Nghiên cứu chế tạo máy và thử nghiệm hệ thống phanh chống bó cứng cho xe gắn máy ở việt nam

Việc lắp phanh đĩa không có hệ thống chống bó c ng bánh trước đã được khẳng định là “chỉ có hại cho ngư i tiêu dùng hơn là lợi” từ năm 2002 tại Hội thảo về phanh đĩa xe gắn máy do PGS...

vi

TÓM T T

Đề tài “Nghiên c u chế tạo và thử nghiệm hệ thống phanh chống bó c ng cho xe

gắn máy Việt Nam” được thực hiện từ ngày 01 tháng 9 năm 2010 tại trư ng Đại

Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh Nhiệm vụ c a đề tài là giải quyết vấn đề

giảm tai nạn cho xe gắn máy có phanh đĩa bằng công nghệ phanh chống bó c ng điều khiển bằng điện tử

Hệ thống chống bó c ng được chế tạo sử dụng cơ cấu chấp hành c a hệ thống

chống bó c ng trên ô tô Cảm biến là loại cảm biến tiệm cận, họ E2A c a hãng Omron, sử dụng đĩa phanh c a xe để cắt răng cảm biến Hộp điều khiển được chế

tạo lại hoàn toàn cho phù hợp với điều kiện giao thông và khí hậu c a Việt Nam

Đề tài được thử nghiệm dựa theo TCVN 6824:2001 Xe được thử trên đư ng có hệ

số bám cao, thấp, từ thấp sang cao và từ cao sang thấp Mỗi trư ng hợp lấy 05 mẫu, tính quãng đư ng phanh trung bình c a các mẫu để so sánh với tiêu chuẩn

Kết quả thử nghiệm đã ch ng minh hệ thống chống bó c ng đã chế tạo hoạt động

tốt, quãng đư ng phanh đạt TCVN 6824:2001 và độ ổn định c a xe khi phanh cao

ABSTRACT

Topic “Manufacturing research and test the antilock braking system for motorcycles

in Viet Nam” was carried out from September 1, 2010 at the University of Technical Education of Ho Chi Minh City The mission of this project is to solve the problem for motorcycle accident reduction with disc brakes with antilock brakes with electronic control

Antilock braking system built using the actuator of the antilock braking system on the car Type of sensors is proximity sensor, E2A family of Omron, the vehicleẲs brake discs are cut for sensor rings Electronic Control Unit is made entirely in accordance with traffic conditions and climate of Viet Nam

Subject tested according to Viet Nam Standard 6824:2001 Testing vehicle on road

on a high sticking coefficient, low sticking coefficient, from low to high and from high to low Each case took five samples, the average braking distance of samples

to compare with the standard

Test results have prven antilock braking system produced to work well, reach Viet Nam Standard 6824:2001 and high stability of the vehicle when braking

vii

M C L C

TRANG

LÝ L CH KHOA H C ii

L I CAM ĐOAN iv

C M T v

TÓM T T vi

M C L C vii

DANH SÁCH CÁC HÌNH xi

DANH SÁCH CÁC B NG xiv

Ch ơng 1: T NG QUAN 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Lí do chọn đề tài 1

