LÝ THUYẾT VỀ QUAY VÒNG VÀ ỔN ĐỊNH QUAY VÒNG CỦA XE Ô TÔ DU LỊCH
Đặc tính quay vòng
Khả năng điều khiển quỹ đạo chuyển động của xe ô tô phụ thuộc vào sự tác động của người lái lên vô lăng Trong suốt quá trình di chuyển, việc quay vô lăng cho phép người lái thay đổi hướng đi của xe theo ý muốn Do đó, nghiên cứu về khả năng này là rất cần thiết để hiểu rõ hơn về cách thức điều khiển ô tô hiệu quả.
Khi ô tô quay vòng, giả định rằng bánh xe không bị biến dạng hay trượt ngang, điều này chỉ đúng khi xe di chuyển với tốc độ rất chậm và bán kính quay vòng lớn Trong trường hợp này, lực ly tâm có ảnh hưởng đáng kể đến quá trình quay vòng của ô tô.
Để thực hiện quay vòng đúng cách, các bánh xe cần lăn trên các vòng tròn đồng tâm, được gọi là tâm quay vòng lý thuyết, với bán kính quay vòng lý thuyết là R0 Để đạt được điều này, hai bánh xe dẫn hướng phải quay với hai góc khác nhau, cụ thể là βn và βt.
B –Chiều rộng cơ sở của xe.
L – Chiều dài cơ sở của xe.
Trong thực tế, để duy trì hai bánh xe dẫn hướng quay với hai góc khác nhau thì người ta phải sử dụng hình thang lái.
Hình 7:Ảnh hưởng của góc βn và βt.
Trong trường hợp đơn giản ta có thể coi sự khác biệt của βn và βt là không lớn và βn
=βt=β Khi đó ta có thể sử dụng model một vết.
Khi thực hiện quay vòng với vận tốc lớn, lực ly tâm trở nên mạnh mẽ, dẫn đến hiện tượng biến dạng ngang của các bánh xe và trượt ngang Điều này tạo ra các góc lệch hướng α1 và α2 ở hai cầu, ảnh hưởng đến quỹ đạo quay vòng thực tế, khiến nó khác biệt so với quỹ đạo quay vòng lý thuyết.
Hình 9:Quay vòng thực tế.
Giả sử tại cầu trước, vector tốc độ v1 lệch một góc α1, và tại cầu sau, vector tốc độ v2 lệch một góc α2 Khi đó, tâm quay có thể được xác định bằng cách kẻ hai đường vuông góc với v1 và v2.
Sự xuất hiện của hai góc α1 và α2 dẫn đến sự thay đổi của tâm quay vòng thực tế O và bán kính quay vòng thực tế R so với lý thuyết Điều này cũng đồng nghĩa với việc quỹ đạo quay vòng thực tế sẽ khác biệt so với quỹ đạo lý thuyết.
R=L/(tanβ+α2-α1) Bán kính quay vòng thực tế cũng chịu ảnh hưởng của góc lệch hướng.
Phương trình này mô tả tính chất quay vòng của ô tô, bao gồm cả yếu tố độ biến dạng ngang tại các bánh xe Có ba trường hợp có thể xảy ra trong quá trình này.
Nếu α1=α2, thì R=R0, cho thấy xe có tính chất quay vòng trung tính, tức là quay vòng định mức Trong trường hợp này, bán kính quay vòng thực tế sẽ bằng bán kính quay vòng lý thuyết, và xe sẽ quay vòng theo đúng quỹ đạo cong của đường.
Hình 10: Quay vòng trung tính.
Mặc dù bán kính quay vòng thực tế bằng với bán kính quay vòng lý thuyết nhưng tâm quay khác nhau dẫn đến quỹ đạo thay đổi.
Trường hợp α1 = α2 rất khó xảy ra, mặc dù quỹ đạo có thay đổi nhưng mà ảnh hưởng không nhiều.
Khi ô tô di chuyển thẳng với góc β = 0, nếu có lực ngang Y và hai góc lái α1 = α2, xe sẽ chuyển động độc lập Người lái có thể điều chỉnh vô lăng để duy trì hướng di chuyển của xe.
