Bài giảng Hệ thống phanh ABS trên ô tô

Chia sẻ: Tran Van Nam | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:61

Thêm vào BST

Báo xấu

540
lượt xem 99
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Hệ thống phanh ABS trên ô tô với mục đích giữ ổn định hướng chuyển động của xe khi phanh trên đường vòng, hay trên đường có trạng thái khác nhau. Với ôtô không bố trí ABS các bánh xe có thể bị khóa cứng và gây xoay thân xe. Với ôtô bố trí ABS khi phanh ôtô sẽ chuyển động ổn định đến khi nào dừng lại, kể cả khi hoạt động trên đường cong, hoặc trên nền đường có trạng thái khác nhau;...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hệ thống phanh ABS trên ô tô

HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN Ô TÔ Anti lock Braking System CƠ SỞ LÝ THUYẾT I. HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN ÔTÔ CON 1. Hệ thống phanh ABS và các liên hợp: Hệ thống ABS gọi theo các chữ viết tắt của tiếng Anh: “Anti Lock Brake System” và được hiểu là thiết bị chống trượt lết bánh xe khi phanh. Ngày nay thiết bị này đã được tích hợp chức năng của ABS với khả năng chống trợt quay bánh xe chủ động (Acceleration Slip Control: ASR), khả năng ổn định động học của ôtô (Vehicle Stability Control: VSC) khi sử dụng. Hệ thống ABS bắt đầu được bố trí ở tất cả các bánh xe vào năm 1971, chế tạo hàng loạt năm 1978, sau đó hoàn thiện theo hướng điều khiển kỹ thuật số vào năm 1984 và từ sau năm 1992 một số quốc gia phát triển đã coi ABS là một hệ thống phanh tiêu chuẩn bắt buộc của ôtô con. Hiện nay hệ thống ABS được tổ hợp từ các kết cấu: cơ khí, thủy lực, điện tử, với kỹ thuật tự động điều chỉnh “Cơ – điện tử” dùng cho hệ thống phanh. Trên cơ sở của hệ thống ABS bố trí trên ôtô đã hình thành các liên hợp điều chỉnh khác nhằm hoàn thiện tính chất động học và động lực học. Tùy theo đặc điểm sử dụng và yêu cầu, hệ thống ABS và các liên hợp điều chỉnh có mức độ phức tạp khác nhau. Mô tả về quá trình hoàn thiện và phát triển hệ thống phanh ABS và các liên hợp trên ôtô con có thể trình bày qua hình 1.1. Hình 1.1: Quá trình hoàn thiện và phát triển hệ thống phanh ABS và các liên hợp trên ôtô con Các chữ viết tắt trên hình có ý nghĩa sau:  ASR: Thiết bị chống trượt quay bánh xe, thiết bị là một phần của hệ thống TRC (Traction Control) dùng để điều khiển lực kéo trên các bánh xe chủ động của ôtô.  ESP: Electronic Stability Program – Chương trình kiểm soát ổn định động học của ôtô. Chương trình là một phần của hệ thống VSC, được dùng để kiểm soát khả năng ổn định hướng của ôtô khi phanh, khi đi trên đường vòng hay chuyển động thẳng gặp ngoại lực ngẫu nhiên tác động  SBC: Sensoelectric Braking Control – Hệ thống phanh thủy lực điện tử, được bố trí theo sự mở rộng kiểm soát nhờ các cảm biến và chương trình điều khiển thích hợp của ôtô con. 1
 EHB: Electrohydraulic brake – Hệ thống phanh thủy lực điện tử là một phân khúc của hệ thống phanh điện tử có sự hỗ trợ của hệ thống thủy lực.  BBW: Brake – By – Wirre – Hệ thống phanh điện là một phân khúc của hệ thống phanh điện tử không có sự hỗ trợ của hệ thống thủy lực. Nội dung kỹ thuật của các hệ thống này sẽ được lần lượt trình bày tiếp sau. 2. Mục đích cơ bản của việc bố trí thiết bị ABS trên ôtô: Khả năng điều khiển ôtô nói chung và trong trạng thái phanh nói riêng bị giới hạn bởi giá trị các lực truyền giữa bánh xe và mặt đường. Giải quyết hoàn thiện chất lượng lực truyền này trong các trạng thái mặt đường và điều khiển khác nhau là một nhiệm vụ được thực hiện bởi ABS và các liên hợp. Phương pháp được lựa chọn trong kết cấu là sử dụng các tổ hợp tự động điều chỉnh cơ điện tử (Mechatronic) trên cơ sở của hệ thống phanh ôtô. Hệ thống ABS được sử dụng để duy trì khả năng không bó cứng bánh xe trong các trạng thái phanh ngặt với các mục đích: Giữ ổn định hướng chuyển động của xe khi phanh trên đường vòng, hay trên đường có trạng thái khác nhau. Với ôtô không bố trí ABS các bánh xe có thể bị khóa cứng và gây xoay thân xe. Với ôtô bố trí ABS khi phanh ôtô sẽ chuyển động ổn định đến khi nào dừng lại, kể cả khi hoạt động trên đường cong, hoặc trên nền đường có trạng thái khác nhau. Duy trì khả năng điều khiển ôtô bằng vành lái. Tạo điều kiện rút ngắn quãng đường phanh đặc biệt khi sử dụng ở đường tốt, vận tốc cao. II. CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ ABS 1. Độ trượt dọc của bánh xe khi phanh: Lực dọc (lực phanh hay lực kéo) trên bề mặt đường của các bánh xe liên quan trực tiếp bởi trọng lượng (tải trọng thẳng đứng) và hệ số bám của bánh xe với nền đường. Hệ số bám phụ thuộc vào nhiều yếu tố: chất lượng bề mặt đường, tính chất của lớp phủ bề mặt, loại lốp xe, nhưng trước hết phụ thuộc rất lớn vào độ trượt của bánh xe. Nếu hệ số bám lớn sẽ cho phép bánh xe tiếp nhận lực dọc lớn, và ngược lại. Độ trượt của bánh xe được gắn liền với khái niệm: nếu bánh xe lăn tự do không chịu tải trọng thẳng đứng, độ trượt bằng không, khi bánh xe bị phanh bó cứng trên nền đường độ trượt sẽ bằng 100%. Để đạt được hệ số bám cao khi phanh cần thiết khảo sát mối quan hệ của hệ số bám j với độ trượt lx của bánh xe. Quan hệ vật lý này được biểu diễn trên hình 1.2. Qui luật như vậy cũng gần giống giữa bánh xe bị phanh và bánh xe chủ động. Ở đây chỉ nêu lên trong trường hợp bánh xe bị phanh. Sự trượt dọc của bánh xe gắn liền với sự biến dạng theo chu vi lốp. Các lớp ở vùng tiếp xúc bị biến dạng, gây nên dịch chuyển tương đối với nền, và được xác định bằng độ trượt Lamdax. 2
