(News.otohui-com) – Trong công nghệ hiện đại hiện nay mọi người có một thuật ngữ “ Brake-by-wire”- phanh bằng điện. Hệ thống phanh hiện nay đang dần được điện khí hoá, bàn đạp chân phanh không còn cơ cấu trợ lực phanh chân không cồng kềnh mà được thay thế bằng bàn đạp phanh được mô phỏng áp lực phanh và được theo dõi bằng các cảm biến. Hệ thống phanh tay điện tử cũng được sử dụng tương tự thông qua một một công tắc tín hiệu và tín hiệu sẽ được truyền tới bộ điều khiển phanh giúp phanh đỗ xe một cách an toàn.
Nhờ có sự can thiệp của hệ thống điều khiển phanh ECU, cơ cấu chấp hành phanh tay điện tử đảm nhận được nhiều công việc như phanh đỗ xe trên đường,hỗ trợ khởi hành ngang dốc và hỗ trợ chế độ Start – Stop. Hệ thống phanh tay điện tử bao gồm các bộ phận sau:
- Bộ điều khiển hệ thống phanh tay điện tử.
- Cơ cấu chấp hành phanh tay điện tử.
- Công tắc phanh tay.
- Đèn hiển thị trên bảng đồng hồ.
Các bộ phận hỗ trợ: Bộ điều khiển phanh ABS,cảm biến bàn đạp chân phanh, cảm biến vị trí bàn đạp ly hợp, công tắc AUTOHOLD.
1. Cơ cấu chấp hành phanh
Cơ cấu hành phanh là bộ phận dẫn động giúp ép má phanh vào đĩa phanh. Nó bao gồm các chi tiết như cùm phanh, đĩa phanh, má phanh, motor phanh đỗ. Khi xe đang di chuyển cơ cấu phanh đĩa đoạt động bằng dầu phanh để ép piston phanh đến má phanh. Giúp xe phanh khi đang di chuyển. Nhưng khi xe được dừng đỗ thì motor phanh xe hoạt động và giúp xe đứng yên trên đường.
Motor phanh đỗ được cấu tạo là một cơ cấu trục vít – đai ốc chuyển động tịnh tiến được điều khiển thông qua hệ thống bánh răng giảm tốc biến đổi chuyển động quay của motor điện thẳng chuyển động tịnh tiến.
Trục vít – đai ốc đẩy là chi tiết chính để chuyển đổi chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến. Trục vít sẽ được dẫn động trực tiếp từ trục đầu ra của hệ thống bánh răng đĩa cuốn. Tuỳ thuộc vào chiều quay của trục vít đai ốc đẩy sẽ di chuyển tiến tới hay lùi lại và được theo dõi, điều khiển bởi hộp điều khiển phanh tay điện tử.
Đai ốc đẩy bị hạn chế chuyển động dọc trục khi được lắp dọc theo piston phanh và nhờ cấu tạo đặc biệt của đai ốc và thành piston phanh giúp hạn chế chuyển động xoắn của đai ốc khi trục vít quay.
2. Phương thức điều khiển phanh tay điện tử
Với công nghệ ngày càng phát triển hệ thống phanh tay điện tử đã giảm bớt những cơ cấu chuyển động phanh phức tạp thay vào đó là hệ thống tín hiệu điều khiển giúp nhận và xuất những tín hiệu để điều khiển cơ cấu phanh.
a. Tín hiệu vị trí bàn đạp ly hợp hoặc công tắc tay số P/N
Tín hiệu từ vị trí bàn đạp ly hợp hoặc công tắc tay số P/N được hộp điều khiển nhận dạng nhằm mục đích xác định điều kiện xe đang vận hành hay đứng yên từ đó đưa ra tín hiệu điều khiển cho phù hợp. Khi tài xế về số P/N hay nhấn bàn đạp ly hợp, tín hiệu digital (mức 0 hoặc mức 1) sẽ được gửi về hộp điều khiển.
- Cùng tìm hiểu về hai loại tín hiệu Analog và Digital qua bài viết Tín hiệu Digital và Analog trong lĩnh vực công nghệ kỹ thuật ô tô là gì?
