CÂU HỎI ÔN TẬP MÔN: ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG HỆ THỐNG PHANH (1TC)

CÂU HỎI ÔN TẬP
MÔN: ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG HỆ THỐNG PHANH (1TC)
Câu 1. Xây dựng phương trình biểu diễn mối quan hệ giữa áp suất trong các dòng dẫn
động phanh và các thông số liên quan, phụ thuộc vào điều kiện đường xá và tải trọng
của ô tô (như: ϕ, ma, a, b, hg).
Các ý cần trả lời:
1/ Bởi vì mômen phanh sinh ra tỉ lệ thuận với áp suất của vật thể làm việc trong
các dòng dẫn động, nên đối với mỗi cơ cấu phanh có thể viết:
Mp1 (2) = K1 (2) (p1 (2) - p01 (2))
(1.1)
Trong đó:
Mp1(2)
- Mômen phanh do mỗi cơ cấu phanh của cầu trước hoặc sau sinh
ra.
K1(2)
- Hệ số hằng số phụ thuộc các thông số của cơ cấu phanh
p1(2)
- Áp suất vật thể làm việc (không khí nén trong bầu phanh hay chất
lỏng trong xi lanh bánh xe) tương ứng với các cầu trước hoặc sau.
p01(2)
- Áp suất không khí hay chất lỏng cần thiết để dịch chuyển các guốc
phanh ép sát vào trống phanh.
2/ Mỗi cầu bất kỳ có hai cơ cấu phanh, nên:

( )

=

2.

( )

=

2.

( )

( )

−

( )

(1.2)

Ở đây:
Mp1(2) - Mô men phanh của 1 cơ cấu phanh cầu trước hoặc sau.
3/ Điều kiện phanh hiệu quả nhất là lúc phanh ngặt tất cả các bánh xe đồng thời
bị hãm cứng và lực phanh đạt giá trị cực đại bằng lực bám, tức là:

Pp1 = ϕZ1 , Pp 2 = ϕZ 2

Hay:

= ,

=

(1.3)

ϕ
- Hệ số bám;
Z1, Z2 - Phản lực pháp tuyến tác dụng lên các bánh xe cầu trước
và sau của ô tô khi phanh và được xác định theo công thức:
Trong đó:

=
=

.
.

+ ϕ. ℎ
!
" − ϕ. ℎ
!

(1.4)

1


4/ Thay (1.2) và (1.4) vào (1.3) ta được:

=

=

2.

1

1

".

−

01

+ ϕ. ℎ

2.

2

".

2

−

02

" − ϕ. ℎ

.!
.

=

%

.!
.

(1.5)

=
%

5/ Từ hai phương trình (1.5) ta có thể xác định giá trị các áp suất tương ứng trong
các dòng dẫn động phanh (phụ thuộc vào điều kiện đường xá và tải trọng của ô tô):

'

'

=
=

".

.

%.

2
". .

+ ϕ. ℎ

ϕ
1. !

% . ϕ " − ϕ. ℎ

2

2. !

+

01

(1.6)
+

02

Ở đây: p'1 và p'2 - Áp suất của vật thể làm việc (khí nén hoặc chất lỏng) tương
ứng với thời điểm bắt đầu hãm cứng các bánh xe.

2


Câu 2. Trình bày cấu tạo và nguyên lý làm việc của bộ điều chỉnh lực phanh trên hình
vẽ dưới đây:

Các ý cần trả lời:
Cấu tạo:

1/ Trên hình vẽ là sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của bộ điều chỉnh loại tia
dùng cho dẫn động thuỷ lực;
2/ Vỏ bộ điều chỉnh được bắt chặt trên khung xe. Bên trong có piston 2 (đường
kính d) và piston 3 (đường kính D), phía dưới nối với đòn 4;
3/ Gối đỡ 5 liên kết với dầm cầu qua hệ thống đòn và dịch chuyển vị trí theo sự
thay đổi độ võng của hệ thống treo gây ra do sự thay đổi tải trọng.
4/ Ở đầu vào của bộ điều chỉnh có áp suất p1 luôn luôn bằng áp suất trong xi lanh
chính. Ở đầu ra là áp suất điều chỉnh p2 nối với dòng dẫn động phanh các bánh sau.
Nguyên lý làm việc:
5/ Khi ở đầu vào có một áp suất nhỏ nào đó thì piston 3 hạ xuống và van 1 đóng
lại. Phương trình cân bằng hệ thống lúc đó có dạng:
(2.1)
( F2 p2 - T2) (lđ - lx) = ( F1p1 - T1) lx
Ở đây:

