امروزه با پيشرفت زيادی که در الکترونيک و کاربرد تراشه های نيمه هادی بوجود آمده است تحول بزرگی در هدايت خودرو و ترمزهای آن رخ داده است که استفاده از ترمزهای ABSيکی از انهاست . سیستم ترمز ضد قفل (Anti Lock Brake System یا به اختصار ABS) برای اولین بار در سال 1930 در هواپیما به شکل مکانیکی مورد استفاده قرار گرفت. در همان زمان تحولات زیادی در توسعه این سیستم در صنعت هوانوردی بوجود آمد . اما بنا به دلایلی بررسی این سیستم برای چندین سال متوقف شد تا اینکه در سال 1975 تا 1976 برای اولین بار این سیستم در کامیونهای سنگین در آمریکا برای کاهش تصادفات به خاطر از دست دادن پایداری کامیون در جاده ها مخصوصا جاده های لغزنده مورد استفاده قرار گرفت. در سال 1980 در تکنولوژی ایمنی خودرو تحول عظیمی رخ داد و سیستم ABS به شکل امروزی (الکترونیکی) در خودروهای سواری مورد استفاده قرار گرفت. یکی از مهمترین عواملی که باعث از دست دادن کنترل خودرو می گردد ترمز کردن ناگهانی در جاده های لغزنده مانند جاده های مرطوب ، برفی ، یخی و ... است که این عمل بعلت قفل شدن چرخها بر روی سطح جاده می باشد . برای جلوگیری از این امر سیستم ترمز ضد قفل (ABS) استفاده می شود . در این سامانه یک سیستم هدایت الکترونیکی وجود دارد که با دریافت اطلاعات لازم از وضعیت سرعت هر یک از چرخها از طریق سنسورهای سرعت ، نیروی ترمز بر روی چهار چرخ را کنترل و تنظیم می کند . در این سیستم مقدار نیروی ترمز بر روی هر یک از چرخها می تواند متغیر باشد . بدین ترتیب چرخی که دارای سرعت کمتری نسبت به چرخ دیگر باشد به همان نسبت فشار روغن ترمز در آن کاهش می یابد . این کاهش فشار به صورت مقطعی بوده و تا زمانی ادامه می یابد که دور چرخها یکسان شود. استفاده از سيستم‌هاي کمکي و تقويت کننده ی الکترونيکي- مکانيکي نيز براي هر چه بهتر کردن فعاليت ترمزها بر روي انواع خودروهاي جديد به کار گرفته مي‌شود. اين سيستم‌ها با وارد آوردن فشار به پدال ترمز و در صورت قفل شدن چرخها فعال شده و بهترين نتيجه را در اختيار راننده قرار مي‌دهد. همه کسانی که تجربه ممتد رانندگی با اتومبيل ، به خصوص در جاده های خيس و لغزنده را دارند به خوبی می دانند که در اين شرايط چقدر کنترل خودرو مشکل است و تا چه اندازه خطر سُر خوردن و به خصوص هنگام ترمزهای ناگهانی وجود دارد که کمترين نتيجه آن پرتاب خودرو به بيرون جاده است. ترمز ABS در بيان ساده تجهیزاتی الکترونيکي-مکانیکی هستند که در هنگام ترمزگيري با کنترل فشار (قطع و وصل کردن فشار) هيدروليک در کسري از ثانيه ارتباط لنت را با ديسک يا کاسه را برقرار و قطع مي‌کنند و تکرار سريع و مداوم اين عمل باعث از ميان رفتن حالت بلوکه کردن يا قفل کردن ترمزها مي‌شود. در حقیقت ABS یک سامانه ی ایمنی برای ترمز در خودروها است که مانع قفل‌ شدن چرخ ‌های اتوموبیل در هنگام ترمز گرفتن توسط راننده می‌شود. اهميت اين گونه ترمزها نيز بيشتر در سطوح خيس و لغزنده يا ترمزگيري در سرعت‌هاي بالا بيشتر نمايان مي‌شود.در این حالتهاست که راننده بدلیل عدم قفل شدگی چرخها ، بر روي وسائل نقليه خود کنترل دارد. با توجه به اینکه فشار ترمز یکنواخت در هر چرخ بدلیل عدم توزیع یکنواخت نیرو روی محورهای خودرو در هنگام ترمز گیری باعث عدم تعادل خودرو و منجر به تصادف می شود ، لذا کنترل فشار هر چرخ در هنگام ترمزگیری ضروریست . در سیستم های ترمز معمولی این مهم بر عهده فشارشکن های مکانیکی بود اما با ظهور ترمز ABS این عملکرد را ) EBD (Electronic Brake force Distribution که جزئی از ماژول ABS می باشد را برعهده دارد . بطوریکه هر چرخ دارای شیرهای برقی مجزا برای کنترل فشار می باشد و واحد الکترونیکی ABS با توجه به وضعیت هرچرخ ، بصورت مجزا فشار را کنترل می کند.

