CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN XE KIA CERATO 2016
2.2. Hệ thống phanh ABS trên xe Kia Cerato 2016
2.2.4. Nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh ABS
17
Hình 2.8 Hệ thống ABS trên xe Kia Cerato 2016 Hệ thống ABS gồm các bộ phận sau đây:
Hình 2.9 Sơ đồ hệ thống ABS trên xe Kia Cerato 2016
* ECU điều khiển trượt:
- Bộ phận này xác định mức trượt giữa bánh xe và mặt đường dựa vào các tín hiệu từ các cảm biến, điều khiển bộ chấp hành của phanh.
18
- Dựa vào tín hiệu của các cảm biến tốc độ, ECU điều khiển trượt cảm nhận tốc độ quay của các bánh xe cũng như tốc độ của xe.
+ Trong khi phanh, mặc dù tốc độ quay của các bánh xe giảm xuống, mức giảm tốc sẽ thay đổi tùy theo cả tốc độ của xe trong khi phanh và các tình trạng mặt đường như mặt đường khô hoặc ướt,..
+ ECU đánh giá mức trượt giữa các bánh xe và mặt đường từ sự thay đổi tốc độ quay của các bánh xe trong khi phanh và điều khiển các van điện từ của bộ chấp hành của phanh theo 3 chế độ: giảm áp suất, giữ áp suất và tăng áp suất để điều khiển tối ưu tốc độ của các bánh xe.
- Điều khiển:
+ ECU liên tục nhận được các tín hiệu tốc độ của bánh xe từ 4 cảm biến tốc độ, và ước tính tốc độ của xe bằng cách tính toán tốc độ và sự giảm tốc của mỗi bánh xe.
+ Khi đạp bàn đạp phanh, áp suất thủy lực trong mỗi xylanh ở bánh xe bắt đầu tăng lên và tốc độ bánh xe bắt đầu giảm xuống.
+ Nếu bất kì bánh xe nào dường như sắp bị bó cứng, ECU sẽ giảm áp suất thủy lực trong xylanh của bánh xe đó.
* Bộ chấp hành của phanh:
- Điều khiển áp suất thủy lực của các xylanh ở bánh xe bằng tín hiệu ra của ECU điều khiển trượt.
- Bộ chấp hành của phanh gồm có van điện từ giữ áp suất, van điện từ giảm áp suất, bơm, mô tơ và bình chứa.
+ Khi bộ chấp hành nhận được tín hiệu từ ECU điều khiển trượt, van điện từ đóng hoặc ngắt và áp suất thủy lực của xylanh ở bánh xe tăng lên, giảm xuống hoặc giữ để tối ưu hóa mức trượt cho mỗi bánh xe.
+ Ngoài ra, mạch thủy lực còn thay đổi để đáp ứng yêu cầu của mỗi loại điều khiển.
- Hoạt động: Mạch thủy lực trong ABS của xe Kia Cerato được chia thành hệ thống bánh trước bên phải và bánh sau bên trái:
19
Hình 2.10 Hoạt động của bộ chấp hành phanh ABS trên xe Kia Cerato
+ Trong khi phanh bình thường (khi hệ thống ABS không hoạt động): Trong khi phanh bình thường, tín hiểu điều khiển từ ECU điều khiển trượt không được đưa vào. Vì vậy, các van điện từ giữ và giảm ngắt, cửa (a) ở bên van điện từ giữ áp suất mở, còn cửa (b) ở phía van điện từ giảm áp suất đóng. Khi đạp phanh, dầu từ xylanh chính qua cửa (a) ở phía van điện từ giữ và được truyền trực tiếp tới xylanh ở bánh xe. Lúc này hoạt động của van một chiều (2) ngăn cản dầu phanh truyền đến bơm.
+ Trong khi phanh gấp ( khi ABS hoạt động):
20
Hình 2.11 Hệ thống ABS ở chế độ giảm áp suất
• Chế độ giảm áp suất: Tín hiệu điều khiển từ ECU điều khiển trượt đóng mạch các van điện từ giữ và giảm áp suất bằng cách đóng cửa (a) ở phía van điện từ giữ áp suất và mở cửa (b) ở phía van điện từ giảm áp suất. Việc này làm cho dầu phanh chảy qua cửa (b) đến bình chứa để giảm áp suất thủy lực trong xylanh ở bánh xe. Lúc đó, cửa (e) đóng lại do dầu chảy xuống bình chứa. Bơm liên tục chạy trong khi ABS đang hoạt động, vì vậy dầu phanh chảy vào bình chứa được bơm hút về xylanh chính.
