tính toán,thiết kế hệ thống phanh có ABS trên ô tô 12 chỗ

Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Tiến Mạnh - Lớp CKĐL2 - HĐ

MỞ ĐẦU: MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI
Cơ cấu phanh là cơ cấu an toàn chủ động của ô tô, dùng để giảm tốc độ hay
dừng và đỗ ôtô trong những trường hợp cần thiết. Nền công nghiệp ô tô đang ngày
càng phát triển mạnh, số lượng ô tô tăng nhanh, mật độ lưu thông trên đường ngày
càng lớn. Các xe ngày càng được thiết kế với công suất cao hơn, tốc độ chuyển
động nhanh hơn thì yêu cầu đặt ra với cơ cấu phanh cũng càng cao và nghiêm ngặt
hơn. Một ô tô có cơ cấu phanh tốt, có độ tin cậy cao thì mới có khả năng phát huy
hết công suất, xe mới có khả năng chạy ở tốc độ cao, tăng tính kinh tế nhiên liệu,
tính an toàn và hiệu quả vận chuyển của ô tô. Trong các nguyên nhân gây ra tai nạn
giao thông đường bộ do hư hỏng máy móc, trục trặc kỹ thuật thì nguyên nhân do
mất an toàn hệ thống phanh chiếm tỷ lệ lớn.
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.
Phanh sử dụng ABS là một trong những công nghệ bổ sung cho hệ thống phanh
hữu dụng nhất của ngành công nghiệp ôtô thời gian gần đây. Vai trò chủ yếu của ABS là
giúp tài xế duy trì khả năng kiểm soát xe trong những tình huống phanh gấp, giữ cho các
bánh xe không bị hãm cứng hoàn toàn khi phanh ngặt. Nó góp phần giảm thiểu các tai
nạn nguy hiểm nhờ điểu khiển quá trình phanh một cách tối ưu.
Ðối với sinh viên ngành cơ khí động lực việc tính toán, thiết kế, nghiên cứu hệ
thống phanh càng có ý nghĩa thiết thực hơn. Ðó là lý do em chọn đề tài “tính toán,
thiết kế hệ thống phanh có ABS trên ô tô 12 chỗ”.
Với mục đích là bước đầu tiếp cận với việc tính toán, thiết kế một hệ thống
phanh, cũng là tiếp cận để nắm vững hơn về nguyên lý cấu tạo, nguyên lý hoạt động
của hệ thống. Từ đó tạo tiền đề cho việc thiết kế, cải tiến hệ thống nhằm tăng hiệu
quả phanh, tăng tính ổn định hướng và tính dẫn hướng khi phanh, tăng độ tin cậy
làm việc với mục đích đảm bảo an toàn chuyển động và tăng hiệu quả chuyển động

của ô tô.
Với mục đích trên, nhiệm vụ mà đồ án thực hiện là: Tính toán, thiết kế hệ
thống phanh cho xe ô tô PREGIO 12 chỗ của hãng KIA, đây là hệ thông phanh

1
Trường ĐHNN Hà Nội

1
Khoa Cơ điện


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Tiến Mạnh - Lớp CKĐL2 - HĐ

được trang bị ABS. Đồng thời, giới thiệu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động chung
của hệ thống ABS sử dụng trên xe ô tô hiện nay.
Số liệu kỹ thuật xe KIA Pregio 2,7 D Panel Van 2006:
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

12
13

Tên thông số
Trọng lượng khi đầy tải
Chiều dài cơ sở
Tọa độ trọng tâm cầu trước
Tọa độ trọng tâm cầu sau
Chiều cao trọng tâm xe
Loại lốp
Công suất cực đại
Mô men xoắn
Thùng nhiên liệu
Tổng chiều dài
Chiều rộng
Chiều cao
Hệ thống phanh

Kí hiệu
G
L
a
b
hg

Thông số
Đơn vị
24800
N
2580

m
1,509
m
1,070
m
0.8
m
215/70R14
N
84
Hp
Mx
176
Nm
65
Lít
L0
4,830
m
B
1,820
m
H
1,980
m
Anti-Locking Brake System (ABS)

PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH
1.1. CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI, YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG PHANH
1.1.1. Công dụng

Hệ thống phanh trên ô tô là một trong những hệ thống đảm bảo an toàn chuyển
động của ô tô với công dụng sau:

2
Trường ĐHNN Hà Nội

2
Khoa Cơ điện


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Tiến Mạnh - Lớp CKĐL2 - HĐ

Giảm dần tốc độ hoặc dừng hẳn xe lại khi xe đang chuyển động.
Giữ xe đứng yên trên đường dốc trong khoảng thời gian dài mà không cần có
sự có mặt của người lái xe.
Nhờ có hệ thống phanh người lái có thể tăng được vận tốc chuyển động
trung bình của ôtô và do đó nâng cao được năng suất vận chuyển.
1.1.2. Phân loại
1.1.2.1. Theo công dụng
Theo công dụng hệ thống phanh được chia thành các loại sau:
-

Hệ thống phanh chính (phanh chân)

-

Hệ thống phanh dừng (phanh tay)

-

Hệ thống chậm dần (phanh bằng động cơ, thuỷ lực hoặc điện từ).

1.1.2.2. Theo kết cấu của cơ cấu phanh
Theo kết cấu của cơ cấu phanh hệ thống phanh được chia thành hai loại sau:
-

Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc

-

Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa.

1.1.2.3. Theo dẫn động phanh
Theo dẫn động hệ thống phanh được chia ra:
-

Hệ thống phanh dẫn động cơ khí

-

Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực

-

Hệ thống phanh dẫn động khí nén - thuỷ lực

-

Hệ thống phanh có cường hoá.
Ngoài ra, còn có thể phân loại theo khả năng điều chỉnh mômen phanh ở cơ

cấu phanh(chúng ta có hệ thống phanh với bộ điều hoà lực phanh); Theo khả năng
chống bó cứng bánh xe khi phanh(phanh có ABS)
1.1.3. Yêu cầu
Hệ thống phanh trên ôtô cần đảm bảo các yêu cầu sau:
Có hiệu quả phanh cao nhất ở tất cả các bánh xe nghĩa là đảm bảo quãng đường
phanh ngắn nhất khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm
Phanh êm dịu trong mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định chuyển động của ôtô
Điều khiển nhẹ nhàng

