Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
2 Đường đặc tính công suất, mô men.

2 Đường đặc tính công suất, mô men.

Tải bản đầy đủ - 0trang

5



Hình 2.1 Đường đặc tính cơng suất, mơ men.



Chương 3

HỆ THỐNG CHỐNG BÓ CỨNG PHANH - ABS

( ANTI-LOCK BRAKING SYSTEM )

3.1. Chức năng hệ thống phanh ABS



- Hệ thống chống bó cứng phanh ABS viết tắt là (Anti-lock Braking System).

- Chức năng của hệ thống phanh thông thường là để giảm tốc độ hay dừng xe.

Đối với hệ thống phanh thơng thường, để điều khiển được ổn định thì lực

cản hệ thống phanh phải nhỏ hơn lực cản giữa lốp và mặt đường. Còn khi

lực cản hệ thống phanh lớn hơn lực cản giữa lốp và mặt đường thì bánh xe

bắt đầu bó cứng và bị trượt lết. Dẫn đến các bánh xe d ẫn h ướng khơng còn

22



5



khả năng điều khiển lái được nữa.

- Hệ thống phanh ABS điều khiển áp suất dầu tác dụng lên các xy lanh bánh xe

để ngăn khơng cho nó bị bó cứng khi phanh trên đường tr ơn hay khi phanh

gấp. Nó đảm bảo tính ổn định dẫn hướng trong q trình phanh.



3.2. Ưu điểm hệ thống phanh ABS



- Sự khác nhau giữa xe có phanh ABS và xe khơng phanh ABS:



Hình 3.1 Sự khác nhau giữa xe có hệ thống phanh ABS và khơng có ABS

- Nhìn vào hình minh họa trên chúng ta có th ể th ấy đối v ới xe khơng đ ược

trang bị



ABS thì sau khi phanh khơng có khả năng đi ều khi ển lái thay đ ổi



hướng di chuyển để tránh vật cản phía trước (đâm vào vật cản nếu có) và

quãng đường phanh dài hơn. Còn đối với trường hợp trang bị hệ th ống

phanh ABS, sau khi phanh xe vẫn có khả năng điều khi ển đ ể thay đ ổi h ướng

chuyển động tránh vật cản phía trước (nếu có) do bánh xe khơng bị khóa

cứng, ngồi ra qng đường phanh ngắn hơn.

- Ưu điểm: Hệ thống phanh chống bó cứng bánh xe (ABS) là một h ệ th ống

điều khiển cho hệ thống phanh hiện đại có khả năng khai thác hi ệu qu ả

phanh tối đa của xe trong những tình huống quan trọng, trong mọi điều ki ện

đường xá. Các ưu điểm chính của ABS là:

+ Ổn định hướng khi phanh.

+ Duy trì điều khiển lái.

23



5



+ Quãng đường phanh ngắn nhất có thể, giảm hao mòn lốp.



Cấu tạo và ngun lý hoạt động hệ thống phanh ABS

3.3.1. Chu trình điều khiển hệ thống phanh ABS

3.3.



Hình 3.2 Chu trình điều khiển hệ thống phanh ABS

Chu trình điều khiển ABS bao gồm:

- Hệ thống điều khiển: lực phanh ở các bánh xe, ma sát giữa bánh xe và m ặt

đường.

- Yếu tố ảnh hưởng: điều kiện mặt đường, điều kiện phanh, tải trọng của xe

và tình trạng lốp xe (lốp bị mòn hoặc áp suất lốp thấp).

- Bộ điều khiển: cảm biến tốc độ bánh xe, bộ điều khiển ABS.

- Biến điều khiển: tốc độ của các bánh xe và các thông s ố nh ận được từ các

cảm biến như gia tốc và độ trượt.

- Tín hiệu đầu vào: lực tác dụng lên bàn đạp phanh của người lái (áp su ất

phanh phụ thuộc vào người lái).



 Tín hiệu điều khiển



Việc lựa chọn các tín hiệu điều khiển thích hợp là nhân tố chính trong vi ệc

quyết định tính hiệu quả của quá trình điều khiển ABS.

- Các hệ thống điều khiển nhận tín hiệu từ các cảm bi ến tốc độ bánh xe, sau

24



5



đó ECU sử dụng để tính ra được tốc độ của mỗi bánh xe và kh ả năng tăng

tốc, giảm tốc, độ trượt khi phanh, tốc độ chuẩn của xe.

- Độ trượt khi phanh không thể đo trực tiếp, ECU sẽ nhận tín hi ệu từ c ảm

biến tốc độ bánh xe để xác định tốc độ chuẩn của xe (là tốc độ tương ứng

với tốc độ bánh xe trong điều kiện phanh tối ưu, tức là có độ tr ượt t ối ưu),

từ đó xác định được độ trượt khi phanh của xe.

- Tốc độ chuẩn sẽ được xác định như sau: trong quá trình phanh, t ốc đ ộ chu ẩn

thường được dựa trên bánh xe quay nhanh hơn trong hai bánh chéo (ví dụ

bên phải phía trước và bánh sau bên trái).

