SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG, HỆ THỐNG PHANH ABS
WWW.OTO-HUI.COM Giáo trình M-40Hệ thống phanh ABS M40: SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG PHANH ABS Thời gian mô đun: 120h (Lý thuyết: 30h; Thực hành: 90) Bài 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ABS Thời gian: 30h (LT: 6; TH: 24h): I ĐẠI CƯƠNG VỀ HỆ THỐNG ABS Khái niệm: Hệ thống phanh (Brake System) cấu an toàn chủ động ôtô, dùng để giảm tốc độ hay dừng đỗ ôtô trường hợp cần thiết Nó cụm đóng vai trò quan trọng việc điều khiển ôtô đường Chất lượng hệ thống phanh ôtô đánh giá thông qua tính hiệu phanh (quãng đường phanh, thời gian phanh lực phanh), đồng thời đảm bảo tính ổn định chuyển động ôtô phanh Khi ôtô phanh gấp hay phanh loại đường trơn, đường đóng băng, tuyết dễ xảy tượng sớm bị hãm cứng bánh xe (hiện tượng bánh xe bị trượt lết đường phanh) Khi đó, quãng đường phanh dài (hiệu phanh thấp đi) đồng thời dẫn đến tình trạng tính ổn định hướng khả điều khiển ôtô Nếu bánh xe trước sớm bị bó cứng xe chuyển hướng theo điều khiển tài xế Nếu bánh sau bị bó cứng khác hệ số bám bánh trái bánh phải với mặt đường làm cho đuôi xe bị lạng, xe bị trượt ngang Trong trường hợp xe phanh quay vòng: tượng trượt ngang bánh xe dễ dẫn đến tượng quay vòng thiếu hay quay vòng thừa làm tính ổn định xe Để giải vấn đề nêu trên, phần lớn ô tô trang bị hệ thống chống hãm cứng bánh xe phanh, gọi hệ thống “Antilock Braking System” - ABS Hệ thống chống tượng bị hãm cứng bánh xe cách điều khiển thay đổi áp suất dầu tác dụng lên cấu phanh bánh xe để ngăn không cho chúng bị hãm cứng phanh đường trơn hay phanh gấp, đảm bảo tính hiệu tính ổn định ôtô trình phanh Bảng so sánh hệ thống phanh ABS hệ thống phanh có ABS Phạm Xuân Bình - Khoa ĐLực-TBị - Trường CĐN Cơ điện – LKim - TN WWW.OTO-HUI.COM Giáo trình M-40Hệ thống phanh ABS Lịch sử ABS: - Phanh ABS giới thiệu lần vào năm 1960 máy bay thương mại Điểm bất lợi máy tính thập niên 60 lớn cống kềnh - năm 1969 hệ thống ABS lần lắp ôtô - năm 1970 hệ thống ABS nhiều công ty sản xuất ôtô nghiên cứu đưa vào ứng dụng - năm 1971 Công ty Toyota sử dụng lần cho xe Nhật hệ thống ABS kênh điều khiển đồng thời hai bánh sau - 1980 hệ thống phát triển mạnh nhờ hệ thống điều khiển kỹ thuật số, vi xử lý (digital microprocessors/ microcontrollers) thay cho hệ thống điều khiển tương tự (analog) đơn giản trước Ngày nay, với hỗ trợ lớn kỹ thuật điện tử cho phép nghiên cứu đưa vào ứng dụng phương pháp điều khiển ABS điều khiển mờ, điều khiển thông minh, tối ưu hóa trình điều khiển ABS Lúc đầu hệ thống ABS lắp xe du lịch cao cấp, đắt tiền, trang bị theo yêu cầu riêng Hiện nay, hệ thống ABS giữ vai trò quan trọng thiếu hệ thống phanh đại, trở thành tiêu chuẩn bắt buộc phần lớn nước giới Ngoài hệ thống ABS thiết kế kết hợp với nhiều hệ thống khác: + Hệ thống kiểm soát lực kéo - Traction control (TRC) + Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD (Electronic Brake force Distribution) + Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BAS (Brake Assist System) + Hệ thống ổn định ôtô điện tử (ESP) II NHIỆM VỤ - YÊU CẦU – PHÂN LOẠI: Nhiệm vụ: Hệ thống ABS điều khiển áp suất dầu tác dụng lên xy lanh bánh xe để ngăn không cho bánh xe bị bó cứng phanh đường trơn hay phanh gấp Đảm bảo tính ổn định dẫn hướng trình phanh, để xe điều khiển bình thường Yêu cầu: Một hệ thống ABS hoạt động tối ưu, đáp ứng nhu cầu nâng cao chất lượng phanh ôtô phải thỏa mãn đồng thời yêu cầu sau: - Trước hết, ABS phải đáp ứng yêu cầu an toàn liên quan đến động lực học phanh chuyển động ôtô - Hệ thống phải làm việc ổn định có khả thích ứng cao, điều khiển tốt suốt dải tốc độ xe loại đường (thay đổi từ đường bê tông khô có bám tốt đến đường đóng băng có bám kém) Phạm Xuân Bình - Khoa ĐLực-TBị - Trường CĐN Cơ điện – LKim - TN WWW.OTO-HUI.COM Giáo trình M-40Hệ thống phanh ABS - Hệ thống phải khai thác cách tối ưu khả phanh bánh xe đường, giữ tính ổn định điều khiển giảm quãng đường phanh Điều không phụ thuộc vào việc phanh đột ngột hay phanh từ từ người lái xe - Khi phanh xe đường có hệ số bám khác momen xoay xe quanh trục đứng qua trọng tâm xe luôn xảy tránh khỏi, với hỗ trợ hệ thống ABS, làm cho tăng chậm để người lái xe có đủ thời gian bù trừ momen cách điều chỉnh hệ thống lái cách dễ dàng - Phải trì độ ổn định khả lái phanh lúc quay vòng - Hệ thống phải có chế độ tự kiểm tra, chẩn đoán dự phòng, báo cho lái xe biết hư hỏng chuyển sang làm việc hệ thống phanh bình thường Phân loại: Phân loại theo chất tạo áp suất phanh: Phanh khí, phanh thủy lực Theo phương pháp điều khiển: a Điều khiển theo ngưỡng trượt: - Điều khiển theo ngưỡng trượt thấp (slow mode): Khi bánh xe trái phải chạy phần đường có hệ số bám khác ECU chọn thời điểm bắt đầu bị hãm cứng bánh xe có khả bám thấp để điều khiển áp suất phanh chung cho cầu xe Lúc này, lực phanh bánh xe nhau, giá trị lực phanh cực đại bánh xe có hệ số bám thấp Bánh xe bên phần đường có hệ số bám cao nằm vùng ổn định đường đặc tính trượt lực phanh chưa đạt cực đại Phương pháp cho tính ổn định cao, hiệu phanh thấp lực phanh nhỏ - Điều khiển theo ngưỡng trượt cao (high mode): ECU chọn thời điểm bánh xe có khả bám cao bị hãm cứng để điều khiển chung cho cầu xe Trước đó, bánh xe phần đường có hệ số bám thấp bị hãm cứng phanh Phương pháp cho hiệu phanh cao tận dụng hết khả bám bánh xe, tính ổn định b Điều khiển độc lập hay phụ thuộc: - Điều khiển độc lập: bánh xe đạt tới ngưỡng trượt (bắt đầu có xu hướng bị bó cứng) điều khiển riêng bánh - Điều khiển phụ thuộc: ABS điều khiển áp suất phanh chung cho hai bánh xe cầu hay xe theo tín hiệu chung, theo ngưỡng trượt thấp hay ngưỡng trượt cao c Điều khiển theo kênh: Phạm Xuân Bình - Khoa ĐLực-TBị - Trường CĐN Cơ điện – LKim - TN WWW.OTO-HUI.COM Giáo trình M-40Hệ thống phanh ABS - Loại kênh: Hai bánh sau điều khiển chung (ở hệ đầu, trang bị ABS cho hai bánh sau dễ bị hãm cứng hai bánh trước phanh) - Loại kênh: Một kênh điều khiển chung cho hai bánh xe trước, kênh điều khiển chung cho hai bánh xe sau Hoặc kênh điều khiển cho hai bánh chéo - Loại