Hệ thống phanh khẩn cấp: Phân loại, nguyên lý hoạt động, tác dụng

Hệ thống phanh khẩn cấp đóng vai trò hỗ trợ người lái dừng xe lại một cách an toàn, hạn chế va chạm, giảm quãng đường phanh hiệu quả. Tuy nhiên, vẫn có nhiều người chưa tận dụng được hết công dụng của hệ thống này. Vậy phanh khẩn hoạt động như nào và công dụng từng loại ra sao? Hãy cùng Honda Mỹ Đình tìm hiểu qua bài viết dưới đây.

Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp là gì?

Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp là hệ thống đảm bảo an toàn khi phanh, được sử dụng phổ biến trong hầu hết các dòng xe hiện nay. Có ba hệ thống hỗ trợ phanh an toàn chủ đạo là BA (Brake Assist), hệ thống chống bó cứng phanh ABS (Anti-Locking Brake System) và hệ thống phân bố phanh điện tử EBD (Electronic Brakeforce Distribution).

Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BA

Brake Assist là tên đầy đủ của hệ thống BA. Đây là hệ thống giúp tăng lực phanh trong những tình huống khẩn cấp. Hệ thống phanh BA được trang bị trên hầu hết các dòng xe và được xem là một tính năng an toàn không thể thiếu.

Lịch sử phát triển

Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BA có quá trình hình thành và phát triển khá thú vị. Nó đã trải qua nhiều giai đoạn nghiên cứu và nâng cấp để có được hệ thống hiện đại như ngày nay.

• Brake Assist hay BA được phát triển lần đầu tiên bởi hãng Daimler-Benz và TRW/Lucas-Verity vào những năm 1992 – 1996, sau đó được thử nghiệm trên hai dòng xe Mercedes-Benz S-Class và SLK-Class.
• Sau đó hai năm (1998), hãng BMW và Volvo cũng cho ra mắt hệ thống phanh tự động theo cảnh báo va chạm (CWAB) trên mẫu S80. CWAB được nâng cấp trang bị thêm radar nhận diện vật cản trong vòng bán kính 150m.

Nhằm khẳng định vị trí tiên phong trong công nghệ đảm bảo an toàn, Mercedes đã tung ra hệ thống BAS Plus. Hệ thống này được nâng cấp hiện đại khi trang bị hai radar có nhiệm vụ đo tốc độ và khoảng cách tương đối của xe với vật thể phía trước (cơ chế giống với CWAB của Volvo).

Vai trò phanh khẩn cấp BA là gì?

Khi ô tô vận hành trong điều kiện bình thường, người lái có thể xác định được một lực vừa đủ tác động lên bàn đạp phanh sao cho tốc độ được giảm an toàn. Tuy nhiên, trong trường hợp có tình huống bất ngờ xảy ra khiến tài xế không kịp phản ứng, lực tác động vào bàn đạp chưa đủ mạnh kiến xe trượt dài, gây mất an toàn. Lúc này, hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BA sẽ hoạt động đóng vai trò cung cấp thêm một lực vừa đủ giúp xe dừng lại với quãng đường phanh ngắn nhất, làm giảm nguy cơ gây ra tai nạn. 

Ưu điểm phanh khẩn cấp BA

Hệ thống phanh khẩn cấp BA có ưu điểm vượt trội trong việc rút ngắn tối đa quãng đường phanh khoảng 20% – 45%. Từ đó, hạn chế khả năng va chạm và giảm nguy cơ xảy ra tai nạn giao thông từ các tình huống bất ngờ khiến tài xế không kịp xử lý. 

