Hệ thống cân bằng điện tử trên ô tô

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG BÁO CÁO HỆ THỐNG THÔNG MINH TRÊN Ô TÔ Giáo viên hướng dẫn : Bùi Văn Hùng Sinh viên : Phan Hữu Khánh Mã sinh viên : 1811504210314 Lớp học phần : 291HTTMO03 ( thứ 5, tiết 7-8 ) Đà Nẵng, tháng , năm 2020 Nội dung báo cáo Phần : Hệ thống cân điện tử ( ESP – Electronic Stability program ) Nội dung : Khái quát hệ thống Cấu tạo Nguyên lý hoạt động Ưu nhược điểm I Khái quát hệ thống Khái niệm Hệ thống cân điện tử (Electronic Stability Program, viết tắt ESP) hay nhiều cách gọi khác DSC, VSA, ESC… tùy vào nhà sản xuất xe hệ thống an toàn điều khiển điện tử, có tác dụng nhằm giảm thiểu nguy lái, tăng tính an tồn, ổn định cho xe di chuyển Đôi nét lịch sử hình thành Hệ thống cân điện từ xuất lần xe BMW năm 1995, 750iL 850Ci với động trang bị xe 5.4L V12 , lấy tên DSC (Dynamic Stability Control) sản xuất Bosch Hệ thống trang bị cảm biến bánh xe với số 50 lần giây Năm 1996,Mercedes-Benz bắt đầu ứng dụng công nghệ lên mẫu xe lấy tên ESP Mẫu xe Mercedes-Benz lắp đặt hệ thống cân điện tử S600 Điểm bật hệ thống ESP Mercedes khả nhanh chóng lấy lại vị trí ổn định xe sau ESP hoạt động Năm 1997, Cadillac công bố hệ thống cân điện tử với tên STS Năm 1998, Lexus đưa tên VSC (Vehicle Stability Control) cho hệ thống cân điện tử Ngồi việc trang bị cảm biến Cadillac hay Mercedes, Lexus lắp thêm cảm biến đo áp suất phanh nhằm phối hợp với hệ thống phân bổ lực phanh EBD, giúp xe đạt trạng thái ổn định Một số tên gọi hãng II Cấu tạo hệ thống ESP cấu thành từ phận chính, tín hiệu từ cảm biến gia tốc ngang thân xe,cảm biến tốc độ bánh xe góc đánh lái… thu thập để xác định trạng tháichuyển động thực tế Khi truyền tới vi xử lý điều khiển trung tâm, máy tính so sánh kết với góc quay vơ lăng, từ đưa lệnh điều khiển phanh giảm cơngsuất giúp xe nhanh chóng trở trạng thái theo ý muốn người lái Một số cảm biến quan hệ thống : Cảm biến bướm ga: Giúp nhận diện vị trí bướm ga, từ can thiệp đến việc đóng/mở Cảm biến áp lực phanh: Hỗ trợ tăng/giảm áp lực cách can thiệp đến hệ thống dầu động Cảm biến góc lái: Điều chỉnh hướng di chuyển xe, đo, so sánh góc đánh tay lái hướng di chuyển Cảm biến chân ga: Hệ thống cân điện tử ESP giúp xe cân trường hợp người lái đạp ga với góc lái Cảm biến tỷ lệ lệch ngang thân xe gia tốc: Trong trường hợp bạn đánh lái đột ngột vào góc cua nhanh xe bị kiểm soát Lúc này, cảm biến gia tốc lệch ngang có vai trị đưa thơng tin đến ECU để xử lý III Nguyên lý hoạt động Hệ thống ESP làm việc cách can thiệp vào hệ thống phanh, tác động riêng rẽ nhiều bánh xe cầu trước cầu sau ESP giúp ổn định xe phanh, quay vòng, khởi hành tăng tốc Để tăng cường cho việc điều khiển phanh có hiệu quả, ESP tác động đến động hộp số Hệ thống ESP bao gồm liên kết tích hợp hệ thống chức sau: Hệ thống ABS chống hãm cứng bánh xe phanh, trì khả lái tính ổn định xe lúc giảm tốc Ví dụ: có bánh xe có xu hướng bị hãm cứng (hiện tượng trượt lết bánh xe mặt đường) áp lực phanh bánh kiểm soát Sự kiểm soát điều khiển chấp hành thủy lực Các van điện từ chấp hành điều hòa áp suất phanh qua giai đoạn tăng áp, giữ áp giảm áp Hệ thống ASR (Acceleration Slip Regulator) khắc phục tượng quay trơn bánh xe chủ động khởi hành tăng tốc đột ngột Nó giúp cải thiện tính ổn định xe cách điều chỉnh lực kéo bánh xe chủ động Khi bánh xe chủ động bị quay trơn, cảm biến tốc độ bánh xe gửi tín hiệu đến điều khiển điện tử Bộ điều khiển điện tử điều khiển chấp hành thủy lực cung cấp dầu phanh đến bánh xe p suất phanh điều khiển chế độ tăng áp, giữ áp giảm áp Đồng thời với điều khiển phanh, hệ thống ESP gửi tín hiệu đến hộp điều khiển động cơ, điều khiển đóng bớt vị trí cánh bướm ga lại làm chậm thời điểm đánh lửa để giảm bớt moment xoắn động Hệ thống EBR (Engine Brake Regulation) chống tượng trượt bánh xe chủ động chạy trớn đảm bảo tính ổn định xe Khi xe chạy trớn (ví dụ xuống