- Nhiệm vụ: Bộ chấp hành ABS cú nhiệm vụ cấp hay ngắt ỏp suất dầu từ xi lanh phanh chớnh đến mỗi xi lanh bỏnh xe hoặc giảm ỏp suất trong xi lanh phanh bỏnh xe theo tớn hiệu từ ABS ECU để điều khiển mụ men phanh bỏnh xe.
- Cấu tạo: Cú nhiều kiểu bộ chấp hành ABS tuỳ thuộc vào kiểu xe, đời xe cũng như hóng xe nhưng bộ chấp hành ABS thường bao gồm cỏc van điện, bơm dầu bỡnh dầu tớch năng và cỏc van 1 chiều. Hỡnh 2.6 Cho biết cấu tạo của bộ chấp hành với loại 4 van 3vị trớ.
Hỡnh 1.20. Bộ chấp hành ABS
- Hoạt động:
+ Khi phanh bỡnh thường (ABS khụng hoạt động)
ABS khụng hoạt động trong quỏ trỡnh phanh bỡnh thường và ABS ECU khụng gửi dũng điện đến cuộn dõy của van. Do đú van 3 vị trớ bị đẩy xuống dưới tỏc dụng của lũ xo hồi vị và cửa "A" vẫn mở trong khi cửa "B" vẫn đúng.
Khi đạp phanh bỡnh thường, ỏp suất dầu trong xi lanh phanh chớnh tăng, dầu phanh đi từ xi lanh chớnh đến cửa "A" rồi đến cửa "C" trong van điện 3 vị trớ rồi tới xi lanh bỏnh xe. Dầu phanh khụng vào được bơm bởi van một chiều số 1 gắn trong mạch bơm. Khi nhả chõn phanh, ỏp suất trong xi lanh chớnh giảm làm dầu phanh
được hồi từ xi lanh bỏnh xe về xi lanh chớnh qua cửa "C" đến cửa "A" và một phần qua van một chiều số 3 trong van điện 3 vị trớ.
ABS ECU Cảm biến tốc độ bánh xe Bình dầu Cụm phanh bánh xe Van một chiều số 2 Van một chiều số 1 Xi lanh chính Cửa "A"mở Cửa "B"đóng Cửa "C" Van một chiều số 3 0 A 0 V Bơm
Tờn chi tiết Hoạt động Cửa "A" mở Van điện 3 vị trớ Cửa "B" đúng Mụ tơ bơm Khụng hoạt động
- Khi phanh gấp (ABS hoạt động)
Nếu cú bất kỳ bỏnh xe nào gần bị bú cứng khi phanh gấp, bộ chấp hành ABS sẽ điều khiển ỏp suất dầu phanh tỏc dụng lờn xi lanh bỏnh xe đú theo tớn hiệu từ ECU. Vỡ vậy bỏnh xe khụng bị bú cứng. Chế độ giảm ỏp: ABS ECU Cảm biến tốc độ bánh xe Bình dầu Cụm phanh bánh xe Van một chiều số 2 Van một chiều số 1 Xi lanh chính Cửa "A"đóng Cửa "B"mở Cửa "C" Van một chiều số 3 5 A 12 V Bơm
Tờn chi tiết Hoạt động
Van điện 3 vị trớ
Cửa "A" đúng Cửa "B" mở
Khi một bỏnh xe gần bị bú cứng, ECU gửi dũng điện 5A đến cuộn dõy của van điện, làm sinh ra một lực từ mạnh. Van 3 vị trớ chuyển động lờn phớa trờn. cửa "A" đúng trong khi cửa "B" mở. Kết quả là dầu phanh từ xi lanh bỏnh xe qua cửa "C " tới cửa "B" trong van điện 3 vị trớ và chảy về bỡnh dầu. Cựng lỳc đú, mụtơ bơm hoạt động nhờ tớn hiệu từ ECU, dầu phanh được hồi trả về xi lanh phanh chớnh từ bỡnh chứa. Mặt khỏc cửa "A" đúng ngăn khụng cho dầu phanh từ xi lanh chớnh vào van điện 3 vị trớ, đồng thời van một chiều số 1 và van một chiều số 3 cũng ngăn khụng cho dầu qua. Kết quả là ỏp suất dầu bờn trong xi lanh bỏnh xe giảm, ngăn khụng cho bỏnh xe bị bú cứng. Mức độ giảm ỏp suất dầu được điều chỉnh bằng cỏch lặp lại cỏc chế độ "giảm ỏp" và "giữ".
