เทคโนโลยีช่วยเบรกอธิบาย: ABS, EBD, BA และการเบรกฉุกเฉินอัตโนมัติ (2023)

ในบทความนี้ เราจะพิจารณาเทคโนโลยีช่วยเบรกบางส่วนที่ใช้เพื่อช่วยเราหลีกเลี่ยงการชนหรือลดความรุนแรง

ในรถที่ไม่มีระบบเบรกป้องกันล้อล็อก (ABS) หากคุณเหยียบเบรกแรง ๆ นานเกินไป เป็นไปได้ว่าล้ออย่างน้อยหนึ่งล้อจะล็อกและหยุดหมุนก่อนที่รถจะหยุด เมื่อล้อเริ่มลากหรือลื่นไถล คนขับจะสูญเสียการควบคุมทิศทางของรถไปอย่างมีประสิทธิภาพ

วิธีที่ดีที่สุดในการรักษาความสามารถในการบังคับเลี้ยวระหว่างการหยุดกะทันหันในรถที่ไม่มี ABS คือการเบรกอย่างแรง ผ่อนคันเร่งเล็กน้อย แล้วทำซ้ำ เทคนิคนี้เรียกว่าการเบรกแบบมีเกณฑ์ ซึ่งทำงานบนหลักการที่ว่าความสามารถในการหยุดสูงสุดของยางจะเกิดขึ้นก่อนที่ยางจะลื่นไถล ABS ทำสิ่งนี้โดยอัตโนมัติ เร็วกว่าและแม่นยำกว่ามนุษย์ส่วนใหญ่ ซึ่งแตกต่างจากมนุษย์ธรรมดาอย่างเราๆ ที่ ABS สามารถปรับเบรกเฉพาะล้อที่กำลังจะล็อกได้ มอเตอร์สปอร์ต เช่น Formula 1 และ V8 Supercars ได้แบน ABS เนื่องจากลดระดับทักษะที่จำเป็นของผู้ขับขี่

ระบบ ABS 4 แชนแนลประกอบด้วยส่วนประกอบหลักสี่ส่วน: เซ็นเซอร์ความเร็วสำหรับแต่ละล้อ วาล์วควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์บนสายไฮดรอลิกที่นำไปสู่เบรกแต่ละอัน ปั๊มสำหรับคืนแรงดันเบรกไฮดรอลิก และสมองกลอิเล็กทรอนิกส์ที่ดูแลชุดอุปกรณ์ทั้งหมดและคาบูเดิ้ล

เมื่อระบบสังเกตเห็นว่าล้อหนึ่งลดความเร็วเร็วกว่าอีกล้อมาก ระบบจะรู้ว่าล้อนั้นกำลังจะล็อค เพื่อป้องกันไม่ให้สิ่งนี้เกิดขึ้น มันจะควบคุมแรงดันเบรกของล้อโดยการปิดและเปิดสายไฮดรอลิกที่เหมาะสม

การเปิดและปิดวาล์วอย่างรวดเร็วนี้เป็นสิ่งที่ทำให้รู้สึกถึงการเต้นเป็นจังหวะผ่านแป้นเบรกเมื่อใดก็ตามที่ ABS เข้ามามีบทบาท ในรถยนต์บางคันอาจมีเสียงแปลกๆ จากระบบและแป้นเหยียบอาจตกลงพื้น ไม่ว่าจะเกิดอะไรขึ้นก็ตาม สิ่งสำคัญคือต้องเบรกให้หนักที่สุดเท่าที่จะทำได้ และจำไว้ว่า ABS ช่วยให้คุณหลีกหนีจากอันตรายได้

ระบบความปลอดภัยอื่นๆ มากมาย เช่น ระบบควบคุมการทรงตัวและระบบควบคุมการยึดเกาะถนน ใช้เซ็นเซอร์และวาล์วที่เป็นส่วนหนึ่งของ ABS ปัจจุบัน รถยนต์ใหม่ทุกคันที่ขายในออสเตรเลียมีระบบ ABS เป็นมาตรฐาน เนื่องจากตั้งแต่ปลายปี 2011 การควบคุมการทรงตัวเป็นสิ่งจำเป็นตามกฎหมายสำหรับรถยนต์นั่งส่วนบุคคลทุกคันที่ขายในออสเตรเลีย

หน้าที่หลักของ ABS คือให้การควบคุมพวงมาลัยแก่ผู้ขับขี่ระหว่างการเบรกอย่างแรง ไม่ใช่การลดระยะการหยุดรถ อย่างที่เข้าใจกันผิดๆ ที่กล่าวว่าหากพิจารณาประเภทของถนนและเงื่อนไขที่เหมาะสมแล้ว ก็อาจพิสูจน์ได้ว่าเป็นเช่นนั้น ตัวอย่างเช่น บนถนนที่เปียกชื้น ABS มักจะทำให้ระยะทางที่ต้องใช้ในการหยุดรถสั้นลง แต่บนทางลูกรังหรือทางลูกรัง การลื่นไถลอาจทำให้ระยะการหยุดรถลดลง เนื่องจากยางของรถสามารถแทรกซึมเข้าไปในพื้นผิวได้