21
Hình 2.12 Hệ thống ABS ở chế độ giữ
• Chế độ giữ: Tín hiệu điều khiển từ ECU điều khiển trượt đóng mạch van điện từ giảm áp suất bằng cách đóng kín cửa (a) và cửa (b). Điều này ngắt áp suất thủy lực ở cả hai xylanh chính và bình chứa để giữ áp suất thủy lực của xylanh ở bánh xe không đổi.
22
Hình 2.13 Hệ thống ABS ở chế độ tăng áp suất
• Chế độ tăng áp suất: Tín hiệu điều khiển từ ECU điều khiển trượt ngắt các van điện từ giữ và giảm áp suất bằng cách mở van (a) ở phía van điện từ giữ áp suất và đóng cửa (b) ở phía van điện từ giảm áp giống như trong khi phanh bình thường. Điều này làm cho áp suất thủy lực từ xylanh chính tác động vào xy lanh ở bánh xe, làm cho áp suất thủy lực của xylanh ở bánh xe tăng lên.
* Cảm biến tốc độ:
- Phát hiện tốc độ của từng bánh xe và truyền tín hiệu đến ECU điều khiển trượt.
- Đo tốc độ trung bình của hai bánh xe dựa vào tốc độ của bánh răng vành chậu. Ở bánh xe, cảm biến tốc độ được gắn cố định trên các bợ trục của các bánh xe, vành răng
23
cảm biến được gắn trên đầu ngoài của bán trục, hay trên cụm moay-ơ bánh xe, đối diện và cách cảm biến tốc độ một khe hở nhỏ, gọi là khe hở từ.
- Cảm biến tốc độ bánh xe có hai loại: cảm biến điện từ và cảm biến Hall. Trong đó loại cảm biến điện từ được sử dụng phổ biến hơn.
- Cảm biến tốc độ bánh xe loại điện từ trước và sau bao gồm một nam châm vĩnh cửu, cuộn dây và lõi từ. Vị trí lắp cảm biến tốc độ hay rôto cảm biến cũng như số răng của rôto cảm biến thay đổi theo kiểu xe.
* Cảm biến giảm tốc:
- Việc sử dụng cảm biến giảm tốc cho phép ABS đo trực tiếp sự giảm tốc của bánh xe trong quá trình phanh. Ví vậy cho phép nó biết rõ hơn trạng thái của mặt đường do đó mức độ chính xác khi phanh được cải thiện để tránh cho các bánh xe không bị bó cứng.
- Cảm biến giảm tốc bao gồm hai cặp đèn LED và photo transitor, một đĩa xẻ rãnh và một mạch biến đổi tín hiệu. Cảm biến giảm tốc nhận biết mức độ giảm tốc độ bánh xe và gửi các tín hiệu về ABS ECU. ECU dùng những tín hiệu này để xác định chính xác tình trạng mặt đường và thực hiện các biện pháp điều khiển thích hợp.
* Đồng hồ táp lô: Khi ECU phát hiện có sự trục trặc ở ABS hoặc hệ thống hỗ trợ phanh, đèn này bật sáng để báo cho người lái.
* Công tắc đèn phanh:
- Phát hiện bàn đạp phanh đã được đạp xuống và truyền tín hiệu đến ECU điều khiển trượt. ABS sử dụng tín hiệu của công tắc đèn phanh.
- Tuy nhiên dù tín hiệu công tắc đèn phanh bị hỏng, việc điều khiển ABS vẫn được thực hiện khi các lốp xe bị bó cứng.
- Trong trường hợp này, việc điều khiển bắt đầu khi các bánh xe có xu hướng khóa cứng so với khi công tắc đèn phanh hoạt động bình thường.
➢ Tóm lại: Nguyên lý hoạt động của ABS là nhờ vào các cảm biến tốc độ trên từng bánh xe, gửi thông tin về cho ECU ABS và từ đó ECU ABS sẽ nắm bắt được vận tốc quay trên từng bánh xe và phát hiện ngay tức khắc khi bánh xe nào có hiện tượng bị “bó cứng” khi người lái đạp phanh đột ngột, dẫn tới hiện tượng bị trượt khỏi mặt đường.
Nếu xe không được trang bị ABS thì khi bánh xe rơi vào tình trạng bị trượt, tức độ bám đường giảm xuống thấp hơn mức cho phép của bánh xe, sẽ dẫn tới lực truyền cho bánh xe từ động cơ không giúp cho xe tiến lên mà ngược lại gây ra sự mất kiểm soát.
24