F1, F2
: Diện tích tiết diện các piston tương ứng
T1 , T2
: Lực các lò xo
lđ
: Chiều dài đòn 4
lx
: Cánh tay đòn thay đổi theo vị trí của gối 5.
lx
= i thì sau khi biến đổi, biểu thức (2.1) sẽ có dạng:
6/ Nếu ký hiệu
(ld − l x )
F2p2 = iF1p1 + (T2 - iT1)
(2.2)
7/ Từ phương trình (2.2), rõ ràng rằng: nếu ta chọn các thông số của lò xo và các

thông số hình học của bộ điều chỉnh, sao cho (T2 - iT1) = 0, thì:
3


p2 =

iF1
iF
p1 hay p 2 = K α p1 với K α = 1
F2
F2

(2.3)

Tức là đặc tính có dạng tuyến tính - dạng tia, mà góc nghiêng của nó phụ thuộc
đại lượng i =

lx
(ld − l x ) , mà lx thay đổi phụ thuộc vị trí của gối đỡ 5, vị trí của 5 lại

thay đổi theo tải trọng tác dụng lên cầu, do đó i và bởi vậy góc nghiêng của đặc tính
điều chỉnh cũng sẽ thay đổi theo sự thay đổi của tải trọng.
p2
K3
K2
K1

0

p1

4


Câu 3. Trình bày cấu tạo và nguyên lý làm việc của bộ điều chỉnh lực phanh trên hình
vẽ dưới đây:

Các ý cần trả lời:
Cấu tạo:
1/ Trên hình vẽ là sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của bộ điều chỉnh áp suất
với thời điểm làm việc thay đổi loại van bi, dùng cho dẫn động thuỷ lực;
2/ Vỏ bộ điều chỉnh được bắt chặt trên khung xe. Bên trong có piston bậc 1 (phần
trên có đường kính D, phần dưới có đường kính d). Bên trong piston lại có van bi 2;
3/ Piston được nối với dầm cầu nhờ dẫn động đàn hồi. Vì thế, piston sẽ chịu tác
dụng của lực Q (hướng từ dưới lên), có giá trị tỉ lệ thuận với biến dạng của hệ thống
treo, tức là tải trọng;
4/ Đầu vào của bộ điều chỉnh nối với xi lanh chính, nên luôn có áp suất pt (áp
suất dòng trước). Đầu ra là áp suất điều chỉnh p2 nối với dòng dẫn động phanh các bánh
sau.
Nguyên lý làm việc:
5/ Nếu bỏ qua ảnh hưởng của lò xo 4 (của van 2), thì phía trên piston 1 chịu tác
dụng của áp suất chất lỏng ps còn phía dưới chịu tác dụng của áp suất pt, lực lò xo 3
(Flx) và lực Q tỷ lệ với biến dạng của hệ thống treo. Lực Flx, Q và diện tích làm việc
của piston được chọn như thế nào để đảm bảo các điều kiện sau:
- Khi pt < p t (A)
: Piston được giữ ở vị trí trên - ứng với van 2 mở.
- Khi pt = p t ( A)_
: Piston ở trạng thái cân bằng không ổn định, lúc này bộ điều
chỉnh bắt đầu làm việc.

5


6/ Khi pt > p t ( A)
: Piston dịch chuyển xuống vị trí dưới. Lúc này van 2 đóng,
quan hệ giữa các áp suất phía trên và dưới piston được xác định qua điều kiện cân bằng
của piston:
Từ đó suy ra:

4 (Q + Flx) + ptΠ(D2 - d2) = psΠD2

p s = pt

(D

)

(Flx + Q )
−d2
+
4
D2
πD 2

2

(3.1)

7/ Quan hệ (3.1) nhận được chính là phương trình đường thẳng có dạng:
(( )* )

