MỤC LỤC Khai thác kĩ thuật hệ thống treo khí nén điện tử trên xe Audi A8

KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT. 8

DANH MỤC CÁC BẢNG.. 8

DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ9

LỜI NÓI ĐẦU.. 11

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ.. 12

1.1 Tổng quan về hệ thống treo trên ô tô.12

1.1.1. Nhiệm vụ. 12

1.1.2 Các chỉ tiêu về độ êm dịu chuyển động của ôtô. 14

1.1.3 Tần số dao động thích hợp:15

1.1.4 Gia tốc thích hợp. 15

1.1.5 Chỉ tiêu tính êm dịu chuyển động dựa vào gia tốc dao động và thời gian tác động của chúng:16

1.2 Công dụng, yêu cầu và phân loại hệ thống treo. 17

1.2.1. Công dụng. 17

1.2.2. Yêu cầu. 17

1.2.3. Phân loại:18

1.3 Các loại hệ thống treo trên ô tô hiện nay. 19

1.3.1. Hệ thống treo phụ thuộc:19

1.3.2. Hệ thống treo độc lập:22

1.3.3. Hệ thống treo cân bằng:25

1.3.4 Ưu nhược điểm của hệ thống treo phụ thuộc:25

1.3.5. Ưu nhược điểm hệ thống treo độc lập:26

1.3.6 Hệ thống treo khí nén điều khiển điện tử. 26

1.4. Phân loại hệ thống treo điều khiển điện tử. 28

1.5. Nguyên lý điền khiển hệ thống treo điện tử. 28

1.5.1. Nguyên tắc.28

CHƯƠNG 2 : PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN ĐIỆN TỬ TRÊN XE AUDI A8. 30

2.1. Giới thiệu. 30

2.1.1. Sơ đồ bố trí.33

2.1.2. Cấu tạo và hoạt động của các phần tử. 34

2.1.2.1. Công tắc lựa chọn. 34

2.2. Electronic Suspension Platform (EFP):35

2.3. Active Suspension Actuators:37

2.3. Four Ride Height Sensors:38

2.4. Central Driver Assistance Controller (zFAS):39

2.5. Front Camera ADAS:40

2.6. Nguyên lý hoạt động của hệ thống treo Predictive Active Suspension:40

2.7. Nguyên lý hoạt động của hệ thống treo Predictive Active Suspension:41

2.8 Điều kiện hoạt động của Predictive Active Suspension của Audi A8. 43

2.9 Công tắc cửa. 46

2.9.1 Rơle điều khiển độ cao số 2. 46

2.9.2 Rơle điều khiển độ cao số 1. 46

2.9.3 Máy nén điều khiển độ cao. 47

2.9 . Nguyên lí hoạt động của hệ thống cung cấp khí47

2.10 Các chế độ điều khiển của hệ thống treo khí nén điện tử:49

2.11 Các chế độ hoạt động của giảm chấn khí nén điện tử. 51

2.11.1 Lò xo khí nén ở trạng thái mềm nhất51

2.11.2 Lò xo khí nén ở trạng thái mềm.. 52

2.11.3 Lò xo khí nén ở trạng thái hơi mềm.. 52

2.11.4 Lò xo khí nén ở trạng thái cứng. 53

2.12 Cảm biến điều khiển độ cao. 53

2.13 Khai thác và sử dụng.54

CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG THIẾT BỊ CHẨN ĐOÁN OBD II ĐỂ CHẨN ĐOÁN VÀ KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ TRÊN XE AUDI A8.55

3.1: Thiết bị OBD II.55

3.2 Bảng mã lỗi và khu vực hư hỏng. 59

3.3 Kiểm tra và bảo dưỡng. 61

KẾT LUẬN.. 63

TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 64

 

 

 

KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Kí hiệu	Diễn giải
OBD	Thiết bị chẩn đoán On Board Diagnostic
EMS	Hệ thống treo điều khiển điện tử
CPU	Bộ xử lí trung tâm
EFP	Nền tảng khung gầm điện tử
PWM	Phương pháp điều chỉnh điện áp ra tải
zFAS	Bộ điều khiển trung tâm hỗ trợ cho việc lái xe
ADAS	Camera phía trước
ISO	Kí hiệu tiêu chuẩn hoá quốc tế
SAE	Tiêu chuẩn do hiệp hội kỹ sư ô tô xe máy đưa ra

 

 

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng	Tên bảng	Trang
1.1	Thông số kỹ thuật xe Audi A8	33
2.1	Công tắc lựa chọn chế độ	35
3.1	Bảng mã lỗi và khu vực hư hỏng	60

 

 

DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ

Hình	Tên hình và đồ thị	Trang
1.1	Đồ thị đặc trưng mức êm dịu chuyển động của ôtô.	15
1.2	Hệ thống treo thông thường	16
1.3	Hệ thống treo phụ thuộc	17
1.4	Kiểu đòn kéo có dầm xoắn	19
1.5	Kiểu đòn dẫn có thanh giằng ngang	19
1.6	Kiểu 4 thanh liên kết	20
1.7	Hệ thống treo độc lập	20
1.8	Hệ thông treo phụ thuộc cầu sau	21
1.9	Treo MacPherson (1 càng chữ A)	22
1.10	Treo tay đòn kép (2 càng chữ A)	23
1.11	Treo đa liên kết (Multi-Link)	23
1.12	Hệ thống treo cân bằng	24
1.13	Ưu điểm hệ thống treo điều khiển điện tử	26
1.14	Sơ đồ dao động tương đương của ôtô theo lý thuyết SKyhook	27
2.1	Hệ thống treo xe Audi	30
2.2	Bố trí hệ thống EMS	32
2.3	Bố trí chung hệ thống EMS	33
2.4	Sơ đồ mạch điện công tắc chuyển chế độ giảm chấn	34
2.5	Bộ chấp hành hệ thống treo chủ động	36
2.6	Cảm biến độ cao	37
2.7	Bộ điều khiển	38
2.8	Cảm biến camera trước	39
2.9	Các bộ phận trên hệ thống treo Predictive Active Suspension	40
2.10	Thanh nâng tác động lên thanh chống giảm chấn.	41
2.11	Thanh nâng tác động lên thanh liên kết ngang	41
2.12	Điều chỉnh khi vào cua	42
2.13	Camera trước thu hình 15 trước xe	43
2.14	Motor điều chỉnh nâng xe lên 50mm khi mở cửa	44
2.15	Phần hông xe sẽ được nâng lên cao khi xảy ra va chạm.	44
2.16	Vị trí và sơ đồ công tắc cửa	45
2.17	Máy nén điều khiển độ cao	46
2.18	Sơ đồ hệ thống khí nén	46
2.19	Sơ đồ hoạt động khi máy nén khí đưa khí vào hệ thống treo	47
2.20	Sơ đồ hoạt động khi đưa khí nén ra hệ thống treo khí nén	48
2.21	Biểu đồ các chế độ tuỳ theo dải vận tốc	49
2.22	Chế độ trả nhẹ	50
2.23	Chế độ nén mạnh	51
2.24	Chế độ trả mạnh	52
2.25	Cảm biến điều khiển độ cao	53
3.1	Máy chuẩn đoán OBD 2	54
3.2	Giắc cắm OBD 2	54
3.3	Cổng OBD 2	55

 

 

LỜI NÓI ĐẦU

Khi ôtô chuyển động trên đường không bằng phẳng, xe thường chịu tải trọng dao động do bề mặt đường mấp mô sinh ra. Những dao động này ảnh hưởng xấu tới tuổi thọ của xe và đặc biệt là gây cảm giác không thoải mái đối với người ngồi trong xe. Các kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng dao động của ôtô đối với cơ thể con người đều đi tới kết luận là nếu con người phải chịu đựng lâu trong môi trường dao động của ôtô sẽ mắc những bệnh về thần kinh và não. Vì vậy tính êm dịu trong chuyển động là một trong những chỉ tiêu quan trọng của xe.

Tính năng này phụ thuộc vào khá nhiều yếu tố trong đó hệ thống treo đóng vai trò quyết định. Hệ thống treo của xe con ngày nay thường sử dụng hai kiểu chính: hệ thống treo phụ thuộc và hệ thống treo độc lập. Hai hệ thống treo này tuy khác nhau về cấu tạo nhưng mục đích chính cũng đều là làm giảm rung xóc khi xe vận hành trên đường không bằng phẳng, tạo điều kiện cho bánh xe dao động theo phương thẳng đứng, tránh dao động lắc ngang hay lắc dọc đồng thời đảm bảo truyền lực và mômen ổn định. Với hệ giảm chấn quá mềm  hệ thống treo sẽ tạo ra nhiều rung động đàn hồi khi làm việc, ngược lại  với hệ quá cứng sẽ làm cho xe bị xóc mạnh. Sự dung hoà giữa hai đặc điểm trên chính là ý tưởng để các nhà thiết kế đưa ra hệ thống treo khí nén - điện tử. 

Hệ thống treo của A8 (loại 4N) đã được thiết kế lại, với các công nghệ và hệ thống điều khiển mới để đạt được mức độ thoải mái, năng động và an toàn cao hơn nữa. Tất cả các tùy chọn hệ thống treo có sẵn đều bao gồm hệ thống treo khí nén với điều khiển giảm xóc điện tử. Mỗi trục trước và sau đều bao gồm một cấu trúc năm liên kết nhạy bén, có độ chính xác cao được làm phần lớn bằng nhôm. Hệ thống lái liên tục, được bao gồm trong thiết bị xe tiêu chuẩn, giúp giảm lượng lực đánh lái cần thiết. Hệ thống ESC thế hệ thứ 9 cung cấp khả năng kiểm soát độ ổn định hiệu suất cao cho xe. Nhiều loại vô lăng, bánh xe và lốp xe có sẵn để tùy chỉnh thêm. Với Audi A8 (loại 4N), lần đầu tiên ACC được đưa vào hệ thống hỗ trợ người lái mới “hỗ trợ hành trình thích ứng”.

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ

1.1 Tổng quan về hệ thống treo trên ô tô.

Hệ thống treo là hệ thống giúp cho bánh xe dao động theo phương thẳng đứng cùng với thân xe một cách nhẹ nhàng và êm nhất. Trên những chiếc xe cũ xưa thì hệ thống treo chưa có hoặc còn đơn giản, người ngồi bên trên luôn có cảm giác “cưỡi ngựa” khi đi qua các cung đường gập ghềnh

Hệ thống treo làm giảm và dập tắt độ giao động một cách tăng dần khi xe đi qua các cung đường gập ghềnh nhờ cấu tạo 3 phần như sau:

Bộ phận đàn hồi: Tạo điều kiện cho bánh xe dao động, có tác dụng đưa tần số dao động của xe phù hợp với vùng tần số thích hợp với người sử dụng, đảm bảo độ êm dịu khi xe chuyển động và nâng đỡ toàn bộ trọng lượng của xe.