Đánh giá sự trượt dọc của bánh xe nhờ độ trượt Lamdax và được định nghĩa trong trường hợp bánh xe bị phanh: Trong đó: v là vận tốc dịch dọc của bánh xe tại vết tiếp xúc, w.rd là vận tốc dịch dọc của bánh xe do sự quay của bánh xe gây nên tại vết tiếp xúc. Như vậy sự trượt của bánh xe với nền xuất hiện kể cả khi bánh xe chịu lực dọc nhỏ. Nếu càng gia tăng lực dọc (ở đây là lực phanh) sự trượt xảy ra càng lớn. Khi lực dọc vượt quá giá trị của lực bám giới hạn, sự trượt hoàn toàn xảy ra. Mối quan hệ giữa hệ số bám dọc jx với độ trượt lx khi phanh được thực nghiệm trên các loại mặt đường: bêtông khô (1), afan ướt (2), nền tuyết (3), nền băng (4) mô tả trên hình 1.3. Trong thực nghiệm hệ số bám dọc lx được định nghĩa bằng tỷ số giữa lực dọc (lực phanh) với tải trọng đặt lên bánh xe. Quá trình diễn biến hệ số bám dọc jx theo độ trượt l xảy ra ở dạng đường cong lồi. Trong trạng thái phanh nhẹ nhằm giảm vận tốc ôtô, giá trị độ trượt thấp. Nếu càng tăng lực phanh, độ trượt cũng sẽ tăng, hệ số bám tăng tới một giá trị lớn nhất (điểm đỉnh – B của hình 1.4) và bắt đầu suy giảm. Sự suy giảm hệ số bám sẽ không cho phép tăng khả năng tiếp nhận lực dọc và bánh xe dẫn tới bị bó cứng. Như vậy đồ thị quan hệ trên chia ra làm hai vùng: vùng ổn định và vùng mất ổn định. Trong các cấu trúc ABS giá trị được lựa chọn trong khoảng 10% đến 30%, và gọi là vùng điều chỉnh tối ưu tương ứng trên hình 1.4 và A, B, C. Tuy nhiên, qui luật của hệ số bám và độ trượt trên các loại mặt đường khác nhau bị thay đổi, do vậy cần thiết bổ sung thông số gia tốc góc bánh xe. Trên các ôtô ngày nay sử dụng cả hai thông số gia tốc phanh (a) và độ trượt (l) của bánh xe làm thông số ngưỡng điều chỉnh thay đổi áp suất phanh của bánh 3
xe, đồng thời sử dụng chế độ điều chỉnh mức thấp với mục đích đảm bảo khả năng quản lý độ trượt ở vùng ổn định. 2. Quan hệ vật lý của bám dọc, bám ngang với độ trượt ở bánh xe: Trong thực tiễn, bánh xe đồng thời thực hiện khả năng truyền lực dọc và lực bên, đồ thị quan hệ của lực dọc, lực bên với hệ số bám như trên hình 1.5. Khi bánh xe biến dạng chịu lực bên, còn kèm theo sự xuất hiện góc lệch bên a ở các bánh xe. Qui luật biến đổi của jy với độ trượt bánh xe Lamdax. Hệ số jy sẽ đạt giá trị cực đại khi lamdax = 0, sau đó sẽ giảm dần và đạt đến giá trị thấp nhất tương ứng với trạng thái bị bó cứng bánh xe hoàn toàn. Điều này có nghĩa: khi bánh xe dẫn hướng bị bó cứng, khả năng điều khiển hướng ôtô bằng vành lái sẽ không còn hiệu quả. Trạng thái tối ưu cho phép để đạt được khả năng tiếp nhận lực dọc và lực bên lớn (cả jx và jy đạt giá trị cao), cần thiết hạn chế giá trị độ trượt dọc của bánh xe trong vùng l0 = (10 + 30)% và hệ thống ABS sẽ điều chỉnh độ trượt nằm trong vùng tối ưu đó. Khi xem xét bánh xe đàn hồi có mặt của góc lệch bên anpha, giá trị Fix, Fiy sẽ giảm khi góc lệch tăng lên, khả năng ổn định của ôtô sẽ kém hơn. Giá trị độ trượt tối ưu l0 = (10 + 30)% là vùng tối ưu mà hệ thống phanh có thiết bị ABS cần đạt được. Vùng tối ưu này được ứng dụng thực tế trên ôtô thông qua các thực nghiệm đối với từng loại ôtô và cấu trúc ABS, bố trí trên xe. 3. Sự quay thân xe: Sự quay thân xe khi phanh gây nên lệch hướng chuyển động của ôtô và làm khó khăn cho việc kiểm soát quĩ đạo chuyển động của ôtô bằng vành lái. Tuy nhiên, sự quay thân xe xuất hiện trên cầu trước và xuất hiện trên cầu sau sẽ ảnh hưởng khác nhau đến quá trình phanh. Sự quay thân xe xảy ra trên cầu trước: Mô tả hiện tượng này trên ôtô có cầu trước điều khiển độc lập trên hình: 1.6. Mô men gây quay thân xe Mz được xác định theo biểu thức: Mz = (Pp1 – Pp2+) B Pp1 và Pp2 là lực phanh sinh ra trên các bánh xe trái và phải. B: chiều rộng của hai vết lốp. Như vậy sự quay thân xe còn chịu ảnh hưởng của trọng lượng toàn bộ ôtô (thông qua Jz) và chiều rộng của ôtô B. Sự quay thân xe xảy ra trên cầu trước, người lái còn có khả năng kịp thời điều chỉnh vành lái, lấy lại quĩ đạo chuyển động của ôtô. Sự quay thân xe xảy ra trên cầu sau: 4
