Hệ thống cân bằng điện tử ESP

Chuyên đề: Công nghệ thuật ngữ ô tô
Chỉnh sửa lúc: 03/12/2016

Một trang thiết bị đang trở thanh tiêu chuẩn tối thiểu cho một mẫu xe cao cấp, và dần được trang bị trên hầu hết các mẫu xe hiện đó chính là hệ thống cân bằng điện tử ESP (Electronic Stability Program).

Trong suốt quá trình điều khiển xe, mọi hoạt động đều được cảm biến ghi lại và truyền về liên tục cho hệ thống điều khiển trung tâm, để so sánh với những chương trình đã tính toán từ trước. Nếu đột nhiên có hiện tượng bất thường xảy ra như xe đi chệch quỹ đạo ở tốc độ cao hay vào cua bị phanh gấp thì ngay lập tức hệ thống ESP sẽ hoạt động theo những chương trình đã được cài đặt. Lúc này cơ cấu điều khiển thủy lực trong hệ thống sẽ thông qua chương trình điện tử can thiệp vào hệ thống chống bó cứng phanh ABS, nhằm điều chỉnh góc xoay và tốc độ của từng bánh xe sao cho cân bằng với góc trượt quán tính của xe. Ngoài ra cơ cấu này sẽ tự động giảm công suất tức thời động cơ điều khiển giảm tốc độ vòng quay tại các bánh đến khi bánh xe đủ độ bám đường cần thiết, đưa xe về vùng làm việc an toàn. Nhờ vậy mà xe không thể bị chệch hướng đột ngột hay lật xe.
 
Hệ thống cân bằng điện tử ESP Hệ thống cân bằng điện tử ESP

Đôi nét về sự phát triển của hệ thống cân bằng điện tử ESP

Hệ thống cân bằng điện từ xuất hiện lần đầu tiên trên 2 chiếc xe của BMW năm 1995, đó là 750iL và 850Ci với động cơ trang bị trên xe là 5.4L V12. Hệ thống cân bằng điện tử này lấy tên là DSC (Dynamic Stability Control) và được sản xuất bởi Bosch - một hãng nổi tiếng trong lĩnh vực thiết bị cơ khí và điều khiển điện tử của Đức. Hệ thống được trang bị cảm biến tại các bánh xe với tấn số 50 lần mỗi giây.

Một năm sau khi hệ thống cân bằng điện tử ra đời, Mercedes-Benz cũng bắt đầu ứng dụng công nghệ này lên mẫu xe của mình và lấy tên là ESP. Mẫu xe đầu tiên của Mercedes-Benz lắp đặt hệ thống cân bằng điện tử là S600. Cũng giống như BMW, Mercedes chọn đối tác cung cấp hệ thống là Bosch và tự mình đưa ra những quy định về những ngưỡng giá trị tối đa trước khi hệ thống ESP hoạt động. Nhưng một điểm nổi bật hơn trong hệ thống ESP của Mercedes là khả năng nhanh chóng lấy lại vị trí ổn định của xe sau khi ESP hoạt động.

Năm 1997, Cadillac công bố hệ thống cân bằng điện tử của mình với cái tên STS (StabiliTrak stability). Giống như hệ thống của BMW và Mercedes, Cadillac sử dụng 3 vị trí cảm biến, đó là cảm biến góc lái, cảm biến hướng của xe và cảm biến tốc độ bánh xe. Năm 1998, Lexus đưa ra cái tên VSC (Vehicle Stability Control) cho hệ thống cân bằng điện tử của mình. Ngoài việc trang bị các cảm biến như 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 nhất.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống cân bằng điện tử ESP

Nguyên lý hoạt động như sau: trong quá trình chuyển động, nếu hệ thống ESP phát hiện được tình trạng xe bắt đầu bị mất lái (rõ rệt nhất khi vào cua) thì ESP sẽ làm việc bằng cách can thiệp vào hệ thống phanh để giảm ngay vận tốc xe. ESP có thể ra lệnh cho hệ thống phanh hoạt động riêng rẽ trên một hoặc nhiều bánh xe trên cầu trước hoặc cầu sau. Nhiệm vụ chính của hệ thống ESP chính là giúp ổn định xe khi phanh, khi xe vào cua và ngay cả lúc xe mới khởi hành và tăng tốc. Tuy nhiên, để hiệu quả khi hoạt động, hệ thống ESP cũng tác động đến cả động cơ và hộp số.