اجزای داخلی مدولاتور ABS

یک مجموعه ABS شامل قطعات زیر میباشد :

  • ماژول ABS Hydraulic Electronic Control System (HECU)
  • حسگرهای سرعت هر چرخ Wheel Speed Sensor (WSS)

عملکرد سیستم ترمز ABS با باز کردن سوئیچ خودرو ABS بیدار شده و چراغ ABS در پشت آمپر روشن می شود . این بدان معنیست که ABS مشغول Self Check است . وقتی که چراغ خاموش شد یعنی چک کردن به پایان رسیده و ABS در سلامت کامل است. در حین حرکت خودرو ، حسگرهای سرعت اطلاعات سرعت هر چرخ را بصورت مجزا به شکل سیگنال به ECU مدولاتور در هر لحظه ارسال می کنند. به محض فشرده شدن پدال ترمز توسط راننده ، ABS تحریک شده و شروع به پردازش اطلاعات سرعت چرخها و وضعیت خودرو می کند. در صورت نیاز به کنترل ترمزگیری با ABS ، فعال کننده ABS با توجه به سیگنالهای ارتباطی که از ECU دریافت می کند ، فشار روغن هیدرولیک هریک از چرخها را به گونه ای کنترل می نماید که بر هر کدام از چرخها فشار روغن به شکل مناسبی وارد شود . در این لحظه فقط EBD فعال شده و در صورتیکه پردازشگر (با توجه به وضعیت خودرو) احساس کند که چرخها به آستانه قفل شدگی رسیده است ، ABS وارد مدار شده و از قفل شدگی جلوگیری می کند. در این حالت خودرو می بایست از فرمانپذیری (Steer ability) ، پایداری (Stability) و فاصله توقف (Stopping distance) مناسبی برخوردار باشد . حسگرهای سرعت چرخ حسگرهای سرعت چرخ های عقب و جلو شامل یک آهن ربای دائم و یک سنسور اثر هال (Hall Effect Sensor) می باشد . این سنسورها در مجاورت یک چرخ دنده یا روتور (که در خودرو به نام Tone Wheel شناخته می شود) قرار می گیرد. دنده هایی که دور تا دور روتور قرار گرفته اند هنگام چرخش روتور با توجه به خاصیت مغناطیسی سنسور ، امواج سینوسی را به ECU منتقل می کند و ECU با توجه به امواج ارسالی ، سرعت هر چرخ را محاسبه می نماید. حسگر شتاب استفاده از حسگر شتاب ECU ، سیستم ABS را قادر می سازد تا مقدار شتاب منفی خودرو را اندازه گیری کرده و به این ترتیب از وضعیت سطح جاده بهتر مطلع شود . در نتیجه برای جلوگیری از قفل شدن چرخها دقت ترمزگیری افزایش می یابد . در ضمن به حسگر شتاب حسگر G نیز گفته می شود. شرکت سازه پویش از سال 1389 تأمین و تولید مجموعه ABS خودروها را با همکاری شرکت Mobis کره آغاز نمود و هم اکنون یکی از منابع اصلی تأمین و تولید مجموعه ABS کلیه خودروهای ایرانخورو و سایپا به شمار می رود و در حال حاضر برای داخلی سازی این قطعات High-tech اقدام نموده است.