Bottom of Form
Makalah
ABS (Antolock Breaking System)
A. Sistem
Rem
Rem merupakan salah satu
bagian kendaraan yang sangat penting pada sebuah kendaraan baik roda dua maupun
roda empat yang saat ini banyak digunakan oleh masyarakat dari perkotaan sampai
pedesaaan.
Rem ini
dapat mengatur kecepatan ataupun menghentikan lajunya kendaraan sesuai dengan
yang kita harapkan, pengaturan kecepatan ataupun diberhentikannya lajunya
kendaraan ini diatur melalui suatu gesekan antara komponen rem dengan roda yang
berputar. Syarat–syarat sebuah rem adalah sebagai berikut:
1. Dapat bekerja dengan cepat.
2. Apabila beban pada semua roda sama, maka daya pengereman harus sama dengan
atau gaya pengereman seimbang dengan beban yang di terima oleh masing-masing
roda.
3. Dapat dipercaya dan mempunyai daya tahan cukup.
4. Mudah disetel dan diperbaiki pengemudi waktu pengereman
Cara kerja rem adalah pengubah tenaga mekanik menjadi tenaga gesekan dengan
jalan menekan sepatu rem (kanvas) terhadap tromol yang berputar
B. Sistem
Rem ABS (Anti-Lock Brake System)
ABS adalah sebuah sistem pada kendaraan bermotor yang mencegah terjadinya roda
menjadi terkunci pada saat pengereman. Tujuannya adalah memungkinkan pengemudi
untuk mempertahankan kontrol pengendalian pada saat pengereman mendadak dan
digunakan untuk memperpendek jarak pengereman (dengan memperbolehkan pengemudi
menginjak pedal rem secara penuh tanpa perlu khawatir kendaraan akan selip dan
lepas kendali seperti bila kita melakukan pengereman pada kendaraan non ABS (Anti-Lock Brake System ). Cara kerjanya
adalah pada kendaraan terdapat electronic unit, speed sensor dan hydraulic valve pada brake circuit. Electronic unit memonitor
kecepatan dari roda pada saat pengereman,jika berbeda maka rem akan me’release’, dan selanjutnya mengerem lagi.
Hampir sama dengan apabila kita melakukan pengereman sedikit-sedikit atau dalam
artian tekan-lepas-tekan lepas. ABS tersebut bisa melakukan pengereman dalam
artian ‘tekan-lepas’ sebanyak 20 kali per detik. Jadi dengan teknologi ini
berguna untuk mencegah ban terkunci.
Anti-lock Brake Systems dirancang
untuk mencegah terjadinya penguncian roda (wheel
lockup) saat pengeman mendadak di segala medan jalan. Hasil saat pengeraman
adalah:
1. Mobil tetap stabil.
2. Arah kemudi stabil (Vehicle Stability).
3. Mengerem lebih cepat (jarak pengereman lebih dekat, kecuali jalan tanah,
bersalju).
4. Penguasaan kontrol kendaraan menjadi maksimal (tinggat kestabilan).
5. Jika roda depan terkuci, mobil tidak mungkin bisa di arahkan
6. Jika roda belakang terkunci, mobil bisa tidak stabil dan tergelincir ke
salah satu sisi.
Jika permukaan jalan saat pengereman tidak rata, roda2 yang mengalami selip
akan mudah terkunci dan mobil akan berputar putar .namun dengan sistem ABS
mobil akan tetap stabil sampai mobil tersebut berhenti .
C.
Komponen-Komponen Rem ABS (Anti-Lock
Brake System)
1. Master selinder
Master selinder berfungsi :
a. Membangun tekanan hidraulis sesuai dengan gaya tekan pengemudi.
b. Tekanan hidraulis ini mengalir ke unit tekanan.
2. Unit control tekanan (akuator)
Unit control tekanan (akuator) berfungsi mengatur tekanan hidraulis rem untuk
setiap roda sesuai dengan perintah computer.
3. ABS control module
ABS control module berfungsi :
a. Mendapat informasi dari sensor putaran.
b. Menghitung tekanan ideal pada roda.
c. Mengirimkan perintah pengatur ke unit control tekanan rem
d. ABS control module selalu memeriksa fungsi diri secara otomatis
e. Bila fungsinya salah, ABS control module akan member tahu aliran dengan
lampu control pengemudi.
4. Sensor putran roda
Sensor putran roda berfungsi menyensor kondisi putaran roda, dan dari sensor
tersebut menghasilkan signal.
