thiết kế hệ thống phanh điện (bbw) cho xe ô tô con 5 chỗ ngồi

NGYễN QUANG HIếU- Lớp ÔTÔ A Thiết kế hệ thống phanh IệN (BBW) cho xe ôtô con 5 chỗ
Lời nói đầu
Ngành công nghiệp ôtô trên thế giới ngày nay đang phát triển rất nhanh,
các công nghệ mới kể từ khi bắt đầu nghiên cứu phát triển đến khi đa vào sử
dụng đợc rút lại rất ngắn. Do đợc thừa hởng các ứng dụng về công nghệ điện
và điện tử hiện đại, các hệ thống điều khiển trên ôtô ngày càng đợc thiết kế
theo kết cấu điện tử hoá, có độ hoàn thiện và chính xác rất cao.
Cùng với việc phát triển của nghành ôtô thì vấn đề bảo đảm an toàn trong
lu thông cho ngời và xe càng trở nên cần thiết. Trên ôtô hiện nay xuất hiện rất
nhiều cơ cấu bảo đảm an toàn nh: cơ cấu phanh, dây đai an toàn, túi khí, thiết
bị chống va đập,trong đó cơ cấu phanh vẫn là cơ cấu đóng vai trò quan trọng
nhất. Vì vậy khi thiết kế hệ thống phanh phải đảm bảo phanh có hiệu quả cao,
quãng đờng phanh ngắn, an toàn ở mọi tốc độ, góp phần nâng cao đợc năng
suất vận chuyển ngời và hàng hoá.
Nhiều hệ thống phanh trên xe con ngày nay cũng đang có xu hớng thiết kế
theo kết cấu tự động, các chi tiết điều khiển và dẫn động dần đợc chế tạo theo
hớng điện tử hoá, đặc biệt là hệ thống phanh điện (BBW). Hệ thống phanh
điện BBW là kiểu kết cấu hệ thống phanh hiện đại nhất hiện nay, hệ thống
phanh BBW hiện có thể chia làm hai loại: loại EHB (Electric Hydraulic Brake)
là loại hệ thống phanh điện (BBW) có h tr thy lc, và hệ thống phanh EMB
(Electric Mechanical Brake) là loại BBW không h tr thy lc. Với
nhịp điệu phát triển chung của đất nớc, vấn đề nghiên cứu ứng dụng các công
nghệ kỹ thuật mới trong nền công nghiệp ôtô, hiện đại ngày càng sát với trình
độ phát triển chung tại các nớc tiên tiến. Nhiệm vụ về đề tài Nghiên cứu thiết
kế hệ thống phanh điện (BBW) cho xe ôtô con 5 chỗ cũng không nằm ngoài
xu hớng đó. Hệ thống phanh điện (BBW) có kết cấu gọn, khối lợng nhỏ dễ
dàng lắp đặt, và bố trí, độ chính xác cao, thời gian chậm tắc dụng ngắn, nên
quãng đờng phanh ngắn, đem lại hiệu quả phanh cao.
Để thực hiện đề tài nghiên cứu thiết kế hệ thống phanh điện (BBW) cho xe
ôtô con 5 chỗ em đã đa ra các vấn đề và từng bớc sẽ giải quyết các yêu cầu nh
sau:

- Giới thiệu về hệ thống phanh điện (BBW), đánh giá các u nhợc điểm
của hệ thống và lựa chọn đợc một phơng án để tiến hành thiết kế hệ thống.
1
NGYễN QUANG HIếU- Lớp ÔTÔ A Thiết kế hệ thống phanh IệN (BBW) cho xe ôtô con 5 chỗ
- Phân tích các điều kiện sử dụng phanh ở chế độ ABS và các liên hợp, và
đề xuất phơng án bố trí ABS và các liên hợp trên hệ thống phanh điện (BBW)
thiết kế.
- Dựa vào các thông số kỹ thuật của một xe con 5 chỗ cụ thể, đi vào tính
toán thiết kế cụm cơ cấu phanh, và lựa chọn loại môtơ điện DC có mômen
xoắn phù hợp để điều khiển hệ thống.
- Thiết lập sơ đồ điện, sơ đồ chức năng điều khiển hệ thống ABS và liên
hợp cho hệ thống phanh thiết kế.
- Xây dựng đợc sơ đồ logic điều khiển hệ thống phanh điện (BBW) làm
việc ở các chế độ ABS, BAS, TRC và VSC.
Tài liệu tham khảo khi thiết kế dựa trên tài liệu nghiên cứu hệ thống phanh
điện (BBW) do hãng Siemens AG, VDO Automotive thử nghiệm và ứng dụng
trên một số dòng xe cao cấp trên thế giới. Các tài liệu trong nớc nh thiết kế
tính toán ôtô, thiết kế tính toán hệ dẫn động cơ khí,thiết kế tính toán hệ thống
phanh.và các tài liệu chọn lọc về hệ thống phanh điện (BBW) trên mạng
Internet của một số nhà sản xuất. Dới sự hớng dẫn, chỉ bảo tận tình của thầy
giáo hớng dẫn, PGS.TS Nguyễn Khắc Trai nhiệm vụ nghiên cứu thiết kế đã đ-
ợc hoàn thiện. Dù đã cố gắng từng bớc giải quyết tất cả các vấn đề trong thiết
kế, nhng đồ án có thể còn những sai xót. Rất mong tiếp tục nhận đợc sự chỉ
bảo của các thầy.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Khắc Trai cùng toàn thể các thầy
trong bộ môn đã giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình.
Nguyễn Quang Hiếu
Mục Lục
Trang
Lời nói đầu 1

Chơng I: Giới thiệu về hệ thống phanh BBW, lựa chọn phơng án
thiết kế
I. Giới thiệu về hệ thống phanh BBW 5
1. Hệ thống phanh EMB 6
2. Hệ thống phanh EHB 12
3. Kết luận 17
II. Lựa chọn phơng án thiết kế 18
Chơng II: Phân tích các điều kiện sử dụng và đề xuất bố trí phanh
ABS và các liên hợp cho xe
2
NGYễN QUANG HIếU- Lớp ÔTÔ A Thiết kế hệ thống phanh IệN (BBW) cho xe ôtô con 5 chỗ
I. Phân tích các điều kiện sử dụng ABS 20
II. Đề xuất bố trí ABS và các liên hợp trên xe sử dụng hệ thống
phanh BBW
Chơng III: Thiết kế tính toán hệ thống phanh 45
1. Tính momen phanh tác dụng lên cơ cấu phanh 47
2. Lực phanh tác dụng lên má phanh tại bánh xe 49
3. Các kích thớc má phanh 49
4. Tỷ số truyền của tại cơ cấu phanh
5. Tính toán lực tác dụng cần thiền do mô tơ tác dụng lên chêm 53
6. Tính toán bộ truyền trục vít đai ốc 55
Chơng IV: Xây dựng sơ đồ điện, sơ đồ chức năng điều khiển cho hệ
thống phanh BBW
1. Sơ đồ Điện 59
2. Các sơ đồ chức năng và sơ đồ logic điều khiển 60
a. Sơ đồ chức năng ABS 60
b. Sơ đồ chức năng BAS 62
c. Sơ đồ chức năng TRC 64
d. Sơ đồ chức năng VSC 65
Chơng IV: Xây dựng cơ sở lý luận và sơ đồ logic điều khiển cho hệ

