đồ án hệ thống chống bó cứng phanh ABS cấu tạo, nguyên lý hoạt động của ABS loại 4 kênh

Cấu tạo

Cảm biến tốc độ (Speed sensors)

Cảm biến tốc độ bánh xe trước và sau được cấu tạo từ nam châm vĩnh cửu, cuộn dây và lõi từ Vị trí lắp đặt cảm biến tốc độ và số lượng răng của rôto cảm biến có sự khác biệt tùy thuộc vào từng kiểu xe.

6 Rôto gắn trên bán trục b) Hoạt động

Vành ngoài của rôto được thiết kế với các răng, giúp tạo ra điện áp xoay chiều khi rôto quay Tần số của điện áp này tỷ lệ thuận với tốc độ quay của rôto, cung cấp thông tin về tốc độ bánh xe cho ECU ABS.

2.1.2 Cảm biến giảm tốc (chỉ có ở vài xe)

Việc áp dụng cảm biến giảm tốc trong hệ thống ABS giúp đo lường chính xác mức độ giảm sốc của bánh xe khi phanh, từ đó cung cấp thông tin rõ ràng hơn về trạng thái mặt đường.

Kết quả là, mức độ chính xác khi phanh được cải thiện để tránh cho các bánh xe không bị bó cứng.

Cảm biến giảm tốc còn được gọi là cảm biến “G” a) Cảm biến giảm tốc đặt dọc

SVTH: Lớp CDOTO 10 download by : skknchat@gmail.com

Hệ Thống Chống Bó Cứng Phanh ABS GVHD: BÙI QUỐC KHÁNH

Cảm biến giảm tốc bao gồm hai cặp đèn LED và phototransistor, một đĩa xẻ rảnh và một mạch biến đổi tín hiệu.

Cảm biến giảm tốc nhận biết mức độ giảm tốc độ bánh xe và gửi các tín hiệu về ABS ECU.

ECU dùng những tín hiệu này để xác định chính xác tình trạng mặt đường và thực hiện các biện pháp điều khiển thích hợp.

Cảm biến Đĩa cảm biến giảm tốc

Khi xe giảm tốc, đĩa xẻ rảnh lắc theo chiều dọc tương ứng với mức độ giảm tốc độ Các rảnh trên đĩa cắt ánh sáng từ đèn LED đến phototransistor, dẫn đến việc phototransistor đóng và mở Hệ thống này sử dụng hai cặp đèn LED và phototransistor để hoạt động hiệu quả.

Rất thấp Thấp Trung bình Cao giảm tốc

Hệ thống chống bó cứng phanh ABS được thiết kế bởi GVHD BÙI QUỐC KHÁNH, sử dụng các phototransistor để điều khiển tín hiệu tắt và bật, chia mức độ giảm tốc thành 4 mức khác nhau Tín hiệu này sau đó được gửi về ABS ECU để xử lý Bên cạnh đó, cảm biến gia tốc ngang cũng đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện hiệu suất của hệ thống.

Cảm biến gia tốc ngang trên một số loại xe giúp cải thiện khả năng xử lý khi phanh trong quá trình quay vòng, làm chậm quá trình tăng moment xoay Khi xe quay, bánh xe phía trong có xu hướng nhấc khỏi mặt đất do lực ly tâm, trong khi bánh xe bên ngoài, đặc biệt là bánh xe trước bên ngoài, bị nén mạnh xuống mặt đường.

Các bánh xe phía trong thường dễ bị bó cứng hơn so với bánh xe phía ngoài khi xe quay vòng Để giải quyết vấn đề này, cảm biến gia tốc ngang được sử dụng để xác định gia tốc ngang của xe và gửi tín hiệu về ECU.

Phía trước Đĩa cảm biến

Transistor quang Số 2 Cảm biến bán dẫn

Trong trường hợp này, cảm biến phototransistor hoặc cảm biến bán dẫn được gắn theo trục ngang của xe để đo gia tốc ngang Cảm biến bán dẫn cũng có khả năng đo sự giảm tốc, cho phép đo cả gia tốc ngang và dọc.

Bộ chấp hành ABS (Brake actuator)

Bộ chấp hành cấp điều khiển áp suất dầu từ xi lanh chính đến từng xi lanh phanh đĩa, dựa trên tín hiệu từ ECU, nhằm điều chỉnh tốc độ bánh xe hiệu quả.

Có nhiều kiểu bộ chấp hành ABS ở đây chúng ta sẽ mô tả 4 van điện 3 vị trí trong bộ chấp hành ABS.

Bộ chấp hành thủy lực đảm nhiệm vai trò cung cấp áp suất dầu tối ưu cho các xylanh phanh bánh xe, được điều khiển bởi ECU ABS, nhằm ngăn chặn hiện tượng bó cứng bánh xe khi phanh.

