Đang tải...

Công nghệ vật liệu Các sơ đồ bố trí abs trên ôtô con ngày nay

Thảo luận trong 'Công nghệ mới' bắt đầu bởi thinhthao, 13/11/09.

Thành viên đang xem bài viết (Users: 0, Guests: 0)

  1. thinhthao
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    16/4/09
    Số km:
    237
    Được đổ xăng:
    24
    Mã lực:
    51
    Xăng dự trữ:
    -22 lít xăng
    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 ECU-ABS, 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 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.[​IMG]
    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.
    [​IMG]
    Cấu trúc (2+1): Các bánh xe cầu trước điều khiển độc lập, các bánh xe cầu sau sử dụng hai cảm 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.
    [​IMG]
    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.

    d. Cấu trúc ABS đối với dẫn động phanh kiểu dẫn động “K”:

    Hai sơ đồ sử dụng được trình bày trên hình 2.4.[​IMG]
    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 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.
    [​IMG]
    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:

    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 ECU-ABS. Mạch thủy lực của bơm dầu nối song song với 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).
    [​IMG]
    ác 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 ECU-ABS 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.

    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, ECU-ABS 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 ECU-ABS) 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. ECU-ABS 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 ECU-ABS 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.[​IMG]
    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):

    Khi một bánh xe có xu hướng bị tăng độ trượt vượt quá giới hạn định trước, ECU-ABS 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.[​IMG]
    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.

    5. 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.
    [​IMG]
    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.

    6. 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.
    [​IMG]
    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:

    - 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.

    - 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.

    Cấu trúc cụ thể van 2 vị trí dùng trên ABS của các nhà chế tạo có thể khác nhau, song đều dựa trên các loại van con trượt thủy lực 2 vị trí, điều khiển điện từ (theo nguyên tắc điều khiển dòng). 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 ECU-ABS. Như vậy cả hai van được làm việc trên cơ sở tín hiệu điện của ECU-ABS, 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).

    Sơ đồ bố trí một mạch điều khiển thủy lực cơ sở và các trạng thái làm việc được trình bày trên các hình 2.9. Hai van 2 vị trí bố trí với các nhiệm vụ khác nhau: van A đảm nhận việc cấp dầu và ngắt đường dầu cho xylanh bánh xe, van B – ngắt dầu và thông mạch dầu về bơm. Tổ hợp 2 van 2 vị trí tạo nên các trạng thái tăng, giữ, giảm áp suất dầu của xilanh bánh xe.

    Nguồn năng lượng sử dụng khi phanh (cấp dầu có áp suất) được thực hiện từ lực bàn đạp và bộ trợ lực phanh. Khi cần bổ sung dầu có áp suất cho mạch điều khiển ABS năng lượng có thể được cấp từ bơm (6). Bơm dầu làm việc nhờ môtơ điện 1 chiều với điện áp 12V. Môtơ điện được làm việc bởi sự kiểm soát của ECU-ABS.

    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.
    [​IMG]
    a. Chế độ phanh trước giới hạn điều chỉnh:

    Khi phanh bình thường (hình 2.9a), tín hiệu điều khiển không được đưa vào ECU-ABS. ECU-ABS 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, ECU-ABS xuất tín hiệu điện, van B chuyển sang chế độ đóng, ngắt dầu cắp 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 ECU-ABS. ECU-ABS 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 chính.

    - Nếu độ trượt tăng cao hơn độ trượt giới hạn, mạch điều khiển cần chuyển về chế độ tăng áp suất dầu trong xilanh chính.

    Các cảm biến tốc độ quay của bánh xe tiếp nhận các tín hiệu này, chuyển về bộ vi xử lý (ECU-ABS) 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 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 ECU-ABS, ECU-ABS 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.
    (THEO ĐĂNG KIỂM QUẢNG NAM)
     
  2. thinhthao
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    16/4/09
    Số km:
    237
    Được đổ xăng:
    24
    Mã lực:
    51
    Xăng dự trữ:
    -22 lít xăng
    Hệ thống phanh ABS có BA (hay BAS)

    HỆ THỐNG PHANH ABS VỚI CHỨC NĂNG HỖ TRỢ PHANH KHẨN CẤP (BAS HAY BA)

    BA-(Brake Assist) – Bộ hỗ trợ phanh là thiết bị hỗ trợ người lái khi phanh gấp (do hoảng hốt). Là một hệ thống sử dụng cảm biến áp suất ở bên trong bộ chấp hành ABS để phát hiện tốc độ và lực đạp bàn phanh của người lái. Thiết bị này có thể nâng cao áp suất dầu phanh dưới tác động của người lái. Hệ thống hỗ trợ phanh thực hiện như sau: yêu cầu phanh của người lái được kích hoạt (cảm nhận) nhờ lực phanh (hay hành trình) trên bàn đạp phanh, và giá trị tín hiệu được đưa về bộ điều khiển điện tử. Thiết bị hỗ trợ phanh BAS có các chức năng sau:

    - Nhận được tình trạng phanh gấp, để tăng áp suất phanh được theo yêu cầu của lái xe đến mức áp suất phanh cao ở các bánh xe sao cho tất cả các bánh xe có thể đạt tới giá trị độ trượt giới hạn.

    - Nhận được điểm kết thúc của trạng thái phanh gấp để áp lực điều khiển phanh giảm về trạng thái yêu cầu của người lái.

    Khi xe chuyển động trên đường, những tình huống bất ngờ có thể xảy ra và người lái tiến hành đạp phanh khẩn cấp với mong muốn phát huy hết hiệu quả. Bình thường, nếu nhấn hết bàn đạp phanh, hệ thống ABS có thể phát huy tối đa tính hiệu quả, nhưng nó có thể không đáp ứng nếu áp suất phanh chưa đủ lớn. Với xe có trang bị bộ ABS+BAS, các cảm biến nhận được tín hiệu yêu cầu của lái xe và so sánh quá trình biến đổi áp suất với giá trị tăng nhanh áp suất phanh hỗ trợ lái xe ở chế độ phanh khẩn cấp, nhằm mục đích tăng tính an toàn trong chuyển động và đạt hiệu quả phanh tốt nhất theo yêu cầu của người sử dụng.

    Bằng cách đó sẽ tạo điều kiện cho người lái xe ít kinh nghiệm có được quãng đường phanh ngắn nhất trong trường hợp phanh khẩn cấp, lái xe xuống dốc hay khi xe kéo theo khoang chở hành khách, hàng hoá. Tất nhiên trong khi phanh lái xe phải đặt chân lên bàn đạp phanh.