-        Nhíp (Chủ yếu trên các xe tải)

-        Lò xo (Chủ yếu trên xe con)

-        Thanh xoắn (Xe con)

-        Khí nén (Xe con hạng sang như Merc S class, BMW 7… Nó rất đắt đỏ)

-        Cao su (Ít gặp)

Bộ phận dẫn hướng: Có tác dụng xác định tính chất chuyển động của bánh xe đối với khung vỏ xe. Tiếp nhận và truyền lực, momen giữa bánh xe với khung vỏ xe.

Bộ phận giảm chấn: Có tác dụng dập tắt dao động của bánh xe và thân xe để đảm bảo cho bánh xe bám đường tốt hơn, tăng tính êm dịu và ổn định của xe.

Giảm chấn thủy lực (Đa số các xe hiện nay đều sử dụng loại này)

Ma sát cơ (Các lá nhíp trên hệ thống treo cũng đóng 1 phần vai trò giảm chấn nhờ ma sát giữa các lá nhíp)

1.1.1. Nhiệm vụ

Hệ thống treo dùng để nối đàn hồi giữa khung hoặc vỏ xe với các cầu, các bánh xe của ôtô và thực hiện các chức năng sau:

+ Khi ô tô chuyển động, nó cùng với lốp hấp thụ và cản lại các rung động, các dao động và các va đập tác dụng lên xe do mặt đường không bằng phẳng, để bảo vệ hành khách, hành lý và cải thiện tính ổn định.

+ Xác định động học chuyển động của bánh xe, truyền lực kéo, và lực phanh sinh ra do ma sát giữa mặt đường và các bánh xe, lực bên và các mô men phản lực tới gầm và thân xe.

+ Dập tắt các dao động thẳng đứng của khung vỏ sinh ra do ảnh hưởng của mặt đường không bằng phẳng.

Khi ôtô chuyển động trên đường không bằng phẳng sẽ chịu những dao động do mặt đường mấp nô sinh ra. Những dao động này ảnh hưởng xấu tới tuổi thọ của xe, hàng hóa và đặc biệt là ảnh hưởng tới hành khách. Theo số liệu thống kê cho thấy, khi ôtô chạy trên đường gồ ghề, so với ôtô cùng loại chạy trên đường tốt bằng phẳng thì tốc độ trung bình giảm 40 – 50%, quãng đường chay giữa hai chu kỳ đại tu giảm 35 – 40%, suất tiêu hao nhiên liệu tăng 50 – 70%, do vậy năng suất vận chuyển giảm 30 – 40%, giá thành vận chuyển tăng 50 – 70%. Ngoài ra, nếu con người phải chịu đựng lâu trong tình trạng xe chạy bị rung xóc nhiều dễ sinh ra mêt mỏi. Các kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của dao động ôtô tới cơ thể người đều đi tới kết luận là con người nếu phải chịu đựng lâu trong môi trường dao động của ôtô sẽ mắc phải những bệnh về thần kinh và não. Vì vậy, tính êm dịu chuyển động là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng xe.

Tính êm dịu của ôtô phụ thuộc vào kết cấu của xe và trước hết là hệ thống treo, phụ thuộc vào đặc điểm và cường độ kích thích, và sau đó là phụ thuộc vào trình độ của lái xe. Lực kích thích gây dao động có thể do sự không cân bằng của liên hợp máy hoặc do độ nhấp nhô của mặt đường không bằng phẳng. Nếu chỉ xét trong phạm vi khả năng chế tạo ôtô thì hệ thống treo mang tính chất quyết định đến độ êm dịu chuyển động của ôtô.

1.1.2 Các chỉ tiêu về độ êm dịu chuyển động của ôtô

Khi ôtô chuyển động trên đường không bằng phẳng thường chịu những dao động do bề mặt đường mấp mô sinh ra. Những dao động này ảnh hưởng xấu đến hàng hóa, tuổi thọ của xe và nhất là ảnh hưởng tới hành khách. 

Như vậy độ êm dịu chuyển động của ôtô là khả năng xe chuyển động trên đường ở những tốc độ xác định mà không xảy ra va đập cứng, có thể ảnh hưởng tới sức khỏe của người, của lái xe, hàng hóa và các chi tiết của xe.

Do  hệ  thống  treo  đàn  hồi  nên  thùng  xe  dao  động  trong  quá  trình  xe chuyển động. Dao động luôn thay đổi sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe của con người và ở những điều kiện cụ thể có thể gây nên các căn bệnh thần kinh và não cho con người. Ngoài ra bản thân các thông số đặc trưng cho dao động cũng có thể vượt qua giới hạn cho phép.

Mặt khác do độ đàn hồi, hệ thống treo có thể không đủ để tiếp nhận các xung va đập tác động lên các bánh xe khi ôtô chuyển động trên đường không bằng phẳng hoặc tác dụng lên thùng xe khi ôtô chuyển động không đều. Khi đó sẽ xảy ra va đập cứng giữa các chi tiết của phần không được treo với các chi tiết của phần được treo.  

Va đập cứng xảy ra do tốc độ chuyển động của xe tăng. Để tránh xảy ra va đập cứng phải giảm tốc độ chuyển động của xe, nếu lựa chọn các thông số của hệ thống treo không đúng có thể gây nên hiện tượng cộng hưởng ở một số vùng tốc độ, điều đó sẽ làm tăng dao động của thùng xe.

Để tránh va đập buộc lái xe phải giảm tốc độ khi đi trên đường xấu. Điều đó làm giảm tốc độ trung bình của xe, giảm cả khả năng chất tải và sẽ làm tăng nhiên liệu tiêu thụ. Ngoài ra nhiên liệu cũng bị tiêu tốn cho việc hấp thụ các tải trọng động và dập tắt các dao động. Tải trọng tác dụng lên bánh xe dẫn hướng luôn bị thay  đổi khi  có dao động sẽ có ảnh hưởng xấu đến điều kiện  chuyển động ổn định và tính dẫn hướng của xe.

Vì vậy, độ êm dịu chuyển động của ôtô là một chỉ tiêu rất quan trọng của xe.

Tính êm dịu chuyển động phụ thuộc vào kết cấu của xe và hệ thống treo, phụ thuộc vào đặc điểm và cường độ lực kích động từ mặt đường và cuối cùng phụ thuộc vào kỹ thuật lái xe. Dao động của ôtô thường được đặc trưng bằng các thông số như: chu kỳ hay tần số dao động, biên độ dao động, gia tốc và tốc độ tăng trưởng gia tốc. Vì vậy các thông số kể trên được sử dụng làm chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu chuyển động của ôtô.

Tác động của từng thông số (chỉ tiêu) riêng biệt đến cảm giác con người rất khác nhau, vì vậy cho đến nay vẫn chưa xác định chỉ tiêu duy nhất nào để đánh giá độ êm dịu chuyển động mà thường phải dùng vài chỉ tiêu trong các chỉ tiêu nói trên để đánh giá chính xác độ êm dịu chuyển động của ôtô. Sau đây là một số thông số thường được dùng để đánh giá tính êm dịu chuyển động của ôtô

1.1.3 Tần số dao động thích hợp:

Con người ngay từ nhỏ đã quen với nhịp điệu của bước đi. Ở mỗi người do thói quen và vóc dáng thì việc thực hiện bước đi có khác nhau: có người có bước đi dài nhưng chậm, có người có bước đi vừa phải, khoan thai. Vì vậy trong một đơn vị thời gian số bước chân của mỗi người có sự khác nhau, trung bình cứ một phút con người thực hiện được 60 - 85 bước đi. Người ta quan niệm rằng khi thực hiện một bước đi là con người thực hiện một dao động, như vậy có thể nói rằng con người có thói quen với tần số dao động 60 - 85 lần/phút. Ôtô có chuyển động êm dịu là khi xe chạy trên mọi địa hình thì dao động phát sinh có tần số nằm trong khoảng 60 - 85 lần/phút. Trong thực tế khi tiến hành thiết kế hệ thống treo người ta thường lấy giá trị tần số dao động thích hợp là 60 - 85 lần/phút đối với xe du lịch và 85 - 120 dao động/phút đối với xe tải.

1.1.4 Gia tốc thích hợp

Chỉ tiêu đánh giá êm dịu chuyển động dựa vào giá trị gia tốc thẳng đứng và số lần va đập do độ không bằng phẳng của bề mặt đường gây ra trên một km đường chạy.  Muốn xác định được xe có tính êm dịu chuyển động hay không người ta cho ôtô chạy trên một đoạn đường nhất định rồi dùng dụng cụ đo ghi lại số lần va đập i tính trung bình trên một km đường và gia tốc thẳng đứng của xe. Dựa vào hai thông số này, người ta so sánh với đồ thị chuẩn xem xe thí nghiệm đạt được độ êm dịu chuyển động ở thang bậc nào. Ví dụ cho xe chạy trên một loại đường nào đó ta đo được i = 10 lần va đập/km và j = 2 m/s2. ở đồ thị ta xác định được điểm A. Từ đó ta có kết luận xe thử nghiệm có độ êm dịu tốt trên loại đường đó.

Hình 1.1: Đồ thị đặc trưng mức êm dịu chuyển động của ôtô.

1.1.5 Chỉ tiêu tính êm dịu chuyển động dựa vào gia tốc dao động và thời gian tác động của chúng:

Khi ngồi lâu trên ôtô, dao động làm cho con người mệt mỏi dẫn đến giảm năng suất làm việc hoặc ảnh hưởng lâu dài đến sức khỏe. Các thí nghiệm cho thấy khi thí nghiệm trong 8 giờ liền thì nhạy cảm hơn cả đối với là dãy tần số từ 4 - 8Hz. Trong dãy tần số này các giá trị cho phép của toàn phương gia tốc như sau:

Dễ chịu: 0,1 m/s2.  

Gây mệt mỏi: 0,315 m/s2. 

Gây ảnh hưởng đến sức khỏe: 0,63 m/s2.

1.2 Công dụng, yêu cầu và phân loại hệ thống treo

1.2.1. Công dụng

Các bộ phận của hệ thống treo dùng để nối khung hay thân xe với các cầu (bánh xe) ôtô và từng bộ phận thực hiện các nhiệm vụ sau đây:

Hình 1.2: Hệ thống treo thông thường

Bộ phận đàn hồi làm giảm nhẹ các tải trọng động tác dụng từ bánh xe lên khung xe, đảm bảo độ êm dịu cần thiết khi di chuyển và truyền lực, mômen từ đường lên khung xe.

