Van chấp hành ABS có nhiệm vụ điều khiển áp suất khí nén trong bầu phanh, nhằm thực hiện các pha tăng áp, giảm áp và giữ áp, giúp nâng cao khả năng ổn định hướng chuyển động của ô tô khi phanh và hiệu quả phanh.
• Phương án bố trí :
Hệ thống ABS trên xe tải sử dụng hệ thống phanh khí nén rất đa dạng, được phân
loại theo số cảm biến (Sensor – S) và số van chấp hành ABS (Modulator – M) [48] như: 4S/4M, 6S/4M, 6S/6M …
Với xe nghiên cứu, hệ thống ABS có thể bố trí các phương án 2S/2M, 4S/3M, 4S/4M. Phương án 2S/2M sử dụng một cảm biến xác định tình trạng lăn của bánh xe cầu trước, một cảm biến xác định tình trạng lăn của bánh xe cầu sau. Hai bánh xe ở cầu trước được điều khiển chung bởi một van chấp hành ABS, các bánh xe ở cầu sau được điều khiển bởi một van chấp hành ABS khác. Phương án thiết kế này đơn giản nhất, có số lượng cảm biến và van chấp hành ABS ít nhất. Tuy nhiên, các bánh xe trên cùng một cầu được điều khiển chung nên không sử dụng hết khả năng bám của từng bánh xe. Hơn nữa tình trạng lăn của các bánh xe trên cùng một cầu được xác định bằng một cảm biến nên có thể xác định sai trạng thái lăn của từng bánh xe, dẫn đến nguy cơ điều khiển không phù hợp. Phương án 4S/3M sử dụng 4 cảm biến để xác định tình trạng lăn của từng bánh xe, tuy nhiên chỉ có 3 van chấp hành ABS. Các bánh xe ởcầu trước được điều khiển độc lập, các bánh xe ở cầu sau được điều khiển chung. Phương án này phân bố lực phanh trên cầu sau tương đối đồng đều nhưng không sử dụng tối đa được khả năng phanh của từng bánh xe.
NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE HIỆN ĐẠI 74
Phương án 4S/4M sử dụng 4 cảm biến và 4 van chấp hành ABS, giúp xác định được chính xác tình trạng lăn của từng bánh xe, điều khiển độc lập từng bánh xe nên sử dụng được tối đa khả năng phanh tại từng bánh xe. Nhờ đó nâng cao được hiệu quả hiệu quả phanh. Hơn nữa, khi xuất hiện sự sai lệch lực phanh trên các bánh xe của cùng một cầu, bên bánh xe có hệ số bám cao sẽ được điều khiển làm giảm áp suất phanh, hạn chế nguy cơ quay thân xe, tăng độ ổn định cho xe ô tô khi phanh.Nhờ các ưu điểm vượt trội trên, xe nghiên cứu được lắp đặt theo phương án bố trí ABS kiểu 4S/4M như hình 4.3
Hình 4. 3 Phương án bố trí ABS kiểu 4S/4M trên xe nghiên cứu • Hoạt động của van chấp hành ABS:
Trường hợp ABS không hoạt động:
Van chấp hành ABS lúc này đóng vai trò như một đoạn đường ống dẫn khí nén. Trạng thái của van điện từ điều khiển cấp khí, xả khí và đường đi của khí nén trong van ABS khi ABS không kích hoạt như hình 4.4.
NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE HIỆN ĐẠI 75
Hình 4. 4 Trạng thái van chấp hành ABS khi không làm việc
Trường hợp ABS hoạt động ở pha tăng áp :
Trường hợp van chấp hành ABS hoạt động ở pha tăng áp, trạng thái của các van điện từ và đường đi của khí nén trong van giống hệt trường hợp van chấp hành ABS không hoạt động. Không có dòng điện điều khiển các van điện từ điều khiển cấp khí và xả khí. Hoạt động của các van điện từ và đường đi của khí nén trong van chấp hành ABS như hình 4.4.
Trường hợp ABS hoạt động ở pha giảm áp:
Để thực hiện giảm áp suất trong bầu phanh, van chấp hành ABS đóng đường cấp khí vào bầu phanh bằng cách đóng van màng điều khiển cấp khí. Mặt khác van chấp hành ABS mở đường xả khí từ bầu phanh ra môi trường thông qua việc mở van màng điều khiển xả khí. Để thực hiện được điều đó, bộ điều khiển cấp dòng điện điều khiển vào van điện từ điều khiển cấp khí và van điện từ điều khiển xả khí. Hoạt động của các van điện từ và đường đi của khí nén trong van chấp hành ABS như hình 4.5
NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE HIỆN ĐẠI 76
Hình 4. 5 Trạng thái van chấp hành ABS trong pha giảm áp
Trường hợp ABS hoạt động ở pha giữ áp:
Để thực hiện trạng thái giữ nguyên áp suất trong bầu phanh, van chấp hành ABS đóng đường cấp khí vào bầu phanh bằng cách đóng van màng điều khiển cấp khí, đồng thời đóng đường xả khí từ bầu phanh ra môi trường thông qua việc đóng van màng điều khiển xả khí. Khí nén trong bầu phanh bị cô lập, áp suất khí nén sẽ được giữ nguyên trong pha này. Để thực hiện được điều đó, bộ điều khiển cấp dòng điện điều khiển vào van điện từ điều khiển cấp khí và cắt dòng điện điều khiển vào van điện từ điều khiển xả khí. Hoạt động của van điện từ và đường đi của khí nén trong van chấp hành ABS như hình 4.6.
NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE HIỆN ĐẠI 77
Từ kết cấu và hoạt động của van chấp hành ABS trên, nhận thấy các trạng thái tăng áp, giảm áp, giữ áp được điều khiển bởi 2 van: van điện từ điều khiển cấp khí và van điện từ điều khiển xả khí. Bảng trạng thái sau thể hiện hoạt động của van chấp hành ABS khi điều khiển ON/OFF các van điện từ.
Hình 4. 6 Trạng thái van chấp hành ABS trong pha giử áp
NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TRÊN XE HIỆN ĐẠI 78