BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Nguyễn Văn Tập

NGHIÊN CỨU KHẢO SÁT HỆ THỐNG ABS TRÊN Ô TÔ VÀ KHẢ
NĂNG ỨNG DỤNG CHO HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TẠI VIỆT
NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

Hà Nội, 2013


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Nguyễn Văn Tập

NGHIÊN CỨU KHẢO SÁT HỆ THỐNG ABS TRÊN Ô TÔ VÀ KHẢ
NĂNG ỨNG DỤNG CHO HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN TẠI VIỆT
NAM

Chun ngành: Kỹ thuật cơ khí động lực

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
HỒ HỮU HẢI

Hà Nội, 2013

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa
Mục lục

1

Lời cam đoan

4

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt

5

Danh mục các hình vẽ, đồ thị, bảng

6

Danh mục các hình vẽ

7

Mở đầu

8


Chương 1 : Giới thiệu về hệ thống phanh ABS

10

1.1. ABS là gì

10

1.1.1. Lịch sử của ABS

10

1.1.2. Các bộ phận chính của hệ thống ABS

11

1.2. Sự hoạt động của hệ thống phanh ABS trên ô tô

13

1.2.1. Hệ thống phanh ABS trên xe ô tô

13

1.2.2. Kết cấu hệ thống phanh ABS

14

1.2.2.1. Các phương án bộ trí hệ thống ABS trên xe ơ tơ


14

1.2.2.2. Bộ cảm biến tốc độ Sơ đồ cấu tạo cảm biến tốc độ điện tử

15

1.2.2.3. Bộ cảm biến tốc độ bố trí trên bánh xe

16

1.2.2.4. Bơm tuần hoàn Bơm thủy lực

17

1.2.2.5. Hệ thống van (cơ cấu chấp hành)

17

1.2.2.6. Bộ điều khiển điện tử

19

1.2.2.7. Các hệ thống ABS

20

1.2.2.9. Cấu tạo cơ bản ABS

21


1.2.3. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu chẩn đoán kỹ thuật các hệ thống 23
ABS
1.2.3.1. Những Điều Cần Tránh

24

1.2.3.2. Những lưu ý về ABS

27

Chương 2: Phương pháp khảo sát hệ thống phanh ABS trên ô tô đang 28
lưu hành tại Việt Nam

1


2.1. Tìm hiểu một số phương pháp

28

2.1.1 Phương pháp 1: khảo sát đến tìm hiểu tại các cơ sở sản xuất

28

2.1.2. Phương pháp 2: đến thống kê tại cơ sở sửa chữa xe ô tô

28

2.1.3. Phương pháp 3: đến thống kê tại các bến xe ô tô


29

2.1.4. Phương pháp 4 : Kiểm tra phương tiện đang lưu thông trên đường

29

2.1.5. Phương pháp 5: Đến thống kê tại các Trung tâm đăng kiểm xe cơ 29
giới
2.1.6. Chọn phương pháp khảo sát

30

2.2. Giới thiệu về trạm đăng kiểm :

30

2.2.1. Kiểm định xe cơ giới

31

2.2.2. Nội dung kiểm định

31

2.3. Tiến hành khảo sát

35

2.3.1. Cách lấy mẫu xe khảo sát:


35

2.3.2. Hạng mục khảo sát

35

2.4. Kết quả khảo sát

38

Chương 3 : Phân tích kết quả khảo sát và đánh giá khả năng ứng dụng 40
ABS tại Việt Nam
3.1. Kết quả khảo sát hãng xe có xuất xứ từ Hàn Quốc

40

3.1.1. Hãng xe DAEWOO

41

3.1.2. Hãng xe HYUNDAI

42

3.1.3. Hãng xe KIA

44

3.1.4. Hãng xe ASIA; SAMSUNG


45

3.2. Kết quả khảo sát hãng xe có xuất xứ từ Nhật Bản

46

3.2.1. Hãng xe HONDA

46

3.2.2. Hãng xe NISSAN

46

3.2.3. Hãng xe TOYOTA

47

3.2.4. Hãng xe LEXUS; HINO; DAIHATSU

48

3.5.5. Hãng xe MITSUBISHI

48

3.2.6. Hãng xe MAZDA

49


2


3.2.7. Hãng xe SUZUKI; ISUZU

51

3.3. Hãng xe có xuất xứ từ Trung Quốc

51

3.4. Hãng xe có xuất xứ từ Nga

52

3.5. Hãng xe có xuất xứ từ Đức

53

3.6. Hãng xe có xuất xứ từ Thuỵ Điển

54

3.7. Hãng xe có xuất xứ từ Mỹ:

54

3.8. Hãng xe ô tô Thương hiệu Việt Nam

55


3.9. Một số hãng xe khác

56

3.10 Phân tích tổng hợp

57

Kết luận

60

Tài liệu tham khảo

62

Phụ lục

3


LỜI CAM ĐOAN
Tôi là Nguyễn Văn Tập, học lớp :11AOTO-VP; SHHV: CA110095 cam đoan đây
là đề tài nghiên cứu của riêng tôi. Các tổng hợp số liệu nêu trong luận văn là kết
quả trung thực. Các dữ liệu được thu thập lấy mẫu từ thực tế và tham khảo các tài
liệu, quy định hiện hành.
Hà Nội, Ngày 20 tháng 3 năm 2013
Tác giả