Đặc biệt nhằm đáp ứng nhiều nhu cầu khác nhau cảm biến vị trí bàn đạp ly hợp có một thanh đẩy có tích hợp một nam châm vĩnh cửu di chuyển trong xi lanh chính ly hợp. Cảm biến vị trí bàn đạp ly hợp là ba cảm biến Hall được tích hợp để cảm nhận sự di chuyển của nam châm vĩnh cửu nhờ đó xác định được từng vị trí bàn đạp ly hợp
- Cảm biến Hall 1 gửi tín hiệu digital ( mức 0 hoặc mức 1 ) về hộp điều khiển động cơ. Hộp điều khiển động cơ xác định được tài xế muốn nhấn bàn đạp ly hợp. Tín hiệu này được sử dụng để điều khiển tắt hệ thống Cruise control.
- Cảm biến Hall 2 là một cảm biến analog. Cảm biến điều khiển tín hiệu độ rộng xung (PWM signal) tuỳ theo phần trăm độ rộng xung cụ thể sẽ được truyền từ bàn đạp đến hộp điều khiển phanh tay điện tử. Nhờ vào tín hiệu này hệ thống xác định chính xác vị trí bàn đạp ly hợp để tính toán thời điểm tối ưu để nhả phanh tay giúp điều khiển chế độ khởi hành hiệu quả.
- Cảm biến Hall 3 sẽ gửi tín hiệu digital đến mạch nguồn của xe để xác định bàn đạp ly hợp đã được nhấn và chỉ khi đó động cơ được khởi động.
b. Tín hiệu công tắc điều khiển và đèn báo
Nút nhấn điều khiển phanh tay điện tử và nút nhấn Auto Hold sẽ gửi tín hiệu về hộp điều khiển phanh tay điện tử tính toán nhằm điều khiển chuyển tiếp từ phanh bằng thuỷ lực sang phanh bằng động cơ điện cách tối ưu nhất tạo sự ổn định khi xe khởi hành hoặc phanh đỗ xe trên đường
Nút nhấn phanh tay điện tử vẫn có thể được nhấn khi chìa khoá xe tắt. Khi đó đèn báo sẽ sáng ở cả nút nhấn và trên bảng đồng hồ của xe tín hiệu từ nút nhấn sẽ được đưa đến hộp điều khiển phanh tay điện tử và phanh tay sẽ kiểm tra chìa khóa xe đã được bật chưa và đưa ra hoạt động tối ưu nhất. Điều này nhằm ngăn chặn việc trẻ em nhả phanh khi không có tài xế, khi đó các đèn báo này chỉ sáng 30 giây sau đó tắt.
Phanh tay điện tử có thể được nhả tự động khi tài xế thắt dây an toàn, đóng cửa, khởi động động cơ và bàn đạp chân ga hoạt động. Thời điểm nhả sẽ được hộp điều khiển phanh tính toán dựa vào hai điều kiện: độ dốc mặt đường và momen xoắn của động cơ. Khi đó đèn báo sẽ tắt.
c. Hộp điều khiển phanh tay điện tử
Vị trí của hộp đặt trong xe dưới bảng điều khiển trung tâm. Tất cả việc điều khiển hoạt động và chuẩn đoán các lỗi xảy ra điều được thực hiện tại hộp điều khiển phanh tay điện tử. Hệ thống phanh tay điện tử có hai bộ sử lý là bộ điều khiển phanh tay điện tử và bộ điều khiển phanh ABS được giao tiếp với nhau thông qua mang CAN.
Một cụm cảm biến được tích hợp bên trong bộ điều khiển nó bao gồm cảm biến gia tốc dọc, cảm biến gia tốc ngang và cảm biến tỉ lệ góc quay trục đứng. Cụm cảm biến này là một phần quan trọng của xe giúp duy trì sự ổn định, tín hiệu này được sử dụng cho cả phanh tay điện tử và hệ thống ổn định thân xe ESP.
Bài viết liên quan:
- Brake by wire – Hệ thống phanh gián tiếp
- Khám phá xu hướng Drive By Wire trên xe ô tô
- Tìm hiểu về phanh điện từ trên xe khách, xe tải
