Đang tải...

Cơ bản Hệ thống phanh abs trên ôtô con

Thảo luận trong 'Khung gầm' bắt đầu bởi khoadongluc, 12/10/09.

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

  1. khoadongluc
    Offline

    Nothing Is Impossible
    Thành viên BQT
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    17/3/09
    Số km:
    22,748
    Được đổ xăng:
    7,024
    Mã lực:
    2,289
    Giới tính:
    Nam
    Xăng dự trữ:
    31,327 lít xăng
    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 duới đây
    [​IMG]
    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.
    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.

    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.
    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 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.

    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 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.

    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.

    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.

    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).

    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 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.

    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.

    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.

    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.

    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.

    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.
     
  2. khoadongluc
    Offline

    Nothing Is Impossible
    Thành viên BQT
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    17/3/09
    Số km:
    22,748
    Được đổ xăng:
    7,024
    Mã lực:
    2,289
    Giới tính:
    Nam
    Xăng dự trữ:
    31,327 lít xăng
    Trao đổi về Hệ thống phanh ABS trên ô tô con

    Hệ thống phanh của ô tô con là một khu vực công nghệ cao của kỹ thuật hiện nay. Các nhà chế tạo ôtô đã và đang không ngừng hoàn thiện khu vực này nhằm thoả mãn các tiêu chí về an toàn và điều khiển. Trong khu vực này cũng còn có nhiều vấn đề sâu hơn chưa được thông báo rõ ràng. Tác giả và các bạn đồng nghiệp cũng có nhiều quan tâm, song do tư liệu còn hạn chế, tác giả xin trao đổi các nội dung thiết yếu để chúng ta cùng nhau tham khảo và tạo dựng cơ sở hiểu biết về một hệ thống thiết bị kỹ thuật trên ô tô con hiện nay.
    Bố trí vị trí cảm biến của ABS trên 1 bánh xe con

    Câu hỏi 1: Làm thế nào để kiểm tra nhanh chất lượng của ABS?
    Người lái xe trước khi cho xe lăn bánh cần phải khẳng định hệ thống phanh của xe đáp ứng khả năng làm chủ tốc độ chuyển động của xe.
    Để yên tâm sử dụng có thể tiến hành kiểm tra nhanh, thủ tục kiểm tra nhanh cho mỗi kiểu xe là khác nhau, tuỳ thuộc vào cấu trúc hệ thống. Song có thể rút ra một số khả năng chung tiến hành kiểm tra nhanh cho xe như trình bày dưới đây:
    Ngoài các phương pháp đã trang bị trên xe thông thường (không có ABS), người sử dụng xe còn có thể tiến hành một số thủ tục kiểm tra nhanh cho xe có trang bị ABS như sau:
    Kiểm tra nhanh theo trình tự sau:
    - Nhả phanh tay.
    - Bật khoá điện đến vị trí ON, đèn báo ABS sáng vài giây rồi tắt (đèn báo phanh sẽ sáng nếu kéo phanh tay, và tắt khi nhả phanh tay). Sự báo sáng không tắc của đèn ABS, thông báo có xuất hiện hư hỏng trong hệ thống. Các hư hỏng này có thể làm mất tác dụng của hệ thống phanh, Đèn ABS (ANTILOCK, BRAKE) sáng.

