Đề tài Hệ thống esp trên xe Mercedes benz

Khi chưa trang bị hệ thống ESP : Mất ổn định ở cầu trước và cầu sau khi phanh: Do khi phanh, do tổng các lực phanh sinh ra ở các bánh xe bên phải khác với tổng các lực phanh sinh ra ở

NHÓM V

NGUYỄN HỮU LUÂN

NGUYỄN HỮU LUÂN

LÊ HOÀNG NHIÊN

LÊ HOÀNG NHIÊN

NGUYỄN MINH TRIỀU

NGUYỄN MINH TRIỀU

LÊ VĂN THĂNG

LÊ VĂN THĂNG

VŨ QUỐC TOÀN

VŨ QUỐC TOÀN

LÊ VĂN TRƯỜNG

LÊ VĂN TRƯỜNG

DƯƠNG ĐÌNH DŨNG

DƯƠNG ĐÌNH DŨNG

HỆ THỐNG ESP TREN

XE MERCEDES_BENZ

KHÁI QUÁT

VỀ HỆ THỐNG

GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ XE MERCEDES

E3OO

Đ ng c C280 Avantgarde cùng lo i v i E280, dung tích 3,0 ộ ơ ạ ớlít V6 công su t 231 mã l c t i vòng tua 6.000 vòng/phút, mô-ấ ự ạmen xo n đ t c c đ i trong kho ng 2.400-5.000 vòng/phút ắ ạ ự ạ ả

V i s c m nh đó, C280 Avantgarde m t 7,3 giây đ tăng t c ớ ứ ạ ấ ể ố

t 0 lên 100 km/h, v n t c t i đa 250 km/h ừ ậ ố ố

Bên c nh đó là nh ng trang thi t b an toàn, n i th t và gi i ạ ữ ế ị ộ ấ ảtrí không th thi u c a m t chi c xe sang nh h th ng đi u ể ế ủ ộ ế ư ệ ố ềhòa khí h u vùng Thermotronic, ch ng bó c ng phanh ABS, ậ ố ứcân b ng đi n t ESP, b nh v trí gh trằ ệ ử ộ ớ ị ế ước, h tr thăng ỗ ợ

b ng hai gh trằ ế ước, 6 túi khí, 5 năm dây đai an toàn 3 đi m ể

và dàn CD 6 đĩa âm thanh n i.ổ

H th ng cân b ng đi n t xu t hi n l n đ u tiên trên 2 ệ ố ằ ệ ừ ấ ệ ầ ầ

chi c xe c a BMW năm 1995, đó là 750iL và 850Ci v i đ ng ế ủ ớ ộ

c trang b trên xe là 5.4L V12 H th ng cân b ng đi n t ơ ị ệ ố ằ ệ ửnày l y tên là DSC (Dynamic Stability Control) và đấ ược s n ả

xu t b i Bosch ấ ở

M t năm sau , Mercedes-Benz cũng b t đ u ng d ng công ộ ắ ầ ứ ụngh này lên m u xe c a mình và l y tên là ESP M u xe ệ ẫ ủ ấ ẫ

đ u tiên c a Mercedes-Benz l p đ t h th ng cân b ng ầ ủ ắ ặ ệ ố ằ

đi n t là S600 M t đi m n i b t h n trong h th ng ESP ệ ử ộ ể ổ ậ ơ ệ ố

c a Mercedes là kh năng nhanh chóng l y l i v trí n đ nh ủ ả ấ ạ ị ổ ị

c a xe sau khi ESP ho t đ ng.ủ ạ ộ

M t năm sau , Mercedes-Benz cũng b t đ u ng d ng công ộ ắ ầ ứ ụngh này lên m u xe c a mình và l y tên là ESP M u xe ệ ẫ ủ ấ ẫ

đ u tiên c a Mercedes-Benz l p đ t h th ng cân b ng ầ ủ ắ ặ ệ ố ằ

đi n t là S600 M t đi m n i b t h n trong h th ng ESP ệ ử ộ ể ổ ậ ơ ệ ố

c a Mercedes là kh năng nhanh chóng l y l i v trí n đ nh ủ ả ấ ạ ị ổ ị

c a xe sau khi ESP ho t đ ng ủ ạ ộ

* Acura: Vehicle Stability Assist (VSA)

* Audi : Electronic Stabilization Program (ESP)

* BMW : Dynamic Stability Control (DSC)

* Chevrolet : StabiliTrak (STS)

* Chrysler : Electronic Stability Program (ESP)

* Fiat : Electronic Stability Program (ESP)

