Báo Cáo Hệ Thống Phanh Điện Tử EBD
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.96 MB, 38 trang )
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG
KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG
---------.
BÀI TIỂU LUẬN
MƠN: ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG
Giáo viên hướng dẫn : TS. Phan Minh Đức
Sinh viên thực hiện : Nhóm C
Lớp
: 18C4CLC
Đà Nẵng:09/2021
BÁO CÁO ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TRÊN Ơ TƠ
NHĨM C
GVHD: PHAN MINH ĐỨC
LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây cùng với sự phát triễn mạnh mẽ của nền kinh tế thế giới,
nền kinh tế việt nam cũng từng bước phát triển trên con đường cơng nghiệp hóa hiện đại hóa.
Bên cạnh đó kỹ thuật ở nước ta cũng từng bước tiến bộ. Trong đó phải nói đến ngành động
lực nói chung và sản xuất ơ tơ nói riêng. Ơ tơ hiện nay được xem như là một trong những
phương tiện di chuyển hàng đầu của tất cả các quốc gia trên thế giới. Ơ tơ đóng góp vào nhiều
lĩnh vực trong đời sống đặc biệt là di chuyển và công nghiệp vận tải. Chính vì ngày càng được
sử dụng phổ biến nên nó khơng chỉ dừng lại ở nhu cầu đi lại và vận chuyển đơn thuần nữa,
mà đòi hỏi tính thoải mái, sự tiện nghi và tính an tồn cao nhất và khả năng vận hành, điều
khiển dễ dàng.
Để đáp ứng được các yêu cầu trên, các nhà sản xuất và các kỹ sư Cơ khí động lực cần
phải có kiến thức sâu rộng, phải nghiên cứu tiếp xúc thực tế mới có thể tìm ra được các biện
pháp tối ưu nhất. Đối với sinh viên, việc thực tiểu luận là hết sức cần thiết và hiệu quả, không
những là một học phần trong chương trình đào tạo mà cịn là cơ hội để sinh viên tìm hiểu
nghiên cứu sâu hơn về hệ thống được phân cơng, có thêm cho mình những kỹ năng cần thiết
cho sau này .
Được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo TS. Phan Minh Đức cùng sự cố gắng, nổ
lực của tập thể, nhóm em đã hồn thành dự án đúng thời gian quy định. Tuy nhiên, do kiến
thức còn hạn hẹp và điều kiện tham khảo thực tế còn nhiều hạn chế nên khơng thể tránh khỏi
sai sót, nhầm lẫn. Do vậy, nhóm em mong các thầy thơng cảm và chỉ bảo thêm để chúng em
được hoàn thiện hơn nữa trong quá trình học tập và cơng tác sau này.
Đà Nẵng, ngày 8 tháng 09 năm 2021
Nhóm sinh viên thực hiện
Nhóm C
2
BÁO CÁO ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TRÊN Ơ TƠ
NHĨM C
GVHD: PHAN MINH ĐỨC
MỤC LỤC
PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN CỦA HỆ THỐNG PHÂN BỐ LỰC
PHANH ĐIỆN TỬ .................................................................................................................4
1.1. Hệ thống phân bố phanh ebd(Electronic Brake-force Distribution) .............................5
1.1.1. Cấu tạo hệ thống phân bố lực phanh EBD ..............................................................5
1.2. Sự khác biệt của phanh EBD so với những loại phanh khác .......................................12
PHẦN 2: MỤC TIÊU ĐIỀU KHIỂN .................................................................................14
2.1. Sự phân bố lực phanh điện tử (Vì sao phải điều khiển) ..............................................15
2.2. Cách thức hoạt động của hệ thống EBD (Điều khiển) ................................................16
2.3. Hiệu quả .......................................................................................................................18
2.4. Ưu điểm của hệ thống phân phối lực phanh điện tử trên ô tô .....................................20
2.5. Kết Luận ......................................................................................................................25
PHẦN 3: CHỌN VÀ PHÂN TÍCH SẢN PHẨM ..............................................................26
3.1. SSANGYOUNG Y200 ................................................................................................26
3.1.1. Mô tả hệ thống EBD trên xe SSANGYONG Y200 ..............................................26
3.1.2. Lợi ích ...................................................................................................................27
3.1.3. Ma trận phân phối lực phanh điện tử EBD ...........................................................28
3.2. Hyundai Elantra: EBD (Phân bổ lực phanh điện tử) ...................................................30
3.3. Toyota ..........................................................................................................................31
3.4. Subaru Outback: Hệ thống phân phối điện tử (EBD) ..................................................34
3.5. Kia Soul .......................................................................................................................36
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................................38
3
BÁO CÁO ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TRÊN Ô TÔ
GVHD: PHAN MINH ĐỨC
NHÓM C
PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN CỦA HỆ THỐNG PHÂN BỐ LỰC
PHANH ĐIỆN TỬ
- Hệ thống phanh (Brake System) là cơ cấu an toàn chủ động của ôtô, dùng để giảm tốc độ
hay dừng và đỗ ôtô trong những trường hợp cần thiết. Nó là một trong những cụm tổng thành
chính và đóng vai trị quan trọng trong việc điều khiển ôtô trên đường.
- Chất lượng của một hệ thống phanh trên ôtô được đánh giá thông qua tính hiệu quả phanh
(thể hiện qua các chỉ tiêu như quãng đường phanh, gia tốc chậm dần, thờigian nhanh và lực
phanh), đồng thời đảm bảo tính ổn định chuyển động của ôtô khi phanh.
