Chương trình ổn định xe bằng điện tử (Electronic Stability Program - ESP)
là một hệ thống an tồn chủ động cải thiện tính ổn định của xe trong tất cả mọi tình huống chuyển động. Hệ thống này được trang bị trên các xe hiện nay như
Mercedes, BMW…
Hệ thống ESP (hình vẽ) làm việc bằng cách can thiệp vào hệ thống phanh, cĩ thể tác động riêng rẽ trên một hoặc nhiều bánh xe trên cầu trước hoặc cầu sau. ESP giúp ổn định xe khi phanh, khi quay vịng, khi khởi hành và tăng tốc. Để tăng cường cho việc điều khiển phanh cĩ hiệu quả, thì ESP cũng tác động đến cả động cơ và hộp số.
Hình 31. 67. Sơ đồ hệ thống ESP trên xe Mercede
1. Cảm biến tốc độ bánh xe 2. Cụm giắc chẩn đốn
3. Hộp điều khiển điện tử ESP 4. Cơng tắc ESP off
5. Đèn báo ABS 6. Đèn báo ESP
7. Đèn báo EPC 8. Cảm biến gia tốc ngang
9. Hộp điều khiển làm chậm mơ men quay xe 10. Đèn báo lỗi ESP
11. Cảm biến gĩc lái 12. Cơng tắc báo phanh
13. Bơm cung cấp ESP 14. Cơng tắc phanh đỗ xe
15. Cảm biến áp suất xy lanh chính 16. Xy lanh chính
17. Bộ chấp hành thủy lực ESP
Hệ thống ESP bao gồm sự liên kết và tích hợp các hệ thống và chức năng sau:
- Hệ thống ABS chống hãm cứng bánh xe khi phanh, vì vậy duy trì khả năng lái và tính ổn định của xe trong lúc giảm tốc.
Ví dụ: nếu cĩ một bánh xe nào đĩ cĩ xu hướng bị hãm cứng (hiện tượng trượt lết của bánh xe trên mặt đường) thì áp lực phanh trên bánh đĩ sẽ được kiểm sốt. Sự kiểm sốt này được điều khiển bởi bộ chấp hành thủy lực. Các van điện từ
trong bộ chấp hành sẽ điều hịa áp suất phanh qua các giai đoạn tăng áp, giữ áp và giảm áp.
-Hệ thống ASR (Acceleration Slip Regulator) khắc phục hiện tượng quay trơn
của các bánh xe chủ động khi khởi hành và tăng tốc đột ngột. Nĩ cũng giúp cải thiện
tính ổnđịnhcủa xe bằng cách điềuchỉnhlực kéo của các bánh xe chủđộng.
- Khi bánh xe chủ động nào bị quay trơn, cảm biến tốc độ bánh xe sẽ gửi tín hiệu này đến bộ điều khiển điện tử. Bộ điều khiển điện tử sẽ điều khiển bộ chấp hành thủy lực cung cấp dầu phanh đến bánh xe đĩ. Aùp suất phanh cũng được điều khiển ở các chế độ tăng áp, giữ áp và giảm áp.
- Đồng thời với sự điều khiển phanh, hệ thống ESP cũng gửi tín hiệu đến hộp điều khiển động cơ, điều khiển đĩng bớt vị trí cánh bướm ga lại hoặc làm chậm thời điểm đánh lửa để giảm bớt momen xoắn của độngcơ.
Hệ thống EBR (Engine Brake Regulation) chống hiện tượng trượt của các bánh xe chủ động khi chạy trớn và đảm bảo tính ổn định của xe.
Khi xe chạy trớn (ví dụ xuống dốc), cánh bướm ga đĩng, sẽ cĩ chế độ phanh bằng động cơ. Trường hợp lực cản của động cơ quá lớn sẽ dẫn đến hiện tượng các bánh xe chủ động bị trượt lết. Hộp điều khiển ESP nhận biết hiện tượng này và gửi tín hiệu đến hộp điều khiển động cơ, làm tăng moment xoắn động cơ để giảm sự trượt ở các bánh xe chủ động. Quá trình này diễn ra mà người lái xe
khơng nhận biếtđược.
ESP khắc phục hiện tượng quay vịng thiếu hoặc quay vịng thừa. Trong tất cả mọi tình huống, nĩ đảm bảo rằng xe khơng bị lệch ra khỏi hướng điều khiển của người lái xe.
Hình 31. 68. ESP điều khiển hệ thống phanh chống hiện tượng quy vịng thiếu hoặc thừa
Khi cĩ hiện tượng quay vịng thiếu hoặc quay vịng thừa (understeering oroversteering) xảy ra, hệ thống ESP sẽ nhận biết thơng qua các cảm biến gĩc lái và cảm biến gia tốc ngang, tự động điều khiển một lực phanh chính xác đến
các bánh xe tương ứng ở cầu trước hoặc cầu sau để duy trì hướng chuyển động của xe theo sự điều khiển của người lái. Hình (a) cho thấy khi xe cĩ xu hướng
hướng quay vịng thừa (hình b) thì ESP điều khiển phanh bánh xe trước phải, nhờ vậy giúp cho xe ổn định khi quay vịng.
Đồng thời với sự điều khiển phanh, hệ thống ESP cũng gửi tín hiệu đến hộp điều khiển động cơ, điều khiển giảm bớt momen xoắn của động cơ. Nhờ vậy xe đạt được tính ổn định cao khi quay vịng.