1.3 Mục đích c a đề tài 3

1.4 Đối tượng và giới hạn c a đề tài 3

1.5 Phương pháp nghiên c u 3

1.6 Nội dung nghiên c u 3

Ch ơng 2: C S LÍ THUY T 5

2.1 Sự xuất hiện c a kết cấu phanh chống bó c ng trong kỹ thuật xe cơ giới 5

2.2 Phanh chống bó c ng trên ô tô Việt Nam 7

2.2.1 Cảm biến tốc độ bánh xe 8

2.2.2 Cảm biến giảm tốc 9

2.2.3 Bộ chấp hành 11

2.2.4 Hộp điều khiển (ECU) 12

2.3 Phanh chống bó c ng trên xe gắn máy nước ngoài 17

viii

2.3.1 Hệ thống phanh kết hợp 18

2.3.2 Hệ thống phanh ABS 19

2.3.3 Hệ thống phanh ABS kết hợp điều khiển bằng điện tử 23

2.4 Phanh đĩa trên xe gắn máy Việt Nam và giải pháp 26

2.5 Các yếu tố ảnh hư ng đến quá trình phanh c a xe gắn máy 32

2.5.1 Sự khác biệt về đặc điểm phanh giữa ô tô và xe gắn máy 32

2.5.2 Các yếu tố ảnh hư ng đến quá trình phanh c a xe gắn máy 32

2.6 Những yêu cầu đối với linh kiện điện tử khi lắp trên xe gắn máy Việt Nam [2] 34

Ch ơng 3: THI T K NGUYÊN LÍ H TH NG PHANH CH NG BÓ C NG ĐI U KHI N ĐI N T CHO XE G N MÁY 36

3.1 Các phương án thiết kế nguyên lí hệ thống phanh chống bó c ng điều khiển điện tử cho xe gắn máy 36

3.2 Kết cấu c a hệ thống phanh chống bó c ng điều khiển điện tử cho xe gắn máy 37

3.3 Nguyên lí hoạt động c a hệ thống phanh chống bó c ng điều khiển điện tử cho xe gắn máy 39

Ch ơng 4: THI T K , CH T O H TH NG PHANH CH NG BÓ C NG CHO XE G N MÁY 41

4.1 Cấu trúc c a bộ điều khiển phanh chống bó c ng cho xe gắn máy 41

4.1.1 Sơ đồ cấu trúc hệ thống phanh chống bó c ng cho xe gắn máy 41

4.1.2 Các tín hiệu vào 42

4.1.3 Các tín hiệu ra 42

4.2 Thuật toán điều khiển phanh chống bó c ng 43

4.2.1 Thuật toán điều khiển 43

4.2.2 Tính vận tốc bánh xe Vw 45

ix

4.2.3 Tính gia tốc c a bánh xe khi phanh aw 46

4.2.4 Tính độ trượt λ 46

4.3 Chế tạo hộp điều khiển 47

4.3.1 Mạch dao động c a vi điều khiển 47

4.3.2 Mạch nguồn và kiểm tra nguồn 48

4.3.3 Mạch nhận tín hiệu phanh 49

4.3.4 Mạch nhận tín hiệu cảm biến tốc độ c a bánh xe 50

4.3.5 Mạch điều khiển động cơ điện, van điện từ c a bộ chấp hành và đèn báo phanh chống bó c ng 50

4.4 Viết chương trình điều khiển phanh 51

4.4.1 Sơ đồ nguyên lí hệ thống 51

4.4.2 Chương trình điều khiển hệ thống 51

Ch ơng 5: TH NGHI M H TH NG PHANH CH NG BÓ C NG TRÊN XE G N MÁY 57

5.1 Các thông số c a xe thử nghiệm 57

5.2 Giải pháp lắp đặt hệ thống phanh chống bó c ng lên xe gắn máy 58

5.3 Thử xe 60

5.3.1 Thiết bị thử 60

5.3.2 Điều kiện thử 64

5.3.3 Thử xe 65

5.4 Kết quả và đánh giá 67

Ch ơng 6: K T LU N ậ KI N NGH 71

6.1 Kết luận 71

6.1.1 u điểm c a đề tài 71

6.1.2 Tồn tại – Hạn chế c a đề tài 71

x

6.2 Hướng phát triển đề tài 72

6.3 Kiến nghị 72

TÀI LI U THAM KH O 73

PH L C 74

Phụ lục 1: CH T H T VỊ PHANH XE TAY GA TRONG MỐA M A 74

Phụ lục 2: Sử dụng xe gắn máy có thắng đĩa: CH A H N Đĩ AN TOĨN 77

Phụ lục 3: “CH NG ” TH NG ĐƾA 78

Phụ lục 4: BIÊN B N TH XE 81

Phụ lục 5: QUAN ĐI M SAI L M V PHANH ABS 89

Phụ lục 6: 10 THỄNG Đ U NĔM 2010: X Y RA G N 40.000 V TNGT, CH T VÀ B TH NG KHO NG 47.000 NG I 91

Phụ lục 7: TCVN 6824:2001 và TCVN 6441:1998 92

Phụ lục 8: Thông số c a họ cảm biến E2A c a Omron 139

Phụ lục 9: A Comparison of Stopping Distance Performance for Motorcycles Equipped with ABS, CBS and Conventional Hydraulic Brake Systems 159

xi

DANH SÁCH CÁC HÌNH

TRANG

Hình 2.1: Sơ đồ h thống phanh ABS trên ô tô 8

Hình 2.2: C u t ạo c m bi n tốc đ bánh xe 8

Hình 2.3: D ạng xung của c m bi n tốc đ bánh xe 9

Hình 2.4: V trí và c u tạo c m bi n gi m tốc 10

Hình 2.5: B ch p hành và ECU ABS s d ng van đi n 3 v trí 11

Hình 2.6: Hoạt đ ng của ABS khi phanh bình th ng 13

Hình 2.7: Ho ạt đ ng của ABS ch đ gi m áp 14

Hình 2.8: Ho ạt đ ng của ABS ch đ gi 15

Hình 2.9: Hoạt đ ng của ABS ch đ tĕng áp 16

Hình 2.10: Sơ đồ h thống phanh k t h p 18

Hình 2.11: Ho ạt đ ng của h thống phanh k t h p khi đạp nhẹ phanh sau 18

Hình 2.12: Ho ạt đ ng của h thống phanh k t h p khi đạp mạnh phanh sau 19 Hình 2.13: Sơ đồ h thống C-ABS 20

Hình 2.14: Hoạt đ ng của C-ABS khi đạp nhẹ phanh (phanh bình th ng) 20

Hình 2.15: Hoạt đ ng của C-ABS khi đạp phanh sau mạnh hơn (th c hi n CBS) 21

Hình 2.16: Ho ạt đ ng của C-ABS ch đ gi m áp 21

Hình 2.17: Hoạt đ ng của C-ABS ch đ gi áp 22

Hình 2.18: Ho ạt đ ng của C-ABS ch đ tĕng áp (phanh bình th ng) 22

Hình 2.19: Sơ đồ h thống phanh đi n ABS k t h p 23

Hình 2.20: Ho ạt đ ng của h thống phanh đi n ABS k t h p khi đạp nhẹ phanh 24

Hình 2.21: Ho ạt đ ng của phanh đi n ABS k t h p ch đ gi m áp 24

xii

Hình 2.22: Ho ạt đ ng của phanh đi n ABS k t h p ch đ tĕng áp 25

Hình 2.23: Ho ạt đ ng của h thống ch đ d phòng 25

Hình 2.24: Phanh đƿa trên xe đạp 26

Hình 2.25: Phanh đƿa trên xe gắn máy 27

Hình 2.26: Phanh đƿa r sét do không s d ng 27

Hình 2.27: K t c u c ủa h thống phanh k t h p đơn Vi t Nam 31

Hình 3.1: Sơ đồ t ng quát h thống phanh chống bó cứng cho xe gắn máy 37

Hình 3.2: Sơ đồ mạch d u phanh của h thống phanh chống bó cứng cho xe g ắn máy loại s d ng van đi n t 2 v trí 38

Hình 3.3: Sơ đồ đi n của h thống phanh chống bó cứng cho xe gắn máy loại s d ng van đi n 2 v trí 39

Hình 3.4: Đặc tính tr t trên m t số loại đ ng 40

Hình 4.1: Sơ đồ c u tạo ECU ABS 41

Hình 4.2: Sơ đồ thu t toán đi u khi n phanh ABS cho xe gắn máy 44

Hình 4.3: M ạch dao đ ng của vi đi u khi n 47

Hình 4.4: Mạch ki m tra đi n áp nguồn của các van đi n t và đ ng cơ đi n 48 Hình 4.5: M ạch ki m tra đi n áp nguồn của ắc quy 48

Hình 4.6: Mạch nguồn 5V 49

Hình 4.7: M ạch nh n tín hi u phanh 49

Hình 4.8: M ạch nh n tín hi u c m bi n tốc đ bánh xe 50

Hình 4.9: M ạch đ m và mạch đi u khi n đ ng cơ đi n, van đi n t và đèn báo phanh ch ống bó cứng 50

Hình 4.10: Sơ đồ nguyên lí h thống ABS 51

Hình 5.1: C m phanh đƿa sau và tr c 58

Hình 5.2: B ch p hành, h p đi u khi n, bình d u phanh sau, rơle và c u chì ngu ồn sau khi lắp lên xe 59

xiii

Hình 5.3: Đèn và loa báo ABS sau khi lắp lên xe 60

Hình 5.4: Thi t b đo quưng đ ng phanh (bình màu đ ) 61

Hình 5.5: Thi t b phun n c đƿa phanh (bình màu xanh) 62

Hình 5.6: Thi t b đo nhi t đ môi tr ng và v n tốc gió 62

Hình 5.7: Xe th nghi m sau khi l ắp thi t b 64

Hình 5.8: Đ ng th xe 65

Hình 5.9: Th xe trên đ ng nh a khô (trái), t nh a khô sang nh a t (ph i) 66

Hình 5.10: Th xe trên đ ng nh a t sang nh a khô (trái) và nh a t (ph i) 66

Hình 5.11: So sánh quưng đ ng phanh khi phanh ch v i phanh tr c 69

Hình 5.12: So sánh quưng đ ng phanh khi phanh ch v i phanh sau 69

Hình 5.13: So sánh quưng đ ng phanh khi phanh ch v i phanh sau 70

xiv

DANH SÁCH CÁC B NG

TRANG

B ng 2.1: Các trạng thái gi m tốc của c m bi n gi m tốc 10

B ng 2.2: H s ố bám trung bình theo loại đ ng 33

B ng 5.1: Thông s ố k thu t của xe th nghi m 57

B ng 5.2: So sánh quưng đ ng phanh của xe th nghi m v i tiêu chuẩn 68

1

Ch ơng 1

T NG QUAN

1.1 Đặt v n đ

Hệ thống phanh là một trong những hệ thống quan trọng nhất trên xe, cùng với hệ

thống lái, hệ thống phanh góp phần giữ an toàn cho ngư i ngồi trên xe khi giảm tốc

độ và dừng xe, đặc biệt là trong những tình huống nguy hiểm Vì thế, hệ thống phanh được đặc biệt chú ý trong quá trình tính thiết kế xe