Xét về bản chất, ESP là một “hệ thống tổng” bao gồm các hệ thống “cấp dưới” như sau

Hệ thống cân bằng điện tử ESP Hệ thống cân bằng điện tử ESP

Hệ thống phanh ABS là hệ thống chống bó cứng xe khi phanh, nó có tác dụng lớn nhất là giảm thiểu tối đa hiện tượng mất lái khi người lái vừa phanh vừa tránh chướng ngại vật ở tốc độ cao. Nếu cảm biến bánh xe phát hiện thấy hiện tượng trượt trên bánh nào thì áp lực phanh trên bánh đó sẽ được giảm. Sự kiểm soát này thông qua ECU điều khiển và cơ cấu thừa hành gồm một hệ thống van điện từ. Các van trong cơ cấu thừa hành sẽ điều hòa áp suất phanh của bánh trị trượt theo các chế độ: tăng, giữ và giảm áp.

Hệ thống ASR (Acceleration Slip Regulator) được trang bị trên xe hơi nhằm chống hiện tượng trượt quay của các bánh xe chủ động khi xe khởi hành và tăng tốc đột ngột. Thêm một nhiệm vụ chính yếu của ASR là giúp xe cải thiện tính ổn định bằng cách điều chỉnh lực kéo của các bánh xe chủ động. Trong quá trình khởi hành, tăng tốc… nếu ASR phát hiện thấy bánh xe chủ động nào bị trượt quay, cảm biến tốc độ của bánh xe sẽ gửi tín hiệu này đến bộ ECU. “Bộ não” ECU sẽ ra lệnh cho hệ thống phanh tác động vào bánh xe và làm giảm việc quay trơn vô ích. Trong đó, áp suất phanh được liên tục điều khiển theo chu kỳ ở các chế độ tăng áp, giữ áp và giảm áp.

Đồng thời, hệ thống ESP cũng gửi tín hiệu đến hộp điều khiển động cơ để đóng bớt bướm ga lại hoặc làm chậm thời điểm đánh lửa nhằm giảm mô-men xoắn của động cơ.

1 – Cảm biến tốc độ bánh xe; 2 – Giắc chẩn đoán; 3 – Hộp điều khiển điện ESP; 4 – Công tắc ESP OFF; 5 – Đèn báo ABS; 6 – Đèn báo ESP; 7 – Đèn báo EPC (E –gas) 8 – Cảm biến gia tốc ngang; 9 – Hộp điều khiển làm trễ mômen động cơ; 10 – Đèn báo lỗi ESP; 11 – Cảm biến góc lái; 12 – Công tắc báo phanh; 13 – Bơm cung cấp ESP; 14 – Công tắc phanh đậu xe; 15 – Cảm biến áp suất xy lanh chính; 16 – Xy-lanh chính; 17 – Cơ cấu thừa hành thủy lực ESP.

Hệ thống EBR (Engine Brake Regulation) có tác dụng chống hiện tượng trượt của các bánh xe chủ động hoạt động ở chế độ không tải cưỡng bức và đảm bảo tính ổn định của xe. Ở chế độ không tải cưỡng bức như trường hợp xe xuống dốc, van bướm ga đóng, khi đó xe xuống dốc ở chế độ phanh bằng động cơ. Nhưng nếu xảy ra trường hợp lực cản của động cơ quá lớn dẫn đến hiện tượng các bánh xe chủ động bị trượt. Ngay lập tức, ESP nhận biết hiện tượng này và gửi tín hiệu đến hộp điều khiển động cơ nhằm làm giảm sự trượt ở các bánh xe chủ động. Quá trình này diễn ra mà người lái xe không nhận biết được.

Với sự phối hợp của các hệ thống cơ điện tử trên, chức năng chính của ESP là giảm thiểu hiện tượng “văng đầu” (understeering) và “văng đuôi” (oversteering) khi xe vào cua hoặc tránh chướng ngại vật trong trường hợp khẩn cấp. Trong các tình huống đó nếu xảy ra, hệ thống sẽ đảm bảo xe không bị lệch ra khỏi hướng điều khiển của người lái xe.

Để nhận biết được việc xe bị lệch quỹ đạo, ESP phải có thêm các cảm biến góc lái, cảm biến gia tốc ngang. Nếu phát hiện thấy hiện tượng xe chệch khỏi quỹ đạo, ESP tự động điều khiển lực phanh chính xác đến các bánh xe tương ứng để bảo đảm xe nằm trong tầm kiểm soát của người lái.

