Sơ đồ và nguyên lý hoạt động hệ thống phanh ABS tại các chế độ

Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống phanh ABS

Dưới đây là Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống phanh ABS

Nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh ABS

Nguyên lý hoạt động của Phanh ABS nhờ vào việc nhận tín hiệu từ các cảm biến ABS đặt tại các bánh xe ô tô, cảm biến này sẽ có thông tin chính xác về tốc độ của các bánh xe tại thời điểm hiện tại, nên người ta còn gọi là cảm biến tốc độ bánh xe. Các tín hiệu của cảm biến tốc độ của các bánh xe được gửi về hộp đen ECU của xe. Khi phát hiện có bánh xe tốc độ chậm hơn quy định thì lúc này qua van thủy lực và bơm tự động làm giảm áp suất tác động lên đĩa bánh xe, chống bó cứng bánh. ABS ấn nhả 15 lần/s chống bó cứng bánh và kiểm soát quỹ đạo xe ổn định. Khi nhấn bàn đạp phanh, đường dẫn chân không đóng lại và đường dẫn khí vẫn liên tục mở. Sự chênh lệch áp suất tối đa có thể hiện tác động lên màng ngăn và nhận được sự hỗ trợ đầy đủ của servo. Van trung tâm của pít tông sơ cấp đóng đường hồi lưu đến bình chứa dầu phanh, và áp suất tăng lên phía trước pít tông. Áp suất tương tự cũng tác động lên pít tông thứ cấp, ép nó về phía trước và đóng van trung tâm của nó. Trong bộ thủy lực, van đầu vào mở và van đầu ra đóng. Áp suất thủy lực trong cả hai mạch đều tăng và vì các pít tông có cùng đường kính nên áp suất sẽ giống nhau trong cả hai mạch trong khối van. Áp suất được truyền qua hệ thống phanh và tác dụng lên từng xi-lanh của bánh xe, các xi-lanh của chúng ép các tấm đệm vào đĩa phanh.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh ABS bao gồm các bước như sau:

Chế độ điều chế, giữ, đổ và tăng ABS

Khi mô-đun điều khiển phát hiện thấy sự chậm lại của bánh xe quá cao (tốc độ bánh xe giảm), nó sẽ điều chỉnh áp suất theo ba giai đoạn.

Giai đoạn 1, Chế độ giữ

Van đầu vào đóng lại. Điều này ngăn cản sự gia tăng áp suất phanh lên thước cặp.

Giai đoạn 2

Van đầu ra mở ra, đồng thời mở đường dẫn từ thước cặp đến bình tích thủy lực, nhanh chóng nhận được áp suất từ thước cặp. Tại thời điểm van đầu ra mở ra, mô-đun điều khiển khởi động bơm hồi lưu, bơm chất lỏng trở lại xi lanh chính. Bánh xe bây giờ sẽ quay nhanh hơn.

Giai đoạn 3

Đồng thời, van đầu ra đóng và bơm hồi lưu ngừng chạy. Sau đó, van đầu vào sẽ mở ra.

Các giai đoạn này được lặp lại cho đến khi nhả phanh hoặc đủ độ bám dính (ma sát) trở lại giữa lốp và mặt đường. Trong trường hợp xảy ra đứt mạch hoặc đoản mạch, các van sẽ trở về vị trí nghỉ và sẽ thu được phanh thông thường mà không cần điều chế ABS.

Khi nhả bàn đạp, các pít tông trong xi lanh chính được đưa trở lại vị trí nghỉ và các van trung tâm trong mạch sơ cấp và thứ cấp sẽ mở. Áp suất được giải phóng thông qua một van một chiều và pít tông trong mỗi xi lanh bánh xe được đưa trở lại vị trí nghỉ của nó bằng con dấu. Ở vị trí nghỉ (hãm phanh), các van trung tâm của pit tông sơ cấp và thứ cấp bên trong Xi lanh chính (MC) đang mở. Các van điện từ đầu vào trong mạch sơ cấp và thứ cấp được mở và xi lanh chính và các bộ phận thủy lực khác được nạp dầu phanh không có áp suất. Các van điện từ đầu ra ở vị trí nghỉ (đóng). Các van một chiều cũng ở vị trí nghỉ ngơi của nó.

