Ta biết rằng lực phanh lý tưởng được phân phối ở các bánh xe tỉ lệ với sự phân bố tải trọng tác dụng lên chúng. Phần lớn các xe có động cơ đặt ở phía trước, tải trọng tác dụng lên các bánh xe trước là lớn hơn. Đồng thời khi phanh, do lực quán tính nên tải trọng cũng được phân bố lại, càng tăng ở các bánh xe trước và giảm đi ở các bánh xe sau. Vì vậy lực phanh ở các bánh xe sau cần được phân phối nhỏ hơn so với bánh trước để chống hiện tượng sớm bị bó cứng bánh xe. Khi xe có tải thì tải trọng ở các bánh sau tăng lên, vì vậy cũng cần phải tăng lực phanh ở các bánh sau lớn hơn so với trường hợp xe không có tải.Việc phân phối lực phanh này trước đây được thực hiện hoàn toàn bởi các van cơ khí như van điều hoà lực phanh, van bù tải, van giảm tốc… Trên các hệ thống ABS đơn giản mà ta đã xét, vẫn còn tồn tại van điều hòa lực phanh bằng cơ khí. Một trường hợp nữa là khi xe quay vòng, tải trọng cũng tăng lên ở các bánh xe phía ngoài, còn phía trong giảm đi, nên lực phanh cũng cần phải phân phối lại, nhưng các van điều hòa lực phanh cơ khí không giải quyết được vấn đề này.
Trên một số xe hiện nay, các van điều hòa lực phanh bằng cơ khí đã được thay thế bỡi một hệ thống phân phối lực phanh bằng điện tử (EBD). Việc phân phối lực phanh bằng điện tử này cho độ chính xác và hiệu quả cao hơn.
Trong trường hợp phanh khẩn cấp như gặp chướng ngại vật đột ngột, người lái xe - đặc biệt là những người thiếu kinh nghiệm, thường hoang mang, phản ứng không kịp thời nên đạp chân lên bàn đạp phanh không đủ mạnh, do đó không tạo đủ lực phanh để dừng xe. Đồng thời lực tác dụng của người lái xe lên bàn đạp cũng yếu dần đi trong quá trình phanh, làm lực phanh giảm đi. Bằng cách nhận biết tốc độ và lực tác dụng lên bàn đạp phanh của người lái xe, một hệ thống trợ lực phanh khẩn cấp (BAS) sẽ tự động cung cấp thêm một lực phanh lớn hơn nhiều so với lực phanh do người lái tạo ra để dừng gấp xe. Hình (1) so sánh lực phanh tạo ra trong hai trường hợp có và không có trợ lực phanh khẩn cấp.
Hình 1: Đồ thị so sánh lực phanh khi có và không có trợ lực phanh khẩn cấp.
Các hệ thống EBD và BAS được thiết kế trên cơ sở kết hợp với hệ thống ABS. Cấu tạo của cả hệ thống cũng gồm 3 cụm bộ phận chính như của hệ thống ABS. Hệ thống EBD làm việc cũng dựa trên các tín hiệu vào của ABS như cảm biến tốc độ bánh xe, cảm biến giảm tốc, cảm biến gia tốc ngang,… và chức năng xử lý của ECU. Để nhận biết trường hợp phanh khẩn cấp, một cảm biến áp suất dầu xy lanh phanh chính được lắp thêm trong bộ chấp hành thủy lực. Cảm biến này nhận biết được trường hợp phanh gấp thông qua sự gia tăng áp suất dầu. Trên một vài kiểu xe của châu Âu, một cảm biến gia tốc được gắn trong bầu trợ lực chân không, đo gia tốc của cần đẩy xy lanh phanh chính để nhận biết trường hợp phanh gấp thay cho cảm biến áp suất dầu. Sơ đồ hệ thống ABS kết hợp với các hệ thống EBD và BAS như hình (2) và thực hiện đồng thời các chức năng sau :
Hệ thống ABS làm nhiệm vụ chống hiện tượng hãm cứng bánh xe khi phanh.