thống phanh BBW
I. Bố trí hệ thống dẫn động và chơng trình điều khiển động cơ DC 69
1.Sơ đồ bố chí hệ thống dẫn động điều khiển hoạt động của
hệ thống phanh BBW
2. Chơng trình điều khiển động cơ 71
II. Cơ sở lý luận và chơng trình logic điều khiển 78
a. Hệ thống ABS 74
b. Hệ thống BAS 78
c. Hệ thống TRC 80
d. Hệ thống VSC 82
Kết luận chung 85
Tài liệu tham khảo 87
3
NGYễN QUANG HIếU- Lớp ÔTÔ A Thiết kế hệ thống phanh IệN (BBW) cho xe ôtô con 5 chỗ
Ch ơng I:
Tìm hiểu về hệ thống phanh BBW, lựa
chọn phơng án thiết kế
I.Giới thiệu về hệ thống phanh BBW:
Hệ thống phanh trên ôtô là hệ thống có một vai trò rất quan trọng, là bộ
phận chủ yếu đảm bảo độ an toàn cho toàn bộ xe khi vận hành. Do nhiều đặc
trng của mình mà hệ thống phanh ít có nhiều biến đổi và cải tiến so với nhiều
hệ thống khác trên ôtô. Hai nhân tố gây cản trở trong vấn đề này là kinh phí
nghiên cứu, thử nghiệm và nỗi lo lắng về độ an toàn.
Từ lâu, các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực công nghiệp xe hơi đã chú trọng
tới việc cải tổ hệ thống phanh ôtô. Họ sử dụng một khoản tiền không nhỏ vào
việc thiết kế hệ thống phanh điện tử, có độ nhạy gần nh tức thời, để thay thế
cho hệ thống phanh hoạt động theo nguyên lý thủy lực cổ lỗ sĩ hiện nay. Tuy
nhiên, cho đến thời điểm này, cha thấy bất cứ nhà sản xuất nào công bố về quá
trình phát triển của hệ thống phanh điện tử mới do họ nghiên cứu. Trên thực tế,
phanh điện tử đã đợc ứng dụng từ cách đây khá lâu trong công nghiệp hàng

không, trên những chiếc máy bay và bởi vậy, hệ thống phanh điện hiện đại này
sớm muộn sẽ đợc sử dụng rộng rãi và phố biến trong ngành công nghiệp xe
hơi trong tơng lai không xa.
Do buộc phải đi kèm với một hệ thống an toàn khá rắc rối, phanh điện tử đắt
hơn phanh cơ học chừng 20% nhng đổi lại nó mang nhiều tính năng u việt.
4
NGYễN QUANG HIếU- Lớp ÔTÔ A Thiết kế hệ thống phanh IệN (BBW) cho xe ôtô con 5 chỗ
Theo nghiên cứu của Dekra (Đức), phanh điện tử có phản ứng nhạy hơn so với
phanh cơ học và nhờ đó, khoảng cách an toàn giữa hai chiếc xe tham gia giao
thông có thể giảm bớt đợc 15% so với hiện nay. Nh vậy, nếu đợc trang bị
phanh điện tử, không những độ an toàn của xe hơi tăng lên mà nạn tắc đờng
cũng giảm đợc đáng kể. Ngoài ra, các hệ thống phanh điện tử hiện đại nhẹ hơn
hẳn so với phanh cơ học và nhờ đó, trọng lợng không tải của xe giảm đi, dẫn
tới mức tiêu thụ nhiên liệu giảm.
H thng phanh BBW bt u nghiên cu t nhng nm 1997, các h
thng phanh n y d a trên c s iu khin in t, cng nh các h thng:
Ster-by-wire (h thng lái iu khin bng in t), Drive-by-wire (h thng
truyn lc iu khin bng in t) to nên các kt cu thông minh.
Riêng i vi h thng BBW có th phân chia th nh:
+ BBW có h tr thy lc, vit tt l EHB (Electric Hydraulic Brake),
+ BBW không h tr thy lc, EMB (Electric Mechanical Brake), h thng
BBW không th vng mt các c cu c khí.
1. Hệ THốNG PHANH EMB (Electric Mechanical Brake)
Hệ thống phanh EMB sử dụng:
Bình điện l ngu ồn năng lợng cung cấp dòng điện điều khiển phanh tại
cụm cơ cấu phanh.
B n đạp phanh l cơ c ấu tạo tín hiệu mức độ b n đạp phanh (e-pedal).
Các cảm biến tốc độ bánh xe nh các hệ thống ABS truyền thống.
Cảm biến gia tốc dọc, gia tốc ngang v v ận tốc góc quay thân xe.
Bộ vi sử lý trung tâm

Cụm cơ cấu phanh đặt tại bánh xe.
Có 3 kiểu kết cấu cụm cơ cấu phanh cho hệ thống phanh BBW
Kiểu kết cấu cụm cơ cấu phanh sử dụng 1 môtơ DC dùng dòng điện
42V dẫn động bộ truyền kiểu trục vít đai ốc, và bộ truyền chêm.(Kiểu
1)
5
NGYễN QUANG HIếU- Lớp ÔTÔ A Thiết kế hệ thống phanh IệN (BBW) cho xe ôtô con 5 chỗ
Kiểu cụm cơ cấu phanh sử dụng 2 môtơ DC mỗi mô tơ DC đợc cấp
dòng điện có điện áp 12V dẫn động kiểu trục vít đai ốc, và bộ truyền chêm.
(Kiểu 2)
Kiểu kết cấu cụm cơ cấu phanh sử dụng 1 môtơ DC dẫn động kiểu các
cặp bánh răng. (Kiểu 3)
6
NGYễN QUANG HIếU- Lớp ÔTÔ A Thiết kế hệ thống phanh IệN (BBW) cho xe ôtô con 5 chỗ
Bố trí cơ cấu phanh đĩa đặt trong lòng bánh xe trình b y trên hình vẽ 1.
Cơ cấu phanh đợc hình th nh trên cơ s ở phanh đĩa có giá di động. Cụm xy
lanh thủy lực bánh xe đợc thay thế bằng hai mô tơ DC loại nhỏ điều khiển
dịch chuyển các má phanh. Bố trí cụm mô tơ DC nằm gọn phía trong lòng
bánh xe.
Cụm cơ cấu phanh gồm 2 mô tơ DC, bộ truyền trục vít đai ốc, các mặt
chêm nghiêng, con lăn trụ đứng, má phanh đợc bố trí nằm gọn phía trong lòng
bánh xe. Các tín hiệu điều khiển đợc dẫn qua các dây cáp truyền trực tiếp từ
ECU tới cụm cơ cấu phanh.
Kết cấu cụ thể cụm điều khiển má phanh kiểu 2 đợc trình b y trên hình 2.
Mô tơ DC đợc đặt trên bệ đỡ cố định sử dụng điện áp 12V (một số kết cấu
sử dụng 1 mô tơ DC với điện áp cung cấp l 42 V). Mô tơ DC d ẫn động một
bộ truyền vát, tạo nên dịch chuyển tịnh tiến của cơ cấu trợt, đồng thời đẩy các
mặt chêm nghiêng dịch chuyển. Con lăn bố trí giữa hai mặt chêm nghiêng,
7
Hình 2: Bố trí cụm điều khiển má phanh

