Công Nghệ Kĩ Thuật Ô tô (Tin tức- Chia sẻ- Trao đổi)

[Tạ Đông]

HỆ THỐNG CÂN BẰNG ĐIỆN TỬ TRÊN XE Ô TÔ

        Hệ thống cân bằng điện tử hay còn được nhắc tới với cái tên ESP hoặc VSC là một trong những hệ thống đảm bảo an toàn cho người lái xe. Hệ thống cân bằng điện tử trên xe ô tô giúp xe hoạt động ổn định và giúp người lái kiềm soát được chiếc xe của mình một cách chính xác nhất, tránh được các trường hợp lệch góc lái, xe bị xỉa đầu hoặc văng đuôi khi vào cua với tốc độ cao. 

1. Lịch sử ra đời của hệ thống cân bằng điện tử.

     - Hệ thống cân bằng điện tử trên xe ô tô lần đầu tiên được giới thiệu vào năm 1995, bởi hãng xe danh tiếng đến từ châu Âu BMW. Sau đó 2 năm đối thủ cạnh tranh trực tiếp của hãng này, Mercedes Benz, đã cho ra mắt tính năng cần thiết này trên dòng xe S600 của mình. Cả hai hãng này đều chọn nhà cung cấp thứ ba là công ty Bosch nghiệ cứu phát triển và sản xuất hệ thống này cho mình.

     - Ngay sau đó Lexus - Công ty con của Toyota cũng đã tự phát triển, sản xuất và cho ra mắt tính năng này trên những chiếc xe cao cấp của mình, và đến nay thì hệ thống Cân bằng điện tử VSC (Vehicle Stability Control) đã được trang bị trên hầu hết các dòng xe của Toyota nhằm mang đến sự an toàn tốt hơn bao gồm: xe Corolla Altis, Camry, Fortuner và xe Innova 2018.

2. Nguyên lí hoạt động.

     - Hệ thống cân bằng điện tử phát hiện sự đánh lái đột ngột và sự trượt ngang trên các mặt đường trơn, và sau đó tạo ra sự điều khiển tối ưu của phanh ở mỗi bánh xe và công suất động cơ để giảm độ trượt của bánh trước và bánh sau đảm bảo sự ổn định việc lái và hướng lái của xe.

     - Hệ thống lấy tín hiệu từ 4 cảm biến tốc độ bánh xe (vehicle speed sensor) để nhận biết tốc độ của từng bánh xe, cảm biến trọng tâm (G sensor) để xác định tọa độ trọng tâm của xe, cảm biến góc lái (steering angle sensor) để xác định góc đánh lái và tốc độ đánh lái. 

     - Tất cả tín hiệu của các cảm biến này được đưa về hộp ECU điều khiển ESP và sẽ điều khiển ra cơ cấu chấp hành là bộ thủy lực (Hydraulic Control Unit) điều khiển áp suất dầu phanh ở 4 bánh xe.

  

   - Ví dụ như hình dưới đây, đang chạy mà gặp chướng ngại vật đột xuất thì phải đánh lái thật nhanh qua bên phải để tránh, cảm biến góc lái Steering Angle Sensor đưa tín hiệu này về ECU của ESP, sự thay đổi góc lái trong một thời gian rất ngắn cho ECU biết được tốc độ đánh lái rất nhanh. ECU nhận biết xe đang chạy cảm biến.

    

 - Trong lúc này cảm biến trọng tâm G sensor phát hiện xe đang có tình trạng bị thiếu lái (hay còn gọi là Understeering), khi đó xe sẽ có hiện tượng văng đầu xe thẳng về phía chướng ngại vật mất kiểm soát tay lái. Ngay lập tức hệ thống ESP sẽ điều khiển phanh bánh xe sau phải lại để cho chiếc xe có thể đánh lái theo ý định của tài xế. Ngay sau khi đã đánh lái sang phải để tránh chướng ngại vật thì phải trả lái về để cho xe chạy thẳng thì do lực quán tính trong lúc trả lái cộng với momen bên trái đang lớn hơn bên phải sẽ hất đuôi xe sang phải, đây là tình trạng bị dư lái (hay Oversteering ). Nhờ cảm biến trọng tâm G cũng phát hiện điều này. Ngay lập tức ECU điều khiển phanh bánh xe trước phải lại thì momen bên trái sẽ được giảm đi giúp xe thăng bằng trở lại.

