hệ thống ABS có trang bị VSC(Vehicle Stability Contral) VSC-(Vehicle Stability Contral) nhóm vấn đề thuộc hệ thống tự động điều khiển nhằm nâng cao khả an toàn chuyển động cho ô tô Nếu chữ viết tắt tiếng Anh VDC (Vehicle Dynamic Control) hệ thống ổn định động học ô tô: bao gồm ổn định sở ổn định tải trọng thẳng đứng, ổn định lực dọc ổn định lực ngang bánh xe… VSC phần lớn cụm ABS sử dụng đặt thêm chương trình điều khiển VSC với tên ESP Với VSC hệ thống hiểu ngắn gọn (mặc dù không hoàn toàn xác) hệ thống ổn định điều khiển theo góc quay vành lái, sử dụng phương pháp điều khiển lực dọc lực ngang bánh xe Về mặt lý thuyết, phương pháp điều khiển nhằm thực khả chuyển trạng thái quay vòng Ngoài ra, trình quay vòng ô tô luôn tồn giá trị điều khiển giới hạn, giới hạn đó, khả điều khiển ô tô khó khăn, chí không điều khiển Các trạng thái nguy hiểm này, sử dụng giá trị nghiệm thường không đảm bảo tính tổng quát, ô tô cần xác định góc quay vành lái lớn dẫn tới trượt bên ô tô Một số hệ thống điều chỉnh động học chuyển động ô tô hỗ trợ kiểm soát tình như: Continental – Teves ASMS… hình thành với mục đích đảm bảo ổn định chuyển động ô tô VSC bố trí xe Toyota Corolla_S_008, sx 2008-2009 Ổn định động học VSC ABS: Hệ thống ổn định động chọ liên hợp với ABS thường dùng chương trình ESP vi xử lý để hoàn thiện tính chất động học ô tô ESP ASM bổ sung vào hệ thống ABS, ASR, EBD (phân chi lực phanh điện tử), MSR (điều chỉnh chế độ động học ô tô gọi chung hệ thống VSC Tổ hợp hệ thống VSC ô tô trình bày tổng quát hình Trong hệ thống sử dụng thêm cảm biến: góc quay vành lái, gia tốc bên thân xe vận tốc góc quay thân xe voíư chương trình ESP Hệ thống ổn định động học ô tô VSC thiết lập sở ABS ASR thực chức ABS, MSR, ASR, ESP theo công thức: VSC = ABS + MSR + ASR + ESP Các hệ thống quản lý độ trượt bánh xe (trượt lết phanh hay trượt quay tăng tốc) ABS ASR theo phương dọc bánh xe ESP quản lý điều chỉnh chuyển động ô tô theo phương dọc phương ngang chương trình phần mềm máy tính (cùng với chương trình có sẵn ECU + TRC) Sự trượt ngang lớn bánh xe dẫn tới khả dẫn hướng, gaya nên trượt ô tô motọ phía hạn chế khả truyền lực dọc ESP cho phép nâng cao khả ổn định bánh xe với ô tô chuyển động đường cong, đồng thời giảm trượt không an toàn phanh, tăng tốc xe lăn tự Kỹ thuật điều khiển tổ hợp ESP, yêu cầu có điều khiển điện tử có công suất cao minh họa: trang bị VSC cho Corolla_S Ảnh Nếu thông tin trạng thái động học ô tô xác định nhờ cảm biến gia tốc bên, đồng thời mô men quay thân xe xung quanh trục đứng (được xác định cảm biến vận tốc góc quay thân xe) xác định “quay vòng không tối ưu động học” Hệ thống VSC tự động phanh độc lập bánh xe điều khiển công suất động nhằm hạn chế trạng thái này, mà không cần có tham gia lái xe Đặc biệt ESP xác định trạng thái quay vòng nguy hiểm, tiến hành hạn chế đảm bảo giảm thiểu an toàn chuyển động Thiết bị VSC với giảm tốc độ (do giảm công suất động cơ) góp phần đáng kể tới việc ổn định trở lại ô tô Hệ thống vài phần trăm tgây vi xử lý xác định mức độ vị trí bánh xe bị phanh cứng câầ giảm công