Bộ phận dẫn hướng để truyền lực dọc, ngang và mômen từ đường lên khung xe. Động học của bộ phận dẫn hướng xác định tính chất dịch chuyển tương đối của bánh xe đối với khung.

Bộ  phận  giảm  chấn  để  dập  tắt  các  dao động  của phần được treo và không được treo của ôtô.

1.2.2. Yêu cầu

Độ võng tĩnh f_t (độ võng sinh ra do tác dụng của tải trọng tĩnh) phải nằm trong giới hạn đủ đảm bảo được các tần số dao động riêng của vỏ xe và độ võng động f_đ (độ võng sinh ra khi ôtô chuyển động) phải đủ đảm bảo vận tốc chuyển động của ôtô nằm trên đường xấu nằm trong giới hạn cho phép. Ở giới hạn này không có sự va đập lên bộ phận hạn chế.

Động học của bánh xe dẫn hướng vẫn giữ đúng khi các bánh xe dẫn hướng dịch chuyển trong mặt phẳng thẳng đứng (nghĩa là khoảng cách hai vết bánh trước và các góc đặt trụ đứng và bánh dẫn hướng không thay đổi).

Dập tắt nhanh các dao động của thân xe và các bánh xe.

Giảm tải trọng động khi ôtô qua những đường gồ ghề.

1.2.3. Phân loại:

• Theo bộ phận đàn hồi chia ra:

- Loại bằng kim loại (gồm có nhíp lá, lò xo xoắn ốc, thanh xoắn)

- Loại khí (gồm loại bọc bằng cao su – sợi, loại bọc bằng màng, loại ống)

- Loại cao su (gồm loại chịu nén và loại chịu xoắn)

• Theo sơ đồ bộ phận dẫn hướng chia ra:

- Loại phụ thuộc với cầu liền (gồm có loại riêng, loại thăng bằng)

- Loại độc lập với cầu cắt (gồm loại chuyển bánh xe trong mặt phẳng dọc, loại dịch chuyển  bánh xe trong  mặt phẳng ngang, loại nến với bánh xe dịch chuyển trong mặt phẳng thẳng đứng).

Theo phương pháp dập tắt chấn động chia ra:

- Loại giảm chấn thủy (gồm loại tác dụng một chiều và loại tác dụng hai chiều)

- Loại ma sát cơ (gồm ma sát trong bộ phận đàn hồi và trong bộ phận dẫn hướng).

1.3 Các loại hệ thống treo trên ô tô hiện nay

1.3.1. Hệ thống treo phụ thuộc:

Hình 1.3: Hệ thống treo phụ thuộc

Cấu tạo hệ thống treo phụ thuộc : gồm trục cứng, lò xo lá. Trục dẫn động được kẹp vào lò xo lá bằng bu lông chữ U và ống giảm chấn được bắt trực tiếp vào trục bằng bu lông. Hai đầu của lò xo lá (nhíp) và đầu còn lại của ống giảm chấn được bắt trực tiếp vào khung xe, có hai loại phần tử đàn hồi là phần tử đàn hồi là nhíp hoặc phần tử đàn hồi lò xo trụ

Đây là một mô hình hệ thống treo đơn giản, đặc điểm của nó là có độ bền rất cao do đó phù hợp với loại xe tải trọng lớn. Tuy nhiên nếu xe không tải bất kì cái gì thì hệ thống này lại trở nên khá cứng nhắc và không êm dịu, dễ bị rung động.

Nguyên lí hoạt động: các bánh xe hai bên phía trước hoặc sau của xe được liên kết với nhau bằng một dầm cầu đồng nhất. Khi xe di chuyển qua các “ổ gà” hoặc mấp mô mặt đường, sự dao động của một bên bánh xe sẽ kéo theo chuyển động tương đối của bên còn lại.

Cả 2 bánh xe được đỡ bằng hộp cầu hoặc dầm cầu à Cả 2 bánh cùng chuyển động với nhau.

Loại này có các đặc tính sau:

-        Đơn giản, ít chi tiết à Dễ bảo dưỡng.

-        Độ cứng vững cao à Chịu được tải nặng.

-        Khi vào đường vòng, thân xe ít bị nghiêng.

-        Định vị bánh xe ít thay đổi do chuyển động lên xuống của chúng à Bánh xe ít mòn.

-        Khối lượng không được treo lớn à Độ êm dịu kém.

Có nhiều hệ thống treo phụ thuộc khác nhau:

Kiểu đòn kéo có dầm xoắn:

Hình 1.4: Kiểu đòn kéo có dầm xoắn

Sử dụng chủ yếu cho treo sau của xe có động cơ đặt trước và dẫn động cầu trước (FF). Gồm 1 đòn treo, có hoặc không có thanh ổn định được hàn với dầm chịu xoắn.

 

Kiểu đòn dẫn có thanh giằng ngang:

Hình 1.5: Kiểu đòn dẫn có thanh giằng ngang

Được sử dụng cho hệ thống treo tước và sau của xe Land Cruiser, xe tải,…

Đặc tính: Xe chạy êm, độ cứng vững cao.

Kiểu 4 thanh liên kết:

Hình 1.6: Kiểu 4 thanh liên kết

Được sử dụng cho hệ thống treo sau. Kiểu này giúp xe chạy êm nhất trong kiểu hệ thống treo phụ thuộc.

1.3.2. Hệ thống treo độc lập:

 Cấu tạo hệ thống treo độc lập là mỗi bánh xe được lắp trên một tay đỡ riêng gắn vào thân xe tạo ra sự linh hoạt chủ động cho mỗi bánh. Vì vậy bánh xe bên trái và bên phải chuyển động độc lập với nhau. 

Trong đó hệ thống treo độc lập có 5 dạng phần tử đàn hồi là: phần tử đàn hồi lò xo trụ - đòn treo dọc, phần tử đàn hồi lò xo, hai đòn ngang, phần tử đàn hồi lò xo - đòn chéo, phần tử đàn hồi thanh xoắn, phần tử đàn hồi lò xo loại Macpherson. Những chiếc bánh xe sẽ không cùng được kết nối với nhau mà sẽ được gắn vào thân xe một cách độc lập với nhau. Do đó khi di chuyển chúng không phụ thuộc vào những chiếc bánh còn lại mà hoàn toàn có thể chuyển động độc lập.

 Hình 1.7 : Hệ thống treo độc lập

Ngược lại với hệ thống treo phụ thuộc, hệ thống treo độc lập có cấu phức tạp hơn hẳn. Xe được trang bị hệ thống này có khả năng bám đường cao, di chuyển êm ái. Vì không cần dầm cầu nên gầm xe có thể thiết kế thấp xuống.

Hình 1.8: Hệ thông treo phụ thuộc cầu sau

Thanh ổn định: khi xe chuyển động trên đường không băng phẳng hoặc khi quay vòng sẽ sinh ra các lực có khuynh hướng tạo thành momen chống lật và san đều trọng tài thắng đứng ở bánh xe.

Gối đỡ cao su: các gối đỡ cao su có chức năng liên kết mềm, nó còn chống rung, giảm ổn. Vấu cao su: Tăng độ cứng và hạn chế hành trình, tránh va đập mạnh, tăng độ nghiêng của xe ở một giới hạn nhất định nhàm tránh lật xe.

Nguyên lí hoạt động: Khi xe di chuyển qua các mấp mô mặt đường, sự dao động của một bánh xe bất kỳ sẽ không ảnh hưởng tới các bánh xe còn lại.

Cũng do treo độc lập phức tạp hơn mà dựa theo bộ phận đàn hồi và giảm chấn sẽ chia thành các loại hệ thống treo sau:

Treo MacPherson (1 càng chữ A):

Hình 1.9: Treo MacPherson (1 càng chữ A)

Bao gồm 3 bộ phận cơ bản là: giảm chấn thủy lực, lò xo và cánh tay điều hướng, giảm số điểm gắn với khung xe từ 4 xuống còn 2, bộ phận ống nhún là phần dẫn hướng của hệ thống chỉ còn một thanh đòn ngang dưới gắn với trục bánh xe.

Với thiết kế đơn giản, ít chi tiết hơn, MacPherson giúp đẩy nhanh quá trình lắp ráp, hạ giá thành sản xuất, giảm nhẹ và tạo thêm không gian cho khoang động cơ vốn rất chật hẹp của xe dẫn động cầu trước, đồng thời giúp cho việc sửa chữa, bảo dưỡng đơn giản và tiết kiệm hơn. Vì vậy đây loại hệ thống treo phổ biến nhất trên các xe ô tô.

Treo tay đòn kép (2 càng chữ A):

Hình 1.10: Treo tay đòn kép (2 càng chữ A)

Bao gồm 3 bộ phận là lò xo, giảm xóc giảm chấn và bộ phận điều hướng. Tuy nhiên, khác biệt so với hệ thống treo MacPherson là bộ phận điều hướng bao gồm 2 thanh dẫn hướng với thanh ở trên có chiều dài ngắn.

Chính vì vậy mà nó này được gọi là tay đòn kép. Ưu điểm của hệ thống này là giúp cảm giác lái khi xe vào cua tốt hơn nhờ góc đặt bánh ổn định. Hạn chế lắc ngang và giúp tài xế tối ưu hóa quá trình vận hành tùy vào từng mục đích khác nhau. Nhưng hệ thống này lại rất phức tạp trong cấu tạo và sửa chữa, đi kèm với sự tốn kém trong việc bảo dưỡng.

Treo đa liên kết (Multi-Link):

Hình 1.11: Treo đa liên kết (Multi-Link)

Được cải tiến từ “đàn anh” tay đòn kép, treo đa liên kết sử dụng ít nhất 3 cần bên và 1 cần dọc. Những cần này không nhất thiết phải dài bằng nhau và có thể xoay theo các hướng khác nhau so với ban đầu. Mỗi cần đều có 1 khớp nối cầu hoặc ống lót cao su ở cuối, nhờ đó chúng luôn ở trạng thái căng, nén và không bị bẻ cong. Bố cục đa liên kết được sử dụng cho cả hệ thống treo trước và sau. Tuy nhiên, đối với treo trước, cần bên được thay thế bằng thanh giằng nối khung hoặc hộp cơ cấu nối với moayer.

1.3.3. Hệ thống treo cân bằng:

Hình 1.12: Hệ thống treo cân bằng

Loại này chỉ đối với xe tải 3 cầu trở lên thì mới có thêm loại treo cân bằng (thăng bằng), được bố trí giữa 2 cầu chủ động liên tiếp làm tăng khả năng chịu tải trọng cho xe.