kênh: Hai kênh điều khiển độc lập cho hai bánh trước, kênh lại điều khiển chung cho hai bánh sau - Loại kênh: Bốn kênh điều khiển riêng rẽ cho bánh Hiện loại ABS điều khiển theo kênh sử dụng rộng rãi III CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ABS Cấu tạo: Sơ đồ bố trí phận hệ thống xe Phạm Xuân Bình - Khoa ĐLực-TBị - Trường CĐN Cơ điện – LKim - TN WWW.OTO-HUI.COM Giáo trình M-40Hệ thống phanh ABS Nguyên tắc hoạt động: Quá trình điều khiển hệ thống ABS thực theo chu trình kín (như hình vẽ) Các cụm chu trình bao gồm: - Tín hiệu vào lực tác dụng lên bàn đạp phanh người lái xe, thể qua áp suất dầu tạo xy lanh phanh - Tín hiệu điều khiển bao gồm cảm biến tốc độ bánh xe hộp điều khiển (ECU) Tín hiệu tốc độ bánh xe thông số nhận từ gia tốc độ trượt liên tục nhận biết phản hồi hộp điều khiển để xử lý kịp thời - Tín hiệu tác động thực chấp hành, thay đổi áp suất dầu cấp đến xy lanh làm việc cấu phanh bánh xe - Đối tượng điều khiển: lực phanh bánh xe mặt đường ABS hoạt động tạo moment phanh thích hợp bánh xe để trì hệ số bám tối ưu bánh xe với mặt đường, tận dụng khả bám cực lực phanh lớn - Các nhân tố ảnh hưởng: điều kiện mặt đường, tình trạng phanh, tải trọng xe, tình trạng lốp (áp suất, độ mòn,…) Hoạt động: - Các cảm biến tốc độ bánh xe nhận biết tốc độ góc bánh xe gửi tín hiệu ABS ECU dạng xung điện áp xoay chiều - ABS ECU theo dõi tình trạng bánh xe cách tính tốc độ xe thay đổi tốc độ bánh xe, xác định mức độ trượt dựa tốc độ bánh xe Phạm Xuân Bình - Khoa ĐLực-TBị - Trường CĐN Cơ điện – LKim - TN WWW.OTO-HUI.COM Giáo trình M-40Hệ thống phanh ABS - Khi phanh gấp hay phanh đường ướt, trơn trượt có hệ số bám thấp, ECU điều khiển chấp hành thủy lực cung cấp áp suất dầu tối ưu cho xy lanh phanh bánh xe theo chế độ tăng áp, giữ áp hay giảm áp để trì độ trượt nằm giới hạn tốt nhất, tránh bị hãm cứng bánh xe phanh Các phương án bố trí hệ thống điều khiển ABS Việc bố trí sơ đồ điều khiển ABS phải thỏa mãn đồng thời hai yếu tố: - Tận dụng khả bám cực đại bánh xe với mặt đường trình phanh, nhờ làm tăng hiệu phanh tức làm giảm quãng đường phanh - Duy trì khả bám ngang vùng có giá trị đủ lớn nhờ làm tăng tính ổn định chuyển động (driving stability) ổn định quay vòng (steering stability) xe phanh (xét theo quan điểm độ trượt) Kết phân tích lý thuyết thực nghiệm cho thấy: ABS, hiệu phanh ổn định phanh phụ thuộc chủ yếu vào việc lựa chọn sơ đồ phân phối mạch điều khiển mức độ độc lập hay phụ thuộc việc điều khiển lực phanh bánh xe Sự thỏa mãn đồng thời hai tiêu hiệu phanh tính ổn định phanh xe phức tạp, tùy theo phạm vi điều kiện sử dụng mà chọn phương án điều khiển khác a Phương án 1: ABS có kênh với bánh xe điều khiển độc lập ABS có cảm biến bố trí bốn bánh xe 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, mạch dẫn động cho hai bánh xe cầu sau) Với phương án này, bánh xe tự động hiệu chỉnh lực phanh cho nằm vùng có khả bám cực đại nên hiệu phanh lớn Tuy nhiên phanh đường có hệ số bám trái phải không moment xoay xe lớn khó trì ổn định hướng cách hiệu