(, /0)

là hệ số góc; = 4 -.
là tung độ gốc.
(
1(
Hệ số góc a bằng hằng số, còn tung độ gốc thì thay đổi theo giá trị lực Q, tức là thay
đổi theo tải trọng. Vì thế đặc tính có dạng:

ps = a.pt + b. Trong đó: " =

Câu 4: Chức năng nhiệm vụ của hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh
(ABS)?
Các ý cần trả lời:
Chức năng nhiệm vụ:
1/ Các bộ điều chỉnh lực phanh, bằng cách điều chỉnh sự phân phối áp suất trong
dẫn động phanh các bánh xe trước và sau, có thể đảm bảo:
- Hoặc hãm cứng đồng thời các bánh xe (để sử dụng được triệt để trọng lượng
bám và tránh quay xe khi phanh).
- Hoặc hãm cứng các bánh xe trước, trước các bánh xe sau (để đảm bảo điều
kiện ổn định).
Tuy nhiên quá trình phanh như vậy vẫn chưa phải là có hiệu quả cao và an toàn
nhất, vì:
2/ Khi phanh ngặt, các bánh xe vẫn có thể bị hãm cứng và trượt dọc. Các bánh
xe trượt lết trên đường sẽ gây mòn lốp và giảm hệ số bám. Nghiên cứu đã cho thấy hệ
số bám dọc có giá trị cao nhất (Hình 4.1) khi bánh xe chịu lực dọc và trượt cục bộ trong
giới hạn hệ số trượt:
V − ω b rb
λ= a

100% = (15 ÷ 30)%
Va
6


Hình 4.1. Sự
thay đổi hệ số
bám dọc ϕx và
hệ số bám ngang
ϕy theo độ trượt
tương đối λ của
bánh xe.

Ở đây: Va
ωb
rb

- Tốc độ chuyển động tịnh tiến của ôtô.
- Tốc độ góc của bánh xe.
- Bán kính lăn của bánh xe.

3/ Các bánh xe bị trượt dọc hoàn toàn, còn mất khả năng tiếp nhận lực ngang và
không thể thực hiện quay vòng khi phanh trên đoạn đường cong hoặc đổi hướng để
tránh chướng ngại vật, đặc biệt là trên các mặt đường có hệ số bám thấp.
4/ Khi bị trượt dọc, bánh xe mất khả năng tiếp nhận lực ngang do lực ngang PY
sinh ra ở vết tiếp xúc rất nhỏ:
- Vẽ sơ đồ lực tác dụng lên bánh xe:
MX
Gbx

Gbx
PY

RY

RX
RZ

RZ
RX

RY

R

Hình 4.2. Sơ đồ lực tác dụng lên bánh xe.
MX- Mô men xoắn; Gbx- Trọng lượng của ô tô
tác dụng lên bánh xe; PY- Lực ngang; RZ, Rx,
RY- Các phản lực pháp tuyến, dọc và ngang.
7


- Chứng minh bánh xe mất khả năng tiếp nhận lực ngang khi bị trượt dọc:
Từ sơ đồ các lực tác dụng lên bánh xe (hình 4.2) có thể viết:
23 = 42 − 25 , khi bánh xe bị trượt dọc thì: 25 = 5 . 2 , mà giá trị lớn nhất
của hợp lực R cũng chỉ bằng lực bám, tức là: 26 = 7 . 2 . Do vậy, khi bánh xe
trượt dọc, giá trị lớn nhất mà RY có thể đạt được là: 236 = 4( 7 . 2 ) − ( 5 . 2 )
236 = 2 . 4( 7 ) − ( 5 ) , ở đây: ϕR, ϕX - Là hệ số bám giữa bánh xe với
mặt đường theo hướng lực R và hướng dọc. Nếu giả thiết ϕR ≈ ϕX, thì 236 ≈ 0. Thực
tế ϕR > ϕX nhưng không nhiều, nên 236 > 0 nhưng rất nhỏ.

