1. Lý do chọn đề tài
4.2. Ưu khuyết điểm của hệthống phanh ABS
và hệ thống phanh ABS.
Tốc độ bánh xe và tốc độ xe gần như nhau, khi tốc độ bánh xe trở về không cũng là lúc xe dừng lại coi như bánh xe không bị bó cứng và trượt trên mặt đường nửa. Khi phanh đột ngột, áp lực phanh cực đại nếu bánh xe nào giảm tốc độ quá nhanh thì áp lực dầu sẽ được giảm xuống để bánh xe không bị hãm cứng , sau đó thì bánh xe tăng tốc trở lại do lực phanh giảm. ABS lại tác động làm tăng và giữ áp lực dầu sao cho tốc độ bánh xe và tốc độ xe tương ứng với nhau cho đến lúc dừng hẳn.
Sự tăng và giảm áp lực xảy ra trong phạm vi nhỏ và tần số không lớn lắm nên tốc độ xe hầu như giảm đều, còn tốc độ bánh xe tăng giảm khi áp lực điều khiển thay đổi.
1) Ưu Điểm: - Mang tính hiện đại
- Quóng đường phanh ngắn
- Có tính an toàn cao, ổn định lái, ổn định hướng
- Xe chạy trên đường trơn trượt có thể ổn định trong khi phanh… 2) Khuyết Điểm:
- Kết cấu phứt tạp, khú bảo quản, sửa chữa ,lắp ráp - Các bộ phận thay thế phải đúng loại theo nhà chế tạo - Đòi hỏi người thợ phải có tay nghề cao, kinh nghiệm
Chương III. Kết cấu và quá trình làm việc của hệ thống phanh ABS.
1.Sơ đồ chung của hệ thống phanh ABS.
1.1. Các bộ phận cơ bản của hệ thống phanh ABS.
Hệ thống ABS ngày nay bố trí trên xe rất đa dạng, mỗi hãng xe đều có cách thiết kế riêng. Chính vì vậy mà mỗi loại xe có cách bố trí và cấu tạo hệ thống ABS cũng rất khác nhau. Các cụm chính của hệ thống phanh ABS gồm có: Bàn đạp phanh, bộ cường hoá lực phanh, xilanh chính, cơ cấu phanh ở bánh xe… Đó là các cụm giống như hệ thống phanh chung. Ngoài ra còn có thêm:
- Cụm điều khiển điện tử (ECU: electronic control unit): Được xem như một bộ não của hệ thống ABS. Tiếp nhận thông tin từ hệ thống các cảm biến tức là xác định được tốc độ của bánh xe hoặc gia tốc chậm dần khi phanh, do các cảm biến gởi đến từ đó xử lý thông tin và gửi tín hiệu đến bộ điều khiển thuỷ lực (HCU).
- Cụm điều khiển thuỷ lực (HCU: hydraulic control unit ) nhận tín hiệu từ ECU gửi đến, HCU đóng mở mạch dầu để tăng, giảm hay giữ áp lực phanh đến các bánh xe cho phù hợp nhằm thực hiện chức năng chống hãm cứng.
- Hệ thống các cảm biến (sensor): nhận tín hiệu gửi về ECU, từ đó ECU có thông tin để điều khiển quá trình chống hãm cứng. Thông thường trên xe có trang bị một số loại cảm biến sau:
Cảm biến gia tốc khi phanh (acceleration sensor ). Cảm biến trọng lực G (force sensor).
Cảm biến hành trình pedal phanh (brake pedal travel switch). Cảm biến mức dầu ( fuild level switch ).
Thông thường chỉ cần cảm biến tốc độ bánh xe là đủ nhưng để tăng tính ưu việt của hệ thống phanh một số xe còn trang bị thêm cảm biến gia tốc (acceleration sensor) hay cảm biến trọng lực G (force sensor)
.
H. 3.1.Sơ đồ cấu tạo của hệ thốnh phanh ABS
1. Cảm biến tốc độ bánh xe ; 2. Bộ điều khiển thuỷ lực; 3. Bộ điều khiển trung tâm; 4. Xilanh chính ; 5. Đèn báo
Trong ABS còn có nguồn năng lượng bổ sung như bình dự trữ dầu thấp áp, bơm dầu, các van an toàn…
1.1.2. Cụm điều khiển điện tử.
của của xe từ các cảm biến cung cấp căn cứ vào đó mà tính toán khả năng hãm cứng của bánh xe khi phanh. Từ các thông số tính toán được, ECU so sánh với các thông số có sẵn do nhà chế tạo định trước ở bên trong ECU. Sau cùng ECU quyết định tính năng làm việc của cả hệ thống.
