Vì nếu Pp < Pφ thì quãng đường phanh sẽ tăng lên còn nếu Pp > Pφ thì bánh xe sẽ bị hãm cứng gây ra không điều khiển được và trượt lết trên đường.. Nhiệm vụNhiệm vụ cơ bản của ABS là hiệu
Trang 19.5 Hệ thống chống bó cứng bánh xe(ABS)
9.5.1 Cơ sở lý thuyết về ABS
a Cơ sở lý thuyết
Khi ôtô chuyển động, giữa bánh xe và mặt đường xuất hiện lực bám Pφ, cùng chiều chuyển động, phụ thuộc vào hệ số bám φ của mặt đường
Khi người lái tác dụng lực vào
bàn đạp phanh thì ở cơ cấu phanh sẽ
tạo ra mô men ma sát (mô men phanh
Mp) nhằm hãm bánh xe lại Lúc đó ở
bánh xe xuất hiện phản lực tiếp tuyến
Pp ngược với chiều chuyển động của
ôtô gọi là lực phanh Pp được xác định
theo biểu thức:
Trong đó:
M P : Mô men phanh tác dụng lên bánh xe
p p : Lực phanh tác dụng tại điểm tiếp xúc giữa bánh xe với đường.
r b : Bán kính làm việc của bánh xe
Muốn nâng cao được hiệu quả và ổn định của ôtô khi phanh thì phải đảm bảo được Pp = Pφ trong suốt quá trình phanh Vì nếu Pp < Pφ thì quãng đường phanh sẽ tăng lên còn nếu Pp > Pφ thì bánh xe sẽ bị hãm cứng gây ra không điều khiển được và trượt lết trên đường Lúc này nếu lực quán tính quá lớn thì xe có thể bị lật đổ Hiện tượng nguy hiểm này gặp nhiều ở hệ thống phanh cổ điển khi phanh gấp hoặc phanh trên đường trơn có hệ số bám nhỏ
Hiện nay, vận tốc của các loại ôtô càng ngày càng được nâng lên Bởi vậy yêu cầu đặt ra cho các hệ thống phanh trên các xe đời mới là phải trừ được các nhược điểm nêu trên của hệ thống phanh thường Cho nên trên các
xe ôtô hiện đại đã được trang bị hệ thống chống hãm cứng phanh ABS ( Antilock Braking System)
b
p p
r M
Trang 2b Nhiệm vụ
Nhiệm vụ cơ bản của ABS là hiệu chỉnh liên tục áp suất trong dẫn động phanh để lực phanh ở các bánh xe luôn xấp xỉ bằng lực bám nhờ đó các bánh
xe không bị hãm cứng và giữ cho độ trượt của bánh xe với mặt đường thay đổi trong một giới hạn hẹp Cho nên hệ thốn phanh ABS đã bảo đảm hiệu quả phanh cao nhất, duy trì được tính ổn định và tính dẫn hướng của ôtô khi phanh là tốt nhất
9.5.2.Các bộ phận của hệ thống phanh ABS
Hình 9.5.2 Sơ đồ cấu tạo hệ thống ABS
- Hệ thống phanh ABS có các bộ phận chính sau đây:
+ 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, và điều khiển bộ chấp hành của phanh Gần đây, một số kiểu xe có ECU điều khiển trượt lắp trong
bộ chấp hành của phanh
+ Bộ chấp hành của phanh: Bộ chấp hành của phanh điều khiển áp suất
thuỷ lực của các xilanh ở bánh xe bằng tín hiệu ra của ECU điều khiển trượt
+ Cảm biến tốc độ: Cảm biến tốc độ phát hiện tốc độ của từng bánh xe và
truyền tín hiệu đến ECU điều khiển trượt
Trang 3- Đồng hồ táp lô (đèn báo táp-lô): Khi ECU phát hiện thấy sự trục trặc ở
ABS hoặc hệ thống hỗ trợ phanh, đèn này bật sáng để báo cho người lái biết
mà sử lý
- Công tắc đèn phanh: Công tắc này 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 không có tín hiệu công tắc đèn phanh (công tắc đèn phanh bị hỏng) việc điều khiển ABS vẫn được thực hiện khi các lốp bị bó cứng Trong trường hợp này, việc điều khiển bắt đầu khi hệ
số trượt đã trở nên cao hơn (các bánh xe có xu hướng khoá cứng) so với khi công tắc đèn phanh hoạt động bình thường
- Cảm biến giảm tốc: chỉ có ở một số loại xe Cảm biến giảm tốc cảm
nhận mức giảm tốc của xe và truyền tín hiệu đến ECU điều khiển trượt Bộ ECU đánh giá chính xác các điều kiện của mặt đường bằng các tín hiệu này
và sẽ thực hiện các biện pháp điều khiển thích hợp
9.5.3.Nguyên lý hoạt động của ABS
Khi ôtô chuyển
động, ECU điều
khiển trượt liên tục
nhận được các tín
hiệu tốc độ của bánh
xe(cũng như tốc độ
của xe) từ 4 cảm
biến tốc độ, ước tính
tốc độ của xe bằng
cách tính toán tốc độ
và sự giảm tốc của
mỗi bánh xe Hình 9.5.3 Sơ đồ điều khiển của ABS
Khi đạp bàn đạp phanh, áp suất thuỷ lực trong mỗi xilanh ở bánh xe bắt đầu tăng lên và tốc độ của bánh xe bắt đầu giảm xuống Nếu bất kỳ bánh xe nào dường như sắp bị bó cứng, ECU sẽ giảm áp suất thuỷ lực trong xilanh của bánh xe đó để cho phép bánh xe hoạt động trở lại
Trang 4Sau khi bánh xe sắp bị bó cứng hoạt động trở lại thì quá trình phanh ở bánh xe đó lại tiếp tục hoạt động Nếu bánh xe đó lại bị bó cứng tiếp thì hệ thống lại giảm áp suất thủy lực trong xy lanh đó xuống Hệ thống này lặp lại quá trình này nhiều lần trong 1 giây để phát huy tiềm năng tối đa củ xe Nếu ECU điều khiển trượt phát hiện một sự cố trong hệ tín hiệu hoặc trong rơle, dòng điện chạy đến bộ chấp hành từ ECU sẽ bị ngắt Do đó, hệ thống phanh vẫn hoạt động mặc dù ABS không hoạt động, nhờ vậy đảm bảo được các chức năng phanh bình thường.
9.5.4 Ví dụ thực tế ABS
9.5.4 Bố trí của hệ thống ABS cụm bánh xe
Trên đây tôi đã hướng dẫn các bạn sơ qua về nguồn gốc, cấu tạo các bộ phận chính và nguyên lý hoạt động trong hệ thống phanh ABS Để hiểu rông hơn và ứng dụng theo sư phat triển của khoa hoc chúng ta phải nghiên cứu thêm về các hệ thống phanh ABS có hỗ trợ EBD và ABS có BA