Sự quay thân xe xảy ra trên cầu sau ảnh hưởng nhiều tới khả năng giữ quĩ đạo chuyển động của ôtô, chỉ có các lái xe có kinh nghiệm mới có khả năng hiệu chỉnh vành lái trong trường hợp này. Hạn chế khả năng quay thân xe do cầu sau sẽ đảm bảo hiệu quả ổn định hướng chuyển động khi phanh, mặc dù phải chấp nhận yếu tố giảm khả năng tận dụng trọng lượng bám. Do vậy trên các bánh xe cầu sau có bổ sung bộ điều chỉnh cân bằng áp suất dầu phanh tới các bánh xe của cầu sau. 4. Nguyên lý chung của một mạch điều khiển phanh ABS: Hệ thống phanh của ABS được bố trí cho dẫn động phanh thủy lực và dẫn động phanh khí nén với các nguyên lý tổng quát như nhau. ABS trong hệ thống phanh thủy lực là một hệ thống tự động điều chỉnh áp suất dầu đưa vào xy lanh bánh xe sao cho phù hợp với chế độ lăn của bánh xe nhằm loại trừ khả năng trượt lết của bánh xe khi phanh. Một mạch điều khiển phanh ABS cho một bánh xe bao gồm: xy lanh chính 4, xy lanh bánh xe 2, cơ cấu phanh (giống như mạch bố trí phanh thông thường), và bố trí thêm: bộ điều khiển điện tử 5 (ECU); cảm biến đo tốc độ góc bánh xe 1 (Sensor), van thủy lực điện từ 3 điều chỉnh áp lực dầu phanh (Actuator). Sơ đồ một mạch điều khiển trình bày trên hình 1.7. Cảm biến tốc độ bánh xe 1 có chức năng xác định tốc độ quay của bánh xe, làm việc như một bộ đếm số vòng quay, tín hiệu của bộ cảm biến tốc độ được đưa về bộ điều khiển điện tử (tín hiệu vào ECU – ABS). Bộ điều khiển điện tử 5 làm việc như một máy tính nhỏ theo chương trình đặt sẵn. Tín hiệu điều khiển van điện tử (output signal) phụ thuộc vào tín hiệu của cảm biến (input signal) và chương trình vi xử lý, xác định chế độ làm việc của bánh xe (theo độ trượt), đưa ra tín hiệu điều khiển van điều khiển (cơ cấu thừa hành), thiết lập chế độ điều chỉnh áp suất dầu phanh ở bánh xe. Van điều chỉnh áp suất 3 (hay môdun điều khiển áp lực phanh), là cơ cấu thừa hành của ABS (Actuator). Nhiệm vụ của nó là tạo nên sự đóng, mở đường dầu từ xy lanh chính đến xy lanh bánh xe tùy thuộc vào tín hiệu điều khiển của ECU – ABS. Cấu trúc của van điều chỉnh áp suất là các van con trượt thủy lực được điều khiển bằng điện tử. Sự thay đổi áp suất trong xy lanh bánh xe tạo nên sự thay đổi mômen phanh bánh xe tiến hành phanh hay nhả phanh. Ngoài ra trong ABS còn có nguồn bổ sung năng lượng như: bình dự trữ dầu áp suất thấp, bơm cầu, bình tích năng giảm xung, van an toàn hệ thống. Nguyên lý làm việc cơ bản của ABS như sau: Khi bắt đầu phanh, bánh xe quay với tốc độ quay giảm dần, nếu bánh xe đạt tới giá trị gần bó cứng, tín hiệu của cảm biến chuyển về bộ điều khiển trung tâm. ECUABS lựa chọn chế độ, đưa ra tín hiệu điều khiển van điều chỉnh áp suất ( giữ 5
hay cắt đường dầu từ xy lanh chính tới xy lanh bánh xe), lực phanh ở cơ cấu phanh không tăng được nữa, bánh xe có xu hướng lăn với tốc độ cao lên, tín hiệu từ cảm biến lại đưa về ECUABS. ECUABS cung cấp lệnh điều khiển cụm van thủy lực điện từ, giảm áp lực phanh, sao cho bánh xe không bó cứng. Nếu vận tốc góc của bánh xe lại tăng cao, cảm biến tiếp nhận thông tin này đưa về bộ điều khiển điện tử và lại tăng tiếp áp lực điều khiển, nhờ đó bánh xe lại bị phanh và giảm tốc độ quay tới khi gần bó cứng. Quá trình xảy ra được lặp lại theo chu kỳ liên tục, tới khi bánh xe dừng hẳn. Cứ như vậy, hệ thống điện tử kiểm soát chế độ lăn có trượt của bánh xe, trong lúc vị trí bàn đạp phanh không thay đổi. Một chu kỳ điều khiển thực hiện khoảng chừng 1/10 s, do vậy ABS làm việc rất hiệu quả, giúp cho bánh xe luôn nằm trong trạng thái phanh với độ trượt tối ưu, tránh được hiện tượng bó cứng bánh xe. Quá trình này có thể coi như sự nhấp phanh liên tục của người lái khi phanh, nhưng mức độ chuẩn xác cao hơn và tần số lớn hơn nhiều so với người lái xe có kinh nghiệm. Trong kết cấu thực tế hệ thống được tổ hợp là nhiều mạch (kênh) điều khiển khác nhau cho từng bánh xe hay một số bánh xe. Để giữ cho các bánh xe làm việc ở vùng có hệ số trượt l0 với lực phanh tối ưu và không xảy ra sự khóa cứng các bánh xe cần phải điều chỉnh áp suất dầu dẫn đến cơ cấu phanh. 5. Kiểm soát độ trượt bánh xe: Việc điều chỉnh được thực hiện nhờ các thông số sau: Theo giá trị độ trượt cho trước; Theo gia tốc góc của các bánh xe bị phanh; Theo giá trị tỷ số giữa vận tốc góc bánh xe với gia tốc chậm dần của nó. Trong thực tế việc xác định trực tiếp độ trượt rất khó khăn, đặc biệt là khi phanh gấp trên nền trơn, giá trị độ trượt nhanh chóng vượt quá giới hạn độ trượt tối ưu, bộ ECU của ABS sẽ tính toán thông qua các giá trị khác như: vận tốc góc, gia tốc góc của bánh xe và gia tốc dài của xe. Các hệ thống ABS ngày nay sử dụng cảm biến đo vận tốc bánh xe theo thời gian và xác lập các mối quan hệ say đây trong ECU: vận tốc tức thời của bánh xe, gia tốc góc của bánh xe, độ trượt bánh xe. Mô tả quá trình kiểm soát độ trượt theo gia tốc trình bày trên hình 1.8. Phương pháp quản lý độ trượt của bánh xe trên cơ sở các tín hiệu tiếp nhận từ cảm biến vận tốc bánh xe được giải thích như sau: 6
