Giới thiệu chung về Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 6444:2009

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6444:2009 (hoàn toàn tương đương với ISO 6597:2005) quy định quy trình thử nghiệm chi tiết đối với hệ thống phanh thủy lực của ô tô, bao gồm cả các hệ thống tích hợp chức năng điều khiển điện tử như hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) và hệ thống phanh điện tử (EBS). Tiêu chuẩn này áp dụng cho các loại xe nhóm M (xe chở người) và nhóm N (xe chở hàng), đưa ra các phương pháp thử nghiệm tĩnh và động nhằm đánh giá hiệu quả phanh, độ tin cậy của hệ thống trợ lực, khả năng kiểm soát hướng chuyển động và các kịch bản giả lập hư hỏng hệ thống.

Phụ lục A: Chuẩn bị thử nghiệm và thử nghiệm tĩnh

Phụ lục này quy định các yêu cầu chuẩn bị về mặt kỹ thuật, hồ sơ pháp lý và trang thiết bị đo lường trước khi tiến hành các thử nghiệm động lực học trên đường thử.

• Tài liệu và dữ liệu cơ bản: Nhà sản xuất phải cung cấp đầy đủ các thông số kỹ thuật theo quy định của ECE R 13, sơ đồ nguyên lý hệ thống phanh, tài liệu tính toán phân bổ lực phanh (không bắt buộc nếu có ABS), tài liệu an toàn hệ thống EBS (theo Phụ lục 18 ECE R 13) và báo cáo thử nghiệm tương thích điện từ (EMC) theo ECE R 10.02.
• Trạng thái chất tải của xe: Xe được thử nghiệm ở hai trạng thái chính là không tải (chỉ có người lái và thiết bị đo) và đầy tải (đạt khối lượng toàn bộ lớn nhất cho phép).
• Trang thiết bị đo lường bắt buộc: Xe thử nghiệm phải được lắp đặt các cảm biến và thiết bị ghi nhận dữ liệu thời gian thực bao gồm: thiết bị đo lực tác động lên bàn đạp phanh/cần phanh tay; gia tốc kế (đo gia tốc chậm dần); thiết bị đo tốc độ và quãng đường phanh; cảm biến nhiệt độ cơ cấu phanh; đồng hồ đo áp suất dòng thủy lực tại các bánh xe ít thuận lợi nhất.
• Thiết bị bổ sung cho xe có ABS: Cần có thiết bị ghi nhận liên tục sự thay đổi vận tốc theo thời gian, thiết bị phát hiện thời điểm bánh xe bị khóa cứng thực tế, van hạn chế áp suất điều chỉnh được và thiết bị đo góc quay vô lăng (đối với ABS loại 1).
• Giả lập hư hỏng hệ thống: Cho phép lắp đặt các van khóa hoặc van xả phụ để mô phỏng sự rò rỉ chất lỏng thủy lực (chất lỏng phải được dẫn hồi về bình chứa) hoặc ngắt kết nối điện, ngắn mạch để kiểm tra phản ứng của hệ thống điều khiển điện tử mà không làm ảnh hưởng đến tính nguyên vẹn của hệ thống phanh gốc.
• Điều kiện lốp và cơ cấu phanh: Lốp xe phải có độ mòn hoa lốp không quá 50% so với lốp mới và được bơm đúng áp suất quy định. Má phanh phải mới hoặc có đặc tính như mới và đã được rà phẳng theo đúng quy trình của nhà sản xuất.
• Đồ thị áp suất dòng phanh theo lực điều khiển: Tiến hành đo tĩnh để xây dựng đường đặc tính khi có trợ lực và khi mất trợ lực hoàn toàn. Lực đạp phanh giới hạn được quy định là 500 N đối với xe M1 và 700 N đối với các loại xe khác.
• Đặc tính van giảm áp (van tỷ lệ): Đo áp suất đường vào và đường ra của van trong cả điều kiện xe không tải và đầy tải để xác định điểm cắt và tỷ lệ phân bổ áp suất thủy lực.
• Kiểm tra đèn cảnh báo ABS/EBS: Xác nhận đèn cảnh báo màu vàng (báo lỗi hệ thống ABS) và màu đỏ (báo lỗi nghiêm trọng/mất an toàn) hoạt động đúng nguyên lý tự kiểm tra khi bật khóa điện và tự tắt khi xe đạt vận tốc trên 15 km/h nếu không có lỗi.

Phụ lục B: Thử đặc tính phanh cơ bản - Không tải

Đánh giá hiệu quả phanh của hệ thống phanh chính khi xe ở trạng thái không tải, đảm bảo xe dừng an toàn và duy trì được quỹ đạo chuyển động ổn định.

