2.7.1.Cơ cấu chấp hành loại van 2 vị trí trong bộ chấp hành có các đặc điểm.
-Tần số làm việc cao . Tần số điều khiển thay đổi áp suất trong hệ thống phụ thuộc vào kết cấu của bộ chấp hành.
-Chuyển vị trí nhanh.
-Điều khiển bằng điện áp 12V cấp đến các van điện.
-Một mô đun 2 van 2 vị trí thực hiện chức năng đóng và mở đường dầu và thực hiện dễ dàng các chức năng tăng áp, giữ áp và giảm áp của mạch điều chỉnh áp suất.
-Mỗi van chỉ bao gồm 2 vị trí đối ngược nhau (ON, OFF), tương ứng với các trạng thái cấp và ngắt đường dầu qua một van khi con trượt di chuyển trong vỏ. Mạch logic điều khiển này phù hợp với hệ cấp tín hiệu ở hai mức, nâng cao độ tin cậy của hệ thống, rút ngắn khoảng thời gian chậm tác dụng và nâng cao tần số điều khiển.
-Hệ thống ABS có nhiều khả năng tổ hợp với các tính năng khác (BAS, TRC,…),bằng cách gia tăng thêm số lượng mô đun điều chỉnh.
2.7.2.Chức năng của cơ cấu chấp hành ABS (ABS Modulator Valve)
Cơ cấu chấp hành thuỷ lực có chức năng cung cấp hay ngắt áp suất dầu tối ưu đến các xy lanh phanh bánh xe theo sự điều khiển của hộp điều khiển điện tử ECU tránh hiện tượng bị hãm cứng bánh xe khi phanh. Cơ cấu chấp hành thuỷ lực là thiết bị tạo ra chu kì phanh. Xe Toyota innova sử dụng loại van 2 vị trí.
2.7.3.Cấu tạo.
Bộ chấp hành thuỷ lực có chức năng cung cấp áp suất dầu tối ưu đến các xylanh phanh bánh xe theo sự điều khiển của hộp điều khiển điện tử ECU tránh hiện tượng bị hãm cứng bánh xe khi phanh.
Cấu tạo của một bộ chấp hành thuỷ lực gồm có các bộ phận chính sau: các van điện từ, motor điện dẫn động bơm dầu, bơm dầu và bình tích áp, rơ le bơm, rơ le van điện từ.
Hình 2-19: Bộ chấp hành thuỷ lực.
1.Vít; 2- Tấm chắn; 3. Rơ le động cơ bơm; 4. Rơ le solenoid; 5. Động cơ bơm a.Van điện từ.
Van điện từ trong bộ chấp hành là loại 2 vị trí. Cấu tạo chung của một van điện từ gồm một cuộn dây điện, lõi van, các cửa van và van một chiều. Van điện từ có chức năng đóng mở các cửa van theo sự điều khiển của ECU để điều chỉnh áp suất dầu đến các xylanh bánh xe.
b.Motor điện và bơm dầu.
Một bơm dầu kiểu piston được dẫn động bởi một motor điện có chức năng đưa ngược dầu từ bình tích áp về xylanh chính trong các chế độ giảm và giữ áp. Bơm được chia ra làm hai buồng làm việc độc lập thông qua hai piston trái và phải được điều khiển bằng cam lệch tâm, các van một chiều chỉ cho dòng dầu đi từ bơm về xylanh chính.
Hình 2-20: Bơm và cụm van điện từ
c.Bình hồi dầu.
Bình tích áp chứa dầu hồi về từ xylanh phanh bánh xe, nhất thời làm giảm áp suất dầu ở xylanh phanh bánh xe.
d.Bàn đạp
Để giảm tốc độ hoặc dừng chuyển động của xe, người lái sẽ tác dụng lực lên bàn đạp. Thành phần này mà người lái nhấn bằng chân được gọi là bàn đạp phanh. Nó được kết nối với xi lanh chủ thông qua một dây cơ hoặc thanh liên kết.
e.Xi lanh chủ
Một đơn vị quan trọng của mọi hệ thống phanh chuyển đổi lực tác dụng lên bàn đạp thành áp suất thủy lực. Các chức năng cơ bản của xi lanh chủ bao gồm áp suất phát triển. Cân bằng áp suất cần thiết để phanh, ngăn ngừa các chất gây ô nhiễm như không khí và nước, … Các thành phần xi lanh Master Master là vỏ, bình chứa, pít-tông, cốc cao su, van kiểm tra áp suất, v.v.
f.Xi lanh bánh xe
Xi lanh bánh xe có nhiệm vụ chuyển đổi áp suất thủy lực sang áp suất cơ học được sử dụng để đẩy giày phanh về phía trống. Xi lanh bánh xe bước và xi lanh bánh xe piston đơn là hai loại chính của xi lanh bánh xe.
g.Đường phanh & Vòi
h.Đường phanh hoặc ống được sử dụng để truyền chất lỏng áp suất cao giữa các thành phần khác nhau. Trong hai, đường phanh là cứng nhắc và được xây dựng bằng cách sử dụng ống thép hai bức tường. Trong khi đó các ống phanh là linh hoạt có thể được di chuyển.
j.Dầu phanh
Dầu phanh là phương tiện truyền áp lực đến xi lanh bánh xe. Điểm đóng băng thấp, dung sai nước, bôi trơn. Không ăn mòn, độ nhớt thích hợp và điểm sôi cao là những đặc tính cần thiết cho dầu phanh thủy lực .
k.Trống phanh
Đó là một trống tròn nhỏ chứa một bộ giày phanh bên trong nó. Các giày phanh được hỗ trợ trên một tấm phía sau được bắt vít vào vỏ trục. Điều này sẽ xoay cùng với các bánh xe và khi người lái áp dụng phanh. Đôi giày sẽ đến gần trống hơn và sẽ chống lại sự quay của bánh xe.
l.Phanh đĩa
Nó chứa một rôto kim loại hình đĩa được bắt vít vào hốc bánh xe. Vì vậy, cánh quạt kim loại này sẽ quay trong bánh xe. Trong khi nhấn bàn đạp phanh, má phanh sẽ bị ép vào đĩa và làm chậm xe.