5. Selinder roda
Selinder roda berfungsi untuk menggerakkan atau menekan sepatu rem. Selinder
roda dihubungkan dengan master selinder dengan menggunakan pipa-pipa.
6. Lampu control
Lampu control berfungsi sebagai indicator ABS, bila terjadi kerusakan pada
sisitem rem ABS. lampu indicator akan menyala.
7. Sensor putran aksel belakang
Sensor putran aksel belakang berfungsi menghitung putran roda secara induktif
dan mengirim signal ke ABS control module.
D.
Jenis-jenis ABS (Anti-Lock Brake System)
Pada sistem rem yang menggunakan ABS terdapat bebrapa jenis ABS, dintaranya :
1. 4-Sensor 4-Chanel
Jenis ini umumnya dipakai untuk mobil FF (Front
engine Front driving) yang memakai X-brake
lines. Roda depan dikontrol tersendiri dan kontrol roda belakang biasanya
mengikuti select-low logic agar mobil
bisa stabil saat ABS bekerja.
Jenis ABS ini mempunyai empat wheel
sensor dan 4 hydraulic control channel dan masingmasing mengontrol secara
tersendiri. Sistem ini mempunyai tingkat keamanan dan jarak pemberhentian yang
lebih pendek di berbagai macam kondisi jalan. Namun apabila permukaan jalannya
licin, besar gaya rem antara kanan dan kiri yang tidak rata akan mengakibatkan
terjadi gerakan Yawing pada bodi kendaraan sehingga bisa mengurangi kestabilan.
Karena itulah, kebanyakan mobil yang dilengkapi dengan tipe 4 channel ABS
memasukkan satu select lowlogic pada
roda belakang agar mobil tetap stabil, di berbagai macam kondisi jalan.
2. 4-Sensor 3-Chanel
Jenis ini umumnya dipakai untuk mobil FR (Front
engine Rear driving) yang memakai H-brake
lines. Roda depan dikontrol tersendiri dan roda belakang dikontrol secara
bersamaan pada brake pipe dengan dasar select-low
logic.
Dipakai untuk mobil FF (Front engine
Front driving), kebanyakan berat kendaraan terpusat di roda depan dan berat
titik tengah kendaraan saat direm juga berpindah ke depan hampir 70%, gaya
pengereman ini dikontol oleh roda depan. Artinya adalah kebanyakan tenaga
pengereman dibangkitkan oleh roda depan, sehingga agar ABS bisa efektif, maka
diperlukan pengaturan tersendiri (independent
control) pada roda depan.
Namun demikian, roda belakang yang gaya pengeremannya lebih sedikit, juga
sangat penting untuk memastikan kendaraan aman saat dilakukan pengereman.
Karena itulah apabila saat ABS roda belakang bekerja di permukaan jalan yang
licin, maka independent control pada
roda belakang mengatur agar gaya pengereman roda belakang tidak merata sehingga
mobil mengalami yawing.
Untuk menhindari gerakan yawing ini dan untuk menjaga agar mobil tetap aman
saat ABS bekerja di berbagai kondisi jalan, maka tekanan rem roda belakang
diatur berdasarkan kecenderungan roda mana yang mengalami lock-up. Konsep pengaturan ini dikenal dengan ‘Select-low control’.
3. 3-Sensor
3-Chanel
Roda depan dikontrol tersendiri namun untuk roda belakang dikontrol secara
bersamaan oleh satu wheel speed sensor (khususnya differential ring gear).
Mobil yang
dilengkapi dengan H-bake linesystem
mempunyai sistem kontrol ABS jenis ini. 2 channel untuk roda depan dan satunya
lagi untuk roda belakang. Roda belakang dikontrol bersama dengan select low control logic. Untuk X-brake linesystem, diperlukan 2
channels (2 brake port di dalam unit
ABS) untuk mengatur roda belakang dikarenakan masing-masing roda belakang
mempunyai jalur rem yang berbeda.
4. 1-Sensor
1-channel
Hanya mengatur tekanan roda belakang oleh satu sensor.Dipakai Untuk mobil yang
dilengkapi dengan H-bake line system,
hanya untuk mengontrol tekanan roda belakang.Pada rear diffirential dipasang
satu wheel speed sensor yang
berfungsi untuk mendeteksi kecepan roda.
Cara kerjanya adalah saat dilaukan pengeraman mendadak roda depan akan
terkunci, sehingga kestabilan kemudi mobil akan hilang dan jarak henti pada
permukaan jalan yang mempunyai daya gesek rendah (low-• ) juga akan bertambah
jauh. Sistem ini hanya akan membantu untuk penghentian lurus.