- Khi ôtô phanh gấp hay phanh trên các loại đường có hệ số bám , thấp như đườngtrơn, đường
đóng băng, tuyết thì dễ xảy ra hiện tượng sớm bị hãm cứng bánh xe, tứchiện tượng bánh xe bị
trượt lết trên đường khi phanh. Khi đó, quãng đường phanh sẽdài hơn, tức hiệu quả phanh thấp
đi, đồng thời, dẫn đến tình trạng mất tính ổn định hướng và khả năng điều khiển của ôtô. Nếu
các bánh xe trước sớm bị bó cứng, xe khơng thể chuyển hướng theo sự điều khiển của tài xế;
nếu các bánh sau bị bó cứng,sự khác nhau về hệ số bám giữa bánh trái và bánh phải với mặt
đường sẽ làm cho đuôi xe bị lạng, xe bị trượt ngang. Trong trường hợp xe phanh khi đang
quay vòng, hiện tượng trượt ngang của các bánh xe dễ dẫn đến các hiện tượng quay vịng
thiếu hay quay vịng thừa làm mất tính ổn định khi xe quay vòng.
- Ta biết rằng lực phanh lý tưởng được phân phối ở các bánh xe tỉ lệ với sự phân bố tải trọng
tác dụng lên chúng. Phần lớn các xe có động cơ đặt ở phía trước, tải trọngtác dụng lên các bánh
xe trước là lớn hơn. Đồng thời khi phanh,do lực quán tính nêntải trọng cũng được phân bố lại,
càng tăng ở các bánh xe trước và giảm đi ở các bánhxe sau. Việc phân phối lực phanh này
trước đây được thực hiện hoàn tồn bởi các
van cơ khí như van điều hồ lực phanh, van bù tải, van giảm tốc… Một trường hợp nữa là khi
xe quay vòng,tải trọng cũng tăng lên ở các bánh xe phía ngồi, cịn phía trong giảm đi,nên lực
phanh cũng cần phải phân phối lại, nhưng các van điều hịa lựcphanh cơ khí khơng giải quyết
được vấn đề này.
4
BÁO CÁO ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TRÊN Ô TÔ
GVHD: PHAN MINH ĐỨC
NHÓM C
+ Hệ thống này chống hiện tượng bị hãm cứng của bánh xe bằng cách điều khiểnthay đổi
áp suất dầu tác dụng lên các cơ cấu phanh ở các bánh xe để ngăn không chochúng bị hãm cứng
khi phanh trên đường trơn hay khi phanh gấp, đảm bảo tính hiệuquả và tính ổn định của ơtơ
trong q trình phanh và hệ thống phân phối lực phanhbằng điện tử (EBD).
+ Việc phân phối lực phanh bằng điện tử này cho độ chính xác và hiệu quả cao hơn. Bằng
cách tính tốn tốc độ khác nhau giữa bánh trước và bánh sau, hệ thống phân bổ lực phanh điện
tử EBD sẽ điều chỉnh và cân bằng lực phanh giữa bánh trướcvà bánh sau để mang lại hiệu quả
phanh tốt nhất.
- Ngày nay, phanh điện tử EBD đã trở thành 1 cơng nghệ phổ biến trên xe hơi. Tuynhiên, dịng
thể thao đa dụng SUV mới là loại được hưởng lợi nhiều nhất từ công nghệ này. Nguyên nhân
là do SUV thường có gầm cao, trọng tải lớn nên rất dễ bị trượt bánh khi khơng có EBD. EBD
chỉ có hai chế độ là Hold Mode và Dump Modedành cho người sử dụng.
Hình 1.1: Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD hoạt động dựa trên hệ thống ABS
1.1. Hệ thống phân bố phanh ebd(Electronic Brake-force Distribution)
1.1.1. Cấu tạo hệ thống phân bố lực phanh EBD
Cảm biến tốc độ bánh xe (Wheel Speed Sensor - WSS)
5
BÁO CÁO ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TRÊN Ơ TƠ
NHĨM C
GVHD: PHAN MINH ĐỨC
Hình 1.2: Mơ hình ngun lý hoạt động của cảm biến tốc độ xe ô tô
-
Cấu tạo của cảm biến tốc độ bánh xe gồm một nam châm vĩnh cửu, cuộn dây vàlõi từ.
Vị trí lắp cảm biến tốc độ thay đổi theo từng kiểu xe.
-
Để xác định tỷ lệ trượt của bánh xe, hệ thống EBD cần hai thông tin: tốc độ quaycủa bánh
xe và tốc độ của ô tô. Nếu tốc độ quay của bánh xe chậm hơn tốc độ quay của ơ tơ thì bánh
xe bị trượt và có thể xảy ra trượt bánh. Một cảm biến được đặt ở mỗi bánh xe để xác định tốc
độ của bánh xe. Khơng có cảm biến cụ thể để đo chuyểnđộng tịnh tiến của ô tô. Thay vào đó,
các phép đo tốc độ từ cả bốn bánh được tính trung bình để tạo ra ước tính về tốc độ tổng thể
của xe.
6
BÁO CÁO ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TRÊN Ơ TƠ
NHĨM C
GVHD: PHAN MINH ĐỨC
Bộ điều khiển lực phanh
Hình 1.3: Cấu tạo hệ thống phân phối lực phanh điện tử
-
Bộ điều khiển lực phanh dùng để điều khiển lực phanh phù hợp nhất đến từng vịtrí khác
nhau. Bộ điều khiển lực phanh sẽ bơm dầu vào đường dẫn và kích hoạt các xi lanh trên từng
phanh.
-
Lực phanh được tác dụng lên các bánh xe bằng thủy lực, với dầu phanh được bơmvào
đường phanh để kích hoạt khí nén các xi lanh phanh. Hệ thống EBD có thể điềuchỉnh lượng
dầu phanh đi đến từng bánh xe thơng qua các van được kích hoạt bằng điện.