chỉnh tay lái Ổn định quay vòng giảm nhiều Vì với phương án cần phải bố trí thêm cảm biến gia tốc ngang để kịp thời hiệu chỉnh lực phanh bánh xe để tăng cường tính ổn định chuyển động ổn định quay vòng phanh Phạm Xuân Bình - Khoa ĐLực-TBị - Trường CĐN Cơ điện – LKim - TN WWW.OTO-HUI.COM Giáo trình M-40Hệ thống phanh ABS b Phương án 2: ABS có kênh điều khiển mạch phanh bố trí chéo Sử dụng cho hệ thống phanh có dạng bố trí mạch chéo (một buồng xy lanh phân bố cho bánh trước bánh sau chéo nhau) ABS có cảm biến bố trí bánh xe van điều khiển Trong trường hợp này, bánh trước điều khiển độc lập, bánh sau điều khiển chung theo ngưỡng trượt thấp, tức bánh xe có khả bám thấp định áp lực phanh chung cho cầu sau Phương án loại bỏ mô men quay vòng cầu sau, tính ổn định tăng hiệu phanh giảm bớt c Phương án 3: ABS có kênh điều khiển Trong trường hợp bánh xe sau điều khiển theo ngưỡng trượt thấp, cầu trước chủ động có hai phương án sau: - Đối với xe có chiều dài sở lớn moment quán tính trục đứng qua trọng tâm xe cao – tức có nhiều khả cản trở độ lệch hướng phanh, cần sử dụng van điều khiển chung cho cầu trước cảm biến tốc độ đặt vi sai Lực phanh hai bánh xe cầu trước điều chỉnh theo ngưỡng trượt thấp Hệ thống cho tính ổn định phanh cao hiệu phanh lại thấp - Đối với xe có chiều dài sở nhỏ moment quán tính thấp để tăng hiệu phanh mà đảm bảo tính ổn định, người ta hai bánh trước điều khiển độc lập Tuy nhiên phải sử dụng phận làm chậm gia tăng moment xoay xe Hệ thống sử dụng cảm biến tốc độ đặt bánh xe d Các phương án 4,5,6: Đều loại có hai kênh điều khiển Trong đó: - Phương án tương tự phương án Tuy nhiên cầu trước chủ động điều khiển theo mode chọn cao, tức áp suất phanh điều chỉnh theo ngưỡng bánh xe bám tốt Điều làm tăng hiệu phanh tính ổn định lại moment xoay xe lớn - Phương án 5, cầu có cảm biến đặt bánh xe chéo để điều khiển áp suất phanh chung cho cầu Cầu trước Phạm Xuân Bình - Khoa ĐLực-TBị - Trường CĐN Cơ điện – LKim - TN WWW.OTO-HUI.COM Giáo trình M-40Hệ thống phanh ABS điều khiển theo ngưỡng trượt cao, cầu sau điều khiển theo ngưỡng trượt thấp - Phương án sử dụng cho loại mạch chéo Với hai cảm biến tốc độ đặt cầu sau, áp suất phanh bánh xe chéo Ngoài bánh xe cầu sau điều khiển chung theo ngưỡng trượt thấp Hệ thống tạo độ ổn định cao hiệu phanh thấp Quá trình phanh quay vòng chịu ảnh hưởng việc bố trí phương án điều khiển ABS: - Nếu việc điều khiển phanh tất bánh xe độc lập quay vòng lực phanh bánh xe lớn tải trọng chúng tăng lên quay vòng Điều tạo momen xoay xe cầu làm tăng tính quay vòng thiếu - Nếu độ trượt cầu trước cầu sau không trình phanh (do kết việc chọn ngưỡng trượt thấp hay cao cầu, phân bố tải trọng cầu phanh) tạo trượt ngang không đồng cầu Nếu cầu trước trượt ngang nhiều làm tăng tính quay vòng thiếu, ngược lại cầu sau trượt ngang nhiều làm tăng tính quay vòng thừa IV THỰC HÀNH: Nhận dạng phận, hệ thống ABS Bảo dưỡng bên phận hệ thóng - Tháo phận xe xuống - Làm sạch, kiểm tra bên phận - Lắp phận lên xe Phạm Xuân Bình - Khoa ĐLực-TBị - Trường CĐN Cơ điện – LKim - TN WWW.OTO-HUI.COM Giáo trình M-40Hệ thống phanh ABS Phạm Xuân Bình - Khoa ĐLực-TBị - Trường CĐN Cơ điện – LKim - TN WWW.OTO-HUI.COM Giáo trình M-40Hệ thống phanh ABS Phạm Xuân Bình - Khoa ĐLực-TBị - Trường CĐN Cơ điện – LKim - TN 10 WWW.OTO-HUI.COM Giáo trình M-40Hệ thống phanh ABS Bộ chấp hành bướm ga phụ gồm nam châm vĩnh cửu, cuộn dây trục rôto Bộ chấp hành môtơ bước, quay tín hiệu từ ECU ABS TRC Một bánh chủ động gắn từ trục rôto để dẫn động bánh cam ( gắn đầu trục bướm ga phụ), điều góc mở bướm ga phụ Hình vẽ cấu tạo: TRC không hoạt động bướm ga mở hoàn toàn: Phạm Xuân Bình - Khoa ĐLực-TBị - Trường CĐN Cơ điện – LKim - TN 30 WWW.OTO-HUI.COM Giáo trình M-40Hệ thống phanh ABS TRC hoạt động cục bướm ga phụ mở 50%: TRC hoạt động hoàn toàn bướm ga phụ đóng hoàn toàn: * Bộ chấp hành phanhTRC: Cấu tạo: Bộ chấp hành phanh TRC bao gồm cụm bơm để tạo áp suất dầu chấp hành phanh để truyền áp suất dầu tới xả khỏi xi lanh phanh đĩa Áp suất dầu xi lanh bánh sau bên phải trái điều khiển riêng rẽ chấp hành ABS theo tín hiệu từ ECU-ABS TRC - Cụm bơm: gồm chi tiết sau: hình vẽ Bơm: Hút dầu phanh từ bình dầu xi lanh phanh chính, tăng áp suất đưa đến bình tích Đây bơm kiểu piston dẫn động môtơ Bình tích năng: Tích dầu phanh bị nén bơm cung cấp tới xi lanh bánh xe trình hoạt động hệ thống TRC Bình tích áp điền khí N2 cao áp để bù lại thay đổi thể tích dầu phanh Phạm Xuân Bình - Khoa ĐLực-TBị - Trường CĐN Cơ điện – LKim - TN 31 WWW.OTO-HUI.COM Giáo trình M-40Hệ thống phanh ABS - Bộ chấp hành phanh gồm chi tiết sau: + Van điện cắt bình tích năng: Truyền áp suất dầu từ bình tích đến xilanh phanh bánh xe trình hệ thống TRC hoạt động +Van điện cắt xi lanh phanh chính: áp suất dầu bình tích truyền tới xi lanh phanh đĩa, van điện ngăn không cho dầu phanh hồi xi lanh phanh + Van điện cắt bình dầu: Trong trình hệ thống TRC hoạt động, van điện hồi dầu phanh từ xi lanh phanh bánh xe bình dầu xi lanh phanh + Công tắc áp suất hay cảm biến áp suất: theo dõi áp suất bình tích gửi tín hiệu đến ECU ABS TRC ECU điều khiển hoạt động bơm sở tín hiệu - Sơ đồ khối: Hoạt động: -Trong trình phanh bình thường (TRC không hoạt động): Tất van điện chấp hành phanh TRC tắt phanh Phạm Xuân Bình - Khoa ĐLực-TBị - Trường CĐN Cơ điện – LKim - TN 32 WWW.OTO-HUI.COM Giáo trình M-40Hệ thống phanh ABS Khi đạp phanh : với hệ thống TRC điều kiện này, áp suất dầu sinh xi lanh tác dụng lên xi lanh phanh bánh xe qua van điện cắt xi lanh phanh van điện vị trí chấp hành ABS Khi nhả phanh : dầu phanh hồi từ xi lanh phanh bánh xe xi lanh phanh -Trong trình tăng tốc: (TRC hoạt động) Nếu bánh sau bị trượt quay trình tăng tốc, ECU ABS TRC điều khiển mô men xoắn động phanh bánh sau để tránh tượng Áp suất dầu xi lanh phanh bánh sau bên phải trái điều khiển riêng rẽ theo chế độ (tăng áp, giữ, giảm áp), mô tả sau đây: Phạm Xuân Bình - Khoa ĐLực-TBị - Trường CĐN Cơ điện – LKim - TN 33 WWW.OTO-HUI.COM Giáo trình M-40Hệ thống phanh ABS + Chế độ tăng áp: Khi đạp ga bánh sau bắt đầu trượt, ECU phát tín hiệu để bật