    Ở các kết cấu ABS thông thường cảm biến bàn đạp phanh, có nhiệm vụ đóng mạch điều khiển ECU – ABS còn bộ trợ lực phanh làm việc tuỳ thuộc voà vị trí bàn đạp phanh. Trên hệ thống ABS + BAS, sơ đồ khối mạch điều khiển và giản đồ phanh như sau:
    [​IMG]
    [​IMG]
    Bố trí các cảm biến:

    Cảm biến áp suất có cấu trúc tương tự như các loại cảm biến dùng cho hệ thống phanh ABS khác, tín hiệu từ cảm biến được thường xuyên được cấp về ECU – ABS. Cảm biến áp suất gây nên do trạng thái đạp phanh khẩn cấp được bố trí sau xy lanh chính ngay sát với block thuỷ lực nhằm phản ánh đúng trạng thái áp suất của hệ thống. Các van mở đường dầu hỗ trợ được bố trí trực tiếp trong block thủy lực.

    Cảm biến hành trình 1 được bố trí trong buồng xy lanh trợ lực bằng chân không của xy lanh chính, và tín hiệu thu đuợc là sự dịch chuyển của màng trợ lực 8. Cảm biến thường là dạng cảm biến điện trở biến thiên. Sự biến đổi của điện áp tín hiệu tỷ lệ với hành trình bàn đạp.

    Đặc tính và nguyên tắc hoạt động của BAS.

    Đặc tính phanh và nguyên tắc hoạt động của hệ thống ABS+BAS mô tả trên đồ thị hình.

    Phần cơ khí sử dụng xy lanh có trợ lực chân không tiếp nhận yêu cầu phanh của lái xe. Khi lái xe đạp phanh bình thường, áp suất phanh tăng dần theo quy luật trợ lực do lái xe tác động.

    Khi lái xe đạp phanh khẩn cấp, áp suất sinh ra sau xy lanh chính không tăng kịp, hệ thống điều khiển nhanh chóng chuyển mạch tới mức áp suất cao hơn. Quá trình xảy do sự chậm chễ chuyển mạch rất ngắn và áp suất dầu gia tăng nhanh tới ngưỡng của giá trị điều chỉnh độ trượt. Quá trình giảm áp, giảm áp và tăng áp xảy ra trong một vài chu trình điều chỉnh ở vùng lân cận độ trượt yêu cầu, tốc độ ô tô nhanh chóng giảm xuống, cho tới khi đảm bảo sự tương thích giữa hành trình bàn đạp và áp suất của hệ thống, kết thúc pha 1. Trong thời gian thực hiện phan này, áp suất phanh đạt ở giá trị cao, độ trượt bánh xe trong giới hạn tối ưu của ABS nên giảm nhỏ được quãng đường phanh.,

    Mỗi khi áp suất đo được nhỏ hơn giá trị yêu cầu (nhả chân phanh) hệ thống nhận biết được yêu cầu của lái xe và giảm dần áp suất phanh (pha 2). Trong trường hợp đó ECU – ABS + BAS tác dụng chuyển mạch điều khiển sang chế độ phanh theo thông thường (theo kiểu A hay Kiểu B). Sự điều chỉnh được chuyển êm dịu theo tín hiệu áp suất đo được và tạo điều kiện. Lái xe lại tiếp tục phanh với các hệ thống không có thiết bị hỗ trợ.

    Hỗ trợ trực tiếp xy lanh chính (Kiểu A)

    Phần cơ khí sử dụng xy lanh có trợ lực chân không tiếp nhận yêu câu phanh của lái xe. Trong trạng thái điều khiển bình thường của bàn đạp phanh, lực trợ lực phanh thông thường xuất hiện. Khi lái xe đạp phanh nhanh khẩn cấp van điện từ 7 làm việc tăng thêm lực đẩy cho cần đẩy pittông xy lanh chính tạp áp lực dầu tới có mức cao hơn.

    Sơ đồ một hệ thống thủy lực ABS + BAS kiểu A mô tả ở hình.
    [​IMG]
    Hệ thống sử dụng 8 van 2 vị trí với bộ trợ lực có bố trí cảm biến tốc độ bàn đạp, cảm biến áp suất và một cụm van điện từ bên trong bộ trợ lực phanh

    Nhìn chung toàn hệ thống không có nhiều sai khác về nguyên lý so với hệ thống ABS thông thường. Đặc tính làm việc của hệ thống phụ thuộc vào sự kích hoạt làm việc của cụm van điện từ. Độ chậm tác động của hệ thống khi chuyển sang chế độ hỗ trợ nhanh hơn, nhưng hiệu quả đạt được áp suất cao nhất chậm.

    Hệ thống sử dụng 8 van 2 vị trí với bộ trợ lực có bố trí cảm biến tốc độ bàn đạp, cảm biến áp suất và một cụm van điện từ bên trong hõ trợ lực phanh.

    Nhìn chung toàn bộ hệ thống không có nhiều sai khác về nguyên lý so với hệ thống ABS thông thường. Đặc tính làm việc của hệ thống phụ thuộc vào sự kích hoạt làm việc của cụm van điện từ

    Hỗ trợ từ bơm dầu (Kiểu B)

    Cảm biến đóng mạch phanh, cảm biến hành trình bàn đạp, cảm biến áp suất sau xy lanh chính giống như kiểu A, ở kết cấu này sự tiếp nhận yêu cầu phanh của lái xe xảy ra nhờ hành trình bàn đạp và áp suất trên đường dầu kích hoạt hiệu quả của trợ lực phanh.

    Trong trạng thái điều khiển bình thường của bàn đạp phanh, lực trợ lực phanh thông thường xuất hiện. Khi sự thay đổi hành trình bàn đạp nhanh hơn các giá trị yêu cầu thiết bị hỗ trợ được kích hoạt làm việc. Nếu lái xe hạ thấp lực bàn đạp dưới hành trình kích hoạt, thiết bị hỗ trợ được ngắt. Lái xe lại có thể phanh xe không có tác dụng hỗ trợ phụ (không có hiện tượng nháy bàn đạp phanh)

    Sơ đồ khối rút gọn một nhánh của hệ thống phanh ABS+BAS kiểu B mô tả trên hình. Bộ phận chấp hành của hệ thống ABS có thêm một cụm van điện từ chuyển mạch hỗ trợ phanh khẩn cấp được điều khiển bởi ECU – ABS. Van chuyển mạch BAS được đặt trong blok thuỷ lực nằm giữa xy lanh chính và blok thuỷ lực.