* GM : StabiliTrak (STS)

* Hyundai : Electronic Stability Program (ESP)

* Honda : Electronic Stability Program (ESP)

* Kia : Electronic Stability Program (ESP)

* Acura: Vehicle Stability Assist (VSA)

* Audi : Electronic Stabilization Program (ESP)

* BMW : Dynamic Stability Control (DSC)

* Chevrolet : StabiliTrak (STS)

* Chrysler : Electronic Stability Program (ESP)

* Fiat : Electronic Stability Program (ESP)

* GM : StabiliTrak (STS)

* Hyundai : Electronic Stability Program (ESP)

* Honda : Electronic Stability Program (ESP)

* Kia : Electronic Stability Program (ESP)

THỐNG KÊ TRANG BỊ HỆ THỐNG TRÊN CÁC

HÃNG XE

* Maserati : Maserati Stability Program (MSP)

* Mazda : Dynamic Stability Control (DSC)

* Mercedes : Electronic Stability Program (ESP)

* Nissan : Vehicle Dynamic Control (VDC)

* Porsche : Porsche Stability Management (PSM)

* 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)

THỐNG KÊ TRANG BỊ HỆ THỐNG TRÊN CÁC

HÃNG XE

CẤU TẠO CHUNG CỦA HỆ THỐNG

EBCM (BƠM TẠO ÁP)

SAM Unit (Hộp nhận và phát tín hiệu)

YAW-Lateral acceleration Sensor

CÁC VẤN ĐỀ MÀ XE CẦN TRANG BỊ HỆ THỐNG

Kết quả: Ô tô đang chuyển động theo hướng của trục x

nhưng sau khi phanh thì ô tô bị lệch một góc β (βmax = 80) Trong khi phanh thì ở các bánh xe bên phải có các lực

phanh Pp.p1 ở cầu trước và Pp.p2 ở cầu sau, còn ở các bánh

xe bên trái có các lực phanh Pp.t1 ở cầu trước và Pp.t2 ở cầu sau.

Kết quả: Ô tô đang chuyển động theo hướng của trục x

nhưng sau khi phanh thì ô tô bị lệch một góc β (βmax = 80) Trong khi phanh thì ở các bánh xe bên phải có các lực

phanh Pp.p1 ở cầu trước và Pp.p2 ở cầu sau, còn ở các bánh

xe bên trái có các lực phanh Pp.t1 ở cầu trước và Pp.t2 ở cầu sau.

Khi chưa trang bị hệ thống ESP : Mất ổn định ở cầu

trước và cầu sau khi phanh: Do khi phanh, do tổng các

lực phanh sinh ra ở các bánh xe bên phải khác với tổng các lực phanh sinh ra ở các bánh xe bên trái và tạo thành

trọng tâm T của ô tô.

Khi chưa trang bị hệ thống ESP : Mất ổn định ở cầu

trước và cầu sau khi phanh: Do khi phanh, do tổng các

lực phanh sinh ra ở các bánh xe bên phải khác với tổng

các lực phanh sinh ra ở các bánh xe bên trái và tạo thành mômen quay vòng Mq quanh trục thẳng đứng z đi qua

trọng tâm T của ô tô.

CÁC VẤN ĐỀ CẦN THIẾT MÀ XE PHẢI TRANG BỊ HỆ THỐNG

Khi xe quay vòng thừa

Xe mất ổn định khi phanh ở trạng thái quay vòng: Có hai trường hợp xe mất ổn định:

Xe mất ổn định khi phanh ở trạng thái quay vòng: Có hai trường hợp xe mất ổn định:

Khi xe quay vòng thi u ế

Khi có hiện tượng quay vòng thiếu hoặc quay vòng thừa (understeering or oversteering) xảy

ra, 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 Hình (a) cho thấy khi xe có xu hướng quay vòng thiếu thì ESP điều khiển phanh bánh xe sau trái, còn khi xe

có xu hướng quay vòng thừa (hình b) thì ESP điều khiển phanh bánh xe trước phải, nhờ vậy giúp cho xe ổn định khi quay vòng.

Khi có hiện tượng quay vòng thiếu hoặc quay vòng thừa (understeering or oversteering) xảy

ra, 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 Hình (a) cho thấy khi xe có xu hướng quay vòng thiếu thì ESP

điều khiển phanh bánh xe sau trái, còn khi xe

có xu hướng quay vòng thừa (hình b) thì ESP điều khiển phanh bánh xe trước phải, nhờ vậy giúp cho xe ổn định khi quay vòng.

a Hướng xe chạy b Bánh xe được phanh

c Momen sinh ra d Hướng di chuyển của

xe khi mat điều khiển e Hướng di chuyển của (quay vòng thiếu)

xe khi mất điều khiển (quay vong thừa)

SỰ CẦN THIẾT PHẢI TRANG BỊ HỆ THỐNG ESP

+ ESP là hệ thống an toàn chủ động.