1.3.4 Ưu nhược điểm của hệ thống treo phụ thuộc:

Ưu điểm:

Cấu tạo hệ thống khá đơn giản, ít chi tiết vì thế dễ bảo trì bảo dưỡng.

Hệ thống treo phụ thuộc có độ cứng vững để chịu được tải nặng thích hợp cho các dòng xe tải hoặc bán tải.

Khi xe vào cua thì thân xe cũng ít bị nghiêng giúp người ngồi cảm giác ổn định, chắc chắn hơn.

Định vị của các bánh xe ít thay đổi do chuyển động lên xuống của chúng nhờ thế lốp xe ít bị bào mòn.

Về cơ bản hệ thống treo phụ thuộc thích hợp cho các dòng xe tải chở hàng nặng hoặc có thể lắp cho trục bánh sau ở các dòng xe phổ thông, xe con.

Nhược điểm:

Phần khối lượng không được treo lớn và hệ thống treo phụ thuộc có đặc thù cứng nhắc không có độ linh hoạt cho mỗi bánh nên độ êm của xe rất kém.

Giữa bánh xe phải và trái mỗi khi chuyển động có ảnh hưởng qua lại lẫn nhau thông qua hệ thống dầm cầu nên chúng dễ bị ảnh hưởng dao động và rung lắc qua lại lẫn nhau.

Khi vào đoạn đường cua xe dễ bị trượt bánh nếu đi với tốc độ cao nhất là trong điều kiện mặt đường trơn trượt. Điều này có thể dễ nhận thấy nhất trên các dòng xe bán tải hay có hiện tượng văng đít như Toyota Hilux hay Ford Ranger.

1.3.5. Ưu nhược điểm hệ thống treo độc lập:

Ưu điểm:

Khối lượng không được treo nhỏ nên khả năng bám đường của bánh xe cao, tính êm dịu cũng tốt hơn.

Các lò xo không liên quan đến việc định vị bánh xe, vì thế có thể sử dụng các lò xo mềm.

Do không có dầm cầu liền nối thân, cố định 2 bánh xe nên có thể bố trí sàn xe và động cơ thấp nhằm hạ thấp trọng tâm, giúp xe vận hành ổn định ở tốc độ cao.

Nhược điểm:

Cấu tạo khá phức tạp, việc bảo trì, bảo dưỡng, nhiều khó khăn.

Khoảng cách và định vị của bánh xe bị thay đổi cùng với chuyển động lên xuống của bánh xe, nên nhiều xe có trang bị thêm thanh ổn định để giảm hiện tượng xoay đứng khi xe quay vòng và tăng độ êm ái cho chiếc xe.

1.3.6 Hệ thống treo khí nén điều khiển điện tử

Hệ thống treo điều khiển điện tử là một loại hệ thống trên treo ô tô, nó sử dụng một ECU để điều khiển chuyển động thẳng đứng của bánh xe so với sắt-xi hoặc thân  xe  chứ  không  phải là  hệ  thống  treo  thụ  động  sử dụng  lò  xo,  nhíp, thanh xoắn,… nơi dao động được xác định hoàn toàn bởi mặt đường. Hệ thống treo điều khiển điện tử  được chia thành hai loại: Hệ thống treo điều khiển điện tử  chủ động và bán chủ động. Trong khi hệ thống treo tích cực chỉ thay đổi độ cứng của bộ giảm xóc để phù hợp với điều kiện đường xá hoặc điều kiện động học, hệ thống treo chủ động sử dụng một số loại cơ cấu truyền động để nâng và hạ khung xe một cách độc lập ở mỗi bánh xe.

Những công nghệ  này cho  phép  các nhà  sản  xuất xe hơi đạt được chất lượng xe và khả năng xử lý xe tốt hơn bằng cách giữ cho lốp xe vuông góc với đường ở các góc cua, cho phép kiểm soát và bám đường tốt hơn. Hệ thống điều khiển điện tử phát hiện chuyển động của thân xe từ các cảm biến trên khắp xe và sử dụng dữ liệu đó, điều khiển hoạt động của hệ thống treo chủ động và bán chủ động. Hệ thống này hầu như loại bỏ sự thay đổi độ cuộn của thân xe và cao độ của thân xe trong nhiều tình huống lái xe bao gồm quay vòng, tăng tốc và phanh.

Hình 1.13: Ưu điểm hệ thống treo điều khiển điện tử

 

1.4. Phân loại hệ thống treo điều khiển điện tử

-        Hệ thống treo có điều chỉnh độ cao gầm xe tự động 

-        Hệ thống treo thủy khí điều khiển độ cao gầm xe bằng cơ khí 

-        Hệ thống treo khí điều khiển độ cao gầm xe bằng cơ khí 

-        Hệ thống treo khí điều khiển độ cao gầm xe bằng điện tử

-        Hệ thống treo với bộ giảm chấn có điều khiển

-        Kiểu bộ giảm chấn thay đổi được đặc tính giảm chấn vô cấp

-        Hệ thống treo bán tích cực (self-active suspension system)

-        Hệ thống treo tích cực (active suspension system)

-        Hệ thống treo bán tích cực có điều khiển chống nghiêng thùng xe

1.5. Nguyên lý điền khiển hệ thống treo điện tử

1.5.1. Nguyên tắc.

Lý thuyết Skyhook cho rằng hệ thống treo lý tưởng sẽ cho phép chiếc xe duy trì tư thế ổn định như thể được treo bởi một cái móc tưởng tượng trên không trung, không bị ảnh hưởng bởi điều kiện đường xá.

Vì Skyhook không thực tế, các hệ thống treo chủ động thực sự dựa trên hoạt động của cơ cấu truyền động. Đường tưởng tượng (của gia tốc thẳng đứng bằng không) được tính toán dựa trên giá trị được cung cấp bởi một cảm biến gia tốc được lắp trên thân xe. Các phần tử động chỉ gồm lò xo tuyến  tính và van điều tiết tuyến tính; do đó, không cần tính toán phức tạp.

f

Hình 1.14: Sơ đồ dao động tương đương của ôtô theo lý thuyết SKyhook.

Trong đó:  

M – Khối lượng được treo toàn bộ của ôtô

M1, M2 – Khối lượng được treo được phân ra cầu trước và cầu sau

m1, m2 – Khối lượng không được treo của cầu trước và cầu sau

C1, C2 – Hệ số cứng của thành phần đàn hồi của hệ thống treo trước và sau

C11, C12 – Hệ số cứng của lốp trước và sau

K1, K2 – Hệ số cản của thành phần cản của hệ thống treo trước và sau

Ưu điểm:

 - Hệ thống treo khí nén giúp chiếc xe trở nên ổn định và êm ái hơn khi di chuyển trên mọi địa hình.

 - Khả năng hoạt động linh hoạt và thông minh hơn hệ thống treo lò xo truyền thống, đáp ứng được yêu cầu về độ nghiêng của khung gầm và tốc độ xe khi vào cua.

 - Đối với dòng xe SUV hoặc bán tải, hệ thống treo khí nén phần nào giúp cải thiện sức kéo nhờ cơ chế hoạt động linh hoạt hơn so với hệ thống treo lò xo.

 - Khả năng vượt địa hình (off-road) vượt trội vì hệ thống treo khí nén có thể điều chỉnh khoảng sáng gầm, góc tới và góc thoát của xe, tránh tình trạng kẹt gầm gây ảnh hưởng đến các bộ phận khác.

Nhược điểm:

 - Mức giá thành và chi phí bảo dưỡng cao hơn do các chi tiết cấu thành phức tạp.

 - Một số bộ phận trong hệ thống treo khí nén dễ bị hư hỏng nếu không sử dụng đúng cách

Những hạn chế này sẽ được giải quyết nếu hệ thống treo được kiểm tra,chăm sóc, bảo dưỡng thường xuyên. 

CHƯƠNG 2 : PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN ĐIỆN TỬ TRÊN XE AUDI A8

2.1. Giới thiệu

Hệ thống treo sử dụng nhíp lá, lò xo xoắn… ra đời từ rất sớm nhưng chưa thể đáp ứng đòi hỏi cao về độ êm dịu của xe con, hệ thống treo khí nén cũng không phải là một phát minh mới, nó xuất hiện từ những năm 1950 cùng với hệ thống treo Mc Pherson. Ở hệ thống treo khí nén người ta sử dụng những gối cao su chứa khí nén thay vì dùng lò xo xoắn, nhíp lá hay thanh xoắn. Nhưng ở thời kỳ này ngành công nghệ vật liệu chưa đáp ứng được độ bền cũng như yêu cầu kĩ thuật cho các chi tiết trong hệ thống treo khí nén nên người ta vẫn phải dùng lò xo xoắn, nhíp lá, thanh xoắn làm cơ cấu giảm chấn.

 Ngày nay các nhà thiết kế ôtô đã ứng dụng nhiều thành tựu mới của công nghệ vật liệu, kỹ thuật cơ - điện tử để cho ra đời hệ thống treo có tính năng kỹ thuật tiên tiến, đó là hệ thống treo khí nén - điện tử EAS hiện đang dùng cho dòng xe cao cấp như Audi, BMW, Lexus… Với hệ thống treo này người lái có thể lựa chọn, điều chỉnh độ đàn hồi cho thích hợp với chế độ vận hành của xe trên đường thông qua công tắc điều khiển lựa chọn chế độ Comfort hay Sport. Chế độ "Comfort": tạo sự êm dịu tối đa cho người ngồi trên xe còn chế độ "Sport" tăng độ ổn định và an toàn khi xe chạy ở tốc độ cao

Hệ thống treo khí nén - điện tử hoạt động dựa trên nguyên lý không khí có tính đàn hồi khi bị nén. Với những ưu điểm và hiệu quả giảm chấn của khí nén, nó có thể hấp thụ những rung động nhỏ do đó tạo tính êm dịu chuyển động tốt hơn so với lò xo kim loại, dễ dàng điều khiển được độ cao sàn xe và độ cứng lò xo giảm chấn. Khi hoạt động máy nén cung cấp khí tới mỗi xi lanh khí theo các đường dẫn riêng, do đó độ cao của xe sẽ tăng lên tương ứng tại mỗi xi lanh tuỳ theo lượng khí được cấp vào. Ngược lại độ cao của xe giảm xuống khi không khí trong các xi lanh được giải phóng ra ngoài thông qua các van. Ở mỗi xi lanh khí nén có một van điều khiển hoạt động ở theo hai chế độ bật - tắt (on - off) để nạp hoặc xả khí theo lệnh của ECU. Với sự điều khiển của ECU, độ cứng, độ đàn hồi của từng giảm chấn trên các bánh xe tự động thay đổi theo độ nhấp nhô của mặt đường và do đó hoàn toàn có thể khống chế chiều cao ổn định của xe. Tổ hợp các chế độ của của "giảm chấn, độ cứng lò xo, chiều cao xe" sẽ tạo ra sự êm dịu tối ưu nhất khi xe hoạt động. Ví dụ: Bạn chọn chế độ "Comfort" thì ECU sẽ điều khiển lực giảm chấn là "mềm", độ cứng lò xo là "mềm" và chiều cao xe là "trung bình". Nhưng ở chế độ "Sport" cần cải thiện tính ổn định của xe khi chạy ở vận tốc cao, quay vòng ngoặt… thì lực giảm chấn là "trung bình", độ cứng lò xo "cứng", chiều cao xe "thấp".

