Nghiên cứu thi công hệ thống điều khiển ABS đồ án tốt nghiệp ngành công nghệ kỹ thuật ô tô

Phanh tang trống  Vào những năm 1970 hệ thống phanh ABS ra đời với sự xuất hiện của bộ điều khiển thủy lực và cảm biến tốc độ bánh xe..  Cụ thể khi bánh xe giảm tốc, tốc độ tang trống

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

TÓM TẮT ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU v

DANH MỤC HÌNH ẢNH vii

DANH MỤC CÁC BẢNG x

Chương 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 2

1.3 Nhiệm vụ của đề tài 2

1.4 Đối tượng nghiên cứu 2

1.5 Phạm vi nghiên cứu: 2

1.6 Phương pháp nghiên cứu của đề tài 2

Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 3

2.1 Lý thuyết hệ thống ABS 3

2.1.1 Hệ thống ABS là gì: 3

2.1.2 Lịch sử phát triển 3

2.1.3 Quá trình hình thành và phát triển hệ thống chống bó cứng phanh ABS 6

2.2 Cơ sở nghiên cứu 12

2.2.1 Mối quan hệ của lực phanh, hệ số bám và độ trượt 12

2.2.2 Nguyên lý điều chỉnh áp suất trong dẫn động phanh 14

2.2.3 Đánh giá hiệu quả phanh ABS 16

2.2.4 Điều kiện đảm bảo phanh tối ưu 18

Chương 3 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG ABS 20

3.1 Cấu tạo của hệ thống ABS 20

3.1.1 Cảm biến 22

3.1.1.1 Cảm biến tốc độ bánh xe: 22

3.1.1.2 Cảm biến giảm tốc: 24

3.1.1.3 Cảm biến gia tốc ngang 25

3.1.2 Bộ chấp hành phanh ABS 26

3.1.3 ABS Control Module 27

3.2 Nguyên lý hoạt động cơ bản của hệ thống phanh ABS 31

3.3 Những hư hỏng thường gặp, cách khắc phục và lưu ý khi sửa chữa 38

3.3.1 Những hư hỏng thường gặp và cách khắc phục 38

3.3.2 Những lưu ý khi sửa chữa 40

Chương 4 XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG PHANH ABS 45

4.1 Các mô hình có sẵn 45

4.2 Thiết kế khung mô hình 45

4.3 Các bộ phận chính 46

4.3.1 Hệ thống phanh thủy lực 46

4.3.2 Hệ thống điều khiển ABS 49

4.3.3 Hệ thống mô phỏng tốc độ của xe 51

4.3.4 Sơ đồ mạch điện mô hình hệ thống ABS 53

4.4 Mô phỏng hệ thống điều khiển: 53

4.4.1 Mô phỏng tín hiệu từ cảm biến tốc độ: 53

4.4.2 Mô phỏng hoạt động của mô hình hệ thống điều khiển ABS 55

4.5 Những bài tập thực hành 56

4.5.1 Bài tập xác định cấu tạo của hệ thống 56

4.5.2 Bài tập về nhận diện các chi tiết, xác định các chi tiết trên mô hình và liên hệ các trên xe thực tế 57

4.5.3 Bài tập về chức năng các chi tiết, xác định chức năng của từng bộ phận 57

4.5.4 Bài tập đọc sơ đồ mạch điện 57

4.5.5 Bài tập về hoạt động của mô hình hệ thống ABS 58

4.5.6 Trường hợp hệ thống ABS không hoạt động 58

4.5.7 Trường hợp phanh gấp tốc độ các bánh xe >10km/h 59

4.5.8 Trường hợp phanh gấp tốc độ bánh xe >10km/h và hệ số bám bánh xe giảm 59 4.5.9 Bài tập chẩn đoán và xóa mã lỗi 60

4.5.9.1 Chẩn đoán mã lỗi 60

4.5.9.2 Xóa mã lỗi 63

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 64

DANH MỤC TÀI LIỆU VÀ THAM KHẢO 65

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU

ABS: Anti-lock Braking System

ECU: Engine Control Unit

EAL: Electro Anti-Lock System

LED: Light Emitting Diode

TCS: Traction Control System

EBD: Electronic Brake-force Distribution

ESP: Electronic Stability Program

ESC: Electronic Stability Control

IG/SW: Igintion/Switch

PWM: Pulse Width Modulation

AEB: Autonomous Emergency Braking

LDW: Lane Departure Warning

FCW: Forward Collision Warning

𝛿𝑖 Hệ số tính đến ảnh hưởng các trọng khối quay ôtô

v1 Vận tốc của xe tại thời điểm bắt đầu phanh

v2 Vận tốc của xe tại thời điểm kết thúc phanh

p min

FR+ (Front Right): Chân dương cảm biến tốc độ trước phải

FR- (Front Right): Chân âm cảm biến tốc độ trước phải

FL+ (Front Left) : Chân dương cảm biến tốc độ trước trái

FL- (Front Left): Chân âm cảm biến tốc độ trước trái

RR+ (Rear Right): Chân dương cảm biến tốc độ sau phải

RR- (Rear Right): Chân âm cảm biến tốc độ sau phải

RL+ (Rear Left): Chân dương cảm biến tốc độ sau trái

RL- (Rear Left): Chân âm cảm biến tốc độ sau trái

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2 1 Hệ thống phanh đầu tiên được sử dụng trên những xe ngựa kéo 4

Hình 2 2 Phanh đĩa được phát minh lần đầu tiên vào năm 1902 4

Hình 2 3 Phanh tang trống 5

Hình 2 4 Gabriel Voisin là nhà tiên phong trong ngành hàng không châu Âu và là người phát minh ra máy bay có người lái chạy bằng động cơ đầu tiên của châu Âu 6

Hình 2 5 Hệ thống chống bó cứng DUNLOP Maxaret 7

Hình 2 6 Maxaret không chỉ biết đến là công ty cung cấp hệ thống chống bó cứng được sử dụng rộng rãi trên máy bay mà còn đầu tiên được lắp đặt trên xe máy và ô tô Năm 1958, Chống bó cứng của Maxaret đã được Phòng thí nghiệm nghiên cứu đường bộ của Anh lắp đặt 8

Hình 2 7 ROYAL ENFIELD Super Meteor 8

Hình 2 8 BOSCH ABS 2 và ECU 9

Hình 2 9 MERCEDES-BENZ 350SE 9

Hình 2 10 BMW K100 là chiếc mô tô đầu tiên được trang bị ABS điều khiển điện tử 10