+ Cải thiện tính ổn định của ô tô khi phanh ở

trạng thái quay vòng làm hạn chế tối đa khả năng ôtô bị trượt ngang khi phanh.

SỰ CẦN THIẾT KHI TRANG BỊ HỆ THỐNG ESP

+ Khắc phục hiện tượngqua y vòng thiếu và quay vòng thừa

+ Cải thiện tính ổn định động cơ khi khởi hành hoặc tăng tốc trên các loại đường có hệ

số bám thấp kết với hệ thống ASR

+ Khắc phục hiện tượngqua y vòng thiếu và quay vòng thừa

+ Cải thiện tính ổn định động cơ khi khởi

hành hoặc tăng tốc trên các loại đường có hệ

số bám thấp kết với hệ thống ASR

CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG TỪNG CHI TIẾT

TÍN HI U VÀO VÀ RA C A H TH NG Ệ Ủ Ệ Ố

TÍN HI U VÀO VÀ RA C A H TH NG Ệ Ủ Ệ Ố

+ C m bi n t c đ bánh xe tr ả ế ố ộ ướ c và sau bao g m m t nam châm vĩnh c u, ồ ộ ử

m t cu n dây và lõi t   ộ ộ ừ

+ V trí l p c m bi n t c đ hay roto c m bi n, s l ị ắ ả ế ố ộ ả ế ố ượ ng răng c a roto c m ủ ả

bi n ph thu c vào t ng lo i xe và đ i xe.  ế ụ ộ ừ ạ ờ

+ Thông th ườ ng c m bi n t c đ bánh tr ả ế ố ộ ướ c đ ượ ắ c l p vào cam quay và c m ả

bi n t c đ bánh sau đ ế ố ộ ượ c b t vào mâm c u sau.  ắ ầ

+ Roto c m bi n đ ả ế ượ ắ c l p trên tr c tr ụ ướ c ch đ ng và tr c bánh xe sau, ủ ộ ụ

cùng quay v i bánh xe.  ớ

NGUYÊN LÝ HO T Đ NG (TRÊN XE W203-210) Ạ Ộ

NGUYÊN LÝ HO T Đ NG (TRÊN XE W203-220) Ạ Ộ

Phía ngoài của roto có các răng, nên khi roto quay từ thông trong cuộn dây biến thiên nó sinh ra một điện áp xoay chiều Điện áp xoay chiều này có tần số tỷ lệ với tốc độ quay của roto

và trong quá trình hoạt động nó báo cho ECU biết tốc độ quay của bánh xe

NGUYÊN LÝ HO T Đ NG Ạ Ộ

NGUYÊN LÝ HO T Đ NG Ạ Ộ

Các cảm biến tốc độ bánh xe hoạt động xác định tốc

độ bánh xe quay vòng của mỗi bánh xe Ngoài ra, các cảm

biến tốc độ bánh xe phát hiện hướng vòng quay (về phía

trước hoặc lùi) Khi một bánh xe dừng, cảm biến tốc độ bánh

xe truyền một xung mỗi

0,75 giây Xung tức thời chỉ ra giá trị của các cảm biến tốc

độ bánh xe

Các ưu điểm của cảm biến tốc độ bánh xe:

• Phát hiện nhanh chóng và chính xác sự hoạt động bánh xe

• Cải thiện hoạt động sự kiểm soát hộp số

• Cải thiện sự hoạt động của hệ thống điều

khiển

B ph n này ộ ậ bao g m ồ thi t b đi u khi n th y l c ế ị ề ể ủ ự và b m ơ

th y l c ủ ự  Thi t b đi u khi n th y l c ế ị ề ể ủ ự kích ho t ạ b mơ  th y ủ

bi n áp su t- ế ấ

piston 3.B m th y ơ ủ

l c ự

Thiết bị này chứa một cảm biến áp lực phanh Cảm biến áp lực phanh này lựa chọn áp lực phanh thông qua bàn đạp phanh và bộ tăng áp phanh.

Các cảm biến áp lực phanh có một phạm

vi đo từ 0 đến 250 bar

VỊ TRÍ CẢM BIẾN ÁP LỰC PHANH

Cảm biến góc lái được cài đặt trong cụm khóa cần lái Cảm biến góc lái được trang bị bộ phận phân tích điện tử Cảm biến góc lái bao gồm các thành phần sau : đĩa mã và bộ cảm biến quang học.

