Nguyên lý và ứng dụng của cảm biến ABS trên ô tô
Nguyên lý hoạt động của hệ thống ABS trên ô tô là:
Trong trường hợp phanh khẩn cấp, dựa vào cảm biến tốc độ bánh xe cực nhạy được lắp đặt trên mỗi bánh xe, hệ thống sẽ phát hiện hiện tượng bó cứng bánh xe, và máy tính sẽ ngay lập tức điều khiển bộ điều chỉnh áp suất để giảm áp suất của bơm phanh bánh xe nhằm ngăn ngừa hiện tượng bó cứng bánh xe. Hệ thống ABS bao gồm bơm ABS, cảm biến tốc độ bánh xe và công tắc phanh.
Vai trò của hệ thống ABS là:
1. Tránh mất kiểm soát xe, tăng quãng đường phanh, cải thiện an toàn xe;
2. Cải thiện hiệu suất phanh của xe;
3. Để ngăn bánh xe bị kẹt trong quá trình phanh;
4. Đảm bảo người lái có thể kiểm soát hướng đi khi phanh và ngăn trục sau bị trượt.
Như tên gọi đã thể hiện, vai trò chính của hệ thống phanh chống bó cứng (ABS) là ngăn bánh xe bị bó cứng do lực phanh quá mạnh trong trường hợp phanh gấp, dẫn đến mất kiểm soát xe. Ví dụ, khi gặp chướng ngại vật phía trước, xe trang bị hệ thống ABS có thể dễ dàng điều khiển tay lái để tránh phanh gấp đột ngột.
Khi xe không được trang bị hệ thống ABS trong trường hợp phanh gấp, do lực phanh của cả bốn bánh xe là như nhau, ma sát giữa lốp xe và mặt đường về cơ bản là như nhau, lúc này xe sẽ rất khó điều khiển và dễ dẫn đến nguy cơ mất lái. Điều này cho thấy tầm quan trọng của hệ thống ABS đối với sự an toàn khi lái xe. Chúng ta không cần phải lo lắng về điều này nữa, hiện nay tiêu chuẩn quốc gia đã bắt buộc các nhà sản xuất ô tô phải trang bị hệ thống chống bó cứng phanh ABS trong quá trình sản xuất xe.
Vậy hệ thống phanh chống bó cứng ABS hoạt động như thế nào? Trước khi hiểu nguyên lý hoạt động của nó, chúng ta phải hiểu các thành phần của hệ thống chống bó cứng ABS. ABS chủ yếu bao gồm cảm biến tốc độ bánh xe, bộ điều khiển điện tử, bộ điều chỉnh áp suất phanh, xi lanh chính phanh và các bộ phận khác. Khi xe cần phanh, cảm biến tốc độ bánh xe trên bánh xe sẽ phát hiện tín hiệu tốc độ của bốn bánh xe tại thời điểm này, sau đó gửi đến VCU (bộ điều khiển xe). Bộ điều khiển VCU sẽ phân tích các tín hiệu này để xác định trạng thái của xe tại thời điểm đó, và sau đó VCU gửi lệnh điều khiển áp suất phanh đến bộ điều chỉnh áp suất ABS (bơm ABS).
Khi bộ điều chỉnh áp suất ABS nhận được lệnh điều khiển áp suất phanh, nó sẽ trực tiếp hoặc gián tiếp điều khiển áp suất phanh của từng kênh bằng cách điều khiển van điện từ bên trong của bộ điều chỉnh áp suất ABS, để điều chỉnh mô-men xoắn phanh của bốn bánh xe, sao cho phù hợp với độ bám đường và ngăn ngừa hiện tượng bánh xe bị khóa do lực phanh quá lớn.
Nhiều tài xế lớn tuổi khi đọc bài này có thể nghĩ rằng việc chúng ta thường sử dụng "phanh đột ngột" có thể tạo ra hiệu ứng chống bó cứng phanh. Cần phải nhấn mạnh ở đây rằng khái niệm này đã lỗi thời, thậm chí có thể nói rằng cách "phanh đột ngột" và phanh gián đoạn đã ảnh hưởng đến an toàn khi lái xe.
Tại sao bạn lại nói như vậy? Điều này bắt đầu từ nguồn gốc của "phanh cục bộ", cái gọi là "phanh cục bộ" là việc xe không được trang bị hệ thống chống bó cứng ABS mà người lái chủ động đạp phanh không liên tục, khiến lực phanh của bánh xe đôi khi không có, nhằm ngăn chặn hiện tượng bó cứng bánh xe. Cần lưu ý rằng hiện nay tất cả các xe đều có hệ thống chống bó cứng ABS tiêu chuẩn, các thương hiệu khác nhau sẽ có một số khác biệt về hệ thống chống bó cứng, nhưng về cơ bản đều có thể thực hiện tín hiệu phát hiện 10-30 lần/giây, tần suất thực hiện phanh 70-150 lần/giây, tần suất nhận biết và thực hiện này là không thể đạt được.
Hệ thống phanh chống bó cứng ABS cần phải hoạt động liên tục để phát huy hiệu quả. Khi chúng ta chủ động "phanh đột ngột" hoặc phanh gián đoạn, hệ thống phanh chống bó cứng ABS sẽ nhận được tín hiệu phát hiện không liên tục, và ABS sẽ không thể hoạt động hiệu quả, dẫn đến giảm hiệu suất phanh và thậm chí quãng đường phanh quá dài.