Hình 2 11 HONDA ST1100 là chiếc mô tô thuộc thương hiệu Nhật Bản đầu tiên được trang bị ABS 10

Hình 2 12 YAMAHA GTS1000 trang bị ABS đầu tiên của YAMAHA 11

Hình 2 13 BOSCH 10 ABS 11

Hình 2 14 Biểu đồ diễn biến của BOSCH ABS, ABS 2L1 có khoảng cách rất lớn so với ABS 10 hiện tại về khối lượng và trọng lượng 12

Hình 2 15 Sự thay đổi của hệ số bám dọc φ_x và hệ số bám ngang φ_y theo độ trượt tương đối λ của bánh xe 14

Hình 2 16 Đồ thị sự thay đổi các thông số Mp, p và  khi phanh có hệ thống chống hãm cứng bánh xe 16

Hình 3 1 Cấu tạo các bộ phận chính của hệ thống abs 20

Hình 3 3 Tín hiệu đầu vào và tín hiệu đầu ra của hệ thống ABS 21

Hình 3 4 Cảm biến tốc độ bánh xe 22

Hình 3 5 Cấu tạo chi tiết cảm biến tốc độ bánh xe 23

Hình 3 6 Cảm biến giảm tốc 24

Hình 3 7 Nguyên lý hoạt động cảm biến giảm tốc 25

Hình 3 8 Cảm biến gia tốc ngang 25

Hình 3 9 Bộ chấp hành phanh ABS 26

Hình 3 10 Cấu tạo ABS control module 28

Hình 3 11 Sơ đồ mạch điều khiển các rơ le 29

Hình 3 12 Đồ thị quá trình kiểm tra ban đầu 29

Hình 3 13 Cách chuẩn đoán và đọc mã lỗi 30

Hình 3 14 Sơ đồ hoạt động của van điện 3 vị trí 31

Hình 3 15 Van điện 3 vị trí khi phanh bình thường 33

Hình 3 16 Chế độ giảm áp van điện 3 vị trí 34

Hình 3 17 Chế độ giữ áp van điện 3 vị trí 35

Hình 3 18 Chế độ tăng áp van điện 3 vị trí 36

Hình 3 19 Đồ thị thể hiện nguyên lý điều khiển tốc độ ABS 37

Hình 4 1 Mô hình ABS có sẵn 45

Hình 4 2 Sơ đồ bố trí các chi tiết trên mô hình 45

Hình 4 3 Sơ đồ hệ phanh phanh thủy lực 46

Hình 4 4 Cấu tạo bầu trợ lực chân không 47

Hình 4 5 Xy lanh chính 47

Hình 4 6 Phanh tang trống 48

Hình 4 7 Đồng hồ áp suất dầu 49

Hình 4 8 Sơ đồ khổi điều khiển hệ thống ABS 49

Hình 4 9 Tín hiệu điện áp từ cảm biến 49

Hình 4 10 ECU ABS 50

Hình 4 11 Sơ đồ khối điều khiển tốc độ motor 51

Hình 4 12 Motor 51

Hình 4 13 Mạch điều khiển tốc độ động cơ 52

Hình 4 14 Sơ đồ mạch điện mô hình hệ thống ABS 53

Hình 4 15 Đồ thị tín hiệu điện áp của cảm biến khi bánh xe đứng yên 53

Hình 4 16 Đồ thị tín hiệu điện áp của cảm biến khi tốc độ bánh xe thấp 54

Hình 4 17 Đồ thị tín hiệu điện áp của cảm biến khi tốc độ bánh xe trung bình 54

Hình 4 18 Đồ thị tín hiệu điện áp của cảm biến khi tốc độ bánh xe cao 55

Hình 4 19 Mô hình khi chưa hoạt động 55

Hình 4 20 Mô hình khi đèn báo ABS sáng trong 3s sau khi bật công tắc IG/SW 56 Hình 4 21 Mô hình khi hoạt động, có áp suất dẫn động, đèn báo bơm ABS sáng 56 Hình 4 22 Sơ đồ mạch điện hệ thống ABS 57

Hình 4 23 ABS Connector 58

Hình 4 24 Thời gian đèn nhấp nháy khi ABS hoạt động bình thường 60

Hình 4 25 Thời gian đèn nhấp nháy khi ABS 61

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3 1 Bảng mô tả hoạt động của van điện 3 vị trí 32

Bảng 3 2 Bảng chế độ hoạt động của van điện 3 vị trí ở chế độ phanh thường 33

Bảng 3 3 Bảng chế độ hoạt động của van điện 3 vị trí ở chế độ giảm áp 34

Bảng 3 4 Bảng chế độ hoạt động của van điện 3 vị trí ở chế độ giữ áp 35

Bảng 3 5 Bảng chế độ hoạt động của van điện 3 vị trí ở chế độ tăng áp 36

Bảng 3 6 Bảng mã lỗi của hệ thống ABS 42

Bảng 4 1 Bảng liệt kê các chi tiết trên mô hình 46

Bảng 4 2 Bảng liệt kê các chân của ABS Connector 58

Bảng 4 3 Bảng danh sách các mã lỗi 61

Chương 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề

Trước đây, các công nghệ, hệ thống an toàn trên ô tô dường như là một thứ gì đó chưa được quan tâm đến nhiều, gần như những hệ thống an toàn chỉ được trang bị trên các dòng xe sang Nhưng hiện nay, những công nghệ, hệ thống an toàn đã ngày càng phổ biến hơn và được chú trọng nhiều hơn trên ô tô Thậm chí giữa các hãng xe còn diễn ra một

“cuộc chạy đua” công nghệ, cạnh tranh nhằm mang đến nhiều lợi ích tốt nhất cho khách hàng gắn liền với sự an toàn của người tham gia giao thông Cùng với sự phát triển của hệ thống an toàn, những chiếc xe ô tô từ xe bình dân đến những xe hạng sang ngày nay được trang bị rất nhiều các tính năng an toàn để bảo vệ tốt nhất cho sự an toàn của người tham gia giao thông

Hiện nay tai nạn giao thông đang diễn ra hằng ngày gây thiệt hại rất lớn về tài sản

và tính mạng Theo báo cáo tổng kết của Ủy ban An toàn giao thông Quốc gia 6 tháng đầu năm 2019 toàn quốc xảy ra 8.385 vụ tai nạn giao thông, làm chết 3.810 người, bị thương 6.358 người So với 6 tháng đầu năm 2018, số vụ tai nạn giao thông giảm 641 vụ (giảm 7,1%), số người chết giảm 311 người (giảm 7,55%), số người bị thương giảm 679 người (giảm 9,65%) Về ùn tắc giao thông, cả nước xảy ra 46 vụ; so với cùng kỳ năm 2018, tăng