Nguyễn Văn Tập

4


CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT
ABS (Anti-lock brake system) Hệ thống chống bó cứng phanh.
ASC (Anti slip control) Hệ thống điều khiển chống trượt quay
ASR (Accleration slip regulator) Hệ thống chống trượt quay xe
BAS (Brake assist system) Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp
ESP (Electronic control program) Hệ thống cân bằng điện tử
ECU (Electronic control unit) Bộ điều khiển điện tử
EBD (electronic brake-force distribution) Hệ thống phân bổ lực phanh điện tử.
các van điện từ (solenoid)
bộ chia dầu HCU (Hydraulic Control Unit)

5


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1 : Tổng hợp kết quả khảo sát
Bảng tổng hợp 3.1 xe DAEWOO
Bảng tổng hợp 3.2 xe DAEWOO
Bảng tổng hợp 3.3 xe HYUNDAI
Bảng tổng hợp 3.4 xe HYUNDAI
Bảng tổng hợp 3.5 xe KIA
Bảng tổng hợp 3.6 xe KIA
Bảng tổng hợp 3.7 xe ASIA; SAMSUNG
Bảng 3.8 Tổng hợp xe HÀN QUỐC
Bảng tổng hợp 3.9 xe HONDA

Bảng tổng hợp 3.10 xe NISSAN
Bảng tổng hợp 3.11 xe TOYOTA
Bảng tổng hợp 3.12 xe TOYOTA
Bảng tổng hợp 3.13 xe LEXUS; HINO; DAIHATSU
Bảng tổng hợp 3.14 xe MITSUBISHI
Bảng tổng hợp 3.15 xe MAZDA; SUZUKI
Bảng tổng hợp 3.16 xe SUZUKI; ISUZU
Bảng tổng hợp 3.17 xe Trung Quốc
Bảng tổng hợp 3.18 xe KAMAZ; UAZ; ZIL;MAZ
Bảng tổng hợp 3.19 xe IFA; BMW; AUDI; MERCEDES
Bảng tổng hợp 3.20 xe VOLVO; SCANIA
Bảng tổng hợp 3.21 xe ford
Bảng tổng hợp Ơ tơ thương hiệu Việt Nam 3.22
Bảng tổng hợp một số hãng ô tô khác 3.23
Bảng tổng hợp theo số lượng phương tiện 3.24
Bảng tổng hợp % lắp ABS 3.25
Bảng tổng hợp theo % nhập khẩu 3.26
Bảng tổng hợp % dẫn động phanh 3.27

6


Bảng tổng hợp % ABS trên xe lắp tại Việt Nam 3.28
Bảng tổng hợp % ABS trên xe khảo sát 3.29

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1 : Bảng so sánh xe có trang bị ABS và khơng trang bị ABS

14


Hình 1.2 : Sơ đồ bố trí hệ thống ABS trên ô tô

15

Hình 1.3: Bộ cảm biến tốc độ Sơ đồ cấu tạo cảm biến tốc độ điện tử

15

Hình 1.4: Bộ cảm biến tốc độ bố trí trên bánh xe

16

Hình 1.5: Bơm thuỷ lực

17

Hình 1.7: Một sơ đồ hệ thống thủy lực

18

Hình 1.7: Bộ điều khiển điện tử EBCM

19

Hình 1.9: Sơ đồ cấu tạo của một hệ thống ABS.

22

Hình 1.10 : sơ đồ so sánh có ABS và khơng có ABS


27

Hình 2.1: Trung tâm đăng kiểm nơi lấy mẫu kiểm tra

36

Hình 2.2 : Kiểm tra ABS trên ca bin

36

Hình 2.3 : Kiểm tra ABS tại bánh xe con phanh dầu

37

Hình 2.4 : Kiểm tra ABS tại bánh xe tải phanh khí nén

37

7


mở đầu
Lý do lựa chọn đề tài:
Khi ô tô tham gia giao thông vấn đề an toàn giao thông phải được đặt lên
hàng đầu. Hiện nay khi xà hội phát triển nhu cầu con người đi lại tham gia giao
thông ngày càng tăng. Đối với ô tô hệ thống phanh là một hệ thống không thể
thiếu khi ô tô tham gia giao thông. H thng phanh ABS trên ô tô có tác dng
nâng cao hiu qu lm vic ca h thng phanh. Các sn phm ABS trên th
trng hin nay rất đa dạng nhưng không thể lắp lẫn cho các loại xe khác nhau.
Việc nghiên cứu khảo sát thực tiễn là vấn đề hết sức quan trọng phản ánh :