    - Ấn bàn đạp phanh chân, cả hai đèn đều sáng, nhả bàn đạp phanh cả hai đèn đều tắt.
    - Đạp phanh ở dạng nhồi nhiều lần, hành trình, lực đạp, phải như nhau. Nếu thấy quá trình đạp bị mềm dần hay lún sâu hơn, chứng tỏ bị rò rỉ dầu phanh, hay bị lọt khí vào hệ thống.
    - Đạp phanh mạnh và giữ nguyên chân phanh một lúc, nếu thấy bàn đạp bị đi xuống và đèn phanh báo không sáng ngay (mà một lúc sau mới sáng thì có sự cố rò rỉ hay hỏng phớt trong xy lanh thuỷ lực.
    - Nếu có bộ trợ lực chân không, phương thức kiểm tra như trình bày ở dưới đây:
    Kiểm tra bộ trợ lực chân không
    + Nổ máy, đạp phanh 3 lần đạt được hành trình bàn đạp như nhau.
    + Khi động cơ không làm việc, đặt chân lên bàn đạp phanh, giữ nguyên, nổ máy, bàn đạp phanh có xu thế thụt xuống một đoạn nhỏ nữa, chứng tỏ hệ thống trợ lực làm việc tốt.
    + Cảm nhận lực đặt trên bàn đạp tới khi đạt hết hành trình phanh, so với giá trị tiêu chuẩn. Nếu lực bàn đạp lớn, chứng tỏ hệ thống có hư hỏng.
    + Khi làm việc có hiện tượng mất cảm giác tại bàn đạp phanh (có giai đoạn bị hẫng chân phanh) chứng tỏ van trợ lực hỏng (mòn, nở, nứt).
    + Khi phanh mất cảm giác đạp phanh, vị trí van trợ lực bị sai lệch.
    + Trên động cơ xăng có chế hoà khí khi bị hở đường chân không, có thể dẫn tới không nổ máy được, hay động cơ mất khả năng chạy chậm..
    + Bộ trợ lực làm việc tốt khi dừng xe, tắt máy hiệu quả trợ lực còn duy trì được trong 2, 3 lần đạp phanh tiếp theo.
    - Cho xe chạy với tốc độ chừng 30 km/h, đạp phanh êm từ từ, xe không bị giật, quãng đường phanh chừng 10 – 15 m, bàn đạp phanh chuyển động êm, có cảm giác đạp.
    - Khi phanh mạnh hơn với tốc độ 40 km/h xe được phanh êm dịu, không có cảm giác rung chân phanh, xe không bị lệch hướng chuyển động.
    Câu hỏi 2: Khi nào biết được hệ thống ABS có sự cố?
    Phần lớn các sự cố trong hệ thống phanh ABS đều thể hiện qua đèn báo ABS. Người sử dụng khi nhìn thấy đèn sáng liên tục cần mang xe đến các ga ra có thiết bị kiểm tra.
    Tuy nhiên, do một vài lý do nào đó đèn báo không thấy sáng hay bị hư hỏng đèn, có thể kiểm tra chất lượng hệ thống phanh ABS thông qua các biện pháp kiểm tra nhanh như đã trình bày ở câu hỏi trên. Ngoài ra, một vài sự cố cần chú ý:
    - Bình điện của xe quá yếu cũng được coi như một lỗi của hệ thống;
    - Lắng nghe ở cơ cấu phanh, xem xét hiện tượng va chạm nhẹ của cơ cấu báo mòn má phanh;
    - Kiểm soát đường sự rò rỉ đường dầu ra cơ cấu phanh và cảm nhận về lực và hành trình bàn đạp phanh.
    Cán bộ kỹ thuật trong ga ra có thể sử dụng máy scan quét tìm hiểu sự hư hỏng cụ thể thông qua các chương trình chuẩn đoán cài đặt sẵn. Các xe được sản xuất trước đây dùng các đèn báo lỗi bố trí trên bộ điều khiển trung tâm (ECU-ABS) để phát mã báo lỗi và kiểm tra hư hỏng cụ thể.
    Các mã báo lỗi được ghi trong các tài liệu sửa chữa của nhà sản xuất (Không bán kèm theo xe). Các máy scan được bán theo yêu cầu, tuy nhiên chỉ thuộc loại thiết bị ga ra (không phải dụng cụ kèm theo xe).
    Câu hỏi 3: Sử dụng ABS có cần bộ điều hoà lực phanh hay không?
    Trong hệ thống phanh ABS và các liên hợp, do nhu cầu của sự ổn định thẳng của ô tô khi phanh trên nền đường, do vậy kết cấu đảm bảo cho các bánh xe có khả năng cân bằng lực dọc xảy ra trên ô tô là không mong muốn khi xe chuyển động thẳng. Do vậy, trên các hệ thống có thể bố trí các bộ cân bằng áp suất:
    - Cân bằng áp suất cho các bánh xe trên cùng một cầu;
    - Cân bằng áp suất cho các bánh xe nằm khác mạch dẫn động của ô tô (mạch chéo).
    Bộ điều hoà lực phanh sử dụng trên ô tô không bố trí ABS dùng để hạn chế sự tăng áp suất ra cầu sau. Nếu sử dụng khái niệm này sẽ gây ra sự nhầm lẫn trong cấu trúc của ABS, mặc dù trong một số tài liệu bằng tiếng nước ngoài coi đó là van tỷ lệ. Kết cấu này được hiểu là bộ phận cân bằng áp suất cho cho các bánh xe khi phanh có ABS, để làm rõ khái niệm này cần phân tích như sau:


    Như đã nêu trong Phần I – Hệ thống phanh ABS, sự sai lệch hệ số bám trên các bánh xe của các cầu có thể gây nên quay thân xe. Sự gây quay thân xe đều có thể xảy ra trên cầu trước và cầu sau, tuy nhiên nguy hiểm hơn là trên cầu sau, vì cầu sau thường không có khả năng điều khiển nhanh hướng chuyển động. Để giải quyết vấn đề này, trước hết các chương trình điều khiển (trong bộ điều khiển trung tâm ECU), không dùng chương trình điều khiển độc lập “IR”, mà lập trình điều khiển theo độc lập cải biên “IRM”. Do tính đa dạng tải trọng của ô tô, hệ thống điều khiển IRM không đáp ứng hoàn hảo, giải pháp cần thiết tiếp theo là bố trí thêm van cân bằng áp suất cho các bánh xe trên hệ thống thủy lực điện từ.
    Khi sử dụng tổ hợp các thiết bị đã cải biên và van cân bằng áp suất, các quá trình thay đổi áp suất trên các bánh xe của cùng một cầu sẽ có xu hướng làm chậm tác dụng của hệ thống, từ đó hạn chế điều chỉnh góc quay vành lái và sự quay thân xe (xem hình ở các Phần trước).
    Hiển nhiên việc bố trí van cân bằng tùy thuộc vào kết cấu của ô tô, do vậy van cân bằng có thể bố trí trên hệ thống thủy lực với các cấu trúc:
    - Cho một cầu trước;
    - Cho một cầu sau;
    - Cho cả hai mạch thủy lực cầu trước và cầu sau
    .
    Như vậy nguyên tắc điều khiển “IRM” và bố trí thêm van cân bằng đều nhằm mục đích đảm bảo khả năng giảm xoay thân xe khi phanh trên đường có hệ số bám ở hai vết khác nhau, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi điều khiển xe bằng bành lái.
    Câu hỏi 4: Sự khác nhau của ASR và ASC?
    Hai thiết bị ARS (Anti Spin Regulator) và ASC (Automatic Stability Control) về cơ bản cùng có chung mục đích chống trượt quay bánh xe chủ động, tuy nhiên giữa chúng có những sai khác nhau nhất định. Để phân biệt sự sai khác này trong các tài liệu bằng tiếng Anh sử dụng hai thuật ngữ viết tắt khác nhau.
    Bộ điều khiển ASC xuất hiện lần đầu tiên vào năm 1987, trang bị cho ô tô BMW, cũng là thiết bị chống trượt quay của bánh xe nhằm mục đích nâng cao khả năng cơ động và hoàn thiện khả năng ổn định của ô tô. Tương tự như hệ thống chống trượt quay bánh xe ASR, thiết bị ASC được điều khiển bằng điện tử trên cơ sở xác định số vòng quay của tất cả bánh xe tính toán và số vòng quay thực tế sẽ gây nên phanh một vài đầu trục bánh xe nào đó. Thiết bị sử dụng tất cả các cảm biến bánh xe và thiết bị ABS trên xe, nhưng với chức năng chống trượt quay cho các bánh xe chủ động.
    Thiết bị ASR được trình bày trong Phần II, III Hệ thống phanh ABS của trang web này. ASR điều khiển sự trượt quay của bánh xe theo hai bước: Đầu tiên bánh xe chủ động được phanh lại, tiếp theo sau hạ thấp mômen của động cơ. Quá trình thực hiện như vậy, hiệu quả điều chỉnh là rất tốt, nhưng cơ cấu phanh bị hao mòn lớn.
    Ngược lại thiết bị ASC của BMW trước tiến hành điều chỉnh bướm ga, sau đó mới điều chỉnh cơ cấu phanh. Việc điều chỉnh mức độ mở của bướm ga ( hiệu chỉnh chế độ cấp mômen động cơ tới bánh xe, thực hiện theo phương thức: ECU của hệ thống tiến hành điều khiển giảm ngay số vòng quay động cơ tương ứng như trạng thái nhả chân ga, nhưng thực hiện thông qua điều khiển mô tơ bước nhờ tín hiệu Digital). Nếu sự thực hiện trên không đủ, tiến hành thay đổi góc đánh lửa của động cơ và cuối cùng là có thể ngừng cung cấp nhiên liệu. Tất cả các quá trình này xảy ra rất nhanh chừng vài phần nghìn giây (ms), trong khoảng thời gian này cơ cấu phanh chưa làm việc. Thiết bị ASC phân tích và tính toán xác định độ trượt bánh xe tối ưu và trên cơ sở đó hiệu chỉnh chế độ mômen động cơ, sau đó sử dụng ABS điều chỉnh sự quay của bánh xe đẻ đạt được khả năng bám và cơ động cao nhất cho phép. Như vậy phương thức điều chỉnh trong ASC có thể hiểu ngắn gọn là hạ thấp mômen động cơ sau đó mới phanh. Điều này gây nên các ưu nhược điểm ngược lại với ASR hay có thể hiểu là tồn tại sự sai khác giữa hai phương pháp về trình tự điều khiển hạn chế mômen quay chủ động truyền xuống bánh xe, khi xuất hiện sự trượt quay quá mức.
    Một số mác xe BMW có thiết bị ASC +TRC làm việc tương tự như thiết bị ASR + TRC. Kết cấu bao gồm cả bộ khóa điện tử vi sai nhằm phân bố lại mômen chủ động dư thừa sang bên bánh xe không bị trượt quay. Sự phân biệt giữa ASC (Automatic Stability Control) và ASR là: ở trên thiết bị ASC thực hiện ngay lập tức các vòng lặp điều chỉnh mômen động cơ và sau đó tiến hành phanh bánh xe, như vậy sự hao mòn cơ cấu phanh nhỏ hơn nhiều lần so với thiết bị ASR. Để không làm tổn hại đến tính ổn định chuyển động, bánh xe chỉ được phanh khi tốc độ nhỏ hơn 40 km/h. Khác với hệ thống ABS là hệ thống ASC cần kích hoạt bằng phím ấn ở trên bảng điều khiển. Điều này phù hợp với điều kiện sử dụng trong thực tế, vì chế độ ASC làm việc chỉ trong các điều kiện đường xá đặc biệt.
    Thiết bị ASC là thành tựu phát triển nhằm nâng cao khả năng an toàn chủ động đồng thời hạn chế sự xuất hiện các tình huống chuyển động nguy hiểm của ô tô nhưng không có tác động trực tiếp của người lái (vì khả năng hoạt động như thế người lái không thể thực hiện tốt hơn). Hệ thống ASC và ASC +TRC cũng có khả năng giới hạn trượt quá mức khi thả đột ngột chân ga của cơ cấu MSR.
    Hệ thống ASC + TRC sử dụng hai chế độ điều chỉnh trong quan hệ của tốc độ và hệ số bám, độ trượt với chế độ điều chỉnh mức thấp “Select Low- SL” và điều chỉnh mứ cao “Select High-SH”. Chế độ điều khiển SH chỉ hoạt động tới 40 km/h, nếu như bánh xe của một phía có khả năng bị trượt quay, còn chế độ điều chỉnh SL được hoạt động của ô tô cho bánh xe làm việc ở chế độ ABS. Các giá trị độ trượt cho trước của các chế độ SL và SH khác nhau và phụ thuộc vào các quan hệ của tốc độ, gia tốc, tần số điều khiển và số lượng kênh điều khiển.
    Trên hình 4 biểu diễn diễn biến quá trình thời gian của hệ thống ASC+TRC khi ô tô hoạt động trên đường có hệ số bám giữa hai vết khác nhau.
    Khi khởi hành xe, cả hai bánh quay cùng tốc độ và tiếp tục tăng độ mở bướm ga để tạo nên công suất động cơ tương ứng, cho đến lúc bánh xe bên trái (nằm trên nền đường có hệ số bám thấp) có độ trượt tăng cao, bướm ga lập tức đóng lại theo sự tính toán của ECU, sau đó từ từ điều chỉnh độ mở bướm ga theo các giá trị tính toán thu thập được từ các cảm biến tốc độ. Đồng thời thiết lập lại chế độ đánh lửa cho động cơ theo hướng giảm góc đánh lửa sớm (muộn hơn), sao cho tương thích giữa tốc độ và công suất động cơ.