Chế độ giữ: ABS ECU Cảm biến tốc độ bánh xe Bình dầu Cụm phanh bánh xe Van một chiều số 2 Van một chiều số 1 Xi lanh chính Cửa "A"đóng Cửa "B"đóng Cửa "C" Van một chiều số 3 2 A 12 V Bơm
ABS ECU Cảm biến tốc độ bánh xe Bình dầu Cụm phanh bánh xe Van một chiều số 2 Van một chiều số 1 Xi lanh chính Cửa "A"đóng Cửa "B"đóng Cửa "C" Van một chiều số 3 0 A 12 V Bơm
Tờn chi tiết Hoạt động Van điện 3 vị trớ Cửa "A" đúng
Cửa "B" đúng
Mụ tơ bơm Hoạt động
Khi ỏp suất bờn trong xi lanh bỏnh xe giảm hay tăng, cảm biến tốc độ bỏnh xe gửi tớn hiệu bỏo rằng tốc độ bỏnh xe đó đạt đến giỏ trị mong muốn. ABS ECU sẽ cấp dũng điện 2A đến cuộn dõy của van điện để giữ ỏp suất trong xi lanh bỏnh xe khụng đổi.
Khi dũng điện cấp cho cuộn dõy của van bị giảm từ 5A (ở chế độ giảm ỏp) xuống cũn 2A (ở chế độ giữ), lực điện từ sinh ra trong cuộn dõy cũng giảm. Van điện 3 vị trớ dịch chuyển xuống vị trớ giữa nhờ lực của lũ xo hồi vị làm cửa "B" đúng.
Tờn chi tiết Hoạt động Van điện 3 vị trớ Cửa "A" mở Cửa "B" đúng
Mụ tơ bơm Hoạt động
Khi thụng tin được đưa về ABS ECU từ cỏc cảm biến bỏnh xe nếu ABS ECU nhận thấy tốc độ bỏnh xe tăng lờn thỡ ABS ECU sẽ quyết định tăng ỏp suất trong xi lanh bỏnh xe để tạo lực phanh lớn ABS ECU sẽ ngắt dũng điện cấp cho cuộn dõy van điện. Vỡ vậy cửa "A" của van điện 3 vị trớ sẽ mở cũn cửa "B" của van điện 3 vị trớ đúng. Nú cho phộp dầu trong xi lanh phanh chớnh chảy qua cửa "A" đến cửa "C" trong van điện 3 vị trớ đến xi lanh bỏnh xe, mức độ tăng ỏp suất cần được điều khiển nhờ lặp lại cỏc chế độ tăng ỏp và giữ.
a. Van điện
Trong hệ thống phanh chống hóm cứng thụng thường được trang bị hai loại van điện:
- Van điện hai vị trớ (2- positsion solenoid valve) điều khiển ỏp lực phanh từ xilanh chớnh đến xilanh bỏnh xe chỉ tăng hoặc giảm mà thụi.
- Van điện ba vị trớ (3-position solenoid valve) điều khiển ỏp lực phanh từ xi lanh chớnh đến xilanh bỏnh xe ngoài tăng và giảm cũn cú thờm trường hợp ỏp lực phanh trong cỏc xilanh con khụng đổi. Về mặt cấu tạo thỡ van điện hai vị trớ và van điện ba vị trớ khụng cú gỡ khỏc nhau chỳng bao gồm cỏc bộ phận chớnh sau:
- Cuộn dõy: dựng tạo ra lực từ đúng mở cỏc van dầu khi nhận được sự điều khiển của ECU.
- Lừi thộp từ và cơ cấu cỏc lũ xo để đúng mở cỏc mạch dầu do tỏc động của cuộn dõy.