Mô tơ DC
Mô tơ DC
Bộ truyền ren
vít
Cơ cấu giá di tr ợt
Con lăn
Các mặt chêm
nghiêng
Giá tr ợt v má
phanh
Đĩa phanh
Bệ đỡ cố định
Bệ đỡ cố
định
NGYễN QUANG HIếU- Lớp ÔTÔ A Thiết kế hệ thống phanh IệN (BBW) cho xe ôtô con 5 chỗ
cho phép khi mặt chêm dịch chuyển đẩy các má phanh áp sát v o đĩa phanh
v t ạo lực ma sát giữ đĩa phanh lại, thực hiện phanh bánh xe.
Các trạng thái l m vi ệc của cơ cấu trình b y trên hình 3.
Trạng thái cha phanh con lăn nằm giữa hai mặt lêm của chêm nghiêng, hai má
của cơ cấu trợt đợc thu v o gi ữa, đủ cho má phanh không bị áp sát v o đĩa.
Đĩa phanh quay tự do.
Các giai đoạn làm việc tại cụm cơ cấu phanh: Khi cha phanh, khi bắt đầu
phanh, khi phanh và khi nhả phanh.
Trạng thái phanh có thể chia ra l m ba giai đo ạn nhỏ:
Giai đoạn đầu: Mô tơ DC hai bên kéo hai má của cơ cấu trợt rộng ra hết
khe hở tự do.
Giai đoạn hai: Má trợt kéo một mặt chêm trong dịch chuyển theo chiều
quay của đĩa phanh, áp sát v o đĩa, đồng th ời đẩy mặt chêm đối diện áp má
phanh còn lại v o đĩa.
Giai đoạn ba: khi ca hai mặt chêm bị tách ra, các má phanh áp sát v o đĩa,

mụ tơ DC tiếp tục quay thực hiện gia tăng lực áp v o đĩa phanh. Mô men
phanh tăng dần l m gi ảm tốc độ quay của đĩa phanh cho tới khi mô tơ ngừng
hoạt động.
Trạng thái nhả phanh đợc thực hiện do đảo chiều quay của mô tơ DC.
Quá trình phanh đợc thực hiện tuỳ thuộc v o m ức độ đạp b n đạp chân
phanh (e-pedal). Mức độ dịch chuyển của mô tơ bớc thực hiện chủ yếu theo tín
hiệu cung cấp từ e-pedal.
Sơ đồ mạch điện cơ bản của BBW sử dụng cho một cầu trớc của hãng
BOSCH trình b y trên hình 5.
8
Trạng thái ch a phanh
Hỡnh 3: Nguyên lý l m việc của cơ cấu phanh
Trạng thái phanh
Tr ớc Sau
1
1
1
1
4
3
ECU
ABS
2 2
Cơ cấu phanh và
mođun EMB
Bình điện
Cụm CB
Bàn đạp điện tử (e-
pedal)
-

+ +
-
Đ ờng tín hiệu vào
Đ ờng tín hiệu ra
Hinh 5: Sơ đồ mạch điện cơ bản của BBW
NGYễN QUANG HIếU- Lớp ÔTÔ A Thiết kế hệ thống phanh IệN (BBW) cho xe ôtô con 5 chỗ
Hệ thống điện tử sử dụng:
- 3 cảm biến b n đạp cho phép xác định: tín hi ệu phanh, h nh trình b n đạp,
tốc độ b n đạp,
- 4 cảm biến tốc độ quay bánh xe,
- 1 bộ cảm biến tổng hợp xác định gia tốc dọc, gia tốc ngang v v ận tốc góc
quay thân xe phục vụ cho liên hợp ABS+BAS+ESP,
- 1 cảm biến xác định góc quay v nh lái cung c ấp tín hiệu cho ESP,
- 2 bình điện loại 12V nhằm đảm bảo năng lợng điện cung cấp cho mọi chức
năng của xe.
Chơng trình logic v tính toán l ựa chọn chế độ kiểm soát ABS, BAS, hay
ESP tơng tự nh các hệ thống phanh liên hợp thủy lực khác.
Ngo i ra trên xe cũng s ử dụng các cảm biến xác định vị trí chớng ngại tr-
ớc, sau, bên cạnh (ngang) cung cấp chế độ tốc độ ô tô an to n c ần thiết giúp
cho xe thực hiện khả năng điều khiển an to n trong các tình hu ống giao thông
khác khi hoạt động.
9
NGYễN QUANG HIếU- Lớp ÔTÔ A Thiết kế hệ thống phanh IệN (BBW) cho xe ôtô con 5 chỗ
ECU
Sơ đồ điện bố chí các bộ phận của hê thống phanh EMB
So sánh cấu trúc cơ bản của hệ thống phanh EMS v ABS cho ô tô con c ủa
hãng BMW miêu tả trên hình 6.Việc sử dụng năng lợng điện phục vụ điều
khiển các mô tơ DC đòi hỏi năng lợng nhiều hơn, cùng với xu hớng mở rộng
môi trờng thông tin giao thông cho xe do vậy cần thiết bố trí thêm bình điện.
10

1. CB tốc độ bánh xe
2. CB góc quay v nh lái
3. CB gia tốc dọc, ngang,
vận tốc quay thân xe
8. Cơ cấu phanh
9. EBS thủy lực v ECU
10. Trợ lực phanh
Dây dẫn điện
Mạch thủy lực
1. CB tốc độ bánh xe
2. CB góc quay v nh lái
3. CB gia tốc dọc, ngang,
vận tốc quay thân xe
4. Cơ cấu EMB bánh xe
3. E-pedal v ECU
6. Bình điện
7. Hệ thu tín hiệu của xe
Dây dẫn điện

Hỡnh 6: Các cụm của EMB v ABS
ABS EMB
NGYễN QUANG HIếU- Lớp ÔTÔ A Thiết kế hệ thống phanh IệN (BBW) cho xe ôtô con 5 chỗ
2. Hệ THốNG PHANH EHB (Electric Hydraulic Brake)
Hệ thống phanh thủy lực điện tử SBC mới xuất hiện v o những năm sau
2000. So sánh cấu trúc tổng thể của EHB v ABS có liên hợp chức năng t ơng
đơng trình b y trên hình 7.
Hệ thống EHB ho n to n đáp ứng khả năng l m việc của hệ thống phanh
thủy lực ABS v các liên h ợp của xe, nhng về mặt cấu trúc có những thay đổi
đáng kể.
EHB không dùng bộ trợ lực trên xy lanh chính. Cụm b n đạp xy lanh

chính chỉ l m nhiệm vụ cấp tín hiệu khi phanh từ b n đạp, đồng thời đảm
nhận chức năng phanh xe dự phòng khi có sự cố trong hệ thống điện điều
khiển. Năng lợng phanh thực hiện thông qua bơm dầu DC (với nguồn điện 1
chiều cấp từ bình điện của xe). Hệ thống truyền năng lợng tiến h nh phanh v
điều chỉnh một phần lực kéo bánh xe thực hiện nhờ các mạch thủy lực truyền
dẫn từ bơm dầu tới các van điều áp bố trí trong block thủy lực.
11
1. CB tốc độ bánh xe
2. CB góc quay v nh lái
3. CB gia tốc dọc, ngang,
vận tốc quay thân xe
4. Cơ cấu ABS bánh xe
7. Block thủy lực
v ECU
8. Xy lanh chính và bàn
đạp phanh, trợ lực
Dây dẫn điện
Mạch thủy lực
1. CB tốc độ bánh xe
2. CB gúc quay v nh lái
3. CB gia tốc dọc, ngang,
vận tốc quay thân xe
4. Cơ cấu ABS bánh xe
3. EHB v ECU
6. Xy lanh chính v b n
đap phanh EHB
Dây dẫn điện
Mạch thủy lực
Mạch tín hiệu