5/ Vì thế, để đảm bảo đồng thời hiệu quả phanh và tính ổn định cao. Ngoài ra còn
giảm mài mòn và nâng cao tuổi thọ cho lốp, cần tiến hành quá trình phanh ở giới hạn
bắt đầu hãm các bánh xe, nghĩa là đảm bảo sao cho các bánh xe trong quá trình phanh
không bị trượt lê hoàn toàn mà chỉ trượt cục bộ trong giới hạn λ=(15÷30)%. Đó chính
là chức năng và nhiệm vụ của hệ thống chống hãm cứng bánh xe.
Câu 5: Nguyên lý làm việc của hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh
(ABS)?
Các ý cần trả lời:
1/ Vẽ sơ đồ; Giải thích sơ đồ: Hệ thống chống hãm cứng bánh xe (ABS) thực
chất là một bộ điều chỉnh lực phanh có mạch liên hệ ngược. Sơ đồ khối điển hình của
một ABS có dạng như trên hình 5.1, gồm:
- Bộ phận cảm biến 1, bộ phận điều khiển 2, bộ phận chấp hành hay cơ cấu thực
hiện 3 và nguồn năng lượng 4.
- Bộ phận cảm biến 1 có nhiệm vụ phản ánh sự thay đổi của các thông số được
chọn để điều khiển (thường là tốc độ góc hay gia tốc chậm dần của bánh xe hoặc giá
trị độ trượt) và truyền tín hiệu đến bộ phận điều khiển 2. Bộ phận 2 sẽ xử lý tín hiệu và
truyền lệnh đến cơ cấu thực hiện 3 để tiến hành giảm hoặc tăng áp suất trong dẫn động
phanh.
- Chất lỏng được truyền từ xi lanh chính (hay tổng van khí nén) 5 qua 3 đến các
xi lanh bánh xe (hay bầu phanh) 6 để ép các guốc phanh và thực hiện quá trình phanh.

8


6
1

2

3

4

5

Hình 5.1. Sơ đồ tổng quát của hệ thống chống hãm cứng bánh xe.
1- Cảm biến tốc độ; 2- Bộ phận diều khiển; 3- Cơ cấu thực hiện;
4- Nguồn năng lượng; 5- Xi lanh chính hoặc tổng van khí nén;
6- Xi lanh bánh xe hoặc bầu phanh.
2/ Vẽ sơ đồ lực, Viết phương trình cân bằng và tính gia tốc góc: Để hiểu được
nguyên lý làm việc của hệ thống chống hãm cứng bánh xe, ta khảo sát quá trình phanh
bánh xe như trên hình 5.2.

Mj = Jb(dωb/dt)
ω

Gbx
Mp

Hình 5.2. Các lực và
mô men tác dụng lên
bánh xe khi phanh.

Pϕ
Zbx

Nếu bỏ qua mô men cản lăn rất nhỏ và để đơn giản coi Zbx = const, thì phương
trình cân bằng mô men tác dụng lên bánh xe đối với trục quay của nó khi phanh, có
dạng:
dω

M p − Mϕ − Jb ( b ) = 0
(5.1)
dt
ở đây:
Mp - Mô men phanh tạo nên bởi cơ cấu phanh;
Mϕ - Mô men bám của bánh xe với đường;
Jb - Mô men quán tính của bánh xe;
ωb - Tốc độ góc của bánh xe.
9


Từ đó ta có gia tốc chậm dần của bánh xe khi phanh:

εb =

dω b ( M p − M ϕ )
=
dt
Jb

(5.2)

3/ Sự thay đổi Mp, Mϕ và εb theo độ trượt được thể hiện trên hình 5.3:

εb

Mp
Mp

εb

λ1

λ2

λ

Hình 5.3. Sự thay đổi các thông số khi phanh có ABS.
4/ Giải thích và phân tích hình 5.3:
- Đoạn O - 1 - 2 biểu diễn quá trình tăng Mp khi đạp phanh. Hiệu (Mp - Mϕ) tỷ
lệ với gia tốc chậm dần εb của bánh xe. Hiệu trên tăng nhiều sau khi đường Mϕ đi qua
điểm cực đại. Do đó sau thời điểm này, gia tốc εb bắt đầu tăng nhanh. Sự tăng đột ngột
của εb chứng tỏ bánh xe sắp bị hãm cứng và được sử dụng làm tín hiệu vào thứ nhất để
điều khiển làm giảm áp suất trong dẫn động. Do có độ chậm tác dụng nhất định nào đó
(phụ thuộc tính chất hệ thống), sự giảm áp suất thực tế được bắt đầu ở điểm 2.
- Do Mp giảm, εb giảm theo và bằng không ở điểm 3 (khi Mp - Mϕ). Vào thời
điểm tương ứng với điểm 4 - mô men phanh có giá trị cực tiểu không đổi.
- Trên đoạn từ điểm 3 đến điểm 6, mô men phanh nhỏ hơn mô men bám, nên
xảy ra sự tăng tốc bánh xe. Sự tăng gia tốc góc được sử dụng làm tín hiệu vào thứ hai
để điều khiển tăng tăng áp suất trong hệ thống phanh (điểm 5).
- Khi tốc độ bánh xe tăng lên, độ trượt giảm và bởi vậy ϕ cũng như Mϕ tăng lên.
10