3
Trường ĐHNN Hà Nội

3
Khoa Cơ điện


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Tiến Mạnh - Lớp CKĐL2 - HĐ

Dẫn động phanh có độ nhạy cao
Đảm bảo việc phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải theo quan hệ để đảm
sử dụng hết trọng lượng bám của khi phanh ở các cường độ khác nhau
Không có hiện tượng tự xiết phanh
Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt
Có hệ số ma sát giữa trống phanh và má phanh cao, ổn định
Giữ được tỉ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp với lực phanh trên bánh xe

Có khả năng phanh cho ôtô đứng trong thời gian dài.
1.2. CẤU TẠO CHUNG CỦA HỆ THỐNG PHANH
Cấu tạo chung của hệ thống phanh trên ôtô được mô tả trên hình sau:

Hình1.1 :Hệ thống phanh trên ôtô
Hệ thống phanh bao gồm hai phần chính: Cơ cấu phanh và dẫn động phanh
Cơ cấu phanh: Cơ cấu phanh được bố trí ở các bánh xe nhằm tạo ra mô men hãm
trên bánh xe khi phanh trên ôtô.
Dẫn động phanh: Dẫn động phanh dùng để truyền và khuyếch đại lực điều khiển từ
bàn đạp phanh đến cơ cấu phanh. Tuỳ theo dạng dẫn động: cơ khí, thuỷ lực, khí nén
hay kết hợp mà trong dẫn động phanh có thể bao gồm các phần tử khác nhau. Ví dụ
nếu là dẫn động cơ khí thì dẫn động phanh bao gồm bàn đạp và các thanh, đòn cơ
khí. Nếu là dẫn động thuỷ lực thì dẫn động phanh bao gồm: bàn đạp, xi lanh chính
(tổng phanh), xi lanh công tác (xi lanh bánh xe) và các ống dẫn.
1.2.1. SƠ ĐỒ CẤU TẠO MỘT SỐ DẠNG CƠ CẤU PHANH
1.2.1.1. Cơ cấu phanh guốc

4
Trường ĐHNN Hà Nội

4
Khoa Cơ điện


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Tiến Mạnh - Lớp CKĐL2 - HĐ

a. Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục: Sơ đồ cấu tạo ( hình 1.2)
Nguyên lý làm việc: Cơ cấu phanh đặt trên giá đỡ hình đĩa hay còn gọi là

trống phanh. Đĩa này được bắt cố định trên mặt bích của dầm cầu, các guốc phanh
được đặt trên các trục lệch tâm (13) dưới tác dụng của lò xo (4) các má phanh luôn
ép chặt hai pittông của xilanh phanh làm việc gần nhau. Các má phanh luôn tỳ sát
vào cam lệch tâm (11). Cam này cùng với chốt phanh (13) có tác dụng điều chỉnh
khe hở giữa má phanh và trống phanh. Trên bề mặt các guốc phanh có gắn các tấm
ma sát, giữa các pittông của xilanh (2) có lò xo nhỏ để ép các pittông luôn sát vào
các guốc phanh.
Trên bề mặt các guốc phanh có gắn các má phanh, để cho các má phanh hao
mòn đều nhau thì guốc phanh đằng trước có gắn má phanh dài hơn. Vì phía bên trái
bao giờ cũng chịu lực ma sát lớn hơn.
Khi tác dụng vào bàn đạp phanh chất lỏng với áp suất cao truyền đến xilanh
(2) tạo nên lực ép trên các pittông và đẩy các guốc phanh (1) và (5) ép sát vào trống
phanh, do đó quá trình phanh được thực hiện. Khi nhả bàn đạp phanh, lò xo (4) sẽ
kéo các guốc phanh (1) và (5) trở lại vị trí ban đầu giữa má phanh và trống phanh có
khe hở, vì vậy quá trình phanh kết thúc.
Trong quá trình sử dụng các má phanh sẽ hao mòn, do đó khe hở giữa má
phanh và trống phanh sẽ tăng lên. Muốn giữ cho khe hở trở lại bình thường thì phải
điều chỉnh khe hở phía trên má phanh, bằng cách xoay cam lệch tâm (11) và khe hở
phía dưới bằng cách xoay chốt lệch tâm (13).

1- Guốc phanh; 2- Xi lanh
bánh xe; 3- Mâm phanh; 4Lò xo hồi vị; 5- Guốc
phanh; 6, 8- Má phanh; 7Trụ dẫn hướng; 9- Bu lông
quay cam điều chỉnh; 10Lò xo của cam điều chỉnh;
11- Cam điều chỉnh; 12Vòng lệch tâm;
5
13Trục ĐHNN
lệch tâm;
Trường
Hà14NộiĐai

ốc hãm.

5
Khoa Cơ điện

Hình 1.2: Cấu tạo cơ cấu phanh kiểu trống đối xứng qua trục


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Tiến Mạnh - Lớp CKĐL2 - HĐ

b. Cơ cấu phanh đối xứng qua tâm : Sơ đồ cấu tạo (hình 1.3)

1,13- Xilanh phanh;
2- Tấm chắn;
3- Nút xả không khí;
4- Đường nối dẫn dầu;
5, 14- Chốt tỳ;
6,10- Guốc phanh;
7- Cam lệch tâm;
8- Pittông;
9, 12- Lò xo hồi vị;
11- Má phanh.
Hình 1.3: Cấu tạo cơ cấu phanh kiểu trống đối xứng qua tâm

Đặc điểm quan trọng: Mỗi guốc phanh quay quanh một chốt lệch tâm, được bố trí
đối xứng với đường trục của cơ cấu phanh.
Nguyên lý làm việc: Khi đạp bàn đạp phanh, dầu được dẫn động từ xilanh tổng
phanh qua đường dẫn đi tới các xilanh bánh xe. Dưới tác dụng của áp suất dầu hai

pittông 1, 13 dịch chuyển đẩy các guốc phanh ép sát vào trống phanh do đó quá
trình phanh được thực hiện. Khi nhả bàn đạp phanh, lò xo hồi vị 9 sẽ kéo các guốc
phanh 10, 6 trở về vị trí ban đầu, giữa trống phanh và má phanh có khe hở và quá
trình phanh kết thúc. Điều chỉnh khe hở giữa trống phanh và má phanh bằng cách
xoay cam lệch tâm 7.
c. Cơ cấu phanh dạng bơi: Sơ đồ cấu tạo (Hình 1.4)
Nguyên lý làm việc: Đặc điểm chính của các loại cơ cấu phanh trên là: Đều có một
điểm tựa cố định (chốt lệch tâm) nghĩa là guốc phanh chỉ có một bậc tự do, còn ở cơ
cấu phanh dạng bơi ở guốc phanh có 2 bậc tự do và không có điểm tựa cố định. Cơ
cấu phanh dạng bơi hai xilanh làm việc đều tác dụng lên đầu trên và đầu dưới của

6
Trường ĐHNN Hà Nội

6
Khoa Cơ điện


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Tiến Mạnh - Lớp CKĐL2 - HĐ

guốc phanh, khi phanh các guốc phanh sẽ dịch chuyển theo chiều ngang và ép má
phanh sát vào trống phanh. Nhờ sự áp sát giữa trống phanh và má phanh cho nên
khi ép sát vào trống phanh thì má phanh bị cuốn theo chiều quay của trống phanh.
Mỗi má phanh lúc đó sẽ tác dụng vào pittông và đẩy ống xilanh làm việc tỳ sát vào
điểm tựa cố định, lúc đó hiệu quả phanh sẽ tốt hơn và lực tác dụng nên bàn đạp
giảm đi nhiều.