     - Thực chất hệ thống cân bằng điện tử không phải là một hệ thống riêng biệt mà là sự kết hợp của các hệ thống khác cụ thể là:

+ Hệ thống phanh bó cứng (Anti lock Brake System ) nó có tác dụng lớn nhất là giảm thiểu tối đa hiện tượng mất lái khi người lái vừa phanh vừa tránh chướng ngại vật ở tốc độ cao. Nếu cảm biến bánh xe phát hiện thấy hiện tượng trượt trên bánh nào thì áp lực phanh trên bánh đó sẽ được giảm. Sự kiểm soát này thông qua ECU điều khiển và cơ cấu thừa hành gồm một hệ thống van điện từ. Các van trong cơ cấu thừa hành sẽ điều hòa áp suất phanh của bánh trị trượt theo các chế độ: tăng, giữ và giảm áp.

+ Hệ thống ASR (Acceleration Slip Regulator) được trang bị trên xe hơi nhằm chống hiện tượng trượt quay của các bánh xe chủ động khi xe khởi hành và tăng tốc đột ngột. Thêm một nhiệm vụ chính yếu của ASR là giúp xe cải thiện tính ổn định bằng cách điều chỉnh lực kéo của các bánh xe chủ động. Trong quá trình khởi hành, tăng tốc… nếu ASR phát hiện thấy bánh xe chủ động nào bị trượt quay, cảm biến tốc độ của bánh xe sẽ gửi tín hiệu này đến bộ ECU. “Bộ não” ECU sẽ ra lệnh cho hệ thống phanh tác động vào bánh xe và làm giảm việc quay trơn vô ích. Trong đó, áp suất phanh được liên tục điều khiển theo chu kỳ ở các chế độ tăng áp, giữ áp và giảm áp.

+ Hệ thống EBR (Engine Brake Regulation) có tác dụng chống hiện tượng trượt của các bánh xe chủ động hoạt động ở chế độ không tải cưỡng bức và đảm bảo tính ổn định của xe. Ở chế độ không tải cưỡng bức như trường hợp xe xuống dốc, van bướm ga đóng, khi đó xe xuống dốc ở chế độ phanh bằng động cơ. Nhưng nếu xảy ra trường hợp lực cản của động cơ quá lớn dẫn đến hiện tượng các bánh xe chủ động bị trượt. Ngay lập tức, ESP nhận biết hiện tượng này và gửi tín hiệu đến hộp điều khiển động cơ nhằm làm giảm sự trượt ở các bánh xe chủ động. Quá trình này diễn ra mà người lái xe không nhận biết được.

+ Hệ thống kiểm soát lực kéo TCS (Traction Control System) hoạt động để đảm bảo xe không bị mất ma sát (giữa lốp xe và mặt đường) trong quá trình gia tốc.

+ Đồng thời hệ thống cân bằng điện tử cũng gửi tín hiệu đến hộp điều khiển động cơ để đóng bớt bướm ga lại hoặc làm chậm thời điểm đánh lửa nhằm giảm mô men xoắn của động cơ.

3. Khi nào chúng ta nên tắt hệ thông cân bằng điện tử.

     - Khi xe bị sa lầy, đi vào đường bùn đất, đường cát lún, sỏi đá, đồi núi, khi OFF ROAD:

+ Thực chất hệ thống cân bằng điện tử ESP chỉ thực sự hữu ích khi xe chạy dưới tốc độ cao hoặc khi bo cua hay tránh chướng ngại vật đột ngột, còn khi lái xe ở tốc độ thấp như khi Off Road trên địa hình gồ ghề, lầy lội, khi đi vào đường bùn đất hoặc khi xe bị sa lầy. Khi đó tốc độ 4 bánh xe sẽ không đều nhau, gặp trường hợp bánh xe chủ động bị sa lầy khi đó nó sẽ có hiện tượng quay trơn. Và nếu như hệ thống ESP vẫn đang hoạt động, ngay lập tức ECU sẽ điều khiển hãm bánh xe đó lại để đồng tốc với các bánh còn lại, việc này sẽ làm giảm moment bánh xe chủ động làm xe khó có thể vượt khỏi lầy được.