Bộ chấp hành thủy lực bao gồm các bộ phận chính như van điện từ, motor điện dẫn động bơm dầu, bơm dầu và bình tích áp Trong đó, van điện từ có hai loại chính: loại 2 vị trí và loại 3 vị trí.

Van điện có cấu tạo bao gồm cuộn dây điện, lõi van, các cửa van và van một chiều, giúp điều chỉnh áp suất dầu đến các xylanh bánh xe theo sự điều khiển của ECU Motor điện kết hợp với bơm dầu kiểu piston, có nhiệm vụ đưa dầu từ bình tích áp về xylanh chính trong các chế độ giảm và giữ áp Bơm được thiết kế với hai buồng làm việc độc lập, điều khiển bởi hai piston trái và phải thông qua cam lệch tâm, trong khi các van một chiều chỉ cho phép dòng dầu chảy từ bơm về xylanh chính.

Hệ thống chống bó cứng phanh ABS, do GVHD Bùi Quốc Khánh hướng dẫn, bao gồm bình tích áp, có chức năng chứa dầu hồi từ xylanh phanh bánh xe Khi hoạt động, bình tích áp giúp giảm áp suất dầu tại xylanh phanh bánh xe một cách tạm thời, đảm bảo an toàn và hiệu quả khi phanh.

ECU của ABS

Dựa vào tín hiệu từ các cảm biến tốc độ bánh xe, ECU ABS có khả năng xác định tốc độ góc của bánh xe và tốc độ của xe Khi phanh, mặc dù tốc độ góc của bánh xe giảm, mức độ giảm tốc sẽ thay đổi tùy thuộc vào tốc độ xe và tình trạng mặt đường, chẳng hạn như nhựa asphalt khô, mặt đường ướt hoặc đóng băng.

ECU có khả năng đánh giá mức độ trượt giữa các bánh xe và mặt đường thông qua sự thay đổi tốc độ góc của bánh xe trong quá trình phanh Nó điều khiển bộ chấp hành ABS để cung cấp áp suất dầu tối ưu đến các xi lanh bánh xe.

ABS ECU cũng bao gồm chức năng kiểm tra ban đầu, chức năng chẩn đoán,chức năng kiểm tra cảm biến tốc độ và chức năng dự phòng.

2.1.4.1 Điều khiển tốc độ xe

ECU liên tục thu thập tín hiệu tốc độ từ bốn cảm biến, giúp tính toán tốc độ và sự giảm tốc của từng bánh xe.

Khi đạp phanh, áp suất dầu tại mỗi xy lanh bánh xe bắt đầu tăng và tốc độ mỗi bánh xe bắt đầu giảm.

Nếu có bất kì bánh xe nào sắp bị bó cứng, ECU giảm áp suất dầu trong xi lanh bánh xe đó.

Tốc độ Tốc độ bánh xe

Mức độ tăng tốc bánh xe

Giữ Tăng Áp suất dầu xylanh bánh xe

ECU điều chỉnh van điện 3 để giảm áp suất dầu trong xi lanh phanh của từng bánh xe, dựa trên mức độ giảm tốc của chúng.

Sau khi áp suất giảm, ECU sẽ chuyển van điện 3 vị trí sang chế độ “giữ” để theo dõi sự thay đổi tốc độ của bánh xe Nếu ECU phát hiện áp suất dầu cần giảm thêm, nó sẽ tiếp tục giảm áp suất.

Khi áp suất dầu bên trong xi lanh bánh xe giảm (giai đoạn A) áp suất dầu cấp cho bánh xe cũng giảm.

Hệ thống này cho phép bánh xe gần bị bó cứng tăng tốc độ, nhưng nếu áp suất dầu giảm, lực phanh tác dụng lên bánh xe sẽ trở nên quá nhỏ Để ngăn chặn hiện tượng này, ECU sẽ can thiệp.

SVTH: Lớp CDOTO 15 tải xuống tại địa chỉ skknchat@gmail.com, liên tục điều khiển van điện ở ba vị trí khác nhau trong các chế độ "tăng áp" và "giữ" khi bánh xe sắp bị bó cứng, nhằm phục hồi tốc độ.

Khi áp suất dầu bên trong xi lanh bánh xe tăng từ từ bởI ECU(giai đoạn B)bánh xe có xu hướng lại bị bó cứng.

Vì vậy, ECU lại chuyển van điện 3 vị trí đến chế độ “giảm áp” để giảm áp suất dầu bên trong xi lanh bánh xe.

Do áp suất dầu bên trong xi lanh bánh xe lạI giảm(giai đoạn C),ECU bắt đầu lạI tăng áp như giai đoạn B

2.1.4.2 Điều khiển các rơle Điều khiển rơ le van điện

ECU bật rơle của van điện khi tất cả các điều kiện sau được thỏa mãn:

- Chức năng kiểm tra ban đầu (nó hoạt động ngay lập tức sau khi khóa điện bật) đã hoàn thành.