- Tiếp theo, chu trình lại lặp lại. Như vậy, trong quá trình điều khiển, bánh xe
lúc thì tăng tốc lúc thì giảm tốc và buộc Mp thay đổi theo chu trình kín 1 - 2 - 3 - 4 - 5
- 6 - 1, giữ cho độ trượt của bánh xe dao động trong giới hạn λ1 ÷ λ2 (Hình 5.3), đảm
bảo cho hệ số bám có giá trị gần với cực đại nhất.
5/ Vẽ đồ thị biểu diễn quá trình thay đổi áp suất trong dẫn động và gia tốc chậm
dần của bánh xe khi phanh có ABS theo thời gian (Hình 5.4).

εb

Pbđ, p

5

Pbđ
2

p1
1

3 p 6

3

p2
t
a)

6

1

4 5

4
t

2

b)

Hình 5.4. Sự thay đổi áp suất trong dẫn động (a) và
gia tốc chậm dần của bánh xe (b) khi phanh có ABS.
Câu 6. Trình bày cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống chống hãm cứng bánh
xe khi phanh trên hình vẽ dưới đây:

Các ý cần trả lời:
Cấu tạo:
1/ Trên hình vẽ là sơ đồ hệ thống chống hãm cứng bánh xe, điều khiển cơ khí

dùng cho dẫn động phanh khí nén. Thông số dùng để điều khiển là sự thay đổi gia tốc
góc của bánh xe.
11


Cấu tạo hệ thống gồm:
2/ Moay ơ 2, lắp chặt trên trục 1 của bộ phận cảm biến. Trục này được dẫn động
quay từ bánh xe.
3/ Bánh đà 3, lắp tự do trên trục 1 và ăn khớp ren vít với moay ơ 2.
4/ Van trượt 5, gắn chặt với bánh đà, có nhiệm vụ thay đổi áp suất trong bầu
phanh theo tín hiệu điều khiển.
5/ Lò xo 4 luôn luôn có xu hướng ép bánh đà dịch chuyển sang phải.
Nguyên lý làm việc:
1/ Khi phanh với cường độ nhỏ, dưới tác dụng của lò xo 4, moay ơ 2 và bánh đà
3 quay thành một khối, bộ điều chỉnh không làm việc.
2/ Khi phanh đột ngột, gia tốc góc của bánh xe lớn. Bánh đà dưới tác dụng của
mô men quán tính sẽ thắng lực của lò xo 4 để dịch chuyển theo ren vít sang trái, đồng
thời dịch chuyển trụ trượt của van 5 đến vị trí cắt đường dẫn khí nén đến bầu phanh và
nối thông bầu phanh với khí quyển.

3/ Khi đạt vị trí tận cùng bên trái, mối ghép ren tuột ra, bánh đà tách khỏi moay
ơ và tiếp tục quay tự do trên trục.
4/ Khi tốc độ góc của bánh đà bằng tốc độ góc của moay ơ, dưới tác dụng của lò
xo 4, bánh đà lại được đẩy vào ăn khớp với ren vít của moay ơ và dịch chuyển sang
phải cắt đường thông giữa bầu phanh với khí quyển và nối bầu phanh với đường cấp
khí nén.
5/ Tốc độ góc của bánh xe lại giảm xuống, gia tốc chậm dần tăng lên, bánh đà
lại dịch chuyển sang trái, ... Quá trình cứ tiếp diễn như vậy theo chu k ỳ cho đến khi
bánh xe dừng hẳn.

Câu 7. Trình bày cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống chống hãm cứng bánh
xe khi phanh trên hình vẽ dưới đây:
Các ý cần trả lời:

Cấu tạo:

1/ Trên hình vẽ là hệ thống ABS của hãng LUCAS - GIRLING, dùng cho dẫn
động thuỷ lực và được điều khiển hoàn toàn bằng cơ khí;
Cấu tạo của hệ thống gồm:
12