Hệ thống EBD sẽ phân phối lực phanh đến các bánh xe phù hợp với sự phân bố tải trọng và các chế độ lái xe.
Hệ thống trợ lực phanh khẩn cấp giúp tạo ra một lực phanh lớn để dừng gấp xe trong trường hợp phanh khẩn cấp.
Hình 2: Sơ đồ hệ thống ABS với EBD và BAS.
Sơ đồ hoạt động của bộ chấp hành thủy lực như hình (2), cũng tương tự như một bộ chấp hành thông thường loại van điện hai vị trí, gồm :4 van giữ áp (5,6,7,8), 4 van giảm áp (9,10,11,12), các bơm dầu, bình tích áp. Ngoài ra còn có thêm 2 van cắt xy lanh chính (1,4) và hai van hút dầu (2,3) sử dụng trong trợ lực phanh khẩn cấp.
Hình 3: Sơ đồ hoạt động của ABS với EBD vàBAS.
Hoạt động của ABS với EBD
Dựa trên các tín hiệu nhận được từ 4 cảm biến tốc độ bánh xe. Hộp ECU tính toán tốc độ và sự giảm tốc ở từng bánh xe. Trường hợp bánh xe bị hãm cứng và trượt, hộp ECU sẽ điều khiển các van giảm áp và giữ áp điều chỉnh áp suất dầu cung cấp cho các bánh xe theo 3 chế độ giảm áp, giữ áp và tăng áp giống như trong hệ thống ABS bình thường.
Bảng 1 : Các chế độ hoạt động của hệ thống ABS với EBD.
Hoạt động của hệ thống trợ lực phanh khẩn cấp
Bảng 2 : Các chế độ hoạt động của trợ lực phanh khẩn cấp.
*: van này sẽ điều khiển áp suất dầu giữa hai chế độ đóng và mở phù hợp với từng điều kiện làm việc bằng cách điều chỉnh liên tục.
ABS which is abbreviation of Anti-lock Braking System was first introduced at aircraft industry. When an aircraft landing, it needs the turbine force power and the brake to stop. The brake should in full power. the landing will be success if the aircraft tire has enough traction. When the landing way is wet or it has snow on it, full power braking will make the tire locked because it lose the grip. Imagine how terrible an aircraft sliding in such landing high speed! That's why people invent ABS System. When people feel the benefit and effectiveness of this system, ABS also applied as safety option in the automotive industry especially for the four wheel vehicle.
Last time, ABS system was just the option for luxury car. But nowadays, it become a must option for almost every car. Recently there are 2 system of ABS, which is system that apply ABS for all the 4 wheel and ABS that apply only at the 2 rear wheel. 4 wheel ABS is better as 2 wheel ABS not giving optimum performance, the front wheel still has possibility to slide that make the car hard to control.
From this ABS, people also invent EBD and BA aystem. EBD (Electronic Brake-pressure Distribution) distribute brake power in accordance with the needs of each tire and BA (Brake Assist) helps ABS to work optimal.
Let see how ABS system works. When you press the brake hard, the system will detect just before the tire lose it grip. Then automatically the brake piston release its force to let the tire run and having the grip back with road, then it will press the brake hard again. This happen very fast, average 15 times a second. This system make hard shake at your brake pedal. So, if you see the article i wrote, A Glance with Your Car Brake, you will find the technique I state there for non-ABS car is the same with how the ABS system works. However, this system has its disadvantage, when you drive your car to gravel road, the gravel will make the sensor detect that the tire is losing the grip and activate the system. Actually you don't need the system because you are not losing the grip. the working system is just make the braking ineffective and longer the braking distance.
So, this is several point of ABS system:
-ABS not shorten the brake distance, it just make it effective when the tire lose its grip.
-To activate ABS, you should press the brake pedal fast and hard.
-Brake pedal will shake hard when ABS works, it is normal.
-You still can turn (control) your car when ABS works.
-ABS will disturb the braking system when it is in off-road or gravel road.
-You can shut down ABS by unplug the fuse.
-When ABS inactive, the ABS warning light at dashboard instrument panel will light.
