HỌ VÀ TÊN SINH VIÊN: NGUYỄN VĂN KHIÊM

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
---------------------------------------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ
TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN XE
TOYOTA VIOS 2018

CBHD: TS.Trần Phúc Hòa
Sinh viên: Nguyễn Văn Khiêm
Mã số sinh viên: 2018605446

NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ
Hà Nội – Năm 2022


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................

.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
Hà Nội, Ngày ....... tháng ...... năm 2022
Giáo viên hướng dẫn
(Ký, ghi rõ họ tên)


NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG PHẢN BIỆN
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................

.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
Hà Nội, Ngày.......tháng ..... năm 2022
Giáo viên phản biện
(Ký, ghi rõ họ tên)


MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TÔ ...... 2
1.1. Mục đích, ý nghĩa đề tài. ........................................................................ 2
1.2. Sơ lược hệ thống phanh.......................................................................... 3
1.2.1. Công dụng,yêu cầu hệ thống phanh. ............................................... 3
1.3. Tổng quan về hệ thống phanh xe vios ................................................... 5
1.3.1. Thông số kĩ thuật xe Vios : ............................................................. 5
1.3.2. Sơ đồ hệ thống phanh ABS trên xe TOYOTA VIOS ..................... 6
1.4. Cấu tạo phanh ABS ................................................................................ 7
1.5. Chức năng nhiệm vụ phanh ABS........................................................... 7
1.6. .Phân loại ABS ..................................................................................... 12
CHƯƠNG 2: KẾT CẤU CÁC BỘ PHẬN VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT
ĐỘNG HỆ THỐNG PHANH XE TOYOTA VIOS 2018 .......................... 14
2.1. Sơ đồ nguyên lý làm việc ..................................................................... 14
2.2. Nguyên lý làm việc trên xe Toyota vios 2018 ..................................... 19
2.2.1. Khi không phanh. .......................................................................... 19
2.2.2. Khi phanh ABS chưa làm việc...................................................... 19
2.2.3. Khi phanh ABS làm việc. ............................................................. 20
2.3. Kết cấu bộ phận chính trên xe Toyota vios 2018 ................................ 23
2.3.1. Cơ cấu phanh................................................................................. 23
2.3.2. Xy lanh chính. ............................................................................... 27
2.3.3. Các cảm biến. ................................................................................ 30
2.3.4. Khối điều khiển điện tử( ECU). .................................................... 33

2.3.5. Khối thủy lực-điện tử (ELECTRIC – HYDRAULIC UNIT) ....... 35


2.3.6. Bộ phân phối lực phanh điện tử(EBD). ........................................ 36
2.3.7. Trợ lực phanh. ............................................................................... 37
CHƯƠNG 3: CÁC SAI HỎNG VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC HỆ
THỐNG PHANH CHÍNH XE TOYOTA VIOS ........................................ 40
3.1. Những công việc bảo dưỡng cần thiết: ................................................ 40
3.2. Sửa chữa hư hỏng một số chi tiết, bộ phận chính: ............................... 40
3.3. Kiểm tra hệ thống ABS ........................................................................ 42
3.4. Kiểm tra hệ thống chẩn đoán ............................................................... 43
3.5. Kiểm tra bộ phận chấp hành ................................................................ 52
3.6. Kiểm tra cảm biến tốc độ bánh xe ....................................................... 54
3.7. Quy trình thay dầu trợ lực phanh ......................................................... 55
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 58


DANH MỤC HÌNH
Hình 1-1 Sơ đồ hệ thống phanh ABS trên xe TOYOTA VIOS........................ 7
Hình 1-2 Q trình phanh có và khơng có ABS trên đoạn đường cong. .......... 8
Hình 1-3 Sơ đồ biểu diễn hệ số trượt trên các loại đường. ............................. 10
Hình 1-4 Sơ đồ phân loại hệ thống ABS......................................................... 12
Hình 2-1 Sơ đồ tổng quát của hệ thống chống hãm cứng bánh xe. ................ 14
Hình 2-2 Các lực và mômen tác dụng lên bánh xe khi phanh. ....................... 15
Hình 2-3 Sự thay đổi các thơng số khi phanh có ABS. .................................. 15
Hình 2-4 Sự thay đổi áp suất trong dẫn động (a) và gia tốc chậm dần của bánh
xe (b) khi phanh có ABS ................................................................................. 17
Hình 2-5 Q trình phanh điển hình trên mặt đường trơn khơng có ABS. .... 18
Hình 2-6 Q trình phanh điển hình của ơtơ có trang bị ABS........................ 19
Hình 2-7 Khi phanh bình thường. ................................................................... 20

