2. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp
2.2.Nguyên lý hoạt động:
Đặc tính phanh và nguyên tắc hoạt động của hệ thống ABS+BAS mơ tả trên đồ thị hình.
Phần cơ khí sử dụng xilanh cĩ trợ lực chân khơng tiếp nhận yêu cầu phanh của lái xe. Khi lái xe đạp phanh bình thường, áp suất phanh tăng dần theo quy luật trợ lực do lái xe tác động.
Khi lái xe đạp phanh khẩn cấp, áp suất sinh ra sau xilanh chính khơng tăng kịp, hệ thống điều khiển nhanh chĩng chuyển mạch tới mức áp suất cao hơn. Quá trình xảy ra sự chậm trễ chuyển mạch rất ngắn và áp suất dầu gia tăng nhanh tới ngưỡng của giá trị điều chỉnh độ trượt. Quá trình giảm áp và tăng áp xảy ra trong một vài chu trình điều chỉnh ở vùng lân cận độ trượt yêu cầu, tốc độ ơ tơ nhanh chĩng giảm xuống, cho tới khi đảm bảo sự tương thích giữa hành trình bàn đạp và áp suất của hệ thống, kết thúc pha 1. Trong thời gian thực hiện phanh này, áp suất phanh đạt ở giá trị cao, độ trượt bánh xe trong giới hạn tối ưu của ABS nên giảm nhỏ được quãng đường phanh.
Mỗi khi áp suất đo được nhỏ hơn giá trị yêu cầu (nhả chân phanh) hệ thống nhận biết được yêu cầu của lái xe và giảm dần áp suất phanh (pha 2). Trong trường hợp đĩ ECU – ABS + BAS tác dụng chuyển mạch điều khiển sang chế độ phanh theo thơng thường (theo kiểu A hay Kiểu B). Sự điều chỉnh được chuyển êm dịu
theo tín hiệu áp suất đo được và tạo điều kiện. Lái xe lại tiếp tục phanh với các hệ thống khơng cĩ thiết bị hỗ trợ.
2.2.1. Hỗ trợ trực tiếp xilanh chính (Kiểu A)
Phần cơ khí sử dụng xilanh cĩ trợ lực chân khơng tiếp nhận yêu cầu phanh của lái xe. Trong trạng thái điều khiển bình thường của bàn đạp phanh, lực trợ lực phanh thơng thường xuất hiện. Khi lái xe đạp phanh nhanh khẩn cấp van điện từ 7 làm việc tăng thêm lực đẩy cho cần đẩy pittơng xilanh chính tạp áp lực dầu tới cĩ mức cao hơn.
Sơ đồ một hệ thống thủy lực ABS + BAS kiểu A mơ tả ở hình.
Hình 2.5: Sơ đồ một hệ thống thủy lực ABS + BAS
Hệ thống sử dụng 8 van 2 vị trí với bộ trợ lực cĩ bố trí cảm biến tốc độ bàn đạp, cảm biến áp suất và một cụm van điện từ bên trong bộ trợ lực phanh.
Nhìn chung tồn hệ thống khơng cĩ nhiều sai khác về nguyên lý so với hệ thống ABS thơng thường. Đặc tính làm việc của hệ thống phụ thuộc vào sự kích hoạt làm việc của cụm van điện từ. Độ chậm tác động của hệ thống khi chuyển sang chế độ hỗ trợ nhanh hơn, nhưng hiệu quả đạt được áp suất cao nhất chậm.
Hệ thống sử dụng 8 van 2 vị trí với bộ trợ lực cĩ bố trí cảm biến tốc độ bàn đạp, cảm biến áp suất và một cụm van điện từ bên trong hõ trợ lực phanh.
Nhìn chung tồn bộ hệ thống khơng cĩ nhiều sai khác về nguyên lý so với hệ thống ABS thơng thường. Đặc tính làm việc của hệ thống phụ thuộc vào sự kích hoạt làm việc của cụm van điện từ.
2.2.2. Hỗ trợ từ bơm dầu (Kiểu B)
Cảm biến đĩng mạch phanh, cảm biến hành trình bàn đạp, cảm biến áp suất sau xilanh chính giống như kiểu A, ở kết cấu này sự tiếp nhận yêu cầu phanh của lái xe xảy ra nhờ hành trình bàn đạp và áp suất trên đường dầu kích hoạt hiệu quả của trợ lực phanh.
Trong trạng thái điều khiển bình thường của bàn đạp phanh, lực trợ lực phanh thơng thường xuất hiện. Khi sự thay đổi hành trình bàn đạp nhanh hơn các giá trị yêu cầu thiết bị hỗ trợ được kích hoạt làm việc. Nếu lái xe hạ thấp lực bàn đạp dưới hành trình kích hoạt, thiết bị hỗ trợ được ngắt. Lái xe lại cĩ thể phanh xe khơng cĩ tác dụng hỗ trợ phụ (khơng cĩ hiện tượng nháy bàn đạp phanh).
Sơ đồ khối rút gọn một nhánh của hệ thống phanh ABS+BAS kiểu B mơ tả trên hình. Bộ phận chấp hành của hệ thống ABS cĩ thêm một cụm van điện từ chuyển mạch hỗ trợ phanh khẩn cấp được điều khiển bởi ECU – ABS. Van chuyển mạch BAS được đặt trong bộ thuỷ lực nằm giữa xilanh chính và bộ thuỷ lực.
Khi ECU điều khiển trượt xác định người lái đang thực hiện chế độ phanh khẩn cấp, ECU – ABS ngắt dịng điện cấp đến van điện từ chuyển mạch hỗ trợ phanh, đĩng mạch dầu từ xilanh chính. Bơm dầu cung cấp dầu từ xilanh các bánh xe tạo nên áp lực dầu lớn để hỗ trợ phanh khẩn cấp.
Các bánh xe được làm việc với áp suất cao, đồng thời với mạch điều khiển ABS thơng thường
Sau khi xác định hết thời gian hỗ trợ phanh, ECU gửi dịng điện đến đĩng van chuyển mạch để ngắt dịng thuỷ lực từ bơm đến xylanh bánh xe. Trạng thái phanh trở lại như chưa phanh gấp.
Van an tồn BAS cĩ kết cấu là van điều áp, sẽ được mở phụ thuộc vào diễn biến của sự thay đổi áp suất theo các quá trình giữ, giảm áp yêu cầu, nhằm bảo đảm áp suất dầu trong xylanh bánh xe khơng vượt quá mức giới hạn.
BAS loại này cũng đặt thời gian hỗ trợ và mức hỗ trợ để làm cho cảm giác về phanh càng tự nhiên càng tốt bằng cách điều chỉnh hỗ trợ theo yêu cầu:
1. Trong trường hợp phanh khẩn cấp (thời gian ngắn) nhưng áp suất dầu phanh mong muốn khơng đủ lớn.
2. Khi cĩ hỗ trợ của BAS, dựa trên tốc độ đạp phanh, bộ điều khiển trung tâm tính toán để bộ chấp hành thực hiện tăng lực phanh lớn trong thời gian ngắn. Trong khoảng thời gian tiếp theo áp suất dầu phanh cĩ thể giảm nhỏ hơn giai đoạn đầu.
3. Khi BAS đã hoạt động, nếu người lái xe nhả bàn đạp chân phanh cĩ chủ ý, hệ thống sẽ giảm mức độ trợ giúp.
Ở tốc độ 100 km/h, với các điều kiện tương đương, thử nghiệm so sánh cho thấy việc sử dụng BA giúp rút ngắn quãng đường phanh từ 46 m (khơng hỗ trợ) cịn 40 m.