Hệ thống ESP sẽ nhận biết thông qua các cảm biến góc 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.

Hệ thống cân bằng điện tử ESP Hệ thống cân bằng điện tử ESP

Hình bên trái cho thấy khi xe có xu hướng bị “văng đầu” thì ESP điều khiển phanh bánh xe sau trái, còn khi xe có xu hướng “văng đuôi” (hình bên phải) thì ESP điều khiển phanh bánh xe trước phải, nhờ vậy giúp cho xe ổn định khi quay vòng.

Đồng thời với việc điều khiển phanh,  ESP cũng gửi tín hiệu đến hộp điều khiển động cơ, điều khiển giảm bớt mô-men xoắn của động cơ. Nhờ vậy xe đạt được tính ổn định cao khi quay vòng. Ngoài ra, các dòng xe hiện đại ngày nay, ESP còn can thiệp vào cả hộp số nhằm tạo ra tính ổn định rất cao khi xe vận hành trong nhiều điều kiện khác nhau.

Hoạt động của hệ thống cân bằng điện tử ESP

 

Thống kê trang bị cân bằng điện tử của các hãng lớn trên thế giới:

* Acura: Vehicle Stability Assist (VSA)
* Alfa Romeo: Vehicle Dynamic Control (VDC)
* Audi: Electronic Stabilization Program (ESP)
* Buick: StabiliTrak (STS)
* BMW: Dynamic Stability Control (DSC), bao gồm cả Dynamic Traction Control (DTC)
* Cadillac: All-Speed Traction Control & StabiliTrak (STS)
* Chevrolet: StabiliTrak (STS)
* Chrysler: Electronic Stability Program (ESP)
* Dodge: Electronic Stability Program (ESP)
* Fiat: Electronic Stability Program (ESP) và Vehicle Dynamic Control (VDC)
* Ferrari: Controllo Stabilita (CST)
* Ford: AdvanceTrac and Interactive Vehicle Dynamics (IVD)
* GM: StabiliTrak (STS)
* Hyundai: Electronic Stability Program (ESP)
* Honda: Electronic Stability Control (ESC) và Electronic Stability Program (ESP)
* Infiniti: Vehicle Dynamic Control (VDC)
* Jaguar: Dynamic Stability Control (DSC)
* Jeep: Electronic Stability Program (ESP)
* Kia: Electronic Stability Program (ESP)
* Land Rover: Dynamic Stability Control (DSC)
* Lexus: Vehicle Stability Control (VSC) 
* Maserati: Maserati Stability Program (MSP)
* Mazda: Dynamic Stability Control (DSC)
* Mercedes: Electronic Stability Program (ESP)
* MINI Cooper: Dynamic Stability Control
* Nissan: Vehicle Dynamic Control (VDC)
* Opel: Electronic Stability Program (ESP)
* Peugeot: Electronic Stability Program (ESP)
* Porsche: Porsche Stability Management (PSM)
* Renault: Electronic Stability Program (ESP)
* Rover: Dynamic Stability Control (DSC)
* Saab: Electronic Stability Program
* Subaru: Vehicle Dynamics Control Systems (VDCS)
* Suzuki: Electronic Stability Program (ESP)
* Toyota: Vehicle Stability Control (VSC)
* Volvo: Dynamic Stability và Traction Control (DSTC)
* VW: Electronic Stability Program (ESP)
Trên đây là tất cả các thông tin về hệ thống cân bằng điện tử ESP. Chúc bạn lái xe an toàn.
 
Tổng hợp
 
Bài viết liên quan:
 
 
Bạn cảm thấy bài viết hữu ích?

