Bộ chấp hành ABS (còn gọi là van Modulator ABS) làm nhiệm vụ cung cấp hay ngắt khí nén có áp suất, từ tổng van phanh đến mỗi bầu phanh bánh xe tuỳ theo tín hiệu điều khiển từ bộ ABS-ECU để điều chỉnh tốc độ thích hợp chotừng bánh xe ôtô khi phanh.
Có nhiều kiểu van modunlator ABS khác nhau, ở đây chúng tôi sẽ chỉ mô tả một kiểu van modulator ABS điển hình loại hai van soleniod, hai màng.
Cấu tạo và hình dáng bên ngoài của van modulator ABS này được thể hiện trên hình 1
Ngược lại khi phanh gấp, ABS hoạt động, điều biến áp suất đến bầu phanh trong quá trình phanh ,ngăn cản hãm cứng bánh xe .
Van modul ABS là một van khí nén điều khiển bằng điện từ bên trong có 2 solenoid và 2 màng van, các solenoid này được kích hoạt rất nhanh bởi ABS-ECU để mở hoặc đóng màng van, qua đó cung cấp khí nén thích hợp cho các bầu phanh để tăng áp, giữ áp hoặc giảm áp. Môt van modul ABS (hình 1) có 3 cổng :
Cổng nạp : tiếp nhận khí nén từ tổng phanh ;
Cổng phân phối : phân phối khí nén tới các bầu phanh;
Cổng xả : xả khí nén từ cổng phân phối suốt quá trình ABS làm việc.
Hoạt động của van modulator ABS có thể được mô tả như sau:
Khi phanh bình thường –Van modul ABS không hoạt động (hình 2)
Khi đạp phanh bình thường, tức là lực cản trong cơ cấu phanh còn nhỏ chưa có nguy cơ làm bánh xe bị trượt, lúc này ABS-ECU không hoạt động nên không gửi tín hiệu bằng dòng điện đến cuộn dây củavan solenoid. Do vậy cả hai van solenoid trong modulator ABSở trạng thái tĩnh (không bị kích hoạt).
Buồng điều khiển màng cung cấp của van nạp thông với khí trời. Khí nén đi vào cổng cung cấp, uốn màng cung cấp lên, mở thông lối tới cổng phân phối để cho khí nén tuôn trực tiếp qua van modun ABS vào bầu phanh. Đồng thời khí nén rẽ qua sôlênoid xa, tác động áp suất lên màng xả. Áp suất này phối hợp với lực lò xo giữ cho màng xả, chặn đường dẫn từ cổng phân phối tới cổng xả. Van modulator ABS duy trì trạng thái cân bằng này cho tới khi bánh xe sắp sửa bị khoá cứng. Sau đó một hoặc hai sôlênoid sẽ bị kích hoạt bởi ECU.
Khi thôi phanh :
Khí nén ở cổng cung cấp giảm khi thôi đạp phanh. Việc này làm đảo hướng dòng khí qua van modulator ABS và cho xả khí từ bầu phanh. Khí nén cũng có thể được xả ra từ cổng xả của van modulator ABS trong khi phanh bình thường .
Khi phanh gấp - ABS hoạt động:
Khi phanh ngặt nếu có bất kỳ bánh xe nào gần bị bó cứng thì van modul ABS điều khiển áp suất khí néntới bầu phanh bánh xe đó thích hợp nhất tuỳ theo tín hiệu từ ECU vì vậy bánh xe không bị bó cứng.
Hoạt động của van modul ABS có thể chia thành ba chế độ sau:
Chế độ "giảm áp" (hình 2):
Khi ECU thấy một bánh xe gần bị bó cứng, đầu tiên nó kích hoạt cả hai van solenoid bằng cách gửi dòng điện đến cuộn dây của van tạo ra một lực từ mạnh, để mở van ra cho phép khí nén vào buồng điều khiển màng cung cấp, nhằm đóng màng này không cho thêm khí nén vào bầu phanh nữa. Đồng thời van solenoid xả sẽ cắt khí nén vào buồng điều khiển màng xả,vàcho xả khí từ trong bầu phanh ra khí trời. Như vậy khí nén đang trong bầu phanh sẽ đi qua cổng phân phối tới cổng xả và dẫn đến việc xả khí nén ra khỏi bầu phanh nhằm giảm áp trong bầu phanh chống hãm cứng bánh xe.