    Trên bánh xe bên trái có xu hướng bị trượt quay nhiều, áp suất phanh thực hiện tăng dần cho đến khi đạt được giá trị độ trượt tối ưu và tiếp theo áp suất phanh giảm đi, độ mở bướm ga tăng từ từ theo góc mở (nhờ mô tơ bước) đến giá trị người lái yêu cầu (trên bàn đạp ga), đồng thời góc đánh lửa sớm lại hồi phục trở lại.
    Nếu trên xe bố trí hộ số tự động, cùng với việc điều chỉnh các chế độ làm việc của ASC, các số truyền bên trong sẽ tự động thay đổi theo hướng đảm bảo vị trí cần chọn số đã đặt. Nếu trên xe bố trí hộ số gài số bằng tay, chương trình logic sẽ sử dụng các tỷ số truyền trong hộp số để lựa chọn chế độ hợp lý cho động cơ.
    Hệ thống ASC + TRC cũng có cấu trúc tương tự như hệ thống ASR+TRC. Tần số điều khiển của hệ thống thực hiện khoảng chứng 1 Hz.
    PGS.TS. Nguyễn Khắc Trai, ĐHBK Hà Nộ
     
  3. khoadongluc
    Offline

    Nothing Is Impossible
    Thành viên BQT
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    17/3/09
    Số km:
    22,748
    Được đổ xăng:
    7,024
    Mã lực:
    2,289
    Giới tính:
    Nam
    Xăng dự trữ:
    31,327 lít xăng
    Trao đổi về Hệ thống phanh ABS trên ô tô con phần 2

    PHẦN II:
    Câu hỏi 5: Làm thế nào nhận biết được ô tô có ABS?
    Ngày nay phần lớn ô tô con đều trang bị ABS, thậm chí có quốc gia đưa vào tiêu chuẩn của họ: ô tô con phải được bố trí ABS. Tuy vậy ở nước ta, với người sử dụng thông thường, ít có kiến thức về ABS thì vấn đề này có thể nhận dạng nhanh chóng như sau:

    - Trên bảng điều khiển có đèn ABS (ngoại trừ đèn phanh tay, đèn mức dầu phanh). Khi bạn đặt chìa khóa điện vào vị trí ON (đóng công tắc điện chính), đèn ABS sẽ báo sáng trong vòng 1 giây sau đó đèn tắt, nếu để ý sẽ thấy. Đèn chỉ sáng trong chốc lát, sau đó đèn tắt. Khi hệ thống ABS có sự cố bên trong, đèn tự động bật sáng (báo lỗi). Mỗi vị trí bố trí đèn ABS trình bày trên hình 1.
    - Nhìn ở bánh xe chỗ gần cơ cấu phanh có cụm dây điện dẫn và ổ nối dây, các bánh xe có các đường dây dẫn điện tới bánh xe. Tất nhiên, tùy thuộc vào cấu trúc chung đã trình bày, số lượng bánh xe có cụm dây điện không nhất thiết là cả 4 bánh. Nếu toàn bộ cả 4 bánh xe thì cấp độ của trang bị ABS càng cao. Một vài kết cấu điển hình trình bày trên hình 2.
    - Khi phanh trên nền đường tốt kiểm tra vết phanh, nếu có ABS vết phanh sẽ mờ và không rõ, còn nếu không có ABS phanh sẽ tạo vết trượt dài. Các vết trượt xảy ra có thể khác nhau, tuy vậy nếu cả 4 bánh có ABS, độ trượt trên đường tốt chỉ mờ mờ, tương ứng với độ trượt bánh xe khoảng 0,15 đến 0,3. Khi xe không có ABS, phanh gấp, độ trượt có thể rất lớn tới giới hạn 1,0 và để lại vết trượt dài trên nền đường.
    Nhờ các thông tin kể trên người ít hiểu biết có thể xác định được ô tôt có và không ABS.
    Câu hỏi 6: ABS có hiệu quả phanh tốt khi đi trên nền đường trơn?
    Trang bị ABS trên ô tô phát huy hiệu quả cao khi ô tô được phanh trên nền đường tốt, khả năng rút ngắn quãng đường phanh tối đa có thể khoảng 15% so với xe không trang bị ABS. Ngoài ra các tác dụng khác của ABS đã trình bày trong các số Tạp chí trước đây.
    Vấn đề sẽ được trao đổi khi xe chạy trên nền đường trơn.
    Ô tô thực hiện phanh tức là thực hiện khả năng tiêu hao động năng của ô tô. Khả năng này do tính chất bám của bánh xe và nền đường quyết định. Khi xe chạy trên nền đường trơn, khả năng bám của bánh xe trên nền thấp, do vậy, hiệu quả phanh giảm theo khả năng bám.
    Khi phanh, cơ cấu phanh đóng vai trò ngăn cản sự quay của bánh xe, góp tiêu hao động năng của bánh xe, đồng nghĩa với việc tiêu hao đông năng của ô tô. Tuy nhiên sự tiêu hao động năng của ô tô còn phụ thuộc vào sự trượt của bánh xe trên nền đường.
    Nếu bánh xe được phanh với độ trượt của bánh xe trên nền tối ưu cho phép tiêu hao tốt động năng của ô tô, như vậy cần thiết phải kiểm soát chặt chẽ sự phanh của bánh xe. Khi chạy trên đường trơn, khả năng tiêu hao động năng chủ yếu được thực hiện ở cơ cấu phanh, nhưng chỉ đảm bảo cho bánh xe không có khả năng tạo lực lớn nên không thể có hiệu quả cao trên nền đường trơn và hậu quả không đáp ứng được khả năng tiêu hao nhanh động năng toàn xe.
    Từ phân tích trên, trang bị ABS ít có hiệu quả phanh trên nền đường trơn. Tuy nhiên cũng nhận thấy ô tô con chủ yếu hoạt động trên nền đường tốt, tốc độ cao, do vậy trang bị ABS là cần thiết.
    Với người sử dụng ô tô có trang bị ABS, không nên vì cho rằng xe có ABS tạo hiệu quả phanh trên mọi loại nền đường, mà dẫn tới chủ quan trong điều khiển phanh xe trên nền đường trơn.
    Khả năng vượt đường trơn trong các tình huống đối với người sử dụng như sau:
    - Nếu khoảng đường trơn ngắn, có thể quản lý được an toàn, có thể nhanh chóng vượt qua bằng tốc độ xe, không nên sử dụng phanh, kể cả với xe có trang bị ABS. Trong trường hợp này, nếu phanh xe trên đoạn đường trơn có thể sẽ gây mất khả năng điều khiển hướng chuyển động của xe.
    - Nếu đoạn đường trơn dài có nhiều chướng ngại xung quanh, tốt nhất nên giảm tốc độ xuống đến mức an toàn, chậm chạp cho xe lăn qua, khi cần phanh có thể phanh nhẹ, hạn chế đánh lái nhiều đến mức có thể. Nếu trong trường hợp này bạn phanh gấp thì hậu quả sẽ khó lường, vì hiệu quả phanh sẽ rất kém và khi đã phanh gấp khả năng rẽ ngang sẽ lớn làm xe có thể quay ngang nguy hiểm.
    Tuy nhiên so sánh giữa xe có ABS với xe không có ABS, có thể nhận xét sơ bộ như sau: khi đi trên đường trơn khả năng rê ngang sẽ ít hơn. Điều này giúp cho các xe có trang bị ABS được ưa chuộng nhiều hơn, đối với người sử dung.
    Câu hỏi 7: Hiệu quả của ABS ở tốc độ thấp dưới 5 km/h có hay không?
    Để tìm hiểu sâu về vấn đề này, hãy hạn chế vấn đề với xe chỉ có hệ thống ABS đơn thuần, mà không phải là hệ thống ABS liên hợp.
    Hệ thống ABS ngày nay được kích hoạt làm việc bởi các yếu tố sau đây:
    - Công tắc bàn đạp chân phanh.
    - Tốc độ chuyển động của ô tô.
    - Độ trượt hoặc gia tốc quay bánh xe.