Vận tốc chuyển động của ôtô Vxe được hình thành trên cơ sở các vận tốc quay của các bánh xe bị phanh Vk. Việc xác định được giá trị gia tốc giới hạn (a) được xuất phát từ giá trị vận tốc giới hạn của bánh xe là v (l1) với l1 nằm trong vùng độ trượt tối ưu. Nếu giá trị tuyệt đối l1 càng lớn (bánh xe bị phanh bó cứng nhiều), giá trị vận tốc giới hạn v (l1) càng nhỏ và ngược lại. Giá trị giới hạn a dùng để điều khiển chuyển chế độ tăng áp sang chế độ giữ áp hay giảm áp. Tại giá trị vận tốc bánh xe, thực hiện chế độ điều chỉnh, tốc độ bánh xe được ghi nhận là tốc độ đại diện vdd và dùng để kiểm soát giá trị vận tốc giới hạn theo độ trượt v(l1). Quá trình thay đổi Vdd bám sát quá trình biến đổi vận tốc ôtô, cho tới khi giá trị Vk = Vdd, Vdd lại lấy theo Vk. Điều này đảm bảo độ trượt nằm sát vùng tối ưu l0. Khi nhả phanh, bánh xe đạt được gia tốc dương, giá trị giới hạn +a thường thấp hơn giá trị tuyệt đối của a, nhằm hạn chế sự tăng gia tốc góc lớn. Giá trị giới hạn +a dùng để điều khiển chuyển chế độ giữ áp hay giảm áp sang chế độ tăng áp. III. CÁC SƠ ĐỒ BỐ TRÍ ABS TRÊN ÔTÔ CON NGÀY NAY 1. Các loại dẫn động phanh thủy lực: Ngày nay trên ôtô con chỉ cho phép chế tạo dẫn động phanh hai dòng, xy lanh “tăngđem” với các sơ đồ kết cấu dẫn động phanh cơ bản sau Bố trí dẫn động độc lập cho từng cầu (kiểu T); Bố trí dẫn động chéo (kiểu K). Trên cơ sở của hai dạng, hình thành các cấu trúc ABS khác nhau, với việc bố trí cụm van điều chỉnh áp suất đặt trên các mạch dẫn động phanh khác nhau. Tùy thuộc vào mức độ phức tạp yêu cầu các cấu trúc ABS sẽ có các kết cấu bố trí khác nhau. 2. Các cấu trúc điều khiển hệ thống ABS: Trong các chương trình thiết lập của ECUABS, các môđun điều khiển áp suất có liên quan trong hệ thống với nhau. Tùy thuộc vào loại cảm biến, thiết lập chương trình điều khiển có thể phân chia ra một số nguyên tắc điều khiển khác nhau: điều khiển theo điều kiện bám thấp “SL”, điều khiển độc lập từng bánh xe “IR”, điều khiển độc lập cải biên “IRM” Các khái niệm điều khiển này gắn liền với khả năng đảm bảo hiệu quả phanh và tránh quay thân xe khi phanh như đã trình bày. Hiệu quả làm việc của hệ thống phanh ABS phụ thuộc vào sự làm việc của tất cả các bánh xe, trước hết phụ 7
thuộc vào các cấu trúc bố trí ABS trên các mạch dẫn động phanh cơ bản của ôtô. Các mạch dẫn động phanh có điều chỉnh áp suất trong hệ thống ABS phụ thuộc vào kết cấu dẫn động phanh cơ sở, yêu cầu của phương pháp điều chỉnh áp suất đối với các bánh xe và số lượng kênh điều chỉnh, cảm biến tốc độ bánh xe. a. Loại có 4 cảm biến – 4 kênh điều khiển, kiểu dẫn động T: Các bánh xe cầu trước, cầu sau được điều khiển độc lập (hình 2.1) nhờ các cảm biến và van điều khiển áp suất độc lập “IR/IR”. Do điều khiển riêng rẽ cho từng bánh xe nên tạo được hiệu quả phanh cao, các bánh xe dẫn hướng dễ dàng điều khiển hướng chuyển động. Cấu trúc phù hợp với ôtô con thường xuyên sử dụng ở vận tốc cao, trên nền đường tốt, đồng nhất. Tuy nhiên, khi đi trên nền đường có hệ số bám khác nhau, lực phanh sinh ra không bằng nhau giữa bánh xe trái và phải, sẽ xuất hiện mômen quay thân xe xung quanh trục đứng lớn, các lực bên ở các bánh xe khác nhau nhiều. Việc xuất hiện lực bên đồng thời xảy ra góc lệch bên bánh xe, kết quả có thể làm xấu ổn định hướng chuyển động. Trong sơ đồ cho phép ứng dụng với các phương pháp bố trí truyền lực với ký hiệu được ghi: Động cơ đặt trước, cầu trước chủ động (Front engine, Front drive – FF); Động cơ đặt trước, có cầu sau chủ động (Front engine, Rear drive – FR) Với cấu trúc FF, trọng lượng xe được đặt lớn hơn ở trên các cấu trước, khi phanh tải trọng của xe tăng ở phía trước và tải trọng phanh bố trí cho cầu trước chiến khoảng 70% lực phanh của toàn xe. Điều này có nghĩa rằng: hầu hết năng lượng phanh tập trung trên cầu trước và cần đạt đến giá trị hệ số bám dọc lớn nhất khi ABS hoạt động, do vậy trên các bánh xe cầu trước sử dụng điều khiển độc lập là cần thiết. Loại ABS điều khiển riêng rẽ ở trên tuy không hoàn toàn tối ưu về tính ổn định hướng khi phanh, nhưng được sử dụng với các hệ thống có ABS và liên hợp điều khiển (sẽ trình bày ở các phần sau). b. Loại có 4 cảm biến – 3 kênh điều khiển dẫn động T: Loại có 4 cảm biến – 3 kênh điều khiển được sử dụng phổ biến trên xe có ABS đơn giản với 3 cấu trúc như trên hình 2.2. Cấu trúc (2+1): Các bánh xe cầu trước điều khiển độc lập, các bánh xe cầu sau sử 8
