rem ABS (Antilock Breaking System)

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

A.    Sistem Rem ABS (Anti-Lock Brake System)

ABS (Anti-Lock Brake System) 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 .

B.     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.

C.    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 low logic 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 line system 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 line system, 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.

D.    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 intelligent Watch-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.

COLLISION MITIGATION BRAKE SYSTEM (CMS)

Collision Mitigation Brake System (CMS) adalah sistem keselamatan kendaraan hasil pengembangan Honda, yang mampu memprediksi terjadinya sebuah tabrakan dan membantu operasi pengereman untuk melindungi penumpang dan mengurangi kerusakan pada kendaraan.

Sistem ini bekerja bersama E-pretensioner pada sabuk pengaman dengan menggunakan radar “millimeter-wave” untuk menentukan jarak dengan kendaraan di depan, kecepatan rata-rata kendaraan, serta memberikan peringatan audio-visual kepada pengemudi agar segera mengambil langkah pencegahan tabrakan. CMS juga dapat mengambil inisiatif untuk pengereman darurat saat kecelakaan dianggap akan terjadi.

Cara Kerja CMS

Primary Warning
Saat sistem mendeteksi resiko terjadinya tabrakan dengan kendaraan di depan, atau jika jarak kendaraan terlalu dekat dengan kendaraan lain di depannya, sebuah alarm akan berbunyi disertai dengan munculnya pesan “BRAKE” pada multi-information display yang terdapat di panel instrumen. Pesan ini bertujuan agar pengemudi mengambil langkah pencegahan dengan mengurangi kecepatan mobilnya.

Secondary Warning
Jika kecepatan tidak berkurang dan jarak antar kendaraan semakin dekat, CMS secara otomatis mengaplikasikan pengereman ringan, sementara sistem E-pretensioner akan memberikan tarikan halus pada sabuk pengaman sebanyak dua atau tiga kali untuk memberikan peringatan lebih lanjut kepada pengemudi. Jika pada tahap ini pengemudi menginjak rem, CMS akan mengaktifkan sistem Brake Assist untuk meningkatkan efek pengereman kendaraan.

Collision Damage Reduction
Jika sistem memutuskan bahwa tabrakan tidak dapat dihindari, E-pretensioner akan mengencangkan sabuk pengaman dengan kekuatan yang cukup untuk menahan pengemudi tetap pada tempatnya. Sistem ini lebih aman dibanding sistem pretensioner biasa yang baru bekerja saat tabrakan telah terjadi. CMS juga akan secara penuh mengaktifkan pengereman otomatis untuk mereduksi kecepatan mobil saat terjadi tabrakan.