Tình hình sử dụng, ứng dụng phanh ABS trong thực tiễn hiện nay ra sao?
Về số lượng và các loại phương tiện nào hay có hệ thống phanh ABS?
Tình hình hoạt động của hệ thống phanh ABS trên các phương tiện có ổn
định hay khơng?
Từ đó có thể đánh giá khả năng bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống phanh ABS
hiện nay ra sao? Đánh giá khả năng ứng dụng sản xuất, bảo dưỡng phanh ABS
trên ô tô sản xuất lắp ráp, lưu hành tại Việt Nam nhằm tăng tính cạnh tranh của
sản phẩm ô tô trong nước.
Lịch sử nghiên cứu:
Từ khi xuất hiện ô tô trên thế giới là hệ thống phanh xuất hiện ngay cùng với
sản phẩm tuy nhiên hệ thống phanh ABS ( chống hãm cứng bánh xe khi phanh )
được áp dụng từ năm 1970 và ngày nay hệ thống phanh ABS được áp dụng ngày
càng nhiều trên cỏc loi xe ụ tụ.
Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối t-ợng, phạm vi nghiên cứu :
Mục đích khảo sát thực tế ô tô đang lưu hành tại Việt Nam hiện nay có
bao nhiêu phần trăm phương tiện ô tô có hệ thống phanh ABS ? Tình hình sử
dụng hệ thống phanh ABS ra sao và Đánh giá khả năng ứng dụng của các loại ABS
khí nén cho ô tô tải sản xuất lắp ráp tại Việt Nam. Căn cứ khả năng ứng dụng,
sử dụng phanh ABS còn có thể quy định tốc độ từng loại phương tiện tham gia
giao thông trên từng tuyến đường phù hợp thực tiễn.

8


Đối tượng nghiên cứu bao gồm các phương tiện ô tô con, ô tô khách, ô tô tải các
loại.
Phạm vi nghiên cứu là khảo sát thực tế một số phương tiện ô tô đang sử
dụng lưu hành tại Việt Nam.
ý nghĩa khoa học :
Từ đánh giá thực tế sử dụng phanh ABS trên ô tô tại Việt Nam, khả năng

ứng dơng, sư dơng, sưa ch÷a ra sao cã thĨ gióp nhà sản xuất, nhà cung cấp dịch
vụ sửa chữa đáp ứng được yêu cầu thực tế.
Phân tích khả năng ứng dụng các loại ABS khí nén cho ô tô tải sản xuất
lắp ráp tại Việt Nam.
Ph-ơng pháp nghiên cứu :
Kiểm tra thực tế khi phương tiện vào kiểm định tại trung tâm đăng
kiểm. bao gồm thống kê phương tiện có sử dụng và không sử dụng phanh ABS,
tình trạng hoạt động ABS trên các phương tiện ra sao, khả năng sửa chữa khắc
phục khi hệ thống phanh ABS có vấn đề gì thuận lợi, khó khăn ra sao.
Bố cục luận án:
Xuất phát từ mục đích, đối tượng phạm vi và phương pháp nghiên cứu, bố
cục của luận án bao gồm các chương sau:
+ Chương 1. Gii thiu v h thng phanh ABS
+ Ch­¬ng 2. Phương pháp khảo sát hệ thống phanh ABS trên ơ tơ tại Việt
Nam
+ Ch­¬ng 3. Phân tích kết quả khảo sát và đánh giá khả năng ứng dụng ABS
tại Việt Nam

9


Chương 1
GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG PHANH ABS
1.1. ABS là gì
Hệ thống chống bó phanh (ABS viết tắt của Anti-lock Braking System được
dịch từ tiếng Đức Antiblockiersystem) là một hệ thống trên ô-tô giúp cho bánh xe
của phương tiện luôn quay và bám đường trong khi phanh, chống lại việc bánh xe
bị trượt trên mặt đường do má phanh bó cứng tang phanh hoặc đĩa phanh gây ra
hiện tượng mất lái và giảm hiệu quả phanh.
Hệ thống ABS được phát minh bởi hãng Robert Bosch GmbH và hiện nay là

một hệ thống bắt buộc của xe ở một số nước.
Hãng Bosch của Đức đã có ý tưởng và phát triển hệ thống này từ thập niên
1930, sau đó đến năm 1978 lần đầu tiên sản xuất được hệ thống ABS điện. Hệ
thống ABS áp dụng lần đầu tiên trên xe ô tô là dòng xe S-serie của MercedesBenz vào năm 1978 sau đấy thì được áp dụng trên cả những phương tiện khác kể
cả mô tô nhưng dựa trên loại má phanh có tính ăn mềm (ăn từ từ, chậm dần).
Đây là một hệ thống sử dụng các cảm biến điện tử để nhận biết một hoặc
nhiều bánh bị bó cứng trong quá trình phanh của xe. Hệ thống này giám sát tốc độ
của các bánh khi phanh. Khi một hoặc nhiều lốp có hiện tượng bó cứng, hệ thống
này sẽ điều chỉnh áp lực phanh đến từng bánh, loại bỏ khả năng lốp trượt - duy trì
khả năng điều khiển xe, giảm quãng đường phanh. Thông thường hệ thống máy
tính trên xe có trang bị ABS sẽ thay đổi áp lực phanh khoảng 30 lần/giây, từ mức
áp lực tối đa lên một bánh xe đến áp lực bằng 0.