tất van điện chấp hành TRC Cùng lúc van điện vị trí chấp hành ABS chuyển sang chế độ tăng áp Ở chế độ này, van điện xi lanh phanh bật (đóng) van điện cắt bình tích bật (mở) Nó làm cho dầu cao áp bình tích tác dụng lên xi lanh phanh bánh xe qua van điện cắt bình tích van điện vị trí ABS Khi công tắc áp suất phát có giảm áp bình tích (không phụ thuộc hoạt động TRC), ECU bật bơm TRC để tăng áp suất dầu + Chế độ “ giữ áp” Khi áp suất dầu xi lanh phanh bánh sau tăng hay giảm đến giá trị yêu cầu, hệ thống chuyển đến chế độ giữ áp Sự thay đổi chế độ thực cách thay đổi trạng thái van điện vị trí ABS Kết Phạm Xuân Bình - Khoa ĐLực-TBị - Trường CĐN Cơ điện – LKim - TN 34 WWW.OTO-HUI.COM Giáo trình M-40Hệ thống phanh ABS áp suất bình tích bị ngăn không cho xả ngoài, giữ nguyên áp suất dầu xy lanh bánh xe + Chế độ “giảm áp” Khi cần giảm áp suất dầu xi lanh phanh bánh sau, ECU – ABS TRC chuyển van điện vị trí ABS đến chế độ giảm áp Nó làm cho áp suất dầu xi lanh phanh bánh xe hồi bình dầu xi lanh phanh qua van điện vị trí ABS van điện cắt bình dầu Kết là, áp suất dầu giảm Lúc này, bơm ABS không hoạt động Phạm Xuân Bình - Khoa ĐLực-TBị - Trường CĐN Cơ điện – LKim - TN 35 WWW.OTO-HUI.COM Giáo trình M-40Hệ thống phanh ABS Sơ đồ mạch điện hệ thống phanh ABS + TRC : Hình vẽ Phạm Xuân Bình - Khoa ĐLực-TBị - Trường CĐN Cơ điện – LKim - TN 36 WWW.OTO-HUI.COM Giáo trình M-40Hệ thống phanh ABS Phạm Xuân Bình - Khoa ĐLực-TBị - Trường CĐN Cơ điện – LKim - TN 37 WWW.OTO-HUI.COM Giáo trình M-40Hệ thống phanh ABS Hệ thống ABS kết hợp với hệ thống EBD BAS : Ta biết lực phanh lý tưởng phân phối bánh xe tỉ lệ với phân bố tải trọng tác dụng lên chúng Phần lớn xe có động đặt phía trước, tải trọng tác dụng lên bánh xe trước lớn Đồng thời phanh, lực quán tính nên tải trọng phân bố lại, tăng bánh xe trước giảm bánh xe sau Vì lực phanh bánh xe sau cần phân phối nhỏ so với bánh trước để chống tượng sớm bị bó cứng bánh xe Khi xe có tải tải trọng bánh sau tăng lên, cần phải tăng lực phanh bánh sau lớn so với trường hợp xe tải.Việc phân phối lực phanh trước thực hoàn toàn van khí van điều hoà lực phanh, van bù tải, van giảm tốc… Trên hệ thống ABS đơn giản mà ta xét, tồn van điều hòa lực phanh khí Một trường hợp xe quay vòng, tải trọng tăng lên bánh xe phía ngoài, phía giảm đi, nên lực phanh cần phải phân phối lại, van điều hòa lực phanh khí không giải vấn đề Trên số xe nay, van điều hòa lực phanh khí thay bỡi hệ thống phân phối lực phanh điện tử (EBD) Việc phân phối lực phanh điện tử cho độ xác hiệu cao Trong trường hợp phanh khẩn cấp gặp chướng ngại vật đột ngột, người lái xe - đặc biệt người thiếu kinh nghiệm, thường hoang mang, phản ứng không kịp thời nên đạp chân lên bàn đạp phanh không đủ mạnh, không tạo đủ lực phanh để dừng xe Đồng thời lực tác dụng người lái xe lên bàn đạp yếu dần trình phanh, làm lực phanh giảm Bằng cách nhận biết tốc độ lực tác dụng lên bàn đạp phanh người lái xe, hệ thống trợ lực phanh khẩn cấp (BAS) tự động cung cấp thêm lực phanh lớn nhiều so với lực phanh người lái