Đĩa mã được kết nối với bánh lái thông qua vòng đệm

từ Khi bánh lái di chuyển, đĩa mã di chuyển trong phạm

vi bộ cảm biến quang học Có hoa văn dòng khác nhau để đánh giá trên đĩa mã.

1 Cụm khóa cần lái

2 Cảm biến quang học

3 Đĩa mã

VẬN HÀNH

VỊ TRÍ CỦA CẢM BIẾN GIA TỐC NGANG

HÌNH CẢM BIẾN TỐC ĐỘ XOAY

BẢNG THÔNG BÁO TRÊN XE W210

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

VSC,VSA,DSC hay ESP là tên gọi của hệ thống cân bằng điện tử trên xe hơi Hệ thống này bao gồm 04 cảm biến tốc

độ tại 4 bánh xe, 1 cảm biến đo tốc độ xoay của thân xe

nằm ở giữa xe ( yaw sensor), 01 cảm biến góc lái ( steering angle sesor) nằm trên trục tay lái, và bộ não điều khiển

ECU điều khiển áp lực dầu phanh nén xuống xi lanh

phanh bốn bánh Từ các tín hiệu nhận được của các cảm biến-máy tính tính toán và ra quyết định can thiệp kịp

thời vào hệ thống phanh Một bánh xe nào đó sẽ được

hãm lại một cách độc lập (không phải do người lái đạp

phanh) để đảm bảo cho xe không bị drift.

Trong tình hu ng đánh lái đ u tiên ng ố ầ ườ i lái gi t mình ậ

đánh lái nhanh đ tránh v t r i- c m bi n góc lái (SAS) ể ậ ơ ả ế

truy n tín hi u đ n b đi u khi n cân b ng đi n t - tuy ề ệ ế ộ ề ể ằ ệ ử nhiên c m bi n đo t c đ xoay c a xe ( yaw sensor) nh n ả ế ố ộ ủ ậ

th y v i góc lái này ch a đ đ tránh v t r i- trong tích t c ấ ớ ư ủ ể ậ ơ ắ ESP t phanh bánh sau bên ph i r t nhanh và m nh t o ra ự ả ấ ạ ạ

m t mo men quay làm cho xe nhanh chóng chuy n h ộ ể ướ ng theo ý mu n c a ng ố ủ ườ i lái tránh đ ượ c v t c n ậ ả

Sau khi tránh đ ượ c v t c n ng ậ ả ườ i lái l i v t tay lái r t ạ ớ ấ

m nh sang trái đ tránh xu ng ru ng nh ng l n này l i ạ ể ố ộ ư ầ ạ

đánh tay lái quá làm xe có xu h ướ ng b tr ị ượ t (drift) momen

l c bên trái m nh h n momen l c bên ph i- m t l n n a ự ạ ơ ự ả ộ ầ ữ ESP l i t đ ng can thi p k p th i phanh bánh tr ạ ự ộ ệ ị ờ ướ c ph i ả làm cho momen l c gi m và k t qu là chi c xe không b ự ả ế ả ế ị drift và tr v tr ng thái ch y th ng - Đó là nh công ngh ở ề ạ ạ ẳ ờ ệ ESP phát minh b i Bosh ở

ƯU ĐIỂM

NHƯỢ

C ĐIỂM

So sánh h ệ

th ng ESP ố

v i các h ớ ệ

th ng khác ố trên xe cùng

hãng

Ưu điểm

ESP giúp cho xe cải thiện được tính ổn định khi khởi hành, khi tăng tốc và khi quay vòng.

Quãng đường phanh sẽ ngắn nhờ kết hợp với hệ thống chống

trượt quay ASR khi phanh ô tô trên đường vòng và đường trơn trượt có hệ số bám thấp.