- Không tìm thấy hư hỏng trong quá trình chuẩn đoán (trừ mã 37)

ECU tắt rơle van điện nếu một trong các điều kiện trên không được thỏa mãn. Điều khiển rơle môtơ bơm

ECU bật rơle môtơ bơm khi tất cả các điều kiện sau được thỏa mãn:

- ABS đang hoạt động hay chức năng kiểm tra ban đầu đang được thực hiện.

ECU tắt rơle môtơ nếu một trong các điều kiện trên không được thỏa mãn

2.1.4.3 Chức năng kiểm tra ban đầu

ABS ECU kích hoạt van điện và mô tơ bơm để kiểm tra hệ thống điện của ABS Chức năng này chỉ hoạt động khi tốc độ xe vượt quá 6 km/h và đèn phanh đã tắt.

Nó chỉ hoạt động một lần sau mỗi lần bật khóa điện.

Khi xảy ra hư hỏng trong hệ thống tín hiệu, đèn báo ABS trên bảng đồng hồ sẽ sáng lên để cảnh báo lái xe về sự cố Đồng thời, ABS ECU cũng sẽ ghi lại mã chẩn đoán của mọi hư hỏng.

2.1.4.5 Chức năng kiểm tra cảm biến

ABS ECU không chỉ có chức năng chẩn đoán mà còn thực hiện kiểm tra tốc độ, giúp đánh giá hiệu suất của các cảm biến tốc độ và roto Một số mẫu xe còn tích hợp tính năng kiểm tra cảm biến giảm tốc để hỗ trợ quá trình chẩn đoán.

Chức năng kiểm tra cảm biến tốc độ

- Kiểm tra điện áp ra của tất cả các cảm biến

- Kiểm tra sự dao động điện áp ra của tất cả các cảm biến

Chức năng kiểm tra cảm biến giảm tốc (chỉ cảm biến giảm tốc kiểu phototransistor)

- Kiểm tra điện áp ra của cảm biến giảm tốc

- Kiểm tra hoạt động của đĩa xẻ rãnh

Các chức năng này được phát triển đặc biệt cho kỹ thuật viên, với các điều kiện hoạt động được xác định bởi quy trình chuyên biệt nhằm chẩn đoán các tính năng của từng cảm biến.

Khi xảy ra hư hỏng trong hệ thống truyền tín hiệu đến ECU, dòng điện từ ECU đến bộ chấp hành sẽ bị ngắt Hệ quả là hệ thống phanh sẽ hoạt động như khi không có ABS, đảm bảo các chức năng phanh vẫn diễn ra bình thường.

Nguyên lý hoạt động của ABS

Hệ số bám (trượt)

Để ôtô di chuyển, cần có hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường Hệ số bám này tương tự như hệ số ma sát giữa hai vật thể, nhưng mối quan hệ giữa bánh xe và mặt đường lại rất phức tạp Nó không chỉ mang tính chất của một ly hợp ma sát mà còn tuân theo nguyên lý ăn khớp giữa bánh răng và thanh răng, nhờ vào sự mấu bám của bề mặt gai lốp vào mặt đường.

Nếu hệ số bám thấp thì xe bị trượt quay, lúc đó, xe khó chuyển động về phía trước.

Hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường gồm hai thành phần chính: hệ số bám dọc (x) trong mặt phẳng chuyển động của ôtô và hệ số bám ngang (y) trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng dọc, liên quan đến khả năng quay vòng của xe.

Theo đồ thị dưới đây, hệ số trượt tối ưu nằm trong khoảng 10-30% Ở mức này, lực bám dọc và bám ngang đạt giá trị cao nhất, giúp xe duy trì sự ổn định và tránh hiện tượng xoay vòng, từ đó nâng cao khả năng điều khiển cho người lái.

Hệ Thống Chống Bó Cứng Phanh ABS GVHD: BÙI QUỐC KHÁNH ph an h L ực

: Lực phanh : Lực quay vòng

Lự cq ua yv òn g ướtt

Tốc độ xe – Tốc độ bánh xe

Mối liên hệ giữa lực phanh và hệ số bám

Bảng hệ số bám của một số loại đường

Loại đường và tình trạng mặt đường Hệ số bám 1/ Đường nhựa, bê tông

- Ướt 0.4-0.5 download by : skknchat@gmail.com

Khi phanh bình thường (ABS không hoạt động)

Trong quá trình phanh bình thường, hệ thống ABS không hoạt động và ECU không cung cấp điện cho cuộn dây van Kết quả là, van 3 vị trí được đẩy xuống bởi lò xo hồi vị, giữ cửa "A" mở và cửa "B" đóng.

Khi đạp phanh, áp suất dầu trong xi lanhh phanh chính tăng, dầu phanh chảy từ cửa

“A” đến cửa “C” trong van điện 3 vị trí rồi tới xi lanh bánh xe Dầu phanh không vào được bơm bởi van một chiều gắn trong mạch bơm.