Hiệu quả phanh được đánh giá thông qua quãng đư ng phanh, gia tốc chậm dần khi phanh, th i gian phanh và độ ổn định khi phanh Một hệ thống phanh được xem là

tốt nếu đạt được một trong ba yếu tố: quãng đư ng phanh ngắn nhất, gia tốc chậm

dần khi phanh lớn nhất, th i gian phanh ngắn nhất, đồng th i phải đảm bảo cho xe

ổn định trong khi phanh Đây chính là vấn đề mà các nhà sản xuất xe luôn quan tâm nghiên c u tìm giải pháp thực hiện Và giải pháp là hệ thống phanh chống bó c ng

Khi phanh gấp xe tốc độ cao, khi xe quay vòng hoặc phanh khi xe đi trên đư ng trơn sẽ xảy ra hiện tượng trượt lết c a bánh xe trên mặt đư ng do bánh xe bị bó

c ng làm cho quãng đư ng phanh dài hơn và kèm theo đó là sự mất ổn định, ngư i lái không thể điều khiển hướng c a xe, thậm chí văng xe, đổ xe, lật xe Điều này là rất nguy hiểm Tuy nhiên, hệ thống phanh chống bó c ng khắc phục được điều này

Hệ thống phanh chống bó c ng (ABS), viết tắt c a Anti-lock Braking System, là

một hệ thống giúp cho bánh xe c a phương tiện luôn bám đư ng và quay trong quá trình phanh, hạn chế tối đa hiện tượng trượt lết trên mặt đư ng c a bánh xe phanh

nh nguyên lí nhấp nhả phanh liên tục

1.2 Lí do chọn đ tài

Một nghiên c u tại Úc vào năm 2003 c a Trung tâm nghiên c u tai nạn thuộc Đại

học Monash chỉ ra rằng ABS giúp giảm nguy cơ tai nạn 18% trên đư ng tốt và giảm

2

đến 35% trên đư ng gồ ghề Bên cạnh đó, nghiên c u cũng chỉ ra rằng khi phanh trên đư ng cát, sỏi, đư ng nhiều tuyết với ABS thì quãng đư ng phanh không phải rút ngắn mà còn tăng thêm khoảng 22% Điều này cũng không phải là có hại vì trên các loại đư ng này bánh xe phanh nhanh chóng bị bó c ng hơn mà ABS thì ngăn

chặn điều đó để ưu tiên quyền kiểm soát xe

Việt Nam, phanh ABS xuất hiện trên ô tô vào những năm cuối thế kỷ 20 và đến năm 2005 hầu hết các xe ô tô lắp ráp Việt Nam đều được khuyến cáo trang bị hệ

thống phanh này Tuy nhiên, đối với xe gắn máy Việt Nam, phanh ABS vẫn chưa được nghiên c u, ng dụng

Theo Cục Đăng Kiểm Việt Nam, đến cuối năm 2008, cả nước có khoảng 20 triệu

mô tô và xe gắn máy Dự báo năm 2010, lượng xe gắn máy lưu hành trong cả nước

sẽ khoảng 24 triệu xe Đến năm 2015, dự báo lượng xe gắn máy lưu hành trong cả nước khoảng 31 triệu xe (Nguồn vnchanel.net th năm ngày 24 tháng 11 năm 2008) Mặc khác, số lượng xe gắn máy trang bị phanh đĩa trước, phanh trống phía sau ngày càng tăng do cuộc đua vể kiểu dáng c a nhà sản xuất và thị hiếu c a ngư i tiêu dùng, đặc biệt là ngư i trẻ tuổi Việc lắp phanh đĩa không có hệ thống chống bó

c ng bánh trước đã được khẳng định là “chỉ có hại cho ngư i tiêu dùng hơn là

lợi” từ năm 2002 tại Hội thảo về phanh đĩa xe gắn máy do PGS TS Nguyễn Lê Ninh – Ch tịch Hội ô tô và thiết bị động lực TP.Hồ Chí Minh – ch trì và đã được đăng trên Báo Thanh Niên, số 181 ngày 30 tháng 6 năm 2002

Theo thống kê c a Công an Thành Phố Hồ Chí Minh, từ tháng 1 đến tháng 10 năm

2010, cả nước xảy ra 39.864 vụ tai nạn giao thông, làm chết 9.274 ngư i, bị thương 37.635 ngư i Trong đó, đư ng bộ xảy ra 39.432 vụ, làm chết hơn 9.000 ngư i và

bị thương 37.362 ngư i So với cùng kỳ năm 2009, tăng 1.222 vụ, giảm 62 ngư i

chết, tăng 1.966 ngư i bị thương Thống kê cho thấy, 31,6% các vụ tai nạn xảy ra trên các tuyến quốc lộ, 20,2% tỉnh lộ, 29,5% tại các đư ng đô thị và 11% tại

đư ng giao thông nông thôn Về phương tiện gây tai nạn ch yếu là môtô, chiếm 69,6%; ôtô chiếm 20,9%; các phương tiện khác chiếm 9,5% (Báo Công an Thành

3

Phố Hồ Chí Minh th sáu ngày 12 tháng 11 năm 2010) Như vậy, có thể nói rằng

hầu như tai nạn ch yếu là do xe gắn máy

Các hệ thống phanh ABS do các hãng xe gắn máy c a nước ngoài sản xuất có giá thành quá cao, khoảng 1000 USD Vì thế, chế tạo hệ thống phanh ABS có giá rẻ, phù hợp với điều kiện thực tế Việt Nam cũng là một nhu cầu cấp thiết

Vì những lý do trên nên đề tài “Nghiên cứu, ch tạo và th nghi m h thống phanh ch ống bó cứng (ABS) cho xe gắn máy Vi t Nam” thực sự cần thiết 1.3 M c đích của đ tài

- Nghiên c u và đề xuất giải pháp chống bó c ng cho xe gắn máy Việt Nam

- Chế tạo bộ điều khiển ABS cho xe gắn máy

- Thử nghiệm trên xe gắn máy và đánh giá kết quả

1.4 Đối t ng và gi i hạn của đ tài

- Đối tượng nghiên c u: Xe gắn máy có phanh đĩa

- Giới hạn nghiên c u: chỉ nghiên c u các yếu tố ảnh hư ng đến quá trình phanh và chống bó c ng cho các bánh xe phanh mà không nghiên c u các hệ