tạo để dừng gấp xe Hình vẽ: so sánh lực phanh tạo hai trường hợp có trợ lực phanh khẩn cấp Phạm Xuân Bình - Khoa ĐLực-TBị - Trường CĐN Cơ điện – LKim - TN 38 WWW.OTO-HUI.COM Giáo trình M-40Hệ thống phanh ABS Các hệ thống EBD BAS thiết kế sở kết hợp với hệ thống ABS Cấu tạo hệ thống gồm cụm phận hệ thống ABS Hệ thống EBD làm việc dựa tín hiệu vào ABS cảm biến tốc độ bánh xe, cảm biến giảm tốc, cảm biến gia tốc ngang… chức xử lý ECU Để nhận biết trường hợp phanh khẩn cấp, cảm biến áp suất dầu xy lanh phanh lắp thêm chấp hành thủy lực Cảm biến nhận biết trường hợp phanh gấp thông qua gia tăng áp suất dầu Trên vài kiểu xe châu Âu, cảm biến gia tốc gắn bầu trợ lực chân không, đo gia tốc cần đẩy xy lanh phanh để nhận biết trường hợp phanh gấp thay cho cảm biến áp suất dầu Sơ đồ hệ thống ABS kết hợp với hệ thống EBD BAS : (hình vẽ) thực đồng thời chức sau : - Hệ thống ABS làm nhiệm vụ chống tượng hãm cứng bánh xe phanh - Hệ thống EBD phân phối lực phanh đến bánh xe phù hợp với phân bố tải trọng chế độ lái xe - Hệ thống trợ lực phanh khẩn cấp giúp tạo lực phanh lớn để dừng gấp xe trường hợp phanh khẩn cấp Phạm Xuân Bình - Khoa ĐLực-TBị - Trường CĐN Cơ điện – LKim - TN 39 WWW.OTO-HUI.COM Giáo trình M-40Hệ thống phanh ABS Sơ đồ hoạt động chấp hành thủy lực hình vẽ, tương tự chấp hành thông thường loại van điện hai vị trí, gồm :4 van giữ áp (5,6,7,8), van giảm áp (9,10,11,12), bơm dầu, bình tích áp Ngoài có thêm van cắt xy lanh (1,4) hai van hút dầu (2,3) sử dụng trợ lực phanh khẩn cấp Hoạt động ABS với EBD : Dựa tín hiệu nhận từ cảm biến tốc độ bánh xe Hộp ECU tính toán tốc độ giảm tốc bánh xe Trường hợp bánh xe bị hãm cứng trượt, hộp ECU điều khiển van giảm áp giữ áp điều chỉnh áp suất dầu cung cấp cho bánh xe theo chế độ giảm áp, giữ áp tăng áp giống hệ thống ABS bình thường Phạm Xuân Bình - Khoa ĐLực-TBị - Trường CĐN Cơ điện – LKim - TN 40 WWW.OTO-HUI.COM Giáo trình M-40Hệ thống phanh ABS Một áp suất dầu tạo bơm dầu chấp hành, hút dầu từ xy lanh cấp thẳng đến xy lanh bánh xe Áp suất lớn nhiều so với áp suất tạo xy lanh người lái tác dụng, kết lực phanh lớn cung cấp *: van điều khiển áp suất dầu hai chế độ đóng mở phù hợp với điều kiện làm việc cách điều chỉnh liên tục Phạm Xuân Bình - Khoa ĐLực-TBị - Trường CĐN Cơ điện – LKim - TN 41 WWW.OTO-HUI.COM Giáo trình M-40Hệ thống phanh ABS Hệ thống ổn định xe điện tử (ESP) Chương trình ổn định xe điện tử (Electronic Stability Program - ESP) hệ thống an toàn chủ động cải thiện tính ổn định xe tất tình chuyển động Hệ thống trang bị xe Mercedes, BMW… Hệ thống ESP (hình vẽ) làm việc cách can thiệp vào hệ thống phanh, tác động riêng rẽ nhiều bánh xe cầu trước cầu sau ESP giúp ổn định xe phanh, quay vòng, khởi hành tăng tốc Để tăng cường cho việc điều khiển phanh có hiệu quả, ESP tác động đến động hộp số Hệ thống ESP bao gồm liên kết tích hợp hệ thống chức sau: Hệ thống ABS chống hãm cứng bánh xe phanh, trì khả lái tính ổn định xe lúc giảm tốc Ví dụ: có bánh xe có xu hướng bị hãm cứng (hiện tượng trượt lết bánh xe mặt đường) áp