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Cấu tạo

Hệ thống hỗ trợ lực phanh khẩn cấp BA được cấu tạo từ 9 bộ phận cụ thể như sau:

• Cảm biến tốc độ
• Xi-lanh phanh chính
• Nam châm 
• Cảm biến mở
• Màng gắn cảm biến
• Khoang công tắc
• Bộ xử lý trung tâm ECU
• Bầu trợ lực phanh hay bầu trợ lực chân không (Khoang chân không)
• Bàn đạp phanh

Nguyên lý hoạt động

Hệ thống phanh BA có nguyên lý hoạt động đơn giản hơn so với các hệ thống hỗ trợ phanh xe khác:

• Khi tình huống bất ngờ xảy ra người lái sẽ đạp phanh, lúc này cảm biến ở bàn đạp sẽ nhận tín hiệu và gửi tín hiệu đó đến trung tâm điều khiển ECU ⇒  Bộ điều khiển trung tâm sẽ tính toán và truyền lệnh đến bộ phận truyền lực phanh ⇒ Cơ cấu truyền phản kích hoạt van điện, cung cấp khí nén vào bộ khuếch đại giúp tăng lực phanh nhằm giảm tối đa quãng đường phanh.
• Hệ thống BA sẽ kết thúc quá trình hỗ trợ phanh khi người lái nhả chân phanh. 

Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp ABS

Anti-lock Braking System là tên đầy đủ của hệ thống ABS, một hệ thống đảm bảo an toàn chủ động trên ô tô. Hệ thống này còn được gọi với cái tên là hệ thống chống bó cứng phanh, có vai trò giảm giảm tối đa nguy cơ gây tai nạn thông qua quá trình phanh. 

Lịch sử phát triển

Trải qua nhiều lần cải tiến và nâng cấp, tạo cho ABS một bề dày lịch sử hình thành và phát triển. Quá trình để có được hệ thống phanh khẩn cấp ABS hiện đại như ngày nay cần qua rất nhiều giai đoạn:

• Ban đầu, ABS chỉ được trang bị trên các máy bay thương mại vào năm 1949. Cho đến tận năm 1969, khi người ta sáng tạo ra các vi mạch microchip thì hệ thống ABS mới đừng lắp đặt trên ô tô.
• Những năm 70 của thế kỷ 20, các hãng ô tô lớn trên thế giới bắt đầu nghiên cứu và cho ra mắt các dòng xe tích hợp hệ thống ABS đầu tiên. 

• Toyota của Nhật Bản bắt đầu sử dụng hệ thống ABS cho các sản phẩm của mình từ năm 1971 và hoàn thiện trong những năm 1980s
• Vào 8/1978 tại Đức Mercedes Benz và Bosch cho ra mắt kết quả nghiên cứu hệ thống ABS trên mẫu xe Sedan Mercedes-Benz S-Class thế hệ W116. Cho đến 1981, hệ thống này đã được trang bị ở hết các mẫu xe của hãng này.

• Hiện nay, công nghệ an toàn trên xe ô tô ngày càng phát triển và cho thấy tầm quan trọng trong việc đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Do đó, hệ thống bó cứng phanh ABS là tiêu chuẩn đảm bảo an toàn bắt buộc đối với các dòng xe du lịch và xe hoạt động nơi trơn trượt.

Vai trò phanh khẩn cấp ABS là gì?

Khoác trên mình sứ mệnh bảo vệ người dùng, hệ thống phanh khẩn cấp ABS đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong việc đảm bảo an toàn cho xe và hành khách.

Tên gọi “Hệ thống chống bó cứng phanh ABS” cũng chính là vai trò của hệ thống này. ABS được trang bị song song với hệ thống phanh, có nhiệm vụ không cho phanh bị bó cứng dẫn đến tình trạng bánh xe trượt trên đường trong quá trình phanh. Sự có mặt của hệ thống này sẽ chống lại sự khóa cứng bánh xe hỗ trợ khả năng đánh lái để tránh vật cản.

Ưu điểm phanh khẩn cấp ABS

Hệ thống phanh khẩn cấp ABS là tiêu chuẩn đảm bảo an toàn bắt buộc ở hầu hết các dòng xe nhờ vào những ưu điểm vượt trội sau đây:

• Giúp rút ngắn quãng đường phanh khi xe phanh gấp
• Hỗ trợ người lái trong việc kiểm soát xe khi phanh
• Mang lại hiệu suất phanh tốt ở các điều kiện lái khác nhau
• Tăm ma sát hạn chế tối đa hiệu ứng trượt
• Ngăn cho bánh xe không bị bó cứng

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Cấu tạo

Hệ thống phanh khẩn cấp ABS có cấu tạo gồm ba bộ phận:

• Cảm biến tốc độ: Là bộ phận giúp nhận biết được độ bó cứng của các bánh xe.
• Van thủy lực: Là bộ phận kiểm soát má phanh ở mỗi bánh xe. Van thủy lực bao gồm van mở, van khóa và van nhả có vai trò kiểm soát các má phanh ở mỗi bánh xe.
• Hệ thống điều khiển ECU: Làm nhiệm vụ nhận thông tin từ cảm biến và đưa ra điều chỉnh phù hợp.