thống khác c a xe

1.5 Ph ơng pháp nghiên cứu

- Phương pháp tham khảo tài liệu

- Phương pháp tính toán

- Phương pháp lập trình vi điều khiển

- Phương pháp thực nghiệm

1.6 N i dung nghiên c ứu

- Nghiên c u các kiểu phanh ABS đã có trên thị trư ng

- Nghiên c u các kiểu phanh đĩa đã có trên xe gắn máy Việt Nam

4

- Phân tích các yếu tố ảnh hư ng đến quá trình phanh c a xe gắn máy

- Nghiên c u đề xuất nguyên lí, kết cấu c a hệ thống phanh ABS xe gắn máy

- Thiết kế, chế tạo bộ điều khiển phanh ABS cho xe gắn máy

- Tính toán lại hệ thống phanh c a xe gắn máy

- Chọn giải pháp lắp đặt hệ thống phanh ABS lên xe gắn máy

- Thực nghiệm trên xe gắn máy và đánh giá

5

Ch ơng 2

C S LÍ THUY T

2.1 S xu t hi n của k t c u phanh chống bó cứng trong k thu t xe cơ gi i

Vào những năm 1920 c a thế kỷ trước, khi ngành hàng không bắt đầu phát triển cả

về tốc độ và tải trọng các nước x lạnh, một yêu cầu đặt ra cho phi công là phải

nhấp nhả phanh liên tục để đảm bảo cho máy bay có tải trọng khoảng 50 tấn không

bị lệch khỏi đư ng băng khi hạ cánh Tuy nhiên khả năng nhấp nhả th công c a con ngư i chỉ có giới hạn nên hiệu quả phanh kém, điều này làm cho quãng đư ng phanh dài hơn và độ ổn định c a máy bay kém Vì vậy, đư ng băng khi đó rất dài

và rộng để đảm bảo phi công có thể dừng máy bay với điều kiện phanh kém hiệu

quả đó Điều này đặt ra cho các kỹ sư một thách th c là phải chế tạo ra một cơ cấu

nhấp nhả phanh tự động với tần số cao hơn tần số nhấp nhả th công c a con ngư i (mà sau này được gọi là phanh chống bó c ng, ABS)

Phanh ABS đã được nghiên c u phát triển đầu tiên trên các máy bay c a Pháp vào năm 1929 Khi đó, do nền công nghiệp điện tử chưa phát triển nên hệ thống được điều khiển hoàn toàn bằng cơ khí có độ chính xác kém Đến những năm 50, hệ

thống phanh ABS đầu tiên được sử dụng là hệ thống Maxaret c a Dunlop và vẫn còn sử dụng trên một số kiểu máy bay Khi thử nghiệm với hệ thống này, hiệu quả phanh tăng 30%, vì thế các phi công ngay lập t c áp dụng hệ thống này để thực hiện phanh tối đa thay thế cho phương pháp tăng dần lực phanh để tìm điểm trượt như trước đây Một lợi điểm khác c a hệ thống này là loại trừ được hiện tượng quá nóng

hoặc nổ lốp

Năm 1958, một xe mô tô c a Royal Enfield, có trang bị phanh ABS, được Phòng thí nghiệm nghiên c u đư ng bộ sử dụng để kiểm tra hệ thống phanh này Thực nghiệm đã ch ng minh hệ thống phanh ABS có giá trị lớn trên xe mô tô, nơi mà sự trượt có liên quan đến phần lớn các vụ tai nạn Quãng đư ng phanh được rút ngắn

6

hơn 30% trong tất cả các thử nghiệm so với phanh bó c ng bánh xe, ngoại trừ trư ng hợp phanh trên mặt đư ng trơn trượt, đóng băng Tuy nhiên, Giám đốc kỹ thuật c a Enfield lúc đó, Tony Wilson-Jones, tỏ ra không lạc quan về hệ thống này

và nó đã không được sản xuất b i công ty

Trong những năm 60, hệ thống ABS cơ khí chỉ được sử dụng hạn chế trên các xe đua Ferguson P99 và Jensen FF vì chúng quá đắt tiền và trong việc sử dụng ô tô

phần nào không đáng tin cậy

Đến năm 1971, khi kỹ thuật điện tử phát triển, Chrysler cùng với công ty Bendix Corporation giới thiệu hệ thống phanh ABS 3 kênh điều khiển bằng máy tính được

gọi là phanh chắc chắn (sure brake) Hệ thống này được sử dụng vài năm sau đó, hệ

thống vận hành tốt và tỏ ra đáng tin cậy Cũng trong năm đó, General Motors cũng trang bị phanh ABS cho 2 bánh sau như là một lựa chọn đi kèm theo các kiểu xe Cadillac

Năm 1975, Robert Bosch đã tiếp nhận một công ty Châu Âu gọi là Teldix (thu nhỏ

c a Telefunken và Bendix) và tất cả các bằng sáng chế được kết hợp lại và được sử dụng để xây dựng nên nền tảng c a hệ thống phanh ABS được giới thiệu vài năm sau đó Các công ty Đ c, Bosch và Daimler-Benz đã hợp tác phát triển được công nghệ chống bó phanh kể từ đầu thập niên 1970, và là ngư i đầu tiên hoàn thành hệ

thống phanh ABS đa kênh 4 bánh điều khiển điện tử trên xe tải và xe Benz S-Class trong năm 1978 Honda NSX là mẫu xe ô tô được sản xuất số lượng

Mercedes-lớn đầu tiên với hệ thống ABS 4 kênh được bán Mỹ và Nhật, nó điều khiển độc

lập lực phanh bốn bánh xe Kể từ đó, ABS ngày càng phổ biến và tr thành tiêu chuẩn cho hầu hết các xe ô tô sản xuất ngày nay

Năm 1988, BMW giới thiệu xe mô tô đầu tiên sử dụng phanh ABS điều khiển điện

tử (trên chiếc BMW K100RS) Honda theo sau vào năm 1992 với chiếc ST1100 Năm 1997, Suzuki xuất xư ng chiếc GSF1200SA trang bị ABS Năm 2005, Harley-Davidson cung cấp phanh ABS cho các xe mô tô c a cảnh sát như là một lựa chọn

7

đi kèm và đến năm 2009, nó tr thành tiêu chuẩn trên các xe Harley Ultra - Glide Năm 2006, Yamaha cũng trang bị phanh ABS trên các dòng xe FZ1, FZ6 S2, XJ6 Diversion, XT1200Zầ

2.2 Phanh ch ống bó cứng trên ô tô Vi t Nam

Phanh ABS đã được trang bị trên ô tô Việt Nam từ những năm cuối thế kỷ 20 và đến năm 2005 hầu hết các xe ô tô lắp ráp Việt Nam đều được các hãng ô tô khuyến cáo nên trang bị hệ thống phanh này

Mặc dù mỗi hãng ô tô đều có một hệ thống phanh ABS riêng, tuy nhiên về cấu tạo

và hoạt động đều dựa trên một nguyên lí giống nhau là nhấp – nhả phanh với tần số cao Hiện nay trên thị trư ng có các công ty sản xuất hệ thống phanh ABS: Bosch, Denso, Bendix, Aisinầ Hệ thống do các công ty này sản xuất đều sử dụng các cảm

biến đặt tại bánh xe để đo tốc độ góc c a bánh xe gửi về hộp điều khiển để tính toán

vận tốc xe và độ trượt Nh đó, hộp điều khiển chọn chương trình xử lí thích hợp đã được lập trình sẵn

Về cấu tạo, hệ thống gồm công tắc phanh, các cảm biến (tốc độ góc, giảm tốc), bộ

chấp hành thuỷ lực và bộ điều khiển điện tử (ECU điều khiển trượt) Sơ đồ bố trí các bộ phận được trình bày hình 2.1

8

Hình 2.1: Sơ đồ hệ thống phanh ABS trên ô tô

2.2.1 C m bi n tốc đ bánh xe

- Cấu tạo: Cảm biến tốc độ bánh xe trước và sau bao gồm một nam châm vĩnh

cữu, cuộn dây và lõi từ.Vị trí lắp cảm biến tốc độ hay rôto cảm biến cũng như số lượng răng c a rôto cảm biến thay đổi theo kiểu xe

