Hiện nay, ở hầu hết các nước phát triển, ABS và EBD là hệ thống bắt buộc phải có trên xe sản xuất mới.
Hệ thống ABS có EBD giúp tăng hiệu quả phanh và giữ ổn định xe khi phanh
Theo thống kê của ủy ban an toàn giao thông, trong tổng số vụ tai nạn giao thông mà nguyên nhân là trục trặc kỹ thuật thì có 65 đến 75% là do hệ thống phanh. Chính vì lý do đó mà các nhà nghiên cứu thiết kế, chế tạo ôtô luôn đặt vấn đề hoàn thiện hệ thống phanh lên vị trí hàng đầu với mục tiêu là tăng hiệu quả phanh, tăng tính ổn định chuyển động của xe khi phanh, độ tin cậy cho hệ thống và qua đó tăng tính an toàn cho con người và hàng hóa trên xe.
Từ khi ngành công nghiệp điện tử phát triển, các tiến bộ kỹ thuật của ngành được áp dụng ngay vào cho hệ thống phanh ôtô đó là: hệ thống phanh với bộ chống hãm cứng bánh xe (ABS) và bộ phân phối lực phanh điện tử (EBD). Vậy tại sao lại cần thiết phải có bộ ABS và EBD trong hệ thống phanh?
Khi phanh xe Chúng ta đều biết rằng khi phanh xe trên đường thẳng, tải trọng của xe có xu hướng dồn về phía trước, làm tăng tải cho cầu trước và giảm tải cho cầu sau. Sự tăng tải cho các cầu ở phía trước phụ thuộc vào mức độ phanh gấp xe. Thậm chí trong trường hợp phanh quá gấp có thể dẫn đến các bánh xe bị trượt lết, làm mất khả năng bám của lốp xe với đường gây mất an toàn cho xe.
Cũng tương tự như vậy cho trường hợp phanh khi xe quay vòng hoặc chuyển làn, các bánh xe phía bên ngoài vòng cua có xu hướng tăng tải và giảm tải cho các bánh xe phía bên trong do có lực ly tâm, mức độ tăng giảm phụ thuộc vào vận tốc chuyển động và mức độ ngoặt của vòng cua.
Quãng đường phanh khi có và không có EBD
Theo nghiên cứu của các nhà chuyên môn, lực phanh sinh ra ở các bánh xe tỷ lệ với tải trọng tác động lên bánh xe đó thì phanh đạt hiệu quả cao nhất – quãng đường phanh ngắn, không gây mất ổn định hướng (xoay xe) khi phanh. Bộ ABS và EBD ra đời chính là để hạn chế sự trượt lết và điều chỉnh lực phanh ở từng bánh xe cho phù hợp với tải trọng khi phanh.
Vậy tóm lại, hệ thống ABS là giải pháp an toàn đảm bảo bánh xe không bị trượt lết khi phanh trong hầu hết các điều kiện đường sá khác nhau như đường khô ráo, đường trơn trượt,… Tuy nhiên, ABS có hạn chế là không phát huy hết hiệu quả khi phanh vì lực phanh trên các bánh là như nhau dẫn tới tình trạng bánh thì bị đã bị bó cứng (bánh bị giảm tải), bánh thì chưa đủ lực phanh (bánh bị tăng tải) nên vẫn lăn. Chính vì vậy, EBD sinh ra để khắc phục nhược điểm trên của ABS.
ABS khác EBD như thế nào? Bộ chống hãm cứng bánh xe ABS (viết tắt từ Anti-lock Brake System) được lắp thêm vào hệ thống phanh nhằm hạn chế tối đa sự trượt lết của bánh xe khi phanh trên các đường trơn trượt, khi phanh gấp và khi ở các bánh xe có độ bám khác nhau.
Nguyên lý làm việc của bộ ABS có thể mô tả một cách hết sức đơn giản là: khi phanh gấp nếu bánh xe xảy ra hiện tượng trượt lết, ECU của bộ ABS điều khiển để cơ cấu chấp hành giữ nguyên trạng thái một thời gian rất ngắn (giữ áp), sau đó nhả bớt phanh (giảm áp) đến khi bánh xe không còn trượt lết, ECU lại điều khiển để tiếp tục phanh (tăng áp) theo một chu trình định sẵn.
Lịch sử phát triển hệ thống ABS của BOSCH
Bộ ABS có cấu tạo gồm các cảm biến tốc độ và kiểm soát sự trượt lết (bó cứng) ở bánh xe, công tắc chân phanh, bộ điều khiển trung tâm và cơ cấu chấp hành. Cơ cấu chấp hành có thể điều khiển theo từng cầu riêng biệt; điều khiển theo nhánh gồm bánh trước phía bên trái, bánh sau bên phải và nhánh còn lại gồm bánh trước phía bên phải, bánh sau bên trái hoặc riêng biệt từng bánh xe,…
Bộ phân phối lực phanh EBD (viết tắt từ Electronic Brake-force Distribution) được lắp thêm vào hệ thống phanh nhằm phân phối lực phanh của từng bánh xe một cách hợp lý theo tải trọng tác dụng khi phanh. Nguyên lý làm việc của bộ EBD về cơ bản gần giống với ABS. Tuy nhiên, để nhận biết được tải trọng tác dụng lên các bánh xe thay đổi thì trong bộ EBD cần có thêm cảm biến G (G-sensor) lắp ở vị trí gần trọng tâm xe.
Khi phanh, nếu cảm biến nghiêng về bánh xe nào cảm biến G sẽ xuất tín hiệu G+, bánh xe phía đối diện sẽ là G-, tín hiệu này áp dụng cho cầu trước và cầu sau hoặc dãy bánh xe phía bên trái hoặc bên phải. Khi phanh nếu phía nào nhận tín hiệu G+ thì phía đó được điều khiển để tăng áp và ngược lại.
Biết rằng, ABS và EBD là hệ thống có tính an toàn rất cao cho người và hàng hóa trên xe nhưng nó không phải là tuyệt đối. Người sử dụng cần hiểu rằng, khi xe có lắp hệ thống này, quãng đường phanh thường lớn hơn so với hệ thống phanh thông thường và nó cần có đủ thời gian để phản ứng với những thay đổi của xe. Vì vậy, người lái xe phải luôn nhớ rằng khi lái xe cần giữa khoảng cách an toàn với xe trước và vào cua ở tốc độ thấp.
Lắp thêm ABS, có thể không? Hiện nay hầu hết các xe đời mới đều được trang bị bộ ABS hoặc ABS kết hợp EBD (ABS&EBD) tùy theo yêu cầu của người sử dụng. Với những xe thế hệ cũ không có bộ ABS hoàn toàn có thể cải tạo thành xe có trang bị ABS hoặc cả ABS và EBD vì đây là bộ phận được lắp thêm cho hệ thống phanh và được điều khiển độc lập với các bộ điều khiển khác trên xe, nghĩa là có ECU của ABS riêng biệt với các ECU khác.
ECU ABS, cảm biến và bộ chấp hành thủy lực
Điều khó khăn nhất khi cải tạo chính là vị trí, không gian để lắp vành răng, cảm biến tốc độ bánh xe. Khi cải tạo thêm bộ ABS nhất thiết phải đồng bộ từ các cảm biến, bộ chấp hành và ECU của xe có tải trọng tương đương. Trong trường hợp vành răng không vừa với đầu trục bánh xe, có thể gia công lại nhưng phải đảm bảo đúng số răng và vật liệu như vành răng cũ.
(Nguồn: giaothongvantai.com.vn)