Hình 2.1: Hệ thống treo xe Audi

Xe Audi A8 (loại 4N) được trang bị riêng phiên bản hộp số sàn dẫn động bốn bánh quattro. Có các phiên bản hộp số chạy bộ sau: > Hộp số chạy bộ có hệ thống treo khí nén và kiểm soát giảm xóc (hệ thống treo khí nén thích ứng, 1BK) Phiên bản hộp số chạy bộ này là một phần của thiết bị tiêu chuẩn. > Running gear với hệ thống treo khí nén và kiểm soát giảm xóc (hệ thống treo khí nén thể thao, 2MA) Phiên bản running gear này có sẵn dưới dạng trang bị tùy chọn. Hệ thống treo và giảm xóc được điều chỉnh để mang lại trải nghiệm lái năng động hơn.

Thông số kỹ thuật xe Audi A8L

Thông số kỹ thuật	Audi A8L 55 TFSI Quattro
Kích thước tổng thể  (mm)	5.302 x 2.130 x 1.488
Chiều dài cơ sở (mm)	3.128
Động cơ	V6 3.0L phun xăng trực tiếp & mô tơ điện Mild Hybrid MHEV 48V
Loại nhiên liệu	Xăng
Công suất tối đa (mã lực)	340 / 5.000 – 6.400
Mô-men xoắn cực đại (Nm)	500 / 1.370 – 4.500
Hộp số	Tự động 7 cấp S-Tronic
Tốc độ tối đa (km/h)	250
Tăng tốc từ 0 – 100km/h (giây)	5,7
Cỡ mâm (inch)	19 (255/45 R19)
Mức tiêu hao nhiên liệu trung bình (l/100km)	7,9
Hệ thống đèn pha	HD Matrix LED
Chức năng tự điều chỉnh khoảng sáng đèn pha	Có
Remote điều khiển các chức năng massage, điều chỉnh đèn với màn hình OLED 5.7’’ full HD	Có
Hệ thống hỗ trợ đỗ xe tích hợp camera 360	Có

 

 

-        Treo trước:

Trục trước được xây dựng theo thiết kế trục năm liên kết đã được thiết lập tốt, đặc biệt chú trọng đến kết cấu trọng lượng nhẹ. Tất cả các thành phần cơ bản được xây dựng từ nhôm.

Tổng quan hệ thống treo Predictive Active Suspension của Audi có 5 thành phần chính, bao gồm:

-        Electronic Suspension platform (EFP): Nền tảng khung gầm điện tử;

-        Active Suspension Actuators (4 bộ): Bộ chấp hành điều khiển hệ thống treo chủ động thích ứng;

-        Four Ride Height Sensors: 4 cảm biến độ cao ở mỗi góc

-        Central Driver Assistance Controller (zFAS): Bộ điều khiển trung tâm hỗ trợ cho việc lái xe;

-        Front Camera ADAS: Camera phía trước;

2.1.1. Sơ đồ bố trí.

Hình 2.2: Bố trí hệ thống EMS

Hình 2.3: Bố trí chung hệ thống EMS

2.1.2. Cấu tạo và hoạt động của các phần tử

2.1.2.1. Công tắc lựa chọn

Công tắc lựa chọn được lắp ở gần cần số và được điều khiển bởi người lái để lựa chọn các chế độ lực giảm chấn, bình thường hay thể thao.

Điện áp 12V tác dụng lên cực SW-S của EMS ECU khi nó ở chế độ thể thao và 0V khi nó ở chế độ bình thường. Căn cứ vào giá trị điện áp mà EMS ECU nhận biết được chế độ giảm chấn đã được chọn.

VỊ TRÍ CÔNG TẮC	LỰC GIẢM CHẤN	ĐỘ CỨNG LÒ XO
NORM	Mềm ( trung bình, cứng )	Mềm, cứng
SPORT	Trung bình ( cứng)	Cứng

 

Hình 2.4 : Sơ đồ mạch điện công tắc chuyển chế độ giảm chấn

2.2. Electronic Suspension Platform (EFP):

Vai trò giữa các nhà sản xuất xe hơi và các nhà cung cấp linh kiện ngày một có liên kết chặt chẽ hơn trong xu hướng sản xuất xe hiện nay. Các nhà sản xuất ngày càng tham gia nhiều hơn vào việc phát triển phần mềm để tạo ra sự tương tác giữa tất cả các chức năng, trong khi các nhà cung cấp hệ thống cung cấp các hệ thống đơn lẻ được tiêu chuẩn hóa với “trình điều khiển phần mềm” cho các chức năng của xe.

Để hỗ trợ xu hướng này, cần phải cung cấp các đơn vị điều khiển điện tử (ECU) có độ tinh vi cao làm nền tảng cho việc tích hợp phần mềm chức năng. Audi đã chọn phát triển một đơn vị điều khiển trung tâm cho phần mềm chức năng của xe trong bộ phận khung gầm. Nó được đặt tên là EFP, viết tắt của chữ  Electronic Suspension platform 

Nền tảng khung gầm điện tử EFP là bộ phận điều khiển điện tử tích hợp cao đầu tiên trong các bộ phận khung gầm của Tập đoàn Volkswagen, có vai trò:

Đo gia tốc thẳng đứng cũng như tốc độ lăn (Roll Rate) và tốc độ bước (Pitch Rate/ Angular Rate) của xe.

Xử lý 4 mức chiều cao bên ngoài và 4 dòng van điều tiết giảm chấn.

Kích hoạt 4 lò xo khí nén và 4 bộ giảm chấn thông qua trình điều khiển riêng từng cổng.

Điều khiển máy nén khí của hệ thống treo thông minh qua mạng CAN.

Có vi điều khiển TC1791 với các tính năng sau: 240 MHz, 4MB Flash, 300kB RAM.

Có thể tích hợp phần mềm chức năng kiểm soát liên quan đến an toàn lên đến cấp độ toàn vẹn an toàn ASIL C.

Có thể được điều chỉnh với các tấm đế khác nhau tuỳ theo độ nghiêng của đường truyền dẫn để đạt được vị trí lắp đặt nằm ngang (cần thiết cho các cảm biến).

    Có thể được tùy chỉnh với các biến thể thiết bị khác nhau cho các hệ thống kiểm soát khung gầm đã cài đặt; nó có thể mở rộng chỉ từ một thiết bị điều khiển vi mô đến thiết bị có kích thước đầy đủ với các cảm biến và bộ điều khiển cổng.

Vận hành các cấu hình đã cài đặt khác nhau của hệ thống điều khiển khung gầm bằng cách kích hoạt hoặc hủy kích hoạt các thành phần phần mềm liên quan (khái niệm mã hóa).

    Xử lý toàn bộ phạm vi mô hình và các biến thể khung gầm bằng một phần mềm đơn vị bằng cách điều chỉnh bộ dữ liệu cụ thể của xe.

    Được bảo vệ khỏi thao tác bằng cơ chế bảo mật dữ liệu flash cho phần mềm và tập dữ liệu có chữ ký dữ liệu cũng như bảo vệ thành phần để ngăn chặn việc trao đổi đơn vị điều khiển.

Có thể được cập nhật với các thành phần phần mềm đơn lẻ mà không ảnh hưởng đến các thành phần phần mềm khác.

Được kích hoạt để kích hoạt các thành phần phần mềm tiếp theo thông qua SWAP.

Nền tảng khung gầm điện tử của Audi (EFP) tích hợp một số đơn vị điều khiển và cảm biến được trang bị riêng trong các mẫu Audi trước đó. EFP kết hợp phần cứng để vận hành bộ giảm chấn và hệ thống treo khí nén. Nó có đầu vào cho cảm biến kiểm soát mức (PWM) cũng như bốn đầu vào PSI5 và được kết nối với hệ thống liên lạc của xe qua mạng FlexRay.

EFP cũng có cổng mạng CAN được sử dụng để điều khiển máy nén khí trong hệ thống treo thích ứng. EFP chứa các cảm biến MEMS (Hệ thống vi cơ điện) ba trục đo tốc độ lăn và cao độ cũng như gia tốc thẳng đứng của xe gần với trọng tâm của nó. Các cảm biến khung gầm thiết yếu khác đã được tích hợp vào trình điều khiển ECU, bộ phận điều khiển túi khí nâng cấp.

2.3. Active Suspension Actuators:

Hệ thống treo chủ động có thể nâng hoặc hạ thân xe lên đến 85 mm (3,3 inch) từ vị trí trung tâm ở cả bốn góc trong vòng 0,5 giây là nhờ các bộ chấp hành hệ thống treo chủ động Active Suspension Actuators.

Bên trong bộ chấp hành hệ thống treo chủ động, có Động cơ điện (motor) nhỏ gọn đặt gần mỗi bánh xe của Audi A8 chạy từ hệ thống điện chính 48V của xe và được điều chỉnh bởi ECU. Bộ truyền động dây đai và bộ truyền động điều hòa nhỏ gọn nằm bên trong giúp nâng mô-men xoắn của motor điện lên gần gấp 200 lần, 1.100 N.m.

Hình 2.5:  Bộ chấp hành hệ thống treo chủ động

Sau khi được khuếch đại, momen xoắn được truyền đến một thanh nâng làm bằng titan (Titan Torsion Bar) có khả năng quay hơn 20 độ. Thông qua một ống thanh khớp nối (Steel Torque Tube), đầu còn lại của thanh nâng sẽ liên kết với thanh chống giảm chấn (Lever) ở phần cầu trước và thanh liên kết ngang ở phần cầu sau.

2.3. Four Ride Height Sensors:

Cảm biến độ cao của hệ thống treo là một thiết bị điện tử đo khoảng cách giữa đường và một điểm cụ thể trên hệ thống treo, khung hoặc thân của xe. Cảm biến độ cao sẽ cung cấp cho ECU thông tin về vị trí độ cao của thân xe.