- Trong những tình huống dừng khẩn cấp với điều khiển ABS hoạt động, tốc

độ bánh xe khác tốc độ xe và không thích hợp cho vi ệc tính tốn tốc đ ộ

chuẩn. Trong quá trình điều khiển này, ECU tạo ra tốc độ này d ựa trên phép

ngoại suy hình dạng đường xe chạy tại tốc độ lúc bắt đầu xe di chuy ển.



 Điều khiển phanh trên đường ma sát cao



Khi điều khiển ABS theo một vòng lặp kín, q trình phanh bắt đ ầu v ới b ề m ặt

đường có hệ ma sát cao, để tránh hệ thống treo và hệ th ống dẫn đ ộng lái xảy ra

hiện tượng cộng hưởng, áp lực phanh lúc sau tăng trong th ời gian dài h ơn so v ới

giai đoạn phanh ban đầu. Các đường cong bi ểu diễn quá trình ho ạt đ ộng đi ều

khiển phanh trong điều kiện hệ số ma sát cao.

Giai đoạn 1:

- Trong quá trình phanh ban đầu, áp suất phanh trong xi lanh phanh bánh xe và

giảm tốc ở các bánh xe tăng lên. Vào cuối giai đoạn 1, s ự gi ảm tốc bánh xe

vượt quá ngưỡng giảm tốc. Kết quả là van điện từ chuy ển sang vị trí gi ữ áp

lực. Áp lực phanh khơng được giảm ngay bởi vì ngưỡng giảm tốc đang nằm

trong phạm vi ổn định.

- Tốc độ tham chiếu giảm xuống. Giá trị ngưỡng trượt được xây dựng từ tốc

độ tham chiếu.



25



5



Hình 3.3 Sơ đồ điều khiển phanh trên dường ma sát cao

Giai đoạn 2: Vào cuối giai đoạn 2, tốc độ bánh xe giảm xuống dưới mức ngưỡng

trượt. Các van điện từ chuyển sang chế độ giảm áp, áp suất phanh gi ảm cho

đến khi bánh xe giảm tốc vượt qua ngưỡng quy định.

Giai đoạn 3: giai đoạn thứ 3, sự giảm tốc độ của các bánh xe th ấp h ơn ng ưỡng

giảm tốc, song có xu hướng tăng lên, đến cuối giai đoạn thứ 3, sự gi ảm t ốc cả

các bánh xe đã đạt tới ngưỡng giảm tốc.

Giai đoạn 4: giai đoạn này, Áp suất phanh chuy ển sang chế độ gi ữ áp, gia t ốc

bánh xe tăng lên đủ để vượt qua ngưỡng tăng tốc của bánh xe.

Giai đoạn 5: Vào cuối giai đoạn 4, đầu giai đoạn 5, tốc độ của bánh xe vượt qua

ngưỡng tăng tốc của bánh xe, van điện từ trong bộ chấp hành chuy ển sang ch ế

độ tăng áp suất để giảm sự tăng tốc bánh xe đến ngưỡng tăng tốc an toàn quy

định.

Giai đoạn 6: Trong giai đoạn 6, áp suất phanh được giữ không đổi để đáp ứng

với thực tế là ngưỡng tốc độ bánh xe bị vượt quá giới hạn. Trạng thái này ch ỉ ra

rằng các bánh xe đã đi vào vùng ổn định của đường cong đặc tính trượt

26



5



Giai đoạn 7: Áp suất phanh vẫn tiếp tục tăng lên để giảm tốc độ của bánh xe

cho đến khi gia tốc bánh xe giảm dần đến dưới ngưỡng giảm tốc ở cuối giai

đoạn 7. Đây là một giai đoạn tiếp nối với giai đoạn 1 trong 1 chu kì phanh l ặp

lại đến khi gia tốc các bánh xe nằm trong giới hạn an toàn, tốc độ các bánh xe

nằm ngoài ngưỡng trượt.

 Điều khiển phanh trên đường ma sát thấp



Hình 3.4 Sơ đồ điều khiển phanh trên đường ma sát thấp

Ngược lại với các mơ hình có độ bám mặt đường cao, trên đường tr ơn trượt

thậm chí chỉ cần rà chân phanh cũng đủ làm bánh xe bị khóa cứng. Các bánh xe

cũng cần nhiều thời gian để tăng tốc vượt qua ngưỡng tr ợt. Các mạch logic

trong ECU nhận ra điều kiện mặt đường hiện tại để ABS áp dụng ch ế đ ộ đi ều

khiển phù hợp.

Giai đoạn 1-2: ABS điều khiển phanh giống như trên đường ma sát cao.