Nếu α1> α2 (góc lệch hướng cầu trước lớn hơn góc lệch hướng cầu sau) suy ra R > R0:
Xe có tính chất quay vòng thiếu Lúc này bán kính quay vòng thực tế lớn hơn bán kính quay vòng lý thuyết.
Trường hợp này phải đánh thêm vô lăng là thuận với phản ứng của người lái và về cơ bản là chấp nhận được.
Khi chuyển động thẳng nếu gặp gió ngang Y và α1 > α2.
Hình 12: Ảnh hưởng của lực li tâm và trượt ngang đến quay vòng thiếu.
Khi ô tô quay vòng, tâm quay nằm ở phía đối diện với lực Y, dẫn đến lực ly tâm tác động ngược chiều với lực Y, từ đó triệt tiêu ảnh hưởng của lực này Kết quả là ô tô duy trì hướng chuyển động thẳng, cho thấy α1 lớn hơn α2 là điều chấp nhận được.
Nếu α1 < α2, điều này dẫn đến R0 > R, cho thấy xe có tính chất quay vòng thừa Khi đó, bán kính quay vòng thực tế của ô tô sẽ nhỏ hơn bán kính quay vòng lý thuyết Để đảm bảo xe quay đúng theo quỹ đạo cong của đường, người lái cần giảm góc quay của vô lăng, giúp hai bán kính trở nên bằng nhau.
Khi ô tô di chuyển thẳng gặp gió ngang với α1 < α2, ô tô sẽ quay vòng với tâm quay nằm cùng phía với lực Y Lực ly tâm cũng hướng cùng chiều với lực ngang Y, dẫn đến sự cộng hưởng giữa hai lực này, khiến ô tô không thể duy trì chuyển động thẳng.
Hình 14: Ảnh hưởng của lực ngang và lực li tâm đến quay vòng thừa.
Qua phân tích chuyển động của ba loại xe có tính chất quay vòng khác nhau, chúng ta nhận thấy rằng xe có tính chất quay vòng thừa khi có lực ngang tác động sẽ mất khả năng di chuyển thẳng ổn định Nếu người lái thiếu kinh nghiệm và không xử lý đúng chiều quay của vô lăng, xe có thể dễ dàng bị lật, gây nguy hiểm.
1.2.4Các yếu tố ảnh hưởng đến quay vòng ô tô.
Góc lệch hướng thông qua việc điều khiển ba lực X, Y, Z.
X: Phản lực tiếp tuyến, điều khiển được.
Y: Lực ngang Y, hơi khó điều khiển được.
Hiện nay, xu hướng là tăng góc α1 và giảm góc α2 để hạn chế tình trạng quay vòng thừa và thiếu Do đó, việc điều khiển góc α cần tập trung vào các yếu tố X, Y, Z, trong đó lực X là yếu tố chính được chú trọng.
Fk là lực kéo tiếp tuyến.
Mà lực kéo tiếp tuyến có thể điều chỉnh thông qua việc bổ sung lực phanh, và lực phanh bổ sung này sẽ triệt tiêu với lực phanh đã có trong công thức.
NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP LÍ THUYẾT ĐỂ KIỂM SOÁT SỰ ỔN ĐỊNH CỦA XE KHI QUAY VÒNG
Khái quát về hệ thống ESC
2.1.1 Lịch sử hình thành và phát triển.
Hệ thống ESC (Electronic Stability Control) là một trong những công nghệ an toàn quan trọng trên ô tô hiện đại, được phát triển lần đầu bởi một kỹ sư người Đức Mercedes-Benz và BMW là hai hãng xe đầu tiên áp dụng hệ thống này vào năm 1995 ESC đã được giới thiệu tại hội triển lãm ô tô Mỹ và nhanh chóng trở nên phổ biến, được công nhận bởi hiệp hội kỹ sư ô tô Mỹ, mặc dù còn có nhiều tên gọi khác nhau tùy theo từng nhà sản xuất.