Bên cạnh việc hỗ trợ hệ thống treo khí nén để kiểm soát mức độ tự động, cảm biến độ cao xe cũng được sử dụng làm đầu vào cho hệ thống cân bằng đèn pha tự động.

Bản thân thân cảm biến độ cao đi xe được gắn vào khung xe, thanh truyền liên kết với xương đòn (wishbone) hoặc càng chữ A (control arm).

Hình 2.6: Cảm biến độ cao

Nó cũng được gọi là cảm biến góc, có nghĩa là khi thanh cảm biến di chuyển, một tín hiệu đầu ra (điện áp) được tạo ra tỷ lệ với góc quay của nó. Tín hiệu này sau đó được truyền đến ECU để xử lý tiếp.

Ngoài ra, khi có tín hiệu truyền về ECU từ cảm biến độ cao, máy nén khí treo được kích hoạt và áp suất bổ sung được cung cấp (thông qua khối van) cho các lò xo không khí thích hợp.

2.4. Central Driver Assistance Controller (zFAS):

Trước đây đã có một số đơn vị điều khiển thế hệ cũ mà Audi phát triển, mỗi đơn vị sẽ đánh giá thông tin chúng thu thập cho một chức năng xác định. Nhưng đây là lần đầu tiên, bộ điều khiển hỗ trợ lái xe trung tâm (zFAS) tạo ra hình ảnh toàn diện về môi trường xung quanh, từ các dữ liệu cảm biến – cho một loạt các chức năng hỗ trợ.

Các tính năng liên quan đến chức năng hỗ trợ lái xe thường liên quan đến nhiều đơn vị điều khiển, mỗi đơn vị có nhiệm vụ đánh giá thông tin mà chúng phát hiện cho chức năng cụ thể của chúng. Nhà sản xuất ô tô Audi cung cấp bộ điều khiển hỗ trợ lái xe trung tâm (zFAS) trên mẫu A8 của mình. Bộ điều khiển sử dụng dữ liệu cảm biến để tạo hình ảnh của môi trường xung quanh cho một loạt các chức năng hỗ trợ, chẳng hạn như hỗ trợ lái xe thích ứng, hệ thống treo chủ động, hỗ trợ đỗ xe và hỗ trợ tắc nghẽn giao thông.

Hình 2.7: Bộ điều khiển

Điều này được tạo ra bởi các hệ thống cảm biến bổ sung, cộng với sự kết hợp dữ liệu dự phòng trong zFAS và bộ điều khiển radar. zFAS có nhiệm vụ “tổng hợp” thông tin dữ liệu từ các cảm biến, radar, camera để đưa đến cho ECU. Ngoài ra, zFAS còn có chứa dữ liệu từ các biển báo giao thông được kết hợp với dữ liệu từ bản đồ số; hỗ trợ qua đường dựa trên lĩnh vực hoạt động toàn diện, cũng như chức năng phanh khẩn cấp, đã được tối ưu hóa về chất lượng và hiệu quả bằng thiết kế dự phòng,…

2.5. Front Camera ADAS:

Tại chế độ Comfort Plus, chiếc xe sẽ lướt đi với sự êm ái vô cùng trên bất kỳ loại va chạm nào ở trên bề mặt đường, dù là ổ gà, hay gờ giảm tốc. 

Hệ thống treo chủ động sẽ hoạt động đồng thời với camera ADAS trước. Nhờ camera này sẽ xác định các bề mặt không bằng phẳng trước khi các bánh xe tiếp cận với nó và điều chỉnh phù hợp theo từng chế độ. Quá trình phức tạp này chỉ diễn ra trong vài mili giây: máy ảnh tạo ra thông tin về các đặc tính của bề mặt đường và quét nó 18 lần trong một giây.

Hình 2.8: Cảm biến camera trước

Cách hệ thống phản ứng với các gờ giảm tốc cũng rất tốt; chiều cao xe tăng nhanh 50mm khi hệ thống camera ‘nhìn thấy’ gờ giảm tốc (bề mặt không bằng phẳng). Việc tăng chiều cao của xe cho phép mỗi buồng treo khí nén nén lại trong khi giảm thiểu tác động của va chạm đối với những người bên trong.

2.6. Nguyên lý hoạt động của hệ thống treo Predictive Active Suspension:

Predictive Active Suspension của Audi sử dụng thêm 4 mô tơ điện đặt ở 4 góc để hỗ trợ việc điều khiển hệ thống treo.

Hình 2.9: Các bộ phận trên hệ thống treo Predictive Active Suspension

Các mô tơ điện này hoạt động dưới một mạng điện 48V. Momen xoắn từ mô tơ điện được khuếch đại lên gấp nhiều lần (khoảng 200 lần) bằng một bộ bánh răng truyền động đặt cạnh mô tơ.

Sau khi được khuếch đại, momen xoắn được truyền đến một thanh nâng làm bằng titan (Titan Torsion Bar). Thông qua một ống thanh khớp nối (Steel Torque Tube), đầu còn lại của thanh nâng sẽ liên kết với thanh chống giảm chấn (Lever) ở phần cầu trước và thanh liên kết ngang ở phần cầu sau.

Khi thanh nâng chuyển động quay sẽ tác động vào các thanh liên kết bánh xe. Qua đó có thể điều chỉnh tăng giảm khoảng cách giữa bánh xe với thân xe bằng cách điều khiển hướng quay của thanh nâng.

-        Ở cầu trước, thanh nâng sẽ tác động lên thanh chống giảm chấn

-        Ở cầu sau, thanh nâng sẽ tác động lên thanh liên kết ngang. 

Các bộ phận ở hệ thống thu thập thông tin như camera và các cảm biến sẽ liên tục gửi tín hiệu về hộp điều khiển. Sau khi các thông tin được xử lí, ECU sẽ điều khiển hoạt động của hệ thống treo sao cho phù hợp.

2.7. Nguyên lý hoạt động của hệ thống treo Predictive Active Suspension:

Các mô tơ điện này hoạt động dưới một mạng điện 48V. Momen xoắn từ mô tơ điện được khuếch đại lên gấp nhiều lần (khoảng 200 lần) bằng một bộ bánh răng truyền động đặt cạnh mô tơ.

Sau khi được khuếch đại, momen xoắn được truyền đến một thanh nâng làm bằng titan (Titan Torsion Bar). Thông qua một ống thanh khớp nối (Steel Torque Tube), đầu còn lại của thanh nâng sẽ liên kết với thanh chống giảm chấn (Lever) ở phần cầu trước và thanh liên kết ngang ở phần cầu sau.

Hình 2.10: Thanh nâng tác động lên thanh chống giảm chấn.

 Khi thanh nâng chuyển động quay sẽ tác động vào các thanh liên kết bánh xe. Qua đó có thể điều chỉnh tăng giảm khoảng cách giữa bánh xe với thân xe bằng cách điều khiển hướng quay của thanh nâng.

Hình 2.11: Thanh nâng tác động lên thanh liên kết ngang

Các bộ phận ở hệ thống thu thập thông tin như camera và các cảm biến sẽ liên tục gửi tín hiệu về hộp điều khiển. Sau khi các thông tin được xử lí, ECU sẽ điều khiển hoạt động của hệ thống treo sao cho phù hợp.

2.8 Điều kiện hoạt động của Predictive Active Suspension của Audi A8

Với việc sử dụng 4 mô tơ điện hoạt động độc lập ở 4 bánh xe. Predictive Active Suspension có thể điều chỉnh cân bằng các dao động theo cả trục ngang và trục dọc của thân xe.

Ví dụ như ở trường hợp xe tăng tốc, ECU sẽ điều khiển 2 mô tơ điện ở cầu sau hạ bánh xe xuống, 2 mô tơ điện ở cầu trước sẽ nâng bánh xe lên. Qua đó loại bỏ hiện tượng đầu xe bị nâng và giúp cân bằng thân xe. Ngược lại, khi xe phanh gấp, ECU sẽ điều khiển mô tơ điện nâng cao các bánh xe ở cầu trước và hạ thấp bánh xe ở cầu sau để cân bằng thân xe, loại bỏ hiện tượng thân xe bị dồn về phía trước (xe bị dúi về phía trước khi phanh gấp).

Hình 2.12: Điều chỉnh khi vào cua

Đối với trường hợp khi xe vào cua: Lực ly tâm sẽ làm thân xe nghiên về phía bên ngoài góc cua. Khi này các mô tơ điện sẽ điều chỉnh nâng 2 bánh xe phía trong lên cao để gần với thân xe và đẩy 2 bánh xe phía bên ngoài ra xa thân xe, giúp cân bằng lại thân xe trong lúc vào cua (thân xe có thể được điều chỉnh nghiêng theo trục dọc lên tới 3 độ để cân bằng khi vào cua).

Tính năng này đặc biệt hiệu quả trong khoảng vận tốc từ 80 đến 130 km/h.

Hình 2.13: Camera trước thu hình 15 trước xe

Bộ phận camera ở hệ thống thu thập thông tin sẽ liên tục quan sát bề mặt đường trong phạm vi 15m phía trước của xe và gửi tín hiệu về bộ xử lí.

Nếu phát hiện mặt đường phía trước có các bề mặt mấp mô như ổ gà, gờ giảm tốc,…: ECU sẽ dựa vào thông tin đưa về từ camera phía trước và các cảm biến vận tốc, gia tốc,… để tính toán khoảng cách và thời gian xe đi đến vị trí các bề mặt mấp mô đấy. Các mô tơ sẽ được điều khiển chủ động nâng hạ các bánh xe sao cho phù hợp với bề mặt đường khi xe di chuyển qua khu vực đấy, giúp cho xe vượt qua các chướng ngại vật một cách êm dịu.

Sự khác nhau giữa xe không có hệ thống treo chủ động và có hệ thống treo chủ động. 

Thân xe sẽ được nâng cao 50mm khi vượt chướng ngại vật hoặc có hành khách vào xe.

Trước lúc xe bắt đầu di chuyển qua các bề mặt đường xấu: Thân xe sẽ được các mô tơ điều khiển nâng cao lên thêm 50mm. Khoảng cách giữa bánh xe và thân xe tăng lên giúp cho xe có thể vượt qua các bề mặt đường có độ mấp mô cao một cách êm dịu hơn

Hình 2.14: Motor điều chỉnh nâng xe lên 50mm khi mở cửa

Ngoài ra, mỗi khi cửa xe được mở: thân xe cũng được các mô tơ điều chỉnh nâng lên cao 50mm để người lái và hành khách có thể bước vào xe một cách dễ dàng hơn. Khi cửa xe đóng lại, thân xe sẽ tự động hạ xuống bằng độ cao ban đầu để xe di chuyển.

Hình 2.15: Phần hông xe sẽ được nâng lên cao khi xảy ra va chạm.