Hình 2-8 Giai đoạn duy trì (giữ) áp suất. ........................................................ 21
Hình 2-9 Giai đoạn giảm áp. ........................................................................... 22
Hình 2-10 Giai đoạn tăng áp ........................................................................... 22
Hình 2-11 Kết cấu đĩa phanh có xẻ rãnh thơng gió ........................................ 23
Hình 2-12 Cơ cấu phanh trước ........................................................................ 24
Hình 2-13 Biến dạng đàn hồi của vịng làm kín. ............................................ 25
Hình 2-14 xy lanh phanh chính ....................................................................... 28
Hình 2-15 Sơ đồ xilanh phanh chính khi khơng đạp phanh ........................... 28
Hình 2-16 Sơ đồ xilanh phanh chính khi đạp phanh....................................... 29
Hình 2-17 Sơ đồ xilanh phanh chính khi nhả phanh....................................... 30
Hình 2-18 Cảm biến tốc độ bánh xe trước ...................................................... 31
Hình 2-19 Cảm biến tốc độ bánh xe sau ......................................................... 32
Hình 2-20 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của cảm biến tốc độ bánh xe.
......................................................................................................................... 33
Hình 2-21 Bầu trợ lực. .................................................................................... 37
Hình 3-1 Đèn báo ABS ................................................................................... 45
Hình 3-2 Giắc kiểm tra. ................................................................................... 46


1
LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây, do nhu cầu xã hội ngày càng phát triển, kéo
theo mọi hoạt động trong đời sống xã hội đều phát triển theo xu hướng hiện
đại hóa nên địi hỏi phải có những phương tiện hiện đại phục vụ cho con
người. Do đó song song với sự phát triển của mọi ngành nghề thì cơng nghệ
ơtơ cũng có sự thay đổi khá lớn. Nhu cầu của con người dần dần được đáp
ứng về các mặt tiện nghi, kinh tế, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, … trong đó
vấn đề an tồn được đặt lên hàng đầu. Ứng dụng thành tựu khoa học kỹ thuật
đã đạt được, các nhà sản xuất bắt tay vào nghiên cứu, chế tạo hệ thống phanh
ABS với những tính năng ưu việt: Chống bó cứng bánh xe khi phanh, ổn định

hướng, … nhằm hạn chế những tai nạn đáng tiếc có thể xảy ra.
Từ vấn đề đó, với những kiến thức đã học và sự hướng dẫn tận tình của
giáo viên hướng dẫn, em quyết định thực hiện đề tài: “Nghiên cứu hệ thống
phanh ABS trên xe TOYOTA VIOS 2018”.
Trong thời gian thực hiện đề tài do thời gian có hạn và kiến thức cịn
hạn chế nên trong q trình thực hiện khơng thể tránh khỏi những thiếu sót
nhất định. Em rất mong sự giúp đỡ, ý kiến đóng góp của quý thầy cô cùng tất
cả các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn.

Hà nội, ngày 30 tháng 5 năm 2022.
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Văn Khiêm


2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH TRÊN Ô TƠ
1.1. Mục đích, ý nghĩa đề tài.
Hiện nay ơ tơ trở thành phương tiện vận chuyển quan trọng về hành
khách và vận chuyển hàng hoá cho các ngành kinh tế quốc dân, đồng thời đã
trở thành phương tiện giao thông tư nhân ở các nước có nền kinh tế phát
triển.Ở nước ta, số người sử dụng ô tô ngày càng nhiều cùng với sự tăng
trưởng của nền kinh tế, mật độ ô tô lưu thông trên đường ngày càng cao dẫn
đến tai nạn giao thơng ngày càng nhiều. Do đó để đảm bảo tính an tồn vấn đề
tai nạn giao thông là một trong những hướng giải quyết cần thiết nhất,luôn
được quan tâm của các nhà thiết kế và chế tạo ơtơ mà hệ thống phanh đóng
vai trị rất quan trọng.
Phanh sử dụng ABS là một trong hai công nghệ bổ sung cho hệ thống
phanh hữu dụng nhất của ngành cơng nghiệp ơtơ thời gian gần đây. Vai trị