2/ Trục 1, được dẫn động bằng bộ truyền đai từ các bán trục cầu trước. Trên trục
lắp bánh đà 2 trên bạc lót 3, gắn với đĩa ma sát 5. Bánh đà luôn được lò xo 6 ép sang
phải, tỳ vào mặt bích trên đầu trục 1 qua đĩa 5, tạo thành một ly hợp ma sát. Giữa đĩa
5 và mặt bích trục 1 có làm rãnh nghiêng, lắp các viên bi 4;
3/ Cần điều khiển 9, dưới tác dụng của lực lò xo 8, luôn có xu hường ép van xả
7 tỳ chặt lên đế van. Trên trục 1 còn có cam 10, dùng để dẫn động bơm piston 11;
4/ Lò xo 12 luôn tạo lực ép, tách piston 11 khỏi cam 10. Van nạp 13, ngắt và nối
đường dầu giữa xi lanh chính và xi lanh bánh xe;

5/ Thanh trượt 16 dưới tác dụng của lò xo 14 và áp lực dầu phía trên, có xu
hướng đẩy cho van nạp 13 mở ra.
Nguyên lý làm việc:
1/ Giai đoạn phanh bình thường:
- Dầu từ xi lanh chính đi thẳng đến dẫn động qua van nạp (13) đang mở. Van xả
(7) lúc này đóng. Trục dẫn động (1) và bánh đà (2) nối với nó qua ly hợp ma sát (5)
quay cùng tốc độ góc;
- Piston bơm (11) bị lò xo ép chặt xuống phía dưới tách khỏi cam (10). Áp suất
trong dẫn động phanh tỷ lệ thuận với lực tác dụng lên bàn đạp.
2/ Giai đoạn giảm áp suất:
- Khi bánh xe bị phanh lại, tốc độ của nó cùng trục (1) giảm đi. Bánh đà (2) vẫn
quay nhanh theo quán tính, làm các viên bi trượt trên rãnh nghiêng --> tách hai phần
của ly hợp ra;
- Bánh đà (2) bị đẩy sang trái, tác dụng lên cần điều khiển (9) --> làm cho van
xả (7) mở ra. Khoang phía trên thanh trượt (15) lúc này thông với bình chứa. Thanh
(15) dịch chuyển lên trên --> làm áp suất phanh giảm xuống và van (13) đóng lại -->
cắt đường thông giữa dẫn động và xi lanh chính;
- Piston (11) lúc này dưới tác dụng của áp suất cũng bị đẩy lên trên, tiếp xúc với
cam lệch tâm (10) và làm việc như một bơm dầu. Tuy vậy chừng nào van xả (7) còn
mở thì bơm chỉ làm việc không tải.
3/ Giai đoạn tăng áp suất tiếp theo:
- Khi tốc độ bánh xe tăng lên và bánh đà quay chậm lại, làm các viên bi tụt xuống
phần sâu của rãnh nghiêng, cho phép bánh đà dịch sang phải (về vị trí ban đầu) và lại
nối với trục (1) qua đĩa ma sát (5);
- Van xả (7) lại đóng lại nhờ đòn (9). Bơm 11 bắt đầu làm việc có tải --> tạo áp
suất ép thanh (15) dịch chuyển xuống dưới, đẩy van (13) mở ra. Xi lanh bánh xe lại nối
thông xi lanh chính. Piston (11) lại tách khỏi cam (10) --> bơm ngừng làm việc. Quá
trình phanh cứ thế lặp lại theo chu kỳ đảm bảo cho bánh xe được phanh ở mức độ trượt
tối ưu mà không bị hãm cứng hoàn toàn.

Câu 8. Trình bày cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi
phanh trên hình vẽ dưới đây:

13


Các ý cần trả lời:
Cấu tạo:
1/ Trên hình vẽ là hệ thống ABS loại không tích hợp của hãng BOSCH, dùng
cho dẫn động thuỷ lực và được điều khiển bằng điện tử;
Cấu tạo của hệ thống gồm:
2/ Bầu trợ lực, xi lanh chính và xi lanh bánh xe giống như hệ thống phanh cổ
điển, không có ABS;
3/ Để tạo thành hệ thống phanh ABS, hệ thống được bổ sung thêm khối điều
khiển điện tử, các cảm biến tốc độ bánh xe và khối thuỷ lực. Trên hình không thể hiện
khối điều khiển điện tử và các cảm biến;
4/ Khối thuỷ lực gồm: van nạp thường mở 6, van xả thường đóng 4, bộ tích năng
3;
5/ Ngoài ra trong hệ thống còn có cụm bơm dầu 2 và công tắc bàn đạp 1.
Nguyên lý làm việc:
1/ Giai đoạn 1 - Tăng áp suất (phanh bình thường):
- Trong giai đoạn này hệ thống phanh làm việc như một hệ thống phanh bình
thường không có ABS. Người lái hoàn toàn điều khiển áp suất cung cấp cho các xi lanh
bánh xe và các thiết bị liên quan khác;