Hệ thống ESC (Electronic Stability Control) vẫn còn mới mẻ tại Việt Nam nhưng đã trở nên quen thuộc trên toàn cầu trong ngành công nghiệp ô tô Tại Đức, ESC là tiêu chuẩn cho hơn 40% xe khách từ năm 2006 và là tùy chọn cho 15% các loại xe khác Tất cả các mẫu xe của Audi, BMW, Infiniti, Mercedes-Benz và Porsche đều trang bị ESC, trong khi tám hãng xe khác như Cadillac, Jaguar, Range Rover, Lexus, Mini, Toyota, Volvo và Volkswagen cũng cung cấp tính năng này trên các mẫu xe của họ.
Theo các số liệu điều tra, xe được trang bị bộ điều khiển ESC (Electronic Stability Control) hay ESP (Electronic Stability Program) có thể giảm tới 43% nguy cơ tai nạn Hiện nay, khoảng 70% xe thể thao đa dụng (SUV) và 40% xe du lịch bán tại Mỹ được trang bị công nghệ ESC.
Hiện nay, hệ thống ổn định điện tử được biết đến với nhiều tên gọi khác nhau như ESC (Electronic Stability Control) và ESP (Electronic Stability Program), tùy thuộc vào từng hãng sản xuất.
Audi: Electronic Stabilization Program – ESP.
Chevrolet: Stabilitrak (Except Corvette – Active Handling).
Chrysler: Electronic Stability Program – ESP.
Fiat: Electronic Stability Program – ESP.
Ford: Advancetrac and Interactive Vehicle Dynamics.
Huyndai: Electronic Stability Program – ESP.
Honda: Electronic Stability Control – ESC and Vehicle Stability Assist – VSA.
Ifiniti: Vehicle Dynamic Control – VDC.
Jaguar: Dynamic Stability Control – DSC.
Jeep: Electronic Stability Program – ESP.
Lexus: Vehicle Stability Control – VSC and Traction Control (TRAC) Systems.
Mazda: Dynamic Stability Control – DSC.
Mercedes: Electronic Stability Program – ESP.
Nissan: Vehicle Dynamic Control – VDC.
Porsche: Porsche Stability Management – PSM.
Suzuki: Vehicle Stability Control – VSC.
Toyota: Vehicle Dynamics Integrated Management – VDIM with Vehicle
Hình 15:Xe bị lật, một trong những tai nạn nghiêm trọng nhất của ô tô.
Hệ thống ESC hoạt động dựa trên hai công nghệ chính là ABS (hệ thống chống bó cứng phanh) và TCS (hệ thống điều khiển lực kéo) ABS sử dụng cảm biến để phát hiện tình huống khi bánh xe mất độ bám đường trong quá trình phanh gấp, từ đó tự động nhấn phanh nhiều lần để duy trì độ bám đường cần thiết, giúp người lái giữ được sự ổn định của tay lái.
Hệ thống ESC sẽ can thiệp ngay lập tức khi phát hiện sự khác biệt vượt quá giới hạn cho phép, bằng cách tác động vào hệ thống phanh hoặc giảm cường độ làm việc của động cơ Thông qua cơ cấu điều khiển thủy lực và hệ thống máy tính điện tử, ESC có khả năng phanh riêng lẻ từng bánh xe, tạo ra mô-men tại trọng tâm của phương tiện Nhờ đó, hệ thống giúp duy trì hướng đi ổn định cho xe, ngăn chặn sự chệch hướng đột ngột và nhanh chóng thiết lập lại chế độ làm việc phù hợp cho động cơ.
2.1.2Hệ thống cân bằng điện tử ESC.
Một chiếc xe có thể gặp phải các yêu cầu lái nặng và thay đổi trọng lượng không đồng đều, dẫn đến sự không ổn định Khi xe trở nên không ổn định, nó có thể mất khả năng phản hồi với các thao tác của người lái, gây ra hiện tượng trượt hoặc quay vòng.
Để duy trì sự ổn định khi vào cua, hệ thống ESC bao gồm các thành phần chính giúp phát hiện ý định của người lái và phản ứng của xe.