chủ yếu của ABS là giúp tài xế duy trì khả năng kiểm sốt xe trong những
tình huống phanh gấp.
Ðối với sinh viên ngành cơng nghệ ơ tơ thì việc khảo sát, thiết kế,
nghiên cứu về hệ thống phanh càng có ý nghĩa thiết thực hơn. Ðó là lý do em
chọn đề tài “Nghiên cứu hệ thống phanh trên xe TOYOTA VIOS 2018”. Ðể
giải quyết vấn đề này thì trước hết ta cần phải hiểu rõ về nguyên lý hoạt động,
kết cấu các chi tiết, bộ phận trong hệ thống phanh. Từ đó tạo tiền đề cho việc
thiết kế, cải tiến hệ thống phanh nhằm tăng hiệu quả phanh, tăng tính ổn định
hướng và tính dẫn hướng khi phanh, tăng độ tin cậy làm việc với mục đích
đảm bảo an tồn chuyển động và tăng hiệu quả chuyển động của ô tô.
Hệ thống phanh xe TOYOTA VIOS là hệ thống phanh dẫn động thủy
lực sử dụng ABS, hiện nay đang sử dụng rộng rải cho các đời xe hiện nay.


3
1.2. Sơ lược hệ thống phanh.
1.2.1. Công dụng,yêu cầu hệ thống phanh.
a) Công dụng:
Hệ thống phanh dùng để:
- Giảm tốc độ của ô tô máy kéo cho đến khi dừng hẳn hoặc đến một tốc
độ cần thiết nào đó.
b) Yêu cầu:
Hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu chính sau:
- Làm việc bền vững, tin cậy.
- Có hiệu quả phanh cao khi phanh đột ngột với cường độ lớn trong
trường hợp nguy hiểm.
- Phanh êm dịu trong những trường hợp khác, để đảm bảo tiện nghi và
an toàn
cho hành khách và hàng hóa.
- Giữ cho ơ tơ máy kéo đứng yên khi cần thiết, trong thời gian không

hạn chế.
- Đảm bảo tính ổn định và điều khiển khi phanh.
- Khơng có hiện tượng tự phanh khi các bánh xe dịch chuyển thẳng
đứng và khi quay vòng.
- Hệ số ma sát giữa má phanh với trống phanh cao và ổn định trong mọi
điều kiện sử dụng.
- Có khả năng thốt nhiệt tốt.
- Điều khiển nhẹ nhàng, thuận tiện, lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn
điều khiển nhỏ.


4
Để có độ tin cậy cao, đảm bảo an tồn chuyển động trong mọi trường
hợp, hệ thống phanh của ô tơ máy kéo bao giờ cũng phải có tối thiểu ba loại
phanh:
- Phanh làm việc: phanh này là phanh chính, được sử dụng thường
xuyên ở mọi chế độ chuyển động, thường được điều khiển bằng bàn đạp nên
còn được gọi là phanh chân.
- Phanh dự trữ: dùng phanh ô tô, máy kéo khi phanh chính hỏng.
- Phanh dừng: Cịn gọi là phanh phụ. Dùng để giữ cho ô tô máy kéo
đứng yên tại chỗ khi dừng xe hoặc khi không làm việc. Phanh này thường
được điều khiển bằng tay đòn nên còn được gọi là phanh tay.
- Phanh chậm dần: trên các ô tô máy kéo tải trọng lớn (như: xe tải,
trọng lượng toàn bộ lớn hơn 12 tấn; xe khách, trọng lượng lớn hơn 5 tấn) hoặc
làm việc ở vùng đồi núi, thường xuyên phải chuyển động xuống các dốc dài,
cịn phải có loại phanh thứ tư là phanh chậm dần, dùng để:
+ Phanh liên tục, giữ cho tốc độ ô tô máy kéo không tăng quá giới hạn
cho phép khi xuống dốc.
+ Để giảm dần tốc độ ô tô máy kéo trước khi dừng hẳn.
c) Phân loại hệ thống phanh.