dụng hai cả biến riêng rẽ nhưng chỉ có một van điều khiển chung. Các bánh xe của cầu sau được điều khiển chung theo tín hiệu trượt từ bánh xe có hệ số bám thấp hơn (điều khiển chung cả hai bánh xe bởi mạch logic “điều khiển SL”). Cấu trúc này giảm được sự xoay thân xe, nâng cao khả năng tiếp nhận lực bên ở cầu sau. Cấu trúc (1+2): Các bánh xe cầu trước sử dụng hai cảm biến riêng nhưng có một van điều khiển chung, làm việc theo “điều khiển SL”, các bánh xe của cầu sau điều khiển độc lập “IR”. c. Loại có 3 cảm biến – 3 kênh điều khiển, kiểu dẫn động T: Loại 3 cảm biến – 3 kênh điều khiển trình bày trên hình 2.3. Cấu trúc (2+1) dùng trên xe cấu trúc FR. Hai bánh xe trước được điều khiển độc lập cải biên (IRM”. Khi phanh trên nền đường có hệ số bám khác nhau, các bánh xe được điều khiển độc lập đảm bảo khả năng tiêu hao lớn động năng của ôtô, mặt khác do sự tăng tải nên mômen phanh tại bánh xe cầu trước có hệ số bám cao tăng chậm, giúp cho người lái có đủ thời gian để điều khiển các bánh xe dẫn hướng phù hợp với sự điều chỉnh trên vành lái. Cầu sau chủ động có một cảm biến đặt ở truyền lực chính, còn van điều chỉnh bố trí trước khi chia đường dầu ra các bánh. Cấu trúc (1+2) dùng trên xe có cấu trúc FF. Một van và một cảm biến đặt ở cầu trước, hai cảm biến và hai van điều khiển đặt ở hai bánh xe sau (bộ điều khiển độc lập IR). Cấu trúc hình thành khả năng điều khiển cân đối lực phanh tại hai bánh xe cầu trước khi chuyển động với vận tốc cao, trên đường tốt. Sự gia tăng tải trọng thẳng đứng trên cầu trước cho phép hạn chế khả năng bó cứng các bánh xe cầu trước và tận dụng tối đa lực bám để tăng lực phanh, tiêu hao động năng ôtô khi phanh gấp. c. Cấu trúc ABS đối với dẫn động phanh kiểu dẫn động “K”: Hai sơ đồ sử dụng được trình bày trên hình 2.4. Bộ điều khiển độc lập “IRM/IR” – 4 kênh điều khiển 4 cảm biến bố trí chéo, bánh xe phía trước điều khiển độc lập 9
cải biên “IRM”, các bánh phía sau bố trí độc lập “IR”. Bộ điều khiển dạng 2+2 đặt chéo “IRM/IR” đảm bảo người lái xe dễ dàng điều khiển trong tình huống phanh cần thiết. Sơ đồ (2+2) này được sử dụng nhiều trên các loại xe có ABS và liên hợp TRC, VSC. Loại 2 cảm biến 2 kênh điều khiển bố trí trên cầu sau, thực hiện “điều khiển IR”, được sử dụng trên xe loại FF có giá thành rẻ. Cũng như các cấu trúc tương tự, cấu trúc này không có khả năng rút ngắn quãng đường phanh khi phanh gấp (thậm chí còn gia tăng quãng đường phanh do việc hạn chế lực phanh trên cầu sau và ảnh hưởng xấu đến khả năng ổn định hướng). Các cấu trúc theo sơ đồ 2 kênh, 1 kênh ngày nay không bố trí trên ôtô con nữa, kể cả cho dạng bố trí dẫn động phanh kiểu K và kiểu T. 3. Sơ đồ tổng quát của ABS: Trên hình 2.5 trình bày sơ đồ cấu trúc chung của hệ thống ABS loại “IR/IR” có 4 cảm biến, 4 kênh điều khiển trên ôtô con phổ thông. Các môđun điều khiển ABS là các van điện từ điều chỉnh áp suất dẫn tới xy lanh bánh xe. Mỗi kênh điều khiển của xe bố trí các môđun điều khiển theo hai dạng: Mỗi kênh sử dụng 1 van 3 vị trí (môđun 3 vị trí). Mỗi kênh sử dụng 2 van 2 vị trí (môđun gồm 2 van 2 vị trí). 4. Cấu trúc, nguyên lý làm việc một môđun 3 vị trí: 10
Toàn bộ các cụm van được bố trí trong block thủy lực. Tách riêng một mạch điều khiển của van 3 vị trí được mô tả trên hình 2.6a. Môđun (3a) là cụm van thủy lực điện từ 3 vị trí, đặt nằm giữa xy lanh chính (4) và xy lanh bánh xe (2). Môđun làm việc gắn liền với bơm và van điều tiết áp suất (3c), bầu tích năng (3b). Môtơ bơm có nhiệm vụ cung cấp dầu có áp suất cao (120 – 130) bar cho van khi cần thiết, cuộn dây của van được điều khiển nhờ tín hiệu điều khiển của ECUABS. Mạch thủy lực của bơm dầu nối song song v ới mạch thủy lực điều khiển xy lanh bánh xe và cung cấp dầu hay chuyển dầu qua hai van một chiều. Bầu tích năng bố trí song song với bơm làm nhiệm vụ ổn áp đường dầu trong quá trình điều khiển và là nơi tích trữ năng lượng khi xy lanh bánh xe giảm áp. Điện áp điều khiển cuộn dây ở 3 mức (0; 2; 5A). Cụm van (3a) bao gồm: cuộn dây điện (4) bố trí trong vỏ của cụm van, cuộn dây 4 tạo nên từ trường khi cho dòng điện đi qua, lõi thép từ (5) đặt trong cuộn dây có khả năng di chuyển theo cường độ từ trường tạo ra, lõi thép từ luôn chịu tác động của lò xo định vị các van A, van B bố trí nằm trong lõi thép từ, liên kết với nhau thông qua các lò xo nhỏ. Van A có nhiệm vụ đóng mở mạch cấp dầu cho xy lanh bánh xe, van B có nhiệm vụ đóng mở mạch thoát dầu sang bình tích dầu (3b). Trong lõi thép từ có một cửa dầu C cấp dầu thông qua lõi thép (2). Các trạng thái điều khiển cho một bánh xe bao gồm: chế độ phanh trước điều chỉnh, chế độ giữ áp, chế độ giảm áp, chế độ tăng áp trở lại. a. Chế độ phanh trước điều chỉnh (phanh bình thường): Ở trạng thái phanh bình thường (hình 2.6a) khi bánh xe được phanh chưa tới giới hạn của độ trượt tối ưu ECUABS không gửi dòng điện đến cuộn dây của các van điện. Do vậy các cuộn dây chưa bị điều khiển. Khi đó lõi thép 5 bị đẩy xuống dưới tác dụng lò xo nén, van A mở, van B đóng. Khi tác động lên bàn đạp phanh, dầu có áp suất từ xilanh phanh chính (7) qua van A đến cửa C và đưa tới xilanh bánh xe (2) thực hiện tăng áp phanh bánh xe. Dầu phanh không đi qua bơm bởi van một chiều đóng kín. Bơm không hoạt động. 11
