Aktuator Sistem Rem ABS

Toyota menggunakan berbagai macam komponen aktuator pada sistem ABS, yang perbedaannya pada cara pengaturan tekanan dilakukan.

3-Position Solenoid Valve

3-Position Solenoid Valve menggunakan 3-position Valve, koil elektrik dan check valve. Saat arus listrik mengalir melalui gulungan solenoid, yang membangkitkan medan magnet disekitar 3-position valve menyebabkannya bergerak kearah tengah koil menekan return spring. Arus dari ABS ECU di hubungkan dalam 3 tahap : 0 amp, 2 amp, 5 amp untuk mengontrol kekuatan gaya magnet pada koil.

Terdapat 4 buah 3-position solenoid valve pada aktuator ABS yang akan dijelaskan : untuk roda depan mengontrol roda kir dan kanan secara independen, sedangkan untuk roda belakang mengontrol roda kiri dan kanan secara bersamaan. Sistem seperti ini disebut system 3 channel.

Operation During Normal Braking ( ABS Not activated )

Selama pengereman normal ABS tidak bekerja dan 3-position solenoid valve didorong kebawah oleh return spring, solenoid inlet, Port A tetap terbuka sedangkan saluran keluar ke reservoir, Port B tetap tertutup.

Saat pedal rem ditekan, minyak rem mengalir melalui Port A menuju Port C, ke disc brake cylinder. Minyak rem dicegah dari mengalir menuju pompa oleh check valve No.1 yang terletak pada sirkuit pompa.

Saat pedal rem dilepas, minyak rem kembali dari disc brake cylinder ke brake master cylinder melalui Port C ke Port A dan check valve No.3 di 3-position solenoid valve.

Holding mode

Saat ECU menentukan bahwa roda terkunci, maka ECU akan diatur pada posisi holding mode untuk menghentikan kenaikan tekanan hidraulis, saat tekanan di dalam disc brake cylinder diturunkan atau dinaikkan, dan speed sensor menunjukkan bahwa kecepatan sudah di dalam target level, ECU menyuplai arus sebesar 2 amp ke solenoid coil untuk menahan tekanan di disc brake cylinder tetap dalam level tersebut.

Saat supply arus diturunkan dari 5 amp ( pada pressure reduction mode ) menjadi 2 amp ( pada holding mode ), gaya magnet yang dibangkitkan di dalam solenoid coil juga diturunkan.

3-position solenoid valve kemudian bergerak turun ke posisi tengah oleh kekuatan return spring, menutup Port “ B “.

Saat ECU menahan Port A tertutup, dan tekanan pedal menutup Check valve No.1 dan NO. 3, tekanan brake caliper akan tetap bertahan, tidak dapat dinaikkan.

Pressure Reduction Mode

Saat roda mulai terkunci, ECU menyuplai arus listrik sebesar 5 amp ke solenoid untuk menutup Port A dan membuka Port B di 3-position solenoid. Akibatnya, minyak rem dari disc brake cylinder mengalir melalui Port C ke Port B di 3-position solenoid valve dan mengalir ke reservoir.

Pada saat yang sama, sinyal computer menyebabkan pompa bekerja. Minyak rem yang tersimpan di reservoir di pompa ke master cylinder.

Gaya kembali tekanan dari brake caliper circuit menuju master cylinder menekan pedal rem naik sedikit, menyebabkan pengemudi dapat merasakan system ABS bekerja.

Pressure Increase Mode

Saat tekanan di disc brake cylinder perlu untuk dinaikkan untuk mendapatkan gaya pengereman yang lebih besar, ECU menghentikan pengiriman arus listrik ke solenoid coil. Hal ini mengakibatkan Port A dari 3-position valve dan menutup Port B. sehingga minyak rem di master cylinder mengalir ke disc brake cylinder melalui Port C di 3-position solenoid valve.

Tingkat kenaikan tekanan hidraulis di control dengan cara pengulangan pressure increase dan holding mode.

Tekanan brake caliper akan meningkat selama pengemudi terus menekan pedal rem.

3-Position Solenoid and Mechanical Valve

Actuator jenis ini pada dasarnya sama dengan jenis 3-position solenoid yang telah kita bahas. Terdiri dari tiga buah 3-position solenoid valve, mechanical valve, pump dan reservoir.

Solenoid yang mengontrol tekanan ke roda kanan belakang juga menggunakan mechanical valve yang mengontrol tekanan ke roda kiri belakang.

Actuator tipe ini pertama kali diperkenalkan pada Toyota Camry tahun 1994.

Mechanical Valve Construction.

Mechanical valve terdiri dari 2 set cylinder dan piston dan sebuah plunger untuk untuk menhubungkan pergerakannya.