Khi nhả chân phanh, dầu phanh hồi về từ xi lanh bánh xe về xi lanh chính qua cửa

“C” đến cửa “A” và van một chiều số 3 trong van điện 3 vị trí.

Khi phanh gấp (ABS hoạt động)

Khi phanh gấp, nếu có bánh xe bị bó cứng, bộ chấp hành ABS sẽ điều chỉnh áp suất dầu phanh cho bánh xe đó dựa trên tín hiệu từ ECU, giúp ngăn chặn tình trạng bó cứng của bánh xe.

Bộ phận chấp hành thủy lực Đèn báo ABS

SVTH: Lớp CDOTO Chế độ dự phòng

20Chế độ tự chuẩn đoán

ABS ECU a) Chế độ giảm áp

Khi một bánh xe gần bị bó cứng, ECU sẽ gửi dòng điện 5A đến cuộn dây của van điện, tạo ra lực từ mạnh Kết quả là van 3 vị trí di chuyển lên phía trên, đóng cửa “A” và mở cửa “B”.

Kết quả là, dầu phanh từ xi lanh bánh xe qua cửa “C” tới cửa “B” trong van điện 3 vị trí này và chảy về bình dầu.

Mô tơ bơm hoạt động theo tín hiệu từ ECU, giúp hồi dầu phanh từ bình chứa về xi lanh phanh chính Cửa “A” đóng lại, ngăn dầu phanh từ xi lanh chính vào van điện 3 vị trí và van một chiều số 1 và 3, dẫn đến việc giảm áp suất dầu bên trong xi lanh bánh xe, ngăn chặn hiện tượng bó cứng bánh xe Mức độ giảm áp suất dầu được điều chỉnh thông qua chế độ “giữ áp” và “giữ”.

Mô tơ bơm b) Chế độ “Giữ”

Khi áp suất trong xi lanh bánh xe thay đổi, cảm biến tốc độ sẽ gửi tín hiệu cho ECU Khi tốc độ bánh xe đạt giá trị mong muốn, ECU sẽ cung cấp dòng điện 2A cho cuộn dây của van điện, giúp duy trì áp suất trong xi lanh bánh xe ổn định.

Khi dòng điện cung cấp cho cuộn dây của van giảm từ 5A xuống 2A, lực từ trong cuộn dây cũng giảm theo Điều này khiến van điện 3 vị trí chuyển sang vị trí giữa, nhờ vào lực của lò xo hồi vị, làm cho cửa "B" đóng lại.

Tên chi tiết Hoạt động

Van điện 3 vị trí cửa “A” đóng

Mô tơ bơm Hoạt động c) Chế độ “Tăng áp”

Khi áp suất trong xi lanh bánh xe được tăng lên để tạo ra lực phanh mạnh, ECU sẽ ngắt nguồn điện cung cấp cho cuộn dây van điện Điều này dẫn đến việc cửa “A” của van điện 3 vị trí mở, trong khi cửa “B” sẽ đóng lại.

Van điện 3 vị trí cho phép dầu trong xi lanh phanh chính chảy qua cửa “C” đến xi lanh bánh xe, với mức độ tăng áp suất dầu được điều chỉnh thông qua việc lặp lại các chế độ hoạt động.

Tên chi tiết Hoạt động

Mô tơ bơm Hoạt động download by : skknchat@gmail.com

ABS kết hợp với các hệ thống khác

ABS kết hợp với TRC

Các bộ phận của hệ thống ABS + TRC

Hệ thống kiểm soát lực kéo (TRC) được thiết kế nhằm ngăn ngừa hiện tượng trượt quay của bánh xe chủ động, đặc biệt khi ôtô tăng tốc đột ngột hoặc di chuyển trên bề mặt đường có độ bám thấp Việc trượt quay không chỉ làm giảm tính ổn định của xe mà còn ảnh hưởng tiêu cực đến khả năng điều khiển, dẫn đến nguy cơ mất kiểm soát khi lái.

Sơ đồ tổng quát hệ thống TRC và ABS

3.1.1 Bộ chấp hành phanh TRC a) Cấu tạo

Bộ chấp hành TRC bao gồm một cụm bơm tạo áp suất dầu và một bộ chấp hành phanh, có nhiệm vụ truyền và xả áp suất dầu đến các xi lanh phanh đĩa Áp suất dầu trong các xi lanh phanh của bánh sau bên phải và trái được điều khiển độc lập bởi bộ chấp hành ECU ABS và TRC.

-Cụm bơm bao gồm các chi tiết sau :

Hệ thống phanh hoạt động bằng cách hút dầu từ bình dầu của xy lanh chính, sau đó tăng áp suất và chuyển đến bình tích năng Đây là một bơm kiểu piston được điều khiển bởi mô tơ Dầu phanh được bơm nén và cung cấp đến các xy lanh, giúp điều chỉnh hiệu suất phanh của bánh xe trong quá trình hoạt động của hệ thống TRC.