8 vụ (tăng 17,4%) Nguyên nhân do tai nạn giao thông là 33 vụ (71,7%), lưu lượng phương tiện đông: 7 vụ (15,2%), nguyên nhân khác (sự cố phương tiện, cháy nổ, sạt lở…) 6 vụ (13,04%)

Người tham gia giao thông ý thức còn chưa tốt, hiểu biết chưa rõ về pháp luật, sử dụng chất ma túy, rượu bia khi tham gia giao thông, chạy xe quá tốc độ cho phép, phóng nhanh, đường xá nhỏ hẹp, nhiều tuyến đường xuống cấp trầm trọng Lượng xe lưu thông thì quá nhiều cũng là những yếu tố dẫn đến nhiều vụ tai nạn nghiêm trọng xảy ra

Ngoài ra, một trong những nguyên nhân khác là trong những tình huống khẩn cấp, tài xế đạp phanh gấp, dẫn đến việc các bánh xe bị bó cứng và trượt lết rất nguy hiểm cho người lái cũng như người tham gia giao thông Cho nên một vấn đề cấp thiết được đặt ra

là trong trường hợp phải phanh gấp người tài xế vẫn có thể xử lý được các tình huống xảy

ra Để đáp ứng được yêu cầu đó thì hệ thống chống bó cứng phanh ABS đã ra đời

Nhằm trang bị thêm cho bản thân và giúp cho những bạn vẫn còn băn khoăn về hệ

động của hệ thống ABS Nhóm em xin được tìm hiểu và nghiên cứu thi công và mô phỏng

về hệ thống chống bó cứng phanh ABS, một hệ thống rất quan trọng và cần thiết trên các

xe ô tô hiện nay

1.2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

Hệ thống ABS là hệ thống an toàn không còn xa lạ và khá phổ biến ở Việt Nam cũng như trên thế giới, nên mục đích chủ yếu của đề tài là xây dựng được những hiểu biết

cơ bản nhất về hệ thống ABS và giới thiệu đến những người quan tâm Từ đó làm cơ sở

lý thuyết, tài liệu tham khảo cho mọi người để có thể tiếp tục nghiên cứu sâu hơn, cải tiển nhiều hơn để hệ thống ABS ngày càng tối ưu và được ứng dụng nhiều hơn

1.3 Nhiệm vụ của đề tài

 Nghiên cứu tổng quan - hệ thống ABS

 Nghiên cứu thiết kế mô hình và mô phỏng hệ thống ABS

 Các bài tập thực hành trên mô hình

1.4 Đối tượng nghiên cứu

 Nghiên cứu kết cấu, cấu tạo của bộ điều khiển phanh ABS

 Nghiên cứu nguyên lý hoạt động, hư hỏng cách sửa chữa của hệ thống ABS

1.5 Phạm vi nghiên cứu:

 Phạm vi nghiên cứu của đề tài được giới hạn ở hệ thống phanh thủy lực có trang bị bộ điều khiển Bosch 5.3 ABS

1.6 Phương pháp nghiên cứu của đề tài

 Dựa trên các tài liệu về hệ thống của các hãng sản xuất ô tô lớn như: Mercedes-Benz, BMW, Toyota, Honda…Và một số tài liệu khác, đề tài tập trung vào giới thiệu một cách tổng quan nhất về hệ thống chống bó cứng phanh ABS (Anti-lock Braking System), để có những hiểu biết cơ bản về cấu tạo, nguyên lý hoạt động, cũng như các tác dụng mà hệ thống mang lại cho chúng ta

 Phương pháp nghiên cứu chính ở đây là nghiên cứu tài liệu và phương pháp thực nghiệm Tuy nhiên vì trong giai đoạn dịch bệnh diễn biến phức tạp nên phương pháp nghiên cứu chủ yếu là đọc hiểu và nghiên cứu tài liệu

Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Lý thuyết hệ thống ABS

2.1.1 Hệ thống ABS là gì:

ABS (hay còn gọi Anti-Locking Brake System) – là hệ thống an toàn hoạt động bằng cách ngăn không cho bánh xe bị bó cứng trong quá trình phanh, do đó duy trì lực kéo tiếp xúc với mặt đường và cho phép người lái duy trì khả năng kiểm soát xe nhiều hơn ABS là

hệ thống có tính năng an toàn chủ động được trang bị trên ô tô hiện nay để giảm thiểu tối

đa tổn thất và bảo đảm an toàn cho người tham gia giao thông

2.1.2 Lịch sử phát triển

 Hệ thống phanh là một trong những hệ thống không thể thiếu trên xe ô tô Nó không những giúp dừng xe mà còn đảm bảo an toàn cho hành khách trên ô tô cũng như người tham gia giao thông

 Phanh ô tô là một thiết bị để giảm tốc độ xe hoặc dừng hẳn bằng cách tác dụng lực hãm lên bánh xe ABS là hệ thống an toàn quan trọng nhất kể từ khi chiếc xe được chế tạo lần đầu tiên Bất cứ một chi tiết nào, một hệ thống nào xuất hiện đều có một quá trình phát triển dài

 Hệ thống an toàn trên xe ô tô được chia thành 2 loại là hệ thống an toàn chủ động và

hệ thống an toàn thụ động Các thiết bị liên quan tới an toàn chủ động như: hệ thống cảnh báo va chạm (FCW), cảnh báo chệch làn đường (LDW), hệ thống kiểm soát hành trình (Cruise Control), phanh khẩn cấp tự động (AEB), hệ thống cân bằng điện tử (ESC), … Hệ thống an toàn thụ động trên xe ô tô bao gồm những tính năng và thiết bị làm giảm tác động của tai nạn khi xe gặp phải những tình huống va chạm ngoài ý muốn như túi khí, dây đai an toàn

 Hệ thống phanh đầu tiên được sử dụng trên những chiếc xe ngựa kéo Loại xe này có tốc độ nhanh nhưng ngựa lại không thể tự mình dừng chiếc xe này lại Cơ cấu phanh đầu tiên làm giảm tốc độ bánh xe là một cần kéo bằng tay Một khối gỗ nhỏ đôi khi được bọc da sẽ tiếp xúc trực tiếp với vành bánh xe để làm giảm tốc độ Tuy nhiên trong điều kiện thời tiết ẩm ướt hay trời mưa thì cơ cấu phanh này hoạt động không hiệu quả