Mong muốn của người lái xe là điều quan trọng trong việc điều khiển phương tiện Hướng lái xe phản ánh ý định của người lái, trong khi phản ứng của chiếc xe cho thấy cách nó di chuyển theo hướng mà người lái mong muốn Việc hiểu rõ mong muốn và phản ứng của xe giúp cải thiện an toàn và hiệu quả khi tham gia giao thông.
Khi xe di chuyển, hệ thống ESC sẽ theo dõi ý định của người lái xe và phản ứng của xe.
Nó so sánh cả hai và quyết định xem chiếc xe có phản ứng đúng với ý định của người lái xe hay không
Hệ thống thu được câu trả lời cho câu hỏi đầu tiên từ cảm biến góc lái (1) và cảm biến tốc độ ở các bánh xe (2).
Câu trả lời cho câu hỏi thứ hai được cung cấp bằng cách đo tốc độ quay vòng (3) và gia tốc bên (4).
Khi thông tin nhận được đưa ra hai câu trả lời khác nhau cho câu hỏi a và b, hệ thống ESC sẽ giả định rằng có thể xảy ra tình huống bất lợi, do đó, sự can thiệp là cần thiết Hệ thống này sẽ can thiệp bằng cách phanh một hoặc nhiều bánh xe nhằm duy trì sự ổn định cho xe.
Nếu a và b khác nhau thì có thể biểu hiện trong hai trạng thái quay vòng khác nhau của xe đó là quay vòng thừa và quay vòng thiếu.
Một tình huống quay vòng thiếu xảy ra khi một hoặc cả hai bánh xe phía trước trượt, dẫn đến việc xe phản ứng chậm hoặc không phản ứng với các thao tác điều khiển, gây ra tình trạng trượt phía trước.
Một ví dụ về quay vòng thiếu là khi chiếc xe rẽ trái với mục tiêu dừng ở vị trí A, nhưng do quay vòng không đủ, nó đã trượt về phía trước và dừng lại ở vị trí B.
Hình 18: ESC hoạt trong trường hợp quay vòng thiếu.
Các đường màu xanh lam đại diện cho trạng thái của xe trước sự can thiệp ESC, đường màu đỏ biểu diễn sau can thiệp ESC
Các vòng tròn kéo cho bánh xe phía trước chỉ ra rằng chiếc xe đang yêu cầu lực nhiều hơn là có sẵn.
Hệ thống ESC cảm nhận rằng chiếc xe không quay sang bên trái nhiều như người lái xe muốn
Hệ thống ESC cung cấp tùy chọn cho phanh hoặc bánh xe phía trước bên trái hoặc bánh sau bên trái, nhằm tạo ra yêu cầu chống ngược chiều kim đồng hồ bổ sung.
Bánh xe phía trước bên trái đang ở tình trạng gần trượt, và việc áp dụng một lực lượng lớn hơn sẽ chỉ làm tình hình xấu đi Để khắc phục, hệ thống ESC đã chọn bánh xe phía sau bên trái để thực hiện phanh và ổn định xe.
Tình huống quá mức xảy ra khi một hoặc nhiều bánh xe phía sau trượt, dẫn đến việc phần sau của xe bị bung ra và làm cho việc điều khiển đầu xe trở nên khó khăn Một ví dụ về hiện tượng này là khi chiếc xe đang rẽ trái để đến vị trí A nhưng không kiểm soát được hướng đi.
Hình 20:ESC hoạt trong trường hợp quay vòng thừa.
Các đường màu xanh dương biểu thị trạng thái của xe trước sự can thiệp ESC, được biểu diễn bằng đường màu đỏ
Các vòng tròn kéo cho bánh sau cho biết rằng xe đang yêu cầu nhiều lực hơn là có sẵn.
Hệ thống ESC cảm nhận rằng chiếc xe đang quay sang bên trái nhiều hơn người lái xe muốn
Một số trường hợp điển hình
2.2.1Trường hợp 1 (quay vòng thừa).