7
BÁO CÁO ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TRÊN Ơ TƠ
NHĨM C
Bộ điều khiển ECU (Electronic Control Unit)
GVHD: PHAN MINH ĐỨC
Hình 1.4: Bộ điều khiển ECU (Electronic Control Unit)
-
Bộ điều khiển ECU (Electronic Control Unit) là bộ điều khiển điện tử nhận đầu vào từ
các cảm biến tốc độ. Bộ điều khiển này để so sánh tốc độ của bánh xe với tốcđộ xe ô tô. Nếu
phát hiện thấy bánh xe nào đó bị trượt, nó sẽ sử dụng bộ điều chỉnh lực phanh để tác động lực
phanh phù hợp nhằm giảm tốc độ xe hoặc dừng xe hồn tồn.
-
ECU có vai trị như một bộ não, nó kiểm sốt mọi hoạt động của động cơ thông qua việc
tiếp nhận dữ liệu từ các cảm biến, sau đó truyền về ECU xử lý tín hiệu và đưa ra quyết định
cho các bộ phận như góc đánh lửa, góc phối cam, ga động lực, điều khiển nhiên liệu, lực
phanh ở mỗi bánh,v.v…. Càng ngày, ECU càng được ứngdụng nhiều trên ô tô, điều khiển
nhiều hệ thống khác trên xe, đảm bảo xe hoạt độnghiệu quả, tăng sự tiện nghi và an toàn của
xe, những chiếc xe ơ tơ hiện đại có thể được lắp đặt cả trăm hộp ECU.
8
BÁO CÁO ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TRÊN Ơ TƠ
NHĨM C
-
GVHD: PHAN MINH ĐỨC
ECU là một máy tính nhỏ được nhúng trong hệ thống chống bó cứng phanh. Nó nhận đầu
vào từ các cảm biến tốc độ, tính tốn tỷ lệ trượt của các bánh xe và sử dụngbộ điều biến lực
phanh để tác dụng một lực thích hợp nhằm giữ cho tỷ số trượt của mỗi bánh xe trong phạm vi
hợp lý.
Cảm biến độ lệch thân xe Yaw
Hình 1.5: Cảm biến độ lệch thân xe (Yaw-rate Sensor).
-
Cảm biến độ lệch thân xe (Yaw-rate sensor) là bộ cảm biến có nhiệm vụ đo vậntốc góc
(chuyển dịch tự động) và độ giảm tốc theo mọi hướng của độ lệch xe khi xebắt đầu vào cua,
sau đó truyền tín hiệu đến bộ điều khiển ECU để điều chỉnh lực phanh phù hợp, đảm bảo an
toàn và ổn định cho xe. Ngoài ra, cảm biến yaw cũng cóthể được sử dụng cùng với kiểm soát
ổn định điện tử (electronic stability control - ESC) để ngăn ngừa tai nạn lật xe.
9
BÁO CÁO ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TRÊN Ô TÔ
GVHD: PHAN MINH ĐỨC
NHĨM C
Vị trí của cảm biến góc xoay thân xe (Yaw-rate sensor)
-
Cảm biến góc xoay thân xe thường được lắp đặt dưới ghế tài xế, dưới ghế hànhkhách
hoặc tại bảng điều khiển trung tâm. Nó được đặt sát dưới sàn xe để tối ưu việc tiếp cận với
trọng tâm của thân xe.
Cấu tạo cảm biến góc xoay thân xe (Yaw-rate sensor)
-
Cảm biến góc xoay thân xe là một dạng kết hợp giữa những cảm biến giúp ghinhận tốc
độ và độ nghiêng của xe, tiêu biểu như cảm biến gia tốc và cảm biến gócxoay thân xe có
kích thước nhỏ được tích hợp trong cùng một hộp điều khiển độ lệch hướng. Hai loại cảm
biến này có vai trị giúp xe ln ln duy trì sự ổn định và đảm bảo bánh xe có đủ độ bám
với mặt đường.
Hình 1.6: Mạng CAN hộp điều khiển cảm biến độ lệch thân xe (Yaw-rate Sensor).
10
BÁO CÁO ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TRÊN Ơ TƠ
NHĨM C
Cảm biến góc xoay vơ lăng
-
GVHD: PHAN MINH ĐỨC
Cảm biến góc xoay vơ lăng hay cịn gọi là cảm biến góc lái. Cảm biến này có nhiệm vụ
ghi lại góc xoay của vơ lăng, sau đó gửi tín hiệu về ECU để hệ thống nhậnbiết người lái đang
muốn di chuyển xe về hướng nào. Nếu nhận thấy góc xoay vơ lăng, các bánh xe và độ nghiêng
thân xe không đồng nhất, cảm biến sẽ truyền tín hiệu tới ECU để thực hiện điều chỉnh lực
phanh. Dữ liệu từ bộ cảm biến này sẽ giúpxe thăng bằng khi đánh lái gấp hoặc tránh vật cản
bất ngờ trên đường.
-
Các thành phần này đôi khi cũng được sử dụng bởi một hệ thống khác như hệ thống
cân bằng điện tử ESP và kiểm sốt lực kéo TCS.
Hình 1.7: Cảm biến góc xoay vơ lăng
-
Ngoài EBD, một số hệ thống khác cũng dùng chung các bộ cảm biến này như Hệ thống
cân bằng điện tử ESP (Electronic Stability Program) hay hệ thống kiểm soát lực kéo TCS
(Traction Control System).