    Khi ECU điều khiển trượt xác định người lái đang thực hiện chế độ phanh khẩn cấp, ECU – ABS ngắt dòng đienẹ cấp đến van điện từ chuyển mạch hỗ trợ phanh, đóng mạch dầu từ xy lanh chính. Bơm dầu cung cấp dầu từ xy lanh các bánh xe tạo nên áp lực dầu lớn để hỗ trợ phanh khẩn cấp. Các bánh xe được làm việc với áp suất cao, đồng thời với mạch điều khiển ABS thông thường

    Sau khi xác định hết thời gian hỗ trợ phanh, ECU gửi dòng điện đến đóng van chuyển mạch để ngắt dòng thuỷ lực từ bơm đến xylanh bánh xe. Trạng thái phanh trở lại như chưa phanh gấp.

    Van an toàn BAS có kết cấu là van điều áp, sẽ được mở phụ thuộc vào diễn biến của sự thay đổi áp suất theo các quá trình giữ, giảm áp yêu cầu, nhằm bảo đảm áp suất dầu trong xylanh bánh xe không vượt quá mức giới hạn.

    BAS loại này cũng đặt thời gian hỗ trợ và mức hỗ trợ để làm cho cảm giác về phanh càng tự nhiên càng tốt bằng cách điều chỉnh hỗ trợ theo yêu cầu:

    1. Trong trường hợp phanh khẩn cấp (thời gian ngắn) nhưng áp suất dầu phanh mong muốn không đủ lớn.

    2. Khi có hỗ trợ của BAS, dựa trên tốc độ đạp phanh, bộ điều khiển trung tâm tính toán để bộ chấp hành thực hiện tăng lực phanh lớn trong thời gian ngắn. Trong khoảng thời gian tiếp theo áp suất dầu phanh có thể giảm nhỏ hơn giai đoạn đầu.

    3. Khi BAS đã hoạt động, nếu người lái xe nhả bàn đạp chân phanh có chủ ý, hệ thống sẽ giảm mức độ trợ giúp.

    Kết quả nghiên cứu cho thấy:
    [​IMG]
    Ở tốc độ 100 km/h, với các điều kiện tương đương, thử nghiệm so sánh cho thấy việc sử dụng BA giúp rút ngắn quãng đường phanh từ 46 m (không hỗ trợ) còn 40 m.

    (Theo Đăng Kểm Quảng Nam)
     
    Đã được đổ xăng bởi timfan.
  3. thinhthao
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    16/4/09
    Số km:
    237
    Được đổ xăng:
    24
    Mã lực:
    51
    Xăng dự trữ:
    -22 lít xăng
    Hệ thống phanh ABS có TRC

    HỆ THỐNG ABS CÓ KIỂM SOÁT SỰ QUAY CỦA BÁNH XE CHỦ ĐỘNG (TRC)

    Ký hiệu TRC (hay TRAC- Traction Control) là ký hiệu về hệ thống kiểm soát sự quay của bánh xe chủ động. Nếu trên xe đã bố trí ABS, sự kiểm soát trượt lết, theo độ trượt của các bánh xe theo phanh trong vùng có khả năng bám tối ưu, xảy ra với tất cả bánh xe khi phanh. Trên ô tô con số ABS + TRC cũng sử dụng nguyên lý đó nhưng kiểm soát chế độ trượt quay của bánh xe chủ động.

    Ô tô chuyển động trên nền đường có hệ số bám thấp như: đường tuyết, đường lầy, các bánh xe chủ động có thể quay tại chỗ nhưng xe không thể dịch chuyển được. Điều này thường xảy ra trong thực tế khi xe khởi động tại chỗ hoặc khi tăng tốc, người lái không thể quản lý đúng trạng thái chuyển động và có thể tiếp ga quá mạnh dẫn đến bánh xe bị trượt quay.

    Để khắc phục hiện tượng này, trên các loại xe hiện đại có trang bị ABS, thường đi kèm với bộ điều khiển lực kéo TRC (chống trượt quay bánh xe). Khi bánh xe và giảm mô men xoắn của mặt đường (không phụ thuộc vào việc tiếp ga của lái xe). Việc sử dụng ABS + TRC sẽ giúp cho việc khởi hành và tăng tốc ô tô một cách êm dịu, nhanh chóng và chính xác trên đường có khả năng bám thấp.

    A. Khái niệm cơ sở về TRC:

    Ngày nay tuỳ theo mức độ hoàn thiện chất lượng kéo của ô tô, hệ thống ABS + TRC có thể bao gồm:

    + ABS: Bộ tự động điều khiển lực phanh 4 kênh độc lập

    + ASR: Bộ điều khiển chống trượt quay (Anti Spin Regulator)

    + EMS: Bộ điều khiển công suất động cơ (Electronic Engine-Mangement System).

    + MSR: Bộ điều khiển khoá vi sai bên trong hệ thống truyền lực (Automatic Barking Differentia).

    Sự trượt quay xảy ra khi mômen từ động cơ truyền bánh xuống bánh xe vượt quá giới hạn mômen bám tại bánh xe. Sự trượt quay xảy ra tương tự như sự trượt lết khi phanh, sự trượt quay cũng có tác động xấu tới khả năng bám của bánh xe, đồng thời gây nên tiêu thụ nhiên liệu vô ích, làm mất khả năng điều khiển hướng chuyển động và gay mài mòn nhanh lốp. Do vậy trên xe trang bị ABS+TRC có khả năng điều chỉnh tức thời mô men chủ động theo khả năng bám của bánh xe với mặt đường (tức là làm tốt các yês tố động lực của ôtô) do vậy các thiết bị TRC chỉ được bố trí cho các bánh xe chủ động.

    Nguyên lý cơ bản của TR C có thể mô tả trên hình 1.
    [​IMG]
    Khi ô tô chuyển động, mô men truyền xuống bám trục được coi 100%, khả năng bám trên nền chỉ bằng 30%, bánh xe sẽ bị trượt quay với hệ số trượt lớn, xe không chuyển động bằng công suất từ động cơ truyền xuống, mà chỉ bằng giá trị lực kéo do bám tác động (30%). Nhờ thiết bị TRC, tại bán trục và cơ cấu phanh, tạo nên sự giảm khoảng 70% mô men chủ động, bánh xe sẽ không còn bị trượt lớn.

    Mô men cần giảm là mô men điều chỉnh, điều này được thực hiện bằng cách.

    - Giảm mô men truyền từ động cơ tới bánh xe chủ động bằng thiết bị điều khiển điện tử EMS.

    - Tạo lực phanh tại bán trục thông qua cơ cấu phanh có ABS. Nhiệm vụ tạo thêm lực phanh đối với bánh xe chủ động, cần thực hiện với phương thức.