- Theo vị trí bố trí cơ cấu phanh, phanh chia ra các loại: phanh bánh xe
và phanh truyền lực.
- Theo dạng bộ phận tiến hành phanh (phần tử ma sát), phanh chia ra:
phanh guốc, phanh đĩa và phanh dải.
- Theo loại dẫn động, phân chia ra: phanh cơ khí, phanh thủy lực,
phanh khí nén, phanh điện từ và phanh liên hợp (kết hợp các loại khác nhau).


5
1.3. Tổng quan về hệ thống phanh xe vios
1.3.1. Thông số kĩ thuật xe Vios :

Bảng 1-1 Các thông số kỹ thuật cơ bản của xe TOYOTA VIOS 2018
STT

THỐNG SỐ KỸ THUẬT

ĐƠN VỊ

KT/TL

1

Chiều dài toàn thể

mm

4300

2


Chiều dài cơ sở

mm

2550

3

Chiều rộng toàn thể

mm

1700

4

Chiều rộng cơ sở

mm

1470

5

Chiều cao xe

mm

1460


6

Khoảng sáng gầm

mm

150

7

Trọng lượng đầy tải

KG

1520

8

Trọng lượng khơng tải

KG

1055-1110

9

Sức chở

Người


4 người

10

Kiểu động cơ

11

Dung tích xy lanh cơng tác

12

Kí hiệu lốp

13

Dung tích bình nhiên liệu

Lít

42

14

Cơng suất cực đại

ML/v

107/6000


15

Momen xoắn cực đại

KG.m/v

14,4/4200

16

Khoảng sáng gầm

mm

150

17

Bán kính quay vịng tối thiểu

m

4,9

18

Phanh trước

Đĩa thơng gió


19

Phanh sau

Đĩa

20

Hệ thống âm thanh

21

Vỏ và mâm xe

1NZ-FE 4 xy lanh
cc

1497
185/60R15

FM/AM,CDplaye,MP3,WMA,6
loa
185/60R15 Mâm đúc


6
22

Dung tích khoang chứa hành lý


23

Tiêu chuẩn khí thải

Lít

575
Euro Step 4

Cửa khóa điều chỉnh từ xa

24
25

Kính cửa sổ điều chỉnh điện

26

Chất liệu ghế

Da Nỉ
Trượt và ngả

27

Ghế trước

Chỉnh độ cao mặt ghế (Ghế người
lái)


28

Ghế sau

Gập 60:40

29

Hệ thống chống bó cứng phanh (ABS)

30

Hệ thống phân phối lực phanh điện tử (EBD)

31

Hổ trợ lực phanh khẩn cấp (BA)

32

Đèn báo phanh trên cao

33

Túi khí (người lái và hành khách phía trước)

34

Hệ thống chống trộm


1.3.2. Sơ đồ hệ thống phanh ABS trên xe TOYOTA VIOS


7
Đường dầu
phanh
Đường dây

Hình 1-1 Sơ đồ hệ thống phanh ABS trên xe TOYOTA VIOS
1,6- Đĩa phanh; 2-Xi lanh chính ; 3-Bầu trợ lực chân không ; 4-Bàn
đạp phanh ; 5 –Cơng tắt khởi động;7,13- Các cảm biến;8-Dịng dẫn động
phanh trước;9-Đèn báo phanh;10-Đèn báo ABS;11-Bộ thuỷ lực và máy
tính;12-Dịng dẫn động phanh trước.
1.4. Cấu tạo phanh ABS
- Phanh chân : là hệ thống phanh dẫn động bằng thủy lực có trợ lực
chân không. Cơ cấu phanh ở cả bánh trước và sau là cơ cấu phanh đĩa .
- Phanh tay : dẫn động cơ khí tác dụng lên bánh sau .
- Hệ thống chống bó cứng phanh bằng điện tử ABS .
- Các chi tiết trong hệ thống :bàn đạp (phanh chân ) , cần phanh (
phanh tay) , bộ trợ lực chân khơng ,xi lanh phanh chính ,van phân phối dầu
phanh , bơm dầu , đường ống dẫn dầu ,cơ cấu phanh đĩa , ECU điều khiển
ABS ,các cảm biến tốc độ bánh xe , roto cảm biến , dây cáp ( dẫn động phanh
tay ) …
- Dầu phanh DOT 3 hoặc DOT 4
1.5. Chức năng nhiệm vụ phanh ABS.
ABS thực ra là công nghệ điện tử thay thế cho phương pháp phanh hiệu
quả nhất (đặc biệt trên mặt đường trơn trượt) là đạp - nhả pê-đan liên tục, cảm
nhận dấu hiệu rê bánh để xử lý. Do việc thực hiện kỹ thuật này không đơn
giản mà các chuyên gia ôtô ở hãng Bosch, Đức, đã nghiên cứu, chế tạo cơ cấu