Cải thiện tính ổn định ôtô khi phanh ở trạng thái quay vòng làm hạn chế tối đa khả năng ôtô bị trượt ngang khi phanh theo

So sánh xe có trang bị hệ thống ESP với các xe không có trang bị hệ thống ESP hoặc không có trang bị các hệ thống

tương tự khác:

So sánh xe có trang bị hệ thống ESP với các xe không có

trang bị hệ thống ESP hoặc không có trang bị các hệ thống

tương tự khác:

Được áp dụng rộng rãi trong thời gian gần đây, hệ thống cân bằng điện tử ESP cùng với chức năng ABS đang góp phần đáng kể nâng cao tính năng an toàn chủ động cho xe hơi Hiệu quả áp dụng ESP được kiểm nghiệm khi

phân tích các tai nạn xảy ra khi người lái không kiểm soát được phương tiện của mình (mặc dù không có tác động từ bên ngoài, chẳng hạn tình trạng xe

bị trượt trên đường)

Các thống kê mới nhất cho thấy loại tai nạn nghiêm trọng do xe bị trượt trên đường chiếm 20% tổng số sự cố, tỷ lệ tử vong lên đến 43%, trong đó trên 2/3

số vụ là xe văng khỏi mặt đường

Hệ thống ESP đã làm giảm 12% nguy cơ lật xe, hạ mức độ nghiêm trọng của tai nạn từ 15% xuống còn 5% Khi cơ cấu này kiểm soát phanh không để xe

bị trượt trên đường, thì nguy cơ va chạm ngang xe với cây, cột và các cấu

trúc bên đường sẽ bớt đi đáng kể.

Được áp dụng rộng rãi trong thời gian gần đây, hệ thống cân bằng điện tử

ESP cùng với chức năng ABS đang góp phần đáng kể nâng cao tính năng an toàn chủ động cho xe hơi Hiệu quả áp dụng ESP được kiểm nghiệm khi

phân tích các tai nạn xảy ra khi người lái không kiểm soát được phương tiện của mình (mặc dù không có tác động từ bên ngoài, chẳng hạn tình trạng xe

bị trượt trên đường)

Các thống kê mới nhất cho thấy loại tai nạn nghiêm trọng do xe bị trượt trên đường chiếm 20% tổng số sự cố, tỷ lệ tử vong lên đến 43%, trong đó trên 2/3

số vụ là xe văng khỏi mặt đường

Hệ thống ESP đã làm giảm 12% nguy cơ lật xe, hạ mức độ nghiêm trọng của tai nạn từ 15% xuống còn 5% Khi cơ cấu này kiểm soát phanh không để xe

bị trượt trên đường, thì nguy cơ va chạm ngang xe với cây, cột và các cấu

trúc bên đường sẽ bớt đi đáng kể.

So sánh xe có trang bị hệ thống ESP với các xe không có trang bị hệ thống ESP hoặc không có trang bị các hệ thống

tương tự khác:

So sánh xe có trang bị hệ thống ESP với các xe không có trang bị hệ thống ESP hoặc không có trang bị các hệ thống

tương tự khác:

Theo thống kế của Cơ quan quản lý an toàn giao thông xa lộ

(NHTSA) và Viện nghiên cứu an toàn giao thông (IIHS) tại Mỹ chỉ riêng trong năm 2004 hệ thống cân bằng điện tử đã làm giảm 35% tỷ lệ tai nạn giao thông, cứu 7.000 mạng sống hàng năm và tính cho đến tháng 6/2006 nếu xe có lắp thiết bị DSC sẽ không có 10.000 tai nạn nghiêm trọng xảy ra.

Trong khi một vài người kêu gọi thông qua luật liên bang bắt

buộc lắp thiết bị này trên toàn bộ các xe thì số khác lại yêu cầu

cơ quan quản lý an toàn giao thông xa lộ NHTSA thay đổi

phương pháp đánh giá độ lật để các xe cần phải có DSC mới

vượt qua được thử nghiệm Hiện tại, khoảng 70% số xe thể thao

đa dụng SUV và 40% xe du lịch bán tại Mỹ trang bị DSC như thiết bị tiêu chuẩn.

Theo thống kế của Cơ quan quản lý an toàn giao thông xa lộ

(NHTSA) và Viện nghiên cứu an toàn giao thông (IIHS) tại Mỹ

chỉ riêng trong năm 2004 hệ thống cân bằng điện tử đã làm giảm 35% tỷ lệ tai nạn giao thông, cứu 7.000 mạng sống hàng năm và tính cho đến tháng 6/2006 nếu xe có lắp thiết bị DSC sẽ không có 10.000 tai nạn nghiêm trọng xảy ra.

Trong khi một vài người kêu gọi thông qua luật liên bang bắt

buộc lắp thiết bị này trên toàn bộ các xe thì số khác lại yêu cầu

cơ quan quản lý an toàn giao thông xa lộ NHTSA thay đổi

phương pháp đánh giá độ lật để các xe cần phải có DSC mới

vượt qua được thử nghiệm Hiện tại, khoảng 70% số xe thể thao

đa dụng SUV và 40% xe du lịch bán tại Mỹ trang bị DSC như

thiết bị tiêu chuẩn.