• Thử hiệu quả phanh nguội kiểu 0 (Động cơ ngắt khỏi hệ thống truyền lực): Thực hiện phanh từ vận tốc quy định (80 km/h đối với M1, N1; 60 km/h đối với M2, M3, N2). Nhiệt độ cơ cấu phanh trước khi phanh phải dưới 100 °C. Quãng đường phanh (s) và gia tốc chậm dần lớn nhất trung bình (MFDD - dm) phải đạt các chỉ số nghiêm ngặt (ví dụ: đối với M1, s ≤ 0,1v + v²/150 và dm ≥ 5,8 m/s²).
• Thử hiệu quả phanh nguội kiểu 0 (Động cơ nối với hệ thống truyền lực): Thử nghiệm ở vận tốc bằng 80% vận tốc cực đại của xe nhưng không vượt quá giới hạn quy định (từ 90 km/h đến 160 km/h tùy loại xe). Yêu cầu xe không được lệch làn, trượt hoặc đòi hỏi người lái phải điều chỉnh vô lăng quá mức để giữ hướng đi thẳng.
• Thử trình tự khóa cứng bánh xe: Áp dụng cho xe bốn bánh chủ động chủ động toàn thời gian nhằm xác nhận bằng thực nghiệm rằng các bánh xe trục sau không bị khóa cứng trước các bánh xe trục trước trên cả bề mặt có độ bám cao (khoảng 0,8) và độ bám thấp (dưới 0,3).

Phụ lục C: Thử hư hỏng - Không tải

Đánh giá khả năng kiểm soát và hiệu quả phanh dự phòng khi hệ thống phanh chính gặp sự cố rò rỉ đường ống hoặc lỗi hệ thống điều khiển điện tử ở trạng thái không tải.

• Thử phanh dự phòng khi phanh chính hư hỏng một phần: Giả lập cô lập hoặc xả rỗng một mạch phanh chính. Hệ thống phanh dự phòng (hoặc phần mạch phanh chính còn lại) phải đạt được hiệu quả phanh tối thiểu theo quy định tại Bảng C.1 và C.2 (ví dụ: đối với M1, gia tốc chậm dần dm ≥ 2,9 m/s²; đối với N2, dm ≥ 2,2 m/s²).
• Hư hỏng van tỷ lệ/van cảm biến tải trọng: Giả lập van cảm biến tải trọng bị kẹt ở vị trí đầy tải khi xe thực tế đang không tải. Xe phải đạt được hiệu quả phanh dự phòng mà không bị mất ổn định hướng chuyển động do phân bổ lực phanh sai lệch.
• Thử bộ nhớ hư hỏng cảm biến ABS: Giả lập rút giắc cắm cảm biến tốc độ bánh xe khi xe đỗ. Khi xe chạy đạt tốc độ 15 km/h, đèn cảnh báo phải sáng. Sau khi tắt khóa điện 10 phút và bật lại, bộ nhớ lỗi phải lưu giữ trạng thái lỗi và đèn cảnh báo tiếp tục sáng khi xe di chuyển. Lỗi chỉ được xóa khi cảm biến được kết nối lại hoàn chỉnh.
• Hư hỏng nguồn điện trên xe có EBS: Đánh giá khả năng duy trì hoạt động của hệ thống phanh điện tử khi máy phát điện bị suy giảm công suất. Hệ thống phải đảm bảo thực hiện được 20 lần tác động phanh liên tục hết hành trình (mỗi lần giữ phanh 20 giây, nhả 5 giây) bằng nguồn năng lượng dự trữ của ắc quy mà vẫn duy trì được hiệu quả phanh cần thiết.

Phụ lục D: Thử chức năng ABS khi xe không tải

Quy trình thử nghiệm động để xác định hiệu quả của hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) trong việc tối ưu hóa lực bám và duy trì khả năng lái của xe không tải.

