HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ TRÊN Ô TÔ
Khảo sát hệ thống phanh trên Xe Toyota Corolla Altis 2008


I.Khái quát hệ thống phanh trên xe Toyota Corolla 2008.

Trên xe Toyota Corolla 2008 sử dụng hệ thống phanh ABS loại bốn kênh điều
khiển độc lập.
Hệ thống chống bó cứng phanh ABS với cơ chế phân bổ lực phanh điện tử EBD
giúp bánh xe không bị bó cứng và ổn định ngay cả khi phanh gấp trên đường trơn
trượt; Phanh đĩa ở cả 4 bánh cùng hệ thống hỗ trợ lực phanh khẩn cấp (BA) giúp
phanh chính xác và hiệu quả ở những tình huống khẩn cấp. Phanh đĩa trên cả 4
bánh tạo lực phanh hiệu quả và chính xác. Phanh đĩa thông gió ở bánh trước giúp
tránh hiện tượng mất phanh.


II.Hệ thống phanh ABS.
1.Bố trí hệ thống trên xe.
Do hệ thống phanh của xe Toyota Corolla sử dụng hệ thống phanh ABS có 4 kênh
với các bánh xe được điều khiển độc lập nên có 4 cảm biến bố trí ở bốn bánh xe và
4 van điều khiển độc lập, sử dụng cho hệ thống phanh bố trí dạng mạch thường
(một mạch dẫn động cho hai bánh xe cầu trước, một mạch đẫn động cho hai bánh
xe cầu sau). Với kết cấu này, các bánh xe đều được tự động hiệu chỉnh lực phanh
sao cho luôn nằm trong vùng có khả năng bám cực đại nên hiệu quả phanh là lớn
nhất. Tuy nhiên khi phanh trên đường có hệ số bám trái và phải không đều thì
moment xoay xe sẽ rất lớn và khó có thể duy trì ổn định hướng bằng cách hiệu
chỉnh tay lái. Ổn định khi quay vòng cũng giảm nhiều.






Phía ngoài của roto cảm biến có các răng, nên khi roto cảm biến quay cùng với
bánh xe, từ thông trong cuộn dây biến thiên nó sinh ra một điện áp xoay chiều.
Điện áp xoay chiều này có tần số tỷ lệ với tốc độ quay của roto cảm biến, và tỏng
quá trình haotj động nó báo cho ABS ECU biết tốc độ quay của bánh xe.

Sơ đồ nguyên lý hoạt động của cảm biến tốc độ bánh xe loại điện từ
b.Bộ chấp hành ABS (còn gọi là van Modulator ABS) :


Nhiệm vụ :


Bộ chấp hành ABS (van Modulator ABS) dùng để cấp hay ngắt áp suất dầu từ
xylanh phanh chính đến mỗi xylanh phanh bánh xe theo tín hiệu điều khiển từ ABS
ECU, để điều khiển tốc độ bánh xe tránh không cho bánh xe bị bó cứng.


Cấu tạo :

Theo chức năng bộ chấp hành ABS được chia làm hai cụm :
+ Cụm điều khiển ( Van điện từ ba vị trí) : Trong quá trình hoạt động của hệ thống
ABS. Bộ chấp hành ABS lựa chọn một trong ba chế độ : tăng áp, giảm áp và giữ
áp, tùy thuộc vào tín hiệu điều khiển từ ABS ECU.
-

Van điện từ 3 vị trí:


Cấu tạo: Gồm các phần một cuộn dây điện, lõi van, các cửa van và van một chiều

qua cửa A đến cửa C trong van điện rùi tới xy lanh phanh . Dầu phanh không vào
được bơm bởi van 1 chiều số 1 gắn trong mạch bơm .khi nhả chân phanh, dầu
phanh hồi từ xi lanh bánh xe về xy lanh chính thông qua cửa C đến của A và van 1
chiều số 3 trong van điện 3 vị trí.
b.Chế độ phanh gấp ( ABS hoạt động )