Chế độ " giữ áp" (hình 3):
Khi xả đủ lượng khí nén từ trong bầu phanh, cảm biến tốc độ sẽ gửi tín hiệu báo rằng tốc độ bánh xe đã đạt đến giá trị mong muốn, ngay lúc này ECU ngắt dòng điện đến cuộn dây của van solenoid xả nên nó không bị kích hoạt nữa.
Việc này giữ cho màng xả trở về vị trí ban đầu và chặn không cho khí thoát ra khỏi bầu phanh. Còn Solenoid nạp vẫn bị kích hoạt để chận khí nén không đi qua van ABS tới bầu phanh. Kết quả khí nén trong bầu phanh được giữ lại với áp suất thích hợp không đổi.
Chế độ "tăng áp" (hình4 ):
Khi cần tăng áp suất trong bầu phanh để tạo lực phanh lớn, ECU ngắt dòng điện cấp cho cả 2 van solenoid và đưa hệ thống trở về trang thái cung cấp bình thường. Để có được hiệu quả phanh thích hợp, ECU điều chỉnh tốc độ bánh xe và xác định khi nào cần phải lặp lại áp lực phanh bằng cách trải qua rất nhanh các trạng thái van khác nhau (tăng áp, giữ áp, giảm áp) để kiểm soát độc lập tốc độ từng bánh xe.
Có nhiều kiểu van modunlator ABS khác nhau, ở đây chúng tôi sẽ chỉ mô tả một kiểu van modulator ABS điển hình loại hai van soleniod, hai màng.
Cấu tạo và hình dáng bên ngoài của van modulator ABS này được thể hiện trên hình 1
Hình 1-Cấu tạo chung của van modulator ABS
Van modul ABS xử lý khí nén tới mỗi bầu phanh. Khi phanh thông thường van modul ABS không hoạt và cho khí nén đi trực tiếp ngang qua nó để vào bầu phanh..
Ngược lại khi phanh gấp, ABS hoạt động, điều biến áp suất đến bầu phanh trong quá trình phanh ,ngăn cản hãm cứng bánh xe .
Van modul ABS là một van khí nén điều khiển bằng điện từ bên trong có 2 solenoid và 2 màng van, các solenoid này được kích hoạt rất nhanh bởi ABS-ECU để mở hoặc đóng màng van, qua đó cung cấp khí nén thích hợp cho các bầu phanh để tăng áp, giữ áp hoặc giảm áp. Môt van modul ABS (hình 1) có 3 cổng :
Cổng nạp : tiếp nhận khí nén từ tổng phanh ;
Cổng phân phối : phân phối khí nén tới các bầu phanh;
Cổng xả : xả khí nén từ cổng phân phối suốt quá trình ABS làm việc.
Hoạt động của van modulator ABS có thể được mô tả như sau:
Khi phanh bình thường –Van modul ABS không hoạt động (hình 2)
Khi đạp phanh bình thường, tức là lực cản trong cơ cấu phanh còn nhỏ chưa có nguy cơ làm bánh xe bị trượt, lúc này ABS-ECU không hoạt động nên không gửi tín hiệu bằng dòng điện đến cuộn dây củavan solenoid. Do vậy cả hai van solenoid trong modulator ABSở trạng thái tĩnh (không bị kích hoạt).