    + Phanh nhẹ cho bánh xe chủ động lại cơ cấu phanh, với thiết bị có tên gọi là ASR.

    + Phân chia lại mô men truyền qua cơ cấu phanh, với thiết bị khoá liên kết vi sai ABD.

    Muốn làm việc ở chế độ TRC cần thiết phải có cơ cấu kích hoạt chuyển sang chế độ có TRC. Các loại đèn báo của xe có ABS+TRC trên bảng tablo của một xe con như trên hình 2.

    Người lái xe điều khiển ô tô trên đường, khi thấy tác động của việc nhấn sâu chân ga không có hiệu quả tăng tốc độ chuyển động của ô tô hay đèn báo trượt 5 sáng, sẽ sử dụng một phím ấn kích hoạt TRC, đèn TRC sáng, xe chuyển sang chế độ làm việc có TRC. Khi độ trượt bánh xe trở lại phạm vi độ trượt tối ưu (trở lại chế độ chuyển động trên đường tốt) để phát huy tốc độ ô tô tự động nhả phím ấn (hoặc do người lái nhả phím ấn) khi đó ô tô chỉ hoạt động ở chế độ phanh ABS. Ở chế độ hoạt động này, chức năng phanh thực hiện nhờ thiết bị ABS, theo phương pháp tự kích hoạt, không có sự tham gia của bàn đạp phanh.

    B. Thiết bị điều khiển công suất động cơ EMS:

    Việc tiến hành điều chỉnh mô men động cơ truyền xuống bánh xe chủ động thực hiện bằng nhiều giải pháp kết cấu khác nhau, với các trình tự khác nhau. Các giải pháp kỹ thuật điều khiển mô men động cơ trên các loại ô tô hiện nay rất đa dạng. Trên các loại ô tô cụ thể, có thể áp dụng toàn bộ hay một số các giải pháp như trình bày dưới đây.

    a. Đối với động cơ xăng:

    Điều khiển mô men chủ động tới các bánh xe tiến hành trên ô tô thông qua.

    + Thiết lập trạng thái tối ưu của bướm ga.

    + Thay đổi tức thời quá trình cháy (đóng mở xu pap)

    + Thay đổi quá trình phun nhiên liệu cho động cơ phun xăng.

    + Dịch chuyển thời điểm đánh lửa cho động cơ xăng.

    b. Động cơ động cơ diezel:

    Đối với động cơ diêzel, mômen chủ động tới các bánh xe tiến hành thông qua:

    + Thiết lập trạng thái tối ưu của thanh ranh bơm cao áp,

    + Điều khiển lưu lượng phun.

    + Điều khiển phanh bằng động cơ MSR (đóng bớt cửa khí xả)

    + Giảm bớt số lượng xy lanh làm việc.

    c. Điều khiển bàn đạp chân ga:

    Để đảm bảo bàn đạp chân ga không chịu ảnh hưởng của liên kết cơ khí với bướm ga khi người lái tăng ga trên động cơ xăng (hay liên kết cơ khí với thanh răng của bơm cao áp trong động cơ diezel) hệ thống EMS bố trí cơ cấu điều khiển điện tử công suất động cơ. EMS cung cấp thêm lệnh điều khiển từ ECU-EMS các giá trị thích hợp của vị trí của bàn đạp chân ga sao cho: giống như sự điều khiển của người lái. Tên gọi của thiết bị tuỳ thuộc vào phương pháp điều khiển công suất động cơ.

    +Với động cơ diezel có tên EDC (Electronic Diezel Control

    + Với động cơ xăng – EGAS hay ETC (Electronic Throttle Control)

    Trên một số động cơ xăng sử dụng phương pháp điều khiển bướm ga phụ. Bướm ga phụ mô tơ điều khiển với cảm biến bố trí như trên hình 3. Bướm ga phụ được lắp trước bướm ga chính. Bình thường bướm ga phụ mở hoàn toàn, bướm ga chính điều khiển chế độ hoạt động của động cơ. Khi sử dụng ở chế độ TRC, bướm ga chính mở hoàn toàn, sự hoạt động của động cơ phụ thuộc vào vị trí làm việc của bướm ga phụ.

    Vị trí bàn đạp chân ga được nối với cảm biến vị trí chân ga (dạng điện trở biến thiên), và chuyển thành tín hiệu ra (thay đổi cường độ dòng điện), cùng với các tín hiệu khác (chẳng hạn: nhiệt độ, số vòng quay…) đưa tới bộ điều khiển điện tử của EMS (với các giá trị được lập trình sẵn) xác định hiệu điện thế điều khiển mô tơ bước. Mô tơ bước tiếp nhận tín hiệu điều khiển vị trí bướm ga hay vị trí thanh răng của bơm cao áp. Vị trí của bướm ga hay vị trí thanh răng của bơm cao áp lại được cung cấp ngược lại cho bộ điều khiển điện tử.

    Hệ thống điều khiển có thể thực hiện hoàn toàn theo điều khiển điện tử gián tiếp (chẳng hạn trên động cơ diezel). Hệ thống có 1 bướm ga điều khiển công suất động cơ bằng các thay đổi lượng cấp nhiên liệu. Thanh răng được dịch chuyển bằng một mô tơ điện DC (mô tơ bước).

    Trên ô tô con BMW với hệ thống ABS có ASR2 (thế hệ thứ hai, sản xuất năm 1992) sử dụng linh kiện điện tử tổ hợp sẵn của hãng BOSCH. Bộ điều khiển công suất động cơ được thực hiện với mục đích chính là đảm bảo ổn định chuyển động. Theo yêu cầu trước hết cần giảm nhỏ góc đánh lửa sớm. Nếu không giảm được độ trượt của bánh xe, sẽ dẫn tới giảm xung đánh lửa và tiếp theo là rút ngắn thời gian phun nhiên liệu (tất nhiên chỉ phù hợp với hệ thống phun nhiên liệu Motronic). nếu như cần tăng công suất, hệ thống đánh lửa, góc phun sớm lại từ từ tăng trở lại tới giá trị tối ưu theo quan điểm công suất và thân thiện môi trường.

    C. Bộ điều khiển ASR:

    a. Các đặc điểm làm việc của ASR:

    Việc hạn chế mô men động cơ truyền tới bánh xe chủ động còn đồng thời kèm theo việc điều chỉnh độ trượt tại các bánh xe này. Do vậy cần thiết có thêm khả năng điều chỉnh sự trượt quay riêng rẽ của từng bánh xe chủ động, kể cả trên ô tô có tất cả các bánh xe chủ động (4WD, AWD).