• Xác định hệ số sử dụng lực bám (ɛ): Đo đạc và tính toán hệ số sử dụng lực bám trên cả bề mặt có độ bám cao (kH) và bề mặt có độ bám thấp (kL). Hệ số sử dụng lực bám ɛH và ɛL của hệ thống ABS phải đạt tối thiểu 0,75. Phương pháp xác định dựa trên việc so sánh lực phanh riêng lớn nhất khi ABS hoạt động (zAL) với hệ số bám thực tế của bề mặt đường thử (km) được đo bằng cách khóa cứng trục phanh khi ngắt ABS.
• Thử trạng thái bánh xe trên bề mặt bám đồng đều: Phanh đột ngột với lực phanh lớn nhất từ vận tốc ban đầu (45 km/h và 80% vmax). Các bánh xe điều khiển trực tiếp bởi ABS không được khóa cứng (cho phép khóa cứng nhất thời dưới 0,5 giây hoặc khóa cứng khi vận tốc xe đã giảm xuống dưới 15 km/h).
• Thử chuyển tiếp bề mặt bám: Khi xe chuyển tiếp từ vùng đường có độ bám cao sang độ bám thấp (và ngược lại) với phanh đang tác động hoàn toàn, hệ thống ABS phải tự động điều chỉnh áp suất phanh phù hợp trong thời gian dưới 2 giây mà không làm khóa cứng bánh xe hoặc khiến xe lệch hướng.
• Thử trên đường có hệ số bám hai bên không đồng đều (Split-mu): Cho xe phanh từ tốc độ 50 km/h khi bánh xe bên trái và bên phải nằm trên hai bề mặt có hệ số bám khác biệt rõ rệt (kH ≥ 0,5 và kH/kL ≥ 2). Xe phải duy trì hướng chuyển động thẳng, góc quay vô lăng để điều chỉnh hướng không được vượt quá 120° trong 2 giây đầu tiên và tổng cộng không quá 240° trong suốt quá trình phanh. Lực phanh riêng đạt được phải thỏa mãn công thức quy định đối với ABS loại 1.

Phụ lục E: Thử chức năng ABS - Xe đầy tải

Lặp lại toàn bộ các bài thử nghiệm động của Phụ lục D (từ E.1 đến E.10) khi xe ở trạng thái đầy tải để xác nhận hệ thống ABS hoạt động ổn định dưới tải trọng thiết kế lớn nhất.

• Thử tiêu thụ năng lượng của ABS trên bề mặt bám thấp (k ≤ 0,3): Đây là thử nghiệm cực kỳ quan trọng đối với các hệ thống phanh sử dụng nguồn năng lượng dự trữ có hạn (như trợ lực chân không hoặc tích năng thủy lực).
• Quy trình thử tiêu thụ năng lượng: Cho xe đầy tải phanh liên tục trên đường bám thấp với động cơ chạy không tải ở số 0 để ABS hoạt động liên tục trong khoảng thời gian t = vmax/7 (nhưng không được nhỏ hơn 15 giây). Cho phép chia thử nghiệm thành tối đa 4 giai đoạn nếu đường thử ngắn.
• Yêu cầu sau thử nghiệm tiêu thụ năng lượng: Ngay sau khi kết thúc thời gian hoạt động của ABS mà không được nạp thêm năng lượng vào bộ tích năng, hệ thống phanh phải thực hiện được thêm 4 lần phanh hoàn toàn tĩnh. Ở lần phanh thứ 5 tiếp theo, hệ thống phanh vẫn phải đạt được hiệu quả phanh dự phòng quy định.

Phụ lục F: Thử hư hỏng - Xe đầy tải

Đánh giá hiệu quả phanh dự phòng khi có sự cố hệ thống phanh ở trạng thái xe đầy tải.

• Hư hỏng van tỷ lệ/cảm biến tải trọng: Giả lập van cảm biến tải trọng bị kẹt ở vị trí không tải khi xe thực tế đang đầy tải. Tiến hành phanh từ vận tốc quy định, hiệu quả phanh đạt được phải đáp ứng yêu cầu phanh dự phòng mà không xảy ra hiện tượng mất kiểm soát hướng do thiếu lực phanh ở trục sau.
• Hư hỏng bộ trợ lực phanh: Giả lập xả hết năng lượng dự trữ trong bầu trợ lực chân không hoặc bộ tích năng thủy lực. Hiệu quả phanh đạt được bằng lực đạp thuần túy của người lái (không vượt quá 500 N đối với M1 và 700 N đối với các xe khác) phải đạt mức phanh dự phòng quy định tại Bảng C.1.
• Động cơ dừng đột ngột: Nạp đầy bộ tích năng trợ lực, tắt động cơ và tiến hành phanh ngay lập tức ở số 0. Hiệu quả của lần phanh đầu tiên này phải đạt tương đương hiệu quả phanh chính nguội kiểu 0.
• Hệ thống phanh trợ lực hoàn toàn (mất nguồn cấp): Khi áp suất bộ tích năng giảm xuống dưới mức giới hạn, đèn cảnh báo màu đỏ phải sáng và hệ thống phải tự động chuyển sang chế độ dẫn động thủy lực tĩnh dự phòng (tác động trực tiếp bằng lực đạp của người lái) để đạt được hiệu quả phanh dự phòng.