suất động để ô tô lại chuyển động ổn định Tác động hỗ trợ thực nhờ blok thuỷ lực điều khiển ESP VSC ESP cho phép tăng áp suất phanh bánh xe + Độc lập cho bánh xe + Nâng cao áp suất phanh giá trị lái xe thực (tương tự ABS) Trên hình biểu thị trình điều chỉnh góc quay thân xe hai trường hợp: Khi quay vành lái thích hợp với cung cong mặt đường tình trạng chuyển động xảy với bán kính quay vòng lớn dẫn đến cần phải quay thêm thân xe (trạng thái quay vòng thiếu) Sự phanh tiến hành bánh xe trước phía giúp tạo nên khả tự đồng điều chỉnh thân xe quỹ đạo cong đường Sự hỗ trợ quay thân xe (tăng hay giảm) tuỳ thuộc vào mức độ phức tạp kết cấu blok thuỷ lực tổ hợp điện tử điều khiển Cấu trúc chia thành hai loại + Sự hỗ trợ thực độc lập bánh xe cầu + Sự hỗ trợ thực độc lập hai cầu Trên hình vẽ hệ thống VSC thực hỗ trợ hai cầu xe Cơ sở lý luận VSC: Sự quay thân xe thường xảy xe quay vòng đường có tốc độ cao Các yếu tố gây nên tăng mức (quay vòng thừa) hay quay chưa đủ (quay vòng thiếu) nhiều nguyên nhân + Do phân bố tải bánh xe không phù hợp (xếp tải, tăng giảm tốc độ chuyển động…) + Do ảnh hưởng yếu tố tác động ngoại cảnh môi trường xung quanh (nền đường nghiêng không phù hợp, gió bên thổi mạnh, đường có khả khác nhau…) + Do tốc độ chuyển đường cong + Do ảnh hưởng hệ thống treo, đàn hồi bánh xe… Mặc dù thiết kế trạng thái quản lý, tác động nhiều thuộc vùng quản lý trước, điều thực tiễn thường gọi xảy tượng “mất lái” Hậu dẫn tới quay thân xe không hoàn toàn phụ thuộc vào vành lái Mô men gây quay thân xe xảy với hai trạng thái tổng quát, cần thiết đảm bảo khả giảm mômen quay nhờ tạo lực phanh tương ứng bánh xe, VSC đảm nhận Lực phanh VSC đặt vết tiếp xúc bánh xe với mặt đường gây nên trục t hẳng đứng ô tô mô men hỗ trợ Mô men hôỗtrợ tác động liên tục theo phương ngược chiều mô men quay thân xe với giá trị mô men quay tính toán ESP Thông thường hệ thống cài đặt sẵn tính toán trực tiếp từ giá trị gia tốc bên thân xe mà không cần tính toán xác định giá trị tối ưu mô men quay thân xe Giá trị thực nhờ tín hiệu từ cảm biến gia tốc bên (hoặc bảm biến gia tốc bên cảm biến vận tốc góc quay thân xe) Giá trị gia tốc bên tối ưu chuyển động rút từ góc quay vành lái (được kiểm soát cảm biến góc quay vành lái) tốc độ chuyển động thân xe v (được kiểm soát cảm biến tốc độ banhbánh xe, bố trí cho thiết bị ABS) từ rút Các thông số chiều dài sở ô tô (l) tỷ số truyền hệ thống lái thông số kết cấu ô tô (không thay đổi Các thông sóo bán kính quay vòng R, góc quay bánh xe dẫn hướng thông số trung gian tính toán ECU thường xuyên tiếp nhận thông tin góc quay vành lái, gia tốc bên tìm sai lệch gia tốc bên tối ưu gia tốc bên thực tế đo dựa theo chương trình logic (ESP) đưa tín hiệu điều khiển phanh bánh xe tương ứng Chương trình tính toán cho phép Nếu xuất gia tốc bên thực tế cao cần loại trừ tình trạng để tránh nguy hiểm, ECU đưa tín hiệu giảm vận tốc ô tô nhờ điều khiển thiết bị EMS Hai tín hiệu điều khiển đồng thời giúp xe nhanh chóng thoát khỏi tình trạng nguy hiểm kể Các loại cảm biến dùng cho xe có VSC + Cảm biến gia tốc