    Nếu người lái tăng ga đột ngột, cần thiết bảo vệ bánh xe khởi sự trượt quay. ASR điều khiển tốc độ mô men động cơ sao cho bánh xe không bị trượt quay lớn và tự hoạt động khi có yêu cầu (kích hoạt bằng phím điều khiển). ASR có thể phân biệt được sự khác nhau của trượt quay trên các bánh xe chủ động trong trường hợp chuyển động trên đường cong hay đường tròn. Cùng với hệ thống khoá vi sai ADS nhằm không xảy ra sự biến dạng quá mức của bánh xe đàn hồi. Người lái được hỗ trợ bởi đèn báo ASR và cung cấp thông tin về các trạng thái hoạt động. ASR sẽ giúp giảm sự trượt của bánh xe trong khoảnh khắc ngắn chuyển tới giá trị tối ưu.

    Bộ điều khiển chống trượt quay bằng cách điều khiển mô men phanh (phanh bớt mô men quay của bánh xe quay trơn) đòi hỏi mở rộng blok thuỷ lực. Phổ biến hơn cả là sử dụng bộ ABS tác động độc lập tới các bánh xe (IR/IR). Như vậy hệ thống điều khiển ABS + ASR thực chất là bộ điều khiển mở rộng của ABS.

    Độ trượt đối với bánh xe chủ động được đánh giá theo công thức riêng. Khi kích hoạt ở chế độ ASR, ECU có sẵn chương trình logic và tính toán cho ASR theo công thức đối với bánh xe chủ động, nhằm tránh giá trị độ trượt tính toán theo công thức của bánh xe bị phanh.

    Sự trượt quay xảy ra với khoảng độ trượt tối ưu ở vùng 15% đến 40% trên đường trơn và -10% đến -30% trên đường tốt. Hệ số bám lớn nhất khi xử lý bài toán trượt quay thực hiện tới giá trị bám dọc tối đa, tức là đồng thời xử lý công thức tính toán theo giá tốc bánh xe.

    Khi bánh xe chủ động hoạt động ở chế độ tăng tốc, bánh xe có thể bị quay trượt trơn trên nền đường do thừa lực vòng chủ động. Hạn chế lực vòng xảy ra tại vết tiếp xúc được thực hiện thông qua việc giảm mômen chủ động, đồng thời phanh nhẹ tại cơ cấu phanh (do ABS đảm nhận). Như vậy độ trượt đang ở giá trị lớn được chuyển dần sang giá trị nhỏ. Quá trình thực hiện giảm nhỏ độ trượt cần thực hiện sau khoảng thời gian trễ nhất định. Để không bị giảm nhiều lực kéo, chương trình được thiết lập với giá trị điều chỉnh theo bánh xe có hệ số bám cao

    Việc thiết lập, ở chế độ SH nhằm đảm bảo khả năng tạo lực kéo lớn có thể, đáp ứng mục đích nâng cao khả năng cơ động của ô tô. Tuy vậy, trong điều kiện sử dụng SH cho bánh xe chủ động sẽ làm giảm một phần khả năng bám, đặc biệt là khả năng bám ngang, và làm xấu tính ổn định của ô tô. Song trong thực tế, tốc độ của ô tô làm việc khi xuất hiện quay trơn bánh xe là không cao, cần hơn cả là tạo lực kéo trên tất cả các bánh xe để khắc phục chướng ngại.

    Khi ô tô chuyển động trên nền đường hệ số bánh thấp, hệ thống TRC được kích hoạt làm việc, vận tốc chuyển động của ô tô không cao, nhưng tốc độ quay của bánh xe có thể lớn, do vậy cần thiết phân vùng tốc độ ô tô để quản lý các chương trình điều khiển trong ECU. Chẳng hạn: trên xe BMW, trong vùng tốc độ đến 60km/h các bánh xe chủ động được thực hiện điều khiển theo SH, vượt quá tốc độ này bánh xe chủ động trở lại trạng thái hoạt động bình thường. Điều này đảm bảo cho ô tô phát huy hết khả năng gia tốc tối đa, trên nền đường có hệ số bám cao.

    b. Các bộ phận của hệ thống phanh ABS có TRC:

    Sơ đồ điều khiển ABS+ASR của ô tô con được trình bày trên hình 5

    Khi độ trượt quay của bánh xe chủ động bắt đầu vượt giá trị cho phép đèn báo trượt quay bật sáng, kích hoạt ASR, đèn ASR sáng, các van ASR bắt đầu hoạt động, EMS giảm công suất động cơ cùng với van ABS được điều khiển. Áp suất thuỷ lực của các xy lanh thuỷ lực trong xy lanh bánh xe phanh tăng lên t heo mạch điều khiển độc lập. Do đó, tốc độ của bánh xe dẫn động giảm xuống đạt đến giá trị trượt tối ưu.

    Công suất tiêu thụ cho bộ điều khiển ASR và EMS rất nhỏ. Phần lớn các ô tô con ngày nay bố trí ASR như là một môđun tính toán nằm trong khối chung ECU. Trên một số loại khác, cụm ECU-ABS và ECU-ASR tách rời nhau. Một trong các cụm có môtơ dẫn động bộ chấp hành điều khiển bướm ga.

    Áp suất thuỷ lực do bơm tạo ra được cấp đến van điều chỉnh áp suất ABS cho các bánh xe, đồng thời van điện từ ASR tách mạch dầu cấp từ xy lanh chính. Do đó xy lanh ở các bánh xe được điều khiển theo 3 chế độ giảm áp suất, giữ áp suất và tăng áp suất để hạn chế độ trượt của từng bánh xe chủ động.

    c. Điều khiển tốc độ ô tô:

    Trong hoạt động ABS thường trực ở chế độ làm việc từ khoảng tốc độ ô tô từ 8km/h trở lên. Các cảm biến của bánh xe liên tục cập nhật tín hiệu tốc độ quay của bánh xe (và gia tốc dọc nếu có) về ECU-ABS.

    Sự trượt quay của các bánh xe xảy ra khi tăng ga ở vận tốc ô tô thấp hơn, đèn báo trượt quay sáng, lái xe ấn nút chuyển về sử dụng ở chế độ ASR, đèn ASR báo sáng, hệ thống bắt đầu thực hiện nhiệm vụ chống trượt quay cho bánh xe chủ động. Nếu trong quá trình sử dụng ở chế độ ASR, người lái thả chân ga chuyển sang chân phanh, hệ thống sẽ trở về chế độ sử dụng có ABS.