Hình7: Các cụm của EHB v ABS có liên hợp
ABS
EHB
NGYễN QUANG HIếU- Lớp ÔTÔ A Thiết kế hệ thống phanh IệN (BBW) cho xe ôtô con 5 chỗ
Nguyên lý cơ bản của các cụm còn lại tơng tự nh các cụm của hệ thống
phanh thủy lực có ABS nh đã trình b y ở các phần trên.
Các chức năng của EHB cũng bao gồm ABS v liên hợp BAS, TRC, VSC
v liên kết với các hệ thống truyền lực khác nhau nh EMS, MSR, ABD.
Khả năng phân phối lực phanh trên các bánh xe thực hiện độc lập đối với
các bánh xe, do vậy khả năng động lực học của xe đợc đáp ứng tốt. Khả năng
điều chỉnh lực dọc trên ô tô có động cơ v cầu tr ớc chủ động phụ thuộc v o
điều kiện chuyển động của ô tô trên nền đờng khác nhau đợc mô tả trên hình
8.
Hệ THốNG PHANH SBC (Sensertronic Braking Control)
SBC l một phân khúc của hệ thống EHB năng l ợng m chỉ sử dụng b n
đạp v xy lanh chính nh phần cung cấp tín hiệu khi phanh, Bố trí các cụm của
hệ thống phanh thủy lực điện tử SBC trình b y trên hình 9.
12
Hình 8:
Phân phối lực phanh
trên các bánh xe
CB tốc độ bánh xe
Blok điện tử EMS
Blok điện tử SBC
CB gia tốc v góc quay thân xeBlok thủy lực cho
SBC,ABS,TRC,ESP
CB lực v h nh trình b n đạp
CB góc quay v nh lái
Hình 9: Bố trí các cụm trên ô tô con với SBC
NGYễN QUANG HIếU- Lớp ÔTÔ A Thiết kế hệ thống phanh IệN (BBW) cho xe ôtô con 5 chỗ

Sơ đồ khối mạch thủy lực cơ bản thể hiện trên hình 9. Trên các mạch dầu
của van thủy lực đều bố trí các cảm biến áp suất dầu phanh trớc xy lanh bánh
xe v tr ớc các van cấp, van cắt dầu.
Các loại cảm biến cung cấp tín hiệu cho ECU v các khối cơ bản gồm:
+ Công tắc b n đạp phanh có chức năng cấp tín hiệu khi phanh,
+ Cảm biến h nh trình b n đạp phanh cung cấp tín hiệu về mức độ phanh
trên b n đạp của lái xe: phanh bình th ờng hay phanh khẩn cấp.
+ Bộ mụ phỏng p-s (áp suất h nh trình) xác lập quan hệ của áp suất
h nh trình b n đạp trong quá trình phanh nhằm so sánh quan hệ định sẵn với
ECU để đa ra chế độ xử lý phanh khẩn cấp (BAS).
+ CB p1, CB p2 đo áp suất trên đờng dầu của xy lanh chính, áp suất dầu
n y chỉ có nhiệm vụ cung cấp tín hiệu cho ECU (đ ợc goi l đ ờng dầu tớn
hiệu). p suất dầu không cần cao (max. khoảng 30 bar) do vậy không cần bố
trí bộ trợ lực phanh. Khi bị mất áp suất trên to n bộ đ ờng dầu cao áp phía sau,
các van ngắt 1, van ngắt 2 sẽ mở thông đờng dầu l m nhiệm vụ phanh xe (hiệu
quả phanh không cao).
+ CB p3 đo áp suất trên mạch dầu cao áp, mạch dầu n y đ ợc cung cấp từ
bình chứa dầu phanh qua bơm, một phần nạp v o bầu tích năng v còn lại cấp
chờ tại các van đóng mở đờng dầu cấp cho xy lanh bánh xe thực hiện phanh
bánh xe. Trong trờng hợp CB p3 báo không đủ áp suất, van ngắt 1 va 2 sẽ ở
trạng thái thông đờng dầu cung cấp cho hệ thống phanh. Đây l mạch dầu cao
áp bố trí song song với mạch cung cấp thấp áp l m nhiệm vụ cung cấp năng l -
ợng phanh ô tô, do vậy mạch thờng xuyên hoạt động. Trên mạch dầu n y bố
13
Công tắc bàn đạp phanh
CB h nh trình
CB p3
Hình 10: Bố trí các cụm trên ô tô con với SBC
Bỏnh xe
tr ớc-trái

Bỏnh xe
tr ớc-phải
Bỏnh xe
sau-phải
Bỏnh xe
sau-trỏi
CB p2
CB p1
CB p4
CB p5
CB p6
CB p7
Van
TT2
Van
TT1
Van
TP1
Van
TP2
Van SP1
Van SP2
Van
ST1
Van
ST2
Van thông S
Van thụng T
Van ngắt 1
Van ngắt 2

1
22
Bơm
Bỡnh tích áp
Bộ mụ phỏng p s
Bộ van cõn bằng
T: tr ớc, T: trái,
S: sau, P: phải
Đ ờng dầu tín hiệu
Đ ờng dầu cao ỏp
Mô tơ
NGYễN QUANG HIếU- Lớp ÔTÔ A Thiết kế hệ thống phanh IệN (BBW) cho xe ôtô con 5 chỗ
trớ bộ tách áp với hai nhiệm vụ: tích năng lợng v san đều áp suất của mạch
dầu cấp áp khi l m việc. Bơm hoạt động nhờ mạch điện cung cấp từ bình điện.
+ CB p4, CB p5, CB p6 CB p7 dùng để đo áp suất dầu tại các xy lanh bánh
xe.
+ Hệ thống sử dụng mạch phanh ABS loại 2 van 2 vị trí, to n bộ gồm 8
van: các van điện tử l m nhiệm vụ mở thông đ ờng dầu khi tăng áp l : van TT1
(van cho bánh trớc trái), van TP1 (van cho bánh trớc phải), van SP1 (van cho
bánh sau phải), van ST1 (van cho bánh sau trái). Các van l m nhiệm vụ ngắt
đờng dầu hồi về l : van TT2 (van cho bánh tr ớc trái), van TT2 (van cho bánh
trớc trái), van TP2 (van cho bánh trớc phải), van ST2 (van cho bánh sau trái),
van SP2 (van cho bánh sau phải). Tổ hợp các van n y sẽ tạo khả năng tăng,
giữ, giảm áp nh đã trình b y ở phần ABS.
+ Các van thông T v van thông S đ ợc nằm ở trạng thái mở đờng dầu dầu
khi phanh, tạo khả năng thông mạch dầu của các bánh xe trên cùng một cầu
khi phanh. Các van n y ở trạng thái ngắt khi cần điều khiển tách biệt các bánh
xe theo các chế độ điều khiển.
+ Các bộ cân bằng áp suất trên các bánh xe cầu trớc dùng với trạng thái khi
van thông T mở thông đờng dầu giữa hai bánh.