Bình tích áp cũng được điền khí N 2 cao áp để bù lạI sự thay đổi thể tích dầu phanh.

Bộ chấp hành bướm ga phụ được lắp đặt tại họng gió, có chức năng điều khiển góc mở của cánh bướm ga phụ thông qua ECU ABS và TRC, từ đó giúp điều chỉnh công suất của động cơ một cách hiệu quả.

Cấu tạo: Gồm một nam châm vihx cửu, một cuộn dây và một trục roto Nó là một moto bước.

TRC không hoạt động bướm ga mở hoàn toàn

TRC hoạt động cụ bộ bướm ga phụ mở 50%

TRC hoạt động hoàn toàn bướm ga phụ đóng hoàn toàn

-Bộ chấp hành phanh: Bộ chấp hành phanh gồm 4 chi tiết sau:

Van điện cắt bình tích Truyền áp suất dầu từ bình tích năng đến các xylanh phanh năng bánh xe trong quá trình TRC hoạt động.

Van điện cắt xylanh đóng vai trò quan trọng trong hệ thống phanh đĩa, khi áp suất dầu trong bình tích năng được truyền đến xylanh phanh chính Van này ngăn chặn dầu phanh quay trở lại xylanh phanh chính, đảm bảo hiệu suất phanh ổn định và an toàn.

Van điện cắt bình dầu Trong quá trình TRC hoạt động, van điện này hồI dầu phanh từ xylanh phanh bánh xe về bình dầu của xylanh chính.

Công tắc áp suất có chức năng theo dõi áp suất trong bình tích năng và gửi tín hiệu đến ECU ABS và TRC Dựa trên những tín hiệu này, ECU sẽ điều khiển hoạt động của cảm biến áp suất bơm.

Cảm biến tốc độ bánh xe

Cảm biến vị trí bướm ga

Bộ chấp hành bướm ga phụ

-Trong quá trình phanh bình thường ( TRC không hoạt động )

Tất cả các van điện trong bộ chấp hành phanh TRC đêu tắt khi phanh TRC đều tắt khi đạp phanh

Khi sử dụng hệ thống TRC, việc đạp phanh tạo ra áp suất dầu trong xi lanh chính, tác động lên các xi lanh phanh bánh xe thông qua van điện cắt xi lanh phanh chính và van điện 3 vị trí của bộ chấp hành ABS Khi nhả phanh, dầu phanh sẽ hồi từ các xi lanh phanh bánh xe về xi lanh phanh chính.

Tên chi tiết Van điện Van

Van điện cắt xi lanh phanh chính Tắt Mở

Van điện cắt bình tích năng Tắt Đóng

Van điện cắt bình dầu phanh Tắt Đóng

Van điện 3 vị trí ABS Tắt (0A) Cửa "A" mở Cửa "B " đóng

-Trong quá trình tăng tốc (TRC hoạt động )

Khi bánh sau trượt trong quá trình tăng tốc, ECU ABS và TRC sẽ điều chỉnh mô men xoắn của động cơ và phanh bánh sau để ngăn chặn hiện tượng này Áp suất dầu trong xi lanh phanh bánh sau bên phải và trái được kiểm soát riêng biệt theo ba chế độ: tăng áp, giữ và giảm áp.

Khi đạp ga và 1 bánh sau bắt đầu trượt, ECU phát tín hiệu để bật tất cả các van điện của bộ chấp hành TRC.

Khi van điện 3 vị trí của bộ chấp hành ABS chuyển sang chế độ tăng áp, van điện cắt xi lanh phanh chính sẽ đóng và van điện cắt bình tích năng sẽ mở Điều này cho phép dầu cao áp từ bình tích năng tác động lên xi lanh phanh bánh xe thông qua van điện cắt bình tích năng và van điện 3 vị trí trong ABS.

Khi công tắc áp suất nhận thấy áp suất trong bình tích năng giảm, ECU sẽ kích hoạt bơm TRC để tăng cường áp suất dầu, điều này xảy ra mà không phụ thuộc vào hoạt động của TRC.

Van điện cắt xi lanh phanh chính Bật Đóng

Van điện cắt bình tích năng Bật Mở

Van điện cắt bình dầu phanh Bật Mở

Van điện 3 vị trí ABS Tắt (0A) Cửa "A" mở Cửa "B

Khi áp suất dầu trong các xi lanh phanh bánh sau đạt giá trị yêu cầu, hệ thống sẽ chuyển sang chế độ giữ Sự chuyển đổi này được thực hiện thông qua việc thay đổi trạng thái của van điện 3 vị trí trong bộ chấp hành ABS Kết quả là áp suất trong bình tích năng được giữ lại, ngăn không cho thải ra ngoài, đảm bảo áp suất dầu trong xi lanh bánh xe được duy trì ổn định.