8
ABS bao gồm các cảm biến lắp trên bánh xe (ghi nhận tình trạng hoạt động);
bộ xử lý điện tử CPU và thiết bị điều áp (đảm nhiệm thay đổi áp suất trong
piston phanh).
Trong trường hợp phanh gấp, nếu CPU nhận thấy một hay nhiều bánh
có tốc độ quay chậm hơn mức quy định nào đó so với các bánh cịn lại, thơng
qua bơm và van thủy lực, ABS tự động giảm áp suất tác động lên đĩa (quá
trình nhả), giúp bánh xe khơng bị hãm cứng (hay cịn gọi là "bó").
Tương tự, nếu một trong các bánh quay quá nhanh, máy tính cũng tự
động tác động lực trở lại, đảm bảo quá trình hãm. Để thực hiện được điều này,
hệ thống sẽ thực hiện động tác ép - nhả má phanh trên phanh đĩa khoảng 15
lần mỗi giây, thay vì tác động một lần cực mạnh khiến bánh có thể bị "chết"
như trên các xe khơng có ABS.

KHƠNG CĨ ABS

CĨ ABS

Hình 1-2 Q trình phanh có và khơng có ABS trên đoạn đường cong.
Các bộ điều chỉnh lực phanh, bằng cách điều chỉnh sự phân phối áp
suất trong dẫn động phanh các bánh xe trước và sau, có thể đảm bảo:
- Hoặc hãm cứng đồng thời các bánh xe (để sử dụng triệt để trọng
lượng bám và tránh quay xe khi phanh).


9
- Hoặc hãm cứng các bánh xe trước (để đảm bảo điều kiện ổn định).
Tuy nhiên quá trình phanh như vậy vẫn chưa phải là có hiệu quả cao và

an tồn nhất vì:
- Khi phanh ngặt, các bánh xe vẫn có thể bị hãm cứng và trượt dọc. Các
bánh xe trượt lết trên đường sẽ gây mòn lốp và giảm hệ số bám.
- Các bánh xe bị trượt dọc hoàn tồn, cịn mất khả năng tiếp tục nhận
lực ngang và khơng thể thực hiên quay vịng khi phanh trên đoạn đường cong
hoặc đổi hướng để tránh chướng ngại vật (hình1-2), đặc biệt là trên các mặt
đường có hệ số bám thấp. Do đó dễ gây ra những tai nạn khi phanh.
Vì vậy mục tiêu của hệ thống phanh ABS là giữ cho bánh xe trong
q trình phanh có độ trượt thay đổi trong giới hạn hẹp quanh giá trị λ0, khi
đó hiệu quả phanh cao nhất (lực phanh đạt giá trị cực đại do giá trị φmax) đồng
thời tính ổn định và tính dẫn hướng của xe là tốt nhất (φy đạt giá trị cao), thỏa
mãn các yêu cầu cơ bản của hệ thống phanh là rút ngắn quảng đường phanh,
cải thiện tính ổn định và khả năng điều khiển lái của xe trong khi phanh.
Tính ổn định chuyển động và tính ổn định hướng: Duy trì khả năng
bám ngang trong vùng có giá trị đủ lớn nhờ vậy làm tăng tính ổn định chuyển
động và ổn định quay vịng khi phanh “xét theo quan điểm về độ trượt”. Tuy
nhiên do sự khác biệt thường xuyên của tải trọng và hệ số bám trên các bánh
xe và các bánh xe được điều khiển một cách độc lập với cùng một ngưỡng gia
tốc nên lực phanh trên các bánh xe sẽ khác nhau. Sự khác biệt lực phanh trên
các bánh xe trái phải sẽ tạo ra mơ men quay vịng cưỡng bức quanh trục thẳng
đứng (trục thẳng đứng đi qua trọng tâm xe nếu tổng lực phanh của các bánh
xe bên trái khác tổng lực phanh của các bánh xe bên phải). Mơ men quay
vịng cưỡng bức sẽ làm lệch hướng chuyển động của xe khi phanh, làm giảm
ổn định chuyển động. Đối với xe du lịch mơ men qn tính của khối lượng
nhỏ, vận tốc đâm xe lớn có thể gây nguy hiểm khi phanh. Ngoài ra trạng thái