1.1.1. Lịch sử của ABS
Phanh ABS được giới thiệu lần đầu tiên vào thập niên 1960 trên các máy bay
thương mại. Khi một máy bay có trọng lượng 50 tấn đáp xuống đường băng bị
đóng băng ở tốc độ 210 km/h, nếu người phi công không thể phanh bằng cách
nhịp liên tục trên bàn đạp phanh thì chiếc máy bay trị giá 20 triệu đô la sẽ trượt

10


khỏi đường băng và trở thành đống sắt vụn. Để khắc phục hiện tượng trên, người
ta bắt đầu ứng dụng phanh ABS vào máy bay. Với cơng nghệ thời đó, các chi tiết
phanh ABS rất lớn và đắt tiền. ABS sử dụng Hidrơ – cơ khí hoạt động khơng tin
cậy và khơng đủ nhanh trong mọi tình huống. Điểm bất lợi của máy tính thập niên
60 là rất lớn và cồng kềnh. Và khơng có vấn đề gì nếu ta lắp một máy tính điều
khiển ABS có kích thước nhỏ như một cái máy giặt lên một cái máy bay to như
một cái nhà nhưng để đặt nó lên một cái ơtơ thì đó là điều khơng thể. Cũng vào
thập niên này, người ta chế tạo ra các vi mạch nhỏ hay các chip điện tử. Vì vậy,

các máy tính nhỏ hơn, mạnh hơn được ra đời và ứng dụng trên nhiều lĩnh vực.
Trải qua nhiều thập kỷ, bộ vi xử lý đã được sử dụng nhiều trên ôtô và nó cho phép
đạt độ chính xác rất cao. Ngày nay, rất nhiều hệ thống trên ôtô trang bị hệ thống
điện tử như: hộp số tự động, hệ thống treo,… Hệ thống phanh ABS được điều
khiển bằng điện tử. Bộ điều khiển ABS, được gọi là ABS ECU (Electronic
Control Unit) theo dõi tốc độ các bánh xe nhờ vào các cảm biến bánh xe. Nếu xảy
ra hiện tượng trượt khi phanh, các cảm biến gửi tín hiệu về thơng báo cho ECU,
ngay lập tức ECU điều khiển áp suất dầu phanh đến các bánh xe bị trượt thông
qua các van điện từ (solenoid) bên trong bộ chia dầu HCU (Hydraulic Control
Unit) làm áp suất dầu giảm loại bỏ được sự trượt bánh xe. Ngày nay, với sự phát
triển vượt bậc của kỹ thuật điện tử, điều khiển tự động và các phần mềm tính tốn,
lập trình cực mạnh đã cho phép nghiên cứu và đưa vào ứng dụng các phương pháp
điều khiển mới trong ABS như điều khiển mờ, điều khiển thơng minh, tối ưu hóa
q trình điều khiển ABS. Các công ty như BOSCH, AISIN, DENSO, BENDIX là
những công ty đi đầu trong việc nghiên cứu, cải tiến và chế tạo ABS và cung cấp
cho các công ty sản xuất ơtơ trên tồn thế giới.
1.1.2. Các bộ phận chính của hệ thống ABS
ECU điều khiển trượt: Bộ phận này xác định mức trượt giữa bánh xe và mặt
đường dựa vào các tín hiệu từ các cảm biến và điều khiển bộ chấp hành của

11


phanh. Gần đây, một số kiểu xe có ECU điều khiển trượt lắp trong bộ chấp hành
của phanh.
Bộ chấp hành của phanh: Bộ chấp hành của phanh điều khiển áp suất thuỷ
lực của các xilanh ở bánh xe bằng tín hiệu ra của ECU điều khiển trượt.
Cảm biến tốc độ: Cảm biến tốc độ phát hiện tốc độ của từng bánh xe và
truyền tín hiệu đến ECU điều khiển trượt.
Ngồi ra, trên táp lơ điều khiển cịn có:

Đèn báo táp-lơ: Đèn báo của ABS, khi ECU phát hiện thấy sự trục trặc ở
ABS hoặc hệ thống hỗ trợ phanh, đèn này bật sáng để báo cho người lái. Đèn báo
hệ thống phanh, khi đèn này sáng lên đồng thời với đèn báo của ABS, nó báo cho
người lái biết rằng có trục trặc ở hệ thống ABS và EBD. Cơng tắc đèn phanh:
Công tắc này phát hiện bàn đạp phanh đã được đạp xuống và truyền tín hiệu đến
ECU điều khiển trượt. ABS sử dụng tín hiệu của cơng tắc đèn phanh. Tuy nhiên
dù khơng có tín hiệu cơng tắc đèn phanh vì cơng tắc đèn phanh bị hỏng, việc điều
khiển ABS vẫn được thực hiện khi các lốp bị bó cứng. Trong trường hợp này, việc
điều khiển bắt đầu khi hệ số trượt đã trở nên cao hơn (các bánh xe có xu hướng
khố cứng) so với khi cơng tắc đèn phanh hoạt động bình thường.
Cảm biến giảm tốc: Chỉ có ở một số loại xe. Cảm biến giảm tốc cảm nhận
mức giảm tốc của xe và truyền tín hiệu đến ECU điều khiển trượt. Bộ ECU đánh
giá chính xác các điều kiện của mặt đường bằng các tín hiệu này và sẽ thực hiện
các biện pháp điều khiển thích hợp. Là một hệ thống sử dụng các cảm biến điện tử
để nhận biết một hoặc nhiều bánh bị bó cứng trong q trình phanh của xe. Hệ
thống này giám sát tốc độ của các bánh khi phanh. Khi một hoặc nhiều lốp có hiện
tượng bó cứng, hệ thống này sẽ điều chỉnh áp lực phanh đến từng bánh, loại bỏ
khả năng lốp trượt - duy trì khả năng điều khiển xe. Thơng thường hệ thống máy
tính trên xe có trang bị ABS sẽ thay đổi áp lực phanh khoảng 30 lần/giây, từ mức
áp lực tối đa lên một bánh xe đến áp lực bằng 0.