Một chiếc xe đang di chuyển với tốc độ từ 60 đến 65 km/h trên đoạn đường cong bên phải, trong khi người lái xe phải đối mặt với một chiếc xe ngược chiều chạy giữa tim đường.
Người lái xe đã rẽ trái để tránh va chạm trực diện, khiến bánh xe bên trái vượt qua làn đường chính và vào làn phụ Chiếc xe đã quay vòng theo chiều kim đồng hồ, di chuyển qua cả hai làn đường và băng qua làn lân cận cùng với bờ cỏ.
Phía sau bên trái của chiếc xe đã va chạm với một cây cách bờ đường 2,5 mét Các điều kiện môi trường tại vị trí tai nạn được mô tả trong hình bên dưới.
Thời tiết Trời tiết tốt Ánh sáng Ban ngày
Loại đường Cao tốc nông thôn , đường khô, 2 chiều
Hình 22:Điều kiện khi xảy ra tai nạn trường hợp 1.
Hình 23: Mô tả diễn ra sự cố trường hợp 1.
1.Mong muốn của người lái xe.
Người lái xe muốn rẽ trái để tránh va chạm với xe đi ngược chiều, sau đó sẽ điều chỉnh tay lái sang phải để trở lại làn đường và tiếp tục hành trình Hình ảnh dưới đây minh họa rõ hơn về mong muốn này của người lái xe.
Hình 24: Mô tả mong muốn của người lái trường hợp 1.
Tại vị trí A người lái xe đánh lái sang trái để tránh chiếc xe.
Tại vị trí B người lái xe đánh lái sang phải để trở lại làn đường ban đầu.
2.Phản ứng của chiếc xe.
Khi người lái xe đánh lái sang trái chiếc xe đi ra khỏi làn đường chính và hai bánh trái bị ra ngoài làn đường chính.
Người lái xe đã đánh lái sang phải để trở lại làn đường, nhưng đã xảy ra tình trạng quá tải do sự dịch chuyển tải trọng của xe, dẫn đến hiện tượng quay vòng thừa.
3.Các can thiệp của ESC.
Hình 25: Can thiệp của ESC trong trường hợp 1.
Khi người lái xe chuyển hướng sang bên trái trước điểm A, hệ thống ESC sẽ kích hoạt phanh cho cả hai bánh bên trái, giúp xe di chuyển sang trái nhanh hơn và đồng thời giảm tốc độ xe một cách hiệu quả.
Hình 25.1: Can thiệp của ESC trong trường hợp 1.
Khi người lái xe đánh lái ngược về bên phải (điểm A), có khả năng xảy ra tình trạng quá tải gây quay vòng.
Hệ thống ESC giúp điều chỉnh lực phanh, với phanh bánh trước bên trái mạnh hơn và nhẹ hơn ở bánh sau bên trái Khi bánh xe ra khỏi làn đường chính và vào đường lân cận, hệ số ma sát giảm, dẫn đến tăng độ trượt.
Hình 25.2: Can thiệp của ESC trong trường hợp 1.
Người lái xe đánh lái sang trái để đưa xe trở lại làn đường bên trái (điểm B) Khi trọng lượng xe dịch chuyển, có khả năng xảy ra tình trạng quá mức gây quay vòng theo hướng khác Hệ thống ESP phản ứng bằng cách phanh mạnh bánh xe phía trước bên phải và bánh xe phía sau bên phải với lực yếu hơn.
Hình 25.3: Can thiệp của ESC trong trường hợp 1.
2.2.2Trường hợp 2 (quay vòng thừa).
Trạng thái: Một chiếc xe đang đi xuống một đoạn đường hẹp với tốc độ vượt quá
130 km / h Khi chiếc xe đi qua đỉnh của một cái đồi, người lái xe đã phải đối mặt với một chiếc xe tải nằm giữa đường xe.
Chiếc xe tải di chuyển ngược chiều với tốc độ 15 km/h, trong khi tài xế cố gắng rẽ trái để nhường đường cho xe khác.
Người lái xe phanh gấp và rẽ phải, khiến chiếc xe quay vòng theo chiều kim đồng hồ trên đường cao tốc Xe đã lên bờ bên phải, gần như va chạm với phía trước của xe tải.