10
trượt của các bánh xe ở các cầu khác nhau cũng làm thay đổi đặc tính quay
vịng của xe khi phanh, nếu độ trượt của bánh xe cầu trước lớn hơn cầu sau

dẫn đến góc lệch hướng trước lớn hơn góc lệch hướng sau thì xe có xu hướng
quay vịng thiếu, nếu độ trượt của bánh xe sau lớn hơn bánh xe trước thì xe có
xu hướng quay vịng thừa.

Hình 1-3 Sơ đồ biểu diễn hệ số trượt trên các loại đường.
Mối quan hệ giữa lực phanh và tỉ số trượt được biểu diễn bởi đồ thị.
Bằng đồ thị ta có thể dễ dàng hiểu được mối liên hệ giữa lực phanh và hệ số
trượt. Lực phanh không nhất thiết cân đối với tỷ số trượt. Vì vậy để đảm bảo
lực phanh lớn nhất thì tỷ số trượt nằm trong vùng dung sai trượt ABS.
Từ những kết quả phân tích lý thuyết và thực nghiệm cho thấy rằng đối
với ABS thì hiệu quả phanh và ổn định phanh phụ thuộc chủ yếu vào việc lựa


11
chọn sơ đồ phân phối các mạch điều khiển và mức độ độc lập hay phụ thuộc
của việc điều khiển lực phanh tại các bánh xe. Sự thỏa mãn đồng thời hai chỉ
tiêu hiệu quả phanh và ổn định khi phanh là khá phức tạp và là vấn đề đã và
đang nghiên cứu của các nhà chuyên môn.
Các hệ thống hãm cứng bánh xe khi phanh có thể sử dụng nguyên lý
điều chỉnh sau đây:
- Theo gia tốc chậm dần của bánh xe khi phanh.
- Theo giá trị độ trượt cho trước.
- Theo giá trị của tỷ số vận tốc góc của bánh xe với gia tốc chậm dần
của nó.
Ở các loại đường nhựa khô, hệ số bám dọc vẫn tương đối cao. Tuy
nhiên hệ số bám ngang φy nhỏ, do đó khơng đảm bảo được lực bám ngang,
làm cho xe mất tính ổn định hướng khi phanh. Vì vậy trang bị ABS trên xe sẽ
vẫn rất cần thiết để đảm bảo hiệu quả phanh tốt nhất. Qua thực nghiệm người
ta thấy rằng khi có trang bị hệ thống ABS:
● Đường nhựa khô: hiệu quả phanh đạt khoảng 115% (tăng 15% so với

khơng có ABS).
● Đường đóng băng: hiệu quả phanh đạt khoảng 150% (tăng 50% so với
khơng có ABS).
Tóm lại khi có trang bị hệ thống ABS:
- Lợi về hiệu quả phanh (lực phanh lớn hơn do hệ số bám ln ở
phạm vi giá trị φmax).
- Lợi về tính ổn định ngang do φy còn đủ lớn giúp cho xe ổn định
ngang.


12
1.6. .Phân loại ABS
Mặc dù có chung một nguyên lý làm việc, nhưng các ABS có thể được
thiết kế theo nhiều sơ đồ kết cấu và biện pháp điều chỉnh áp suất khác nhau.
Hệ thống ABS được phân loại theo các phương pháp sau:
-Theo phương pháp điều khiển, ABS có thể chia thành hai nhóm
lớn: điều khiển bằng cơ khí và điều khiển điện tử.
Hình 1-4 là sơ đồ phân loại hệ thống ABS đã được các hãng trên thế
giới chế tạo:

Hình 1-4 Sơ đồ phân loại hệ thống ABS.