Chế độ giảm áp

Khi bánh xe gần bị hãm cứng, ECU gửi dòng điện 5A đến cuộn dây của van điện
từ sinh ra lực từ hút van điện từ 3 vị trí lên trên đóng cửa A và mở cửa B. lúc này
dầu từ xi lanh bánh xe qua cửa C tới cửa B trong van điện 3 vị trí và chảy về bình
tích áp. Cùng lúc đó mô tơ bơm hoạt động nhờ tín hiệu điện áp 12V từ ECU hút
ngược dầu phanh từ bình tích áp về xi lanh phanh chính.
Mặt khác của A đóng ngăn dòng dầu từ xi lanh phanh chính vào van điện 3 vị trí và
van một chiều số 1, số 3. Kết quả làm áp suất dầu trong xy lanh phanh bánh xe
giảm ngăn cho bánh xe không bị hãm cứng




Chế độ giữ áp

Khi áp suất dầu trong xy lanh bánh xe giảm hay tăng cảm biến tốc độ gửi tín hiệu
báo rằng tốc độ bánh xe đạt đến giá trị mong muốn , lúc này ECU cấp dòng điện
2A đến cuộn dây của van điện để giữ áp suất trong xy lanh bánh xe không đổi .

Do dòng điện cấp cho cuộn dây giảm từ 5A xuống 2A vì vậy lực sinh ra ở cuộn dây
cũng giảm van điện 3 vị trí chuyển đến vị trí giữa nhờ lực của lò xo hồi vị làm cửa
A và cửa B đều đóng . Lúc này bơm dầu vẫn còn hoạt động

MR – Motor Relay : Chân điều khiển Rơle bơm
MT – Motor Test : Chân kiểm tra bơm
AST – Actuator Solenoid Test :Chân kiểm tra bộ chấp hành
SFR – Solenoid Front Right : Cuộn dây điện từ trước phải
SFL – Solenoid Front Left : Cuộn dây điện từ trước trái
SRR – Solenoid Rear Right : Cuộn dây điện từ sau phải
SRL – Solenoid Rear left : Cuộn dây điện từ sau trái
SR – Solenoid Relay : Chân điều khiển Rơle Cuộn dây bộ chấp hành
R– Relay : Chân “ - ” điều khiển rơle
FR+ – Front Right : Chân dương cảm biến tốc độ trước phải
FR- – Front Right : Chân âm cảm biến tốc độ trước phải
FL+ – Front Left : Chân dương cảm biến tốc độ trước trái
FL- – Front Left : Chân âm cảm biến tốc độ trước trái
RR+ – Rear Right : Chân dương cảm biến tốc độ sau phải
RR- – Rear Right : Chân âm cảm biến tốc độ sau phải
RL+ – Rear Left : Chân dương cảm biến tốc độ sau trái
RL- – Rear Left : Chân âm cảm biến tốc độ sau trái
GND – ground : Mass hộp ECU ABS
TC : Chân chẩn đoán
TS : Chân chẩn đoán


Nguyên lý hoạt động :

-ECU nhận tín hiệu từ các cảm biến tốc độ ở 4 bánh xe,cảm nhận ngưỡng trượt của
bánh xe.
-Khi bánh xe nào đến gần ngưỡng trượt ECU sẽ đưa tín hiệu ,đóng rơ le van điện
từ thông qua cuộn hút.cùng lúc đó rơ le mơ tơ bơm cũng được đóng.
-Van điện từ nhận tín hiệu từ ECU ABS sẽ điều chỉnh việc đóng mở các cửa van để
điều chỉnh áp suất dầu đến các xylanh bánh xe.