Góc phía trước bên trái của chiếc xe đã va chạm với một cái cây lớn, cách đường cao tốc 4,5 m Hình 26 minh họa các điều kiện môi trường tại vị trí xảy ra tai nạn.
Thời tiết Trời tiết tốt Ánh sáng Ban ngày
Loại đường Cao tốc nông thôn, đường khô, 2 chiều
Hình 26: Điều kiện khi xảy ra tai nạn trường hợp 2.
Hình 27: Mô tả diễn ra sự cố trường hợp 2.
1.Mong muốn của người lái xe.
Người lái xe phanh xe và quay sang phải để tránh xe tải và sau đó đánh lái sang trái để trở lại làn đường ban đầu.
Tại vị trí A người lái xe đánh lái sang phải để tránh chiếc xe.
Tại vị trí B người lái xe đánh lái sang trái để trở lại làn đường ban đầu.
Hình 28: Mô tả mong muốn của lái xe trong trường hợp 2.
2.Phản ứng của chiếc xe.
Khi lái xe phanh và rẽ phải, xe quay theo chiều kim đồng hồ trên đường cao tốc, sau đó lao lên bờ bên phải Kết quả là góc phía trước bên trái của xe va chạm với một cái cây lớn cách đường cao tốc 4,5 m.
3.Các can thiệp của ESC.
Hình 29: Can thiệp của ESC trong trường hợp 2. Điểm A:
Khi người lái xe đánh lái sang phải tại điểm A, hệ thống ESP sẽ phanh bánh trước bên phải và giới hạn số lượng phanh, ưu tiên cho bánh xe bên phải, đặc biệt là ở phía trước Điều này giúp ngăn ngừa tình trạng quay vòng thừa, đảm bảo sự ổn định và an toàn cho xe.
Hình 29.1: Can thiệp của ESC trong trường hợp 2.
Người lái xe điều khiển xe trở lại bên phải (điểm B), có nguy cơ xảy ra tình trạng quá tải Hệ thống ESP tự động tăng cường phanh cho bánh trước bên phải, nhằm duy trì hiệu quả phanh tối đa và đảm bảo sự ổn định trong quá trình lái xe.
Hình 29.2: Can thiệp của ESC trong trường hợp 2.
2.2.3Trường hợp 3( quay vòng thừa).
Một chiếc xe di chuyển với tốc độ 85 km/h đã thực hiện một khúc cua trái với tốc độ 55 km/h Trong quá trình cua, bánh xe bên phải của xe đã vượt qua tim đường, trong khi xe đối diện đã đi vào làn bên trái và không được che chắn ở góc phía trước bên trái, dẫn đến việc cắt vào một cây lớn ba mét cách phía nam của đường xe Hình 30 cung cấp thông tin về các điều kiện môi trường tại vị trí xảy ra tai nạn.
Thời tiết Trời tiết tốt Ánh sáng Buổi tối
Loại đường Đường quốc lộ, nhiều làn, đường khô
Hình 30: Điều kiện khi xảy ra tai nạn trường hợp 3.
Hình 31: Mô tả diễn ra sự cố trường hợp 3.
1 Mong muốn của lái xe.
NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG KIỂM SOÁT ỔN ĐỊNH ESC TRÊN XE
Khái quát cấu tạo các hệ thống ổn định chính trên xe Audi A6
Hình 46:Các hệ thống ổn định chính trên xe Audi A6.
1.Bộ điều khiển ABS 2 Bơm nạp.
3.Phanh 4 Cảm biến áp suất phanh.
5.Cảm biến gia tốc dọc 6 Cảm biến góc lái.
7.Cảm biến tốc độ bánh xe.8.Cảm biến góc xoay xe.
9.Cảm biến gia tốc bên 10.Bộ phận thủy lực
Những hệ thống ổn định chính trên Audi A6
Hình 47: Những hệ thống ổn định chính trên Audi A6.
Hình 48:Nguyên lí hoạt động.