Nh vậy hệ thống phanh l m việc chủ yếu theo mạch cấp dầu cao áp cấp từ
bơm dầu trên cơ sở các tín hiệu từ cảm biến áp suất (CB p). Tín hiệu của áp
suất đợc chuyển về một mođun điện tử (nằm trong ECU) kiểm soát chặt chẽ áp
suất của hệ thống. Hiển nhiên, cùng với các cảm biến tốc độ bánh xe, cảm
biến gia tốc bên v vận tốc góc quay thân xe v thiết bị điều khiển công suất
động cơ EMS, các cảm biến áp suất cho phép quản lý trạng thái l m việc của
hệ thống phanh n y (ABS+TRC+ESP+EMS), hệ thống đ ợc gọi l
(Sensoelectric Braking Control)
KếT LUậN
Các u nhợc điểm của hệ thống phanh BBW:
* Ưu điểm:
- Hệ thống phanh điện cho phép loại trừ tất cả hệ thống đờng ống dẫn
dầu liên kết ABS, các môđun ESP, VSC,các hệ thống van điện từ và mô tơ
bơm. Thay vào đó hệ thống EWB sử dụng 1 cặp mô tơ điện kiểu mô tơ DC tại
cụm cơ cấu phanh, quá trình điều khiển đơn giản, ho n to n bằng điện.
- Có kích thớc và trọng lợng nhỏ gọn, dễ ràng bố trí.
- Thời gian chậm tác dụng phanh nhỏ.
14
NGYễN QUANG HIếU- Lớp ÔTÔ A Thiết kế hệ thống phanh IệN (BBW) cho xe ôtô con 5 chỗ
- Thay đổi lực phanh bánh xe bằng cách thay đổi xung điện áp cấp làm
thay đổi vân tốc mô tơ điện điều khiển.
- Hiệu suất truyền lực dẫn động phanh điện cao.
- Sử dụng bạn đạp điện, không có liên kết vật lý giữa b n đạp phanh lên
ABS, không tạo ra dung lắc tới b n đạp phanh. Cuối cùng, hệ thống n y l
tổng hợp của điện, nên kết cấu đơn giản các modul thuỷ lực đợc thay thế bởi
một cụm cơ cấu phanh hoạt động đơn giản cho tất cả 4 modul phanh.
- Do đặc điểm cấu tạo của mình mà nó giảm thiểu giảm thiểu đợc
khoảng không gian chiếm chỗ trong khoang động cơ, cân nặng v sự rắc rối,
phức tạp của hệ thống phanh.
* Nhợc điểm:

- Gía thành cao, đòi hỏi công nghệ chế tạo mô tơ điện hiện đại
- Do hoạt động nhờ nguồn năng lợng điện cung cấp nên tính năng an
toàn cho hệ thống khi gặp sự cố thấp.
- Đòi hỏi loại acquy chế tạo phải có khả năng tích chữ năng lợng lớn và
nhẹ.
ii. LựA CHọN PHƯƠNG áN THIếT Kế Hệ THốNG PHANH BBW
Do hệ thống phanh EMB có khoảng không gian chiếm chỗ trên xe nhỏ, khối
lợng các chi tiết nhỏ, thời gian chậm tác dụng thấp, độ chính xác cao,ta lựa
chọn thiết kệ hệ thống phanh BBW theo dạng EMB có kết cấu cụm cơ cấu
ohanh theo kiểu 2, sử dụng 2 mô tơ DC đợc cấp nguồn 12 V, truyền động với
bộ truyền trục vít đai ốc và bộ truyền chêm.
15
a
b c
NGYễN QUANG HIếU- Lớp ÔTÔ A Thiết kế hệ thống phanh IệN (BBW) cho xe ôtô con 5 chỗ
Cơ cấu phanh tay đợc lắp trong phần lồi phía trong đĩa phanh. và đợc
dẫn động cơ khí gồm có hệ thống các thanh, các đòn bẩy và dây cáp. Các chi
tiết của cơ cấu phanh dừng lắp phía trong lòng phanh đĩa nh hình vẽ.
Đòn quay một đầu đợc liên kết bản lề với phía trên của một guốc phanh,
đầu dới liên kết với cáp dẫn động. Thanh nối liên kết một đầu với đòn quay
một đầu với guốc phanh còn lại.
Khi điều khiển phanh tay thông qua hệ thống dẫn động, cáp kéo một
đầu của đòn quay quay quanh liên kết bản lề với phía trên của guốc phanh bên
trái. Thông qua thanh nối mà lực kéo ở đầu dây cáp sẽ chuyển thành lực đẩy từ
chốt bản lề của đòn quay vào guốc phanh bên trái và lực đẩy từ thanh kéo vào
điểm tựa của nó trên guốc phanh bên phải. Do đó hai guốc phanh đợc bung ra
ôm sát trống phanh thực hiện phanh bánh xe.
Để điều khiển cơ cấu phanh hoạt động cũng cần phải có hệ thống dẫn
động. Hệ thống dẫn động của cơ cấu phanh dừng loại này thông thờng bao
gồm: một cần kéo hoặc tay kéo (hình 1.10.a và hình 1.10.b); các dây cáp và

các đòn trung gian (hình 1.10.c).
Dẫn động của cơ cấu phanh dừng
16
NGYễN QUANG HIếU- Lớp ÔTÔ A Thiết kế hệ thống phanh IệN (BBW) cho xe ôtô con 5 chỗ
Ch ơng II:
PHÂN TíCH CáC ĐIềU KIệN Sử DụNG Và Đề
XUấT Bố TRí ABS Và CáC LIÊN HợP PHANH
CHO XE ÔTÔ CON 5 CHỗ
I. Phân tích các điều kiện sử dụng ABS:
1. Hệ thống ABS:
Hệ thống ABS đợc gọi theo các chữ viết tắt của tiếng Anh: Anti-Lock
Brake System và đợc hiểu là thiết bị chống trợt lết bánh xe khi phanh.
Hệ thống ABS bắt đầu đợc bố trí ở tất cả các bánh xe vào năm 1971, đợc
chế tạo hàng loạt năm 1978, sau đó hoàn thiện theo hớng 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 ô tô con.
Khả năng điều khiển ô tô nói chung và trong trạng thái phanh nói riêng bị
giới hạn bởi giá trị các lực truyền giữa bánh xe và mặt đờng. Giải quyết hoàn
thiện chất lợng lực truyền này trong các trạng thái mặt đờng và điều khiển
khác nhau là một nhiệm vụ đợc thực hiện bởi ABS và các liên hợp. Phơng pháp
đợc lựa chọn trong kết cấu là sử dụng các tổ hợp tự động điều chỉnh cơ điện tử
(Mechatronic).
Hệ thống ABS cơ bản đợc bố trí trên ô tô với mục đích nâng cao khả năng
điều khiển giảm tốc độ của ô tô.
17
Khụng ABS
Cú ABS
Hỡnh 11: Phanh khi quay vũng
Cú ABS
Khụng ABS