Predictive Active Suspension cũng có khả năng giúp tăng độ an toàn cho người ngồi trong xe khi xảy ra va chạm.

Cụ thể trong trường hợp va chạm có thể xảy ra phía 2 bên hông của xe: Các mô tơ sẽ điều khiển nâng phần thân xe bên phía xảy ra va chạm lên cao 80mm chỉ trong 0,5 giây. Điều này sẽ làm thay đổi vị trí điểm va chạm đến những nơi có kết cấu cứng hơn trên thân xe như khung gầm,… và giúp giảm lực tác động đến những người ngồi trong xe. Qua đó tăng thêm độ an toàn trong những trường hợp xảy ra va chạm không đáng có.

2.9 Công tắc cửa

Những công tắc này được lắp cạnh khung cửa sao cho nó tiếp xúc với cánh cửa khi đóng lại. Khi tất cả các cánh cửa đều đóng, điện áp acqui tác dụng lên cực  DOOR  của  ECU.  Khi  có  bất  kỳ  cửa  nào  mở,  điện  áp  cực  DOOR  giảm xuống 0V, vì vậy ECU biết được cửa có mở hay không.

Hình 2.16: Vị trí và sơ đồ công tắc cửa

2.9.1 Rơle điều khiển độ cao số 2

Rơle này được gắn gần ECU hệ thống treo trong khoang hành lý. Khi khoá điện bật ON, một tín hiệu từ cực MRLY của ECU làm dòng điện chạy đến các cảm biến điều khiển độ cao và cực IGB của ECU động cơ.

2.9.2 Rơle điều khiển độ cao số 1

Rơle này đựơc gắn ở hộp rơle số 6 dưới đèn pha trái. Khi nó hoạt động bởi tín hiệu từ cực RCMP của ECU, nó gửi dòng điện đến mô tơ máy nén điều khiển độ cao để cung cấp khí nén cho các xi lanh khí.

2.9.3 Máy nén điều khiển độ cao

Máy nén này cung cấp khí nén để tăng độ cao xe. Máy nén dùng piston tịnh tiến và một thanh truyền để nén không khí. Mô tơ hoạt động nhờ dòng điện cấp qua rơle điều khiển độ cao số 1. ECU biết được tình trạng hoạt động của mô tơ bằng cách đo điện áp tại cực RM+ và RM- của ECU và dừng việc điều khiển độ cao khi phát hiện thấy sự khác thường

Hình 2.17: Máy nén điều khiển độ cao.

2.9 . Nguyên lí hoạt động của hệ thống cung cấp khí

Hệ thống treo khí nén điện tử hoạt động nhờ vào máy nén khí được dẫn động bởi động cơ đưa khí nén vào hệ thống thông qua các van điện từ đến bộ đàn hồi – giảm chấn kiểu khí nén. Từ đó nâng chiều cao trọng tâm của xe lên.

Hình 2.18: Sơ đồ hệ thống khí nén

1 - Van máy nén ; 2 - Máy sấy khí; 3a - Van một chiều; 3b - Van một chiều;

 4 -Van tiết lưu; 5 - Van điện từ;  6 - Van điện từ xả khí nén;  7 - Bộ giảm thanh;  8 - Lọc gió;

 9a - Van cho giảm chấn trước trái; 9b - Van cho giảm chấn trước phải;

 9c - Van cho giảm chấn sau trái; 9d - Van cho giảm chấn sau phải

10 - Van cho bình tích áp; 11 - Cảm biến áp suất; 12 - Bình tích áp;

13a - Lò xo khí nén trước trái; 13b - Lò xo khí nén trước phải;

13c - Lò xo khí nén sau trái ; 13d - Lò xo khí nén sau phải ;

Các van 9a, 9b và 9c, 9d được kích hoạt bằng điện. Máy nén lấy không khí qua lọc gió ( 8 ) và bộ giảm thanh 7.

Khí nén đi qua bộ sấy khí 2, van một chiều 3a và các van 9 đến lò xo khí nén.

Khi lò xo khí nén được lấp đầy bởi bộ tích lũy, van 10 và van 9 sẽ mở ra.

Bộ khí nén 12 được làm đầy bởi máy nén 1 buộc không khí đi qua van mở 10. Nếu xe đang ở chế độ nghiêng sang một bên, các van 9a - 9d cũng được kích hoạt riêng lẻ.

Hình 2.19: Sơ đồ hoạt động khi máy nén khí đưa khí vào hệ thống treo khí nén điện tử

Khi cần xả khí để hạ thấp chiều cao trọng tâm xuống. Thông qua tín hiệu của bộ điều khiển treo khí nén. Van 6 sẽ mở và cho khí nén từ bộ phận đàn hồi – giảm chấn kiểu khí nén đi về đường nạp khí và thoát ra khỏi ô tô. Từ đó, làm giảm chiều cao trọng tâm của xe.

Hình 2.20: Sơ đồ hoạt động khi đưa khí nén ra hệ thống treo khí nén điện tử

Các van 9a, 9b và 9c, 9d và van điện từ xả điện 5 được mở. Không khí chạy qua van điện từ 5 để mở van khí thải vận hành bằng khí nén 6.

Không khí rời khỏi hệ thống thông qua ống xả duy nhất 6, bộ giảm thanh bổ sung 7 và bộ lọc không khí 8.

2.10 Các chế độ điều khiển của hệ thống treo khí nén điện tử:

Tùy theo yêu cầu của tài xế, ở đây Audi cung cấp 2 chế độ chính:

Standard và Sport. Ứng cách điều chỉnh các chế độ vận hành khác nhau gồm:

1. Automatic (basic mode).

Hệ thống treo hướng tới một chuyến đi thoải mái hơn.

Tự động hạ thấp 25 mm trên đường cao tốc diễn ra sau 30 giây ở tốc độ 120 km/h trở lên.

Xe được tự động nâng trở lại mức cơ bản sau khi tốc độ giảm xuống dưới 70 km/h trong 120 giây hoặc nếu tốc độ giảm xuống dưới 35 km/h.

2. Comfort/Normal chế độ thông thường.

Khi khởi động xe đây là chế độ lái mặc định thiết lập sẵn trên xe. Chế độ này hướng đến người sử dụng với nhu cầu lái xe ở mức cơ bản, vô lăng được nới lỏng và hệ thống treo được thiết lập ở mức êm ái.

Không tự động hạ thấp trên đường cao tốc

3. Dynamics – chế độ thể thao  (-20 mm)

Tại đây, một biểu đồ giảm chấn căng được áp dụng cho toàn bộ dải tốc độ của xe.

Khi tốc độ xe vượt quá 120 km/h trong 30 giây, xe sẽ tự động hạ thấp thêm 5 mm (đường cao tốc).

Xe sẽ tự động trở lại cấp độ thể thao sau khi tốc độ giảm xuống dưới 70 km/h trong 120 giây hoặc nếu tốc độ giảm xuống dưới 35 km/h.

4. Lift - Chế độ "nâng" (+25 mm)

Chế độ này chỉ có thể được chọn ở tốc độ dưới 80 km/h.

Bộ điều khiển sẽ tự động thoát chế độ này ở tốc độ 100km/h. Sau đó, nó trở lại chế độ đã chọn trước đó ("tự động", "thể thao" hoặc "cơ bản").

Ngay cả khi tốc độ lại giảm xuống dưới 80 km/h, chế độ nâng “ lift ” sẽ không tự động được áp dụng.

Hình 2.16 biểu đồ các chế độ tuỳ theo dải vận tốc

Mức tốc độ chọn chế độ nâng “lift” 80 km/h

 Hệ thống tự động thoát khỏi chế độ nâng "lift" ở tốc độ v > 100 km/h, xe không tự động được nâng lên trở lại

 Nâng tự động trở lại mức thể thao/cơ bản (phụ thuộc vào tốc độ/thời gian)

 Tự động hạ thấp đường cao tốc sau > 30 giây ở v > 75 120 km/giờ.

2.11 Các chế độ hoạt động của giảm chấn khí nén điện tử

2.11.1 Lò xo khí nén ở trạng thái mềm nhất  

Hình 2.17: Lò xo khí nén

Các buồng có thể thông với nhau qua các van điều khiển .

Buồng 1 là buồng có thể tích khí lớn nhất , buồng 3 là buồng có thể tích khí nhỏ nhất

Khí lò xo khí nén ở trạng thái mềm nhất tức là lượng không khí phải ở mức cao nhất. Lúc này khung xe và cầu xe rời xa nhau, piston di chuyển lên trên. Tốc độ chuyển động của cần piston cao.  Ở chế độ này 3 buồng 1,2 và 3 thông nhau. (xe đi qua mặt đường có độ nhấp nhô lớn)

2.11.2 Lò xo khí nén ở trạng thái mềm

 Lò xo kí nén ở chế độ này sẽ cần tăng độ cứng vậy nên van điều khiển sẽ mở cho buồng 1 và 2 thông với nhau. Tốc độ chuyển động của cần piston ở mức trung bình- cao.

 

2.11.3 Lò xo khí nén ở trạng thái hơi mềm   

Ở chế độ này. Van điều khiển sẽ mở cho buồng 1 và 3 thông với nhau, đồng thời van điều khiển sẽ đóng kín buồng 2. Tốc độ chuyển động của cần piston ở mức trung bình.

2.11.4 Lò xo khí nén ở trạng thái cứng

Các van điều khiển khóa các buồng khí 1,2 và 3 tách biệt nhau làm tăng độ cứng đến mức tối đa. Tốc độ chuyển động của cần piston ở mức thấp

2.12 Cảm biến điều khiển độ cao

Cấu tạo: Cảm biến điều khiển độ cao trước được gắn vào thân xe còn đầu thanh điều khiển được nối với giá đỡ giảm chấn dưới.

Với hệ thống treo sau, các cảm biến được gắn vào thân xe và đầu thanh điều khiển được nối với đòn treo

Những cảm biến này liên tục theo dõi khoảng cách giữa thân xe và các đòn treo để phát hiện độ cao gầm xe do đó quyết định lượng khí trong mỗi xi lanh.

+ Cấu tạo: mỗi cảm biến bao gồm một đĩa đục lỗ và 4 cặp công tắc quang học. Đĩa đục lỗ quay giữa đèn LED và transitor quang của mỗi công tắc quang học theo chuyển động của thanh điều khiển

Hình 2.24 Cảm biến điều khiển độ cao

Các thay đổi về độ cao của xe làm cảm biến nâng hạ trong khoảng L như trên hình 2.20. Nó làm đĩa đục lỗ quay, mở hay che ánh sáng giữa 4 cặp đèn LED transitor quang. Từ đó độ cao xe phân biệt theo 16 bước nhờ vào sự kết hợp của các tín hiệu ON, OFF từ 4 transitor quang.