Hình1.4 : Cấu tạo cơ cấu phanh dạng bơi

Hiệu quả phanh của ôtô khi tiến và lùi đều bằng nhau đó là ưu điểm nhưng
khuyết điểm lớn nhất của cơ cấu phanh là kết cấu phức tạp.

d. Cơ cấu phanh điều khiển bằng cam.
Sơ đồ cấu tạo(hình 1.5):
Đặc điểm: Cơ cấu phanh này chỉ dùng cho xe có tải trọng lớn và dùng cho hệ
thống phanh dẫn động bằng khí nén.

1- Chốt guốc phanh;
2- Mâm phanh;
3- Tấm chắn; 4- Êcu;
5- Tấm đệm chốt guốc
phanh; 6- Khoá hãm;
7- Guốc phanh; 8- Lò xo
hồi vị; 9- Tấm ma sát;
10- Trục con lăn;
11- Cam ép; 12- Con lăn;
13- Đòn điều chỉnh;
7
14- TrụcĐHNN
cam phanh;
Trường
Hà Nội

1

2 3

4

5

6

7

8

9

A

7
15 14

A
13

12

10 điện
11 Cơ
Khoa


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Tiến Mạnh - Lớp CKĐL2 - HĐ

Nguyên lý làm việc : Cụm cơ cấu phanh lắp trên mâm phanh 2, nối cứng với

bích cầu, các tấm ma sát 9 có cấu tạo hình lưỡi liềm tương ứng với đặc tính mài
mòn của chúng và được lắp trên hai guốc phanh 7. Các guốc phanh này tựa tự do
lên các bánh lệch tâm lắp trên mâm phanh 2, trục của các guốc phanh cùng với các
mặt tựa lệch tâm cho phép định tâm đúng các guốc phanh so với trống phanh khi
lắp ráp các cơ cấu. Khi phanh cam ép 11 sẽ chuyển động đẩy các guốc phanh ra làm
cho nó áp sát vào bề mặt trống phanh để thực hiện quá trình phanh, giữa cam ép 11
và guốc 7 có lắp con lăn 12 nhằm giảm ma sát và tăng hiệu quả phanh, bốn lò xo
hồi vị 8 trả guốc phanhHình
về vị1.5
trí :nhả
Cấuphanh.
tạo cơ cấu phanh dạng cam

e. Cơ cấu phanh tự cường hoá: Sơ đồ cấu tạo (Hình 1.6)

Hình 1.6 cơ cấu phanh tự cường hóa
Đặc điểm: khi phanh bánh xe thì guốc phanh thứ nhất sẽ tăng cường lực tác
dụng lên guốc phanh thứ hai. Có hai loại cơ cấu phanh tự cường hóa:
Cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng đơn có hai đầu của hai guốc phanh được
liên kết với nhau qua hai mặt tựa di trượt của một cơ cấu điều chỉnh di động. Hai

8
Trường ĐHNN Hà Nội

8
Khoa Cơ điện


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Tiến Mạnh - Lớp CKĐL2 - HĐ

đầu còn lại của hai guốc phanh thì một được tựa vào mặt tựa di trượt trên vỏ xi lanh
bánh xe còn một thì tựa vào mặt tựa di trượt của piston xi lanh bánh xe. Cơ cấu điều
chỉnh dùng để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh của cả hai guốc
phanh. Cơ cấu phanh loại này thường được bố trí ở các bánh xe trước của ôtô du
lịch và ôtô tải nhỏ đến trung bình.
Cơ cấu phanh tự cường hóa tác dụng kép có hai đầu của hai guốc phanh được
tựa trên hai mặt tựa di trượt của hai pittông trong một xi lanh bánh xe. Cơ cấu
phanh loại này được sử dụng ở các bánh xe sau của ôtô du lịch và ôtô tải nhỏ đến
trung bình.
Tóm lại: Qua phân tích kết cấu phanh loại guốc, chúng ta thấy rằng tuỳ theo
sự bố trí các guốc phanh và điểm tựa sẽ được hiệu quả phanh (mômen phanh) khác
nhau, mặc dù kích thước guốc phanh như nhau. Hiện nay có xu hướng sử dụng
phanh guốc loại bình thường với các điểm tựa ở một phía. Và nếu cần thiết thì làm
thêm bộ phận cường hoá ở truyền động phanh.