dốc), cánh bướm ga đóng, có chế độ phanh động Trường hợp lực cản động lớn dẫn đến tượng bánh xe chủ động bị trượt lết Hộp điều khiển ESP nhận biết tượng gửi tín hiệu đến hộp điều khiển động cơ, làm tăng moment xoắn động để giảm trượt bánh xe chủ động Quá trình diễn mà người lái xe không nhận biết ESP khắc phục tượng quay vòng thiếu quay vòng thừa Trong tất tình huống, đảm bảo xe không bị lệch khỏi hướng điều khiển người lái xe Khi có tượng quay vòng thiếu quay vòng thừa (understeering or oversteering) xảy ra, hệ thống ESP nhận biết thông qua cảm biến góc lái cảm biến gia tốc ngang, tự động điều khiển lực phanh xác đến bánh xe tương ứng cầu trước cầu sau để trì hướng chuyển động xe theo điều khiển người lái Hình 5-55a cho thấy xe có xu hướng quay vòng thiếu ESP điều khiển phanh bánh xe sau trái, xe có xu hướng quay vòng thừa (hình 5.55b) ESP điều khiển phanh bánh xe trước phải, nhờ giúp cho xe ổn định quay vòng (a) (b) Hình 5-55: ESP điều khiển phanh chống tượng quay vòng thiếu quay vòng thừa Đồng thời với điều khiển phanh, hệ thống ESP gửi tín hiệu đến hộp điều khiển động cơ, điều khiển giảm bớt momentt xoắn động Nhờ xe đạt tính ổn định cao quay vòng • Ngun tắc điều khiển ESP chia thành trường hợp: Trường hợp 1: Khi xe vào cua tốc độ cao đánh lái non (đánh lái thiếu) Khi xe vào cua tốc độ cao người lái đánh lái non (còn gọi đánh lái thiếu) xe có xu hướng bị văng ngang (đường màu đỏ) khỏi cung đường điều khiển mong muốn (đườngmàu xanh) → gây tượng lật, trượt ngang xe an tồn gây tai nạn Khi xe bắt đầu có xu hướng trượt ngang, cảm biến trượt ngang góc lái xe gửi tín hiệu hộp điều khiển ESP, dựa vào tín hiệu ESP tính tốn đưa tín hiệu điều khiển thực việc chủ động phanh bánh phía đối diện với hướng xe bị trượt (bánh sau bên phải), lực phanh tạo bánh xe có tác dụng tâm quay để tạo mô men bù lại lực trượt ngang giữ cho xe ổn định tiến phía trước theo cung đường mong muốn Trường hợp 2: Khi xe vào cua tốc độ cao đánh lái bị (đánh lái thừa) Tương tự, người lái thực việc đánh lái bị nhiều vào cua gấp dẫn đến tượng xe bị văng đuôi chệch khỏi quỹ đạo cung đường mong muốn Khi hộp điều khiển ESP gửi tín hiệu điều khiển thực việc phanh bánh trước bên lái, lực phanh tạo thành tâm quay (vì bánh bên phải quay bình thường) sinh mô men bù để giữ cho xe cân bằng, ổn định tiến phía trước theo cung đường mong muốn IV Ưu, nhược điểm hệ thống Ưu điểm: ▪ Hệ thống cân điện tử tổng hợp hệ thống: điều khiển chống bó cứng bánh xe phanh ABS, kiểm sốt lực bám tăng tốc xe TCS ▪ Phân phối lực phanh cách hợp lý tới bánh xe điều khiển độ ổn định xe bị văng đuôi, trượt ngang ▪ ESC hoạt động cách tự động phụ thuộc trạng thái xe hoạt động ▪ ESC không làm việc xe vận hành đường ẩm ướt hay băng hoạt động tốt xe tăng tốc, vào cua Nhược điểm: ▪ Hệ thống làm việc phanh phát tiếng kêu “khục khục” ▪ Chi phí giá thành lắp đặt hệ thống cao Nguồn : - https://www.bosch-mobility-solutions.com/en/products-andservices/passenger-cars-and-light-commercial-vehicles/driving-safetysystems/electronic-stability-program/ -https://en.wikipedia.org/wiki/Electronic_stability_control - https://danchoioto.vn/he-thong-can-bang-dien-tu-esp/ - https://www.youtube.com/watch?v=JQv1DZltlvs&t=493s - https://www.youtube.com/watch?v=B4W7_6UpH0A&t=8s Thầy quét mã QR vào link ... Phần : Hệ thống cân điện tử ( ESP – Electronic Stability program ) Nội dung : Khái quát hệ thống Cấu tạo Nguyên lý hoạt động Ưu nhược điểm I Khái quát hệ thống Khái niệm Hệ thống cân điện tử (Electronic... bình thường) sinh mô men bù để giữ cho xe cân bằng, ổn định tiến phía trước theo cung đường mong muốn IV Ưu, nhược điểm hệ thống Ưu điểm: ▪ Hệ thống cân điện tử tổng hợp hệ thống: điều khiển chống... xuất Bosch Hệ thống trang bị cảm biến bánh xe với số 50 lần giây Năm 1996,Mercedes-Benz bắt đầu ứng dụng công nghệ lên mẫu xe lấy tên ESP Mẫu xe Mercedes-Benz lắp đặt hệ thống cân điện tử S600 Điểm