11
BÁO CÁO ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TRÊN Ô TÔ
GVHD: PHAN MINH ĐỨC
NHÓM C
1.2. Sự khác biệt của phanh EBD so với những loại phanh khác
- Hệ thống điều khiển phân bố lực phanh điện tử EBD là viết tắt của cụm từ "Electronic
Brake-force Distribution" (Hệ thống phân phối lực phanh điện tử). Cùngvới ABS, EBD cũng
là một trang bị an tồn cơ bản trên ơ tơ hoạt động dựa trên các tín hiệu cảm biến để phân phối
lực phanh phù hợp tới các bánh xe đóng góp một phần khơng nhỏ cho quá trình phanh được
đạt hiệu quả cao nhất.
-
Cả 2 hệ thống đều được thiết kế để hạn chế xe bị rợi vào tình trạng bó cứng khi phanh
đột ngột hoặc trên mơi trường trơn, điều mà có thể khiến xe mất kiểm sốt một cách nhanh
chóng. Tuy nhiên, Hệ thống EBD có mốt điểm khác biệt như sau: EBD có thể tự động điều
chỉnh lực phanh cung cấp cho các bánh xe.
Ý tưởng chung đằng sau hệ thống EBD đó là các bánh xe bị khóa cứng dễ dàng hơn
khi lực phanh lớn.
Để giải quyết vấn đề này thì lực phanh tới các bánh trước và sau cần phải thayđổi được
và có thể khác nhau. Nhưng những van thủy lực truyền thống lại khôngthể đáp ứng được
những điều kiện lái xe khác nhau.
-
Dưới điều kiện thông thường, khối lượng xe sẽ dồn về trước khi xe chạy chậm. Do đó,
tải trọng đặt lên 2 bánh trước sẽ lớn hơn 2 bánh sau, hệ thống EBD có thể xửlý vấn đề này
bằng cách giảm lực phanh ở 2 bánh sau.
-
Nếu xe của bạn được trang bị hệ thống EBD, hãy lái nó giống với những xe đượctrang bị
hệ thống ABS. Hệ thống này làm việc một cách tự động, bám sát theo từngđiều kiện mặt
đường cũng như tải trọng xe nên việc bạn cũng không cần can thiệp quá nhiều. Tuy nhiên hãy
cẩn thận khi phanh và khi vào cua cho đến khi bạn quen với cách hệ thống hoạt động.
-
Trong trường hợp hệ thống EBD hư hỏng, hệ thống phanh trên xe vẫn hoạt động bình
thường. Điều đó có nghĩa là bạn vẫn có thể sử dụng hệ thống phanh một cách bình thường khi
EBD hư hỏng nhưng nguy cơ các bánh xe bị bó cứng cũng tăng cao hơn.Tuy nhiên, bạn sẽ cần
phải cẩn thận hơn khi phanh.
12
BÁO CÁO ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TRÊN Ơ TƠ
NHĨM C
GVHD: PHAN MINH ĐỨC
Do EBD và ABS sử dụng rất nhiều các chi tiết giống nhau nên hệ thống phanhchống bó
cứng thường hư hỏng cùng lúc với hệ thống EBD.
Một số nhà sản xuất khuyên bạn nên kiểm tra mức dầu phanh nếu bạn nghi ngờ hệ thống EBD
gặp trục trặc.
Nếu mức dầu phanh thấp, bạn không nên lái xe cho đến khi hệ thống phanhđược
kiểm tra và sửa chữa.
13
BÁO CÁO ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TRÊN Ơ TƠ
NHĨM C
GVHD: PHAN MINH ĐỨC
PHẦN 2: MỤC TIÊU ĐIỀU KHIỂN
( Vì sao phải điều khiển, điều khiển như thế nào, đạt được hiệu quả gì ? )
Bộ điều khiển
Để cải thiện về mức độ an toàn khi lái xe, dừng xe một cách an toàn ngăn ngừa tai nạn.
-
Hệ thống phân phối lực phanh điện tử, hay còn gọi là EBD. EBD dựa trên nguyên tắc rằng
không phải bánh xe nào cũng cần nỗ lực như nhau để đưa xe dừng lại.
-
EBD dựa trên nguyên tắc rằng trọng lượng được hỗ trợ bởi các bánh xe ô tô của bạn không
được phân bố đồng đều. Một số bánh xe chịu tải nặng hơn những bánh xe khác và sẽ cần nhiều
lực phanh hơn để đưa xe dừng lại mà không bị mất kiểm soát. Hơn nữa, trọng lượng được hỗ
trợ bởi một bánh xe chuyển dịch trong q trình phanh, do đó lực cần thiết ở mỗi bánh xe có thể
thay đổi nhanh chóng.
14
BÁO CÁO ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TRÊN Ơ TƠ
NHĨM C
GVHD: PHAN MINH ĐỨC
2.1. Sự phân bố lực phanh điện tử (Vì sao phải điều khiển)
-
Lốp xe hoạt động nhờ lực ma sát. Khi bạn đạp ga, ma sát giữa lốp xe và mặt đường là yếu
tố khiến bạn di chuyển về phía trước. Khi bạn đạp phanh, ma sát giữa lốp xe và mặt đường chính
là yếu tố khiến bạn giảm tốc độ. Đó là lý do tại sao trong điều kiện băng giá, đơi khi rất khó để
xe bắt đầu di chuyển khi bạn muốn và thậm chí cịn khó hơn để dừng xe.
-
Ma sát cũng là thứ giữ cho xe chuyển động theo hướng bạn muốn. Khi chúng ta tăng tốc,
chúng ta thường cho rằng xe sẽ di chuyển theo hướng mà các bánh xe đang chỉ. Tuy nhiên, nếu
khơng có ma sát giữa lốp và mặt đường, chiếc xe có thể dễ dàng trượt ngang và mất kiểm soát.