13
- Theo thành phần kết cấu, các ABS điều khiển điện tử chia ra:
•Loại dùng kết hợp với xi lanh chính của hệ thống phanh cổ điển (cịn
gọi là loại khơng tích hợp).
•Loại bán tích hợp.
•Loại tích hơp.
- Theo phương pháp điều chỉnh (giảm) áp suất, chia ra:

•Dùng bình tích năng và bơm hồi dầu.
•Dùng van xả dầu về bình chứa.
•Dùng piston đối áp.
- Ngồi ra các ABS cịn có thể phân loại theo số lượng cảm biến và số dòng
dẫn động điều khiển riêng rẽ.


14
CHƯƠNG 2: KẾT CẤU CÁC BỘ PHẬN VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT
ĐỘNG HỆ THỐNG PHANH XE TOYOTA VIOS 2018
2.1. Sơ đồ nguyên lý làm việc
Hệ thống chống hãm cứng bánh xe ABS thực chất là một bộ điều chỉnh
lực phanh có mạch liên hệ ngược. Sơ đồ khối điển hình của một ABS có dạng
như trên hình 2-5 gồm:

6
1

2

3

4

5

Hình 2-1 Sơ đồ tổng quát của hệ thống chống hãm cứng bánh xe.

1-Cảm biến tốc độ; 2- Bộ phận điều khiển; 3- Cơ cấu thực hiện; 4Nguồn năng lượng; 5- Xilanh chính hoặc tổng van khí nén; 6- Xilanh bánh
xe hoặc bầu phanh.

- Bộ phận cảm biến 1, bộ phận điều khiển 2, bộ phận chấp hành hay cơ cấu
thực hiện 3 và nguồn năng lượng 4.
- Bộ phận cảm biến 1 có nhiệm vụ phản ánh sự thay đổi của các thông số
được chọn để điều khiển (thường là tốc độ góc hay gia tốc chậm dần của bánh
xe hoặc giá trị độ trượt) và truyền tín hiệu đến bộ phận điều khiển 2. Bộ phận
2 sẽ xử lý tín hiệu và truyền đến cơ cấu thực hiện 3 để tiến hành giảm hoặc


15
tăng áp suất trong dẫn động phanh.
- Chất lỏng được truyền từ xi lanh chính (hay tổng van khí nén) 5 qua 3 đến
các xi lanh bánh xe (hay bầu phanh) 6 để ép các guốc phanh và thực hiện quá
trình phanh.
Để hiểu được nguyên lý làm việc của hệ thống chống hãm cứng bánh
xe, ta khảo sát quá trình phanh xe như trên hình 2-2.

Hình 2-2 Các lực và mơmen tác dụng lên bánh xe khi phanh.

Hình 2-3 Sự thay đổi các thơng số khi phanh có ABS.


16
Sự thay đổi Mp, Mφ, và εb theo độ trượt được thể hiện trên hình 2-4
- Đoạn O - 1 – 2 biểu diễn quá trình tăng Mp khi đạp phanh. Hiệu (Mp Mφ) tỷ lệ với gia tốc chậm dần εb của bánh xe. Hiệu trên tăng nhiều khi đường
Mφ đi qua điểm cực đại. Do đó sau thời điểm này, gia tốc εb bắt đầu tăng
nhanh. Sự tăng đột ngột của gia tốc εb chứng tỏ bánh xe sắp bị hãm cứng và
được sử dụng làm tín hiệu vào thứ nhất để điều khiển làm giảm áp suất trong
dịng dẫn động. Do có độ chậm tác dụng nhất định nào đó (phụ thuộc vào tính
chất hệ thống), sự giảm áp suất thực tế bắt đầu từ điểm 2.
- Do Mp giảm, εb giảm theo và bằng không ở điểm 3 (khi Mp - Mφ).

