NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG PHANH ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ TRÊN Ô TÔ HIỆN ĐẠI

1. hệ thống chống bó cứng phanh (anti-lock braking system abs)

Hình 1. Hệ thống phanh ABS trên ô tô

Hệ thống chống bó cứng phanh là một tính năng an toàn chủ động được trang bị trên ô tô để giảm thiểu tối đa tổn thất và bảo đảm an toàn cho người sử dụng. Hệ thống này hoạt động dựa trên các cảm biến điện tử trung tâm (ECU), nhờ đó hệ thống có thể nhận biết một hoặc nhiều bánh xe hiện có đang trong tình trạng bó cứng khi người lái đạp phanh hay không.

Nếu một bánh xe quay chậm hơn hẳn và xuất hiện hiện tượng bó cứng phanh, ngay lập tức hệ thống này sẽ thực hiện điều chỉnh áp lực phanh đến từng bánh, qua đó loại bỏ khả năng lốp trượt dài trên đường, giảm thiểu tối đa khả năng xảy ra tai nạn khi đạp phanh gấp.

2. Hệ thống cân bằng điện tử (Electronic Stability Control - ESC)

Hệ thống cân bằng điện tử được thiết lập giúp đảm bảo tính an toàn khi xe tham gia giao thông bằng cách giúp xe di chuyển ổn định, cân bằng hơn. Hệ thống này hoạt động chủ yếu dựa vào tín hiệu từ bộ các cảm biến. Trong bộ cảm biến này bao gồm các cảm biến khác như: cảm biến tốc độ bánh xe, cảm biến quay vòng, gia tốc, góc lái, áp suất phanh. Qua đó ESC có thể xác định được độ trượt của bánh xe và dự đoán xu hướng tiếp theo của xe như mất ổn định, mất lái hay thậm chí là sắp lật.

Hình 2. Hệ thống cân bằng điện tử

Một khi phát hiện tình trạng mất ổn định trên một hoặc nhiều bánh xe, hệ thống này sẽ can thiệp bằng cách phanh từng bánh xe tự động hoặc ngắt momen xoắn truyền từ động cơ đến các bánh xe, đảm bảo sự ổn định của thân xe, tránh các tình trạng nghiêng hay thậm chí là lật xe.

3. Hệ thống phanh tự động khẩn cấp (Autonomous Emergency Braking - AEB)

Hệ thống phanh tự động khẩn cấp đóng vai trò trong việc hỗ trợ điều khiển xe ô tô dừng kịp trong những tình huống khẩn cấp. Hệ thống này sử dụng các camera và radar ở đầu xe để quét và nhận biết các tình huống tiềm ẩn khả năng xảy ra va chạm cao. Sau khi dự đoán, tính toán cẩn thận, hệ thống này mới đưa ra cảnh báo tới người lái.

Hình 3. Hệ thống phanh tự động khẩn cấp

Tuy nhiên, hệ thống này sẽ tự động phanh lại nếu như cảm thấy người lái không có phản ứng với các cảnh báo đã được đưa ra trước đó.

Hệ thống AEB luôn luôn hoạt động đúng với chức năng của nó khi ở trong điều kiện sử dụng thông thường. Nhưng trong trường hợp chiếc xe ở tình huống đang di chuyển nhanh, hệ thống phanh tự động cẩn khấp sẽ không có khả năng phanh đủ mạnh để hoàn toàn phanh đứng chiếc xe của bạn lại. Vì vậy, người lái không nên quá phụ thuộc vào việc sử dụng hệ thống này.

4. Hệ thống điều khiển lực kéo (TRC)

Hệ thống điều khiển lực kéo là hệ thống giảm mô-men xoắn của động cơ khi bánh xe bắt đầu quay không phụ thuộc vào ý định của người lái. Trong lúc này, hệ thống TRC sẽ điều khiển hệ thống phanh để giảm mô-men xoắn truyền đến mặt đường tới một giá trị thích hợp.

Khi di chuyển trên những đoạn đường trơn trượt, chẳng hạn như trên đường ướt, băng tuyết, thì bánh xe sẽ chủ động quay tại chỗ nếu như xe khởi động hay hay tăng tốc nhanh, qua đó làm mất mô-men chủ động và khiến bánh xe trượt.

Hình 4. Hệ thống điều khiển lực kéo

Hệ số ma sát giữa bánh xe với mặt đường quyết định mô-men cực đại truyền đến các bánh xe. Nếu mô-men truyền đến các bánh xe vượt quá giới hạn giữa khả năng bám của lốp với mặt đường, nó sẽ khiến bánh xe quay.

Việc đảm bảo mô-men xoắn thích hợp với hệ số ma sát giữa mặt đường với bánh xe lúc này trở nên khó khăn hơn với người lái. Lúc này, hệ thống TRC trên xe ô tô sẽ giảm mô-men xoắn của động cơ, đồng thời nó cũng điều khiển hệ thống phanh để giảm mô-men xoắn truyền đến mặt đường tới một giá trị thích hợp. Qua đó giúp việc khởi hành và tăng tốc trở nên ổn định.

Kết luận

Hệ thống phanh điều khiển điện tử khắc phục được nhược điểm cơ bản của hệ thống dẫn động thủy lực truyền thống là: tạo lực phanh tại mỗi bánh xe phù hợp với động lực học thực tế khi vận hành. Hệ thống phanh điều khiển điện tử là một phần không thể thiếu của hệ thống an toàn chủ động trên ô tô hiện đại.