Phụ lục G: Thử đặc tính phanh cơ bản - Xe đầy tải

Đây là phần thử nghiệm toàn diện nhất nhằm xác định các giới hạn vận hành của hệ thống phanh chính, phanh đỗ và phanh động cơ khi xe đầy tải.

• Thử hiệu quả phanh nguội kiểu 0 (Động cơ ngắt và nối): Thực hiện tương tự Phụ lục B nhưng với tải trọng lớn nhất. Ghi nhận lực đạp phanh chính xác để đạt được gia tốc chậm dần quy định nhằm làm cơ sở so sánh với thử nghiệm phanh nóng sau đó.
• Đo thời gian chậm tác dụng (Thời gian trễ): Xác định khoảng thời gian từ lúc bàn đạp phanh bắt đầu chuyển động đến khi áp suất tại cơ cấu phanh ít thuận lợi nhất đạt giá trị yêu cầu. Thời gian chậm tác dụng đối với tất cả các xe đầy tải không được vượt quá 0,6 giây.
• Thử xuống dốc kiểu II (Phanh động cơ - Chỉ áp dụng cho xe khách thành phố nhóm M3): Xe đầy tải phải duy trì vận tốc ổn định 30 km/h (± 5 km/h) bằng cách sử dụng phanh động cơ (và phanh chậm dần nếu có) trên quãng đường dốc xuống dài 6 km có độ dốc 6%. Nếu lực cản của động cơ không đủ, cho phép hỗ trợ nhẹ bằng phanh chính. Ngay sau khi kết thúc dốc, phải thực hiện thử hiệu quả phanh nóng và gia tốc chậm dần đạt được không được nhỏ hơn 3,75 m/s² với lực đạp dưới 700 N.
• Thử động hệ thống phanh đỗ: Phanh xe đầy tải bằng phanh đỗ từ vận tốc 30 km/h ở số 0. Gia tốc chậm dần đạt được trước khi xe dừng hẳn phải không nhỏ hơn 1,5 m/s².
• Thử tĩnh hệ thống phanh đỗ: Phanh đỗ phải có khả năng giữ xe đầy tải đứng yên trên dốc 18% (cả hướng lên dốc và xuống dốc) với lực tác động lên cần điều khiển không quá 400 N (xe M1) hoặc 600 N (xe khác). Nếu thử bằng phương pháp kéo tĩnh, lực kéo tác động lên xe thử phải tương đương 18% khối lượng toàn bộ lớn nhất của xe mà xe vẫn đứng yên.
• Thử nghiệm bổ sung đối với phanh đỗ điện tử (EPB): Giả lập đứt một mạch điều khiển điện, hệ thống EPB vẫn phải giữ được xe đầy tải đứng yên trên dốc 8% (cho phép kết hợp gài số đối với hộp số sàn hoặc vị trí P đối với hộp số tự động). Kiểm tra chức năng tự động phanh khi tắt khóa điện, tự động nhả khi khởi hành và đèn cảnh báo lỗi màu đỏ phải nhấp nháy khi có sự cố đứt mạch.
• Thử suy giảm hiệu quả phanh kiểu I (Fade test): Thực hiện liên tục các chu kỳ phanh lặp lại (15 chu kỳ đối với M1, M2, N1; 20 chu kỳ đối với N2, M3) từ vận tốc v1 xuống 1/2 v1 với gia tốc phanh duy trì ở mức 3,0 m/s². Khoảng thời gian giữa các chu kỳ được quy định chặt chẽ tại Bảng G.1.
• Thử hiệu quả phanh nóng: Thực hiện ngay sau khi kết thúc thử suy giảm kiểu I. Gia tốc chậm dần cực đại trung bình khi phanh nóng không được nhỏ hơn 80% mức quy định đối với loại xe đó và không được nhỏ hơn 60% mức đạt được thực tế trong thử nghiệm phanh nguội kiểu 0 đầy tải.
• Thử quay tự do (Bó phanh): Sau khi cơ cấu phanh nguội lại, kích bánh xe lên để kiểm tra khả năng quay tự do bằng tay. Nếu bánh xe bị kẹt nhẹ, cho xe chạy ổn định ở tốc độ 60 km/h trên quãng đường 1 km đến 2 km; điều kiện quay tự do được chấp nhận nếu nhiệt độ cơ cấu phanh không tăng quá 80 °C.

Phụ lục H: Thử riêng

Quy định quy trình thử nghiệm đặc biệt đối với xe chở người nhóm M1 khi sử dụng lốp dự phòng tạm thời (lốp nhỏ/lốp dự phòng khác cỡ).