Hỡnh 12: Phanh khi i thng
H s bỏm thp
H s bỏm cao
H s bỏm thp
H s bỏm cao
NGYễN QUANG HIếU- Lớp ÔTÔ A Thiết kế hệ thống phanh IệN (BBW) cho xe ôtô con 5 chỗ
Hệ thống ABS và các liên hợp điều chỉnh ngày nay đợc thiết kế nhằm thực
hiện nhiều chức năng điều khiển khác nhau mang tên chung là EBD: phân
phối lực phanh điện tử, (Electronic Brake-force Distribution) và TRC: điều
khiển lực kéo bánh xe (Traction Control).
Hệ thống ABS đợc 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 hớng chuyển động của xe khi phanh trên đờng vòng,
hay trên đờng có trạng thái khác nhau. Với ô tô không bố trí ABS
các bánh xe có thể bị khoá cứng và gây xoay thân xe. Với ô tô bố
trí ABS khi phanh ô tô sẽ chuyển động ổn định đến khi nào dừng lại,
kể cả khi hoạt động trên đờng cong (hình 11), hoặc trên nền đờng
có trạng thái khác nhau (hình 12).
Duy trì khả năng điều khiển ô tô bằng vành lái.
Tạo điều kiện rút ngắn quãng đờng phanh khi sử dụng ở đờng tốt,
vận tốc cao,
Ngày nay hệ thống ABS của ô tô đợc tổ hợp từ các kết cấu: cơ khí, thuỷ
lực, khí nén, điện tử, với kỹ thuật tự động điều chỉnh Cơ điện tử dùng cho hệ
thống phanh. Trên cở sở của hệ thống ABS bố trí trên ô tô 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 các mức độ phức tạp khác nhau.
2. Nguyên lý hoạt động của ABS:
18
Hỡnh 13: S n gin mt mch iu khin

phanh ABS
Cm bin (Sensor)
Xy lanh bỏnh xe
Van thy lc-in t (Actuator)
Xy lanh chớnh
B iu khin (ECU-ABS)
(Ngoi ra mt s xe cú thờm cm bin gia tc dc,
ngang)
1
2
3 4
5
NGYễN QUANG HIếU- Lớp ÔTÔ A Thiết kế hệ thống phanh IệN (BBW) cho xe ôtô con 5 chỗ
Dựa vào tín hiệu của các cảm biến tốc độ, ECU cảm nhận đợc tốc độ quay
của bánh xe cũng nh tốc độ của xe. Trong khi phanh, mặc dù tốc độ quay của
các bánh xe giảm xuống, mức giảm tốc sẽ thay đổi tuỳ theo cả tốc độ của xe
trong khi phanh và các tình trạng của mặt đờng, nh mặt đờng nhựa, ớt hoặc
khô,
Nói khác đi ECU đánh giá mức trợt giữa các bánh xe và mặt đờng từ sự thay
đổi của tốc độ quay bánh xe trong khi phanh và điều khiển các van điện từ
theo 3 cấp độ: giảm áp suất, giữ áp suất, và tăng áp suất để điều khiển tối u tốc
độ quay của các bánh xe.
Hệ thống phanh ABS đợc bố trí theo kiểu dẫn động phanh thủy lực, dẫn
động phanh khí nén và với hệ thống mới ngày nay ABS đợc bố trí điều khiển
bằng điện với các nguyên lý tổng quát nh nhau.
ABS trong hệ thống phanh thuỷ lực là một hệ thống tự động điều chỉnh áp
suất dầu đa vào xy lanh bánh xe sao cho phù hợp với chế độ lăn của bánh xe
nhằm loại trừ khả năng trợt lết của bánh xe khi phanh.
Một mạch điều khiển phanh ABS cho một bánh xe bao gồm: xy lanh chính
4, xy lanh bánh xe 2, cơ cấu phanh (giống nh mạch bố trí phanh thông thờng),

và bố trí thêm: bộ điều khiển điện tử 5 (ECU), cảm biến đo tốc độ góc bánh xe
1 (Sensor), van thủy lực điện từ 3 điều chỉnh áp lực dầu phanh (Actuator). Sơ
đồ một mạch điều khiển trình bày trên hình 13.
Cảm biến tốc độ bánh xe 1 có chức năng xác định tốc độ quay của bánh
xe, làm việc nh một bộ đếm số vòng quay, tín hiệu cuả bộ cảm biến tốc độ đợc
đa về bộ điều khiển điện tử (tín hiệu vào ECU-ABS). Trên xe bộ cảm biến có
thể đặt tại: đĩa phanh, bán trục, tang trống, bánh răng bị động của cầu xe (hay
ở bán trục bánh xe ở cầu chủ động).
Bộ điều khiển điện tử 5 làm việc nh một máy tính nhỏ theo chơng trình
định sẵn (điều khiển logic hay gồm các thành phần đánh giá). Tín hiệu điều
khiển van điện từ (output signal) phụ thuộc vào tín hiệu cuả cảm biến (input
signal) và chơng trình vi xử lý, xác định chế độ làm việc của bánh xe (theo độ
trợt), đa ra tín hiệu điều khiển van điều khiển (cơ cấu thừa hành), thiết lập chế
độ điều chỉnh áp suất dầu phanh ở bánh xe.
Van điều chỉnh áp suất 3 (hay môdun điều khiển áp lực phanh), đợc đặt
giữa xy lanh chính và xy lanh bánh xe trong hệ thống dẫn động phanh, là cơ
cấu thừa hành của ABS (Actuator). Nhiệm vụ của nó là tạo nên sự đóng, mở đ-
19
NGYễN QUANG HIếU- Lớp ÔTÔ A Thiết kế hệ thống phanh IệN (BBW) cho xe ôtô con 5 chỗ
ờng dầu từ xy lanh chính đến xy lanh bánh xe tuỳ thuộc vào tín hiệu điều
khiển của ECU-ABS. Cấu trúc của van điều chỉnh áp suất là các van con trợt
thuỷ lực đợc điều khiển bằng điện từ. Sự thay đổi áp suất trong xy lanh bánh
xe, tạo nên sự thay đổi mômen phanh bánh xe tiến hành phanh hay nhả phanh.
Ngoài ra trong ABS còn có nguồn bổ sung năng lợng nh: bình dự trữ dầu
áp suất thấp, bơm dầu, bình tích năng giảm xung, van an toàn hệ thống.
Nguyên lý làm việc cơ bản của ABS nh sau:
Khi bắt đầu phanh, bánh xe quay với tốc độ quay giảm dần, nếu bánh xe
đạt tới giá trị gần bó cứng, tín hiệu của cảm biến chuyển về bộ điều khiển
trung tâm. ECU-ABS lựa chọn chế độ, đa ra tín hiệu điều khiển van điều chỉnh
áp suất (giữ hay cắt đờng dầu từ xy lanh chính tới xy lanh bánh xe). Do vậy