14


- Khi người lái tác dụng lên bàn đạp, dầu được ép từ xi lanh chính đi đến xi lanh
bánh xe (qua van nạp 6 thường mở, van xả 4 lúc này đóng) ép má phanh vào đĩa phanh

để thực hiện quá trình phanh. Áp suất trong dẫn động tỷ lệ với lực đạp.
2/ Giai đoạn 2 - Duy trì (giữ) áp suất:
- Khi bộ phận điều khiển ABS xử lý tín hiệu nhận được từ cảm biến tốc độ bánh
xe và phát hiện thấy sự giảm nhanh tốc độ của các bánh xe, để tránh khả năng bánh xe
bị hãm cứng, bộ điều khiển điện tử truyền tín hiệu đến cụm thuỷ lực (HCU - Hydraulic
Control Unit);
- Rơle điện từ của van nạp (6) được kích hoạt nên van nạp (6) đóng lại, cắt đường
thông giữa xi lanh chính và xi lanh bánh xe. Như vậy áp suất trong xi lanh bánh xe
được giữ không đổi ngay cả khi người lái tiếp tục tăng lực đạp.
3/ Giai đoạn 3 - Giảm áp suất:
- Nếu đã cho đóng van nạp mà bộ điều khiển nhận thấy bánh xe vẫn có khả năng
bị hãm cứng (gia tốc chậm dần quá lớn), thì nó tiếp tục truyền tín hiệu điều khiển đến
rơle điện từ của van xả (4) để mở van này ra, cho chất lỏng từ xi lanh bánh xe đi vào
bộ tích năng (3) và thoát về vùng áp suất thấp của hệ thống --> nhờ đó áp suất trong hệ
thống được giảm bớt.
- Khi tốc độ bánh xe tăng lên (do áp suất dòng phanh giảm), khối điều khiển điện
tử lại cho mở van nạp (6) và đóng van xả (4) lại, hệ thống quay trở về giai đoạn tăng
áp suất --> bánh xe lại giảm tốc độ ...
Chu trình cứ thế lặp lại, giữ cho bánh xe được phanh ở giới hạn trượt cục bộ tối
ưu mà không bị hãm cứng hoàn toàn.
4/ Nhiệm vụ của công tắc 1 và bơm dầu 2:
- Bởi vì có một phần chất lỏng trong giai đoạn giảm áp suất chảy sang nhánh bộ
tích năng nên lượng chất lỏng ở nhánh làm việc giảm đi làm hành trình bàn đạp tăng
lên. Do đó cần phải đưa lượng dầu này về bổ sung lại cho hệ thống;
- Để thực hiện nhiệm vụ đó, trên bàn đạp có lắp một công tắc 1 (hình vẽ) và trong
hệ thống lắp một bơm điện và môtơ dẫn động (2);
5/ Sự làm việc của cụm bơm:
- Công tắc lắp trên bàn đạp (1) có dạng thường đóng. Khi bàn đạp dịch chuyển
quá giới hạn quy định (khoảng 40% hành trình) --> công tắc sẽ mở ra --> bộ điều khiển
điện tử sẽ truyền tín hiệu, điều khiển cụm bơm (2) hoạt động --> bơm đẩy dầu từ bộ

tích năng trở lại phía xi lanh chính và ép lùi bàn đạp trở lại cho đến khi tiếp điểm của
công tắc cảm biến vị trí bàn đạp đóng lại;
- Bơm hồi dầu làm việc sẽ gây ra sự rung động bàn đạp phanh. Một số nhà chế
tạo sử dụng hiện tượng này như tín hiệu để báo cho người lái biết bánh xe đang có xu
hướng bị hãm cứng và ABS đang làm việc. Một số nhà chế tạo khác có thể dùng một
van phân cách để giảm bớt hiện tượng này.