Van điện 3 vị trí ABS Bật (2A) Cửa "A" đóng Cửa "B " đóng

Khi cần giảm áp suất dầu trong các xi lanh phanh bánh sau, ECU ABS và TRC sẽ chuyển van điện 3 vị trí của bộ chấp hành ABS sang chế độ giảm áp Điều này cho phép áp suất dầu trong xi lanh phanh bánh xe quay trở lại bình dầu của xi lanh phanh chính thông qua van điện 3 vị trí của ABS và van điện cắt bình dầu, dẫn đến việc giảm áp suất dầu Lúc này, bơm bộ chấp hành ABS vẫn không hoạt động.

Van điện 3 vị trí ABS Bật (2A) Cửa "A" đóng Cửa "B " mở

Hệ thống điều khiển tốc độ xe sử dụng tín hiệu từ 4 cảm biến tốc độ bánh xe để tính toán mức độ trượt giữa các bánh xe và mặt đường, từ đó điều chỉnh moment xoắn động cơ và tốc độ góc bánh xe Ngoài ra, ECU ABS và TRC còn có chức năng kiểm tra ban đầu, chẩn đoán và dự phòng, giúp đảm bảo an toàn và hiệu suất tối ưu cho xe.

ECU liên tục nhận tín hiệu từ cảm biến tốc độ bánh xe và tính toán tốc độ của từng bánh Đồng thời, ECU ước lượng tốc độ tổng thể của xe dựa trên tốc độ của các bánh.

2 bánh trước và đặt ra một ra một tốc độ điều khiển tiêu chuẩn.

Khi đập ga đột ngột trên đường trơn, nếu bánh sau bắt đầu trượt quay, tốc độ của chúng sẽ vượt quá mức tiêu chuẩn Để xử lý tình huống này, ECU sẽ gửi tín hiệu đóng bướm ga phụ đến bộ chấp hành bướm ga phụ, đồng thời kích hoạt bộ chấp hành phanh TRC để cấp dầu phanh đến xylanh bánh sau.

SVTH: Lớp CDOTO 31 download by : skknchat@gmail.com chấp hành ABS được chuyển chế độ áp suất bánh sau vì vậy bánh sau không bị trượt quay.

ABS kết hợp với BA (Brake assist)

Hệ thống bao gồm 10 van trong đó có 2 van trợ lực phanh BA, 4 van giữ áp, 4 van giảm áp được chia đều cho 2 bánh xe 1 bánh trước 1 bánh sau.

Trong chế độ phanh bình thường, hệ thống ABS hoạt động ổn định, với bơm trong bộ chấp hành không hoạt động Cửa van BA mở, cho phép dầu từ van BA đi qua van giữ và đến các xilanh bánh xe.

SVTH: Lớp CDOTO 33 download by : skknchat@gmail.com Ở chế độ phanh gấp thì ABS hoạt động: Chế độ giảm áp:

ECU gửi điện áp đến bơm và mở van BA, đồng thời cấp điện áp cho van giảm áp để bơm dầu từ các xilanh bánh xe trở về bình chứa Ngoài ra, ECU cũng gửi điện áp đến van giữ để đóng van này, giúp giảm áp suất trong các xilanh bánh xe.

Hệ thống chống bó cứng phanh ABS, do GVHD Bùi Quốc Khánh hướng dẫn, hoạt động theo hai chế độ chính Ở chế độ giữ áp, ECU gửi tín hiệu điện áp đến van giữ để đóng van, đồng thời cấp điện áp cho bơm và ngắt điện áp đến van giảm áp, giữ áp suất trong xilanh bánh xe Ngược lại, ở chế độ tăng áp, ECU ngắt tín hiệu đến van BA, van giữ và van giảm áp, nhưng vẫn cấp điện áp cho bơm để tăng áp suất.

IV Hệ thống phanh khí kiểu tang trống có

1 Cảm biến tốc độ xe

2 Roto gắn trên bánh xe

Hệ thống phanh trên xe tải có cấu trúc tương tự như phanh khí, nhưng được trang bị thêm van điều biến ABS, cảm biến tốc độ bánh xe và hộp ECU để điều chỉnh lực phanh một cách hiệu quả.

ECU sẽ tiếp nhận và phân tích các tín hiệu điện từ cảm biến khi răng roto di chuyển qua cảm biến Dựa vào thông tin này, ECU quyết định bánh xe nào bị bó cứng và thời điểm van điều biến ABS được kích hoạt.

ECU kết nối với các cảm biến và van điều biến ABS, đồng thời nhận nguồn điện để hoạt động hiệu quả Trong suốt quá trình phanh, ECU liên tục sử dụng tín hiệu điện áp từ cảm biến nhằm theo dõi tốc độ xe một cách chính xác.

