dụng bề mặt trụ trong của đĩa phanh làm tang trống, phanh
chân dẫn động nhờ xi lanh thủy lực, phanh tay dẫn động bằng cáp kéo.

hãm.
- Khi thôi phanh: Người lái nhả cá hãm cần kéo phanh tay các chi tiết
lại trả về vị trí hi chưa phanh nhờ các lò xo hồi vị, lò xo kéo má phanh. Do
đó xe không bị phanh.
1.1.3. Hệ thống ABS
Theo kinh nghiệm lái xe, để tránh cho các lốp không bị bó cứng và làm
mất khả năng quay vô lăng trong khi phanh khẩn cấp, người điều khiển nên lặp
lại động tác đạp và nhả bàn đạp phanh nhiều lần. Tuy nhiên, trong những trường
hợp khẩn cấp thường không có thời gian để thực hiện việc này. Người lái đạp dí
phanh và xe trượt trên mặt đường trong khi các lốp không quay. Cuối cùng xe

15


cũng dừng lại do ma sát trượt giữa lốp và mặt đường lớn nhưng xe mất khả năng
lái khiến cho xe bị văng đi và tai nạn xảy ra là điều khó tránh khỏi.
Vậy để chống lại điều này, người ta chế tạo hệ thống phanh ABS với khả
năng chống cho các lốp không bị khóa cứng khi phanh khẩn cấp làm cho xe
không bị mất lái và giảm thiểu được tai nạn xảy ra
Hệ thống ABS (viết tắt của Anti-lock Brake System) dùng một máy tính
để xác định tình trạng quay của 4 bánh xe trong khi phanh qua các cảm biến lắp ở
bánh xe và có thể tự động điều khiển đạp và nhả phanh.

Hình 1.14: Hình ảnh bố trí cảm biến ABS[5]
1.1.3.1. Sơ đồ nguyên lý cơ bản của hệ thống phanh ABS
Ngoài bộ cường hoá chân không và xi lanh chính hệ thống phanh ABS
còn có thêm các bộ phận sau: các cảm biến tốc độ bánh xe, bộ ABS-ECU, bộ
chấp hành ABS (hình 1.15)

16