lực phanh bánh kiểm soát Sự kiểm soát điều khiển chấp hành thủy lực Các van điện từ chấp hành điều hòa áp suất phanh qua giai đoạn tăng áp, giữ áp giảm áp Hệ thống ASR (Acceleration Slip Regulator) khắc phục tượng quay trơn bánh xe chủ động khởi hành tăng tốc đột ngột Nó giúp cải thiện tính ổn định xe cách điều chỉnh lực kéo bánh xe chủ động Khi bánh xe chủ động bị quay trơn, cảm biến tốc độ bánh xe gửi tín hiệu đến điều khiển điện tử Bộ điều khiển điện tử điều khiển chấp hành thủy lực cung cấp dầu phanh đến bánh xe Aùp suất phanh điều khiển chế độ tăng áp, giữ áp giảm áp Đồng thời với điều khiển phanh, hệ thống ESP gửi tín hiệu đến hộp điều khiển động cơ, điều khiển đóng bớt vị trí cánh bướm ga lại làm chậm thời điểm đánh lửa để giảm bớt momen xoắn động Phạm Xuân Bình - Khoa ĐLực-TBị - Trường CĐN Cơ điện – LKim - TN 42 WWW.OTO-HUI.COM Giáo trình M-40Hệ thống phanh ABS Hệ thống EBR (Engine Brake Regulation) chống tượng trượt bánh xe chủ động chạy trớn đảm bảo tính ổn định xe Khi xe chạy trớn (ví dụ xuống dốc), cánh bướm ga đóng, có chế độ phanh động Trường hợp lực cản động lớn dẫn đến tượng bánh xe chủ động bị trượt lết Hộp điều khiển ESP nhận biết tượng gửi tín hiệu đến hộp điều khiển động cơ, làm tăng moment xoắn động để giảm trượt bánh xe chủ động Quá trình diễn mà người lái xe không nhận biết ESP khắc phục tượng quay vòng thiếu quay vòng thừa Trong tất tình huống, đảm bảo xe không bị lệch khỏi hướng điều khiển người lái xe Khi có tượng quay vòng thiếu quay vòng thừa (understeering oroversteering) xảy ra, hệ thống ESP nhận biết thông qua cảm biến góc lái cảm biến gia tốc ngang, tự động điều khiển lực phanh Phạm Xuân Bình - Khoa ĐLực-TBị - Trường CĐN Cơ điện – LKim - TN 43 WWW.OTO-HUI.COM Giáo trình M-40Hệ thống phanh ABS xác đến bánh xe tương ứng cầu trước cầu sau để trì hướng chuyển động xe theo điều khiển người lái Hình (a) cho thấy xe có xu hướng quay vòng thiếu ESP điều khiển phanh bánh xe sau trái, xe có xu hướng quay vòng thừa (hình b) ESP điều khiển phanh bánh xe trước phải, nhờ giúp cho xe ổn định quay vòng Đồng thời với điều khiển phanh, hệ thống ESP gửi tín hiệu đến hộp điều khiển động cơ, điều khiển giảm bớt momen xoắn động Nhờ xe đạt tính ổn định cao quay vòng III BẢO DƯỠNG HỘP ĐIỀU KHIỂN ABS Bảo dưỡng bên hộp điều khiển ABS Nhận dạng phận, hệ thống ABS kết hợp với hệ thống khác Phạm Xuân Bình - Khoa ĐLực-TBị - Trường CĐN Cơ điện – LKim - TN 44 ... thống phanh ABS Lịch sử ABS: - Phanh ABS giới thiệu lần vào năm 1960 máy bay thương mại Điểm bất lợi máy tính thập niên 60 lớn cống kềnh - năm 1969 hệ thống ABS lần lắp ôtô - năm 1970 hệ thống ABS. .. gửi đến ECU ABS TRC - Bộ chấp hành phanh TRC: Tạo, tích cung cấp áp suất dầu đến chấp hành ABS theo tín hiệu từ ECU ABS TRC - Bộ chấp hành phanh ABS: Điều khiển áp suất dầu đến xi lanh phanh bánh... WWW.OTO-HUI.COM Giáo trình M-40Hệ thống phanh ABS lại điều khiển đồng thời hai bánh sau, hệ thống gọi ABS kênh a Khi phanh bình thường (ABS không hoạt động) : Khi phanh xe tốc độ chậm (dưới km/h hay