1 Bộ điều khiển ABS với EDL/TCS/ESP.
2 Bộ phận thủy lực bơm nạp.
3 Cảm biến áp lực phanh.
4 Cảm biến gia tốc bên.
5 Cảm biến góc xoay xe.
6 Nút điều khiển TCS/ESP.
9-12.Cảm biến tốc độ bánh xe.
14 Đèn cảnh báo hệ thống phanh.
15 Đèn cảnh báo hệ thống ABS.
16 Đèn cảnh báo hệ thống TCS/ESP.
Các cảm biến tốc độ(speed sensor) nhận dòng dữ liệu liên tục về tốc độ cho mỗi bánh xe
Cảm biến góc lái(The steering angle sensor) là cảm biến duy nhất cung cấp dữ liệu trực tiếp qua CANbus tới thiết bị điều khiển
Bộ điều khiển tính toán hướng lái mong muốn và hiệu suất xử lý yêu cầu của xe từ cả hai bộ thông tin
Cảm biến gia tốc bên sẽ thông báo cho thiết bị điều khiển khi xe bị nghiêng sang một bên, trong khi cảm biến tốc độ quay vòng sẽ cảnh báo khi xe bắt đầu trượt Thiết bị điều khiển sử dụng hai nguồn thông tin này để tính toán trạng thái thực tế của xe.
Nếu giá trị lý thuyết và giá trị thực tế không khớp, ESP sẽ thực hiện các phép tính can thiệp khắc phục.
Bánh xe để phanh hoặc tăng tốc và đến mức độ nào.
Mô-men xoắn động cơ bị giảm và liệu bộ điều khiển hộp số có được kích hoạt hay không.
Hệ thống sau đó kiểm tra xem liệu sự can thiệp có thành công từ dữ liệu mà nó nhận được từ cảm biến.
Nếu đúng, ESP kết thúc can thiệp và tiếp tục theo dõi các đặc tính xử lý của xe.
Nếu sai, chu trình can thiệp được lặp lại Khi can thiệp khắc phục đang diễn ra, tín hiệu cho người lái xe bằng đèn ESP nhấp nháy.
3.2.1 ABS bộ điều khiển vớiEDL / TCS / ESP J104.
Hình 49:ABS bộ điều khiển với EDL / TCS / ESP J104.
Bộ điều khiển ABS bao gồm một máy vi tính hiệu năng cao.
Hệ thống được thiết kế với hai đơn vị xử lý để đảm bảo an toàn tối ưu, kèm theo thiết bị giám sát điện áp độc lập và giao diện chẩn đoán hiệu quả.
Hai đơn vị xử lý sử dụng phần mềm giống nhau để xử lý thông tin và giám sát lẫn nhau.
Thiết bị điều khiển J104 có được nguồn điện thông qua kết nối dương với bảng điều khiển. Ảnh hưởng khi không hoạt động:
Khi không chắc chắn về sự cố của thiết bị điều khiển, người lái xe nên sử dụng hệ thống phanh tiêu chuẩn mà không có các tính năng như ABS, EBS, TCS và ESP.
Chẩn đoán: các lỗi sau được phát hiện thiết bị điều khiển bị lỗi lỗi cung cấp điện.
Cảm biến góc lái G85:Được gắn trên cột lái giữa công tắc cột lái và tay lái Vòng định tâm có vòng trượt cho túi khí.
Tín hiệu từ góc khóa tay lái được gửi đến thiết bị điều khiển ABS thông qua EDL, TCS và ESP Góc ± 720 ° tương ứng với bốn lượt đánh lái hoàn toàn của vô-lăng.
Hình 51: Cảm biến góc lái G85.
Cảm biến G85 là thành phần độc nhất của hệ thống ESP, có khả năng truyền tải thông tin trực tiếp qua CANbus đến bộ điều khiển Khi bật thiết bị đánh lửa, cảm biến sẽ khởi động ngay khi tay lái xoay qua góc 4,5 ° Nếu cảm biến không hoạt động, sẽ gây ra những ảnh hưởng tiêu cực đến hệ thống điều khiển.