ngang Việc sử dụng cảm biến gia tốc ngang cho phép ECU đo trực tiếp gia tốc bên xe trình quay vòng Tín hiệu gia tốc bên chuyển ECU xác định trạng thái quay vòng Cảm biến gia tốc ngnag gắn theo trục ngang xe loại cảm biến dạng phototransistor Cảm biến có mặt hệ ABS + TRC + VSC đơn giản + Một kiểu cảm biến khác có khả xác định gia tốc dọcv gia tốc ngang dựa nguyên tắc hiệu ứng Hall (đo chuyển vị nhờ thay đổi từ trường) Việc đo gia tốc bên thân xe bị hạn chế độ xác kết đo, vị trí đặc cảm biến xe không đích thực trọng tâm ô tô (trọng tâm ô tô thay đổi theo tải trọng xếp hàng hoá, người xe) Bố tría thêm cảm biến đo góc quay thân xe giúp cho việc điều khiển xác hệ thống VSC, nhiên nâng cao công suất tiêu thụ giá thành sản phẩm đáng kể Với lý hệ thống đại bố trí cảm biến gia tốc bên cảm biến góc quay thân xe + Cảm biến đo góc quay thân xe với dạng đầu đo đặt giá quay hồi chuyển Cảm biến đo sử dụng nguyên lý đo gia tốc Coriolis Giá đặt thân xe tham gia chuyển động quay theo hai trục (trong không gian trục) Cảm biến thường dùng cho xe có hệ thống điều khiển VSC với chương trình điều khiển ESP Cảm biến sử dụng bánh đà quay với số vòng quay cao dẫn động động điện chiều, tổn hao công suất điện lớn + Cảm biến đo góc quay thân xe thuộc loại cảm biến áp điện làm việc nguyên tắc đo có kết cấu hình Cảm biến đo góc ống trụ cặp phần tử áp điện bố trí cố định bao quanh ống trụ Ống trụ quay đặt quay hồi chuyển Phần giá đỡ cố định có chân nối điện đưa tín hiệu điện thông qua khuyếch đại chuyển tín hiệu ECU Thực quay ống trụ nhờ giá quay hồi chuyển Cảm biến có khả tự bù sai số đo nhiệt độ Ngày cặp phần tử áp điện chế tạo từ hợp kim gốm sứ nhằm hạn chế khả sai lệch kết đo nhiệt độ + Mới xuất cảm biến góc quay thân xe vi phần tử silicon Giá trị gia tốc bên đặt trọng tâm tính xác thông qua phép tính tổng véctơ, bố trí sẵn khối cảm biến Cấu trúc hệ thống điều khiển tổ hợp Sơ đồ tổng quan Hệ thống bố trí khối liên kết với cấu trúc mô tả hình Các mạch thuỷ lực điều khiển độc lập (IR/IR), mạch điều khiển tách làm hai phần Phần điều khiển EMS nằm riêng liên kết trao đổi liện mạng thông tin nội ô tô( CAN: Control Area Network), phần lại tổ hợp bố trí block ECU: ABS, ASR, ESP, VSC, ECU đôi máy tính kép cho phép tính toán theo phương pháp so sánh kết nhằm đạt hiệu tính toán xác định xác có khả dự phòng hư hỏng Khối cảm biến (1,2,3,4,5,6 cảm biến áp suất sau xy lanh chính) nằm vị trí cần xác định trạng thái làm việc tức thời ô tô, cung cấp tín hiệu trạng thái xe đưa ECU ECU sử dụng chương trình logic tính toán theo chương trình định sẵn đưa tín hiệu điều khiển tới block thuỷ lực, EMC, tín hiệu kiểm soát trạng thái Nếu hệ thống có lỗi đèn báo thông báo quản lý lỗi khối lưu trữ ECU Một đầu nối chẩn đoán nằm chờ sau tablo để thông tin lỗi mã lỗi Cấu trúc hệ thống bố trí xe cua Dailamber-Benz rình bày hình Tỏo hợp cảm biến gia tốc bên, vận tốc góc quay thân xe bố trí vị trí sát với cầu sau cho phép xác định xác Gia tốc bên trọng tâm vận tốc góc quay thân xe Xe thuộc loại ô tô giá thành cao, trang bị hoàn hảo cho phép ổn định chuyển