2.7.4.Nguyên lý hoạt động của cơ cấu chấp hành thuỷ lực loại van điện 2 vị trí trên xe Toyota innova 2010.
Sơ đồ hệ thống thủy lực của phanh ABS trình bày trên (hình 2.21). Cơ cấu chấp hành của ABS xe toyota innova 2010 sử dụng các van điện từ hai vị trí. Có hai loại van: van giữ áp và van giảm áp ( hình 2.22a và 2.22b).
Van giữ áp điều khiển đóng mở đường dầu từ xy lanh phanh chính tới xy lanh phanh bánh xe. Ở trạng thái bình thường van giữ áp ở trạng thái mở, khi cấp dòng điện cho cuộn dây điện từ của van, lực từ hóa tác dụng hút lõi thép, thắng lực lò xo và đóng van, ngăn không cho dầu từ xy lanh chính tới xy lanh bánh xe. Van giảm áp điều khiển đóng mở đường dầu từ xy lanh phanh bánh xe tới bình tích áp. Bình thường van giảm áp ở trạng thái đóng, khi có dòng điện chạy qua cuộn dây, lực từ tác dụng lên lõi thép từ thắng lực đẩy của lò xo và mở van. Dầu từ xy lanh phanh bánh xe qua van giảm áp chảy vào bình tích áp, làm giảm áp suất trong xy lanh phanh bánh xe.
Hình 2-21: Sơ đồ các van điện từ của hệ thống phanh ABS 4 kênh dùng van điện từ 2 vị trí.
1.Bàn đạp phanh; 2. Trợ lực phanh; 3. Xy lanh phanh chính; 4. Bộ chấp hành ABS;
5,7. Van một chiều; 6. Bơm; 8. Bình tích áp; 9,10,11,12. Các cơ cấu phanh bánh xe;
13. Van giảm áp; 14. Van giữ áp; 15. Van một chiều Quá trình phanh chia ra các pha tăng áp, giữ áp, giảm áp:
+ Khi người lái tác dụng lực lên bàn đạp phanh, áp suất trong xy lanh phanh chính tăng, lúc này bộ ABS chưa làm việc, van giảm áp ở trạng thái đóng, van giữ áp ở trạng thái mở, bơm không hoạt động (hình 2.22). Hệ thống hoạt động như ở hệ thống phanh thông thường.
Hình 2-22: Van giữ áp Hình 2-23: Van giảm áp
Hình 2-24: Giai đoạn tăng áp, ABS chưa hoạt động
+ Chế độ giữ áp: tín hiệu vận tốc bánh xe được liên tục gửi về ECU, khi độ trượt của bánh xe đạt giới hạn điều chỉnh, ECU xuất tín hiệu đến điều khiển van giữ áp và bơm. Van giữ áp tác động duy trì áp suất không đổi trong xy lanh phanh bánh xe trong khi lực tác dụng lên bàn đạp phanh của người lái vẫn tăng (hình 2.23).
+ Chế độ giảm áp: khi độ trượt của bánh xe đạt đến ngưỡng điều chỉnh trên, ECU cấp điện điều khiển cả van giữ áp và giảm áp và bơm. Van giữ áp đóng để cách ly áp suất trên đường từ xy lanh chính đến xy lanh phanh bánh xe. Van giảm áp mở để cho một lượng dầu từ xy lanh phanh bánh xe trở về bình tích năng, nhờ thế áp suất dẫn động trong xy lanh bánh xe giảm, tránh cho bánh xe bị hãm cứng (hình 2.24)
Hình 2-25: Pha giữ áp, ABS hoạt động
Hình 2-26: Pha giảm áp, ABS hoạt động
+ Chế độ tăng áp: khi độ trượt bánh xe giảm xuống tới giới hạn điều chỉnh dưới, ECU ngắt tín hiệu điều khiển tới các van giữa và giảm áp. Van giảm áp đóng lại ngăn cách đường dầu từ xy lanh phanh bánh xe quay về bình tích áp. Van giữ áp mở cho phép đường dầu từ xy lanh chính tăng áp cho xy lanh phanh bánh xe, đồng thời bơm làm việc để giúp quá trình tăng áp nhanh (hình 2.25)
Chu trình giữ áp, giảm áp, tăng áp cứ lặp lại duy trì cho độ trượt các bánh xe được điều chỉnh trong vùng làm việc tối ưu, tăng hiệu quả và tính ổn định hướng chuyển động của xe trong quá trình phanh.
Hình 2-27: Pha tăng áp, ABS hoạt động
Bảng 2-1:Bảng trạng thái làm việc của các van và bơm dầu