2.13 Khai thác và sử dụng.

-        Định kỳ kiểm tra vệ sinh lọc gió của bơm nén khí.

-        Định kỳ xả nước trong bình khí nén.

-        Luôn đảm bảo hệ thống được thông và đảm bảo độ kín khít

-        Khi có hiện tượng bất thường như không thay đổi được độ cứng giảm chấn, dò dỉ khí nén, tiếng kêu bất thường… thì phẩi đưa xe ngay đến trạm bảo dưỡng sửa chữa để các kỹ thuật viên kiểm tra và khắc phục kịp thời.

CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG THIẾT BỊ CHẨN ĐOÁN OBD II ĐỂ CHẨN ĐOÁN VÀ KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ TRÊN XE AUDI A8.

3.1: Thiết bị OBD II.

OBD-II trên sẽ theo dõi hiệu suất làm việc của động cơ và hệ thống kiểm soát khí thải. Đèn “Check Engine” hay còn gọi là đèn báo lỗi sẽ bật sáng bất cứ khi nào có sự cố xảy ra trên hệ thống động cơ và thông qua thiết bị đọc lỗi bạn có thể truy xuất được lỗi của xe.

Hình 3.1: Máy chuẩn đoán OBD 2

Giắc chẩn đoán OBD II thường là một giắc hình thang 16 chân, thường nằm phía bên tay trái bên dưới taplo và gần khu vực chân ga. Nếu bạn không tìm được thì có thể tra cứu trên mạng hoặc tra cứu cẩm nang sửa chữa xe.

Hình 3.2: Giắc cắm OBD 2

Bề mặt của cổng OBD II và sự sắp xếp các pin (Chân giắc)

Hình 3.3 Cổng OBD 2

Pin 1. Sử dụng tùy theo mục đích của nhà sản xuất (Manufacturer Specific)

Pin 2. Line Bus dương (+)

Pin 3. Sử dụng tùy theo mục đích của nhà sản xuất (Manufacturer Specific)

Pin 4. Chassis Ground

Pin 5. Signal Ground

Pin 6. CAN High

Pin 7. ISO K line

Pin 8. Sử dụng tùy theo mục đích của nhà sản xuất (Manufacturer Specific)

Pin 9. Sử dụng tùy theo mục đích của nhà sản xuất (Manufacturer Specific)

Pin 10. Bus (–) Negative Line

Pin 11. Sử dụng tùy theo mục đích của nhà sản xuất (Manufacturer Specific)

Pin 12. Sử dụng tùy theo mục đích của nhà sản xuất (Manufacturer Specific)

Pin 13. Sử dụng tùy theo mục đích của nhà sản xuất (Manufacturer Specific)

Pin 14. CAN Low

Pin 15. ISO L Line

Pin 16. Nguồn điện áp (Battery Voltage)

Vị trí của bộ chẩn đoán OBD

Thông thường, cổng OBD II được đặt ở khoang hành khách, bên phía người lái, gần với bánh lái hoặc bàn điều khiển trung tâm cần gạt để các kỹ sư có thể dễ dàng chẩn đoán từ cả bên trong lẫn ngoài xe. Không như OBD II được đặt tiêu chuẩn trong phạm vi 0,6m trong vùng bánh lái hoặc trong phạm vi thao tác của người điều lái,

Giải thích các mã lỗi trên OBD-II

Các mã lỗi được biết đến như các mã lỗi chẩn đoán (DCTs-Diagnostic Trouble Codes), được biểu diễn bằng 1 chữ cái và 4 số ở sau. Vì vậy, mỗi mã lỗi sẽ gồm 5 ký tự.

Dưới đây là các mã lỗi được sử dụng:

Ký tự đầu tiên:

Bxxxx: Body – Các hệ thống ở phần thân xe (Đèn, Túi Khí, Hệ thống kiểm soát thời tiết, …)

Cxxxx: Chassis – Các hệ thống khung gầm (ABS, Hệ thống treo và lái điện tử, …)

Pxxxx: Powertrain – Các hệ thống truyền lực (Động cơ, Hệ thống khí thải, Hộp số, …)

Uxxxx: Các hệ thống giao tiếp và tích hợp với phương tiện 

Ký tự thứ 2:

x0xxx: Mã ISO/SAE được tiêu chuẩn hóa

x1xxx: Mã riêng của nhà sản xuất

x2xxx: Mã riêng của nhà sản xuất hoặc mã ISO/SAE

x3xxx: Mã riêng của nhà sản xuất hoặc mã ISO/SAE

Ký tự thứ 3:

xx0xx: Toàn bộ các hệ thống

xx1xx: Hệ thống bơm không khí phụ

xx2xx: Hệ thống nhiên liệu

xx3xx: Hệ thống đánh lửa

xx4xx: Hệ thống xả

xx5xx: Hệ thống điều khiển tốc độ không tải và kiểm soát hành trình

xx6xx: Tín hiệu đầu vào/ra từ bộ điều khiển

xx7xx: Hộp số

xx8xx: hộp số

xx9xx: Hộp số

Ký tự thứ 4 và 5:

xxxXX: Liên quan đến các bộ phận hiện tại mà ECU đã xác nhận xảy ra lỗi

Lấy mã P0302 làm ví dụ:

Ký tự đầu tiên là 1 chữ cái cho biết hệ thống phụ chung đã tạo ra mã. Ở đây, (P) đại diện cho hệ thống truyền lực.

Ký tự thứ 2 là 1 số 0 cho thấy đây là 1 mã ISO hoặc SAE.

Ký tự số thứ 3 biểu thị hệ thống phụ bị ảnh hưởng. Ở đây, (3) đại diện cho hệ thống đánh lửa không hoạt động.

2 ký tự số cuối cùng cho biết số mã để xác nhận 1 lỗi cụ thể trong mạch hoặc linh kiện. Ở đây, (02) cho biết lỗi đánh lửa xảy ra ở xylanh số 2.’

 

 

3.2 Bảng mã lỗi và khu vực hư hỏng

Mã số	Chuẩn đoán	Khu vực hỏng
0011	Hở mạch cảm biến điều khiển độ cao trước - phải	Dây điện và giắc nối của các cảm biến điều khiển độ cao Cảm biến điều khiển độ cao ECU hệ thống treo
0012	Hở mạch cảm biến điều khiển độ cao trước - trái
0013	Hở mạch cảm biến điều khiển độ cao sau - phải
0014	Hở mạch cảm biến điều khiển độ cao sau - trái
0021	Hở hay ngắn mạch bộ chấp hành treo trước	Dây điển và giác nối của bộ chấp hành điều khiển độ cao Bộ chấp hành điều khiển hệ thống treo ECU hệ thống treo
0031	Hở hay ngắn mạch bộ chấp hành treo sau
0035	Hở hay ngắn mạch van xả	Hệ thống treo ECU
0041	Hở hay nắn mạch van điều khiển độ cao NO.1	Dây điện và giắc nối của mô tơ máy nén khí Mô tơ nén khí ECU hệ thống treo
0042	Mô tơ máy nén bị kẹt hay chập mạch	Dây điện và gaiwcs nối mô tơ máy nén khí Mô tơ nén khí ECU hệ thống treo
0051	Thời gian điện cấp cho rơ le NO.1 và mô tơ máy nén vượt quá quy định	Máy nén khí Xilanh khí nén Van điều khiển độ cao Cảm biến điều khiển độ cao Tiếp tục nhún lên bởi việc kích xe ECU hệ thống treo
0052	Thời gian để cấp điện cho van xả dùng để giảm độ cao vượt quá quy định	Van xả Xilanh khí nén Van điều khiển độ cao Cảm biến điều khiển độ cao Tiếp tục nhún lên bởi việc kích xe ECU hệ thống treo
0061	ECU hỏng	ECU
0071	Công tắc ON/OFF điều khiển độ cao tắt hay mạch công tắc bị chập	Dây điện và giắc nối công tắc ON/OFF điều khiểu độ cao ECU hệ thống treo
0072	Hở mạch, ngắn mạch trong nguồn ECU (B+)	Dây điện và giắc nối mạch nguồn ECU Cầu chì AIRSUS Giắc điều khiển độ cao ECU hệ thống treo

C107C – Cảm biến không đồng bộ giữa cảm biến độ cao và áp lực trong hệ thống treo

C107D - Thiết bị điều khiển không đồng bộ với cảm biến độ cao và áp lực trong hệ thống treo

C107E - Sensor không đồng bộ giữa cảm biến độ cao và áp lực trong hệ thống treo

C107F - Thiết bị điều khiển không đồng bộ với cảm biến độ cao và áp lực trong hệ thống treo

C1080 - Sự không đồng bộ trong thông tin cảm biến độ cao và áp lực trong hệ thống treo

C1081 - Sự không đồng bộ trong thông tin cảm biến độ cao và áp lực trong hệ thống treo

3.3 Kiểm tra và bảo dưỡng

-        Kiểm tra điện trở các cuộn từ của cụm van điều khiển:   R1 =    R2 = 6,8 ± 0,4 (W)

-        Kích hoạt chế độ thì sau 10 ¸ 15 (sec) thì hệ thống sẽ có tác dụng.

-        Khi để chế độ cao, khoảng thay đổi gầm là 40 (mm) so với bình thường.

-        Khi để chế độ thấp, khoảng thay đổi gầm là – 20 (mm) so với bình thường.

-        Rút rắc cảm biến ra đo, nếu dòng điện trong khoảng 4,5¸ 5,4 (V) là đạt.

-        Khi một trong các thống số trên không đạt tiêu chuẩn thì cần tiến hành thay thế để đạt được tiêu chuẩn nhằm đảm bảo hệ thống làm việc bình thường và chính xác.

KẾT LUẬN

 

Đồ án môn học mà Em đã trình bày “Khai thác kĩ thuật hệ thống treo khí nén điện tử trên xe Audi A8” đã giải quyết được vấn đề cơ bản của hệ thống treo đặt ra, đó là về tính êm dịu (đặc trưng bởi tần số dao động), khả năng dập tắt các dao động (đặc trưng bởi hệ số cản giảm chấn) và đảm bảo được động học bánh xe (hướng chuyển động). Việc được tập trung vào tiêu chí tăng tỷ lệ nội địa hóa trong ngành ôtô trong nước.

Qua việc phân tích đồ án môn học này đã giúp Em hiểu rõ về bản chất, hoạt động của hệ thông treo, và hình thành được cách tư duy một cụm chi tiết trên ôtô, trang bị thêm kiến thức phục vụ cho công việc sau này.