Nếu ECU xác định xung nhỏ nhất gây ra bó phanh, các chu kỳ của van điều biến ABS sẽ điều chỉnh áp suất không khí cần thiết để đảm bảo hiệu suất phanh tối ưu.

Hệ thống điều chỉnh áp suất khí trong quá trình phanh khi ABS hoạt động, đảm bảo an toàn cho người lái Khi không có lệnh từ ECU, hệ thống cho phép dòng khí đi qua mà không làm ảnh hưởng đến áp suất phanh.

ECU điều khiển van điều biến một trong hai chế độ sau: thay đổi áp suất đến bầu phanh hoặc giữ áp suất.

Van này không tự động thực hiện chức năng phanh hoặc tăng áp suất phanh vượt quá mức mà người lái cung cấp Nó được thiết kế với 2 solenoid và thường có 3 lỗ: lỗ cấp, lỗ phân phối và lỗ xả.

+ Lỗ cấp lấy không khí từ nguồn cấp như bình trích trữ

+ Lỗ phân phối cho không khí đi đến bầu phanh

+ Lỗ xả là xả không khí ra ngoài từ bầu phanh

Cảm biến tốc độ bao gồm hai bộ phận chính: bộ kích từ và bộ phận thu từ Ngoài ra, còn có các bộ phận khác như dây dẫn kết nối và thiết bị lắp ghép.

+ Bộ kích từ (roto) được gắn trên bánh xe và có khắc rãnh thường thì có khoảng 100 rãnh và cũng phụ thuộc vào nhà thiết kế.

Cảm biến cuộn dây và nam châm trong bộ phận thu từ tạo ra tín hiệu xung điện khi các rãnh trên roto di chuyển qua ECU sử dụng các xung điện này để xác định tốc độ bánh xe.

Trên các xe chỉ trang bị cầu sau mà không có kéo romooc, cảm biến được gắn trực tiếp trên cầu Ngược lại, nếu xe có kéo romooc, các cảm biến sẽ được lắp đặt trên các bánh xe của romooc.

Vị trí các bộ phận cảm biến gắn trên bánh xe

Vị trí các cảm biến gắn trên các cầu 4.2 Nguyên lý hoạt động:

Các cảm biến thu tín hiệu xung điện và gửi đến ECU để cung cấp thông tin về tốc độ bánh xe Khi ECU nhận tín hiệu cho biết bánh xe nào sắp bị bó cứng, nó sẽ gửi tín hiệu đến van điều biến nhằm giảm hoặc giữ áp suất phanh của bánh xe đó Sau khi điều khiển lực phanh, ECU sẽ tiếp tục tìm kiếm lực phanh tối đa có nguy cơ gây bó cứng để thực hiện điều chỉnh phù hợp.

Khi ECU hoạt động để điều biến áp suất phanh, nó sẽ tắt phanh phụ cho đến khi nguy cơ bó phanh không còn.

ECU liên tục thực hiện kiểm tra hoạt động và nếu phát hiện hư hỏng trong hệ thống điện, nó sẽ ngắt kết nối các phần liên quan đến ABS hoặc giữ nguyên chương trình ABS Khi có sự cố xảy ra, đèn ABS sẽ bật sáng để cảnh báo.

V - Hệ thống phanh khí kiểu đĩa ABS

1- ECU ABS, 2- Van điều khiển áp suất, 3- Van rơle, 4-Cảm biến góc lái, 5-Cảm biến gia tốc ngang và dọc, 6-Van phân phối trên bàn đạp phanh, 7-Cảm biến tốc độ xe, 8-

Phanh kiểu lò xo, 9- Bầu phanh, 10-Đĩa phanh, V 1 và V 2 không khí từ bình tích trữ tới,

HBV dòng khí sử dụng thắng tay.

Van phân phối cầu sau: Dùng để phân phối khí nén đến các xilanh bánh xe Sử dụng điện áp 12V đến 24V.

Cấu tạo

1- ECU ABS, 2- Van điều khiển áp suất, 3- Van rơle, 4-Cảm biến góc lái, 5-Cảm biến gia tốc ngang và dọc, 6-Van phân phối trên bàn đạp phanh, 7-Cảm biến tốc độ xe, 8-

Phanh kiểu lò xo, 9- Bầu phanh, 10-Đĩa phanh, V 1 và V 2 không khí từ bình tích trữ tới,

HBV dòng khí sử dụng thắng tay.

Van phân phối cầu sau: Dùng để phân phối khí nén đến các xilanh bánh xe Sử dụng điện áp 12V đến 24V.

Van điều khiển áp suất: Dùng để điều khiển áp suất đến các bầu phanh: tăng, giữ, hoặc giảm áp Sử dụng điện áp từ 12V đến 24V

Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh khí tang trống tương tự như các hệ thống phanh khác, nhưng cần tích hợp đầy đủ các cảm biến như cảm biến lái, cảm biến gia tốc và cảm biến tốc độ để đảm bảo hiệu suất tối ưu và an toàn khi vận hành.