9
Trường ĐHNN Hà Nội

9
Khoa Cơ điện


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Tiến Mạnh - Lớp CKĐL2 - HĐ

1.2.1.2. Cơ cấu phanh đĩa:
Phanh đĩa được dùng phổ biến trên ô tô con có vận tốc cao, đặc biệt hay gặp ở

cầu trước. Ngày nay phanh đĩa được dùng nhiều cho cả cơ cấu cầu trước và cầu sau
xe vì có các ưu điểm chính sau:
Cơ cấu phanh đĩa cho phép mômen phanh (ma sát) ổn định khi hệ số ma sát
thay đổi, hơn cơ cấu phanh kiểu tang trống. Điều này giúp cho bánh xe bị phanh
làm việc ổn định, nhất là ở nhiệt độ cao.
Khối lượng các chi tiết nhỏ, kết cấu gọn, nên tổng khối lượng chi tiết không
treo nhỏ, nâng cao tính êm dịu và sự bám đường của bánh xe.
Khả năng thoát nhiệt ra môi trường dễ dàng.
Dễ dàng trong công việc sửa chữa và thay thế tấm ma sát.
Công nghệ chế tạo gặp ít khó khăn, có nhiều khả năng giảm giá thành trong
sản xuất.
Dễ dàng bố trí cơ cấu tự động điều chỉnh khe hở của má phanh và đĩa phanh.
Tuy nhiên phanh đĩa khó có thể tránh bụi bẩn và đất cát vì đĩa phanh không
được che kín hoàn toàn. Bởi vậy ở các xe có khả năng việt dã không cao không
dùng cơ cấu này.
Hiện nay có hai loại phanh đĩa :
Phanh đĩa có giá xy lanh cố định( hình 1.8 a)
Phanh đĩa có giá xy lanh di động(hình 1.8 b)
Phanh đĩa có giá đặt xy lanh cố định gồm hai xylanh công tác đặt hai bên đĩa
phanh. Số lượng xy lanh công tác có thể là hai, bốn đặt đối xứng nhau, hoặc ba
xylanh với hai xylanh nhỏ một bên còn một bên kia là xy lanh lớn.(hình 1.8 a)
Phanh đĩa có giá đặt xy lanh di động bố trí một xy lanh. Giá xy lanh được di
chuyển trên các trục nhỏ dẫn hướng. Khi phanh xy lanh đẩy piston và má phanh vào

10
Trường ĐHNN Hà Nội

10
Khoa Cơ điện

Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Tiến Mạnh - Lớp CKĐL2 - HĐ

má của đĩa phanh, sau đó đẩy giá đặt xy lanh trượt trên trục dẫn hướng để ép nốt má
phanh bên kia vào đĩa phanh (hình 1.8 b). Loại có kết cấu các tấm má phanh tự lựa
được điều khiển bằng một xy lanh lực đặt trên giá quay cũng thuộc vào loại này. Ở
đây các tấm má phanh có thể quay tự lựa trong giá đỡ của xy lanh quay.

a) loại giá đỡ cố định

b) loại giá đỡ di động

Hình 1.8: Kết cấu của cơ cấu phanh đĩa
Ngày nay ở trên xe dùng chủ yếu phanh đĩa có giá di động vì:
Chất lỏng chỉ đưa vào một xy lanh, bởi vậy tăng diện tích cho không khí luồn
vào làm mát đĩa phanh và má phanh tránh hiện tượng “sôi” dầu phanh khi phanh
liên tục.
Ở đây cơ cấu phanh có thể nằm sát ra phía vành bánh xe, dành không gian bố
trí các chi tiết để tạo nên đường tâm trụ đứng “ giả tưởng” với bán kính bằng không
hoặc bằng âm.
Kết cấu đơn giản hơn, tạo điều kiện hạ giá thành của cụm chi tiết cơ cấu phanh.
1.2.2. Dẫn động phanh
1.2.2.1. Về phương thức dẫn động
Dẫn động phanh bao gồm các phương thức sau:
-

Dẫn động cơ khí
Dẫn động thủy lực

Dẫn động khí nén
Dẫn động kết hợp thủy lực, khí nén

11
Trường ĐHNN Hà Nội

11
Khoa Cơ điện


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Tiến Mạnh - Lớp CKĐL2 - HĐ

Sau đây chúng ta chỉ xét dẫn động bằng chất lỏng, do phương pháp dẫn động
này hiện nay dang được dùng phổ biến trên xe ô tô.
Dẫn động bằng chất lỏng (dầu):
a. Dẫn động thuỷ lực một dòng.

1-Bàn đạp phanh; 2-Xilanh phanh chính; 3-Đường dẫn
dầu; 4- Xi lanh bánh xe; 5-Má phanh; 6- Lò xo;
7-Guốc phanh
Hình 1.9. Sơ đồ dẫn động phanh bằng dầu
Nguyên lý làm việc: Khi phanh người lái tác dụng lực vào bàn đạp 1 qua thanh
đẩy pittông nằm trong xilanh. Do đó dầu bị ép và sinh ra áp suất cao trong xilanh 2
và trong đường ống dẫn 3. Chất lỏng với áp suất cao sẽ tác dụng lên bề mặt của các
pittông ở các xilanh 4. Hai pittông này thắng lực lò xo 6 sẽ đẩy hai má phanh 5 ép
sát vào trống phanh 7 và tiến hành phanh ôtô vì trống phanh 7 gắn liền với moayơ
bánh xe khi nhả bàn đạp nghĩa là ngừng phanh, lò xo 6 sẽ kéo hai má phanh 5 về vị
trí ban đầu dưới tác dụng của lò xo 6 các pittông trong xilanh làm việc 4 sẽ ép dầu

trở lại xilanh chính 2.

12
Trường ĐHNN Hà Nội

12
Khoa Cơ điện


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Tiến Mạnh - Lớp CKĐL2 - HĐ

b. Dẫn động bằng thuỷ lực hai dòng
Kết cấu dẫn động phanh phụ thuộc vào các dạng sơ đồ bố trí dẫn động phanh.
Trong đó dang a và b là dạng dẫn độc lập. các cơ cấu phanh bánh xe chỉ được dẫn
một đường độc lập. Các dạng sau là hỗn hợp, trong đó có một số hoặc toàn bộ được
dẫn bằng hai đường dầu từ các dòng khác nhau vào.

Việc
dẫn động phanh hai dòng đòi hỏi xy lanh chính phải có hai ngăn, làm việc độc lập, được
điều khiển bằng một cần piston liên hệ với bàn đạp phanh. Các ngăn của xy lanh chính
trong sơ đồ dẫn động các xy lanh bánh xe theo sơ đồ (hình 1.11).

Hình 1.10. Sơ đồ dẫn động phanh hai dòng

2

1

a) TT

2

1 2

1 2

b) T

3

3

3

3

c) HT

3

1 2

D) LL

1

e) HH

Hình 1.11 : Các sơ đồ dẫn động phanh bằng thuỷ lực hai dòng
1- Xi lanh chính ; 2- Đường ống dẫn dầu có áp suất ; 3- Bánh xe.