 Đầu thế kỉ XX, ngành công nghiệp xe ô tô phát triển và tốc độ xe vượt qua 100 km/h

vì thế yêu cầu sự ra đời của hệ thống phanh hoạt động hiệu quả hơn Phanh đĩa được phát minh lần đầu tiên vào năm 1902 bởi một người Anh tên là William Lanchester Tuy nhiên mãi đến cuối thế kỉ XX phanh đĩa mới được áp dụng vào thực tế

Vấn đề chính nằm ở đây là phanh phát ra tiếng kêu lớn khi đĩa phanh ma sát với má phanh bằng đồng

Vì lý do này và một vài nguyên nhân khác mà hệ thống phanh này chưa được sử dụng rộng rãi vào thời gian này

Hình 2 1 Hệ thống phanh đầu tiên được sử dụng trên những xe ngựa kéo

Hình 2 2 Phanh đĩa được phát minh lần đầu tiên vào năm 1902

 Trong sự nỗ lực nhằm làm cho mẫu xe Model T trở nên đơn giản và có giá thành thấp hơn, Henry Ford đã tạo ra một cuộc cách mạng khi sử dụng bàn đạp để điều khiển phanh và phanh tay đã được sử dụng cho các bánh sau trong trường hợp khẩn cấp

 Louis Renault là người đưa hệ thống phanh tang trống vào lắp ráp với cải tiến về guốc phanh với phần bố phanh làm bằng amiăng và trống phanh bằng thép

Mặc dù phanh thủy lực và phanh trống đã cải thiện đáng kể về khả năng làm việc qua thời gian nhưng nó vẫn bị một nhược điểm đó là dễ bị nóng

Phanh đĩa được sử dụng rộng rãi từ những năm 1949, sử dụng kẹp phanh (Caliper) thủy lực và má phanh tạo từ vật liệu ma sát cao

Hình 2 3 Phanh tang trống

 Vào những năm 1970 hệ thống phanh ABS ra đời với sự xuất hiện của bộ điều khiển thủy lực và cảm biến tốc độ bánh xe Hệ thống phanh giờ đây hoạt động hiệu quả, chính xác và tối ưu hơn Ngoài ra còn có các hệ thống an toàn như TCS, EBD, ESP,

… giúp cho việc phanh xe trở nên an toàn và chính xác hơn

 Hệ thống phanh hiện tại đang tập trung vào việc cải thiện hiệu quả nhiên liệu bằng cách sử dụng hệ thống phanh tái tạo khi việc chuyển đổi từ động cơ đốt trong sang các phương tiện điện như điện, pin nhiên liệu và hybrid được tăng tốc Để làm được điều

này, cần phải có sự kiểm soát phối hợp của lực phanh tái tạo và lực phanh ma sát bằng tải của động cơ lái để phát triển Hệ thống phanh tái sinh (Regenerative braking system)

2.1.3 Quá trình hình thành và phát triển hệ thống chống bó cứng phanh ABS

 Hiện nay đã bước sang năm 2021, ABS (hệ thống chống bó cứng phanh) đã có chỗ đứng quan trọng trên thị trường xe ô Nhằm giúp nâng cao độ an toàn, nhiều người sử dụng xe thường quan tâm đến những xe có trang bị hệ thống ABS khi mua xe Tuy nhiên, ABS không phải là hệ thống an toàn chỉ xuất hiện trong những năm gần đây,

mà hệ thống phanh ABS đã gần trăm năm trước Hệ thống phanh ABS có một quá trình hình thành và phát triển lâu dài

 ABS sớm nhất được áp dụng cho máy bay vào năm 1929 Nó được hợp tác và phát triển bởi Công ty ô tô Pháp và nhà tiên phong trong ngành hàng không - Gabriel Voisin, cho phép máy bay có hiệu suất giảm tốc gần với giới hạn phanh khi hạ cánh Với công nghệ thời bấy giờ, đương nhiên là không thể có cảm biến điện tử và máy tính (ECU) để đưa ra các tín hiệu điều khiển, mà là một cơ cấu thuần túy cơ học

 Hệ thống này sử dụng một bánh đà và một van để kết nối đường ống dẫn thủy lực của phanh Bánh đà được gắn trên tang trống liên kết với lốp xe được thiết kế ở cùng một tốc độ Nói chung, tốc độ của tang trống và bánh đà phải giống nhau

Hình 2 4 Gabriel Voisin là nhà tiên phong trong ngành hàng không châu Âu và là người phát minh ra máy bay có người lái chạy bằng

động cơ đầu tiên của châu Âu

 Cụ thể khi bánh xe giảm tốc, tốc độ tang trống đồng bộ với bánh xe cũng giảm, lúc này tốc độ của bánh đà tăng lên tương đối, khi chênh lệch tốc độ giữa bánh đà và tang trống đến một mức được cài đặt, van đường ống thủy lực sẽ được mở ra, dẫn đến một lượng nhỏ dầu phanh đi qua xi lanh chủ và có tác dụng giảm lực phanh.

 Các thử nghiệm cho thấy hệ thống này cải thiện 30% hiệu quả phanh, tình trạng ma sát của lốp máy bay với mặt đất được giảm thiểu, điều này cũng làm giảm hiện tượng thủng lốp

 BOSCH đã đăng ký bằng sáng chế và tiến hành nghiên cứu về thiết bị chống bó cứng phanh trên xe cơ giới ngay từ năm 1936 Nhưng mãi đến những năm 1950, Maxaret của DUNLOP mới phổ biến hệ thống ABS đầu tiên được sử dụng với số lượng lớn

Hình 2 5 Hệ thống chống bó cứng DUNLOP Maxaret

 Toàn bộ hệ thống chống bó cứng lúc đó chỉ nặng (2.1kg), tương đối nhẹ về mặt công nghệ lúc bấy giờ Vào thời điểm đó, hệ thống chống bó cứng của Maxaret có tác dụng giảm tốc tuyệt vời ngay cả trên đường băng tuyết và được nhiều hãng hàng không áp dụng rộng rãi

Hình 2 6 Maxaret không chỉ biết đến là công ty cung cấp hệ thống chống bó cứng được sử dụng rộng rãi trên máy bay mà còn đầu tiên được lắp đặt trên xe máy và ô tô Năm 1958, Chống bó cứng của Maxaret đã được Phòng thí nghiệm nghiên cứu đường bộ của Anh lắp đặt

