F φt = φtq Zb
BÀI 3: HỆ THỐNG ỔN ĐỊNH ÔTÔ BẰNG ĐIỆN TỬ ESP Gi ới thiệu:
Ô tô ngày nay được trang bị nhiều hệ thống nhằm tăng tính tiện nghi của ô tô. Đểđảm bảo tính năng an toàn khi xe vào cua các hãng sản xuất ô tô này nay trang bị hệ thống cân bằng điện tử trên xe.
Mục tiêu:
- Trình bày được các quá trình điều khiển ESP.
- Mô tả được cấu tạo, nguyên lý làm việc của các chi tiết trong hệ thống ESP
- Phân tích được mối quan hệ giữa các tín hiệu đầu vào và các tín hiệu điều khiển hệ thống ESP.
- Ứng dụng kiến thức vào thực tế làm việc tại các công ty, xí nghệp ô tô.
Nội dung chính:
3.1. Khái quát chung
Hình 3.1 Khi xe vào đường cua
Hệ thống cân bằng điện tử trên xe ô tô 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.
Hình 3.2 Lý thuyết cân bằng xe khi vào cua
3.2 Nguyên lý cơ bản của hệ thống ESP
Hệ thống cân bằng điện từ trên xe ô tô được xem là một trong những hệ thống tổng tận dụng thông tin từ các cảm biến truyền về hệ thống tổng ECU sau đó quyết định sử dụng các chương trình khác như kiểm soát góc lái, hệ thống phân bổ lực phanh điện từ EBD, và hệ thống chống trượt bánh xe DOHC để kiểm soát toàn bộ chiếc xe.
Hình 3.3 Khi xe có cân bằng điện tử
Cứ mỗi 1 giây, các hệ thống cảm biển sẽ hoạt động trên 30 lần để kiểm tra độ trượt và độ xoay của bánh xe để quyết định lực phanh và vị trí phanh của các bánh khác nhau nhằm đảm báo góc lái của xe đúng với ý định của người lái. Đồng thời trong lúc đó, hệ thống ECU sẽ can thiệp vào bướm ga giúp xe giảm tốc độ giúp xe tránh bị văng khỏi quỹ đạo. Hệ thống cân bằng điện tử trên xe ô tô tác động lên hệ thống ABS
ABS là hệ thống chống bó cứng phanh giúp xe vào cua hoặc tránh chướng ngại vật đồng thời hãm phanh mà không bị trượt bánh. Theo đó, hệ thống cân bằng điện tử trên xe ô tô có tác động trực tiếp đến hệ thống chống bó cứng phanh ABS
Hình 3.4 Khi xe có trang bị ABS
Để thực hiện được tác vụ này, hệ thống tổng ECU sẽ kiểm xoát áp lực phanh trên mỗi bánh, nếu cảm biển phát hiện bánh nào bị trượt thị hệ thống sẽ giảm áp trực tiếp bánh đó và tăng áp các bánh khác.
Hệ thống cân bằng điện tử trên xe ô tô tác động lên ASR
Không chỉđối với trường hợp phanh khẩn cấp, hệ thống cân bằng điện tử còn tận dụng hệ thống các cảm biến và hệ thống phanh ASR để chống trượt bánh khi xe tăng ga độ ngột làm trượt bánh. Trong trường hợp bánh xe đột ngột mất kiểm soát do tăng ga đột ngột, hệ thống Cân bằng điện tử sẽ can thiệp vào ga bướm vào hộp số để giảm tốc độ momen xoắn để bánh xe không quay trơn một cách vô ích.
Một trong những ví dụ mà các bạn có thể thấy rỏ nhất và kiểm tra được đó là trên các dòng xe. Với động cơ mạnh mẽ, tuy nhiên nếu các bạn đột ngột tăng tốc bằng cách đạp hết chân ga thì xe cũng không tăng ga đột ngột làm trượt bánh. Thay vào đó, động cơ sẽ bị chậm lại từ 3 đến 5 giây, sau đó xe nhanh chóng tăng ga và bám đường một cách chính xác nhất giúp tài xế không bị mất lái đột ngột. Đó là một trong những tính năng mà chúng ta có thể cảm nhận được Hệ thống cân bằng điện tử trên xe ô tô của chúng ta.
Hình 3.5 Xe co trang bịđiều khiển lực kéo
Ngược lại với trường hợp tăng ga đột ngột, một trường hợp khác cũng được Hệ thống cân bằng điện tử trên xe ô tô tác động vào ga bướm và hộp số để ổn định thân xe và giữ an toàn cho người điều khiển. Trong những trường hợp xe xuống dốc, người dùng thường gài cầu thấp để giới hạn tốc dộ và vòng quay bánh xe thay vì hãm phanh. Trong trường hợp này, nếu địa hinh quá dốc bánh xe sẽ bị trượt và mất kiểm soát, hệ thống VSC sẽ được kích hoạt giúp tăng ga bướm đồng thời hãm phanh để đảm bảo bánh xe không bị trượt nhưng vẫn giữ được tốc độ mong muốn như người lái. Quá trình này được diễn ra tựđộng và người dùng hoàn toàn không biết.