    Các tín hiệu của cảm biến liên tục xác định ngưỡng tốc độc điều chỉnh (còn gọi là tốc độ chuẩn của ô tô) thông qua: các cảm biến tốc độ của bánh xe hay cảm biến gia tốc dọc.

    Khi xuất hiện tượng trượt qua của bánh xe, ECU-ASR cấp tín hiệu đến mô tơ điều khiển bướm ga phụ, đồng thời cấp tín hiệu điều khiển van ASR và các van ABS ở các bánh xe chủ động, thực hiện các chế độ tăng, giữ, giảm áp suất thuỷ lực tránh cho các bánh xe chủ động bị trượt quay.

    Mô tả các trạng thái hoạt động được trình bày trên hình 6

    Các điểm làm việc đặc biệt trình bày trên đô thị:

    1. Van điện từ bắt đầu hoạt động, cho phép cấp áp suất cho các van điều khiển ABS ở các bánh xe chủ động thực hiện tạo mô men phanh ở các bánh xe, theo yêu cầu đáp ứng độ trượt quay cần thiết.

    2. Bướm ga phụ chuyển về vị trí hạn chế lượng khí nạp, giảm công suất động cơ.

    3. Khi độ trượt đã đáp ứng các van sẽ chuyển sang chế độ giữ, giảm áp.

    4. Khi độ trượt đã giảm giá, các van ABS sẽ chuyển sang chế độ giảm áp, khôi phục khả năng tốc độ của bánh xe, tận dụng lực bám.

    Hệ thống làm việc liên tục theo độ trượt quay tối ưu.

    Hệ thống thuỷ lực điều khiển của ABS và ASR đòi hỏi mở rộng blok thuỷ lực. Sơ đồ một hệ thống điều khiển tổ hợp ABS, ASR, EMS trình bày trên hình 7. Phần mạch thuỷ lực được bố trí thêm các bộ van chuyển mạch ASR cho các bánh xe chủ động.

    Khi phanh với chế độ ABS, bộ van chuyển mạch ASR ở trạng thái thông mạch dầu cấp từ xy lanh chín tới bộ van ABS: cả hai van ở trạng thái thông mạch.

    Khi làm việc ở chế độ ASR bộ van chuyển mạch ở trạng thái ngắt mạch dầu cấp từ xy lanh chính tới bộ van ABS.

    Bơm dầu làm nhiệm vụ cung cấp dầu cho bộ van ABS và các van ABS làm việc theo điều khiển của ECU-ASR và tạo nên độ trượt quay tối ưu (theo chương trình lập sẵn). Các bánh xe bị động không chịu tác động trực tiếp của hệ thống điều khiển.

    D. Bộ điều chỉnh mô men phanh bẳng động cơ MSR.

    Thiết bị ASR có thể được bổ sung bộ điều chỉnh mô mem phanh MSR trên các loại ô tô con động cơ diezel. Thiết bị MSR làm việc ở số truyền thấp, hay khi nhả nhanh bàn đạp chân ga trên nền đường trơn hạn chế khả năng có thể dẫn tới tăng độ trượt của bánh xe bị phanh (hiện tượng phanh bằng động cơ).

    Bộ MSR làm việc theo nguyên lý chung: khi thả chân ga đột ngột, tức là thực hiện thay đổi nhanh lực kéo, bánh xe chủ động xảy ra hiện tượng trượt lết nhiều. Khi đó, cần làm chậm quá trình giảm lực kéo, thiết bị MSR có khả năng nâng cao công suất động cơ bằng cách thay đổi chậm bướm ga (hay thanh trượt bơm cao áp) sao cho sự phanh của các bánh xe được giảm nhỏ đến ngưỡng không xảy ra mất ổn định chuyển động. Trên động cơ diezel còn có thêm bộ đóng bớt van xả khí thực hiện giảm mômen động cơ (phanh bằng động cơ). Bộ điều khiển ABS có ASR, EMS và MSR của hãng BOSCH trình bày trên hình 8 lắp trên xe BMW (1993) với tên ASR3

    Ngày nay các thiết bị được tích hợp trên một số ô tô con, chẳng hạn trên hệ thống ABS+ABD sử dụng thiết bị của hãng BOSCH và phân chia thành hai modem 3.0 và 3.3

    Trên hệ thống ABS/ABD này, các cơ cấu phanh của bánh chủ động được kích hoạt độc lập (IR/IR). Blok thủy lực bao gồm hai dòng dẫn động phanh có 8 van điện từ dẫn tới các modum điều chỉnh áp lực phanh và có 4 van điện từ chuyển mạch có áp suất cao dùng cho ASR và ABD. Các tổ hợp điều khiển được bổ sung theo các chương trình lập sẵn.

    Thiết bị điều khiển công suất động cơ phụ thuộc vào yêu cầu của hệ thống ABS có ASR, EMS, MSR và phụ thuộc vào cấu trúc của thiết bị điều khiển mô tơ bước với các phương pháp điều khiển sau:

    + Thiết lập lại vị trí của bướm ga.

    + Loại bỏ khả năng đánh lửa và phun nhiên liệu ở một số xy lanh,

    + Giảm bớt góc phun sớm.

    Hệ thống ABS+ASR, EMS như thế giúp làm tốt quá trình vận hành ô tô, do vậy mức độ phức tạp cũng tăng lên. Tuy nhiên trên xe đã có ABS cơ sở mức độ phức tạp không tăng quá nhiều, do vậy ngày nay trên ô tô còn rất hay sử dụng.

    Cũng cần lưu ý rằng: trên ô tô con hệ thống ABS đã được tiêu chuẩn hoá và có thể sử dụng theo dạng chọn lắp tại nhà sản xuất, còn đối với ô tô con có tổ hợp ABS+ASR đòi hỏi áp suất điều khiển phanh khá cao, đặc biệt trên ô tô con với cầu trước chủ động và không thể lắp chọn. Các nhà sản xuất chỉ sử dụng một số linh kiện tiêu chuẩn của thiết bị ABS (thiết bị ABS có thể được chọn lắp theo tiêu chuẩn) còn lại các phần thuỷ lực như blok van điều chỉnh, bơm và thiết bị chính được chế tạo riêng.

    E. Bộ khoá vi sai điện tử ABS+ABD:

    Điều chỉnh lực kéo trên các bánh xe chủ động của ô tô con gặp khó khăn trong việc hạn chế tác động quay của các bánh xe có liên hệ vi sai. Để thực hiện điều chỉnh giữa các bánh xe này, các xe hiện đại có bố trí thêm bộ khóa vi sai điện tử ABD.Bộ khóa vi sai điện từABS+ABD đuợc thiết kế trên cơ sơ hệ thống thủy lực khóa vi sai điện tử .Sự phanh các bánh xe chủ động để làm tốt khả năng truyền lục, đặc biệt trên đường có hệ số bám của hai vết bánh xe khác nhau .Giá trị độ trược yêu cầu được thực hiện bởi thiết bị ABS+ASR của các bánh chủ động trên xe.