 Tại thời điểm đó, kết quả thí nghiệm cho thấy hệ thống chống bó cứng phanh có giá trị ứng dụng rất lớn đối với xe máy, do đây là phương tiện dễ xảy ra tai nạn khi xảy ra trượt bánh Không chỉ giảm quãng đường phanh ở thời điểm đó mà còn tăng hiệu quả phanh đến 30% trên đường ướt và trơn trượt

Hình 2 7 ROYAL ENFIELD Super Meteor

 Lúc ấy Tony Wilson-Jones, giám đốc kỹ thuật của ROYAL ENFIELD đã nhìn thấy được tương lai của hệ thống này Nhưng công ty đã không áp dụng nó, vì vậy nó không xuất hiện trên các sản phẩm được sản xuất hàng loạt mà chỉ được sử dụng trên xe tải,

xe đua và một vài chiếc xe ô tô

 Vào những năm 1970, các nhà sản xuất ô tô lớn liên tiếp áp dụng hệ thống chống bó cứng ABS cho các sản phẩm của mình, lúc này hệ thống này đã thay đổi từ thiết kế cơ khí sang thiết kế điện tử, bao gồm Sure Brake của Chrysler, SureTrack của Ford và Trackmaster của General Motors, Nissan's EAL (Electro Anti-Lock System) cũng đã trở thành nhà sản xuất xe ô tô Nhật Bản đầu tiên sử dụng hệ thống chống bó cứng phanh bằng điện tử

 Năm 1978, Công ty BOSCH của Đức là nhà sản xuất đầu tiên trên thế giới sản xuất hàng loạt hệ thống ABS với tư cách là nhà cung cấp phụ tùng ô tô Sản phẩm BOSCH ABS 2 của hãng này cũng trở thành thiết bị tiêu chuẩn cho mẫu xe BENZ 350SE và BMW 733i

Hình 2 8 BOSCH ABS 2 và ECU

Hình 2 9 MERCEDES-BENZ 350SE

 Thậm chí vào năm 1985, BOSCH ABS 2 cũng đã được các nhà sản xuất xe ô tô Mỹ lựa chọn, cho đến nay, ABS đã trở thành một trang bị an toàn cần thiết cho các loại xe bốn bánh Bỏ qua những mẫu xe thử nghiệm, BMW tung ra mẫu xe máy đầu tiên được trang bị ABS điều khiển điện tử vào năm 1988: K100, tiếp theo là ST1100 do HONDA được ra mắt năm 1992, GTS1000 do YAMAHA ra mắt vào năm 1993

 Nhưng vào thời điểm đó, các thành phần của hệ thống ABS chủ yếu được phát triển

cho xe ô tô, mặc dù trọng lượng và khối lượng nhỏ hơn nhiều so với những năm 1970 nhưng chúng vẫn là gánh nặng, chưa tối ưu cho thiết kế của xe máy 2 bánh

Hình 2 10 BMW K100 là chiếc mô tô đầu tiên được trang bị ABS điều khiển điện tử

Hình 2 11 HONDA ST1100 là chiếc mô tô thuộc thương

hiệu Nhật Bản đầu tiên được trang bị ABS

Hình 2 12 YAMAHA GTS1000 trang bị ABS đầu tiên của YAMAHA

 Trong quá trình phát triển ABS, các nhà sản xuất luôn theo đuổi mục tiêu là cản thiện

hệ thống ABS có trọng lượng nhẹ và kích thước nhỏ gọn Nhằm cải thiện tính khả thi của việc lắp đặt hệ thống ABS trên xe máy Cho đến nay, các nhà sản xuất ABS, bao gồm cả BOSCH, đã tung ra các hệ thống thu nhỏ được phát triển cho xe máy

Hình 2 13 BOSCH 10 ABS

Hình 2 14 Biểu đồ diễn biến của BOSCH ABS, ABS 2L1 có khoảng cách rất lớn so với ABS

10 hiện tại về khối lượng và trọng lượng

2.2 Cơ sở nghiên cứu

2.2.1 Mối quan hệ của lực phanh, hệ số bám và độ trượt

 Khi đạp phanh thì ở cơ cấu phanh tạo ra mômen ma sát còn gọi là mômen phanh 𝑀𝑝 Tại vùng tiếp xúc giữa bánh xe với đường xuất hiện lực phanh 𝐹𝑝 ngược với chiều chuyển động của ô tô Khi 𝑀𝑝 tăng thì 𝐹𝑝 tăng, nhưng lực phanh lớn nhất bị giới hạn

bởi điều kiện bám giữa bánh xe với mặt đường, nghĩa là:

𝐹𝑝 ≤ 𝑍𝜑 Trong đó: 𝐹𝑝 lực phanh

Z tải trọng tác dụng lên bánh xe

𝜑 hệ số bám

 Độ bám giữa bánh xe với mặt đường được đặc trưng bởi hệ số bám 𝜑 Nếu xét khả năng bám theo chiều dọc (khi dưới bánh xe chỉ có phản lực dọc là lực phanh, thì hệ số bám được gọi là hệ số bám dọc 𝜑𝑥 và được định nghĩa như sau:

𝜑𝑥 =𝐹𝑝𝑚𝑎𝑥

𝐺𝑏

 Nếu xét khả năng bám theo chiều ngang (khi dưới bánh xe chỉ có phản lực ngang 𝑌𝑏), thì hệ số bám được gọi là hệ số bám ngang 𝜑𝑦 và được định nghĩa như sau:

𝜑𝑦 = 𝑌𝑏𝑚𝑎𝑥

𝐺𝑏

 Nếu bánh xe đang phanh, để bánh xe không bị trượt lết thì lực phanh cực đại ở bánh

xe đó phải nhỏ hơn hoặc bằng lực bám dọc:

 Khi phanh thì độ trượt giữa bánh xe với mặt đường thay đổi Mức độ thể hiện qua hệ

số trượt tương đối λ:

 Hệ thống phanh ABS hiệu chỉnh liên tục áp suất trong dẫn động phanh để lực phanh ở các bánh xe luôn luôn xấp xỉ bằng lực bám, nhờ đó các bánh xe không bị hãm cứng và giữ cho độ trượt giữa bánh xe với mặt đường thay đổi trong một giới hạn hẹp xung quanh giá trị λ𝑝 =10÷30% Ở trong giới hạn này 𝜑𝑥 ≈ 𝜑𝑥𝑚𝑎𝑥 nên