Buồng điều khiển màng cung cấp của van nạp thông với khí trời. Khí nén đi vào cổng cung cấp, uốn màng cung cấp lên, mở thông lối tới cổng phân phối để cho khí nén tuôn trực tiếp qua van modun ABS vào bầu phanh. Đồng thời khí nén rẽ qua sôlênoid xa, tác động áp suất lên màng xả. Áp suất này phối hợp với lực lò xo giữ cho màng xả, chặn đường dẫn từ cổng phân phối tới cổng xả. Van modulator ABS duy trì trạng thái cân bằng này cho tới khi bánh xe sắp sửa bị khoá cứng. Sau đó một hoặc hai sôlênoid sẽ bị kích hoạt bởi ECU.
Khi thôi phanh :
Khí nén ở cổng cung cấp giảm khi thôi đạp phanh. Việc này làm đảo hướng dòng khí qua van modulator ABS và cho xả khí từ bầu phanh. Khí nén cũng có thể được xả ra từ cổng xả của van modulator ABS trong khi phanh bình thường .
Nguyên lý của van modul ABS khi phanh bình thường
A- Cổng vào; B-Cổng phân phối; C- Cổng xả;
2- Khoang điều khiển van nạp; 2- Van nạp; 3- Van xả; 4- Khoang điều khiển van xả; 5- Solenoid xả; 6- Solenoid nạp
Khi phanh gấp - ABS hoạt động:
Khi phanh ngặt nếu có bất kỳ bánh xe nào gần bị bó cứng thì van modul ABS điều khiển áp suất khí néntới bầu phanh bánh xe đó thích hợp nhất tuỳ theo tín hiệu từ ECU vì vậy bánh xe không bị bó cứng.
Hoạt động của van modul ABS có thể chia thành ba chế độ sau:
Chế độ "giảm áp" (hình 2):
Hình 2. -chế độ giảm áp
Khi ECU thấy một bánh xe gần bị bó cứng, đầu tiên nó kích hoạt cả hai van solenoid bằng cách gửi dòng điện đến cuộn dây của van tạo ra một lực từ mạnh, để mở van ra cho phép khí nén vào buồng điều khiển màng cung cấp, nhằm đóng màng này không cho thêm khí nén vào bầu phanh nữa. Đồng thời van solenoid xả sẽ cắt khí nén vào buồng điều khiển màng xả,vàcho xả khí từ trong bầu phanh ra khí trời. Như vậy khí nén đang trong bầu phanh sẽ đi qua cổng phân phối tới cổng xả và dẫn đến việc xả khí nén ra khỏi bầu phanh nhằm giảm áp trong bầu phanh chống hãm cứng bánh xe.
Chế độ " giữ áp" (hình 3):
Khi xả đủ lượng khí nén từ trong bầu phanh, cảm biến tốc độ sẽ gửi tín hiệu báo rằng tốc độ bánh xe đã đạt đến giá trị mong muốn, ngay lúc này ECU ngắt dòng điện đến cuộn dây của van solenoid xả nên nó không bị kích hoạt nữa.
Việc này giữ cho màng xả trở về vị trí ban đầu và chặn không cho khí thoát ra khỏi bầu phanh. Còn Solenoid nạp vẫn bị kích hoạt để chận khí nén không đi qua van ABS tới bầu phanh. Kết quả khí nén trong bầu phanh được giữ lại với áp suất thích hợp không đổi.
Hình 4-Nguyên lý của van modul ABS - chế độ "giữ áp”
Chế độ "tăng áp" (hình4 ):
Khi cần tăng áp suất trong bầu phanh để tạo lực phanh lớn, ECU ngắt dòng điện cấp cho cả 2 van solenoid và đưa hệ thống trở về trang thái cung cấp bình thường. Để có được hiệu quả phanh thích hợp, ECU điều chỉnh tốc độ bánh xe và xác định khi nào cần phải lặp lại áp lực phanh bằng cách trải qua rất nhanh các trạng thái van khác nhau (tăng áp, giữ áp, giảm áp) để kiểm soát độc lập tốc độ từng bánh xe.
Hình 5-Nguyên lý của van modul ABS - chế độ "tăng áp"
