Hệ thống phanh abs trên ôtô co1

Hệ thống phanh abs trên ôtô con
• Ngày đăng : 05-12-2009
• Cập nhật :

• Rating:
()
• 19 Views and 0
Replies


Hệ thống phanh ABS và các liên hợp:
Hệ thống ABS gọi theo các chữ viết tắt của tiếng Anh: “Anti-Lock Brake System” và
được hiểu là thiết bị chống trượt lết bánh xe khi phanh. Ngày nay thiết bị này đã
được tích hợp chức năng của ABS với khả năng chống trợt quay bánh xe chủ động
(Acceleration Slip Control: ASR), khả năng ổn định động học của ôtô (Vehicle
Stability Control: VSC) khi sử dụng.
Hệ thống ABS bắt đầu được bố trí ở tất cả các bánh xe vào năm 1971, chế tạo hàng
loạt năm 1978, sau đó hoàn thiện theo hướng điều khiển kỹ thuật số vào năm 1984
và từ sau năm 1992 một số quốc gia phát triển đã coi ABS là một hệ thống phanh
tiêu chuẩn bắt buộc của ôtô con.
Hiện nay hệ thống ABS được tổ hợp từ các kết cấu: cơ khí, thủy lực, điện tử, với kỹ
thuật tự động điều chỉnh “Cơ – điện tử” dùng cho hệ thống phanh. Trên cơ sở của
hệ thống ABS bố trí trên ôtô đã hình thành các liên hợp điều chỉnh khác nhằm hoàn
thiện tính chất động học và động lực học. Tùy theo đặc điểm sử dụng và yêu cầu,
hệ thống ABS và các liên hợp điều chỉnh có mức độ phức tạp khác nhau.
Mô tả về quá trình hoàn thiện và phát triển hệ thống phanh ABS và các liên hợp
trên ôtô con có thể trình bày qua hình duới đây
Quá trình hoàn thiện và phát triển hệ thống phanh ABS và các liên hợp trên ôtô con
Các chữ viết tắt trên hình có ý nghĩa sau:
ASR: Thiết bị chống trượt quay bánh xe, thiết bị là một phần của hệ thống TRC
(Traction Control) dùng để điều khiển lực kéo trên các bánh xe chủ động của ôtô.

ESP: Electronic Stability Program – Chương trình kiểm soát ổn định động học của
ôtô. Chương trình là một phần của hệ thống VSC, được dùng để kiểm soát khả năng
ổn định hướng của ôtô khi phanh, khi đi trên đường vòng hay chuyển động thẳng
gặp ngoại lực ngẫu nhiên tác động.
SBC: Sensoelectric Braking Control – Hệ thống phanh thủy lực điện tử, được bố trí
theo sự mở rộng kiểm soát nhờ các cảm biến và chương trình điều khiển thích hợp
của ôtô con.
EHB: Electrohydraulic brake – Hệ thống phanh thủy lực điện tử là một phân khúc
của hệ thống phanh điện tử có sự hỗ trợ của hệ thống thủy lực.
BBW: Brake – By – Wirre – Hệ thống phanh điện là một phân khúc của hệ thống
phanh điện tử không có sự hỗ trợ của hệ thống thủy lực.
Nội dung kỹ thuật của các hệ thống này sẽ được lần lượt trình bày tiếp sau.
Mục đích cơ bản của việc bố trí thiết bị ABS trên ôtô:
Khả năng điều khiển ôtô nói chung và trong trạng thái phanh nói riêng bị giới hạn
bởi giá trị các lực truyền giữa bánh xe và mặt đường. Giải quyết hoàn thiện chất
lượng lực truyền này trong các trạng thái mặt đường và điều khiển khác nhau là
một nhiệm vụ được thực hiện bởi ABS và các liên hợp. Phương pháp được lựa chọn
trong kết cấu là sử dụng các tổ hợp tự động điều chỉnh cơ điện tử (Mechatronic)
trên cơ sở của hệ thống phanh ôtô.
Hệ thống ABS được sử dụng để duy trì khả năng không bó cứng bánh xe trong các
trạng thái phanh ngặt với các mục đích:
- Giữ ổn định hướng chuyển động của xe khi phanh trên đường vòng, hay trên
đường có trạng thái khác nhau. Với ôtô không bố trí ABS các bánh xe có thể bị khóa
cứng và gây xoay thân xe. Với ôtô bố trí ABS khi phanh ôtô sẽ chuyển động ổn định
đến khi nào dừng lại, kể cả khi hoạt động trên đường cong, hoặc trên nền đường có
trạng thái khác nhau.
- Duy trì khả năng điều khiển ôtô bằng vành lái.
- Tạo điều kiện rút ngắn quãng đường phanh đặc biệt khi sử dụng ở đường tốt, vận
tốc cao.
CÁC SƠ ĐỒ BỐ TRÍ ABS TRÊN ÔTÔ CON NGÀY NAY