Khi thôi phanh, dầu hồi từ xilanh bánh xe (2) về xilanh phanh chính (7) thông qua cửa C và van A. Lúc này môđun đóng vai trò như đường thông dẫn dầu. Khi xe chuyển động với tốc độ cao, thực hiện phanh với cường độ phanh lớn hơn, ECUABS được đưa vào hoạt động, quá trình tăng áp xảy ra theo mạch bình thường. Bơm làm việc ở chế độ không tải. Nếu bất kỳ bánh xe nào có độ trượt gia tăng tới giới hạn trượt trong khoảng định sẵn (thông qua ECUABS) van thủy lực điện từ sẽ được điều khiển giữ áp suất dầu phanh tác dụng lên xilanh của bánh xe đó. b. Chế độ giữ áp (hình 2.6b): Khi áp suất bên trong xilanh công tác tăng, cảm biến độ thu nhận thông tin về tốc độ bánh xe đạt giá trị mong muốn. ECUABS cấp dòng điện 2A đến cuộn dây van điện từ để điều khiển van giữ áp suất dầu không đổi đến xilanh công tác. Điện áp của cuộn dây do ECUABS ở mức 2A, lực điện từ sinh ra trong cuộn dây giữ lõi thép ở vị trí giữa, đóng van A, van B chưa được mở (vẫn đóng). Van A đóng giúp cho mạch dẫn động dầu ngăn cách giữa xilanh chính và xilanh bánh xe. Cửa C sẽ không chịu ảnh hưởng của áp suất dầu từ xilanh chính do van A đóng. Áp suất dầu trong xilanh bánh xe không gia tăng được nữa. Chế độ giữ áp cũng được thực hiện như thế khi bánh xe đang nằm trong giới hạn độ trượt định sẵn do quá trình giảm áp gây nên. c. Chế độ giảm áp (hình 2.6c): 12
Khi một bánh xe có xu hướng bị tăng độ trượt vượt quá giới hạn định trước, ECUABS sẽ cấp tín hiệu dòng điện 5A đến cuộn dây. Lực điện từ sinh ra trong cuộn dây giữ lõi thép ở vị trí trên cùng, đóng van A, van B được mở. Van A đóng giúp cho mạch dẫn động dầu ngăn cách giữa xilanh chính và xilanh bánh xe. Dầu phanh từ xilanh công tác qua cửa B hồi về bầu tích (3b), áp suất dầu trong xilanh bánh xe giảm. Nếu áp suất dầu từ xilanh bánh xe còn lớn, ban đầu chất lỏng san bằng với áp suất trong bầu (3b), sau đó được bơm chuyển qua van một chiều quay trở về xilanh chính. Do cửa A đóng, dầu không vào được van điện từ nên không ảnh hưởng tới quá trình giảm áp suất của xilanh bánh xe giảm, ngăn không cho bánh xe bị khóa cứng. Mức độ giảm áp suất dầu được điều chỉnh bằng cách lặp lại các chế độ giảm áp và giữ. Van điện từ ở vị trí này cho tới khi bánh xe chuyển động tới giá trị độ trượt cho phép. Tiếp theo van điện từ quay trở lại chế độ “giữ áp” hay “tăng áp” tùy thuộc theo tín hiệu nhận được từ bánh xe, và chu kỳ điều khiển lại lặp lại. d. Chế độ tăng áp trở lại: Khi độ trượt giảm nhỏ cần tăng áp trong xilanh công tác để tạo nên lực phanh lớn. ECU ngắt dòng điện cấp cho van điện. Lực từ trường không còn, nhờ lực hồi vị của lò xo mà van phía trên dịch chuyển xuống mở van A, van B đóng. Dầu từ xilanh chính chảy qua cửa C đến xilanh công tác, thực hiện gia tăng áp suất, mômen trên bánh xe. Mức độ tăng áp được điều khiển nhờ lặp lại chế độ tăng áp và giữ áp. Môtơ bơm hoạt động. Đồng thời sự tăng hay giảm áp suất chất lỏng có thể xảy ra liên tục bằng phương pháp tương tự mà không bị xảy ra mạch động trong điều khiển. Sơ đồ ở trạng thái như trên hình 2.6a. 4. Sơ đồ tổng quát hệ thống ABS sử dụng 3 van 3 vị trí (kiểu T): Sơ đồ hệ thống phanh ABS chỉ ra trên (hình 2.7) có bộ điều hòa áp suất (đặt ngay sau xilanh chính) cho hai dòng dẫn động. Cảm biến gia tốc dọc có thể bố trí hay không trên một số xe 2WD. 13
Các nhà sản xuất chế tạo theo tiêu chuẩn, nhằm giảm thiểu sự phức tạp trong công nghệ. Các van thủy lực điện từ ngày nay trên ôtô con đều bố trí trong một khối (block) thủy lực. Khối này đặt gọn bên cạnh (hay đặt tách rời) với ECUABS. Như vậy cả hai van được làm việc trên cơ sở tín hiệu điện của ECUABS, ở mỗi van có hai vị trí tương ứng với trạng thái tín hiệu cấp: ON, OFF. Tổ hợp các trạng thái mạch điều khiển thực hiện chức năng tăng áp, giữ áp, giảm áp (tương tự như môđun điều khiển của loại van 3 vị trí). Hệ thống thuộc hệ thống phanh ABS tiêu chuẩn với 3 hay 4 cảm biến tốc độ và 3 kênh điều chỉnh (2+1), với kiểu bố trí dẫn động phanh T. Một kênh điều chỉnh cho hai bánh xe sau đảm bảo hạn chế sự khác nhau của lực phanh trên cầu sau. Hai kênh bố trí trên cầu trước độc lập (IRM) cho phép sử dụng tối đa lực bám của các bánh xe cầu trước và tăng khả năng điều khiển hướng chuyển động của bánh xe dẫn hướng. Việc sử dụng bộ điều hòa áp suất giữa hai dòng dẫn động cho phép đảm bảo cung cấp đủ lớn lượng dầu cho hai bánh xe cầu sau mà không gây nên sự thay đổi áp suất dẫn động chung. Một van 2 vị trí thực hiện chức năng đóng và mở đường dầu. Tổ hợp 2 van 2 vị trí 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. Cấu trúc cụ thể van 2 vị trí dùng trên ABS của các nhà chế tạo có thể khác nhau, song đều 5. Cấu tạo, nguyên lý làm việc của một modun 2 van 2 vị trí: Ngày nay trên ôtô con phần lớn chuyển sang sử dụng cấu trúc mô đun điều chính áp suất dạng 2 van 2 vị trí. Cấu trúc của van 2 vị trí khác với van 3 vị trí. Sơ đồ cấu tạo của các van dùng trong các tài liệu kỹ thuật hiện nay trình bày trên hình 2.8. Sử dụng môđun hình thành bởi tổ hợp 2 van 2 vị trí cho mạch điều khiển đảm nhận chức năng tương tự như loại môđun 3 vị trí, tuy nhiên có nhiều ưu điểm nổi bật: Hệ thống ABS có nhiều khả năng tổ hợp với các tính năng khác (BAS, TRC,…), bằng cách gia tăng thêm số lượng môđun điều chỉnh. Khi phanh xe, áp suất dầu được cung cấp bởi xilanh chính tăngđem đi qua van dầu (A) đến từ xilanh bánh xe và một phần được cấp cho bầu tích năng qua một van tiết lưu. a. Chế độ phanh trước giới hạn điều chỉnh: 14