    Bộ khóa vi sai điện tử sử dụng van điền khiển dạng 3 vị trí được trình bày trên màng hình 9.

    Bộ khóa vi sai điện tử được nối với hệ thống phanh ABS, với van điện từ phục vụ việc đóng mở các đường dầu cấp cho ly hợp khoá các phanh xe trên bộ vi sai .Các ly hợp khoá bố trí đối xứng và làm việc với điều kiện chỉ khoá một bên.Ly hợp khóa được bố trí khóa tương ứng với trên bánh xe có vận tốc góc quay cao .Để hoàn thiện chất lượng điều khiển khóa vi sai ( khóa toàn phần hay khóa một phần) cần bố trí thêm cảm biến áp suất nguồn thủy lực .

    Hiệu quả điều chỉnh tốc độ của hệ thống phanh và khóa vi sai điện tử được xác định phù hợp với ngưỡng trượt cơ bản theo tốc độ chuẩn của ô tô ,tương thích với các vùng tốc độ khóa nhau.

    Nếu vận tốc nằm trong vùng tốc độ thấp, hệ thống EMS và ASR, ABD kích hoạt làm việc. Nếu vận tốc Vc nằm trong vùng trung bình, hệ thống ASR, ABD hoạt động. Nếu vận tốc Vc lớn hơn 80km/h, hệ thống ASR chỉ kích hoạt cho 2 bánh chủ động làm việc.

    Như vậy hệ thống ABS+TRC là tổ hợp bao gồm các bộ điều khiển ABS, ASR, EMS, MSR, ABD với ưu điểm nổi bật của TRC.

    + Điều chỉnh mômen xoắn của động cơ theo điều kiện bám của bánh xe với mặt đường. Nhờ việc điều chỉnh này mà giảm được công suất động cơ, tiết kiệm nhiên liệu.

    + Đảm bảo duy trì được lực dọc và lực ngang tốt theo điều kiện bám, do vậy xe có thể khởi hành và tăng tốc một cách nhanh chóng khi khởi hành hoặc khi tăng tốc, cũng như nâng cao khả năng ổn định hướng chuyển động.
     
    Đã được đổ xăng bởi timfan.
  4. thinhthao
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    16/4/09
    Số km:
    237
    Được đổ xăng:
    24
    Mã lực:
    51
    Xăng dự trữ:
    -22 lít xăng
    Các sơ đồ bố trí ABS khí nén cho ô tô tải và ô tô buýt nhiều cầu (PHẦN VI-ABS)

    HỆ THỐNG PHANH ABS

    Các sơ đồ bố trí ABS khí nén

    cho ô tô tải và ô tô buýt nhiều cầu

    Các sơ đồ dẫn động phanh ABS cơ bản

    So với ô tô con, ô tô tải và ô tô buýt có khối lượng, chiều dài lớn, vận tốc trung bình thấp, do vậy dẫn động phanh ABS khí nén cần đáp ứng các yêu cầu:

    - Phù hợp với các hệ thống khí nén cơ sở.

    - Đảm bảo hiệu quả thay đổi lực phanh trong giới hạn rộng.

    - Đảm bảo khả năng ổn định góc quay thân xe khi phanh, nhằm giữ hướng chuyển động của ô tô.

    - Đơn giản kết cấu, số lượng các cụm ít, dễ dàng đồng hóa giữa các loại xe, giá thành không cao.

    Dưới dây là các sơ đồ tiêu biểu sử dụng cho hệ thống phanh ABS khí nén trên ô tô tải và ô tô buýt 3 cầu hiện nay.

    1 Phương án AS/3K

    A)Với mô đun ABS điều chỉnh trực tiếp.

    Sơ đồ trên hình 1 trình bày các cụm cơ bản và đường dẫn khí nén của hệ thống ABS bố trí cho ô tô 3 cầu. Sơ đồ với 4 cảm biến (Sensor – S) và 3 kênh (kanal – K) điều chỉnh áp suất khí nén (2 cảm biến đặt tại bánh xe cầu trước và 2 cảm biến đặt trên các vành răng bị động của cầu xe). Kênh điều khiển áp suất được phân bố riêng biệt cho các cầu xe thông qua 3 mô đun ABS.
    [​IMG]
    Hệ thống phanh khí nén cơ bản thuộc loại hai dòng dẫn động độc lập: một dòng cho cầu trước với bầu phanh dạng màng, dòng còn lại bố trí cho các cầu sau thông qua bình phanh tích năng. Nguồn cung cấp khí nén bao gồm: máy nén khí, bộ tự động điều tiết áp suất sau bơm, bầu lọc khí ẩm, van bảo vệ và chia dòng nhiều ngả, các bình chứa và van xả dầu và nước.

    Mô đun ABS 5 mắc nối tiếp sau van phân phối 2 dòng trên đường dẫn khí ra các cầu. Mô đun làm việc nhờ sự điều khiển ECU-ABS, có đường dẫn khí vào và đường dẫ khí ra bầu phanh 3. Ngoài ra, trên thân mô đun còn có lỗ thoát khí khi điều chỉnh áp suất (xem bài trước).

    Ba kênh điều khiển ở ba cầu thực hiện theo hai phương pháp khác nhau:

    Ở cầu trước: có 2 cảm biến xác định tốc độ bánh xe, nhưng chỉ có một mô đun ABS. Tín hiệu tốc độ trên bánh xe được ECU tính toán so với tốc độ ô tô, từ đó xác định sự trượt riêng biệt của từng bánh xe. Tại một thời điểm nhất định, nếu bãnh xe nào (trong hai bánh phải và trái) có độ trượt tới giới hạn cho phép trước, mô đun sẽ được điều khiển theo tín hieuj này. Điều đó có nghĩa bánh xe có độ trượt lớn nằm trên đường có hệ số bám thấp hơn., và mô đun được điều khiển có khả năng tiếp nhận lực bên cao, giúp cho các bánh xe dẫn hướng thực hiện điều khiển hướng chuyển động của ô tô. Như vậy trên cầu trước lựa chọn điều khiển SL cho phép ưu tiên khả năng ổn định chuyển động.