Giai đoạn 3: Bắt đầu ở chế độ giữ áp trong khoảng thời gian ngắn, sau đó

nhanh chóng so sánh tốc độ các bánh xe với ngưỡng trượt. N ếu t ốc đ ộ bánh xe

thấp hơn so với giá trị của ngưỡng trượt thì áp suất phanh sẽ gi ảm trong

khoảng thời gian nhất định. Sau đó vẫn tiếp tục giai đoạn gi ữ áp su ất trong th ời

gian ngắn. Hệ thống lại một lần nữa so sánh tốc độ bánh xe v ới ngưỡng tr ượt,

27



5



nếu tốc độ bánh xe nhỏ hơn so với ngưỡng trượt thì tiếp tục gi ảm áp suất

phanh trong thời gian nhất định. Trong giai đoạn giữ áp ti ếp theo, bánh xe tăng

tốc cho đến khi tốc độ bánh xe vượt qua ngưỡng tốc độ bánh xe.

Giai đoạn 4: Giai đoạn đầu ở chế độ giữ áp được đổi mới, mở rộng hơn cho tốc

độ các bánh xe giảm xuống dưới ngưỡng tốc độ bánh xe.

Giai đoạn 5: Giai đoạn này đặc trưng bởi sự tăng áp suất theo từng cấp bậc dựa

vào giai đoạn trước.

Giai đoạn 6:

- Giai đoạn cuối cùng áp suất giảm để bắt đầu một chu trình điều khi ển mới.

- Trong chu trình điều khiển này, logic điều khiển nhận ra rằng, sau hai gian

đoạn giảm áp thì cần thiết tiến hành một giai đoạn tăng áp, cho t ới khi s ự

giảm tốc chạm ngưỡng giảm tốc thì tiến hành lặp lại chuu trình.

- Ta nhận thấy bánh xe chạy trong khoảng trượt cao trong một th ời gian

tương đối dài, và điều này không phải là tối ưu cho sự ổn định lái và kh ả

năng lái. Để cải thiện cả hai yếu tố này, việc so sánh được th ực hi ện liên t ục

giữa tốc độ bánh xe và ngưỡng trượt trong các chu trình điều khi ển.

- Do sự giảm áp liên tục, bánh xe chạy với độ trượt cao ch ỉ trong m ột kho ảng

thời gian ngắn, làm tăng sự ổn định của xe và khả năng điều khi ển h ơn so

với chu kỳ đầu tiên.



3.3.2. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động hệ thống phanh ABS trên xe



Toyota innova 2016 bản 2.0V

 Vị trí trên xe



28



5



Bộ Chấp Hành Phanh

- Rơ le van điện từ (Tích hợp

trong ECU kiểm sốt trượt)



- Rơ le mơ tơ (Tích hợp trong



*1



-



ECU kiểm sốt trượt)

Rơ le tắt mơ tơ (Tích hợp trong

ECU kiểm soát trượt)

Các van điện từ

ECU kiểm soát trượt

Mô tơ bơm

Cảm biến áp suất xy lanh



*2



Cảm biến tốc độ trước phải



*4



Cảm biến tốc độ sau trái



phanh chính

*3 Cảm biến tốc độ trước trái

*5



Cảm biến tơc độ sau phải



-



-



Hình 3.5 Vị trí của bộ chấp hành phanh và các cảm biến tốc độ bánh trước, bánh

sau



29



5



*1 Cụm đồng hồ táp lơ



 Cấu tạo



*2 Cụm đèn cơng tắc phanh



Hình 3.6 Vị trí cụm đồng hồ táp lơ và cơng tắc phanh



Một hệ thống phanh ABS nào cũng gồm 3 cụm bộ phận chính sau đây:

- Cụm tín hiệu đầu vào

- Hộp điều khiển

- Bộ chấp hành



30



5



Hình 3.7 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống phanh ABS

 Sơ đồ điều khiển hệ thống phanh ABS

31



5



Hình 3.8 Sơ đồ điều khiển hệ thống phanh ABS

Nguyên lý làm việc cơ bản

- Cảm biến tốc độ bánh xe nhận biết tốc độ của các bánh xe và đưa tín hi ệu

đến ABS ECU

- ABS ECU theo dõi tình trạng các bánh xe bằng cách tính t ốc đ ộ xe và s ự thay

đổi tốc độ bánh xe từ tốc độ góc của bánh xe. Khi phanh gấp, ABS ECU đi ều

khiển các bộ chấp hành để cung cấp áp suất tối ưu cho mỗi xi lanh phanh

bánh xe.

- Bộ chấp hành ABS làm việc theo sự điều khi ển của ABS ECU, tăng, gi ảm hay

giữ nguyên áp suất dầu khi cần để đảm bảo hệ số trượt tốt nhất (15 ÷

20%), tránh bó cứng bánh xe.



 Cảm biến tốc độ bánh xe loại loại chủ động (cảm biến Hall)



- Cảm biến tốc độ bánh xe được gắn ở mỗi bánh xe và gửi tín hiệu tốc đ ộ c ủa

bánh xe đến ECU kiểm soát trượt.



32



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

2 Đường đặc tính công suất, mô men.

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×