แพทย์บอกว่าการป้องกันดีกว่าการรักษา ในกรณีล้อล็อค ระบบ ABS เป็นวิธีการรักษา โดยจะเริ่มทำงานเมื่อล้ออยู่ในจุดที่เกิดการลื่นไถลเท่านั้น ในขณะที่ระบบกระจายแรงเบรกแบบอิเล็กทรอนิกส์ (EBD) เป็นวิธีป้องกันมากกว่า

สำหรับการหยุดที่ยากที่สุดและนุ่มนวลที่สุดเหมือนกัน ล้อบางล้อไม่จำเป็นต้องใช้แรงเบรกเท่ากัน เนื่องจากล้อแต่ละล้อจะทำงานในปริมาณที่ต่างกัน

พิจารณาสถานการณ์การเบรกที่พบบ่อยที่สุด: การหยุดเป็นเส้นตรง ในสถานการณ์นี้ น้ำหนักของรถจะเคลื่อนไปข้างหน้า ล้อที่มีน้ำหนักมากกว่าจะมีการยึดเกาะมากกว่า และด้วยเหตุนี้จึงมีโอกาสล็อคได้น้อยกว่า ดังนั้นในรถยนต์ที่ไม่มี EBD จึงมีวาล์วควบคุมในระบบไฮดรอลิกที่ช่วยให้ล้อหน้าได้รับแรงเบรกมากขึ้น ที่นี่สัดส่วนของแรงเบรกที่กระจายไปด้านหน้าและด้านหลังจะคงที่โดยไม่คำนึงถึงสถานการณ์

นี่เป็นวิธีแก้ปัญหาที่ยอมรับได้อย่างสมบูรณ์ แต่มันยังห่างไกลจากอุดมคติ เนื่องจากหลายสิ่งหลายอย่างอาจส่งผลต่อความสมดุลของน้ำหนักรถ ตัวอย่างเช่น การหยุดฉุกเฉินจะส่งน้ำหนักไปที่ด้านหน้าของรถมากกว่าการหยุดที่นิ่มนวล ในระหว่างการเข้าโค้ง น้ำหนักจะกระจายไปที่ด้านข้างของรถซึ่งห่างจากมุมมากที่สุด หมายความว่าล้อด้านในมีโอกาสลื่นไถลมากขึ้นเมื่อเบรก และหากมีทองคำแท่งที่ถูกขโมยมาจาก Fort Knox กองอยู่ที่รองเท้าบู๊ต ล้อหลังจะรับน้ำหนักขณะเบรกมากกว่าในสถานการณ์ปกติที่ขับคนเดียว

EBD สามารถรองรับสถานการณ์เหล่านี้ได้ เนื่องจาก EBD เป็นส่วนเสริมของระบบเบรกป้องกันล้อล็อก จึงสามารถตรวจสอบความเร็วและการเร่งความเร็ว/การชะลอตัวของล้อแต่ละล้อเพื่อพิจารณาว่าล้อรับน้ำหนักมากน้อยเพียงใด ด้วยการปรับวาล์วในสายไฮดรอลิกของระบบเบรก EBD สามารถกระจายแรงเบรกได้มากขึ้นไปยังล้อที่มีภาระมากขึ้น และน้อยลงไปยังล้อที่ทำงานน้อยลง

ระบบ EBD บางระบบยังตรวจสอบมุมของพวงมาลัยและอัตราการเลี้ยวของรถ (หันเห) ดังนั้นหากรถมีอาการหักเลี้ยวหรือหักเลี้ยวมากเกินไประหว่างการเบรกที่เข้าโค้งกลางคัน ระบบจะดึงกลับไปสู่เส้นทางที่ต้องการได้โดยอัตโนมัติด้วยการใช้เบรกที่เหมาะสมอย่างเหมาะสม

โดยทั่วไปเรียกว่าระบบช่วยเบรก (BA) หรือระบบช่วยเบรกฉุกเฉิน (EBA) ระบบช่วยเบรกทำหน้าที่ดังกล่าว — ช่วยเพิ่มพลังเบรกเมื่อผู้ขับขี่พยายามหยุดรถฉุกเฉิน