12


Các thiết bị chống bó cứng phanh ABS hiện đại gồm một máy tính, cảm biến
tốc độ trên từng bánh và các van thủy lực. Khi CPU nhận thấy một hay nhiều bánh
có tốc độ quay chậm hơn mức quy định nào đó so với các bánh cịn lại, nó sẽ tự
động giảm áp suất tác động lên phanh. Tương tự, nếu một trong các bánh quay
quá nhanh, Chíp điện tử cũng tự động tác động lực trở lại, đồng thời tạo độ rung
giật ở bàn đạp phanh để báo cho người lái biết ABS đang hoạt động. Khi hoạt

động, ABS nhả - nhấn piston khoảng 15 lần mỗi giây. Nhờ đó khi xảy ra các tình
huống khẩn cấp hệ thống ABS sẽ giúp người lái có thể khiểm sốt chu trình
chuyển động trong suốt quá trình phanh.
1.2. Sự hoạt động của hệ thống phanh ABS trên ô tô
1.2.1. Hệ thống phanh ABS trên xe ơ tơ
Hệ thống chống bó cứng phanh ABS (Anti-lock Braking Systems) nằm trong
hệ thống an tồn chủ động của ơ tơ hiện đại. Nó có tác dụng giảm thiểu các nguy
hiểm bằng sự điều khiển quá trình phanh một cách tối ưu. Theo thống kê, 10% số
vụ tai nạn xảy ra trong trường hợp cần dừng khẩn cấp, khi tài xế đạp phanh mạnh
đột ngột làm xe bị rê bánh và trượt đi, dẫn đến mất lái. Hệ thống chống bó phanh
ABS giúp khắc phục tình trạng này khơng phụ thuộc vào kỹ thuật phanh của
người lái.
Giáo trình dạy lái xe có phần lưu ý về cách sử dụng phanh hiệu quả nhất (đặc
biệt là trên mặt đường trơn trượt) là đạp - nhả pedan liên tục, cảm nhận dấu hiệu rê
bánh để xử lý. Chính vì việc thực hiện kỹ thuật này khơng đơn giản, mà các
chuyên gia ôtô đã nghiên cứu chế tạo cơ cấu ABS. Thiết bị của hệ thống ABS
gồm: cảm biến lắp trên bánh xe (ghi nhận tình trạng hoạt động); bộ xử lý điện tử
và thiết bị điều áp (đảm nhiệm thay đổi áp suất trong piston phanh).
Trong những thiết kế ABS mới nhất, đặc biệt là bộ ABS sản xuất đầu năm
2005, các thơng số về tình trạng chuyển động của xe, độ bám đường, kết quả kiểm
soát hành trình, được bộ điều khiển điện tử đánh giá để quyết định cường độ và
tần số của lực tác động lên các má phanh. Áp suất dầu trong hệ thống không chỉ

13


do lực đạp phanh tạo nên mà cịn có sự hỗ trợ của bơm. Kiểu ABS hiệu quả nhất
và đắt tiền nhất (thường lắp trên các loại ôtô sang trọng) có thể tự động điều chỉnh
áp suất dầu phanh trên từng cụm bánh, số cảm biến đo vận tốc góc, module áp
suất, đường điều khiển bằng số bánh xe bằng kỹ thuật số. Các ABS rẻ tiền hơn

thường chỉ có 2 cảm biến gắn trên bánh sau, 1 thiết bị điều áp chung và 1 đường
điều khiển. Tình trạng hoạt động của ABS được hiển thị qua đèn báo trên bảng
điều khiển, nó sáng lên khi bật chìa khóa khởi động và tắt sau khi máy đã nổ 2-3
giây. Nếu đèn này tiếp tục sáng khi động cơ đang hoạt động, tức là hệ thống có
trục trặc, cần kiểm tra ngay. Khi xe đã được lắp ABS thì tài xế không nên thao tác
kiểu đạp - nhả liên tục. Trong khoảng 15 năm trở lại đây, ABS được ứng dụng
ngày càng rộng rãi và hiện nay giữ vị trí quan trọng trong danh mục thiết bị tiêu
chuẩn của xe hơi vì nó bảo đảm an tồn cho người và xe.
Hiệu quả của ABS, bảng so sánh xe có trang bị ABS và khơng trang bị ABS:

Hình 1.2 : Bảng so sánh xe có trang bị ABS và khơng trang bị ABS
1.2.2. Kết cấu hệ thống phanh ABS
1.2.2.1. Các phương án bộ trí hệ thống ABS trên xe ơ tơ

14


Cấu tạo & nguyên lý hoạt động Vị trí các bộ phận trong hệ thống ABS

Hình 1.3 : Sơ đồ bố trí hệ thống ABS trên ơ tơ
1.2.2.2. Bộ cảm biến tốc độ Sơ đồ cấu tạo cảm biến tốc độ điện tử

Wheel speed sensor
Hình 1.4: Bộ cảm biến tốc độ Sơ đồ cấu tạo cảm biến tốc độ điện tử

15


1.2.2.3 Bộ cảm biến tốc độ bố trí trên bánh xe


Hình 1.5: Bộ cảm biến tốc độ bố trí trên bánh xe
Khi bánh xe quay, các sensors tạo ra các tín hiệu điện tử. Những sensor này
được ví như "con mắt" của bộ điều khiển điện tử (EBCM), giúp cho EBCM cảm
nhận được tốc độ và tình trạng bị khóa của bánh xe. Mỗi cảm biến có sử dụng cơ
cấu rotor bánh răng, còn được gọi là "vòng cảm biến", "vịng kích thích" hay
"vịng từ trở", được gắn trên moayơ hoăch trục bánh xe và cùng quay với bánh xe.
Cảm biến (sensor) là một cuộn dây cảm ứng, gồm một cuộn dây được quấn quanh
một lõi sắt từ. Sensor được đăt bên cạnh vòng cảm biến, khe hở giữa sensor và
vịng cảm biến được xác định chính xác để đảm bảo sự cảm biến điện từ có thể
xảy ra. Ở một số xe, bộ cảm biến có thể được đặt trong bộ phân phối hoặc trong
trục sau. Khi bánh răng của vòng cảm biến đi ngang qua cuộn dây cảm biến, một
tín hiệu điện xoay chiều được tạo ra. Tần số tín hiệu tăng khi tốc độ bánh xe tăng.
Nếu bánh xe đứng yên, tần số tín hiệu cảm biến sẽ bằng 0. Hệ thống đánh giá
logic trong bộ điều khiển điện tử sẽ hình thành một tốc độ chuẩn của xe để theo đó
mà tác động trong q trình điều khiển của phanh. Các thay đổi của một hay nhiều
bánh xe sẽ được ghi nhận theo thực tế và khi chúng giảm tốc độ nhiều quá (so với

16


tốc độ chuẩn) thì sẽ được nhận biết như là một nguy cơ bị bó cứng. Tín hiệu điện
từ được truyền về EBCM bằng một cặp dây dẫn.
1.2.2.4. Bơm tuần hồn Bơm thủy lực

Hình 1.6: Bơm thuỷ lực
Bơm tuần hồn được dùng để chuyển dung dịch từ các valve giảm áp trở về
các đường ống, và để khắc phục tình trạng mất áp suất phanh do ảnh hưởng từ quá
trình làm việc của các valve sẽ rút dung dịch từ hệ thống. Bơm có thể tạo ra áp
suất bằng với áp suất trong hệ thống phanh, một số hệ thống rút dung dịch này trở
về tới bình chứa ở xilanh chính. Đa số các hệ thống bơm sử dụng một hoặc hai

piston, được điều khiển bởi EBCM, EBCM nhận tín hiệu từ contac hành trình
pedan phanh hoặc từ contac áp suất của bộ tích trữ rồi phát tín hiệu điều khiển
bơm. Một số hệ thống lưu trữ dung dịch từ các valve trong một bộ tích trữ trước
khi khởi động bơm.
1.2.2.5. Hệ thống van (cơ cấu chấp hành)
Một sơ đồ hệ thống thủy lực

17


Hình 1.7: Sơ đồ cấu tạo của một hệ thống ABS
Là thiết bị đóng/mở dịng áp lực thủy lực, được điều khiển bởi hệ thống
ABS. Ở một vài hệ thống, valve có ba vị trí.
- Vị trí thứ nhất, valve mở, áp lực từ xilanh chính được truyền thẳng tới
phanh.
- Vị trí thứ hai, van khóa. Cơ lập phanh khỏi xilanh chính, ngăn chặn áp lực
gia tăng do người điều khiển đạp quá mạnh lên pedan.
- Vị trí thứ ba, valve điều tiết áp suất phanh.
+ Bộ điều tiết điện tử
Bộ điều tiết còn được gọi là bộ điều khiển thủy lực, là thiết bị tạo ra chu kì
phanh. Trong khi phanh dừng bình thường, bộ điều tiết khơng làm thay đổi hoạt
động bình thường của phanh. Trong khi phanh gấp, áp suất trong cụm phanh sẽ

18


tăng bình thường, nếu bánh xe bắt đầu bị khóa, bộ điều tiết sẽ dừng mọi sự gia
tăng áp suất thủy lực ở xilanh hoặc calip bánh xe. Nếu tác động này không đủ để
cho bánh xe quay ở tốc độ thích hợp, bộ điều tiết sẽ giảm áp suất. Ngay sau khi
bánh xe quay, bộ điều tiết lại tác động làm tăng áp suất trong xilanh bánh xe hoặc

calip. Chu kì trên được lặp lại với tần số khoảng 5-15 lần trong một giây.
1.2.2.6. Bộ điều khiển điện tử