𝐹𝑝𝑚𝑎𝑥 ≈ 𝜑𝑥𝑚𝑎𝑥 𝐺𝑏 bởi vậy hiệu quả phanh sẽ cao nhất Mặt khác 𝜑𝑦 ở trong giới hạn này cũng có giá trị khá lớn, nên 𝐹𝜑𝑦 = 𝜑𝑦 𝐺𝑏 cũng có giá trị lớn, các bánh xe sẽ không

bị trượt ngang, do đó đảm bảo được tính dẫn hướng và độ ổn định của xe khi phanh

2.2.2 Nguyên lý điều chỉnh áp suất trong dẫn động phanh

 Các hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh sẽ điều chỉnh áp suất trong dẫn động phanh sao cho độ trượt của bánh xe với mặt đường thay đổi quanh giá trị λ𝑝 trong giới hạn và thường sử dụng các nguyên lý điều chỉnh sau đây:

+ Theo gia tốc góc chậm dần của bánh xe được phanh ()

+ Theo giá trị độ trượt cho trước (λ𝑝)

+ Theo giá trị của tỷ số vận tốc góc của bánh xe với gia tốc góc chậm dần

Các hệ thống chống hãm cứng bánh xe hiện nay thường sử dụng nguyên lý điều chỉnh áp suất trong dẫn động phanh theo gia tốc góc chậm dần của bánh xe và ở bánh xe

có bố trí cảm biến vận tốc góc Biến thiên của vận tốc góc theo thời gian sẽ cho ra giá trị gia tốc góc Chúng ta sẽ xem xét sự làm việc của hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh bằng nguyên lý điều chỉnh theo gia tốc góc chậm dần Trên hình 2.15 trình bày đồ

Hình 2 15 Sự thay đổi của hệ số bám dọc φ_x và hệ

số bám ngang φ_y theo độ trượt tương đối λ của bánh

xe

thị chỉ sự thay đổi một số thông số của hệ thống phanh và của chuyển động của bánh xe khi có trang bị hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh

Khi ta đạp phanh thì áp suất dầu dẫn động tăng lên, nghĩa là mômen phanh Mp tăng lên làm tăng giá trị của gia tốc góc chậm dần của bánh xe và làm tăng độ trượt Sau khi vượt qua điểm cực đại trên đường cong 𝜑𝑥 ≈ = f(λ𝑝) thì gia tốc góc chậm dần của bánh xe bắt đầu tăng đột ngột Điều này báo hiệu bánh xe có xu hướng bị hãm cứng Giai đoạn này của quá trình phanh có bộ chống hãm cứng bánh xe sẽ ứng với các đường cong 0-1 trên hình 2.2 a, b và c Giai đoạn này được gọi là pha I (pha bắt đầu phanh hay là pha tăng áp suất trong dẫn động phanh)

Bộ điều khiển của hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh lúc này ghi gia tốc góc tại điểm 1 đạt giá trị tới hạn (đoạn c1 trên hình 2.2 c) và ra lệnh cho bộ thực hiện phải giảm áp suất trong dẫn động Sự giảm áp suất được bắt đầu với độ chậm trễ nhất định do đặc tính của bộ chống hãm cứng bánh xe khi phanh Quá trình diễn biến từ điểm 1-2 được gọi là pha II (pha giảm sự phanh hay là pha giảm áp suất trong dẫn động phanh) Gia tốc góc của bánh xe lúc này giảm dần và tại điểm 2 gia tốc tiến gần giá trị 0 Giá trị gia tốc góc lúc này tương ứng với đoạn c2 trên hình 2.2 c Sau khi ghi lại giá trị này, bộ điều khiển ra lệnh cho bộ thực hiện ổn định áp suất trong dẫn động Lúc này bánh xe sẽ tăng tốc trong chuyển động tương đối và vận tốc của bánh xe tiến gần tới vận tốc của ôtô, nghĩa là độ trượt sẽ giảm và như vậy hệ số bám dọc 𝜑𝑥 tăng lên (đoạn 2-3) Giai đoạn này được gọi là pha III (pha giữ áp suất ổn định)

Bởi vì mômen phanh trong thời gian này được giữ cố định cho nên gia tốc góc chậm dần cực đại của bánh xe trong chuyển động tương đối sẽ phát sinh tương ứng với lúc hệ số bám dọc 𝜑𝑥 đạt giá trị cực đại Gia tốc góc chậm dần cực đại này được chọn làm thời điểm phát lệnh và tương ứng với đoạn c3 trên hình 2.2 c Lúc này bộ điều khiển ghi lại giá trị gia tốc góc này và ra lệnh cho bộ thực hiện tăng áp suất trong dẫn động phanh Như vậy sau điểm 3 lại bắt đầu pha I của chu kỳ làm việc mới của hệ thống chống hãm cứng bánh

xe khi phanh Từ lập luận trên thấy rằng hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh điều khiển cho mômen phanh thay đổi theo chu kỳ khép kín 1-2-3-1, lúc ấy bánh xe làm việc ở gần hệ số bám dọc cực đại 𝜑𝑥𝑚𝑎𝑥và hệ số bám ngang 𝜑𝑦 cũng có giá trị cao Trong trường hợp bánh xe bị hãm cứng thì các thông số sẽ diễn biến theo đường đứt nét

Hình 2 16 Đồ thị sự thay đổi các thông số Mp, p và  khi phanh có hệ thống chống hãm cứng

bánh xe

2.2.3 Đánh giá hiệu quả phanh ABS

 Gia tốc chậm dần khi phanh: Gia tốc chậm dần khi phanh là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng phanh ô tô

𝑗𝑝𝑚𝑎𝑥 =𝜑𝑔

𝛿𝑖Trong đó: 𝑗𝑝𝑚𝑎𝑥 là gia tốc chậm dần cực đại

𝛿𝑖 Hệ số tính đến ảnh hưởng các trọng khối quay của ôtô

g gia tốc trọng trường

𝜑 hệ số bám

 Thời gian phanh: Thời gian phanh cũng là một trong những chỉ tiêu để đánh giá chất lượng phanh Thời gian phanh càng nhỏ thì chất lượng phanh càng tốt Thời gian phanh nhỏ nhất được xác định theo công thức

 1 2

.1

2

v v g

dv g

Trong đó: 𝑡𝑝𝑚𝑖𝑛 là thời gian phanh nhỏ nhất

v1 - vận tốc của xe tại thời điểm bắt đầu phanh

v2 - vận tốc của xe tại thời điểm kết thúc phanh

 Quãng đường phanh: Quãng đường phanh là chỉ tiêu quan trọng nhất để đánh giá chất lượng phanh của ôtô

 1 2

min

2

.

.