เนื่องจากการหยุดฉุกเฉินในชีวิตการขับขี่ของเรานั้นเกิดขึ้นได้ยาก แม้ว่านั่นจะเป็นสิ่งที่ดีอย่างไม่ต้องสงสัย แต่ก็ยังเป็นคำสาปเล็กน้อย เนื่องจากพวกเราหลายคนไม่ได้รับการฝึกฝนมาอย่างดีว่าควรทำอย่างไรเมื่อเวลาเหล่านั้นเกิดขึ้น การศึกษาหลายชิ้นแสดงให้เห็นว่าในกรณีทดสอบส่วนใหญ่ ผู้ขับขี่ไม่ได้ใช้แรงกดเบรกเพียงพอในกรณีฉุกเฉิน

ตัวอย่างเช่น เราอาจเหยียบเบรกแต่ไม่แรงพอที่จะป้องกันการชนได้ อีกทางหนึ่งเราอาจตกใจกับความรู้สึกเต้นผิดปกติผ่านแป้นเบรกซึ่งเกิดจากการทำงานของ ABS และปล่อยเบรกแม้เพียงเล็กน้อยเมื่อต้องใช้แรงเบรกมากขึ้น

เซ็นเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนที่ที่ติดอยู่กับแป้นเบรกช่วยให้ระบบช่วยเบรกตรวจจับได้เมื่อผู้ขับขี่พยายามหยุดรถฉุกเฉิน และออกแรงเบรกสูงสุดโดยไม่คำนึงว่าจะใช้แรงเบรกมากน้อยเพียงใดจนกว่ารถจะหยุด

ระบบช่วยเบรกรุ่นใหม่บางระบบสามารถตรวจจับการยกตัวออกจากคันเร่งอย่างกะทันหัน หรือรับคำเตือนการชนที่ใกล้เข้ามาจากระบบตรวจจับการชนที่นำทางด้วยเรดาร์หรือกล้อง และสั่งงานระบบเบรก ด้วยวิธีนี้เมื่อผู้ขับขี่เหยียบเบรก แรงเบรกสูงสุดจะพร้อมใช้งานทันที

การเบรกฉุกเฉินอัตโนมัติทำให้แนวคิดนั้นก้าวไปอีกขั้นโดยการใช้เบรกโดยอัตโนมัติโดยไม่ต้องให้คนขับมีส่วนร่วม หรือเตือนผู้ขับขี่ถึงอุบัติเหตุที่อาจเกิดขึ้น จากนั้นจึงใช้เบรกโดยอัตโนมัติหากคนขับไม่ตอบสนอง

โดยปกติแล้ว ระบบเบรกฉุกเฉินอัตโนมัติรองรับเฉพาะการชนท้ายเท่านั้น เนื่องจากเป็นรูปแบบอุบัติเหตุที่คาดการณ์ได้ง่ายที่สุดและพบได้บ่อยมาก จากข้อมูลของ National Transport Safety Board ของสหรัฐอเมริกา ระบุว่า 1 ใน 3 ของการชนที่เสียชีวิตนั้นเป็นการชนท้าย

ระบบที่ใหม่กว่าและล้ำหน้ากว่าบางระบบ เช่น ระบบตรวจจับคนเดินถนนและนักปั่นจักรยานของวอลโว่พร้อมเบรกอัตโนมัติเต็มรูปแบบ สามารถตรวจจับคนเดินถนนและนักปั่นจักรยานได้เช่นกัน

ลักษณะการทำงานเกือบจะหลากหลายพอๆ กับชื่อที่มอบให้กับระบบเหล่านี้ ตัวอย่างเช่น ระบบ City Safety ของ Volvo และ Active City Stop ของ Ford จะทำงานต่ำกว่าประมาณ 30 กม./ชม. เท่านั้น และจะใช้เบรกพร้อมกันและเตือนคนขับหากเชื่อว่าจะเกิดการชนขึ้น

การใช้งานอื่นๆ เช่น ระบบช่วยเบรกแบบแอ็คทีฟของเมอร์เซเดส-เบนซ์ ระบบเตือนการชนของวอลโว่พร้อมเบรกอัตโนมัติ และระบบช่วยเบรกอัจฉริยะของนิสสัน/อินฟินิตี้พร้อมระบบเตือนการชนด้านหน้า ไม่เพียงใช้งานที่ความเร็วสูงเท่านั้น แต่ยังเตือนผู้ขับขี่ก่อนถึงการชนท้ายที่อาจเกิดขึ้นได้ อุบัติเหตุและเฉพาะในกรณีที่ผู้ขับขี่ไม่ดำเนินการใดๆ ระบบจะทำการเบรกโดยอัตโนมัติ

ปิด

เทคโนโลยีช่วยเบรกอธิบาย: ABS, EBD, BA และการเบรกฉุกเฉินอัตโนมัติ

มุมมองภาพขนาดย่อ

5 ภาพ