Hình 3.6 Sơ đồ hệ thống EPS của Bosch
Hình 3.7 Sơ đồ hệ thống khối EPS của Bosch
1: Bộ điều khiển ABS
2: Bộđiều khiển thủy lực với bơm nạp 3: Cảm biến áp suất dầu phanh
4: Cảm biến gia tốc ngang 5: Cảm biến trượt ngang 6: nút nhấn chế độ TCS/ EPS 7: Cảm biến góc lái
14: Đèn cảnh báo hệ thống phanh 15: Đèn cảnh báo ABS
16: Đèn cảnh báo TCS/ EPS 17: Bộ quan sát hành vi tài xế
18: Bộ can thiệp điều khiển động cơ
19: Bộ can thiệp điều khiển hộp số tựđộng( chỉ dùng trên xe có hộp số tựđộng) 3.3.1 Hộp điều khiển ABS
Có chức năng nhận tín hiệu từ các cảm biến như cảm biến tốc độ, cảm biếp áp lực dầu phanh…để tiến hành điều khiển bộ chấp hành phanh ABS hoạt động.
Khi bộ điều khiển ABS bị hỏng thì người tài xế chỉ có thể sử dụng hệ thống phanh ở điều kiện tiêu chuẩn, không có ABS, EBS, ESP.
3.3.2 Cảm biến góc lái
- Chuyển tín hiệu góc lái đánh lái đến hộp điều khiển ABS. Góc đánh lái này là +-7200
- Khi tín hiệu cảm biến góc lái bị lỗi, thì tín hiệu từ cảm biến góc lái không có thì hoạt động của hệ thống bị lỗi.
3.3.3 Cảm biến gia tốc ngang
- Xác định thời điểm lực ngang, nguyên nhân gây ra hiện tượng xe bị mất cân bằng
- Khi cảm biến gia tốc ngang bị hỏng, tín hiệu từ cảm biến không có từđó hộp điều khiển không nhận biết được sự mất ổn định do gia tốc ngang nên hệ thống hoạt động bị lỗi. 3.3.4 Cảm biến trượt ngang
- Cảm biến trượt ngang xác định thời điểm moment quay vòng gây ra sự mất ổn định của xe.
- Khi tín hiệu cảm biến bị mất thì hệ thống hoạt động bị lỗi 3.3.5 Cảm biến áp lực dầu phanh
- Gửi tín hiệu áp lực dầu phanh về hộp điều khiển
- Khi tín hiệu cảm biếp áp suất dầu phanh mất thì tín hiệu áp suất dầu phanh không gửi về hộp điều khiển và hoạt động của hệ thống bị lỗi.
3.3.6 Nút nhấn EPS
- Nút nhấn cho phép người tài xế chọn chếđộ EPS hoặc không chọn chếđộ EPS
- Khi nút nhấn bị hỏng thì không thể vô hiệu hóa chức năng EPS và hoạt động của hệ thống bị lỗi.
3.3.7 Cụm bơm thủy lực
- Cụm bơm có chức năng tạo ra áp lực hút cho phần đường ống dầu phanh trên đường hồi.
3.3.8 Cụm bộ chấp hành
- Bộ chấp hành có chức năng điều khiển áp lực dầu phanh đến xi lanh
- Bộ chấp hành điều khiển dầu phanh theo 3 chế độ: tăng áp, giữ áp và giảm áp
Ảnh hưởng hư hỏng: Nếu hoạt động của bộ chấp hành không đúng thì hoạt động của hệ thống hoàn toàn bị vô hiệu hóa.
- a: Van điều khiển - b: van áp suất cao - c: van nạp
- d: van xả
- e: Xi lanh phanh bánh xe - f: Bơm hồi áp
- g: Bơm thủy lực cho điều khiển ổn định lái - h: bộ trợlưc phanh
Khi tăng áp:
Hình 3.9: Sơ đồtrường hợp tăng áp
- Khi hệ thống hoạt động hoạt động, bơm dầu thủy lực sẽ chuyển dầu từ thùng chứa đến mạch dầu phanh. Kết quả à áp lực dầu phanh nhanh tăng lên tại xi lanh phanh bánh xe và mạnh dầu hồi.
- Đường dầu hồi tiếp tục tăng áp lưc dầu phanh Chếđộ giữ:
Hình 3.10: Sơ đồtrường hợp giữa áp
- Van nạp đóng. Van xả đóng lại. Áp suất dầu không thể thoát ra từ xi lanh phanh bánh xe.
Bơm hồi dầu dừng bơm. Chế độ giảm áp:
- Van nạp tiếp tục đóng trong khi van xả mở. Dầu phanh có thể trở về thùng chứa của xi lanh chính.
3.4 Bài thực hành số 3: bảo dưỡng các chi tiết trong hệ thống ESP. Nội dung thực hiện
STT Nội dung thực hiện Yêu cầu Ghi chú
1 Vận hành hoạt động của hệ thống phanh ABS
Cấp nguồn và vận hành đúng yêu cầu kỹ thuật
2 Chẩn đoán mã lỗi hệ thống Kiểm tra được mã lỗi của hệ thống bằng máy chẩn đoán 3 Lập quy trình sửa chữa sau khi có
mã lỗi Lập quy trình thực hiện sửa chữa 4 Tiến hành xóa mã lỗi bằng máy