1

2 1

2

v v g

vdv g

vdv g

v

v

j v

có mặt của G

 Lực phanh và lực phanh riêng cũng là chỉ tiêu để đánh giá chất lượng phanh Chỉ tiêu này được dùng thuận lợi nhất là khi thử phanh ôtô trên bệ thử Lực phanh sinh ra ở các bánh xe của ô tô xác định theo biểu thức :

p p b

M F r

Lực phanh riêng là lực phanh tính trên một đơn vị trọng lượng toàn bộ G của ô tô, nghĩa là:

pr

Fp F

G



Lực phanh riêng cực đại ứng với khi lực phanh cực đại:

Từ biểu thức trên ta thấy rằng lực phanh riêng cực đại bằng hệ số bám  Như vậy về

lý thuyết mà nói, trên mặt đường nhựa khô nằm ngang, lực phanh riêng cực đại có thể đạt được giá trị 7580% Trong thực tế giá trị đạt được thấp hơn nhiều, chỉ khoảng

4565%

 Nhận xét: Trong các chỉ tiêu đánh giá chất lượng phanh thì chỉ tiêu quãng đường phanh

là đặc trưng nhất và có ý nghĩa quan trọng nhất, vì quãng đường phanh cho phép người lái hình dung được vị trí xe sẽ dừng trước một chướng ngại vật mà họ phải xử trí để khỏi xảy ra tai nạn khi người lái xe phanh ở tốc độ ban đầu nào đấy Cần chú ý rằng bốn chỉ tiêu nêu trên đều có giá trị ngang nhau (giá trị tương đương), nghĩa là khi đánh giá chất lượng phanh chỉ cần dùng một trong bốn chỉ tiêu trên

2.2.4 Điều kiện đảm bảo phanh tối ưu

Phanh tối ưu có nghĩa là quá trình phanh đạt hiệu quả cao nhất Quá trình phanh có hiệu quả cao nhất thể hiện qua các chỉ tiêu : Sp = Spmin, tp = tpmin, jp = jpmax Với Sp,

tp, jp là quãng đường phanh, thời gian phanh và gia tốc phanh

Sự phanh có hiệu quả nhất là khi lực phanh sinh ra ở các bánh xe tỷ lệ thuận với tải trọng tác dụng lên chúng, mà tải trọng tác dụng lên các bánh xe trong quá trình phanh lại thay đổi do lực quán tính Fj tác dụng lên xe

Trong trường hợp phanh có hiệu quả nhất thì tỷ số giữa các lực phanh ở các bánh

Do trong quá trình phanh tọa độ trọng tâm (a, b, hg) và hệ số bám dọc  luôn thay đổi cho nên tỷ số p1

p 2

F

F luôn thay đổi Muốn vậy phải thay đổi được mômen phanh M p1,

p 2

M sinh ra ở các cơ cấu phanh đặt ở các bánh xe cầu trước và cầu sau Để thay đổi M pi

thì phải thay đổi áp suất dầu hoặc khí nén dẫn đến các xy lanh ở các bánh xe (phanh dầu) hoặc dẫn đến các bầu phanh (phanh khí) Ở hệ thống phanh thường, sự thay đổi áp suất nói trên là không có, nên khi phanh gấp, sau một thời gian ngắn trong tổng thời gian phanh, thì G1 (hoặc Z1) tăng lên, G2 (hoặc Z2) giảm xuống, dẫn đến lực bám F1 tăng, F2 giảm, hậu quả là : Fp1 < F1, Fp2 > F2, làm cho các bánh xe cầu sau bị hãm cứng và trược lết hồn tồn Lúc này chỉ cần một lực ngang nhỏ tác dụng lên xe là cầu sau sẽ trượt ngang, làm cho độ ổn định của xe giảm nhanh, xe bị quay ngang và có khả năng bị lật đổ

Vì thế, để tránh xảy ra hiện tượng này, hiện nay trên nhiều xe đã bố trí bộ điều hòa lực phanh hoặc bộ chống hãm cứng bánh xe khi phanh Các cơ cấu này sẽ tự động điều chỉnh lực phanh ở các bánh xe bằng cách thay đổi quan hệ áp suất dẫn động phanh đến các

cơ cấu phanh ở cầu trước và cầu sau

Chương 3 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG ABS 3.1 Cấu tạo của hệ thống ABS

Hình 3 1 Cấu tạo các bộ phận chính của hệ thống abs

Hình 3 2 Sơ đồ các chi tiết của hệ thống ABS

Hệ thống chống bó cứng phanh ABS (Anti-Lock Brake System) là một trong những trang bị an toàn trên xe ô tô Cơ cấu ABS được thiết kế dựa trên cấu tạo của một cơ cấu phanh thường Ngoài ra các cụm bộ phận chính của một cơ cấu phanh như cụm xy lanh chính, bầu trợ lực, cơ cấu phanh bánh xe, các van điều hoà lực phanh, cơ cấu ABS cần trang bị thêm các bộ phận như: các cảm biến tốc độ bánh xe, hộp điều khiển điện tử (ECU),

bộ chấp hành thuỷ lực, bộ chẩn đoán, báo lỗi

Hình 3 3 Tín hiệu đầu vào và tín hiệu đầu ra của hệ thống ABS

Một cơ cấu phanh ABS bao gồm 3 phần chính :

 Cụm tín hiệu vào gồm các cảm biến tốc độ bánh xe, công tắc báo phanh, …có nhiệm

vụ gửi thông tin tốc độ bánh xe, tín hiệu phanh về hộp điều khiển điện tử (ECU), dưới dạng tín hiệu điện

 Hộp điều khiển điện tử (ECU) có chức năng nhận và xử lý các tín hiệu vào, đưa tín hiệu điều khiển đến bộ chấp hành thuỷ lực, điều khiển quá trình phanh chống bó cứng bánh xe