Khi phanh bình thường (hình 2.9a), tín hiệu điều khiển không được đưa vào ECUABS. ECUABS không cấp điện cho các van điện từ A và van điện từ B, van A mở, còn van B đóng. Dầu từ xilanh chính qua van A truyền trực tiếp tới xilanh bánh xe, van B ngắt đường dầu về bơm, thực hiện đưa dầu tăng áp đến bánh xe, tạo sự phanh trước giới hạn điều chỉnh ở cơ cấu phanh. Bánh xe đang lăn trơn trên đường được phanh bởi cơ cấu phanh và xuất hiện sự trượt lết bánh xe trên nền đường với độ trượt tăng dần theo sự gia tăng của áp suất dầu trong xilanh bánh xe. Độ trượt bánh xe trên nền đường tăng dần tới giới hạn cần thiết phải điều chỉnh, ECUABS xuất tín hiệu điện, van A chuyển sang chế độ đóng, ngắt dầu cấp tới xilanh, kết thúc chế độ tăng áp, chuyển sang chế độ giữ áp. b. Chế độ giữ áp (hình 2.9b): Nếu bánh xe bị phanh tới giới hạn độ trượt cần điều chỉnh (gia tốc phanh hoặc độ trượt giới hạn), thông tin từ cảm biến về tốc độ bánh xe gửi về ECUABS. ECUABS thực hiện duy trì áp suất dầu bằng cách: chuyển tín hiệu đến van A và ngắt mạch cấp dầu, trong lúc van B vẫn đóng kín đường thoát dầu. Áp suất dầu trong xilanh bánh xe không thay đổi tạo nên chế độ giữ áp suất dầu. Mômen phanh không tăng được, duy trì độ trượt của bánh xe. Trong thực tế quan hệ lăn của bánh xe trên đường liên tục biến đổi, độ trượt bánh xe cũng thay đổi và dẫn tới các trạng thái: Nếu độ trượt giảm nhỏ hơn độ trượt giới hạn, mạch điều khiển cần chuyển về chế độ tăng áp suất dầu trong xilanh phanh bánh. Nếu độ trượt tăng cao hơn độ trượt giới hạn, mạch điều khiển cần chuyển về chế độ giảm áp suất dầu trong xilanh phanh bánh. Các cảm biến tốc độ quay của bánh xe tiếp nhận các tín hiệu này, chuyển về bộ vi xử lý (ECUABS) và ECU đưa ra các tín hiệu điều khiển các van điện từ thích hợp. Quá trình giữ áp có thể duy trì với một khoảng thời gian dài hay ngắn tùy thuộc vào sự biến đổi độ trượt của bánh xe trên nền đường. c. Chế độ giảm áp (hình 2.9c): Nếu độ trượt (hoặc gia tốc) bánh xe đột ngột gia tăng vượt quá giới hạn cho phép, mạch điều chỉnh thực hiện giảm áp suất dầu bằng cách: ECU ABS chuyển tín hiệu đến van A và ngắt mạch cấp dầu, chuyển tín hiệu đến van B mở đường thoát dầu sang bình dự trữ (7). Áp suất dầu trong xilanh bánh 15
xe và mômen phanh giảm, giảm độ trượt của bánh xe với nền.Khi giảm áp suất dầu: Nếu áp suất dầu sau van B cao, dầu được chuyển vào bình dự trữ (7) và đẩy van một chiều chảy vào bơm. Bơm hút dầu chuyển về bình tích năng (4), chuẩn bị đáp ứng điều kiện khi cần thay đổi chế độ làm việc tiếp sau. Nếu áp suất dầu sau van B thấp, dầu chứa vào bình dự trữ. d. Chế độ tăng áp trở lại: Nếu độ trượt của bánh xe đột ngột giảm quá giới hạn tối ưu cho phép, thông tin tốc độ bánh xe từ cảm biến gửi về ECUABS, ECUABS thực hiện tăng áp suất dầu bằng cách: cắt tín hiệu đến van A và đóng mạch cấp dầu, cắt tín hiệu đến van B ngắt đường thoát dầu sang bình dự trữ. Chế độ làm việc của mạch điều chỉnh áp suất thực hiện như trên hình 2.9a. Áp suất dầu trong xilanh bánh xe được tăng dần, mômen phanh trong cơ cấu phanh tăng, độ trượt lại tăng tới giới hạn yêu cầu. Sự tăng áp trong trạng thái điều chỉnh này của mạch ABS không có sự gia tăng áp lực từ bàn đạp phanh, mà thực hiện cấp năng lượng (qua áp suất dầu) từ bơm dầu. Nhờ tác dụng cấp năng lượng từ bơm dầu thông qua bình tích năng nên người lái không cảm thấy sự thay đổi lực trên bàn đạp. Trong suốt quá trình điều chỉnh ABS, các van được điều khiển bằng cuộn dây từ trường chuyển trạng thái tắt hay mở trong một khoảng thời gian rất nhanh bởi hệ điều khiển điện tử. Sự đóng ngắt mạch cấp dầu điều chỉnh theo sự quay của bánh xe với giới hạn độ trượt tối ưu. 6. Sơ đồ tổng quát hệ thống phanh ABS sử dụng môđun 2 van 2 vị trí: a. Sơ đồ tổng hợp mạch thủy lực ABS đơn thuần với 6 van 2 vị trí (kiểu T): Mạch thủy lực ABS với 6 van 2 vị trí dẫn động kiểu T trình bày trên hình 2.10. Hệ thống được bố trí cho dẫn động phanh kiểu T với 3 cảm biến tốc độ và 3 kênh điều chỉnh (2+1). So với loại môđun 3 vị trí, loại môđun 2 van 2 vị trí có khả năng dịch chuyển con trượt ngắn, nên trên một số cấu trúc không bố trí van một chiều hồi dầu nhanh. Hai kênh bố trí trên cầu trước độc lập (IRM). Một kênh cho hai bánh xe sau. Để đảm bảo hạn chế áp suất ra cầu sau tránh bị sớm tăng độ trượt tới giới hạn điều chỉnh, trên mạch dẫn ra cầu sau sử dụng van giảm áp suất. Cấu tạo của van giảm áp suất loại cơ khí: sử dụng van con trượt tiết lưu lượng dầu tùy thuộc vào áp lực dẫn ra cầu sau, theo nguyên tắc càng tăng cường độ phanh càng giảm áp suất ra cầu sau. Sơ đồ được sử dụng với hệ thống 3 cảm biến 3 kênh điều khiển. Khi sử dụng với hệ thống điều khiển 4 cảm biến, mạch dẫn ra cầu sau được điều khiển theo logic ở mức thấp “SL” như đã trình bày trước đây. 16