lực phanh ở cơ cấu phanh không tăng đợc nữa, bánh xe có xu hớng lăn với tốc
độ cao lên, tín hiệu từ cảm biến lại đa về ECU-ABS. ECU-ABS cung cấp lệnh
điều khiển cụm van thủy lực điện từ, giảm áp lực phanh, sao cho bánh xe
không bó cứng. Nếu vận tốc góc của bánh xe lại tăng cao, cảm biến tiếp nhận
thông tin này đa về bộ điều khiển điện tử và lại tăng tiếp áp lực điều khiển,
nhờ đó bánh xe lại bị phanh và giảm tốc độ quay tới khi gần bó cứng. Quá
trình xảy ra đợc lặp lại theo chu kỳ liên tục, tới khi bánh xe dừng hẳn.
Cứ nh vậy, hệ thống điện tử hỗ trợ hệ thống phanh duy trì chế độ lăn có tr-
ợt của bánh xe, trong lúc vị trí bàn đạp phanh không thay đổi.
Một chu kỳ điều khiển thực hiện khoảng chừng 1/10 s, do vậy ABS làm
việc rất hiệu quả, giúp cho bánh xe luôn nằm trong trạng thái phanh với độ trợt
tối u, tránh đợc hiện tợng bó cứng bánh xe. Quá trình này có thể coi nh sự
nhấp phanh liên tục của ngời lái khi phanh, nhng mức độ chuẩn xác cao hơn
và tần số lớn hơn nhiều so với ngời lái xe có kinh nghiệm.
Trong kết cấu thực tế hệ thống đợc tổ hợp là nhiều mạch điều khiển khác
nhau cho từng bánh xe hay một số bánh xe.
Để giữ cho các bánh xe làm việc ở vùng có hệ số trợt
0
với lực phanh tối u
và không xảy ra sự khoá cứng các bánh xe cần phải điều chỉnh áp suất dầu dẫn
đến cơ cấu phanh. Việc điều chỉnh đợc thực hiện nhờ các tín hiệu đầu vào sau:
Theo giá trị độ trợt cho trớc.
Theo gia tốc góc của bánh xe bị phanh.
Theo giá trị tỷ số giữa vận tốc góc bánh xe với gia tốc chậm dần của nó.
20
NGYễN QUANG HIếU- Lớp ÔTÔ A Thiết kế hệ thống phanh IệN (BBW) cho xe ôtô con 5 chỗ
Trong thực tế việc xác định độ trợt rất khó khăn, bộ ECU của ABS sẽ tính
toán thông qua các giá trị khác nh: vận tốc góc, gia tốc góc của bánh xe và gia
tốc dài của xe.
Bảng tóm tắt chức năng, cảm biến sử dụng, cơ cấu chấp hành của hệ thống

phanh ABS và các liên hợp.
Hệ thống Chức năng Các cảm biến sử dụng Cơ cấu chấp
hành
ABS (Anti Brake
system)
- Chống bó cứng bánh xe (chống
trợt lết).
- Cảm biến tốc độ bánh xe
- Cảm biến gia tốc (chỉ có ở
một số kiểu xe)
- Mô tơ bơm hồi
dầu
- Các van điện từ
BAS (Brake Assist
System) hay BA
- Hỗ trợ phanh khẩn cấp
(BA là hệ thống hỗ trợ vận hành
phanh khi ngời lái không thể đạp
đủ lực lên bàn đạp phanh. Đạp lên
bàn đạp phanh đột ngột đợc coi là
sự dừng xe khẩn cấp và hệ thống
này tự động tạo ra một lực phanh
lớn hơn.
Đôi khi ngời lái cha quen lái xe
hoặc những ngời hốt hoảng mặc dù
đã quen lái xe không đạp bàn đạp
phanh đủ mạnh trong khi phanh
khẩn cấp để tận dụng tính năng
của hệ thống phanh.)
- Cảm biến tốc độ bánh xe

- Cảm biến áp suất dầu tại
xi lanh chính (để phát hiện
tốc độ và lực khi đang nhấn
phanh, cho phép máy tính
dự kiến ý muốn phanh khẩn
cấp ngời lái).
- Mô tơ bơm hồi
dầu
- Các van điện từ
EBD (Electronic
Brake forke
Distribution)
Hay ESP
(Electronic stability
program)
- Hệ thống phân phối lực phanh
điện tử
(Ngoài chức năng thông thờng của
ABS, lực phanh đợc phân phối giữa
các bánh trớc và bánh sau và các
bánh bên phải và bên trái một
cách phù hợp với trạng thái của xe
bằng bằng bộ điều khiển ABS bằng
thuỷ lực. Ngaòi ra trong khi phanh
để quay vòng, nó cũng điều khiển
các lực phanh của bánh bên phải
và bên trái giúp duy trì sự ổn định
của xe).
- Cảm biến tốc độ bánh xe - Mô tơ bơm hồi
dầu

- Các van điện từ
- TRC (Traction)
- Hay TR
- Hay ASR (Anti
Slip regulation)
- Hay ETS
(Electronic
- Chống trợt quay bánh xe.
Khi bần đạp ga bị nhấn quá nhiều
khi khởi hành hoặc tăng tốc trên
các bề mặt đờng trơn trợt,tạo ra
mômen d thừa làm cho các bánh
dẫn động quay trợt khiến xe bị mất
khả năng chuyển bánh hoặc tăng
- Cảm biến tốc độ bánh xe - Mô tơ bơm hồi
dầu
- Các van điện từ
21
NGYễN QUANG HIếU- Lớp ÔTÔ A Thiết kế hệ thống phanh IệN (BBW) cho xe ôtô con 5 chỗ
Traction System)
tốc và khả năng điều khiển lái.
Việc điều khiển áp suất thuỷ lực
của phanh bánh dẫn động và điều
chỉnh công suất của động cơ bằng
cách giảm nhiên liệu sẽ hạ thấp
lực dẫn động khi nhấn bàn đạp ga.
Nh vậy TRC có tác dụng bảo đảm
khả năng chuyển bánh, tăng tốc,
điều khiển lái.
- VSC (Vehicle

Stabilty Control)
- Hay ESP
(Electronic
Stability Program)
- Hay ASC
(Automatic Stabilty
Control)
- Điều khiển ổn định hớng chuyển
động của xe.
(Trong khi ABS va TRC chủ yếu đ-
ợc sử dụng làm ổn định hoạt động
của phanh và hoạt động của bàn
đạp ga trong khi phanh và tăng
tốc, thì hệ thống VSC đảm bảo sự
ổn định việc lái và hớng lái của xe.
Hệ thống này phát hiện sự lái đột
ngột và sự trợt ngang trên các mặt
đờng trơn, và sau đó tạo ra sự điều
khiển tối u của phanh ở mỗi bánh
bánh xe và công suất của động cơ
để giảm độ trợt của bánh trớc và
độ trợt của bánh sau).
- Cảm biến tốc độ bánh xe
- Cảm biến gia tốc ngang.
- Cảm biến góc xoay vô
lăng.
- Cảm biến độ lệch của xe.
- Mô tơ bơm hồi
dầu
- Các van điện từ

2. Hệ thống hỗ trợ khi phanh khẩn cấp BAS (hay BA):
BAS là hệ thống hỗ trợ vận hành phanh khi ngời lái không thể đạp đủ lực
lên bàn đạp phanh. Đạp lên bàn đạp phanh đột ngột đợc coi là sự dừng xe khẩn
cấp và hệ thống này tự động tạo ra một lực phanh lớn hơn.
Đôi khi ngời lái cha quen lái xe hoặc những ngời hốt hoảng mặc dù đã
quen lái xe không đạp bàn đạp phanh đủ mạnh trong khi phanh khẩn cấp để
tận dụng tính năng của hệ thống phanh.
BAS là một hệ thống sử dụng cảm biến áp suất ở bên trong bộ chấp hành
phanh ABS để phát hiện tốc độ và lực khi đang nhấn phanh để cho phép máy
vi tính dự kiến ý muốn phanh khẩn cấp của ngời lái để tăng lực phanh nhằm
đạt đợc tính năng tối đa của hệ thống phanh.
22
S khi mch iu khin ABS cú BAS
Cm bin hnh
trỡnh bn p phanh
ECU-
ABS+BAS
Ngng ỏp sut
nh són
Cụng tc bn p
ộn bỏo ABS
Van
BAS
Cm bin ỏp sut
sau xy lanh chớnh
Cỏc van
ABS
NGYễN QUANG HIếU- Lớp ÔTÔ A Thiết kế hệ thống phanh IệN (BBW) cho xe ôtô con 5 chỗ
BAS 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 .