Piston A memonitor tekanan dari master cylinder pada sis kirinya dan memonitor tekanan ke sirkuit rem kanan belakang dari 3-position solenoid valve pada sisi kanannya.

Piston A bergerak berdasrkan pada perbedaan tekanan karena luas permukaan piston sama besarnya.

Setiap pergerakan dari piston A diteruskan oleh piston B melalui plunger. Dan sebagai tambahan spring loaded valve menutup dan membukan saluran ke rem kiri belakang. Piston B ditekan oleh pegas ke kiri yang meninggalkan kedudukan valve dan membuka jalur minyak rem.

Pressure Increase Mode

Pressure increase mode merupakan posisi pengereman normal pada system rem tanpa ABS, seperti ditunjukkan pada gambar.

Tekanan dari master cylinder sama dengan tekanan yang datang melalui 3-position solenoid valve ke brake cylinder kanan belakang.

Piston A tidak bergerak dan ditahan kekiri oleh kekuatan pegas yang terjadi pada piston B.

Kenaikan tekanan beasal dari master cylinder saat pedal rem ditekan.

Pressure hold Mode

Saat 3-position solenoid valve menuju ke hold position, menutup tekanan hidraulis minyak rem di dalam sirkuit antara solenoid brake cylinder kanan belakang dan sisi sebelah kanan dari piston.

Dengan penahanan tekanan pada rem kanan belakang, tekanan dari master cylinder meningkat, menyebabkan piston A bergerak ke kanan.

Piston menekan plunger untuk menggerakkan Piston B ke kanan, menahan minyak rem dari brake cylinder kiri belakang. Aksi ini juga mengakibatkan pressure hold pada cylinder kanan belakang.

Pressure Reduction mode

3-position solenoid valve menuju reduction position melepaskan minyak hidraulis dan tekanan di sirkuit antara solenoid, brake cylinder kanan belakang dan sisi sebelah kanan dari piston A.

Tekanan dari master cylinder meningkat menyebabkan piston A bergerak ke kanan menekan plunger untuk menggerakkan piston B kekanan menekan pegas. Pergerakan dari piston B meningkatkan area volume pada sirkuit hidraulis brake cylinder kiri belakang.

Hal ini juga mengakibatkan penurunan tekanan pada cylinder kanan belakang.

Power Steering Pressure Controls brake pressure

Sistem ini merupakan option pada Truck 90 – 94, 4Runner dan T100. dibawah ini merupakan ringkasan fitur yang unik dari system ini :

Hanya mengontrol roda belakang saja

Mempunyai 1 buah 2-position solenoid pada actuator.

Menggunakan deceleration sensor dan single speed sensor.

Tekanan power steering digunakan untuk mengontrol tekanan rem.

Single 2-position solenoid mengontrol tekanan hidraulis dari power steering untuk mengontrol tekanan rem. Sistem ini hanya menggunakan 1 buah speed sensor, yang dipasang pada bagian atas ring gear differential case. Untuk alasan ini deceleration ( G ) sensor dibutuhkan agar ECU dapat merasakan tingkat perlambatan untuk membantu menentukan tingkat selip roda belakang.

Actuator Hydraulic Circuit

Actuator mengatur tekanan minyak power steering untuk mengontrol tekanan hidraulis rem saat roda belakang selip ketika rem diinjak.

Pengaturan di capai oleh ECU dengan mengontrol 2-position solenoid berdasarkan input dari deceleration dan speed sensor.

Actuator terdiri dari beberapa komponen yang masing – masing fungsi spesifik :

Solenoid Valve dikontrol oleh ABS ECU dan mengatur tekanan power steering pada pressure reduction piston.

Pressure Regulator Valve mengatur tekanan power steering berhubungan dengan tekanan rem. Tekanan rem bekerja pada sisi kanan dari valve menekan pegas akan menaikkan tekanan power steering. ( terletak pada actuator )

Relief valve melepaskan tekanan power steering jika tekanannya terlalu tinggi pada actuator.

By-pass Piston membuka dan menutup by-pass valve sesuai dengan tekanan power steering, secara constant memonitor tekanan power steering untuk menjaga by-pass valve tertutup. Jika tekanan power steering hilang, by-pass valve membuka membiarkan tekanan rem menuju by-pass actuator control.

Pressure Reduction Piston membuka dan menutup cut and by-pass valve untuk mengarahkan minyak rem. Merubah tekanan rem ke roda belakang dengan menaikkan dan menurunkan volume di dalam silindernya.

Cut valve and By-pass Valve mengontrol jalur minyak rem tergantung dari mode operasinya.