Hệ thống phanh ABS chọn điều khiển thấp cho bánh sau

4 cảm biến, loại 4 kênh

Loại này có bốn cảm biến bánh xe và 4 kênh điều khiển thủy lực. Mỗi bánh xe được điều khiển độc lập. An toàn khi lái và khoảng cách dừng xe được duy trì trong mọi điều kiện đường xá.

Trong trường hợp động cơ phía trước, xe dẫn động bánh trước, phần lớn trọng lượng tập trung vào bánh trước. Gần 70% lực phanh được điều khiển bởi bánh trước. 30% còn lại ở bánh sau là yếu tố cần thiết để đảm bảo sự ổn định của xe. Trên các bề mặt đường khác nhau, mômen ngáp sinh ra do chênh lệch tốc độ trên các bánh xe của trục sau có thể dẫn đến sự mất ổn định của xe. Do đó, hầu hết các xe có ABS 4 kênh kết hợp logic thấp chọn lọc cho bánh sau để duy trì sự ổn định của xe.

Loại 4 cảm biến, 3 kênh

Trong trường hợp loại ABS 4 Cảm biến, 3 kênh, 2 kênh điều khiển bánh trước, trong khi kênh thứ ba được sử dụng để điều khiển các bánh trên trục sau cùng nhau. Cũng ở đây, các bánh sau được điều khiển bằng cách sử dụng logic điều khiển thấp.

Loại 3 cảm biến, loại 3 kênh

Bánh trước được điều khiển độc lập nhưng bánh sau được điều khiển cùng nhau bởi một cảm biến tốc độ bánh (ví dụ bánh răng vòng vi sai)

Loại 1 cảm biến, loại 1 kênh

Chỉ kiểm soát áp suất bánh sau bằng một cảm biến.

Chọn điều khiển thấp cho bánh sau

Đối với những xe có phanh ABS 3 kênh hoặc 4 kênh chỉ có bánh trước được điều khiển độc lập, một mức logic thấp được chọn sẽ được áp dụng cho ECU. Logic này là cần thiết để đảm bảo sự ổn định của xe có thể dễ dàng đạt được bằng cách tránh khóa bánh sau. Khi có sự chênh lệch lực phanh giữa lốp sau bên trái và lốp sau bên phải, xe có xu hướng chuyển hướng theo hướng lực phanh mạnh hơn. Để chống lại điều này, ECU chọn bánh xe có độ bám thấp hơn để điều chỉnh áp suất phanh tác động lên bánh sau.

Chế độ phanh bình thường

Trong quá trình phanh bình thường, áp suất phanh được áp dụng cho xi lanh bánh xe thông qua Van điều khiển lực kéo mở (TCV) và Van điện từ đầu vào (ISV). Van điện từ đầu ra vẫn đóng.

Sơ đồ này cũng cho thấy tình trạng an toàn hỏng hóc của hệ thống phanh, vì không có van nào đóng điện trong điều kiện này.

Chế độ giữ và xả khi phanh ABS tăng áp suất 

Trong quá trình ABS hoạt động, áp suất phanh được tác động từ xi lanh chính thông qua Van điều khiển lực kéo thường mở (TCV).

Khi lái xe phanh trên một đường băng trơn trượt, hệ thống phanh ABS sẽ giảm áp suất phanh trên bánh xe đang trượt và giữ áp suất phanh trên bánh xe khác. Điều này cho phép bánh xe đang trượt quay trở lại tốc độ chính xác và đảm bảo lái xe vẫn kiểm soát được xe trong khi phanh. Hệ thống phanh ABS giúp tăng cường an toàn khi lái xe trong điều kiện đường băng trơn trượt.