Nếu không có thông tin được cung cấp bởi cảm biến góc lái, ESP sẽ không thể xác định hướng đi mong muốn.
Chẩn đoán: không có thông tin liên lạc
- Tín hiệu không chính xác.
Góc được đo bằng nguyên tắc của rào cản ánh sáng.
Các thành phần cơ bản là:
Bộ đếm (e) cho các vòng quay đầy đủ của đĩa mã hóa bao gồm hai vòng: vòng tuyệt đối và vòng gia tăng Hai vòng này được quét bởi hai cảm biến, đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong quá trình đo lường.
Để đơn giản hóa việc thiết lập, chúng ta có thể sắp xếp một mẫu lỗ gia tăng và một mẫu lỗ tuyệt đối cạnh nhau, với nguồn sáng được đặt ở giữa Các cảm biến quang học được đặt bên ngoài, và khi ánh sáng va chạm vào một cảm biến qua khoảng cách, nó sẽ tạo ra một điện áp tín hiệu Nếu nguồn sáng bị che phủ, điện áp tín hiệu sẽ bị hỏng.
Việc di chuyển các mẫu lỗ tạo ra hai dãy điện áp khác nhau, trong đó cảm biến gia tăng cung cấp tín hiệu đồng nhất nhờ vào các khoảng trống đều đặn Ngược lại, cảm biến tuyệt đối tạo ra tín hiệu không đều do ánh sáng truyền qua các khoảng trống không đồng nhất về thời gian Bằng cách so sánh hai tín hiệu này, hệ thống có thể xác định khoảng cách mà mẫu lỗ đã di chuyển, trong khi phần tuyệt đối xác định điểm khởi đầu của chuyển động.
3.2.3Cảm biến gia tốc bên G200:
Cảm biến này rất nhạy cảm với hư hỏng
Cảm biến được lắp đặt gần trọng tâm của xe để tối ưu hóa hiệu suất, chính vì vậy nó được đặt ở chân dưới ghế lái xe.
G200 xác định và ở mức độ nào đó thì lực bên là nguyên nhân gây mất phương hướng.
Hình 53: Cảm biến gia tốc bênG200.
Cảm biến gia tốc bên được kết nối với thiết bị điều khiển J104 bằng ba dây. Ảnh hưởng khi không hoạt động:
Thiếu phép đo gia tốc bên, việc tính toán trạng thái vận hành thực tế của phương tiện trong thiết bị điều khiển trở nên không khả thi, dẫn đến việc hệ thống ESP không thể hoạt động hiệu quả.
Xác định liệu mạch mở có xảy ra hay không, hoặc ngắn mạch hay không.
Xác định xem cảm biến có bị lỗi hay không.
Cảm biến gia tốc bên được thiết kế với các thành phần cơ bản bao gồm một nam châm vĩnh cửu, một lò xo, một tấm van điều tiết và một cảm biến Hall.
Hệ thống từ tính bao gồm nam châm vĩnh cửu, lò xo và van điều tiết Nam châm được gắn chắc chắn với lò xo, cho phép nó dao động qua lại trên bề mặt của van điều tiết.
Khi xe tăng tốc bên, nam châm vĩnh cửu theo dõi chuyển động này với một khoảng thời gian trễ do quán tính của nó Kết quả là, tấm van điều tiết và toàn bộ xe di chuyển ra bên dưới nam châm vĩnh cửu, vốn vẫn ở trạng thái nghỉ ban đầu.
Chuyển động này tạo ra dòng điện xoáy trong tấm van điều tiết, dẫn đến việc hình thành một trường đối lập từ trường của nam châm vĩnh cửu.
Sức mạnh của từ trường tổng thể bị giảm theo cách này Điều này làm cho điện áp Hall (V) thay đổi
Sự thay đổi điện áp Hall tỷ lệ thuận với gia tốc bên, dẫn đến việc tăng cường chuyển động giữa van điều tiết và nam châm Khi từ trường yếu hơn, điện áp Hall sẽ thay đổi nhiều hơn Tuy nhiên, điện áp Hall sẽ giữ nguyên nếu không có gia tốc bên.