Đặc điểm cấu tạo rất phứt tạp, mỗi hãng luôn có một đặc trưng riêng và còn tuỳ thuộc vào từng loại xe.
Nguyên lý hoạt động của ECU:
Khi có tín hiệu phanh, tín hiệu tốc độ bánh xe, đối với một số xe còn có thêm tín hiệu gia tốc hay tín hiệu trọng lực … Từ hệ thống các cảm biến gửi đến thì ECU nhận được bởi mạch điện nhận tín hiệu các tín hiệu này đuợc chuyển sang khối điều khiển để tiến hành tính toán khả năng hãm cứng của bánh xe và tiến hành so sánh với các giá trị có trong ngưỡng bộ nhớ ECU. Sau đó quyết định của cụm vi xử lí chính được đưa tới mạch xuất tín hiệu và được khuyếch đại để đưa tới các bộ phận thi hành chức năng chống hãm cứng theo sơ đồ sau:
Khối điều khiể nAB S Cảm biến tốc độ
bánh sau, bên trái
Công tắc đèn stop Tín hiệu ra đến bộ tự kiểm tra Cảm biến tốc độ bánh trước, bên phải Cảm biến tốc độ bánh sau, bên phải Cảm biến tốc độ bánh trước, bên trỏi Bộ truyền động thuỷ lưc Đèn báo ABS Tín hiệu đầu ra Tín hiệu đầu vào Rơ le ABS
H.3.2.Lựơc đồ khối của khối điều khiển ABS với các tín hiệu đầu vào, đầu ra.
Tất cả các quá trình làm việc ở trên, được kiểm tra theo dõi bởi bộ vi xử lý. Bộ phận vi xử lý tiếp nhận các tín hiệu của quá trình nhập, tính toán cũng như xuất tín hiệu, nên kiểm tra quá trình đó một cách chính xác. Nếu có sai sót bộ phận này sẽ xuất tín hiệu để báo. Ngoài ra: bộ kiểm tra vi xử lý còn có các chức năng tự kiểm tra, kiểm tra lúc bắt đầu nhận tín hiệu và chẩn đoán các bộ phận hư hỏng của toàn bộ hệ thống ABS.
Trong ECU còn có bộ ổn định điện áp. Điện áp từ bình đến ECU
được ổn định, do đó ECU làm việc ổn định và tăng độ chính xác trong quá trình điều khiển.
Đặc biệt các bộ phận vi xử lý trong ECU có mối liên hệ rất chặt chẽ chính vì vậy mà ECU làm việc rất chính xác và hiệu quả.
Theo sơ đồ của mạch điều khiển chống hãm cứng thì sau khi mở công tắc điện, ECU được cung cấp điện và tiến hành một số chức năng kiểm tra ban đầu cho hệ thống ABS. Nếu có sai sót thì hệ thống ABS không hoạt động và ngược lại. ECU tiến hành tính toán, kiểm tra khả năng hãm cứng của bánh xe.
Qua kết quả nhận được ECU tiến hành lựa chọn:
- Nếu phanh thường thì bánh xe không có khả năng chống hãm cứng nên hệ thống chống hãm cứng bị ngắt.
- Nếu bánh xe có khả năng bị hãm cứng bộ vi xử lý chính tiến hành phân tích so sánh với các ngưỡng giá trị cài sẵn trong bộ nhớ của ECU rồi đưa ra quyết định và chuyển đến bộ phận phân tích, bộ phận phân tích đưa tín hiệu đến các bộ phận thi hành chức năng chống hãm cứng như van điện và bơm ABS để thực hiện chức năng chống hãm cứng.
Chu trình trên được lặp đi lặp lại liên tục cho đến khi tín hiệu gửi đến từ các cảm biến cho biết tình trạng của bánh xe không còn có khả năng chống hãm cứng thì ECU ngắt tín hiệu cung cấp. Cả hệ thống chống hãm cứng trở trạng thái bình thường không hãm cứng.
Với sự trang bị của hệ thống phanh ABS thì hiệu quả phanh, tính ổn định khi phanh được nâng cao. Tuy nhiên tránh lắp lẫn ECU của các loại xe với nhau, điều đó giảm độ chính xác của ECU.