Hệ thống phanh ABS trên ô tô (Phần 1/6)

Hệ thống phanh ABS và các liên hợp: Hệ thống ABS gọi theo các chữ viết tắt của tiếng Anh: “Anti-Lock...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hệ thống phanh ABS trên ô tô (Phần 1/6)Hệ thống phanh ABS trên ô tô (Phần 1/6)A. CƠ SỞ LÝ THUYẾTI. HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN ÔTÔ CON1. Hệ thống phanh ABS và các liên hợp:Hệ thống ABS gọi theo các chữ viết tắt của tiếng Anh: “Anti-Lock Brake System” vàđược hiểu là thiết bị chống trượt lết bánh xe khi phanh. Ngày nay thi ết b ị này đã đ ượctích hợp chức năng của ABS với khả năng chống trợt quay bánh xe ch ủ đ ộng(Acceleration Slip Control: ASR), khả năng ổn định động h ọc của ôtô (Vehicle StabilityControl: VSC) khi sử dụng.Hệ thống ABS bắt đầu được bố trí ở tất cả các bánh xe vào năm 1971, chế t ạo hàngloạt năm 1978, sau đó hoàn thiện theo hướng điều khiển k ỹ thuật s ố vào năm 1984 vàtừ sau năm 1992 một số quốc gia phát triển đã coi ABS là m ột hệ th ống phanh tiêuchuẩn bắt buộc của ôtô con.Hiện nay hệ thống ABS được tổ hợp từ các kết cấu: cơ khí, thủy lực, điện tử, v ới k ỹthuật tự động điều chỉnh “Cơ – điện tử” dùng cho hệ thống phanh. Trên c ơ s ở c ủa h ệthống ABS bố trí trên ôtô đã hình thành các liên h ợp đi ều ch ỉnh khác nh ằm hoàn thi ệntính chất động học và động lực học. Tùy theo đặc điểm sử dụng và yêu cầu, h ệ th ốngABS 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 h ợp trênôtô con có thể trình bày qua hình 1.1. Hình 1.1: Quá trình hoàn thiện và phát tri ển hệ th ống phanh ABS và các liên h ợp trên ôtô conCác chữ viết tắt trên hình có ý nghĩa sau:ASR: Thiết bị chống trượt quay bánh xe, thiết bị là một phần của hệ th ống TRC(Traction Control) dùng để điều khiển lực kéo trên các bánh xe ch ủ đ ộng c ủa ôtô.ESP: Electronic Stability Program – Chương trình kiểm soát ổn đ ịnh đ ộng h ọc c ủa ôtô.Chương trình là một phần của hệ thống VSC, được dùng để kiểm soát khả năng ổnđịnh hướng của ôtô khi phanh, khi đi trên đ ường vòng hay chuy ển đ ộng th ẳng g ặpngoại lực ngẫu nhiên tác động.SBC: Sensoelectric Braking Control – Hệ thống phanh th ủy l ực đi ện t ử, đ ược b ố trítheo sự mở rộng kiểm soát nhờ các cảm biến và chương trình điều khiển thích h ợp c ủaôtô con.EHB: Electrohydraulic brake – Hệ thống phanh thủy l ực đi ện t ử là m ột phân khúc c ủahệ 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 c ủa h ệ th ốngphanh 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 ti ếp sau.2. 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 b ị gi ới h ạn b ởigiá trị các lực truyền giữa bánh xe và mặt đường. Giải quyết hoàn thi ện ch ất l ượng l ựctruyền này trong các trạng thái mặt đường và điều khi ển khác nhau là m ột nhi ệm v ụđược thực hiện bởi ABS và các liên hợp. Phương pháp được lựa ch ọn trong k ết c ấu làsử dụng các tổ hợp tự động điều chỉnh cơ điện tử (Mechatronic) trên cơ s ở c ủa hệthống phanh ôtô.Hệ thống ABS được sử dụng để duy trì khả năng không bó cứng bánh xe trong cáctrạng thái phanh ngặt với các mục đích:- Giữ ổn định hướng chuyển động của xe khi phanh trên đ ường vòng, hay trên đ ườngcó trạng thái khác nhau. Với ôtô không bố trí ABS các bánh xe có th ể b ị khóa c ứng vàgây xoay thân xe. Với ôtô bố trí ABS khi phanh ôtô sẽ chuy ển đ ộng ổn đ ịnh đ ến khinào dừng lại, kể cả khi hoạt động trên đường cong, ho ặc trên n ền đ ường có tr ạng tháikhác nhau.- Duy trì khả năng điều khiển ôtô bằng vành lái.- Tạo điều kiện rút ngắn quãng đường phanh đặc biệt khi s ử d ụng ở đ ường t ốt, v ận t ốccao.II. CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ ABS1. Độ trượt dọc của bánh xe khi phanh:Lực dọc (lực phanh hay lực kéo) trên bề mặt đường của các bánh xe liên quan tr ựctiếp bởi trọng lượng (tải trọng thẳng đứng) và hệ số bám của bánh xe v ới n ền đ ường.Hệ số bám phụ thuộc vào nhiều yếu tố: chất lượng bề mặt đường, tính chất của l ớpphủ bề mặt, loại lốp xe, nhưng trước hết phụ thuộc rất lớn vào đ ộ trượt c ủa bánh xe.Nếu hệ số bám lớn sẽ cho phép bánh xe tiếp nhận l ực d ọc l ớn, và ng ược lại.Độ trượt của bánh xe được gắn liền với khái niệm: nếu bánh xe lăn t ự do không ch ịutải trọng thẳng đứng, độ trượt bằng không, khi bánh xe bị phanh bó c ứng trên n ềnđường độ trượt sẽ bằng 100%. Để đạt được hệ số bám cao khi phanh cần thi ết khảosát mối quan hệ của hệ số bám j với độ trượt lx của bánh xe. Quan h ệ v ật lý này đ ượcbiểu diễn trên hình 1.2. Qui luật như vậy cũng gần giống gi ữa bánh xe b ị phanh vàbánh xe chủ động. Ở đây chỉ nêu lên trong trường hợp bánh xe b ị phanh.Sự trượt dọc của bánh xe gắn liền với sự biến dạng theo chu vi l ốp. Các l ớp ở vùngtiếp xúc bị biến dạng, gây nên dịch chuyển tương đối với nền, và đ ược xác đ ịnh b ằngđộ trượt Lamdax.Đánh giá sự trượt dọc của bánh xe nhờ độ trượt Lamdax và đ ược đ ịnh nghĩa trongtrường hợp bánh xe bị phanh:Tro ...