1. Các loại dẫn động phanh thủy lực:


“tăngđem” với các sơ đồ kết cấu dẫn động phanh cơ bản sau:
- Bố trí dẫn động độc lập cho từng cầu (kiểu T);
- Bố trí dẫn động chéo (kiểu K).
Trên cơ sở của hai dạng, hình thành các cấu trúc ABS khác nhau, với việc bố trí cụm
van điều chỉnh áp suất đặt trên các mạch dẫn động phanh khác nhau. Tùy thuộc
vào mức độ phức tạp yêu cầu các cấu trúc ABS sẽ có các kết cấu bố trí khác nhau.
2. Các cấu trúc điều khiển hệ thống ABS:
Trong các chương trình thiết lập của ECU-ABS, các môđun điều khiển áp suất có liên
quan trong hệ thống với nhau. Tùy thuộc vào loại cảm biến, thiết lập chương trình
điều khiển có thể phân chia ra một số nguyên tắc điều khiển khác nhau: điều khiển
theo điều kiện bám thấp “SL”, điều khiển độc lập từng bánh xe “IR”, điều khiển độc
lập cải biên “IRM”.
Các khái niệm điều khiển này gắn liền với khả năng đảm bảo hiệu quả phanh và
tránh quay thân xe khi phanh như đã trình bày.
Hiệu quả làm việc của hệ thống phanh ABS phụ thuộc vào sự làm việc của tất cả
các bánh xe, trước hết phụ thuộc vào các cấu trúc bố trí ABS trên các mạch dẫn
động phanh cơ bản của ôtô. Các mạch dẫn động phanh có điều chỉnh áp suất trong
hệ thống ABS phụ thuộc vào kết cấu dẫn động phanh cơ sở, yêu cầu của phương
pháp điều chỉnh áp suất đối với các bánh xe và số lượng kênh điều chỉnh, cảm biến
tốc độ bánh xe.
a. Loại có 4 cảm biến – 4 kênh điều khiển, kiểu dẫn động T:
Các bánh xe cầu trước, cầu sau được điều khiển độc lập (hình 2.1) nhờ các cảm
biến và van điều khiển áp suất độc lập “IR/IR”. Do điều khiển riêng rẽ cho từng
bánh xe nên tạo được hiệu quả phanh cao, các bánh xe dẫn hướng dễ dàng điều
khiển hướng chuyển động. Cấu trúc phù hợp với ôtô con thường xuyên sử dụng ở
vận tốc cao, trên nền đường tốt, đồng nhất.
Tuy nhiên, khi đi trên nền đường có hệ số bám khác nhau, lực phanh sinh ra không

bằng nhau giữa bánh xe trái và phải, sẽ xuất hiện mômen quay thân xe xung quanh
trục đứng lớn, các lực bên ở các bánh xe khác nhau nhiều. Việc xuất hiện lực bên
đồng thời xảy ra góc lệch bên bánh xe, kết quả có thể làm xấu ổn định hướng
chuyển động.
Trong sơ đồ cho phép ứng dụng với các phương pháp bố trí truyền lực với ký hiệu
được ghi:
- Động cơ đặt trước, cầu trước chủ động (Front engine, Front drive – FF);
- Động cơ đặt trước, có cầu sau chủ động (Front engine, Rear drive – FR)
Với cấu trúc FF, trọng lượng xe được đặt lớn hơn ở trên các cấu trước, khi phanh tải
trọng của xe tăng ở phía trước và tải trọng phanh bố trí cho cầu trước chiến khoảng
70% lực phanh của toàn xe. Điều này có nghĩa rằng: hầu hết năng lượng phanh tập
trung trên cầu trước và cần đạt đến giá trị hệ số bám dọc lớn nhất khi ABS hoạt
động, do vậy trên các bánh xe cầu trước sử dụng điều khiển độc lập là cần thiết.
Loại ABS điều khiển riêng rẽ ở trên tuy không hoàn toàn tối ưu về tính ổn định
hướng khi phanh, nhưng được sử dụng với các hệ thống có ABS và liên hợp điều
khiển (sẽ trình bày ở các phần sau).
b. Loại có 4 cảm biến – 3 kênh điều khiển dẫn động T:
Loại có 4 cảm biến – 3 kênh điều khiển được sử dụng phổ biến trên xe có ABS đơn
giản với 3 cấu trúc như trên hình 2.2.
Cấu trúc (2+1): Các bánh xe cầu trước điều khiển độc lập, các bánh xe cầu sau sử
dụng hai cảm biến riêng rẽ nhưng chỉ có một van điều khiển chung. Các bánh xe
của cầu sau được điều khiển chung theo tín hiệu trượt từ bánh xe có hệ số bám
thấp hơn (điều khiển chung cả hai bánh xe bởi mạch logic “điều khiển SL”). Cấu
trúc này giảm được sự xoay thân xe, nâng cao khả năng tiếp nhận lực bên ở cầu
sau.
Cấu trúc (1+2): Các bánh xe cầu trước sử dụng hai cảm biến riêng nhưng có một
van điều khiển chung, làm việc theo “điều khiển SL”, các bánh xe của cầu sau điều
khiển độc lập “IR”.
c. Loại có 3 cảm biến – 3 kênh điều khiển, kiểu dẫn động T:
Loại 3 cảm biến – 3 kênh điều khiển trình bày trên hình 2.3.

Cấu trúc (2+1) dùng trên xe cấu trúc FR. Hai bánh xe trước được điều khiển độc lập
cải biên (IRM”. Khi phanh trên nền đường có hệ số bám khác nhau, các bánh xe
được điều khiển độc lập đảm bảo khả năng tiêu hao lớn động năng của ôtô, mặt
khác do sự tăng tải nên mômen phanh tại bánh xe cầu trước có hệ số bám cao tăng
chậm, giúp cho người lái có đủ thời gian để điều khiển các bánh xe dẫn hướng phù
hợp với sự điều chỉnh trên vành lái. Cầu sau chủ động có một cảm biến đặt ở truyền