    Như vậy tốc đọ chuyển động của ô tô tham gia vào một trong các yếu tố kích hoạt trang bị ABS. Việc bố trí ABS trên ô tô với mục đích đảm bảo hiệu quả phanh trên đường tốt và tốc độ cao, do vậy các nhà chế tạo đã cài đặt tốc độ ban đầu có hiệu quả chống trượt lét ở trong ECU với tốc độ ô tô cao hơn một ngưỡng giá trị nhất định. Giá trị ngưỡng này không hoàn toàn như nhau cho các kiểu xe khác nhau. Điểm bắt dầu làm việc của ABS được kích hoạt hỗ trợ nằm trong khoảng 8 km/h đến 20 km/h tùy thuộc vào các nhà chế tạo. Do vậy ở vùng tốc độ dưới 5 km/h hệ thống ABS đơn thuần không làm việc.
    Ở vùng chưa kích hoạt các bộ phận như bơm dầu đã nằm trong trạng thái sẵn sàng làm việc, nhưng hệ thống phanh chân vẫn làm việc như hệ thống không có ABS.
    Điều này cho phép khi cần kiểm soát tự làm việc của xe có trang bị ABS trên các hệ kiểm tra phanh của các Trung tâm Đăng kiểm vẫn tiến hành bình thường như các loại xe không trang bị ABS, vì các tang trống quay của bệ chỉ quay với tốc độ tương đương 4 km/h của xe khi chạy trên đường.
    Tuy nhiên với xe có trang bị ABS liên hợp cần có sự lưu ý nhất định của cán bộ chịu trách nhiệm kiểm tra kỹ thuật.
    Hệ thống ABS liên hợp ngày nay có thêm các chế độ chống trượt quay (TRC hay ASR), chế độ ổn định hướng chuyển động (VSC), các hệ thống này tác động trong trường hợp không có tác động cảu bàn đạp chân phanh, và kích hoạt ngay ở tốc độ ô tô xấp xỉ bằng không. Sự kích hoạt này thông qua phím bấm, thiết bị ABS sẽ hỗ trợ cho các bánh xe nhằm hạn chế khả năng trượt quay bánh xe chủ động và có thể độc lập tác động hỗ trợ ABS cho các bánh xe. Như vậy khi kiểm tra phanh với xe có ABS liên hợp phải ngắt kích hoạt này (phím ấn phải được trở về vị trí không kích hoạt) nhằm tránh các tác động liên quan khi đap phanh.
    Sự thiếu sót trong công việc này, trong một số trường hợp, có thể dẫn tới không thực hiện kiểm tra được hệ thống phanh cảu xe ở tốc độ thấp.
    Câu hỏi 8: Áp suất hơi lốp có ảnh hưởng tới sự làm việc của ABS?
    Nhìn chung áp suất hơi lốp có ảnh hưởng tới trạng thái làm việc của ABS. Xuất phát từ các công thức tính toán độ trượt bánh xe và sự thay đổi khả năng bám của bánh xe trên nền.
    Nếu áp suất bánh xe lớn hơn quy định, tác động của bánh xe trên nền đường sẽ thay đổi theo hướng lớn lên, ảnh hưởng tới sự quay bánh xe phanh thông qua lực phanh và bán kính lăn của bánh xe, dẫn tới tăng độ trượt và ABS được tiến hành điều chỉnh sớm lên. Trong trường hợp áp suất lốp giảm, sự việc diễn ra theo hướng ngược lại.
    Tuy nhiên mức độ ảnh hưởng được phân tích trong thực tế như sau: nếu áp suất hơi lốp thay đổi trong vòng 5% (từ 2,3 bar lên 2,4 bar), bán kính bánh xe có thể thay đổi khoảng 2%, hệ số bám thay đổi khoảng 2,5%. Qua tính toán độ trượt bánh xe thay đổi khoảng 4%. Nếu coi độ trượt tối ưu là 0,25, giá trị sai lệch độ trượt bánh xe sẽ là 0,25 +- 0,04. Thực chất sự thay đổi là không đáng kể và phù hợp với sự dao dộng áp suất hơi lốp cho phép trong khai thác sử dụng.
    Trong thực tế áp suất hơi lốp có thể xảy ra:
    - Tăng đều quá cao và quá thấp áp suất hơi lốp trên tất cả các bánh xe.
    - Sai lệch áp suất hơi lốp của một bánh xe so với các bánh xe khác, đây là trưởng hợp nguy hiểm nhất trong sử dụng.
    Ngày nay có xu hướng tăng áp suất hơi lốp để xe chạy (bon) trơn hơn, nhằm giảm lợi giới hạn nhất định. Sự tăng quá mức, vượt quá giá trị lớn nhất ghi trên mặt bên của lốp sẽ có thể gây nhiều bất lợi về khả năng đảm bảo an toàn của xe (kể cả xe có và không có ABS).
    Câu hỏi 9: Khi hệ thống điện tử của ABS bị hỏng, hệ thống phanh dầu còn làm việc được không?
    Hệ thống ABS của ô tô con đều được xây dựng trên cơ sở hệ thống phanh thủy lực truyền thống. Việc sử dụng các van điện giúp cho khả năng thay đổi lực phanh linh hoạt, tùy thuộc vào trạng thái lăn trượt bám của bánh xe trên nền khi phanh.
    Ngay ở giai đoạn đầu của quá trình phanh, hệ thống thủy lực cho phép áp suất điều khiển các bánh xe tăng theo sự tăng áp suất của xy lanh chính . Quá trình tăng áp đó chính là quá trình tăng áp của hệ thống phanh thực hiện phanh xe. Hay nói một cách khác: các van thủy lực trong hệ thống phanh ABS đều có vị trí ban đầu nằm ở trạng thái mở thông các đường dầu áp suất tới các xy lanh bánh xe, tạo điều kiện cho việc tăng áp ban đầu khi phanh.
    Sự hư hỏng của hệ thống điện tử trên ô tô con có thể xảy ra do nhiều nguyên nhân và có thể phân chia theo vấn đề cần trao đổi là:

    1. Hư hỏng hệ thống điện tử không làm sai lệch vị trí ban đầu của hệ thống thủy lực.
    2. Hư hỏng hệ thống điện tử dẫn tới mất khả năng điều khiển của hệ thống phanh ABS.
    3. Hư hỏng hệ thống điện tử dẫn tới thay đổi đường dẫn dầu của hệ thống thủy lực.
    Trong cả 3 trường hợp này đèn ABS trên bảng tablo sẽ luôn sáng, tín hiệu báo sáng thông tin cho người lái biết hệ thống đang có sự cố. Việc tìm hiểu sâu hơn có thể thông qua các mã cốt báo lỗi, điều này được xác định nhờ các gara bảo hành và sửa chữa trong mạng chăm sóc khách hàng của nhà sản xuất.
    Trong trường hợp này ứng với 3 vấn đề kể trên, có thể xảy ra các tình huống xử lý của người sử dụng:
    Hai trường hợp 1 và 2 người lái có thể tự thực hiện đưa xe vào ga ra xem xét. Riêng trường hợp thứ 3 cần thiết phải thận trọng hơn cả. Khi đó, hệ thống phanh thủy lực không đảm bảo làm việc bình thường do vậy có thể xử lý bằng các phương pháp truyền thống:
    - Sử dụng phanh tay điều khiển xe đến nơi sửa chữa.
    - Dùng xe cứu hộ vận chuyển xe đến nơi sửa chữa.
    Như vậy vấn đề được nêu ra là cần người lái có chút kinh nghiệm, để khi gặp hai tình huống trên có thể vận hành hệ thống phanh như hệ thống phanh thông thường, ở tình huống cuối cùng, người lái cẩn thận trọng hơn.
    Điều này người lái có thể tự kiểm soát thông qua: việc cho động cơ nổ máy, (đèn ABS sẽ sáng) thực hiện di chuyển xe dưới 10km/h và thực hiện phanh xe. Qua tình trạng nhận biết được, người lái sẽ quyết định các tình thế xử lý tiếp sau.
    Câu hỏi 10: Tại sao nói ABS loại 3 kênh là chuẩn mực, điều đó có hoàn toàn đúng hay không?
    Như đã trình bày trong các số Tạp chí Đăng kiểm trước về ABS, trên ô tô con ngày nay có nhiều sơ đồ bố trí, chúng ta quan tâm hơn cả là loại sơ đồ 3 kênh điều khiển và loại 4 kênh điều khiển. Các loại sơ đồ ngày nay thường gặp hơn cả.
    Nếu với hệ thống ABS đơn thuần, sơ đồ 3 kênh, với 2 kênh độc lập điều khiển hai bánh xe cầu trước, 1 kênh điều khiển hai bánh xe cầu sau, cho phép:

    - Trên cầu trước các bánh xe được phanh ở trạng thái tối ưu của khả năng bám, động năng được hấp thụ có thể đạt tới 70% động năng cần phanh của xe. Bằng cấu trúc hệ thống điều khiển độc lập cải biên (IRM) cho phép giảm thấp độ chênh lực phanh trong hai kênhh độc lập hạn chế sự cần thiết phải điều chỉnh hướng chuyển động của người lái khi phanh.
    - Trên cầu sau, tải trọng thẳng đứng giảm khi phanh, sự cân bằng lực phanh là hết sức cần thiết, nhằm tránh bị rê ngang thân xe. Các cầu sau trên ô tô con thường không phải là cầu dẫn hướng, do vậy người lái khó có khả năng điều chỉnh hướng chuyển động khi phanh. Việc bố trí hai cảm biến tốc độ và 1 kênh điều khiển ABS trên hai bánh sau giúp thực hiện khả năng cân bằng lực phanh.
    Với các lý do như trên, nếu trên ô tô bố trí ABS đơn thuận, loại hệ thống ABS 3 kênh là thích hợp. Nhiều nhà chế tạo trong nhiều năm trước đây sử dụng hệ thống loại này bố trí thành tiêu chuẩn cho ô tô con.
    Tuy nhiên ngày nay do yêu cầu ngày càng nâng cao đòi hỏi khả năng mở rộng sang các tính năng khác nên trên ô tô lại chuyển sang lựa chọn loại hệ thống phanh 4 kênh độc lập.
    Với các hệ thống 4 kênh có tổ hợp các chức năng TRC (hay ASR), VSC, khi xe hoạt động hệ thống cần có tác dụng điều khiển độc lập cho từng bánh xe. Hệ thống 4 kênh điều khiển cho phép thực hiện tốt khả năng này, do vậy, ngày nay hệ thống phanh ABS và liên hợp nhiều chức năng sử dụng 4 kênh điều khiển.
    PGS.TS. Nguyễn Khắc Trai – Đại học Bách Khoa Hà Nội.
     
  4. thekiller139
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    1/9/11
    Số km:
    5
    Được đổ xăng:
    0
    Mã lực:
    1
    Xăng dự trữ:
    312 lít xăng
    thanks bác nhé.tiếp đi cho em=d>
     

Chia sẻ trang này