Pengontrolan tekanan minyak rem dilakukan dalam 3 mode :

Pressure Holding

Pressure Reduction

Pressure Increase

Operation During Normal Braking

Anti lock braking system roda belakang tidak diaktifkan pada pengreman normal. Pada mode ini tekanan minyak power steering bekerja pada chamber C dan D mendorong kedua by-pass valve dan cut valve kearah kanan, mengakibatkan cut valve terbuka dan normal port pada sisi kir dari by-pass valve terbuka.

Saat pedal rem ditekan, tekanan master cylinder akan meningkat.minyak rem mengalir melalui cut valve ke normal port pda by-pass valve dan akan di teruskan ke brake wheel cylinder belakang.

Holding mode

Sistem tidak mempunyai holding mode secara khusus, pressure hold brake cylinder belakang dijaga dengan cara ECU secara cepat memicu solenoid valve ON dan OFF diantara kenaikan dan penurunan tekanan. ECU mempertahankan tekanan ke wheel cylinder belakang dalam tingkat yang sempit sambil terus memonitor kecepatan roda.

Pressure reduction mode

Saat roda belakang mulai terkunci, ECU akan mengaktifkan solenoid coil, membangkitkan gaya magnet.

Plunger bergerak keatas dan Port A menutup sedangkan Port B membuka, sebagai akibatnya minyak power steering yang bekerja pada Chamber D mengalir kembali ke power steering reservoir.

Hal ini mengakibatkan pressure reduction pistin bergerak ke kiri , pertama menutup cut valve, kemudian tekanan minyak rem yang bekerja pada brake wheel cylinder belakang berakumulasi pada chamber E.

Sebagai akibatnya tingkat tekanan di dalam brake wheel cylinder belakang akan turun mencegah penguncian roda.

Pressure Increase Mode

Saat tekanan minyak rem pada brake wheel cylinder belakang perlu untuk dinaikkan agar mendapatkan gaya pengereman lebih besar, ECU merubah ratio on / off solenoid valve.

Pada mode pressure increase, tekanan minyak rem pada brake wheel cylinder roda belakang dinaikkan sementara solenoid valve di on/off kan secara berulang-ulang.

Dengan memperpanjang lama waktu off solenoid pada on/off cycle, maka lama waktu Port A terbuka dan Port B tertutup menjadi lebih panjang dan menyebabkan tekanan di Chamber E akan meningkat secara berangsur – angsur.

Cut valve tetap tertutup selama operasi, pressure reduction piston di gerakkan secara berangsur –angsur ke arah kanan dan menaikkan tekanan minyak rem bekerja pada brake wheel cylinder belakang.

Fail Safe Mode

Pada saat tekanan minyak power steering tidak cukup, By-pass piston dan pressure Reduction Piston bergerak ke kiri oleh tekanan hidraulis rem. Hal ini menyebabkan cut valve dan normal port dari by-pass valve akan tertutup, dengan menutupnya normal port, maka by-pass port terbuka memungkinkan master cylinder dapat memberikan tekanan ke wheel cylinder.

Pada saat terjadi malfungsi pada system sinyal yang menuju ke ABS ECU, Solenoid relay di OFF kan. Spring loaded solenoid valve memungkinkan tekanan power steering menggerakkan pressure reduction piston dan by-pass piston ke arah kanan membuka Cut valve. Sistem rem bekerja seperti system rem normal tanpa system ABS.

Bleeding The Rear Wheel Antilock Brake system.

ABS roda belakang membutuhkan prosedur pembleedingan khusus saat melakukan penggantian komponen system steering dan actuator ABS, prosedur khusus yang disebutkan dibawah, namun untuk lebih jelasnya periksa Repair manual :

Bleeding system power steering menggunakan metode konvensional.

Bleeding system rem dengan mesin hidup.

Bleeding system rem rem dengan mesin mati.

Bleeding system power steering menggunakan brake actuator checker.

Metode konvensional pembleedingan system power steering membutuhkan reservoir harus full.

Hidupkan mesin pada 1000 rpm atau kurang.

Putar steering wheel ke kiri dan ke kanan 3 sampai 4 kali.

Minyak di reservoir tidak boleh berbusa yang mengindikasikan adanya udara.

Setelah system rem telah di bleeding hubungkan ABS Actuator

Hidupkan mesin pada putaran idle.

Putar selector switch pada actuator checker ke posisi AIR BLEED

Tekan pedal rem secara kuat dan tahan.

Tekan switch ON / OFF 5 kali dalam waktu 3 detik setiap penekanan sementara menahan pedal rem dibawah.

PERHATIAN !!!

JANGAN menekan switch ON / OFF sebelum menekan pedal rem dan jangan melepaskan pedal rem pada saat ON/OFF switch pada posisi ON karena dapat merusak piston cup Master cylinder.