-
Điều quan trọng đối với việc lái xe an tồn là duy trì ma sát giữa lốp và đường, tuy nhiên
có một số điều kiện có thể làm mất ma sát này. Một là tăng tốc trên đường băng giá, như đã đề
cập ở trên, nhưng ma sát cũng có thể bị mất nếu bạn phanh quá mạnh. Động lượng về phía trước
của ơ tơ có thể giữ cho ô tô chuyển động với tốc độ lớn hơn đáng kể so với tốc độ quay của lốp
xe. Điều này được gọi là khóa bánh xe và nó là nguyên nhân phổ biến của các vụ tai nạn khi
lái xe. Một khi nó xảy ra, lốp xe khơng cịn bám vào mặt đường và xe tiếp tục di chuyển theo
hướng mà nó đã đi khi bắt đầu trượt.
-
Chìa khóa để tránh bị trượt bánh là tỷ
số trượt , sự khác biệt giữa tốc độ xe
đang chuyển động và tốc độ quay của
lốp. Hệ thống chống bó cứng phanh
(ABS) có thể cảm nhận tỷ lệ trượt của
từng lốp và điều chỉnh lực phanh tác dụng
lên từng lốp để tỷ lệ trượt duy trì trong
phạm vi an tồn, do đó tránh được hiện
tượng trượt bánh.
-
Khi một chiếc ô tô giảm tốc độ, trọng lượng của nó sẽ dịch chuyển về phía trước. Ở xe động
cơ đặt trước, trọng lượng tăng thêm phía trước làm tăng độ bám của lốp trước trong khi giảm độ
bám của lốp sau. Điều này làm cho lốp sau dễ bị bó cứng trong q trình phanh. Khi bánh sau
bị trượt, chiếc xe có thể bắt đầu bị đi cá hoặc thậm chí đi vào vịng xốy. Theo truyền thống,
15
BÁO CÁO ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TRÊN Ơ TƠ
NHĨM C
GVHD: PHAN MINH ĐỨC
hệ thống phanh bao gồm một van tỷ lệ để phân bổ lực phanh chính xác đến lốp trước và lốp
sau. Tuy nhiên, với ABS, van tỷ lệ khơng cịn cung cấp giải pháp lý tưởng cho vấn đề này.
-
Đây là nơi phân phối lực phanh điện tử (EBD). Với EBD, một máy tính được gọi là bộ điều
khiển điện tử (ECU) sẽ xác định tỷ lệ trượt của từng lốp riêng lẻ. Nếu ECU nhận thấy rằng bánh
sau có nguy cơ bị trượt, nó sẽ tác động ít lực hơn lên chúng trong khi duy trì (hoặc nếu cần tăng)
lực tác dụng lên bánh trước. EBD cũng hữu ích khi xe đang phanh trong khi lái xe quanh một
góc cua. Trong khi quay, bánh xe bên ngồi quay nhanh hơn bánh xe bên trong. Nếu quá nhiều
lực phanh được tác động vào các bánh xe bên trong, chúng có thể bị bó cứng, khiến xe bị chệch
hướng và mất kiểm sốt. EBD có thể cảm nhận được độ trượt của các bánh xe bên trong và giảm
lực phanh trên các bánh xe đó mà khơng làm giảm lực ở các bánh xe bên ngoài.
2.2. Cách thức hoạt động của hệ thống EBD (Điều khiển)
-
Hệ thống phanh điện tử EBD làm việc cũng dựa trên các tín hiệu vào giống của ABS như
cảm biến tốc độ bánh xe, cảm biến giảm tốc,cảm biến gia tốc ngang,…và chức năng xử lý của
ECU.Để nhận biết trường hợp phanh khẩn cấp, một cảm biến áp suất dầu xy lanh phanh chính
được lắp thêm trong bộ chấp hành thủy lực. Cảm biến này nhận biết được trường hợp phanh gấp
thông qua sự gia tăng áp suất dầu. Trên một vài kiểu xe của châu Âu, một cảm biến gia tốc được
gắn trong bầu trợ lực chân không, đo gia tốc của cần đẩy xy lanh phanh chính để nhận biết
trường hợp phanh gấp thay cho cảm biến áp suất dầu.
-
EBD có vai trị khơng kém ABS trong việc trợ giúp q trình phanh.Nó hoạt động hồn tồn
tự động và khơng cần tài xế kích hoạt. Giống như tên gọi, EBD phân bổ lực phanh tới các bánh
để đảm bảo xe dừng một cách cân bằng nhất. Sự kết hợp giữa hai công nghệ ABS và EBD sẽ
giúp quá trình phanh trở nên tối ưu hơn.
-
Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD chia sẻ một số "phần cứng" với hệ thống phanh
ABS bao gồm: cảm biến tốc độ từng bánh xe, tốc độ xe và cả bộ điều khiển trung tâm ECU. Bên
cạnh đó, EBD sẽ sử dụng thêm một số cảm biến khác giúp tăng tính hiệu quả đánh giá các tình
huống như:
16
BÁO CÁO ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TRÊN Ơ TƠ
NHĨM C
GVHD: PHAN MINH ĐỨC
Cảm biến gia tốc ngang (Y – sensor): Đo trọng tâm của xe ô tô và kiểm tra độ trượt ngang.
Cảm biến góc tay lái (SA – sensor): Đo góc đánh tay lái của xe ơ tơ để đánh giá tình
huống xe có trong tầm kiểm sốt hay đang bị trượt.
Cảm biến tải trọng: Tính tốn tải trọng của xe ô tô được phân bố như thế nào khi đang
vận hành để có tác dụng lực phanh thích hợp.