Hình 1.8: Bộ điều khiển điện tử EBCM
Bộ điều khiển điện tử EBCM (Electronic Brake Control Module, *có tài liệu
viết là ECU) là một bộ vi xử lý, có bộ nhớ khoảng 8kb. EBCM nhận tín hiệu từ
các cảm biến tốc độ và tạo tín hiệu điều khiển tác động lên các valve điều tiết.
EBCM sẽ so sánh tốc độ của mỗi bánh xe với nhau và với dữ liệu của chương
trình lưu trong bộ nhớ của nó. Khi EBCM nhận thấy tần số tín hiệu của một bánh
xe nào đó giảm rất nhanh, nó sẽ phát tín hiệu điều khiển đến valve điều tiết của
các bánh xe đó. Bộ điều tiết sẽ tác động để phanh ở bánh xe đó nhả ra, cho phép
tốc độ bánh xe tăng lên. Khi tần số tín hiệu từ các bánh xe nằm trong phạm vi
chấp nhận được, EBCM sẽ phát tín hiệu đến bộ điều tiết để ép phanh trở lại. Vì tín

19


hiệu điện rất nhanh nên những tác động nói trên xảy ra rất nhanh chóng. Các thiết
bị đầu ra của EBCM thường là các solenoid trong bộ điều tiết, đèn báo sự cố ABS
và motor bơm. Đầu vào của EBCM thông thường là các sensor tốc độ và trong
một vài hệ thống là sensor áp suất bơm, mức dung dịch, contac đèn dừng xe và
cảm biến hành trình của pedan phanh.
1.2.2.7. Các hệ thống ABS
ABS được sản xuất ở nhiều nơi như: Mỹ, Nhật Bản và Châu ÂU..., nên có
những sự khác nhau về thiết kế.
Một số nhà sản xuất tiêu biểu như: Bendix, Bosch, Delphi, Kelsey-Hayes và
Teves.
Các hệ thống đầu tiên của Teves dùng booster điện-thủy lực, ở đó áp suất
booster cũng là nguồn áp suất cho các phanh sau và các valve điều tiết được kết
hợp với xilanh chính thành một khối. Một vài phiên bản thiết kế này có cách bố trí

valve khác nhau nhưng cũng dùng áp suất booster để vận hành các phanh sau.
Nhiều hệ thống dùng một xilanh chính với booster chân khơng, cụm điều tiết được
đặt riêng rẽ và nối chúng với nhau bằng các đường ống.
Một số thiết kế khác dùng cụm valve điều tiết riêng rẽ với ba hoặc bốn cặp
valve. Trong quá trình phanh bình thưồngdngf dung dịch chảy ra bộ điều tiết tới
các phanh không thay đổi. Nếu bánh xe bắt đầu bị khóa, valve giảm áp của bộ
điều tiết sẽ mở để giảm áp suất.
Nhiều hệ thống sử dụng bộ tích trữ để lưu trữ dịng dung dịch được xả ra này
và bơm tuần hoàn sẽ đưa dung dịch này trở về bình chứa xilanh chúnh hoặc trở về
đường ống áp suất.
Những bộ điều tiết mới dùng phương pháp khác. Một số loại dùng một valve
hoặc một cặp valve cho mỗi mạch thủy lực, và mỗi valve được vận hành bởi một
solenoid. Valve mơ cửa nạp là valve thường mở, cho phépdịng dung dịch lưu
thơng giữa xilanh chính và xilanh bánh xe hay calip. Valve khác ở cửa ra là valve
thường đóng, khi nó mở dung dịch sẽ chảy từ xilanh bánh xe hoặc calip tới bình
chứa xilanh chính. Nếu xảy ra sự khóa bánh xe, EBCM sẽ điều khiển đóng

20


valvecửa nạp để ngăn sự gia tăng áp suất. Nếu bánh xe vẫn bị khóa, valve cửa ra
sẽ được mở để giảm áp suất phanh..
Với hệ thống của Bosch, valve cửa ra được thay thế bằng một bơm. Trong
pha giảm áp suất dung dịch được bơm từ phía xilanh bánh xe về xilanh chính. Khi
bánh xe quay trở lại, các valve được trở về vị trí bình thường.
Tuy nhiên, do ngun lý qn tính, chiếc xe đang chạy nhanh khơng dễ gì
đứng lại ngay được, dàn bánh xe bị xiết cứng vẫn cố lê thêm một đoạn nữa, với
tiếng rít chói tai của cao su nghiến trên mặt đường, rồi khói và mùi khét do bánh
xe bốc cháy tỏa ra. Tài xế khơng cịn điều khiển được tay lái, chiếc xe phóng đi
loạng choạng, và nguy cơ một tai nạn khác rất dễ xảy ra.