Sơ đồ mạch thủy lực ABS với van 2 vị trí của hãng BOSCH trình bày trên hình 2.11, với dẫn động phanh chéo (K). Hệ thống ABS 5 này được áp dụng trên ôtô con (năm 1994) với ký hiệu E38/M60. Các bộ phận của mạch thủy lực được tổ hợp trong cùng một block thủy lực, các van điện từ được bố trí rời và lắp ráp ngay trên thân của blok thủy lực. Khi cần bố trí bộ ECUABS với các môđun thủy lực có thể liên kết với nhau bằng các cáp dẫn, đầu nối. Mạch thủy lực chia thành 2 phần cơ ban: cụm van ABS cơ bản, cụm van mở rộng chức năng ABS. Cụm van ABS cơ bản dùng với 8 van 2 vị trí cho 4 bánh xe điều khiển độc lập “IR”, theo nguyên lý đã trình bày ở phần trên. Van A của mạch điều chỉnh có thêm van hồi dầu nhanh, nhằm giúp cho việc mở rộng đường dầu hồi, tạo điều kiện nhanh chóng tiến hành phanh lần sau. Cụm van mở rộng chức năng ABS bao gồm 4 van 2 vị trí. Mỗi mạch phanh cấp dầu cho môđun điều k hiển ABS của bánh xe thông qua 2 van 2 vị trí và các van một chiều, van an toàn áp suất. Khi làm việc ở chế độ phanh ABS thông thường các van 3 (nằm trong cụm van mở rộng chức năng) ở trạng thái mở thông đường dầu từ xilanh chính tới các cụm van ABS cơ bản, các van 4 ở trạng thái ngắt. Khi làm việc ở các chức năng mở rộng các van 3 và 4 đều ngắt mạch dầu thông với xilanh chính. Van 4 chỉ được mở khi cần bù dầu vào hệ thống ABS cơ bản. 17
So với các mạch thủy lực khác trên hệ thống có lắp van 3, van 4 tạo điều kiện ngắt mạch dầu ra khỏi xilanh chính khi làm việc ở chế độ BAS, TRC, VSC. Các van này được điều khiển bởi ECUABS và các chương trình chức năng sẽ trình bày ở các bài sau. Mạch tín hiệu lấy từ các cảm biến vận tốc quay của bánh xe và ECUABS tính toán vận tốc chuyển động của ôtô (không có cảm biến gia tốc G). Từ giá trị vận tốc của từng bánh xe riêng lẻ xác định độ trượt và vận tốc đặc trưng của ôtô. Trong trường hợp đi thẳng, tốc độ đặc trưng nằm gần cùng độ trượt có hệ số bám max. Trong trường hợp quay vòng, vận tốc đặc trưng tính toán thu được từ các cặp bánh xe chéo có vận tốc lớn nhất. Từ giá trị này tính toán gia tốc bánh xe. Bộ điều khiển điện tử được trang bị hai tổ hợp xử lý vi mạch song song (Microprocessor) có liên hệ chặt chẽ và cả phần mềm kiểm soát, nhằm có thể xác định đúng các hàm và mạch logic điều khiển. Khi có cùng tín hiệu vào, các tín hiệu ra điều khiển phải phù hợp. Nếu có sự sai lệch mạch logic tại một thời điểm bất kỳ nào đó, các tính toán trước đó được loại bỏ và van mở mạch dầu 3 tạm ngắt. Các hàm tính toán và mạch logic phân tích các tín hiệu tiến hành liên tục và có tốc độ tính toán nhanh hơn nhiều lần sơ với một chu trình điều chỉnh áp suất thủy lực trên hệ thống. Như vậy, việc sử dụng các môđun 2 van 2 vị trí giúp cho hệ thống ABS có thể thực hiện được chức năng phanh với chế độ ABS cơ bản (khi đó sự phanh của hệ thống ABS được tiến hành nhờ tín hiệu đóng mạch điều khiển phanh từ công tắc bố trí ở bàn đạp phanh). Khi hoạt động ở chế độ BAS, TRC, VSC hệ thống sử dụng tín hiệu phanh khẩn cấp (BAS) hay kích hoạt bằng phím bấm ở trên bảng điều khiển (TRC, 18
VSC). Trong trường hợp này mạch năng lượng cung cấp phanh dùng từ bơm dầu mà không tiếp nhận năng lượng từ bàn đạp phanh và xilanh chính. PHẦN 4: CÁC BỘ PHẬN CHÍNH CỦA HỆ THỐNG ABS I ECU điều khiển trượt: 1. Khái quát : ECU nhận tín hiệu từ các cảm biến tốc độ. ECU đánh giá mức trượt giữa các bánh xe và mặt đường khi phanh. ECU điều khiển các van điện từ của bộ chấp hành theo 3 chế độ. 2. Điều khiển: ECU ước tính tốc độ bánh xe bằng cách tính toán tốc độ và sự giảm tốc của mỗi bánh xe. 19
ECU sẽ phát hiện và giảm áp suất thủy lực trong xylanh của bánh xe sắp bị bó cứng. 3. Điều chỉnh tốc độ bánh xe: Khoảng A : ECU đặt các van điện từ vào chế độ “giảm áp” theo mức giảm tốc của bánh xe. ECU chuyển các van điện từ vào chế độ “giữ” sau khi áp suất hạ xuống để theo dõi sự thay đổi tốc độ bánh xe. ECU sẽ lại giảm áp suất nếu nó cho rằng cần tiếp tục giảm. Khoảng B : Khi áp suất thủy lực tác động vào bánh xe giảm do giảm áp suất thủy lực trong xylanh (khoảng A). ECU đặt các van điện từ lần lượt vào chế độ “tăng áp” và “giữ” để bánh xe sắp bị khóa hồi phục tốc độ. Khoảng C: Khi áp suất thủy lực trong xylanh bánh xe được ECU tăng lên (khoảng B),bánh xe lại có xu hướng bị khóa. ECU lại chuyển các van điện từ về chế độ “giảm áp”. Khoảng D : Vì áp suất thủy lực trong xylanh của bánh xe lại giảm (khoảng C),ECU lại bắt đầu tăng áp suất như trong khoảng B. 4. Chức năng kiểm tra ban đầu: ECU điều khiển các van điện từ và các môtơ bơm theo trình tự để kiểm tra hệ thống điện của ABS. Chức năng này chỉ hoạt động 1 lần mỗi khi bật khóa điện sang vị trí ON, tốc độ xe lớn hơn 6km/h, với đèn phanh tắt. 20