Bố TRí CáC CảM BIếN
Cảm biến áp suất có cấu trúc tơng tự nh các loại cảm biến dùng cho hệ
thống phanh ABS khác, tín hiệu từ cảm biến đợc thờng xuyên đợc cấp về ECU-
ABS. Cảm biến áp suất gây nên do trạng thái đạp phanh khẩn cấp đợc bố trí
sau xy lanh chính ngay sát với blok thủy lực, nhằm phản ánh đúng trạng thái
áp suất của hệ thống. Các van mở đờng dầu hỗ trợ đợc bố trí trực tiếp trong
blok thủy lực.
Cảm biến hành trình 1 (hình 20) đợc bố trí trong buồng xy lanh trợ lực
bằng chân không của xy lanh chính, và tín hiệu thu đợc là sự dịch chuyển của
màng trợ lực 8. Cảm biến thờng là dạng cảm biến điện trở biến thiên. Sự biến
đổi của điện áp tín hiệu tỷ lệ với hành trình bàn đạp.
Sự tiếp nhận yêu cầu phanh gấp của lái xe xảy ra nhờ tín hiệu hành trình
bàn đạp phanh tối đa và áp suất dầu phanh cha đạt tới mức giá trị ngỡng, khi
đó thiết bị hỗ trợ đợc kích hoạt làm việc.
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 21.
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 thờng, áp suất phanh tăng dần theo
quy luật trợ lực do lái xe tác động.
23
Hình 20:
Bộ trợ lực phanh và
cảm biến hành trình
Cảm biến hành trình
Cần đẩy
Buồng chân không
Buồng đẩy
Công tắc bàn đạp
Lõi thép

Cuộn dây
Màng trợ lực
1 8
6
5
4
7
3
ECU-ABS
2
Tín hiệu từ cảm biến áp suất phanh
Hình 21: Đặc tính của BAS
1. Bắt đầu tác động của BAS, 2. Giảm phanh, 3. Ngắt tác động
của BAS
Pha 1 Pha 2
áp suất phanh
Khoảng làm việc của BAS
áp suất phanh
gây nên của
BAS chính
áp suất
phanh đã
điều chỉnh ở
bánh xe
áp suất phanh
do lái xe tác
động
Thời gian
(s)
NGYễN QUANG HIếU- Lớp ÔTÔ A Thiết kế hệ thống phanh IệN (BBW) cho xe ôtô con 5 chỗ

Khi lái xe đạp phanh khẩn cấp, áp suất sinh ra sau xy lanh chính có thể
không tăng kịp, hệ thống điều khiển nhanh chóng chuyển mạch tới mức áp
suất cao hơn. Quá trình xảy do sự chậm chễ thực hiện chuyển mạch rất ngắn
và áp suất dầu gia tăng nhanh tới ngỡng của giá trị điều chỉnh độ trợt. Quá
trình giảm áp giữ áp và tăng áp xảy ra trong một vài chu trình điều chỉnh ở
vùng lân cận độ trợt yêu cầu, tốc độ ô tô nhanh chóng giảm xuống, cho tới khi
đảm bảo sự tơng thích giữa hành trình bàn đạp và áp suất của hệ thống, kết
thúc pha 1. Trong thời gian thực hiện pha này, áp suất phanh đạt ở giá trị cao,
độ trợt bánh xe trong giới hạn tối u của ABS nên giảm nhỏ đợc quãng đờng
phanh.
Mỗi khi áp suất đo đợc nhỏ hơn giá trị yêu cầu (thả chân phanh), hệ thống
nhận biết đợc yêu cầu của lái xe và giảm dần áp suất phanh (pha 2)
+ Kiểu B Smart Booster
ở kết cấu này sự tiếp nhận yêu cầu phanh của lái xe xảy ra nhờ hành trình
bàn đạp phanh và mở đờng dầu kích hoạt hiệu quả của trợ lực phanh.
Trong trạng thái điều khiển bình thờng của bàn đạp phanh, lực trợ lực
phanh thông thờng xuất hiện. Khi sự thay đổi hành trình bàn đạp nhanh hơn
các giá trị yêu cầu, thiết bị hỗ trợ đợc kích hoạt làm việc. Nếu lái xe hạ thấp
lực bàn đạp dới hành trình kích hoạt (3), thiết bị hỗ trợ đợc ngắt. Lái xe lại có
thể phanh xe không có tác dụng hỗ trợ phụ.
Sơ đồ khối rút gọn một hệ thống phanh ABS+BAS kiểu B mô tả trên hình
24. Bộ phận chấp hành của hệ thống ABS có thêm một cụm van điện từ chuyển
mạch hỗ trợ phanh khẩn cấp đợc điều khiển bởi ECU-ABS. Van chuyển mạch
BAS đợc đặt trong blok thủy lực nằm giữa xy lanh chính và blok thủy lực.
24
Bánh tr ớc
ECU-
ABS+
BAS
Bánh sau

Blok thủy lực
CB hành trình
CB áp suất
Van
tăng
áp
Van an
toàn BAS
Van chuyển
mạch BAS
Bơm
Hình 24: Sơ đồ một nhánh của
hệ thống ABS+BAS (kiểu B)
NGYễN QUANG HIếU- Lớp ÔTÔ A Thiết kế hệ thống phanh IệN (BBW) cho xe ôtô con 5 chỗ
Chế độ hoạt động của BAS này thuộc kết cấu kiểu B Smart Booster. Khi
ECU điều khiển trợt xác định ngời lái đang thực hiện chế độ phanh khẩn cấp,
ECU-ABS ngắt dòng điện cấp đến van điện từ chuyển mạch hỗ trợ phanh,
đóng mạch dầu từ xylanh chính Bơm dầu cung cấp dầu có áp suất cao (130
bar) đẩy trực tiếp đến xylanh các bánh xe tạo nên áp lực dầu lớn để hỗ trợ
phanh khẩn cấp.
Sau khi máy tính 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 nh cha phanh gấp.
Van an toàn BAS có kết cấu là van điều áp, sẽ mở và phụ thuộc vào quá
trình diễn biến của áp suất theo các quá trình giữ, giảm áp yêu cầu, để bảo
đảm áp suất dầu trong xylanh bánh xe không vợt quá mức giới hạn.
BAS 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 trờng hợp phanh khẩn cấp (thời gian ngắn) nhng lực phanh ngời
lái mong muốn không đủ lớn.

2. Trong khoảng thời gian tiếp theo lực phanh có thể giảm đi.
3. 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.
4. Khi BAS đã hoạt động, nếu ngời lái xe nhả bàn đạp chân phanh có chú
ý, hệ thống sẽ giảm mức độ trợ giúp.
3. Hệ thống điều khiển lực kéo TRC (hay Traction, TR, TSC, ASR - Anti
Spin Regulator)
25
Chc nng ABS +TRC
Trờn
ng
trn
Tng
tc t
ngt
Tng tc
trờn
ng
vũng
Trờn
ng cú
b mt
hai bờn
khỏc
nhau