+ Thêm nữa nếu bạn đang Off Road, bạn cần một sức mạnh từ động cơ và một lực kéo lớn thì để vượt địa hình thì hệ thống ESP đã vô tình làm giảm sức mạnh của chiếc xe bởi lẽ không chỉ can thiệp vào hệ thống phanh, ESP còn can thiệp vào hệ thống động cơ giảm lượng phun nhiên liệu gây giảm công suất động cơ.

     - Khi Drift xe:

Không còn bàn cãi gì nữa, khi chúng ta muốn Drift xe là chúng ta đã cố ý làm cho bánh xe trượt trơn trên mặt đường và khi Drift xe đòi hỏi xe phát huy hết công suất và tốc độ động cơ mà nếu chúng ta vẫn bật ESP lên thì không thể nào Drift xe được.

     - Khi muốn phát huy hết công suất động cơ khi muốn tăng tốc nhanh và xe chạy thật bốc:

+ Hệ thống ESP luôn kiểm soát chiếc xe của bạn để luôn trong tình trạng an toàn nhất, do đó nó sẽ luôn hạn chế tốc độ, hạn chế công suất động cơ trong tầm kiểm soát. Vậy nếu như bạn là một người thích cảm giác mạnh và không muốn bị gò bó thì bạn hãy thử tắt nó đi. Bạn sẽ cảm thấy xe chạy bốc hơn, tăng tốc nhanh hơn và dĩ nhiên là xe của bạn sẽ tiêu hao nhiên liệu nhiều hơn

     Trên đây là 4 trường hợp mà hệ thống ESP sẽ không thật sự cần thiết, thậm chí đôi khi lại gây trở ngại cho chúng ta. Hệ thống này luôn trong chế độ sẵn sàng, khi chúng ta bật ON chìa thì mặc định hệ thống sẽ hoạt động, chỉ khi nào chúng ta nhấn nút ESP OFF thì hệ thống sẽ vô hiệu hóa (nhưng vẫn trong tầm kiểm soát) và sẽ tự động kích hoạt lại sau khi tắt máy và bật ON trở lại. Nên nhớ ESP là một hệ thống an toàn, hệ thống được ví như là “bùa hộ mệnh” của chúng ta, cho nên ngoại trừ trường hợp cần thiết, còn lại hãy đảm bảo hệ thống luôn trong tình trạng hoạt động tốt nhất.

Và nhóm cũng có một video chia sẻ về hoạt động của Hệ thống cân bằng điện tử:

Creadit: Inventor Automotive K13

Nguồn: Oto-hui.com , toyota.com.vn

 

Kiến thức của anh em tổng hợp lại cao siêu quá

Mình có 1 góp ý đó là nếu đã "chia sẻ" để cho mọi người hiểu thì mình cũng cần tìm hiểu đến độ "near the best" hoặc gần gần của những kiến thức này . Điều này được thể hiện rõ ràng nhất khi các bạn tóm tắt lại được những nội dung chính, nội dung cốt lõi của vấn đề hay kiến thức đó. Chứ đâu phải một bài tổng hợp rất nhiều kiến thức chuyên ngành và những cụm từ chuyên ngành khó hiểu. Hãy cố gắng tóm tắt kiến thức lại để những người thuộc lĩnh vực khác có thể hiểu được phần nào căn bản của nó, lúc đó cá bạn mới là người nắm trọn vẹn nó.

Bài viết này anh Google ra ngay kết quả đầu tiên he he
Đã mất công tìm hiểu thì hãy làm cho thật xứng đáng các bạn nhé! 
Anh góp ý trên quan điểm cá nhân nha!