Hình 2.2: Cấu tạo cảm biến tốc độ bánh xe

9

- Hoạt động:

Vành ngoài c a các rôto có các răng, nên khi rôto quay, sinh ra một điện áp xoay chiều có tần số tỷ lệ với tốc độ quay c a rôto Điện áp xoay chiều này báo cho ABS ECU biết tốc độ bánh xe

Hình 2.3: Dạng xung c a cảm biến tốc độ bánh xe

2.2.2 C m bi n gi m tốc

Cảm biến giảm tốc chỉ sử dụng trên một số kiểu xe Việc sử dụng cảm biến giảm

tốc cho phép ECU ABS đo trực tiếp sự giảm tốc c a bánh xe trong quá trình phanh

Vì vậy, nó biết rõ hơn trạng tthái c a mặt đư ng Kết quả là m c độ chính xác khi phanh được cải thiện để tránh cho các bánh xe không bị bó c ng

- Cấu tạo:

Cảm biến giảm tốc bao gồm hai cặp đèn LED và phototransistor, một đĩa xẻ rãnh và

một mạch biến đổi tín hiệu

Cảm biến giảm tốc nhận biết m c độ giảm tốc độ bánh xe và gửi các tín hiệu về ABS ECU ECU dùng những tín hiệu này để xác định chính xác tình trạng mặt

đư ng và thực hiện các biện pháp điều khiển thích hợp

Tốc độ thấp

Tốc độ cao

và phototransistor để tạo ra 4 trạng thái giảm tốc như trình bày bảng 2.1

B ng 2.1: Các trạng thái giảm tốc c a cảm biến giảm tốc

Trạng thái giảm tốc Rất thấp Thấp Trung bình Cao

Cảm biến

giảm tốc Đĩa cảm biến

PhotoTransistor

ON

11

2.2.3 B ch p hành

Bộ chấp hành đóng hay m áp suất dầu từ xi lanh chính đến mỗi xi lanh phanh đĩa theo tín hiệu nhận từ ECU để điều khiển áp suất dầu đến bánh xe Bộ chấp hành có

2 loại: sử dụng van điện từ 2 vị trí và 3 vị trí

Hình 2.5: Bộ chấp hành và ECU ABS sử dụng van điện 3 vị trí

Cấu tạo c a một bộ chấp hành th y lực gồm có các bộ phận chính sau: các van điện

từ, motor điện dẫn động bơm dầu, bơm dầu và bộ tích năng

- Van điện từ: Cấu tạo chung c a một van điện gồm có một cuộn dây điện, lõi van, các cửa van và van một chiều Van điện từ có ch c năng đóng, m các cửa van theo sự điều khiển c a ECU để điều chỉnh áp suất dầu đến các xilanh bánh xe

- Motor điện và bơm dầu: Một bơm dầu kiểu piston được dẫn động b i một motor điện, có ch c năng đưa ngược dầu từ bình tích áp về xilanh chính

12

trong các chế độ giảm, giữ áp và hỗ trợ tăng áp suất trong quá trình tăng áp Bơm được chia ra làm hai buồng làm việc độc lập thông qua hai piston trái

và phải được điều khiển bằng cam lệch tâm Các van một chiều chỉ cho dòng

dầu đi từ bơm về xilanh chính

- Bộ tích năng: Ch a dầu hồi về từ xilanh phanh bánh xe, nhất th i làm giảm

áp suất dầu xilanh phanh bánh xe

2.2.4 H p đi u khi n (ECU)

Trên cơ s tín hiệu từ các cảm biến tốc độ c a các bánh xe, ABS ECU biết được tốc

độ góc c a các bánh xe cũng như tốc độ xe trong khi phanh, m c độ giảm tốc sẽ thay đổi phụ thuộc vào cả tốc độ xe khi phanh và tình trạng mặt đư ng Nói cách khác, ECU đánh giá được m c độ trượt giữa các bánh xe và mặt đư ng do sự thay đổi tốc độ góc c a bánh xe khi phanh và điều khiển bộ chấp hành ABS để cung cấp

áp suất dầu tối ưu đến các xilanh bánh xe Ngoài ra, ABS ECU cũng bao gồm ch c năng kiểm tra ban đầu, ch c năng chẩn đoán và ch c năng dự phòng

- Ch c năng kiểm tra ban đầu:

ABS ECU kích hoạt van điện và môtơ bơm theo th tự để kiểm tra hệ thống điện

c a ABS Ch c năng này hoạt động khi tốc độ xe lớn hơn 6 km/h với đèn phanh tắt

Nó chỉ hoạt động một lần sau mỗi lần bật khóa điện

- Điều khiển chống bó c ng:

ECU liên tục nhận được các tín hiệu tốc độ bánh xe từ bốn cảm biến tốc độ xe bằng cách tính toán tốc độ và sự giảm tốc c a mỗi bánh xe Khi đạp phanh, áp suất dầu

tại mỗi xilanh bánh xe bắt đầu tăng và tốc độ mỗi bánh xe bắt đầu giảm Nếu có bất

kì bánh xe nào sắp bị bó c ng, ECU giảm, giữ và tăng áp suất dầu trong xi lanh bánh xe đó

13

Chi tiết Vận hành

Van 3 vị trí M cửa A

Đóng cửa B Bơm Không quay

Hình 2.6: Hoạt động c a ABS khi phanh bình thư ng

- Điều khiển van điện từ: ECU ABS điều khiển bật rơle van điện từ khi các

điều kiện sau được thoã mãn:

 Khóa điện bật

 Ch c năng kiểm tra ban đầu đã hoàn thành

 Không tìm thấy hư hỏng trong quá trình chẩn đoán

và tắt rơle van điện nếu một trong các điều kiện trên không được thỏa mãn

17

- Điều khiển rơle bơm: ECU ABS điều khiển bật rơle bơm dầu khi các điều

kiện sau được thoã mãn:

 ABS đang hoạt động hay ch c năng kiểm tra ban đầu đang thực hiện

 Rơle van điện bật

và tắt rơle môtơ nếu một trong các điều kiện trên không được thỏa mãn

- Ch c năng chẩn đoán:

Nếu hư hỏng xảy ra trong bất c hệ thống tín hiệu nào, đèn báo ABS trên bảng đồng

hồ sẽ bật sáng để báo cho lái xe biết hư hỏng đã xảy ra, ABS ECU cũng sẽ lưu mã

chẩn đoán c a bất kỳ hư hỏng nào vào bộ nhớ

- Ch c năng dự phòng:

Nếu xảy ra hư hỏng trong hệ thống truyền tín hiệu đến ECU, dòng điện từ ECU đến

bộ chấp hành bị ngắt Kết quả là, hệ thống phanh hoạt động giống như khi có ABS,

do đó đảm bảo được các ch c năng phanh bình thư ng

2.3 Phanh ch ống bó cứng trên xe gắn máy n c ngoài

Hiện nay, hầu hết các hãng xe gắn máy lớn: BMW, Ducati, Honda, Harley – Davidson, Yamaha, Suzukiầđều có trang bị phanh ABS trên xe c a mình