E. ABSCM (Anti-Lock Brake System Control Module)
ABS terdiri
dari wheel speed sensor yang berfungsi untuk mendeteksi kecenderungan suatu
roda mengalami penguncian, HCU (Hydraulic
Control Unit) mensuplai tekanan rem ke setiap roda berdasarkan output
signal dari ABSCM (control module).
Dari sinyal wheel speed sensor, ABSCM akan menghitung dan
memperkirakan akselerasi, deselerasi dan slip rasio, pengaturan solenoid valve dan return pump, gunanya adalah adalah untuk mencegah terjadinya wheel lock-up. ABSCM dapat mengatur
sistem monitoring pada sirkuit dan mematikan dirinya sendiri apabila sistem
mengalami kegagalan.Pengemudi dapat mengetahui adanya kegagalan sistem pada ABS
apabila lampu peringatan ABS menyala.
1. Komposisi
Dasar ABSCM (Anti-Lock Brake System
Control Module)
Apabila ABS mengalami kegagalan, ABSCM akan mematikan kerja sistem untuk
memastikan keselamatannya. Karena apabila kerja dari solenoid valve tidak normal, dapat mempengaruhi tekanan rem
terhadap roda.Karena alasan inilah ABSCM dapat menganalisa dan mengantisipasi
semua kemungkinan kegagalan pada sistem. Untuk memasang ABSCM secara langsung
pada HCU (Hydraulic Control Unit),
semiconductor yang ada di dalam ABSCM harus tahan pada suhu antara – 40 s/d 125
derajat celsius.
Berkat pengembangan teknologi semiconductor dan ukurannya yang kecill, sekarang
ini yang popular banyak dipakai adalah tipe (ABSCM + HCU). Misalnya Bosch ABS
versi 5.0 atau yang lebih tinggi, versi MK-20i atau yang lebih tinggi keluaran
TEVES dan EBC 325 Kelsey Hayes
mewakili integrated ABS. Semua masukan merupakan double-monitored dan double-calculated.
Input-nya juga doublemonitored.Untuk menghindari kesalahan pengoperasian pada
ECU, maka dipasang dua microprocessor
yang membandingkan dan memonitor hasilnya, dan ECU sebagai tambahan dimonitor
oleh SAS (Safety Assurance System)
atau intelligentWatch-Dog untuk
mencegah kesalahan pengoperasian pada ECU.
Satu IC mengatur solenoid2 untuk setiap channel-nya dan Power MOSFET dengan
proteksi sirkuit yang bisa diandalkan sebagai pengganti relay yang mengatur
kerja solenoid dan arus besar saat motor bekerja. Selanjutnya untuk mengurangi
pumping dan pengaruh kick-back yang berlebihan, maka dipakai motor speed
control dengan mircopocessor 16 bit agar perhitungan kecepatan roda dan
performa ABS menjadi lebih baik, dengan kemampuan 5 millidetik per siklus
kerja.
a.Sirkuit
penguat input wheel speed sensor
Dari setiap wheel speed sensor yand dipasang pada roda, di dalam sirkuitnya
dipasang bentuk gelombang arus. Bentuk gelombang tersebut dikuatkan dan dirubah
menjadi bentuk gelombang persegi, dan dikirim ke Microcontroller. Sesuai dengan jenis ABS, jumlah wheel speed sensor
akan berubah dan jumlah sirkuit penguatnya juga akan berubah.
b. Microcontroler
Acuan kecepatan, rasio selip, rata2 akslerasi/deselerasi dan kerja solenoid dan
motor dihitung berdasarkan informasi dari setiap rodanya. Sirkuit ini
mendeteksi gelombang sensor kecepatan roda setiap detiknya.Microcontroller
menghitung acuan kecepatan berdasarkan kecepatan rodanya, kemudian
membandingkan kecepatan referensi dan momen kecepatan roda untuk memperkirakan
rasio selip dan rata2 akselerasi dan deselerasinya. Solenoid valve mengaktifkan
output sirkuit untuk pressure dump, hold, menaikkan sinyal ke solenoid pada
roda yang terkunci sesuai dengan perkiraan sinyal pengaturan seperti slip
ratio, akselerasi/deselerasi.
c. Sirkuit Mengaftikan Solenoid Valve
Sirkuit ini gunanya adalah untuk mengatur arus solenoid valve dan menghidupkan
atau mematikan pressure dump, hold, menaikkan sinyal Microcontroller.
d. Voltage Regulator,Motor Relay dan Failsafe Driver Circuit, Lamp Driver circuit,
Communication Circuit
Memonitor tegangan suplai (5V, 12V) yang sedang dipakai untuk ABSCM dalam
keadaan stabil berdasarkan batasan tegangannya.Alat ini dapat mendeteksi adanya
kegagalan sistem dan mengaktifkan valve
relay, motor relay. Apabila ada kerusakan pada sistem ABS, maka sistem akan
dihentikan dikarenakan valve/motor relay menjadi off dan lampu peringan ABS
akan menyala untuk memberitahukan kepada si pengemudi bahwa ada kerusakan pada
sistem ABS. Bila adakerusakan pada ABS, maka rem yang bekerja adalah normal,
seperti pada rem biasanya.