Để thích ứng với tình huống này, bước vào thập niên 1970, các nhà sản xuất
xe hơi đã chế tạo hệ thống thắng ABS (Anti-Locking Brake System), giúp bánh xe
khơng bị khóa cứng khi thắng gấp, nhất là trên những mặt đường trơn ướt hoặc
đóng băng, nhờ đó tài xế có thể tiếp tục điều khiển được tay lái, đưa xe vào vị trí
an tồn trong tình trạng khẩn cấp. Sự hiệu quả thật hiển nhiên. Cho đến nay, ABS
mỗi ngày mỗi cải thiện và đã có mặt trong hầu hết các loại xe lưu hành trên đường
phố. Tuy nhiên, cùng với cảm giác an toàn gia tăng, nhiều tài xế lại có tâm lý ỷ
lại, mất cảnh giác và sự cẩn trọng cần thiết khi lái xe. Đó là điều đáng tiếc nhất
trong số những khuyết điểm đương nhiên của bất cứ một phát kiến kỹ thuật nào,
kể cả ABS.
Phần sau đây chúng ta sẽ phân tích vài nét cơ bản của hệ thống ABS, và đề
cập những gì cần làm để tận dụng ích lợi của kỹ thuật an toàn này.
1.2.2.9. Cấu tạo cơ bản ABS
Trong những điều kiện chạy và thắng bình thường, tài xế khơng cảm thấy có
gì khác biệt giữa một hệ thống ABS và hệ thống tiêu chuẩn khơng-có-ABS. Chỉ
trong những lúc thắng gấp, ABS mới phát huy tác dụng, khi đó bàn thắng sẽ rung
mạnh với những cái nhồi đập cao hơn, tiếp nối bởi một tiếng “click” nghe thấy
khá rõ ràng.
Hệ thống ABS tiêu chuẩn bao gồm những thành phần sau đây:

21


Hydraulic Control Unit (HCU): Bộ Điều Khiển Thủy Lực. Anti-lock brake
control module: Cơ Chế Chống Xiết Bánh Front anti-lock brake sensors / rear
anti-lock brake sensors: Bộ cảm ứng bánh trước, bộ cảm ứng bánh sau.

Hình 1.9 : Sơ đồ bố trí hệ thống ABS trên ơ tơ
Cơ chế hoạt động của ABS được giải thích một cách đơn giản như sau:
Khi tài xế nhấn gấp trên chân thắng, dầu thắng sẽ được đẩy vào trong bộ

Điều Khiển Thuỷ Lực HCU, và được ép lại tại đây để nâng cao áp suất trước khi
đưa dầu đến các bộ phận thắng trong mỗi bánh xe.

22


Trong khi phân tích những dự kiện do bộ cảm ứng tại các bánh xe đưa lại,
nếu Cơ Chế Chống Xiết Bánh “cảm thấy” một chiếc bánh nào đó sắp bị khóa
cứng, thì cơ chế này sẽ điều khiển, đóng Valve khơng cho dầu đổ xuống đó nữa,
và mở Valve khi cần thiết cho dầu thắng lưu thông trở lại, bảo đảm cho bánh xe
lăn đều trong khi giảm tốc, tránh tình trạng bánh bị khóa cứng.
Từ vận tốc 12 dặm/giờ trở lên, ABS sẽ tự động vận hành, và chúng ta sẽ
nghe một tiếng “click” bên trong máy. Khi xe di chuyển với vận tốc dưới 12
dặm/giờ, ABS sẽ tự ngưng hoạt động.
Nếu ABS trục trặc, xe vẫn tiếp tục hoạt động với hệ thống thắng tiêu chuẩn.
Thường thường khi đèn vàng trên đồng hồ ABS sáng lên, cho biết có trục trặc, thì
đó là lúc hệ thống tự động được chuyển về trạng thái tiêu chuẩn, và chúng ta phải
biết rằng hệ thống chống xiết bánh khơng cịn hiệu quả trong những lúc thắng gấp
nữa.
ABS hoạt động chủ yếu nhờ vào dầu thắng. Nếu vì lý do nào đó dầu trong hệ
thống khơng đầy đủ, ABS sẽ khơng còn hiệu quả.
Trên đây chỉ là những phác thảo rất sơ sài về cơ chế ABS. Điều quan trọng
là chúng ta tận dụng được những gì từ kỹ thuật này hầu làm tăng sự an toàn của
chúng ta trên đường phố?
Tận dụng những lợi ích của ABS
Để tận dụng được tất cả những ích lợi về an tồn của hệ thống ABS, chúng
ta cần phải biết sử dụng đúng cách.
Những Điều Nên Làm:
Khi phải thắng khẩn cấp, ấn mạnh và giữ chân trên bàn thắng để duy trì áp
lực liên tục và vững vàng để phát huy tác dụng của ABS trong lúc bẻ tay lái đưa

xe về vị trí an toàn. Đừng “bơm” chân trên bàn thắng, cho dù có cảm thấy nhịp
rung của nó. Trong một số loại xe tải hạng nhẹ, ABS chỉ được trang bị cho dàn
bánh sau, và dàn bánh trước vẫn có thể bị xiết và khóa lại như trong các xe khơng
có ABS. Khi trường hợp đó xảy ra, tài xế cần phải nhấc chân khỏi bàn thằng vừa

23