13
Trường ĐHNN Hà Nội

13
Khoa Cơ điện


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Tiến Mạnh - Lớp CKĐL2 - HĐ

Ở sơ đồ a: một dòng dẫn động hai bánh xe cầu trước, một dòng dẫn động hai
bánh xe cầu sau. Ở sơ đồ b dẫn động chéo : Một dòng cho một bánh xe trước và
một bánh xe sau và dòng còn lại cho các bánh xe chéo.
Ở sơ đồ c: Dẫn động hỗn hợp bao gồm một dòng cho tất cả các bánh xe, còn
dòng thứ hai chỉ cho các bánh xe trước.
Ở sơ đồ d : Một dòng dẫn động ba bánh xe, hai bánh trước và một bánh sau
Ở sơ đồ e : Dẫn động hỗn hợp hai dòng song song cho cả bốn bánh xe.
Ở sơ đồ kiểu TT nếu hư hỏng dòng phanh cầu trước, có thể xảy ra quay vòng
thừa trên đường vòng, nếu hư hỏng dòng phanh cầu sau có thể dẫn tới mất tính dẫn
hướng của xe khi phanh gấp. Ở sơ đồ T khi có sự cố một dòng có thể dẫn tới hiện
tượng tự quay xe khi đi thẳng, hiên tượng này được khắc phục đáng kể nếu bán kính
quay bánh xe quanh trục trụ đứng là âm với các ưu nhược điểm ở trên.
1.2.2.2. Về phương thức điều chỉnh lực phanh
Quá trình phanh xe đều dẫn đến hiện tượng tăng tải trọng tác dụng lên cầu
trước, giảm tải trọng cầu sau. Sự phân bố lực phanh cần thiết phải đảm bảo mối
quan hệ giữa lực phanh sinh ra ở cơ cấu phanh và lực thẳng đứng tác dụng lên các

bánh xe. Thực hiện được yêu cầu này sẽ nâng cao được hiệu quả phanh, giảm mài
mòn lốp, tăng khả năng điều khiển xe và nâng cao an toàn chuyển động. Bộ điều
hòa lực phanh là một trong các kết cấu bố trí trên xe nhằm thực hiện mục đích này.
a. Bộ điều hoà lực phanh bằng van hạn chế áp suất:

4 3

2

1. Ụ hạn chế;

P1

3. Phớt;
2. Piston;
4. Bệ tì

1
F

p1, p2 : áp suất dầu xilanh chính
và ở bánh sau

A
P2

Hình1.12 Sơ đồ điều hoà lực phanh bằng van hạn chế áp suất

14
Trường ĐHNN Hà Nội

14
Khoa Cơ điện


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Tiến Mạnh - Lớp CKĐL2 - HĐ

Nguyên lý hoạt động:
Trạng thái không điều chỉnh, nhờ lực F (tuỳ thuộc vào trọng lượng tác dụng,
thông qua hệ đàn hồi) piston luôn được đẩy mở ra. Lực đàn hồi này phụ thuộc vào
khoảng cách giữa cầu xe và sàn xe (có nghĩa là phụ thuộc vào trọng lượng tác
dụng). Khi áp suất tăng đến một giá trị nhất định làm cho piston dịch chuyển sang
trái (do diện tích hai mặt của piston khác nhau) tì lên phớt, đóng kín đường dầu dẫn
đến bánh sau. Do vậy p2 không tăng trong khi p1 vẫn tiếp tục tăng nên bánh xe sau
không bị bó cứng.
Khi áp suất ở xi lanh phanh chính (p 1) càng tăng thì van càng đóng chặt, vì vậy
họ đường đặc tính làm việc của van giảm áp là những đường nằm ngang song song
với trục p1.
b. Bộ điều hoà theo hai thông số:

1. Piston;

1

2. Phớt;

p2

5

3. Lò xo;

2

p1

4. Lò xo cảm biến tải;
5. Thân bộ điều hoà

3

p1, p2 : áp suất dầu ở xilanh

4

chính và xilanh bánh xe sau

Hình 1.13: Cấu tạo bộ điều hoà kiểu piston- vi sai
Nguyên lý hoạt động: Thân van 5 được gắn trên giá xe có lò xo cảm biến tải 4 tì
vào một đầu của piston. Tuỳ theo mức độ chở tải mà lực tác dụng lên piston nhiều
hay ít. Khi chưa hoạt động, lò xo 3 đẩy piston 1 lên trên làm 1 không tiếp xúc với
phớt nên đường dầu thông từ xilanh chính ra xilanh bánh sau, lúc này p 1= p2.

15
Trường ĐHNN Hà Nội

15
Khoa Cơ điện

Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Tiến Mạnh - Lớp CKĐL2 - HĐ

Khi áp suất dầu tăng cao, lực do áp suất dầu tác dụng lên đầu trên của piston
sẽ cân bằng với lực đẩy lên ( lực đẩy của lò xo cảm biến tải, của lò xo 3, của áp suất
dầu tác dụng lên đầu dưới của piston) nên piston tiếp xúc với phớt ngăn không cho
dầu ra bánh sau do đó p2 được hạn chế. Sau đó, nếu tiếp tục đạp phanh, áp suất dầu
vào p1 tăng làm cân bằng trên bị phá vỡ khi đó piston mở ra và p 2 lại tăng lên cho
đến khi đạt được sự cân bằng mới.
Quá trình van đóng mở được lặp đi lặp lại như vậy, ứng với các áp suất dầu
thay đổi.
c. Bộ điều hoà theo gia tốc (DSPV):
Nguyên lý làm việc: Các piston điều chỉnh 2, 3 nối với nhau bởi đòn trung gian 5,
đòn này tựa lên con trượt 6. Vị trí của con trượt xê dịch tuỳ thuộc vào tải trọng xe.
Khi xe ở trạng thái tĩnh con trượt luôn ở trạng thái xác định. Khi tải trọng tăng
lên độ võng f sẽ giảm đi con trượt sẽ dịch chuyển sang phải, L x tăng lên và khi giảm
tải trọng thì ngược lại. Ở phần trên của piston 3 có lắp van cắt 1, van này sẽ đóng
kín đường dầu đến các xi lanh làm việc ở các bánh xe sau. Khi không phanh van 1
luôn ở trạng thái mở.
Khi người lái đạp phanh tại xi lanh chính sẽ có áp suất p, áp suất này sẽ tác
động lên hai piston 2, 3. Hai piston này có đường kính phải chọn thích hợp, ứng với
một tải trọng nhất định piston 3 phải xuống trước để đóng van 1 lại, làm giới hạn sự
tăng áp suất vào các xi lanh ở các bánh xe sau. Sự phối hợp của hai lò xo L x1, Lx2 và
hai piston 2, 3 phải đúng ở một thời điểm nhất định với tải trọng nhất định.