 Bộ phận chấp hành gồm có bộ chấp hành thủy lực nhận tín hiệu từ ECU gửi đến điều khiển áp suất dầu, bộ phận hiển thị đèn báo phanh ABS, chẩn đoán sẽ thực hiện nhiệm

vụ khi có tín hiệu của ECU

3.1.1 Cảm biến

3.1.1.1 Cảm biến tốc độ bánh xe:

 Nhiệm vụ gửi tín hiệu điện áp xoay chiều hình sin đến ECU ECU sẽ nhận tín hiệu và xác định được tốc độ của bánh xe Vị trí lắp cảm biến tốc độ hay roto cảm biến, số lượng răng của roto cảm biến phụ thuộc vào từng loại xe và năm sản xuất của xe Thông thường cảm biến tốc độ bánh trước được lắp vào cam quay và cảm biến tốc độ bánh sau được bắt vào mâm cầu sau Roto cảm biến được lắp trên trục trước chủ động

và trục bánh xe sau, cùng quay với bánh xe

Hình 3 4 Cảm biến tốc độ bánh xe

 Cấu tạo: một nam châm vĩnh cữu, cuộn dây và lõi từ Vị trí lắp cảm biến tốc độ hay

rôto cảm biến cũng như số lượng răng của rôto cảm biến thay đổi theo kiểu xe

 Nguyên lý hoạt động: Phía ngoài của roto có các răng, nên khi roto quay từ thông trong cuộn dây biến thiên nó sinh ra một điện áp xoay chiều Điện áp xoay chiều này có tần

số tỷ lệ với tốc độ quay của roto và trong quá trình hoạt động nó báo cho ABS ECU biết tốc độ quay của bánh xe Khe hở A giữ lõi từ và đỉnh vành răng khoảng 1mm, ngoài phạm vi đó cảm biến sẽ làm việc không hiệu quả dẫn đến hệ thống ABS sẽ không hoạt động tốt

Hình 3 5 Cấu tạo chi tiết cảm biến tốc độ bánh xe

3.1.1.2 Cảm biến giảm tốc:

 Sử dụng cảm biến giảm tốc cho phép ABS đo trực tiếp sự giảm tốc của bánh xe trong quá trình phanh Nhờ đó biết được trạng thái mặt đường, qua đó điều chỉnh áp suất dầu phanh hợp lý

 Có 2 loại: cảm biến giảm tốc đặt dọc và cảm biến giảm tốc đặt ngang

 Cấu tạo: Cảm biến giảm tốc bao gồm hai cặp đèn LED và Transistor quang, một đĩa

xẻ rãnh và một mạch biến đổi tín hiệu

Hình 3 6 Cảm biến giảm tốc

 Nguyên lý hoạt động: Khi thực hiện quá trình phanh gấp, tốc độ bánh xe hạ thấp đột ngột, theo quán tính thì thân xe sẽ bị chúi về phía trước làm cho 2 đĩa cảm biến bị lắc theo chiều dọc / ngang của thân xe, nếu dao động mạnh thì đĩa sẽ che ánh sáng từ LED đến transistor quang và làm transistor quang đóng/mở, lúc này cảm biến giảm tốc sẽ chia làm 4 mức và gửi tín hiệu về ECU

Hình 3 7 Nguyên lý hoạt động cảm biến giảm tốc

3.1.1.3 Cảm biến gia tốc ngang

Cảm biến gia tốc ngang được trang bị trên một vài kiểu xe, giúp tăng khả năng ổn định của xe khi phanh trong lúc đang quay vòng, có tác dụng làm chậm quá trình tăng moment xoay xe Trong quá trình quay vòng, các bánh xe phía trong có xu hướng nhấc lên khỏi mặt đất do lực ly tâm và các yếu tố góc đặt bánh xe Ngược lại, các bánh xe bên ngoài

bị tì mạnh xuống mặt đường, đặc biệt là các bánh xe phía trước bên ngoài Vì vậy, các bánh

xe phía trong có xu hướng bó cứng dễ dàng hơn so với các bánh xe ở ngoài Cảm biến gia tốc ngang có nhiệm vụ xác định gia tốc ngang của xe khi quay vòng và gửi tín hiệu về ECU

Trong trường hợp này, một cảm biến kiểu phototransitor giống như cảm biến giảm tốc được gắn theo trục ngang của xe hay một cảm biến kiểu bán dẫn được sử dụng để đo gia tốc ngang Ngoài ra, cảm biến kiểu bán dẫn cũng được sử dụng để đo sự giảm tốc, do cảm biến này có thể đo được cả gia tốc ngang và gia tốc dọc

3.1.2 Bộ chấp hành phanh ABS

 Nhiệm vụ: Bộ chấp hành ABS dùng để cấp hay ngắt áp suất dầu từ xy lanh phanh chính đến mỗi xy lanh phanh bánh xe theo tín hiệu điều khiển từ ABS ECU, để điều khiển tốc độ bánh xe tránh không cho bánh xe bị bó cứng

Hình 3 9 Bộ chấp hành phanh ABS

 Cấu tạo của một bộ chấp hành thủy lực gồm có các bộ phận chính sau: các van điện từ, motor điện dẫn động bơm dầu, bơm dầu và bình tích áp

+ Van điện từ: Van điện từ trong bộ chấp hành có hai loại, loại 2 vị trí và 3 vị trí Cấu tạo chung của một van điện gồm có 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

+ Motor điện và bơm dầu: Một bơm dầu kiểu piston được dẫn động bỡi một motor điện, có chức năng đưa ngược dầu từ bình tích áp về xylanh chính trong các chế độ của hệ thống phanh ABS 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

+ Bình tích áp: Chứa dầu hồi về từ xylanh phanh bánh xe, nhất thời làm giảm áp suất dầu ở xylanh phanh bánh xe

3.1.3 ABS Control Module

 Nhiệm vụ:

+ Nhận biết thông tin về tốc độ góc các bánh xe từ tín hiệu mà cảm biến tốc độ bánh

xe gửi tới, từ đó tính toán ra tốc độ bánh xe và sự tăng giảm tốc của nó, xác định tốc

độ xe, tốc độ chuẩn của bánh xe và ngưỡng trượt để nhận biết nguy cơ bị hãm cứng của bánh xe

+ Cung cấp tín hiệu điều khiển đến bộ chấp hành thủy lực

+ Thực hiện chế độ kiểm tra, chẩn đoán, lưu giữ mã code hư hỏng và chế độ an toàn

 Cấu tạo: là tổ hợp các vi xử lí, gồm có 4 cụm sau:

Hình 3 10 Cấu tạo ABS control module

3.1.4 Mạch điều khiển các rơ le

 ECU bật rơ le của van điện khi tất cả các điều kiện sau được thỏa mãn:

Lưu ý: ECU sẽ tắt rơ le van điện nếu một trong các điều kiện trên không được thỏa mãn

 Điều khiển rơ le mô tơ bơm: ECU bật rơ le mô tơ bơm khi tất cả các điều kiện sau được thỏa mãn:

ABS đang hoạt động hay chức năng kiểm tra ban đầu đang được thực hiện

Rơ le van điện bật

ECU tắt rơ le mô tơ nếu một trong các điều kiện trên không được thỏa mãn