Nguyên lý hoạt động

ABS hoạt động dựa trên những thông tin về vận tốc quay của từng bánh xe từ các cảm biến tốc độ. Nhờ đó, ECU có thể phát hiện kịp thời bánh xe xuất hiện hiện tượng bó cứng khi có tình huống khẩn cấp khiến người lái đạp phanh đột ngột, dẫn đến xe bị trượt khỏi mặt đường. Trong tình huống này, hệ thống phanh ABS – Anti-Lock Brake System sẽ thực hiện động tác nhấn-nhả thanh kẹp trên phanh đĩa khoảng 15 lần mỗi giây tạo ra áp lực phanh tối ưu cho từng bánh. Từ đó, làm tăng khả năng kiểm soát tay lái và quỹ đạo xe, đảm bảo cho xe vận hành ổn định. 

Hiểu đơn giản như sau: Khi ECU phát hiện vận tốc quay của một hay nhiều bánh xe chậm hơn so với các bánh còn lại. Lúc này, thông qua hệ thống bơm và van thủy lực, ABS sẽ tự động điều khiển làm giảm áp suất tác động lên đĩa (động tác nhả), kiến bánh xe tránh hiện tượng bó cứng phanh. Ngược lại, trong trường hợp các bánh quay quá nhanh, ECU cũng sẽ tính toán để đưa đã tác động lực trở lại, đảm bảo quá trình kìm hãm.

Quá trình trên diễn ra liên tục trong quá trình phanh xe và kết thúc khi tài xế vượt qua được vật cản an toàn. Đồng thời, hệ thống còn hỗ trợ tài xế điều khiển xe và giúp bánh xe không bị rơi vào tình trạng trượt lết.

Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp EBD

EBD – Electronic Brakeforce Distribution hay còn được gọi là hệ thống phân phối lực phanh điện tử – một công nghệ đảm bảo an toàn mở rộng của hệ thống ABS. Đây cũng là một trong những công nghệ an toàn được khuyên cáo trang bị, cung cấp khả năng kiểm soát thông minh của cân bằng phanh và lực phanh tổng thể.

Vai trò phanh khẩn cấp EBD là gì?

Các chuyên gia kỹ thuật xe hơi cho biết, hệ thống EBD có vai trò trong việc phân phối lực phanh phù hợp lên các bánh xe khi nhận được tín hiệu từ bộ phận cảm biến. Từ cơ sở lực phanh phù hợp đó, làm tăng ma sát giảm tình trạng bánh xe bị trượt trên đường và hạn chế quãng đường phanh.

Ưu điểm phanh khẩn cấp EBD

Phanh khẩn cấp EBD mang lại những ưu điểm nổi trội như sau:

• Tăng độ ổn định và giảm khoảng cách dừng xe
• Cải thiện độ bám đường
• Tối ưu hóa hiệu suất phanh
• Hỗ trợ khả năng dự đoán tình huống phanh

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Cấu tạo

Hệ thống phân phối lực điện tử EBD được cấu tạo từ ba bộ phận chính:

• Các cảm biến tốc độ: Cảm biến tốc độ mỗi bánh xe, cảm biến tốc độ xe, cảm biến gia tốc ngang, cảm biến góc tay lái, cảm biến tải trọng,…
• Bộ điều khiển lực phanh
• Bộ điều khiển điện tử (ECU)

Nguyên lý hoạt động

Khi xe được vận hành, các cảm biến trên xe sẽ hoạt động và gửi tín hiệu về trung tâm điều khiển. ECU theo dõi sự thay đổi của tốc độ quay bánh xe, từ đó xác định tải trọng trên từng vị trí. Ba trường hợp sau đây sẽ giúp người dùng hiểu rõ hơn về cơ chế hoạt động của hệ thống EBD này:

• Trường hợp xe đánh lái sang phải quá nhanh: Trong trường hợp này, cảm biến gia tốc ngang và cảm biến tải trọng sẽ nhận và truyền dữ liệu về hiệu tượng xe nghiêng bên trái đến ECU ⇒ ECU phân tích và chủ động can thiệp giảm tốc độ các bánh xe bằng cách mở van dầu thắng dù người lái không đạp phanh
• Trường hợp xe đánh lái sang trái quá nhanh: Trong trường hợp này, phần tải trong của xe sẽ dồn về  bên phải, cảm biến gia tốc ngang và cảm biến tải trọng sẽ truyền tín hiệu đến ECU ⇒ ECU lệnh cho bộ phận điều khiển lực phanh tăng lực phanh của bánh bên phải nhiều hơn ⇒ Xe cân bằng, tăng ma sát và tránh trơn trượt.
• Trường hợp khẩn cấp làm xe phanh gấp: Nếu phía trước xuất hiện vật cản khiến người lái phải phanh gấp, trọng lượng của toàn bộ xe sẽ dồn vào hai bánh trước khiến xe mất cân bằng. Cảm biến tải trọng hoạt động truyền tín hiệu đến ECU ⇒ ECU tự động điều chỉnh lực phanh để tối đa hóa hiệu suất phanh, quãng đường phanh rút ngắn nhưng xe vẫn cân bằng.

Mối qua hệ giữa BA, EBD và ABS

Như đã trình bày ở phần “Hệ thống phanh khẩn cấp BA” ở phần trên, ta thấy hệ thống này giúp đẩy lực phanh lên mức cao, rút ngắn quãng đường phanh nhưng lại gây ra hiện tượng bó cứng phanh. Hiện tượng này khá nguy hiểm dẫn đến hậu quả nghiêm trọng như mất lái, trượt dài, lật, … khi xe đang chuyển động với tốc độ cao mà đột ngột nhận được một lực phanh lớn. 

Vì lý do đó, các kỹ sư nghiên cứu trong lĩnh vực này đã kết hợp hệ thống phanh khẩn cấp BA với hệ thống chống bó cứng phanh ABS. Khi hai hệ thống này kết hợp với nhau sẽ đảm bảo an toàn, ngăn chặn hiện tượng bó cứng phanh mà vẫn đảm bảo quãng đường phanh ngắn. 

Khoa học – công nghệ phát triển hiện đại, người ta còn trang bị thêm hệ thống cân bằng điện tử EBD nhằm đạt hiệu quả phanh tốt nhất. Hệ thống EBD là hệ thống phân phối lực phanh điện tử, có nhiệm vụ phân phối lực phanh phù hợp đến từng bánh xe. Hệ thống này giữ vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ hệ thống BA và ABS hoạt động.

Kết luận

Hy vọng rằng qua bài viết này bạn sẽ hiểu rõ hơn về bản chất hệ thống phanh khẩn cấp, vai trò cũng như là tầm quan trọng của chúng trong việc đảm bảo an toàn người dùng. Nếu bạn gặp bất kỳ vấn đề gì về xe hay có nhu cầu tìm hiểu về các dòng xe, hãy liên hệ ngay với Honda Mỹ Đình để được đội ngũ kỹ thuật viên kiểm tra và tư vấn một cách chính xác nhất. 

• Đại lý Honda Mỹ Đình: https://hondaotomydinh.vn/
• Fanpage: Honda Ôtô Hà Nội – Mỹ Đình
• Youtube: Honda Ôtô Hà Nội – Mỹ Đình
• Hotline: 037 583 7979

Nguyễn Hậu

Với 6 năm kinh nghiệm Content Marketing trong lĩnh vực ô tô, tôi tự tin mang đến cho khách hàng những thông tin chính xác và đầy đủ, là nguồn tham khảo đáng tin cậy giúp khách hàng dễ dàng tìm kiếm các thông tin hữu ích.