Bài viết nổi bật

Bài viết mới nhất

  • Anh Hai Khía

    0934 179 149

    Bài viết: 47

    Kinh nghiệm vệ sinh xe hơi khỏi các mùi khó chịu

    16:47 PM 27/04/2025
    53141
    Vệ sinh xe hơi là việc cần thiết và không kém phần quan trọng vì hàng ngày, xế yêu của bạn sẽ phải chịu rất nhiều tác nhân khiến nó bị dơ và ám mùi như khí hậu ẩm ướt, bụi bẩn từ giày dép bạn đang đi, thức ăn, đồ uống.v.v… Đi lại trên một chiếc xe "có mùi" là một trải nghiệm hơi khó chịu với bất kì ai. Đặc biệt là khi vào mùa mưa, chiếc ô tô của bạn rất dễ có mùi hôi khó chịu, nó sẽ ảnh hưởng đến sự thoải mái và sức khỏe của bạn cũng như hành khách trên xe.
  • Khách hàng

    Bài viết:

    Những kinh nghiệm lái xe cho tài mới

    16:39 PM 27/04/2025
    50439
    Bất kỳ ai khi mới tập lái xe cũng có những bỡ ngỡ, va vấp trước khi trở thành một tài xế chắc tay. Trước tiên hãy nhớ những kinh nghiệm lái xe sau để đảm bảo an toàn cho bạn và mọi người.
  • Khoa NX

    Bài viết: 2407

    Cách giữ lớp sơn ô tô luôn như mới

    17:26 PM 20/04/2025
    11256
    Xe ô tô tại Việt Nam là một loại phương tiện đi lại với giá bán vẫn còn tương đối cao và chi phí sử dụng không thấp với phần lớn người dân tại Việt Nam. Và để giữ cho "xế cưng" luôn như mới, đồng thời làm giảm chi phí đánh bóng và chăm sóc lớp sơn, người sử dụng xe có thể tham khảo các mẹo nhỏ sau đây:
  • Hải Đăng

    Bài viết: 44

    Kinh nghiệm tự tân trang xế yêu đón Tết

    17:25 PM 20/04/2025
    15804
    Nhằm tiết kiệm thời gian và chi phí cho việc chăm sóc xe những ngày cận Tết, nhóm danhgiaXe xin chia sẻ đến các bạn những kinh nghiệm để có thể tự tân trang xế yêu tại nhà.
  • nguyen_qn

    Bài viết: 26

    Những điều kiêng kỵ cho tài xế khi lái xe

    17:17 PM 20/04/2025
    49811
    Đàn ông không nên hút thuốc khi đang lái xe. Còn với phụ nữ, ngắm vuốt và đi giày cao gót là nguyên nhân phổ biến dẫn đến tai nạn. Đây là những lời khuyên giúp bạn lái xe an toàn.
  • Vu Quang Viet

    0907 741 14

    Bài viết: 23

    Nguyên lý hoạt động và cách vận hành để kéo dài tuổi thọ hệ thống tăng áp Turbo trên xe hơi

    17:24 PM 20/04/2025
    42360
    Ngày nay, công nghệ tăng áp Turbo (Turbocharger) được rất nhiều hãng xe hơi sử dụng để trang bị trên các dòng xe. Thế nhưng bạn đã hiểu rõ về cơ chế hoạt động chưa? Bài sẽ cung cấp một số kinh nghiệm trong khi vận hành xe để duy trì tuổi thọ lâu nhất cho hệ thống này.
  • Believe

    Bài viết: 2490

    Tại sao cần vệ sinh kim phun nhiên liệu?

    17:23 PM 20/04/2025
    24307
    Kim phun nhiên liệu là bộ phận quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến công suất của động cơ. Do đó cần được chăm sóc và làm sạch bằng các chất tẩy rửa chuyên dụng sau một thời gian hoạt động khi bị bám bụi, đọng cặn bẩn.
  • Khách hàng

    Bài viết:

    Kinh nghiệm lái xe an toàn trong mùa mưa bão

    12:19 PM 14/04/2025
    12873
    Những kinh nghiệm lái xe an toàn qua vùng ngập nước và chăm sóc xe hậu lũ lụt dưới đây là sẽ ...
  • Khách hàng

    Bài viết:

    Cách kiểm tra và bảo dưỡng hệ thống phanh

    12:05 PM 14/04/2025
    19212
    Việc kiểm tra, bảo dưỡng hệ thống phanh cần được thực hiện thường xuyên nhằm đảm bảo sự an toàn cho người cầm lái và những người xung quanh.
  • Believe

    Bài viết: 2490

    Lưu ý không thể bỏ qua khi tự rửa xe ô tô

    12:04 PM 14/04/2025
    28821
    Việc rửa xe tại nhà tưởng chừng đơn giản, tuy nhiên nếu bỏ qua những lưu ý dưới đây thì rất có thể xế yêu của bạn sẽ xuất hiện các vết xước hoặc một số sự cố không đáng có.