16
Trường ĐHNN Hà Nội

16
Khoa Cơ điện


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Tiến Mạnh - Lớp CKĐL2 - HĐ

Khi đạp vào bàn đạp phanh áp suất trong xi lanh chính tăng lên đến một giá trị
nhất định, áp suất chất lỏng chỉ tác động lên piston 2 (vì van 1 đã đóng). Áp lực này
thông qua piston, đòn trung gian, thắng lực lò xo L x2 tác dụng lên piston 3 di chuyển
lên trên làm cho van 1 mở ra. Do đó áp suất chất lỏng ở bánh xe sau tăng lên nhưng
tăng chậm hơn so với ở xi lanh chính. Sự tăng chậm hơn này làm cho các bánh xe
sau không bị trượt lê khi các bánh xe trươc đã dừng lại.
p
1

ra c¸c b¸nh xe truíc

1

p
Tï xi lanh chÝnh tíi

2

ra c¸c b¸nh xe sau
p

3

2

4

1 - Van cắt;
2,3 - Piston;

5

4 - Xi lanh;
5 - Đòn nối;
6 - Con trượt;

6

Hình1.14 Sơ đồ bộ điều hoà áp suất bằng thuỷ lực

1.3. Hệ thống ABS
1.3.1. Cơ sở lý thuyết
Trên ôtô có trang bị hệ thống phanh nhằm mục đích giảm vận tốc hoặc dừng
hẳn xe khi cần thiết. Lúc đó người lái giảm lượng nhiên liệu cung cấp vào động cơ,
đồng thời đạp phanh để hãm xe lại. Nhờ hệ thống phanh người lái có thể nâng cao
vận tốc chuyển động trung bình của ôtô mà vẫn đảm bảo an toàn khi chuyển động.
Do vận tốc chuyển động của xe ngày càng cao nên việc đi sâu nghiên cứu hoàn
thiện sự làm việc của hệ thống phanh nhằm tăng tính hiệu quả khi phanh là cấp
thiết. Như ta đã biết, khi người lái xe tác dụng lực vào bàn đạp phanh thì ở cơ cấu
phanh sẽ tạo ra mômen ma sát giữa má phanh với tang trống hay đĩa phanh và được
gọi là mômen phanh Mp nhằm hãm bánh xe lại, lúc đó tại vị trí bánh xe tiếp xúc với

17
Trường ĐHNN Hà Nội

17
Khoa Cơ điện


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Tiến Mạnh - Lớp CKĐL2 - HĐ

mặt đường xuất hiện phản lực tiếp tuyến P p ngược chiều với chuyển động của xe.
Phản lực này được gọi là lực phanh và xác định theo biểu thức:

P=
p

M
r

p

(5-1)

b

Trong đó:
Mp - Mômen phanh tác dụng lên bánh xe
Pp - Lực phanh tác dụng tại điểm tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đường

rb - Bán kính làm việc của bánh xe
Lực phanh lớn nhất bị giới hạn bởi lực bám của bánh xe với mặt đường P ϕ tức
phụ thuộc vào điều kiện bám giữa bánh xe với mặt đường và phản lực pháp tuyến
giữa bánh xe với mặt đường và được thể hiện qua biểu thức:
Ppmax = Pϕ = Zb.ϕ

(5-2)

Trong đó:
Ppmax – Lực phanh cực đại có thể sinh ra từ khả năng bám của bánh xe
với mặt đường.
Pϕ - Lực bám giữa bánh xe với mặt đường
Zb – Phản lực pháp tuyến tác dụng lên bánh xe
Ta đã biết trong hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực có bộ điều hoà thì điều
kiện phanh có hiệu quả và ổn định là:
Lực cản trong cơ cấu phanh < Lực cản giữa lốp và mặt đường
Trong quá trình phanh ôtô, mômen phanh sinh ra ở cơ cấu phanh tăng lên
làm lực cản trong cơ cấu phanh tăng theo, đến một lúc nào đấy lực cản trong cơ cấu
phanh sinh ra sẽ lớn hơn lực cản lốp sẽ dẫn đến sự trượt lê bánh xe. Khi bánh xe bị
trượt lê hoàn toàn thì hệ số bám ϕ có giá trị thấp nhất. Theo biểu thức (1-2) thì khi
bánh xe bị trượt lê hoàn toàn thì lực phanh sinh ra giữa bánh xe và mặt đường là
nhỏ nhất, dẫn đến hiệu quả phanh thấp nhất. Không những thế, nếu các bánh xe
trước bị trượt lê sẽ làm cho hệ số bám dọc ϕx giảm đồng thời làm cho hệ số bám
ngang ϕy giảm khi đó mất bánh trước sẽ không có khả năng dẫn hướng vì thế đầu xe
sẽ chuyển động theo lực quán tính hoặc độ nghiêng của mặt đường, còn nếu các
bánh xe sau bị trượt lê thì xe sẽ bị trượt ngang theo về bên trái hoặc bên phải theo
độ nghiêng của mặt đường và xe sẽ có xu hướng quay ngoắt vòng tròn khi lực quán
tính đẩy trọng tâm về phía trước và tâm quay là bánh xe trước có hệ số bám lớn.

18

Trường ĐHNN Hà Nội

18
Khoa Cơ điện


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Tiến Mạnh - Lớp CKĐL2 - HĐ

Nếu tất cả các bánh xe bị trượt lê thì xe sẽ mất hoàn toàn tính ổn định. Khi đó xe sẽ
bị văng theo lực quán tính hoặc do độ nghiêng của mặt đường.
Hệ số bám này được xác định bằng thực nghiệm bánh xe đang chuyển động
bị hãm cứng hoàn toàn, nghĩa là bánh xe bị trượt lê 100%.
Trên thực tế, hệ số bám của bánh xe ôtô với mặt đường ngoài việc phụ thuộc
vào loại đường và tình trạng mặt đường mà còn phụ thuộc khá nhiều bởi độ trượt
của bánh xe tương đối với mặt đường trong quá trình phanh.
Trên hình (5-1) chỉ ra mối quan hệ giữa hệ số bám dọc ϕx và hệ số bám
ngang ϕy của bánh xe với mặt đường theo độ trượt ngang tương đối λ giữa bánh xe
và mặt đường.
Độ trượt tương đối λ của bánh xe với mặt đường được xác định theo biểu thức:

λ=

v − ω .r
v
b

b

Trong đó:
v - Vận tốc của ôtô
ωb - Vận tốc góc của bánh xe khi phanh
rb - Bán kính làm việc của bánh xe

Hình 1.15: Sự thay đổi hệ số bám dọc ϕ x và hệ số bám ngang ϕ y theo
độ trượt tương đối λ của bánh xe với mặt đường khi phanh
Từ hình 5.1 ta thấy rằng hệ số bám dọc có giá trị cực đại ϕxmax ở giá trị độ
trượt tối ưu λo . Thực nghiệm chứng tỏ thấy rằng giá trị λo thường nằm trong giới