Vào thời điểm tương ứng với điểm 4 – mơ men phanh có giá trị cực tiểu
không đổi.
- Trên đoạn từ điểm 3 đến điểm 6, mô men phanh nhỏ hơn mô men
bám, nên xảy ra sự tăng tốc bánh xe. Sự tăng gia tốc góc bánh xe được sử
dụng làm tín hiệu vào thứ hai để điều khiển tăng áp suất trong hệ thống phanh
(điểm 5).
- Khi tốc độ góc bánh xe tăng lên, độ trượt giảm và bởi vậy φ và Mφ
cũng tăng lên.
- Tiếp theo, chu trình lặp lại. Như vậy, trong quá trình điều khiển,
bánh xe lúc thì tăng tốc lúc thì giảm tốc và buộc M φ phải thay đổi theo chu
trình kín
1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 1, giữ cho độ trượt của bánh xe dao động trong giới
hạn λ1 ÷ λ2(hình 2-3), đảm bảo cho hệ số bám có giá trị gần với cực đại nhất.
Trên hình 2-4 là đồ thị biểu diễn quá trình thay đổi áp suất trong dẫn
động và gia tốc chậm dần của bánh xe khi phanh có ABS theo thời gian.


17

Hình 2-4 Sự thay đổi áp suất trong dẫn động (a) và gia tốc chậm dần của
bánh xe (b) khi phanh có ABS

Hình 2-4a cho thấy, q trình phanh với ABS nói chung có 3 giai đoạn
(3pha): tăng áp suất(1-->2), giảm áp suất (2-->4) và duy trì (giữ) áp suất (4->5). ABS làm việc với 3 giai đoạn như vậy gọi là ABS 3 pha. Một số ABS có
thể khơng có pha duy trì áp suất- gọi là ABS 2 pha.
Với các hệ thống chống hãm cứng bánh xe hiện nay, hệ số trượt thay
đổi trong khoảng λ1 ÷ λ2 = (15 ÷ 30)%. Tần số thay đổi áp suất trong dẫn
động khí nén khoảng (3 ÷ 8) Hz cịn trong dẫn động thủy lực đến 20Hz.
Để thấy rõ vai trị của ABS có thể tham khảo số liệu trong bảng 2-1
nhận được khi thử nghiệm xe du lịch trong hai trường hợp có và khơng có

ABS và đồ thị quá trình phanh trên hình 2-5 , hình 2-6 .
Bảng 2- 1 Kết quả thí nghiệm khi phanh ơtơ du lịch có trang bị ABS.
(mỗi bánh xe có một cảm biến và điều khiển riêng)


18

Loại đường

Tốc độ bắt Quảng đường phanh Sp(m)

Mức tăng

đầu

hiệu

phanh
Có ABS

Khơng ABS

13,88

10,6

13,1

19,1


bêtơng 13,88

18,7

23,7

21,1

27,77

41,1

50,0

17,8

bêtơng 27,77

62,5

100,0

37,5

V(m/s)
Đường

phanh (%)

bêtơng


khơ
Đường

quả

ướt
Đường
khơ
Đường

bêtơng

ướt

Hình 2-5 Q trình phanh điển hình trên mặt đường trơn khơng có ABS.


19

Hình 2-6 Q trình phanh điển hình của ơtơ có trang bị ABS.
2.2. Nguyên lý làm việc trên xe Toyota vios 2018
2.2.1. Khi khơng phanh.
Khi khơng phanh, khơng có lực tác dụng lên bàn đạp phanh nhưng cảm
biến tốc độ luôn đo tốc độ bánh xe và gửi về khối điều khiển ECU khi xe hoạt
động.
2.2.2. Khi phanh ABS chưa làm việc.
Khi người lái đạp phanh, rà phanh mà lực phanh chưa đủ lớn để xảy ra
hiện tượng trượt bánh xe quá giới hạn cho phép, dầu phanh với áp suất cao sẽ
đi từ tổng phanh đến lỗ nạp thường mở của van nạp để đi vào và sau đó đi ra

khỏi cụm thủy lực mà không hề bị cản trở bởi bất kỳ một chi tiết nào trong
cụm thủy lực. Dầu phanh sẽ được đi đến các xilanh bánh xe hồn tồn giống
với hoạt động của phanh thường khơng có ABS.
Khi phanh các xilanh bánh xe sẽ ép các má phanh vào đĩa phanh hay
đĩa phanh tạo ra lực ma sát phanh làm giảm tốc độ của bánh xe và của xe. Ở
chế độ này bộ điều khiển ECU khơng gửi tín hiệu đến bộ chấp hành cụm thủy
lực, mặc dù cảm biến tốc độ vẫn luôn hoạt động và gửi tín hiệu đến ECU.