-
Cảm biến tốc độ: Để xác định tỷ lệ trượt của bánh xe, hệ thống EBD cần hai thông tin:
tốc độ quay của bánh xe và tốc độ của ô tô. Nếu tốc độ quay của bánh xe chậm hơn tốc độ quay
của ơ tơ thì bánh xe bị trượt và có thể xảy ra trượt bánh. Một cảm biến được đặt ở mỗi bánh xe
để xác định tốc độ của bánh xe. Khơng có cảm biến cụ thể để đo chuyển động tịnh tiến của ơ
tơ. Thay vào đó, các phép đo tốc độ từ cả bốn bánh được tính trung bình để tạo ra ước tính về
tốc độ tổng thể của xe.
-
Van điều khiển thủy lực (HECU): Không giống với cụm van của phanh ABS, cụm điều
khiền của hệ thống EBD sẽ được bổ sung thêm các van trượt với mục đích là điều chỉnh lưu
lượng dầu cho từng bánh xe riêng biệt, thay cho cả 4 bánh đều nhau như phanh ABS.
-
Bộ điều khiển trung tâm ECU: Sẽ liên tục nhận thông tin từ các cảm biến về tốc độ
vịng quay, tốc độ xe, góc tay lái, tải trọng và độ nghiêng của xe. Trong trường hợp nhận thấy
ô tô đang bị nghiêng quá biên độ cho phép thì EBD sẽ tự động cho hệ thống phanh vận hành
tương thích với lực mà các bánh xe cần.
-
Cụ thể, nếu lái xe vào cua phải quá nhanh về bên phải, cảm biến gia tốc ngang sẽ nhận thấy
xe nghiêng về bên trái, đồng thời bộ điều khiển ECU ngay lập tức nhận được tín hiệu từ cảm
biến tải trọng với thông báo trọng lượng xe đang dồn lên hai bánh xe bên trái. Tại thời điểm này,
nếu xe ô tô sắp bị mất lái, dù lái xe chưa kịp đạp phanh thì hệ thống EBD sẽ chủ động can thiệp
giảm gia tốc các bánh thông qua việc mở các van dầu thắng. Do xe đang cua phải nên EBD sẽ
tăng thêm lực phanh lên hai bánh trái vì trọng lượng xe đang dồn về bên trái. Thực tế, nếu xe ô
tô không được trang bị hệ thống EBD thì lúc này can 4 bánh xe sẽ nhận được lực phanh như
17
BÁO CÁO ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TRÊN Ơ TƠ
NHĨM C
GVHD: PHAN MINH ĐỨC
nhau. Điều này khiến hai bánh bên phải nhận nhiều lực phanh hơn cần thiết và sẽ dẫn đến việc
ô tô mất cân bằng và trượt ra khởi đường.
-
Trong một tình huống khác, xe ơ tơ thắng gấp để tránh chướng ngại vật ở phía trước, lúc
này trọng lượng xe tập trung vào hai bánh trước cộng thêm việc phải "gánh" cả trọng lượng của
khối động cơ. Bộ điều khiển ECU sẽ tự động điều chỉnh cho bánh sau nhận nhiều lực phanh
bình thường để giúp đạt hiệu suất phanh cao nhất và quãng đường dừng xe là ngắn nhất.
2.3. Hiệu quả
-
Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD sẽ giúp quãng đường phanh xe ngắn hơn
Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD sẽ giúp quãng đường phanh xe ngắn hơn
-
Giả sử bạn đang lái xe trên đường cao tốc với tốc độ 80,5 km một giờ và bạn nhìn thấy một
chướng ngại vật trước mặt, chẳng hạn như một chiếc ô tô đang dừng. Bạn đạp phanh nhưng
không đủ chỗ để dừng hẳn trước khi va chạm với cản sau của ô tô. Trong lúc tuyệt vọng, bạn bẻ
lái sang một bên để đi vòng qua chiếc xe đang dừng, ngay cả khi bạn vẫn đang nhấn phanh.
-
Nếu xe của bạn có hệ thống phanh truyền thống, bạn có thể khơng gặp may. Trọng lượng
xe thay đổi có thể khiến lốp bị khóa, làm giảm khả năng đánh lái của bạn. Bạn có thể thấy rằng
bạn không thể vượt qua chướng ngại vật kịp thời hoặc xe có thể vượt quá và mất kiểm soát. Mặt
khác, với phân phối lực phanh điện tử, lốp xe của bạn khơng bị bó cứng và bạn vẫn có khả năng
đánh lái và người lái xe sẽ ngăn chặn được bằng cách duy trì lực phanh thích hợp cho các bánh
18
BÁO CÁO ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TRÊN Ơ TƠ
NHĨM C
GVHD: PHAN MINH ĐỨC
xe bên trong và bên ngồi. Do đó, bạn có nhiều khả năng thốt khỏi tình huống này với chiếc xe
của bạn còn nguyên vẹn và hành khách của bạn không bị thương.
-
Bây giờ, nếu bạn đang lái xe trên một bề mặt băng giá hoặc một con đường dính nước
mưa. Trong những điều kiện này, xe của bạn rất dễ bị trượt bánh. Và mặc dù EBD khơng thể
phát hiện điều kiện đường trực tiếp, nó có thể suy ra chúng từ tỷ lệ trượt của các bánh xe và bù
đắp cho phù hợp. Nếu các điều kiện khác nhau đối với mỗi bánh xe - ví dụ, nếu một bánh xe
nằm trên một mảng băng và bánh xe kia thì khơng - điều này có thể được phát hiện thông qua
tỷ số trượt. Mặc dù không có giải pháp kỳ diệu nào cho vấn đề dừng xe trong điều kiện đường
xấu, EBD có thể giúp phanh khẩn cấp trong những điều kiện này an toàn nhất có thể.