Mối quan hệ giữa cường độ dũng điện điều khiển, ỏp lực phanh, gia tốc xe, tốc độ bỏnh xe trong hệ thống phanh ABS sử dụng van điện ba vị trớ như sau:
Khi phanh bỡnh thường thỡ ECU chưa hoạt động nhưng khi ỏp lực phanh tăng và tốc độ bỏnh xe giảm, nếu khả năng hóm cứng xảy ra thỡ ECU sẽ làm việc.
Hỡnh 1.21. Mối quan hệ cỏc yếu tố trong hệ thống phanh ABS
Khoảng A trờn hỡnh vẽ khụng thể hiện ECU nhận biết bỏnh xe bị trượt lờ nờn điều khiển van điện ở vị trớ giảm ỏp lực phanh, dũng điện ECU gửi đến cuộn dõy khoảng 5A, vỡ vậy mà ỏp lực phanh ở xilanh con giảm sau đú ECU tiếp tục điều khiển van điện giữ ỏp lực phanh và tiếp tục nhận biết sự thay đổi của tốc độ bỏnh xe.
Bắt đầu tại khoảng B tốc độ bỏnh xe bắt đầu tăng lờn nờn vỡ vậy mà gia tốc mang giỏ trị dương. ECU tiếp tục điều khiển tăng ỏp lực phanh và giữ ỏp lực phanh một cỏch liờn tục đú là phần B của đồ thị giỳp cho bỏnh xe tiếp tục giảm tốc độ nhanh hơn.
Nhưng ỏp lực phanh cứ tăng dần cú thể làm cho bỏnh xe bị hóm cứng lần nữa nờn ECU lại điều khiển giảm ỏp lực phanh (phần C trờn đồ thị), sau đú tiếp tục giữ ỏp lực phanh, tốc độ bỏnh xe lại tăng lờn.
Khụng đủ ỏp lực phanh để dừng bỏnh xe nờn ECU lại tiếp tục tăng ỏp lực phanh (phần D trờn đồ thị). Quỏ trỡnh này lặp đi lặp lại liờn tục cho đến khi tốc độ bỏnh xe nhỏ hơn 8km/h .
b. Bơm điện ABS
Bơm điện được trang bị trờn hệ thống phanh ABS bằng cỏch đẩy dầu từ bơm điện được trang bị trờn hệ thống phanh ABS bằng cỏch đẩy dầu từ xilanh bỏnh xe hồi về xilanh chớnh khi giảm ỏp lực phanh mặc khỏc làm tăng ỏp lực dầu ở xilanh chớnh, thuận lợi cho việc tăng ỏp lực phanh của hệ thống nhất là khi người tài xế đạp mạnh pedal
* Đặc điểm cấu tạo bơm điện ABS
Như bất kỳ một loại bơm điện nào bao gồm phần dẫn động và phần bơm dầu
Hỡnh 1.22. Bơm điện ABS
- Phần dẫn động gồm một mụ tơ điện một chiều cú thành phần rụto và stato dựng dẫn động bơm làm việc.
- Phần bơm dầu gồm một đường vào và một đường ra. Bơm hoạt động nhờ vào sự điều khiển từ ECU.
* Nguyờn lý làm việc
Dũng điện được gửi tới cỏc cuộn dõy trong bơm tạo ra lực từ dẫn động làm rụto quay.
Khi hệ thống ABS cần giảm ỏp lực phanh thỡ van điện mở dầu trở về bộ tớch năng, đầu vào của bơm nối đường tới của bộ tớch năng, nếu ỏp lực trong bộ tớch năng lớn làm cho bỏnh xe cú thể bị hóm cứng thỡ lỳc này ECU điều khiển cung cấp nguồn cho bơm làm việc để đẩy dầu từ bộ tớch năng về xilanh chớnh tiếp tục giảm ỏp lực phanh.
* Sơ đồ mạch điện điều khiển của bơm.
CHƢƠNG 2. TÍNH TOÁN LỰC PHANH VÀ CÁC LỰC TÁC DỤNG TRONG QUÁ TRèNH PHANH