Về cơ bản, phanh chống bó c ng trên xe gắn máy tương tự như phanh chống bó

c ng trên ô tô Tuy nhiên, về kết cấu có đôi chút khác biệt do đặc điểm phanh c a

xe gắn máy và ô tô có khác nhau Hiện nay trên thị trư ng có 4 kiểu phanh chống

bó c ng Thế hệ đầu tiên được sử dụng từ những năm 1970 là hệ thống phanh kết hợp (Combined Brake System, viết tắt là CBS) điều khiển hoàn toàn bằng cơ khí,

kế đến là hệ thống phanh ABS (Antilock Brake System) những năm cuối thập niên 80, hệ thống phanh ABS kết hợp (Combined ABS, viết tắt là C-ABS) những năm đầu thập niên 90 và mới nhất là hệ thống phanh điện ABS kết hợp điều khiển điện tử (Electronically Controlled Combined ABS) vào cuối năm 2008

18

2.3.1 H th ống phanh k t h p

Hệ thống phanh kết hợp (Combined Brake System, viết tắt là CBS) có hai phiên

bản: kết hợp đơn và kết hợp kép, do kết hợp kép là phiên bản nhân đôi c a kết hợp đơn và không khác so với kết hợp đơn nên trong phần này chỉ nói đến kết hợp kép

Hệ thống gồm: van điều khiển áp suất dầu PCV (Pressure Control Valve) và van điều khiển trễ áp suất dầu (Delay Valve) Sơ đồ hệ thống được trình bày hình 2.10

Hình 2.10: Sơ đồ hệ thống phanh kết hợp Khi chưa đạp phanh, PCV thư ng m , van làm trễ đóng

Khi đạp nhẹ phanh sau, áp suất dầu đi qua PCV và tác động vào phanh sau như được trình bày hình 2.11

Hình 2.11: Hoạt động c a hệ thống phanh kết hợp khi đạp nhẹ phanh sau

19

Khi đạp phanh sau mạnh hơn, áp suất dầu tăng cao làm van làm trễ m đưa một

phần áp suất dầu đến tác động vào phanh trước, đồng th i PCV đóng dần đư ng

dần đến phanh sau để giảm lực phanh bánh sau Sơ đồ hoạt động được trình bày hình 2.12

Hình 2.12: Hoạt động c a hệ thống phanh kết hợp khi đạp mạnh phanh sau

Hoạt động c a hệ thống cũng tương tự khi chỉ tác động phanh trước hoặc cả hai phanh cùng lúc

Nhận xét: Mặc dù hệ thống đã hỗ trợ ngư i lái kết hợp được hai phanh trước sau trong quá trình phanh nhưng do điều khiển bằng cơ khí nên độ chính xác trong kết

hợp còn kém, quãng đư ng phanh được rút ngắn không nhiều, độ ổn định xe chưa cao Trong quá trình hoạt động có thể xảy ra những vấn đề không mong muốn: quãng đư ng phanh có thể kéo dài hoặc bánh xe còn bị bó c ng do độ chính xác

hoặc quán tính c a các chi tiết cơ khí

2.3.2 H th ống phanh ABS

Giống như CBS, ABS cũng có 2 phiên bản: ABS và C-ABS C-ABS cũng đã bao

gồm ABS nhưng có thêm phần phanh kết hợp (Combined) nên trong phần này chỉ

đề cập đến C-ABS Hệ thống gồm: PCV, van làm trễ, cảm biến tốc độ bánh xe (speed sensor), bộ chấp hành thuỷ lực (Modulator) và ECU ABS Sơ đồ hệ thống được trình bày hình 2.13

20

Hình 2.13: Sơ đồ hệ thống C-ABS Khi đạp nhẹ phanh sau, áp suất dầu đi qua bộ chấp hành đến phanh sau và van làm

trễ, lúc này van điện từ (Solenoid valve) đóng, bơm (pump) không quay, không có

dầu hồi về bình ch a (reservoir tank) Xe được phanh bình thư ng như được trình bày hình 2.14

Hình 2.14: Hoạt động c a C-ABS khi đạp nhẹ phanh (phanh bình thư ng)

21

Khi đạp phanh sau mạnh hơn, van làm trễ m đưa một phần áp suất dầu tác động vào phanh trước, lúc này phanh sau vẫn làm việc và chưa bị bó c ng Sơ đồ hoạt động được trình bày hình 2.15

Hình 2.15: Hoạt động c a C-ABS khi đạp phanh sau mạnh hơn (thực hiện CBS) Khi bánh xe sau gần bị bó c ng, cảm biến tốc độ bánh xe gửi tín hiệu điện về ECU ECU gửi tín hiệu điện tác động vào bộ chấp hành để làm giảm áp suất dầu đến bánh

xe Sơ đồ hoạt động được trình bày hình 2.16

Hình 2.16: Hoạt động c a C-ABS chế độ giảm áp

22

Ngay sau khi giảm áp suất, ECU tiếp tục đóng đư ng dầu đến bánh sau để duy trì

áp suất dầu phanh, thực hiện chế độ giữ áp Hoạt động c a hệ thống chế độ này được trình bày hình 2.17

Hình 2.17: Hoạt động c a C-ABS chế độ giữ áp Sau khi thực hiện giữ áp, ECU gửi tín hiệu điện đến động cơ điện để bơm dầu từ bộ tích năng quay tr lại để tăng áp suất dầu phanh một lần nữa (thực hiện phanh bình thư ng) Chu trình phanh quay tr lại lúc đầu và c thế lặp lại khi kết thúc phanh

hoặc khi xe dừng hẳn Sơ đồ hoạt động c a hệ thống chế độ tăng áp được trình bày hình 2.18

Hình 2.18: Hoạt động c a C-ABS chế độ tăng áp (phanh bình thư ng)

23

Hoạt động c a hệ thống cũng tương tự khi phanh bánh trước hoặc cả 2 bánh

Khi có hư hỏng xảy ra trong hệ thống phanh ABS, hệ thống phanh hoạt động chế

độ dự phòng như khi không có ABS

Nhận xét: So với CBS, ABS tỏ ra hiệu quả hơn cả về quãng đư ng phanh và tính ổn định trong quá trình phanh do các bộ phận điện tử hoạt động chính xác, ổn định hơn

và có khả năng nhấp nhả phanh với tần số cao hơn nhiều lần so với con ngư i Tuy nhiên, lực phanh vẫn còn phụ thuộc vào lực tác động c a ngư i lái nên giới hạn lực phanh bị hạn chế, kết cấu hệ thống cồng kềnh, phần khối lượng không được treo lớn nên tính êm dịu c a xe giảm Vì vậy, ABS và C-ABS thích hợp với những dòng xe

gắn máy có công suất trung bình, tốc độ tối đa dưới 150 km/h Để khắc phục nhược điểm này, hệ thống C-ABS hoạt động bằng động cơ điện đã được giới thiệu vào

cuối năm 2008

2.3.3 H thống phanh ABS k t h p đi u khi n b ng đi n t

Hệ thống bao gồm: cảm biến tốc độ bánh xe (speed sensor), cảm biến áp suất dầu phanh (pressure sensor), cụm van điều khiển (valve unit), cụm động cơ điện (power unit) và ECU Sơ đồ hệ thống được trình bày hình 2.19