thống phanh ABS các cảm biến EBD để điều khiển việc phân phối lực phanh giữa
các bánh xe, tăng hiệu quả và tận dụng triệt để tính năng phanh.
EBD có vai trò không kém ABS trong việc trợ giúp quá trình phanh. Nó hoạt động
hoàn toàn tự động và không cần tài xế kích hoạt. Giống như tên gọi, EBD phân bổ
lực phanh tới các bánh để đảm bảo xe dừng một cách cân bằng nhất. Sự kết hợp
giữa hai công nghệ ABS và EBD sẽ giúp quá trình phanh trở nên tối ưu hơn.
Với những xe không trang bị EBD, có những tình huống mà lực phanh lệch hẳn về
một bên khiến xe bị lệch, thậm chí có thể gây trượt bánh. Nếu có EBD, máy tính
trung tâm sẽ tự động tính toán và phân bổ lực phanh dựa theo thông số về tốc độ,
tải trọng xe, độ bám đường
2.Nguyên lý hoạt động :


Khi di chuyển trên đường thẳng, các hệ thống phanh ABS không có EBD thì lực
phanh phân phối giữa các bánh trước và bánh sau không thay đổi khi tải trọng tác
dụng lên các bánh trước và sau thay đổi. Khi lắp EBD vào, nó dùng EBD để phân
phối lực phanh đến các bánh trước và bánh sau phù hợp với điều kiện chạy xe và
đường xá. Cụ thể như trong hình vẽ phân tích ở trên, lực phanh đến bánh sau sẽ
tăng lên khi tải trọng tác dụng lên bánh sau tăng và giúp rút ngắn quãng đường
phanh đáng kể so với hệ thống không có EBD.
Ngoài ra khi phanh xe ở những khúc cua, nó cũng điều khiển các lực phanh của
bánh bên phải và bên trái khác nhau giúp duy trì sự ổn định của xe.

Có thể mô tả khái quát hoạt động của EBD qua biểu đồ trên như sau:
Các chế độ làm việc của EBD :
 Phân phối lực phanh của các bánh trước và sau.

Nếu tác động các phanh trong khi xe đang chạy tiến thẳng, bộ chuyển tải trọng sẽ
giảm lực phanh tác động lên các bánh sau và tăng lực tác động lên các bánh trước.
ECU điều khiển trượt xác định điều kiện này bằng các tín hiệu từ các cảm biến tốc

tự.
Các thống kê cho thấy các nguyên nhân gây tai nạn:
- Đi ngược chiều
- Đi không phù hợp tốc độ cho phép của đường
- Không đảm bảo khoảng cách các xe
- Gặp chứng ngại vật bất ngờ
Các tai nạn này hoàn toàn có thể giảm bớt nếu thời gian phanh ngắn đi
2)

Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BAS (The Brake Assist System)


Hệ thống hỗ trợ phanh trong trường hợp khẩn cấp để đạt được quãng đường phanh
ngắn nhất mà vẫn đảm bảo khả năng lái .

Xét trường hợp tài xế phía trước phanh đột ngột .
Trong trường hợp phanh khẩn cấp như gặp chướng ngại vật đột ngột, người lái xe đặc biệt là những người thiếu kinh nghiệm, thường hoang mang, phản ứng không
kịp thời nên đạp chân lên bàn đạp phanh không đủ mạnh, do đó không tạo đủ lực
phanh để dừng xe. Đồng thời lực tác dụng của người lái xe lên bàn đạp cũng yếu
dần đi trong quá trình phanh, làm lực phanh giảm đi. Bằng cách nhận biết tốc độ và
lực tác dụng lên bàn đạp phanh của người lái xe, một hệ thống trợ lực phanh khẩn
cấp (BAS) sẽ tự động cung cấp thêm một lực phanh lớn hơn nhiều so với lực
phanh do người lái tạo ra để dừng gấp xe. Hình (1) so sánh lực phanh tạo ra trong
hai trường hợp có và không có trợ lực phanh khẩn cấp.

Hình 1: Đồ thị so sánh lực phanh khi có và không có trợ lực phanh khẩn cấp.


Người lái xe phía sau sử dụng xe phía sau sử dụng hệ thống phanh động cơ thông
thường người lái cảm thấy khó khăn khi phanh do lực phanh lớn nhất không tác