    Trên các cầu sau, sử dụng một cảm biến và một kênh điều khiển cho cả hai bánh xe trên cùng một cầu. Giá trị độ trượt được tính toán từ vận tốc góc quay của vành răng bị động trong truyền lực chính, tức là vận tốc góc trung bình giữa hai bãnh xe. ECU tính toán độ trượt từ vận tốc góc trung bình của vành răng bị động do cảm biến chuyển tín hiệu về và tốc độ ô tô, xác định độ trượt và gia tốc góc trung bình của hai bánh xe. Do vậy các giá trị được lựa chọn (độ trượt, gia tốc góc) để làm giới hạn thực hiện điều khiển độc lập từng bánh xe. Trong trường hợp này, hiệu quả giảm tốc độ ô tô không cao, song lại giải quyết cho phép có khả năng sau đều lực phanh đảm bảo hạn chế góc quay ngang thân xe.

    Với sơ đồ bố trí như vậy có những ư nhược điểm sau:

    Ưu điểm: Sơ đồ bố trí ít cảm biến, cầu trúc đơn giản. Lực phanh được điều chỉnh đều cho hai phía bánh xe, đáp ứng điều kiện ổn định cần thiết cho ô tô.

    Nhược điểm: Vận tốc góc ở trên các cầu sau chỉ xác định với giá trị trung bình, do vậy giá trị giới hạn điều chỉnh được chọn thấp, không tận dụng được tối đa lực bám giữa các bánh xe riêng biệt, dẫn tới làm giảm hiệu quả của hệ thống ABS.

    Khi bắt đầu phanh, các mô đun ABS đặt nối tiếp yêu cầu nạp đầy khí trên đường ống từ van phân phối 2 dòng tới bầu phanh (với áp suất tăng dần 0 Kpa đến 750 Kpa). Chiều dài đường ống càng lớn, càng làm tăng độ trễ làm việc của hệ thống, do vậy sẽ ảnh hưởng tới thời gian chậm tác dụng cho phép (0.56s).

    Tuy nhiên với ưu điểm: kết cấu đơn giản và đảm bảo khả năng ổn định nên hệ thống được sử dụng trên ô tô tải nhiều cầu có chiều dài thân xe nhỏ và đường dẫn khí ngắn.

    Cấu trúc như vậy cũng còn thấy trên một số ô tô tải có tải trọng vừa và lớn, với lí do hạn chế giá thành chế tạo, nâng cao khả năng cạnh tranh trên thị trường.

    B) Với mô đun ABS có van R12

    Sơ đồ tổng quát của hệ thống không có gì thay đổi lớn, ngoại trừ việc sử dụng mô đun điều chỉnh có van R12. Sơ đồ bố trí các cụm và đường dẫn khí trình bày trên hình 2. Từ các bình chứa khí nén riêng biệt dẫn động riêng cho hai dòng phanh, khí nén được chia thành 2 ngả: một đường tới van phanh 4 và một đường dẫn tới mô đun ABS 5. Khi phanh, van phân phối cấp tín hiệu khí nén cho mô đun ABS, mở thông đường khí nén tới các bầu phanh bánh xe.

    Như vậy, trên mô đun ABS có 3 đường khí: đường nối với bình chứa khí nén, đường nối với van phân phối, đường nối tới bầu phanh bánh xe. Ngoài ra, trên mô đun còn có lỗ thoát khí điều chỉnh áp suất (xem bài trước). Các mô đun ABS được bố trí gần bầu phanh bánh xe, nhằm thu ngắn chiều dài nạp khí. Do vậy sơ đồ sử dụng mô đun có van R12 cho phép giảm nhỏ thời gian nạp khí trên đường ống và giảm thời gian chậm tác dụng của hệ thống.

    Các ưu nhược điểm cơ bản giống như sơ đồ trên hình 1. Tuy nhiên, nổi bật hơn là hệ thống phanh khí nén cho phép có khả năng thỏa mãn tiêu chuẩn về độ trễ tác dụng, sơ đồ này thường dùng cho các ô tô nhiều cầu có chiều dài xe lớn.

    Ngày nay phần lớn các xe tải nhiều cầu có chiều dài lớn và đoàn xe sử dụng mô đun ABS có van R12, với lợi thế về khả năng đồng hóa linh kiện và giảm nhỏ thời gian chậm tác dụng.

    2. Phương án 6S/3K

    Phương án sử dụng 6 cảm biến 3 kênh điều khiển được trình bày trên hình 2.

    Trên cầu trước: 2 cảm biến tốc độ bánh xe trên cùng một cầu, mô đun ABS điều khiển lực phanh cho hai bánh xe dẫn hướng. Cấu trúc và phương pháp điều khiển ở cầu trước tương tự như phương án trước trên hình 1 .
    [​IMG]
    [​IMG]
    Hệ thống sử dụng điều khiển độc lập cải biên IRM cho mỗi cầu xe. Với cấu trúc này lực phanh trên tất cả các cầu xe được phát huy tối đa, đáp ứng tốt nhất khả năng tiêu hao động năng ô tô khi phanh. Mặt khác khi xuất hiện sự sai lệch lực phanh trên các bánh xe của cùng một cầu, bên bánh xe có hệ số bám cao sẽ được chậm tăng áp suất phanh, đảm bảo hạn chế tối đa sự chênh lực phanh, đồng thời giảm gia tốc góc quay thân xe, giúp cho người lái có khả năng điều chỉnh vành lái, tránh rơi vào tình trạng khó điều khiển.

    Tuy vậy hệ thống rất phức tạp, nhiều đường dẫn, giá thành của sản phẩm cao, chỉ được sử dụng trên các loại xe yêu cầu cao về ổn định và chất lượng phanh.

    Trên ô tô buýt có công thức bánh xe 4×2, sử dụng sơ đồ 4S/4K: các bánh xe bố trí theo quy luật điều khiển IRM cũng được phân tích tương tự. Xe buýt hiện đại thường xuyên hoạt động trên đường xa lộ với vận tốc vận tải lớn nhất trên 100km/h sử dụng sơ đồ điều khiển 4S/4K này, kèm theo các thiết bị tiện nghi cao cấp, giúp cho việc vận tải hành khách nhanh chóng và an toàn.

    Ngày nay các hệ thống ABS khí nén khá đa dạng, và đang trong giai đoạn hoàn thiện, đặc biệt là các nguyên tắc điều khiển đang thực nghiệm theo hướng tối ưu với các tiêu chí yêu cầu của quá trình phanh.
    PGS.TS Nguyễn Khắc Trai, ĐHBK Hà Nội
     
    Đã được đổ xăng bởi timfan.

Chia sẻ trang này