• Yêu cầu thử nghiệm: Lắp lốp dự phòng tạm thời vào một bánh trước, sau đó thử nghiệm lại khi lắp vào một bánh sau. Thực hiện phanh nguội kiểu 0 từ tốc độ 80 km/h ở số 0.
• Chỉ tiêu đánh giá: Quãng đường phanh phải nhỏ hơn 50,7 m và gia tốc chậm dần cực đại trung bình không nhỏ hơn 5,8 m/s² với lực đạp phanh không quá 500 N. Quá trình phanh phải diễn ra êm dịu, không khóa cứng bánh xe, không lệch làn và không rung động bất thường.

Phụ lục I: Hệ thống phanh có trợ lực sử dụng năng lượng

Quy định các yêu cầu kỹ thuật và thử nghiệm đối với các xe trang bị bầu trợ lực chân không, trợ lực thủy lực hoặc hệ thống phanh thủy lực trợ lực hoàn toàn sử dụng bơm công suất và bộ tích năng.

• Hệ thống trợ lực chân không:
  • Khả năng nguồn năng lượng: Với động cơ chạy không tải (hoặc bơm chân không chạy ở 65% tốc độ vòng quay công suất cực đại), thời gian để hút chân không từ áp suất khí quyển đạt đến mức áp suất po (áp suất đủ để đạt hiệu quả phanh chính đầy tải) không được quá 3 phút.
  • Khả năng bình chứa chân không: Khi ngắt nguồn cấp chân không, bình chứa phải đảm bảo thực hiện được 8 lần phanh hoàn toàn (đối với nguồn chân không từ bơm phụ) hoặc 4 lần phanh hoàn toàn (đối với nguồn chân không từ động cơ). Ở lần phanh tiếp theo (lần thứ 9 hoặc thứ 5), hiệu quả phanh đạt được tối thiểu phải bằng mức phanh dự phòng.
  • Cảnh báo chân không thấp: Thiết bị cảnh báo phải kích hoạt bằng ánh sáng hoặc âm thanh trước khi áp suất chân không giảm xuống mức không thể thực hiện được các lần phanh dự phòng tối thiểu nêu trên.
• Hệ thống trợ lực thủy lực:
  • Khả năng bơm thủy lực: Thời gian nạp t để bơm áp suất bộ tích năng từ mức p2 (áp suất sau 4 lần phanh hoàn toàn) lên mức p1 (áp suất ngắt) không được vượt quá 20 giây (đối với M1, N1, M2) hoặc 30 giây (đối với N2, M3) khi động cơ chạy ở tốc độ vòng quay công suất cực đại.
  • Khả năng bộ tích năng: Khi ngắt bơm, bộ tích năng phải đảm bảo thực hiện được 8 lần phanh hoàn toàn tĩnh (mỗi lần cách nhau ít nhất 60 giây). Lần phanh thứ 9 tiếp theo phải đạt hiệu quả phanh dự phòng.
• Hệ thống trợ lực thủy lực hoàn toàn:
  • Hư hỏng nguồn năng lượng (bơm): Giả lập ngắt truyền động của bơm thủy lực. Từ áp suất ngắt p1, thực hiện 8 lần phanh hoàn toàn tĩnh (mỗi lần giữ phanh từ 20 giây đến 30 giây, giãn cách giữa các lần phanh tối thiểu 1 phút). Lần phanh thứ 9 tiếp theo phải đạt hiệu quả phanh dự phòng.
  • Hư hỏng đường truyền dẫn thủy lực: Giả lập rò rỉ tại mạch phanh ít thuận lợi nhất. Đối với hệ thống có phanh dự phòng độc lập, áp suất còn lại ở mạch không hỏng phải đủ để đạt hiệu quả phanh còn lại theo Bảng C.2 sau 8 lần phanh hoàn toàn. Đối với hệ thống không có phanh dự phòng độc lập, áp suất phải đủ đạt hiệu quả phanh dự phòng theo Bảng C.1.
  • Thử cảnh báo áp suất thấp: Bắt đầu từ áp suất p1, thực hiện 2 lần phanh hoàn toàn; thiết bị cảnh báo áp suất thấp không được hoạt động. Tiếp tục phanh cho đến khi thiết bị cảnh báo kích hoạt. Từ thời điểm cảnh báo bắt đầu hoạt động, hệ thống phải đảm bảo thực hiện được thêm 4 lần phanh hoàn toàn và ở lần phanh thứ 5, áp suất còn lại vẫn phải đủ để đạt hiệu quả phanh dự phòng.