Hình 2.19: Sơ đồ hệ thống phanh điện ABS kết hợp Khi động cơ hoạt động và tốc độ xe trên 5 km/h, ECU ABS kích hoạt chế độ phanh điện ABS kết hợp Khi đạp phanh, cảm biến áp suất dầu vào gửi tín hiệu về ECU,

24

ECU kích hoạt 2 động cơ điện hoạt động tạo ra áp suất dầu tương ng, dựa vào dữ

liệu từ cảm biến áp suất dầu vào, thực hiện phanh đồng th i các bánh xe Lực phanh được giám sát b i cảm biến áp suất dầu ra Hoạt động c a hệ thống chế độ này được trình bày hình 2.20

Hình 2.20: Hoạt động c a hệ thống phanh điện ABS kết hợp khi đạp nhẹ phanh Khi đạp phanh càng mạnh, áp suất dầu tạo ra b i động cơ điện càng cao Khi bánh

xe sau gần bó c ng, ECU biết được căn c vào sự thay đổi tín hiệu từ cảm biến tốc

độ bánh xe, ECU gửi tín hiệu điện đến động cơ điện bánh xe sau thực hiện giảm – tăng áp suất dầu liên tục đến khi xe dừng hẳn hoặc nhả phanh Sơ đồ hoạt động được trình bày hình 2.21 và 2.22

Hình 2.21: Hoạt động c a phanh điện ABS kết hợp chế độ giảm áp

25

Hình 2.22: Hoạt động c a phanh điện ABS kết hợp chế độ tăng áp

Khi động cơ không hoạt động hoặc có hư hỏng trong hệ thống, hệ thống hoạt động chế độ dự phòng, như không có ABS Sơ đồ hoạt động chế độ này được trình bày hình 2.23

Hình 2.23: Hoạt động c a hệ thống chế độ dự phòng

Nhận xét: Hệ thống phanh điện ABS kết hợp không chỉ khắc phục được nhược điểm c a ABS và C-ABS trước đây mà còn tỏ ra hiệu quả không kém gì C-ABS Tuy nhiên, hệ thống có giá thành quá cao (khoảng 1000USD), khó bảo dưỡng, sửa

chữa

26

2.4 Phanh đƿa trên xe gắn máy Vi t Nam và gi i pháp

Phanh đĩa được ngư i Anh chế tạo và sử dụng đầu tiên vào những năm 1890 Sau

đó, nó được sử dụng trên máy bay, ô tô, xe gắn máy và xe đạp

Hình 2.24: Phanh đĩa trên xe đạp Năm 1969, hãng Honda, hãng đầu tiên trên thế giới, sử dụng phanh đĩa trước cho xe

gắn máy sản xuất hàng loạt (chiếc CB750 Four) nhằm mục đích nâng cao khả năng

vận hành và phanh xe phân khối lớn, tốc độ cao Tuy nhiên, vấn đề điều khiển

bằng tay trong quá trình phanh c a xe có phanh đĩa gặp khó khăn, b i hiệu quả phanh quá cao c a phanh đĩa gây bó c ng khi phanh, nên ngay sau đó các hệ thống chống bó c ng lần lượt được chế tạo

Gần 30 năm sau, đến cuối thế kỷ 20, các hãng sản xuất xe gắn máy Việt Nam mới

bắt đầu lắp đặt phanh đĩa lên xe c a mình và cũng chỉ lắp bánh trước Đến nay, hầu như toàn bộ các xe gắn máy được sản xuất Việt Nam đều trang bị phanh đĩa trước, ngư i mua có thể chọn phanh đĩa hoặc phanh trống bánh trước với m c giá chênh lệch khoảng 1 triệu đồng cho phanh đĩa

Phanh đĩa trên xe gắn máy Việt Nam có đặc điểm chung là dẫn động thuỷ lực, điều khiển cơ khí (do phanh chống bó c ng điều khiển điện tử quá đắt tiền) và là

27

loại càng phanh di động (có thể là 1 pít tông hoặc 2 pít tông bánh xe phanh) Kết

cấu c a phanh đĩa được trình bày hình 2.25

Hình 2.25: Phanh đĩa trên xe gắn máy Sau khi phanh đĩa được sử dụng đã có nhiều trư ng hợp tai nạn do phanh đĩa nên nhiều ngư i không dám sử dụng phanh đĩa vì sợ bị ngã, vì vậy đĩa phanh bị rỉ sét nhanh chóng (xem hình 2.26 và Phụ lục 1) Chính vì lẽ đó, Hiệp hội Ô tô và thiết bị động lực TP.Hồ Chí Minh đã tổ ch c cuộc hội thảo để phản ánh vấn đề này và được đăng tải trên báo Thanh Niên số 181, năm 2002 (xem Phụ lục 2) Tuy nhiên, vấn đề này đã bị các cơ quan có trách nhiệm bỏ quên cho đến nay

Hình 2.26: Phanh đĩa rỉ sét do không sử dụng

Về kỹ thuật, khi phanh xe, do lực quán tính tác động nên trọng lượng xe dồn về bánh xe trước nên bánh xe trước cần lực phanh lớn hơn (do trọng lượng bám c a bánh xe trước tăng) Với lí do đó, phanh đĩa được sử dụng thay thế cho phanh trống

để tăng hiệu quả phanh và giảm lực tác động vào phanh c a ngư i lái, đặc biệt là

28

khi chạy tốc độ cao Đây là một giải pháp hay, nhất là khi xe gắn máy có công

suất và tốc độ ngày càng cao, tuy nhiên khi lắp bánh trước và không có hệ thống

chống bó c ng là chưa an toàn cho ngư i sử dụng Vì vậy, ngư i nghiên c u đưa ra

5 giải pháp để giải quyết vấn đề an toàn cho ngư i sử dụng xe có phanh đĩa trước

Việt Nam:

- Gi i pháp 1: Chuyển phanh đĩa ra bánh sau Việc chuyển phanh đĩa ra bánh

sau đảm bảo bánh xe dẫn hướng trước không bị bó c ng, ngư i lái dễ kiểm soát xe khi phanh hơn Lắp phanh đĩa phía sau thì dù có bó c ng thì xe cũng

chỉ trượt trên đư ng hoặc bị quăng đuôi, khả năng kiểm soát xe tốt hơn Mặc khác, bánh xe sau là bánh ch động nên có thể triệt tiêu một phần lực phanh

nh lực kéo c a xe khi phanh nên bánh sau cũng cần lực phanh khá lớn Giải pháp này chỉ phù hợp với các nhà sản xuất vì nếu ngư i sử dụng tự chuyển đổi thì chi phí khá cao vì phải thay đổi hoàn toàn cụm bánh xe cả 2 bánh

xe

- Gi i pháp 2: Lắp hệ thống chống bó chỉ cho đĩa phanh bánh xe trước Giải

pháp này có chi phí cao và tương đối ph c tạp Mặc khác, nếu chỉ chống bó bánh xe trước thì khi phanh bánh xe sau vẫn bị bó c ng