19
Trường ĐHNN Hà Nội

19
Khoa Cơ điện


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Tiến Mạnh - Lớp CKĐL2 - HĐ

hạn 15 ÷ 30%. Ở giá trị độ trượt tối ưu không những đảm bảo hệ số bám dọc có giá
trị cực đại mà hệ số bám ngang cũng có giá trị khá cao. Như vậy nếu giữ cho quá
trình phanh xảy ra ở độ trượt của bánh xe là λo thì sẽ đạt được lực phanh cực đại
Ppmax = ϕxmax.Zb nghĩa là hiệu quả phanh sẽ cao nhất và đảm bảo tính ổn định và tính
dẫn hướng khi phanh. Giải pháp tiên tiến nhất hiện nay để đảm bảo mối quan hệ trên
khi phanh là hệ thống phanh có sự trợ giúp của hệ thống chống bó cứng bánh xe
(ABS). Như vậy chức năng cơ bản của hệ thống phanh có trang bị ABS là giữ cho
các bánh xe trong quá trình phanh ở độ trượt thay đổi trong một giới hạn hẹp quanh
giá trị λo, do đó đảm bảo hiệu quả phanh cao nhất đồng thời đảm bảo tính ổn định

hướng và tính dẫn hướng khi phanh đặc biệt ở tốc độ cao và trên đường có hệ số bám
thấp. Để giữ cho các bánh xe làm việc ở vùng độ trượt quanh giá trị λo trong giới hạn
hẹp và không dẫn tới hiện tượng hãm cứng bánh xe khi phanh thì phải điều chỉnh áp
suất môi chất (dầu hoặc khí) dẫn đến các cơ cấu phanh vì vậy hệ thống ABS điều
khiển chống bó cứng các bánh xe trên cơ sở điều khiển áp suất môi chất dẫn động
đến các bánh xe, đó cũng chính là chức năng cơ bản của hệ thống ABS.
Sự khác nhau về tỷ lệ giữa tốc độ của xe và tốc độ của các bánh xe được gọi là
“hệ số trượt”. Khi sự chênh lệch giữa tốc độ của xe và tốc độ của các bánh xe trở nên quá
lớn, sự quay trượt sẽ xảy ra giữa các lốp và mặt đường. Điều này cũng tạo nên ma sát và
cuối cùng có thể tác động như một lực phanh và làm chậm tốc độ của xe.

Hình 1.16: Đặc tính trượt tương ứng với các loại đường khác nhau

20
Trường ĐHNN Hà Nội

20
Khoa Cơ điện


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Tiến Mạnh - Lớp CKĐL2 - HĐ

Mối quan hệ giữa lực phanh và hệ số trượt có thể hiểu rõ hơn qua đồ thị ở
trên. Lực phanh không tỷ lệ với hệ số trượt, và đạt được cực đại khi hệ số trượt nằm
trong khoảng 10-30%. Vượt quá 30%, lực phanh sẽ giảm dần. Do đó, để duy trì
mức tối đa của lực phanh cần phải duy trì hệ số trượt trong giới hạn 10-30% ở mọi
thời điểm.
Các cơ cấu chống hãm cứng bánh xe hiện nay thường được sử dụng nguyên

lý điều chỉnh áp suất trong dẫn động phanh theo gia tốc chậm dần của bánh xe được
phanh.
a)

b)

c)

Hình 1.17: Sự thay đổi mô men phanh (a), áp suất dẫn động phanh (b),
gia tốc bánh xe (c)
Trên (hình 1.17) trình bày đồ thị chỉ sự thay đổi của một số thông số của cơ
cấu phanh và chuyển động của bánh xe khi có trang bị cơ cấu ABS. Khi tác động
lên bàn đạp phanh thì áp suất dẫn động tăng lên, nghĩa là mô men phanh M p tăng
lên làm tăng giá trị gia tốc chậm dần của bánh xe và làm tăng độ trượt của nó. Sau
khi vượt qua điểm cực đại trên đường cong φx = f(λ) thì gia tốc chậm dần của bánh
xe bắt đầu tăng đột ngột. Điều này báo hiệu bánh xe có xu hướng bị hãm cứng. Giai
đoạn này của quá trình phanh có ABS sẽ ứng với các đường cong (0-1) trên (hình
1.17 a, b, c). Giai đoạn này gọi là pha I (pha bắt đầu phanh hay pha tăng áp suất
trong dẫn động phanh).
Bộ điều khiển của cơ cấu ABS lúc này sẽ ghi lại gia tốc tại thời điểm 1 đạt
giá trị tới hạn (đoạn C1 trên hình c ) và ra lệnh cho bộ chấp hành thủy lực phải giảm
áp suất trong dẫn động phanh. Sự giảm áp suất được bắt đầu với độ chậm trễ nhất
định do đặc tính của cơ cấu. Quá trình diễn biến từ điểm 1 đến điểm 2 được gọi là
pha II (pha giảm áp suất trong dẫn động phanh). Gia tốc của bánh xe lúc này giảm

21
Trường ĐHNN Hà Nội

21
Khoa Cơ điện

Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Tiến Mạnh - Lớp CKĐL2 - HĐ

dần và tại điểm 2 gia tốc tiến dần đến giá tri 0. Giá trị gia tốc lúc này tương ứng với
đoạn C2 trên hình c. Sau khi đạt giá trị này, bộ điều khiển ra lệnh cho bộ chấp hành
ổn định áp suất trong dẫn động. Lúc này bánh xe sẽ tăng tốc trong chuyển động
tương đối và vận tốc của bánh xe tiến gần đến vận tốc của ô tô, nghĩa là độ trượt sẽ
giảm và như vậy hệ số bám dọc φx tăng lên (đoạn 2-3). Giai đoạn này gọi là pha III (
pha giữ áp suất ổn định ).
Bởi vì mô men phanh trong thời gian này được giữ cố định cho nên gia tốc
chậm dần cực đại của bánh xe trong chuyển động tương đối sẽ phát sinh tương ứng
với lúc hệ số bám dọc đạt giá tri cực đại. Gia tốc cực đại này được chọn làm thời
điểm phát lệnh và tương ứng với đoạn trên (hình c). Lúc này bộ điều khiển ghi lại
giá trị của gia tốc này và gia lệnh cho bộ chấp hành tăng áp suất dẫn động phanh.
Như vậy sau điểm 3 lại bắt đầu pha I của chu kỳ làm việc tiếp theo của cơ
cấu ABS. Từ lập luận trên thấy rằng cơ cấu ABS điều khiển momen phanh thay đổi
theo chu kỳ khép kín 1-2-3-1 (hình a ), lúc đó bánh xe làm việc ở vùng có hệ số
bám dọc cực đại φxmax và hệ số bám ngang φy cũng có giá trị cao.