Câu 9. Trình bày cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống chống hãm cứng bánh xe
khi phanh trên hình vẽ dưới đây:

15


Các ý cần trả lời:
Cấu tạo:
1/ Trên hình vẽ là hệ thống ABS loại không tích hợp của hãng HONDA, dùng
cho dẫn động thuỷ lực và được điều khiển bằng điện tử;
Cấu tạo của hệ thống gồm:
2/ Bầu trợ lực (không thể hiện trên hình), xi lanh chính (1) và xi lanh bánh xe
giống như hệ thống phanh cổ điển, không có ABS;
3/ Để tạo thành hệ thống phanh ABS, hệ thống được bổ sung thêm khối điều
khiển điện tử, các cảm biến tốc độ bánh xe và khối thuỷ lực. Trên hình không thể hiện
khối điều khiển điện tử và các cảm biến;
4/ Khối thuỷ lực gồm: xi lanh điều chỉnh 3 (có vách ngăn thành 2 khoang), bên
trong xi lanh 3 lắp piston đối áp 4 chia xi lanh điều chỉnh thành bốn khoang A, B, C và
D;
5/ Ngoài ra trong hệ thống còn có cụm bơm dầu 8, bình tích năng 7, bình chứa
dầu 9, van nạp thường đóng 6 và van xả thường mở 5.
Nguyên lý làm việc:
1/ Giai đoạn 1 - Tăng áp suất (phanh bình thường):

- Trong giai đoạn này hệ thống phanh làm việc như một hệ thống phanh bình
thường không có ABS. Người lái hoàn toàn điều khiển áp suất cung cấp cho các xi lanh
bánh xe và các thiết bị liên quan khác;
- Khi người lái tác dụng lên bàn đạp, piston trong xi lanh chính 1 dịch chuyển ép dầu từ khoang E của xi lanh chính đến khoang A của xi lanh điều chỉnh. Dầu đi vào
16


khoang A --> ép piston 4 dịch chuyển sang trái --> ép dầu trong khoang B đi đến xi
lanh bánh xe --> thực hiện quá trình phanh.
Lúc này khoang C thông với bình chứa do van xả 5 mở --> không có đối áp tác
dụng lên piston 4.
2/ Giai đoạn 2 - Duy trì (giữ) áp suất:
- Khi bộ phận điều khiển ABS xử lý tín hiệu nhận được từ cảm biến tốc độ bánh
xe và phát hiện thấy sự giảm nhanh tốc độ của các bánh xe, để tránh khả năng bánh xe
bị hãm cứng, bộ điều khiển điện tử truyền tín hiệu đến cụm thuỷ lực (HCU - Hydraulic
Control Unit);
- Rơle điện từ của van xả (5) được kích hoạt nên van xả (5) đóng lại, cắt đường
thông giữa khoang C với bình chứa. Vì thế piston 4 không thể dịch chuyển tiếp được
dù người lái vẫn tiếp tục tác dụng lên bàn đạp. Kết quả là áp suất trong dòng phanh
thông với xi lanh bánh xe được giữ không đổi.
3/ Giai đoạn 3 - Giảm áp suất:
- Nếu đã cho đóng van xả mà bộ điều khiển nhận thấy bánh xe vẫn có khả năng
bị hãm cứng (gia tốc chậm dần quá lớn), thì nó tiếp tục truyền tín hiệu điều khiển đến
rơle điện từ của van nạp (6) để mở van này ra, cho chất lỏng cao áp từ phía bộ tích
năng và bơm dầu đi vào khoang C của xi lanh (3) --> tạo một đối áp ép piston 4 dịch
chuyển sang phải --> nhờ đó áp suất phanh giảm đi.
4/ Giai đoạn tăng áp suất trở lại:
- Khi tốc độ bánh xe tăng lên (do áp suất dòng phanh giảm), khối điều khiển điện
tử lại điều khiển cho mở van xả (5) và đóng van nạp (6) lại, hệ thống quay trở về giai
đoạn tăng áp suất --> bánh xe lại giảm tốc độ.

Chu trình cứ thế lặp lại, giữ cho bánh xe được phanh ở giới hạn trượt cục bộ tối
ưu mà không bị hãm cứng hoàn toàn.

5/ Hiện tượng rung bàn đạp khi ABS làm việc:
- Trong quá trình ABS làm việc, piston 4 liên tục dịch chuyển qua lại trong xi
lanh điều chỉnh 3. Khi dịch chuyển sang phải, piston 4 cũng ép dầu trở lại xi lanh chính.
Vì thế bàn đạp cũng có hiện tượng rung động khi ABS làm việc.

17