Hệ thống phanh chống hãm cứng (ABS) là một trong các hệ thống an toàn chủ động trên ô tô. Nó có nhiệm vụ giảm tối thiểu các hiểm nguy về tai nạn bằng điều khiển quá trình phanh một cách tối ưu. Ưu điểm của hệ thống phanh ABS so với hệ thống phanh dầu bình thường (không có hệ thống chống hãm cứng) là tính sự ổn định cao hơn khi vận hành và sự ổn định về hướng lái tốt hơn.
Ở hệ thống phanh dầu bình thường, khi phải thắng gấp và mạnh thì thường là các bánh xe sẽ bị hãm cứng và xe có nguy cơ bị trượt lết. Hệ thống thắng ABS khắc phục được vấn đề này bằng cách điều khiển áp suất thắng sao cho ở tất cả kiểu bố thắng đều không có sự hãm cứng các bánh xe và giúp cho xe luôn giữ được hướng lái. Sự vận hành ổnđịnh này phải thể hiện trên mọi loại mặt đường.
Sơ đồ mạch điện hệ thống phanh ABS
Theo kiểu điều khiển các bánh xe
– Kiểu điều khiển các bánh sau
Hình 1: Sơ đồ mạch điện hệ thống phanh ABS điều khiển các bánh sau
– Kiểu điều khiển tất cả các bánh
Sơ đồ mạch điều khiển thủy lực hệ thống phanh ABS
Hình 2: Sơ đồ mạch hệ thống phanh ABS điều khiển tất cả các bánh
Theo nguồn trợ lực
– Nguồn là bơm trợ lực lái – van điện 2 vị trí
Hình 3 : Sơ đồ Sơ đồ mạch thủy lực hệ thống phanh ABS van điện 2 vị trí
– Nguồn là một môtơ riêng – Van điện 2 vị trí
– Van điện 3 vị trí
Hộp điều khiển điện tử (4) nhận các thông tin đầu vào từ các cảm biến
Hệ thống thắng ABS bao gồm hệ thống thắng dầu như trước đây và các bộ phận thêm vào như sau:
a. Các cảm biến tốc độ của bánh xe
b. Cụm thủy lực
c. Hộp điểu khiển điện tử ABS
Khi xe chuyển động ở tốc độ không đổi, tốc độ của xe và bánh xe là như nhau (nói cách khác các bánh xe không trượt). Tuy nhiên khi người lái đạp phanh để giảm tốc độ, tốc độ của các bánh xe giảm từ từ và không thể bằng tốc độ thân xe lúc này đang chuyển động nhờ quán tính của nó.
Sự khác nhau giữa tốc độ thân xe và tốc độ bánh xe được biểu diễn bằng một hệ số gọi là hệ số trượt.
Tốc độ xe – tốc độ bánh xe x 100%
Khi sự khác nhau giữa tốc độ xe và tốc độ bánh xe trở nên quá lớn, sự trượt sẽ xảy ra giữa lốp và mặt đường. Nó cũng sinh ra ma sát và kết quả là có thể tác dụng như một lực phanh và giảm tốc độ của xe.
Bằng đồ thị trên có thể hiểu được mối liên hệ giữa lực phanh và hệ số trượt.
Lực phanh không nhất thiết phải tỷ lệ thuận với hệ số trượt và nó đạt cực đại khi hệ số trượt trong khoảng 10 đến 30%. Khi hệ số trượt vượt quá 30%, lực phanh giảm từ từ. Vì vậy, để đảm bảo lực phanh lớn nhất phải luôn giữ hệ số trượt trong khoảng 10 đến 30%. Thêm vào đó, cũng cần phải giữ lực quay vòng ở mức cao để đảm bảo tính ổn định dẫn hướng.
Nhằm thực hiện mục đích này, ABS được thiết kế để tạo ra tính năng phanh tối ưu bằng cách lợi dụng hệ số trượt 10% đến 30% mà không phụ thuộc vào điều kiện đường sá, trong khi giữ lực quay vòng ở mức cao nhất có thể để đảm bảo tính ổn định dẫn hướng.
– Cảm biến tốc độ bánh xe đo tốc độ góc của bánh xe và gởi tín hiệu đến ABS ECU.
– ABS ECU theo dõi tình trạng các bánh xe bằng cách tính tốc độ xe và sự thay đổi tốc độ bánh xe từ tốc độ góc của bánh xe.
– Khi phanh gấp ABS ECU điều khiển các bộ chấp hành để phân phối áp suất tối ưu cho mỗi xilanh thắng.
– Cụm điều khiển thủy lực hệ thống phanh hoạt động theo mệnh lệnh từ ECU, tăng, giảm hay giữ nguyên áp suất dầu khi cần, để đảm bảo hệ số trượt tốt nhất (10-30%), tránh bó cứng bánh xe.