2. Safety
Circuit
Saat Ignition switch diputar ke ON, ABSCM akan melakukan self-test sampai
kecepatan kendaraan mencapai batas kecepatan normal dan juga memonitor sistem
saat mobil melaju. Jika terdeteksi ada kerusakan, pertama yang dilakukannya
adalah menghentikan fungsi ABS dan menyalakan lampu peringatan ABS. Meskipun
ABS tidak dapat bekerja, namun rem konvensional mesih tetap
bekerja.setelahtidak terdeteksi lagi adanya kerusakan pada sistem, maka lampu
peringatan akan mati dan sistem kembali berjalan normal.
a. Initial Self-Testing setelah IG ON (mobil berhenti)
Ketika kunci kontak diputar ke ON maka arus akan mengalir ke ABSCM, dan
melakukan prosedur kerja sebagai berikut :
1) Mengecek
fungsi microprocessor
a) Membuat Watchdog Error dan memeriksa jika ada kesalahan
b) Memeriksa data ROM
c) Memeriksa data RAM apakah penulisan dan membacaan data normal
d) Memeriksa kerja converter A/D (Analog /Digital)
e) Memeriksa komunikasi diantara dua microprocessor
2) Memeriksa
fungsi valve relay
a) Mengaktifkan valve relay dan memeriksa kerjanya
3) Memeriksa
fungsi fail memory circuit microprocessor
b) Memeriksa fail memory circuit microprocessor
b. Initial Self-Testing saat mobil bergerak
Ketika mobil mulai bergerak, ABSCM akan melakukan tes fungsi actuator sebagai
berikut :
1) Tes fungsi solenoid valve
Memeriksa fungsi solenoid valve dan memonitor kerjannya.
2) Tes fungsi motor
Menjalankan motor dan memeriksa kondisinya. Tergantung dari si pembuat ABS,
waktu self testing pada motor dapat berbeda, namun kebanyakan self testing
dilakukan saat mobil mulai berjalan atau pada akhir ABS bekerja.
3) Memeriksa sinyal wheel speed sensor
Memeriksa semua sinyal wheel speed sensor
c. Tes
sistem saat mobil melaju
Setelah proses inisial self-test selesai, sistem ABS diperiksa oleh dua
microprocessor dan sirkuit lain disekitarnya. Jika ada kesalahan,
microprocessor akan mengkonfirmasikannya dan kode kesalahan tersebut akan
disimpan di dalam ABSCM.
1) Tes tegangan (12V, 5V)
Periksa apakah suplai tengannya 12volt dan tegangan di dalam ABSCM adalah 5
volt. Namun perlu diperhatikan suatu saat tegangan bisa turun dikarenakan
beroperasinya ABS atau motor saat sedang memonitor tegangan.
2) Tes kerja valve relay
Saat ABS bekerja, valve relay diaktifkan.ABSCM menjaga kerja valve relay.
3) Perhitungan menghasilkan perbandingan antara dua microprocessor
Biasanya ada dua microprocessor di dalam ABSCM dan melakukan fungsi kerja dalam
waktu yang sama. Keduanya saling membandingkan hasil satu sama lainnya dan
mengenalikesamaan diantara keduanya. Konsep perbandingan ini bisa menjamin
bahwa sistemberjalan sebagaimana mestinya dan dapat mendeteksi secara dini
adanya kerusakan.
4) Tes kerja microprocessor
Memonitor microprocessor
5) Memeriksa data ROM
Melakukan pemeriksaan jumlah data ROM dan memastikan bahwa program berjalan
dengan
d.
Menampilkan Self Diagnosis
Apabila ada kesalahan yang dideteksi oleh safety circuit, fungsi ABS akan
berhenti dan lampu peringatan ABS menyala. ABSCM akan menampilkan kode
kerusakan melalui alat Scan. Alat scan dapat mengaktifkan solenoid valves dan
motor.