Hình 1.18: Sự thay đổi tốc độ góc ωb của bánh xe,
vận tốc v, độ trượt λ theo thời gian t
Trên hình 1.18 trình bày đồ thị sự thay đổi tốc độ góc ω b của bánh xe, tốc độ
ô tô và độ trượt bánh xe theo thời gian khi phanh trên xe có trang bị cơ cấu ABS.
Từ đồ thị ta thấy rằng trong quá trình phanh có cơ cấu chống hãm cứng bánh xe,

22
Trường ĐHNN Hà Nội

22
Khoa Cơ điện


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Tiến Mạnh - Lớp CKĐL2 - HĐ

vận tốc góc của bánh xe thay đổi theo chu kỳ, còn độ trượt λ dao đông trong một
giới hạn hẹp quanh giá trị độ trượt tối ưu λo.
1.3.2. Nguyên lý cấu tạo, hoạt động của hệ thống phanh có trang bị ABS
Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống ABS trong dẫn động thuỷ lực trên
ôtô được thể hiện trên hình 1.19

Hình 1.19: Sơ đồ cấu tạo hệ thống ABS dẫn động thủy lực trên ô tô
1.3.2.1. Cấu tạo
Hệ thống phanh ABS có các bộ phận chính sau đây:
ECU điều khiển trượt: Bộ phận này xác định mức trượt giữa bánh xe và mặt
đường dựa vào các tín hiệu từ các cảm biến và điều khiển bộ chấp hành của phanh.
Gần đây, một số kiểu xe có ECU điều khiển trượt lắp trong bộ chấp hành của
phanh.

23
Trường ĐHNN Hà Nội

23
Khoa Cơ điện

Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Tiến Mạnh - Lớp CKĐL2 - HĐ

Bộ chấp hành của phanh: Bộ chấp hành của phanh điều khiển áp suất thuỷ
lực của các xilanh ở bánh xe bằng tín hiệu ra của ECU điều khiển trượt.
Cảm biến tốc độ: Cảm biến tốc độ phát hiện tốc độ của từng bánh xe và
truyền tín hiệu đến ECU điều khiển trượt.
Ngoài ra, trên táp lô điều khiển còn có:
-

Đèn báo táp-lô

-

Công tắc đèn phanh

-

Cảm biến giảm tốc

1.3.2.2. Nguyên lý hoạt động cơ bản của hệ thống ABS
Cảm biến tốc độ ở mỗi bánh xe sẽ truyền thông tin về tốc độ góc của bánh
xe tương ứng về hộp điều khiển phanh ABS (ECU ABS), ECU căn cứ vào thông tin
được truyền từ các cảm biến bánh xe sẽ xác định được tình trạng của các bánh xe
bằng một trương trình đã được lập trình và cài đặt trong hộp ABS ECU. Khi ABS
ECU nhận thấy cần phải can thiệp (bánh xe đang có hiện tượng bị trượt lết ) thì
ABS ECU sẽ đưa ra tín hiệu để điều khiển bộ chấp hành là các van điện đóng, mở
hoặc chế độ giữ để cung cấp áp suất dầu tối ưu cho mỗi xi lanh phanh bánh xe để
đảm bảo hiệu quả phanh là tốt nhất.

Khi có sự tác động của ABS, bộ chấp hành hoạt động theo 3 chế độ khác
nhau:
- Chế độ giảm áp:
ECU đặt van điện ở chế độ giảm áp theo mức độ giảm tốc của bánh xe, vì
vậy giảm áp suất dầu trong xy lanh của mỗi xi lanh phanh bánh xe. Sau khi áp suất
giảm, ECU chuyển van điện sang chế độ "giữ " để theo dõi về sự thay đổi
về tốc độ của bánh xe. Nếu ECU thấy rằng áp suất dầu cần giảm hơn nữa nó sẽ lại
giảm áp suất dầu.
- Chế độ giữ và tăng áp:

24
Trường ĐHNN Hà Nội

24
Khoa Cơ điện


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Tiến Mạnh - Lớp CKĐL2 - HĐ

Khi áp suất dầu bên trong xilanh bánh xe giảm (Sau chế độ giảm áp). Nó cho
phép bánh xe gần bị bó cứng lại tăng tốc độ. Tuy nhiên, nếu áp suất dầu giảm lực
phanh tác dụng bánh xe sẽ giảm nhiều. Để tránh hiện tượng này ECU liên tục đặt
van điện ở các chế độ "Tăng áp " và chế độ "Giữ ".
Khi áp suất dầu trong xi lanh bánh xe tăng từ từ bởi ECU (Sau chế độ giữ và
tăng áp) bánh xe có xu hướng lại bị bó cứng. Vì vậy, ECU lại chuyển các van điện
đến chế độ "Giảm áp " để giảm áp suất dầu bên trong xi lanh bánh xe.
Chu kỳ của các giai đoạn diễn ra rất nhanh, có thể lên đến 5 đến 15 lần trong
một giây.

1.3.3. Cấu tạo các bộ phận chủ yếu của hệ thống ABS
1.3.3.1. Cảm biến tốc độ bánh xe
- Nhiệm vụ: Cảm biến tốc độ bánh xe có nhiệm vụ cơ bản là biến chuyển
động quay của bánh xe tương ứng thành tín hiệu điện áp xoay chiều có tần số tỉ lệ
thuận với tốc độ quay của bánh xe.
- Cấu tạo: Cảm biến tốc độ bánh xe trước và sau bao gồm một nam châm
vĩnh cửu để từ hoá cuộn dây, cuộn dây dùng để phát dòng điện xoay chiều và một
lõi từ. Vị trí lắp cảm biến tốc độ hay rôto cảm biến cũng như số lượng cảm biến
thay đổi theo kiểu xe.
Hình vẽ dưới đây chỉ ra vị trí của cảm biến và rô to cảm biến. Rôto cảm biến
là một đĩa mép ngoài có răng và các răng cách đều nhau. Đĩa được lắp chặt với
moay ơ bánh xe do vậy nó sẽ quay cùng với moay ơ bánh xe

25
Trường ĐHNN Hà Nội

25
Khoa Cơ điện