-
Ở trường hợp khác, khi bạn chất hành lý vào thùng xe, nó sẽ thay đổi lực kéo lên bánh sau
của bạn, có nghĩa là có thể tác động nhiều lực hơn lên các bánh này trong quá trình phanh. Một
van điều tiết tiêu chuẩn sẽ không nhất thiết phải tính đến trọng lượng tăng thêm này, nhưng hệ
thống phân phối phanh điện tử sẽ bù đắp một cách thích hợp cho phần đi xe bây giờ nặng hơn
của chiếc xe của bạn. EBD không thể phát hiện trực tiếp trọng lượng tăng thêm này, nhưng hệ
thống sẽ nhận biết được nó thơng qua ảnh hưởng của nó đến tỷ lệ trượt của lốp xe.
-
Lời khuyên của các tài xế có kinh nghiệm lái xe ơ tơ là khi chở thêm hành lý trong xe, nên
đặt các vật nặng ở giữa, tránh để lệch về bên trái hay phải và tất cả cần phải cố định chặt vào xe.
Việc làm này sẽ khiển hệ thống EBD hoạt động hiệu quả hơn và nếu không may xảy ra sự cố,
bạn cũng sẽ hạn chế được nguy hiểm.
-
Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD có khả năng dồn lực phanh cho từng bánh xe
khác nhau. Tuy nhiên, tất cả sẽ trở nên vơ nghĩa nếu các bánh bị bó cứng, do đó, EBD hoạt động
để hỗ trợ cho ABS. Dựa vào kiến thức về hệ thống chống bó cứng phanh ABS, nếu EBD
phải phanh đến ngưỡng bánh bị bó cứng thì lập tức ABS sẽ can thiệp để bánh đó lấy lại gia tốc
giúp lái xe vẫn làm chủ được tay lái. Khác với phanh ABS, nhờ việc phân phối lực phanh lên
các bánh là khác nhau, EBD sẽ giúp quãng đường phanh xe ngắn hơn. Đây chính là "cặp bài
trùng" không thể thiếu trên xe ô tô. Các chuyên gia giàu kinh nghiệm về ô tô cũng lưu ý người
sử dụng rằng xe được trang bị phanh ABS chưa chắc đã có EBD nhưng xe có EBD thì chắc chẳn
phải có phanh ABS.
19
BÁO CÁO ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TRÊN Ơ TƠ
NHĨM C
GVHD: PHAN MINH ĐỨC
Rõ ràng là, lái xe an toàn là điều quan trọng đối với tất cả mọi người, ngay cả người đi
-
bộ. Công nghệ phân phối phanh điện tử và hệ thống chống bó cứng phanh, đặc biệt khi kết hợp
với các cơng nghệ an tồn khác như kiểm soát độ bám đường và kiểm soát ổn định điện tử, là
một đóng góp lớn vào việc đảm bảo an tồn khi lái xe và có thể giúp giữ an tồn cho bạn và gia
đình, dù trong những chuyến đi dài hay chỉ lái xe đến cửa hàng tạp hóa địa phương.
2.4. Ưu điểm của hệ thống phân phối lực phanh điện tử trên ơ tơ
• Khả năng dừng được nâng cao
• Độ ổn định của xe tăng lên khi phanh gấp
Đầu ra tín hiệu tốc độ xe ơ tơ
Hình 2.1: Sơ đồ đầu ra tín hiệu tốc độ xe ô tô
20
BÁO CÁO ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TRÊN Ơ TƠ
NHĨM C
GVHD: PHAN MINH ĐỨC
Tốc độ tham chiếu
-
Tốc độ tham chiếu được tính tốn dựa trên đầu vào của cảm biến tốc độ bánh xe. Với các
hệ thống khác nhau, Logic điều khiển của Thiết bị điều khiển để tính tốn tốc độ tham chiếu
có thể khác nhau. Một số hệ thống sử dụng tất cả các tín hiệu tốc độ 4 bánh để tính tốc độ tham
chiếu, trong khi những hệ thống khác sử dụng đường phân chia theo đường chéo (ví dụ phía
trước bên trái / phía sau bên phải) để tính tốn tốc độ tham chiếu.
Đầu ra tín hiệu tốc độ bánh xe bên phải phía trước
-
Đầu ra của Cảm biến tốc độ bánh xe bên phải phía trước được truyền tới ECU. Tín hiệu
này là cần thiết để phát hiện cháy sai (quy định EOBD, phát hiện đường gồ ghề) và chức năng
dashpot.
Đèn cảnh báo ABS / EBD, chung
Kiểm soát đèn cảnh báo ABS
Đèn Cảnh báo ABS cho biết trạng thái tự kiểm tra và sự cố của ABS. Đèn cảnh báo
ABS sáng trong các điều kiện sau:
+ Trong giai đoạn khởi tạo sau IGN. BẬT (liên tục 3 giây)
+ Trong trường hợp ức chế chức năng ABS do hỏng
+ Trong chế độ chẩn đoán
+ Khi đầu nối được tách ra khỏi CU.