động vùng tốc độ Cấu trúc hệ thống thuỷ lực: Hệ thống đáp ứng chức ABS, TRC, VSC, Mô tơ bơm có chức chuyển dầu mạch áp suất cao áp Trong số trường hợp lượng dầu năm bình chứa không đủ cấp cho bơm 6, van thực cấp bổ sung Điều giúp cho không sử dụng lượng từ bàn đạp phanh xy lanh chính, hệ thống hoạt động với đủ lượng dầu cần thiết Khối thuỷ lực coi tập hợp hai phần: blok thuỷ lực ABS block thuỷ lực bổ sung ABS, ARS, VSC Các trạng thái hoạt động hệ thống tóm tắt sau: + Làm việc với ABS: CB bàn đạp bàn đạp phanh đóng, van mở thông đường dầu, van đóng, van mở đường dầu tới xy lanh bánh xe ABS thực trình tăng, giữ, giảm áp Ở trình giữ, van 1, đóng, trình giảm van đóng, van mở, thông thường dầu bình chứa Khi nhả bàn đạp phanh, van đóng, van mở, van hồi dầu nhanh phụ thuộc vào mức độ nhả phanh đóng hay mở, van mở, van đóng, dầu hồi xy lanh + Làm việc với BAS (phanh khẩn cấp): van 3, van đóng Bơm dầu cấp dầu cho hệ thống Khả tăng giảm lượng dầu thực nhờ van van điều áp ÁP suất làm việc blok thuỷ lực ABS tăng cao (120130 bar), việc điều chỉnh áp suất xảy trình làm việc ABS + Làm việc chế độ ASR thực thông qua thiết bị giảm công suất động EMS Hệ thống kích hoạt với bánh xe chủ động Các van 3,4 trạng thái đóng, tách hệ thống thuỷ lực ABS khỏi tác động xy lanh bàn đạp phanh Bơm dầu làm nhiệm vụ cung cấp dầu cho xy lanh Trường hợp xy lanh bánh xe bị động bị ngắt trạng thái đóng, bánh xe chủ động đưa vào làm việc chế độ ASR theo chương trình định sẵn + Làm việc chế độ VSC: tương tự hoạt động chế độ ASR (hoặc hai) bánh xe tham gia hoạt động chế độ phanh theo chương trình ESP định trước Nếu gia tốc bân vận tốc quay lớn tới gần giới hạn nguy hiểm hệ thống chuyển sang chế độ giảm tốc độ ô tô nhờ EMS phanh nhẹ ABS Quá trình làm việc hệ thống xảy nhanh, tín hiệu điện đường truyền nằm vùng (1/10)ms, khả hiệu chỉnh hệ thống thuỷ lực thường nhỏ (1/10)s, tần số điều chỉnh hệ thống thường nằm giới hạn 3-10lần/phút Nhìn chung hệ thống liên hợp kể dựa sở hệ thống phanh truyền thống hệ thống ABS Các hệ thống có tên gọi chung hệ thống EBD Trong trình phanh xe, điều khiển EBD dùng ABS để thực việc phân phối lực phanh bánh xe + Theo điều kiện chuyển động xe + Ổn định quay vòng xe phanh, không phanh + Theo điều kiện nguy hiểm xác lập trước: phanh khẩn cấp, chống trượt quay cho bánh xe chủ động Với việc sử dụng ABS + VSC giúp cho xe vận hành an toàn nhiều tình phức tạp, song giá thành xe cao Tuy nhiên nước ta số loại xe trang bị hệ thống ... tần số điều chỉnh hệ thống thường nằm giới hạn 3-10lần/phút Nhìn chung hệ thống liên hợp kể dựa sở hệ thống phanh truyền thống hệ thống ABS Các hệ thống có tên gọi chung hệ thống EBD Trong trình... thuộc loại ô tô giá thành cao, trang bị hoàn hảo cho phép ổn định chuyển động vùng tốc độ Cấu trúc hệ thống thuỷ lực: Hệ thống đáp ứng chức ABS, TRC, VSC, Mô tơ bơm có chức chuyển dầu mạch áp suất... nguy hiểm hệ thống chuyển sang chế độ giảm tốc độ ô tô nhờ EMS phanh nhẹ ABS Quá trình làm việc hệ thống xảy nhanh, tín hiệu điện đường truyền nằm vùng (1/10)ms, khả hiệu chỉnh hệ thống thuỷ