…để điều khiển lực phanh cho phù hợp.

Cảm biến tốc độ xe

EBS (electronically controlled braking system) trên hệ thống phanh điện khí nén

Giới thiệu

Hệ thống mới giúp giảm mức hao mòn nhờ vào việc hạ nhiệt độ khi phanh và cải thiện hiệu quả phân phối phanh Ngoài ra, hệ thống còn tích hợp công nghệ ABS và ASR (kiểm soát chống trượt), mang lại hiệu suất phanh tốt hơn.

Hệ thống này, được giới thiệu vào năm 1996, đã trải qua các thử nghiệm thành công trên xe chở hàng và xe tải Nó nổi bật với tính an toàn cao và độ chính xác tuyệt vời trong việc phanh.

Do hệ thống này kết hợp ABS với hệ thống điều khiển bằng điện nên rất chính xác và an toàn.

Các loại xe sử dụng EBS trong hệ thống phanh

Cấu tạo

Chức năng của từng chi tiết:

1-Bộ phân phối khí 2-Bộ phát tín hiệu phanh 3-Hộp điều khiển

4-Van rơle phân phối 5-Bộ điều biến đến các cầu 6-Van ABS

7-Các cảm biến 8- Van điều khiển romoc 9-Van điều khiển phanh đậu xe

Bộ phận phân phối khí có chức năng quan trọng trong việc phân phối các dòng khí đến các thành phần trong hệ thống, bao gồm máy nén, bình tích trữ và đường ống phân phối.

Bộ phát tín hiệu tạo ra tín hiệu điện và van làm trễ không khí từ bàn đạp phanh, thông báo cho hộp điều khiển khi quá trình phanh bắt đầu.

Bộ điều khiển thông minh nhận tín hiệu từ cảm biến để quyết định đóng mở các van một cách hợp lý Có nhiều loại bộ điều khiển khác nhau, bao gồm loại 4 cảm biến với 3 van phân phối (4S/3M), loại 4 cảm biến với 4 van phân phối (4S/4M), và loại 6 cảm biến với 6 van phân phối (6S/6M).

+ Van rơle phân phối để điều khiển áp suất cầu trước với van điều khiển ABS gắn phía sau.

+ Bộ điều biến cầu dùng điều khiển áp suất cầu sau.

+ Van ABS có tác dụng giảm, giữ, tăng áp suất đến các bầu phanh bánh xe.

+ Van điều khiển romoc để điều khiển các bầu phanh của các bánh xe romoc khi xe kéo romoc.

+ Van xả khí là khi còn phanh nữa khí sẽ thoát ra theo van này.

Cảm biến tốc độ xe hoạt động bằng cách nhận tín hiệu từ roto gắn trên bánh xe, sau đó gửi tín hiệu dạng xung điện về hộp điều khiển Hộp điều khiển sẽ so sánh tín hiệu này với các chuẩn đã được thiết lập để xác định chế độ hoạt động phù hợp cho xe.

+ Giắc nối từ hộp nối đến các bộ phận chấp hành các van các cảm biến

Nguyên lý hoạt động

Hệ thống phanh này hoạt động tương tự như phanh ABS truyền thống, nhưng mang lại sự ổn định cao hơn và khả năng xử lý nhanh hơn Điều này nhờ vào việc điều khiển nhiều hệ thống trên xe, sử dụng thông tin đa dạng từ xe để cải thiện hiệu suất phanh.

Bộ phát tín hiệu phanh

Các cảm biến tốc độ xe EBS Điện áp cấp vào từ 12 đến

So sánh EBS với phanh khí thường:

+ Hiệu quả phanh tốt hơn

+ Thời gian bảo dưỡng lâu hơn

Bộ điều biến đến các cầu Van ABS

Van điều khiển romoc Phanh bằng động cơ Hộp số

Xe không có EBS Xe có EBS

Hệ Thống Chống Bó Cứng Phanh ABS GVHD: BÙI QUỐC KHÁNH Đường đặc tính so sánh khoảng cách phanh của EBS và phanh khí thường.

Hình bên dưới cho thấy rõ khoảng cách của xe khi phanh trên xe có EBS thì ngắn hơn hệ thống phanh thường.

Tiêu đề	Đồ Án Hệ Thống Chống Bó Cứng Phanh ABS Cấu Tạo, Nguyên Lý Hoạt Động Của ABS Loại 4 Kênh
Người hướng dẫn	GVHD: Bùi Quốc Khánh
Trường học	Trường Đại Học
Chuyên ngành	Công Nghệ Ô Tô
Thể loại	Đồ Án

Định dạng
Số trang	60
Dung lượng	4,52 MB