Một giải pháp hạn chế bó phanh khác đã được sử dụng nước ta dưới hình

th c các bộ hạn chế áp suất phanh thuần cơ khí Thực chất đây là các bộ tích

áp nhằm hạn chế lực phanh bánh xe, nên khi phanh gấp vẫn bị bó c ng hoặc

lực phanh không đ (quãng đư ng phanh dài) Và mới đây, Kỹ sư Nguyễn Vĩnh Sơn (Quận 10, TP.Hồ Chí Minh) đã công bố giải pháp chống bó cho phanh đĩa chỉ với khoảng 200.000 đồng và bảo hành 50.000 km bằng cách hạ trọng tâm xe và cải tiến lại giảm chấn c a xe (xem Phụ lục 3) Giải pháp này

c a Kỹ sư Sơn vừa rẻ vừa khá hiệu quả, tuy nhiên vẫn còn một số vấn đề như sau:

29

 Khi hạ thấp trọng tâm xe sẽ ảnh hư ng đến tính năng cơ động c a xe mà

cơ động là đặc điểm đặc thù c a xe gắn máy Hơn nữa, đư ng giao thông nước ta chưa hoàn thiện nên xe dễ đụng lư n khi qua đư ng gồ ghề, đặc biệt là xe tay ga Để hạn chế nhược điểm trên Kỹ sư Sơn đã cải tiến

giảm chấn, độ c ng c a giảm chấn thay đổi theo tốc độ xe Điều này gây khó khăn cho ngư i sử dụng là khi giảm chấn hỏng, độ tin cậy c a hệ

thống không đảm bảo, và khi phục hồi giảm chấn hoặc thay thế mới thì

phải quay lại chỗ sản xuất để cân chỉnh hoặc làm lại nếu không hệ thống không hoạt động đúng gây nguy hiểm cho ngư i sử dụng Mặc khác,

việc cải tiến phuộc nhún trước làm giảm độ c ng c a hệ thống treo trước nên khả năng chịu tải bánh xe này giảm, điều này dễ dàng nhận thấy khi xe ch đ tải chạy trên đư ng không bằng phẳng

 Việc cải tiến các chi tiết để lực phanh thấp hơn lực quán tính c a xe khi phanh bằng cách lắp thêm một đư ng dầu qua giảm chấn rồi ra bánh xe

là một ý tư ng hay Tuy nhiên, lực quán tính c a xe phụ thuộc vào tốc độ

và tải trọng c a xe, mà 2 yếu tố này không cố định Thêm vào đó, giá trị

áp suất dầu phanh khi bánh xe bị bó c ng cũng thay đổi theo điều kiện bám c a mặt đư ng nên việc chọn ngưỡng áp suất điều khiển khi bánh

xe bị bó c ng chắc chắn không tối ưu

 Giải pháp này c a Kỹ sư Sơn chỉ áp dụng được đối với bánh xe trước mà không sử dụng được cho bánh xe sau

 Một nhược điểm lớn c a hệ thống là không có bất kỳ cảnh báo nào cho ngư i sử dụng Khi có hư hỏng xảy ra trong hệ thống ngư i điều khiển

xe không thể biết được, điều này gây nguy hiểm cho ngư i sử dụng vì phanh là một trong những hệ thống đảm bảo an toàn cho ngư i lái xe Ngoài ra, hệ thống c a Kỹ sư Sơn chỉ tỏ ra hiệu quả trên đư ng bám tốt,

do hệ thống không theo dõi được tình trạng bám c a bánh xe

30

Như vậy, đối với giải pháp 2 này, để đảm bảo phanh tối ưu thì phải sử dụng hệ

thống chống bó điều khiển bằng điện tử

- Gi i pháp 3: Lắp hệ thống chống bó điện tử cho cả bánh trước và sau, vẫn

giữ phanh trống sau nhưng chuyển đổi sang dẫn động bằng dầu và chế tạo thêm cơ cấu dẫn động Giải pháp này có chi phí thấp so với việc lắp phanh đĩa sau nhưng do còn phanh trống phía sau nên việc nhấp nhả liên tục gặp khó khăn (do đặc điểm c a phanh trống là khe h má phanh điều chỉnh được

và thay đổi khi má phanh mòn; má phanh tiếp xúc từ từ vào trống phanh khi phanh) Chế tạo cơ cấu dẫn động khó khăn và làm ph c tạp thêm cụm bánh

xe sau Giải pháp này hiệu quả hơn giải pháp 2 nhưng đắt tiền hơn và hiệu

quả cũng không cải thiện được nhiều

- Gi i pháp 4: Lắp thêm phanh đĩa phía sau và lắp hệ thống chống bó điện tử

cho cả 2 bánh Việc lắp phanh đĩa phía sau tốn chi phí khá cao vì phải thay đổi hoàn toàn cụm bánh sau nhưng có như thế mới phát huy được hết khả năng c a hệ thống phanh chống bó Hiện nay, chi phí lắp phanh đĩa phía sau khoảng 1 đến 2 triệu đồng (chưa kể giá c a hệ thống chống bó) Vì vậy, giải pháp này khá đắt tiền và ph c tạp Tuy nhiên, về mặt nghiên c u khoa học, ngư i nghiên c u chọn giải pháp này để thực nghiệm nhằm đánh giá chính xác tính khả thi c a giải pháp chống bó cho phanh đĩa trên xe gắn máy Việt Nam, qua đó đề xuất các giải pháp để ng dụng rộng rãi hệ thống phanh chống bó c ng

- Gi i pháp 5: Giống như giải pháp 4 nhưng làm thêm phần kết hợp khi phanh

bình thư ng Khi phanh một bánh xe, bánh xe còn lại cũng được phanh Khi

có một bánh xe bị bó c ng thì ABS được kích hoạt cả 2 bánh xe như giải pháp 4 Giải pháp này hiệu quả hơn giải pháp 4 nhưng chi phí cao hơn do

phải tính toán lại các xilanh phanh c a xe (lớn hơn) để thực hiện phanh kết

hợp, đồng th i phải tính toán xilanh phanh kết hợp để tỉ lệ lực phanh phân bố

giữa phanh trước và phanh sau phù hợp Do khó khăn trong việc gia công

31

chế tạo các xilanh phanh nên ngư i nghiên c u không chọn giải pháp này để

thực hiện mà xem đó là một hướng phát triển tiếp theo sau khi đề tài này hoàn thành

Hiện nay, một số xe tay ga Việt Nam có trang bị phanh kết hợp điều khiển bằng đơn cơ khí: Click, Air Blade và chỉ phanh kết hợp khi sử dụng phanh tay trái (phanh sau) Kết cấu c a phanh kết hợp này được trình bày hình 2.27 (nguồn từ website honda việt nam)

Hình 2.27: Kết cấu c a hệ thống phanh kết hợp đơn Việt Nam

Khi phanh trái (1) hoạt động sẽ kéo dây cáp phanh sau (2) tạo ra lực phanh bánh sau, đồng th i kéo nhẹ dây cáp nối số (3), truyền đến cần phanh phải thông qua chốt phanh và kích hoạt pít tông (4) hoạt động tạo ra lực phanh bánh trước Lực tác động vào cần phanh trái càng mạnh thì lực phanh tác động vào bánh trước càng tăng, vì thế tạo ra được sự kết hợp khi phanh nên hiệu quả phanh tăng lên

ng dầu phanh trướ