21
BÁO CÁO ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TRÊN Ơ TƠ
NHĨM C
GVHD: PHAN MINH ĐỨC
Điều khiển đèn cảnh báo EBD
Hình 2.2: Sơ đồ điều khiển đèn cảnh báo EBD
Mạch điều khiển đèn cảnh báo EBD có rơ le
-
Đèn cảnh báo EBD cho biết trạng thái tự kiểm tra và lỗi của EBD. Tuy nhiên, trong
trường hợp Công tắc phanh đỗ được bật hoặc mức dầu phanh thấp, đèn cảnh báo EBD luôn
được bật bất kể chức năng EBD. Đèn cảnh báo EBD bật trong các điều kiện sau:
+ Trong giai đoạn khởi tạo sau IGN. BẬT (liên tục, 3 giây)
+ Khi Công tắc Phanh đỗ BẬT hoặc mức dầu phanh thấp
+ Khi chức năng EBD không hoạt động
+ Trong chế độ chẩn đoán
+ Khi đầu nối được tách ra khỏi CU
22
BÁO CÁO ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TRÊN Ơ TƠ
NHĨM C
GVHD: PHAN MINH ĐỨC
Điều khiển đèn cảnh báo ABS / EBD với rơ le
-
Một số hệ thống đang sử dụng Rơ le đèn cảnh báo ABS để kích hoạt Đèn cảnh báo ABS.
Trong điều kiện hoạt động bình thường, ABSCM sẽ cung cấp đất cho Rơle đèn cảnh báo ABS,
do đó mở tiếp điểm rơle thường đóng và tắt đèn cảnh báo. Trong trường hợp xảy ra hỏng hóc
hoặc đầu nối ABSCM bị ngắt kết nối, rơ le thường đóng sẽ cấp đất cho đèn cảnh báo, do đó sẽ
bật đèn. Trên các mạch Đèn cảnh báo EBD sử dụng rơ le, nguồn điện được cung cấp cho rơ le
thông qua cơng tắc Đánh lửa. Một bóng bán dẫn nằm bên trong ABSCM cung cấp một mặt
đất, do đó đóng rơ le thường mở và bật đèn Cảnh báo EBD.
Điều khiển đèn cảnh báo ABS / EBD mà khơng cần role
Hình 2.3: Sơ đồ điều khiển cảnh báo ABS / EBD mà không cần role
23
BÁO CÁO ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TRÊN Ơ TƠ
NHĨM C
-
GVHD: PHAN MINH ĐỨC
Nếu có lỗi xảy ra trên các đầu vào hoặc đầu ra của mô-đun điều khiển ABS hoặc nếu xảy
ra hiện tượng phanh trong nguồn điện (+15), mô-đun điều khiển ABS sẽ nối đất một chân được
chỉ định, do đó làm cho đèn cảnh báo ABS hiển thị trên bảng điều khiển chính. Giám sát các
thành phần hệ thống là liên tục. Khi bật công tắc đánh lửa đến vị trí ổ đĩa, đèn cảnh báo ABS
bật sáng nhưng sẽ tắt sau 3-5 giây nếu tất cả các mạch đều theo thứ tự. Nếu lỗi được phát hiện
khi động cơ đang chạy, đèn sẽ sáng và vẫn sáng, đồng thời chức năng ABS sẽ bị vơ hiệu hóa.
Đầu nối kết hợp với một dải tiếp xúc tạo ra ngắn mạch khi đầu nối được rút ra và làm cho đèn
cảnh báo ABS bật sáng.
Điều khiển đèn cảnh báo ABS / EBD với bộ lọc tín hiệu
Hình 2.4: Sơ đồ điều khiển đèn cảnh báo ABS / EBD với bộ lọc tín hiệu
24
BÁO CÁO ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TRÊN Ơ TƠ
NHĨM C
-
GVHD: PHAN MINH ĐỨC
Bộ lọc tín hiệu được sử dụng trên mạch Đèn cảnh báo EBD (WL). Nếu tần số của tín
hiệu từ ABSCM cao, ABSCM chỉ có thể bật ABS WL, còn lại EBD WL tắt. Điều này là do
chỉ các tín hiệu tần số thấp mới được phép đi qua Bộ lọc thông thấp của Đèn cảnh báo EBD.
Để bật cả hai, Đèn cảnh báo ABS và EBD, một điện áp không đổi xấp xỉ 1,2V được áp dụng
từ ABSCM đến các bóng bán dẫn bên trong bộ lọc thông thấp. Tuy nhiên, khi bật lửa (không
khởi động động cơ), Đèn cảnh báo EBD được bật liên tục vì nó được nối đất qua mạch máy
phát điện. Trong điều kiện này, đèn cảnh báo “mờ đi”.
2.5. Kết Luận
-
Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD là hệ thống rất thông minh và hiện đại, hỗ trợ
rất nhiều trong việc điều khiển chiếc xe của người tham gia giao thông, giúp cho xe được vận
hành linh hoạt hơn, tránh được những sự cố xảy ra ngoài ý muốn.
-
Lái xe an toàn là điều quan trọng đối với tất cả mọi người - ngay cả người đi bộ. Công nghệ
phân phối phanh điện tử và hệ thống chống bó cứng phanh, đặc biệt khi kết hợp với các công
nghệ an tồn khác như kiểm sốt độ bám đường và kiểm sốt ổn định điện tử, là một đóng góp
lớn vào việc đảm bảo an tồn khi lái xe và có thể giúp bạn và gia đình an tồn, cho dù trong
những chuyến đi dài hay chỉ lái xe đến cửa hàng tạp hóa địa phương.
-
Mặc dù vây, thì ý thức của người tham gia giao thông vẫn là điều quan trọng nhất, các hệ
thống hỗ trợ chỉ là công cụ giúp người điều khiển xe của mình linh hoạt hơn trong các tình huống
khi tham gia giao thơng. Khi tham gia giao thông cần phải tuân thủ các quy tắc, lái xe một cách
an toàn, tập trung vào việc lái xe và không nên đi xe quá tốc độ cho phép.
25
