Hệ thống cân bằng điện tử

Hệ thống cân bằng điện tử-Tính năng an tồn khơng thể thiếu
24/05/2016 05:30
Khi điều khiển xe trong điều kiện không thuận lợi như trời mưa, đường trơn trượt... sẽ rất nguy hiểm nếu người lái bị mất
kiểm soát tay lái. Các nhà sản xuất xe hơi đã tìm ra giải pháp, đó là hệ thống cân bằng điện tử.
>> Xe SUV và Crossover khác biệt thế nào?
>> Lên đời mâm xe cỡ lớn - Nên hay không?
>> Mẹo tránh đạp nhầm chân ga khi phanh
Hệ thống cân bằng điện tử là gì?

Hệ thống cân bằng điện tử ESC là một trong những giải pháp an toàn chủ động quan trọng bên cạnh hệ
thống chống bó cứng phanh ABS, phân bổ lực phanh điện tử EBD và hệ thống chống trượt TCS… Mỗi khi
người lái mất kiểm soát tay lái, ESC sẽ tác động lên hệ thống phanh giúp điều chỉnh lại hướng lái, đồng
thời tự động giảm công suất động cơ giúp người lái có thời gian giành lại quyền kiểm sốt xe. ESC khơng
chỉ làm việc khi xe vận hành trên đường ẩm ướt hay băng giá mà còn hoạt động tốt khi xe tăng tốc, vào
cua. Yếu tố cốt lõi của ESC giúp phát hiện nguy cơ trượt bánh xe trước khi điều này trở thành mối de dọa
thực sự.


Có nguyên lý hoạt động tương tự, nhưng mỗi hãng xe lại đặt tên riêng biệt cho hệ thống cân
bằng điện tử
Công nghệ đằng sau ESC xuất hiện lần đầu tiên trên xe Mercedes-Benz vào năm 1987 với nguyên bản là
hệ thống kiểm soát độ bám đường. Từ đầu những năm 1990 đến nay, công nghệ này đã được nhiều nhà
sản xuất ô tô khác chú trọng phát triển và ứng dụng trên hầu hết các mẫu xe. Nguyên lý hoạt động giữa
các hệ thống khá tương tự nhau, nhưng mỗi hãng lại có một tên gọi riêng biệt dựa trên chức năng và
nguyên lý hoạt động, có thể gọi chung là hệ thống cân bằng điện tử:

Hãng xe

Tên gọi

Viết tắt

Tên tiếng Việt

Toyota

Vehicle Stability
Control

VSC

Hệ thống điều khiển độ
ổn định

Honda, Acura

Vehicle Stability
Assist

VSA Hệ thống hỗ trợ ổn định

Ford

Electronic Stability

ESC

Hệ thống điều khiển ổn


Control

định điện tử

Mercedes-Benz, Audi,
Volkswagen, Hyundai

Electronic Stability
Program

Infiniti, Nissan, Alfa Romeo

Vehicle Dynamic
Control

VDC Kiểm soát động lực học

BMW, Mazda, Jaguar, Land
Rover

Dynamic Stability
Control

DSC

Hệ thống điều khiển ổn
định động học

Porsche

Porsche Stability

Management

PSM

Hệ thống kiểm soát ổn
định Porsche

ESP

Chương trình ổn định
điện tử

Cấu tạo của hệ thống cân bằng điện tử

ESC được cấu thành từ 5 bộ phận chính, tín hiệu từ các cảm biến gia tốc ngang ở thân xe, cảm biến tốc
độ ở các bánh xe và góc đánh lái… được thu thập để xác định trạng thái chuyển động thực tế. Khi truyền
tới bộ vi xử lý điều khiển trung tâm, máy tính sẽ so sánh kết quả với góc quay vơ lăng, từ đó đưa ra các
lệnh điều khiển phanh hoặc giảm công suất giúp xe nhanh chóng trở về trạng thái theo đúng ý muốn của
người lái.


Cấu tạo của hệ thống cân bằng điện tử trên ô tô
Hệ thống cân bằng điện tử sử dụng mô đun điều khiển thủy lực tương tự ABS, nhưng ngoài tác dụng kiểm soát hoặc giảm áp suất
dầu phanh tác động lên xi lanh, bộ phận này cịn có thể làm tăng áp suất dầu vào khu vực cần thiết khi có yêu cầu tạo ra lực phanh
chênh

lệch giữa các bánh. Về nguyên tắc, hoạt động của ABS và ESC không thể tách rời nhau, ABS cho
phép ESC phanh độc lập trên từng bánh một cách hiệu quả. Tuy nhiên, hệ thống cân bằng điện tử làm
việc hoàn toàn tự động khi có sự sai lệch giữa góc đánh lái và góc quay thân xe, cịn hệ thống chống bó
cứng phanh hoạt động chỉ khi người lái đạp phanh và bánh xe có nguy cơ bị bó cứng.

Mơ phỏng mối liên hệ giữa ESC, ABS, EBD và TCS
Ngoài ra, ESC cịn gắn bó mật thiết với hệ thống chống trượt TCS và phân phối lực phanh điện tử EBD. Nếu ABS làm nhiệm vụ
điều khiển quá trình phanh hãm xe (theo chiều dọc), TCS điều khiển lực kéo khi xe tiến về phía trước (theo chiều dọc), EBD điều
khiển lực phanh tại mỗi bánh xe thì ESC có chức năng kiểm soát độ cân bằng và ổn định của xe khi xảy ra hiện tượng bị văng đuôi,
trượt ngang lúc vào cua hoặc do đánh lái đột ngột ở tốc độ cao.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống cân bằng điện tử


Sự khác biệt khi chiếc xe có và khơng có hệ thống cân bằng điện tử ESC
Khi xe vào cua ở tốc độ cao mà người lái đánh lái thiếu sẽ gặp tình trạng bị trượt bánh trước
(Understeer) khiến xe có xu hướng bị văng ngang ra khỏi cung đường dự kiến, từ đó dẫn đến nguy cơ lật
xe hoặc gây tai nạn. Nếu xe được trang bị ESC, khi bắt đầu có xu hướng trượt ngang, cảm biến trượt
ngang và góc đánh lái sẽ gửi tín hiệu về hộp điều khiển, dựa vào đó ESC sẽ tính tốn và điều khiển thực
hiện việc chủ động tạo một lực phanh ở bánh xe phía đối diện với hướng xe bị trượt, có tác dụng như
một tâm quay tạo ra mơ men bù lại lực trượt ngang, nhờ đó giữ xe ở trạng thái ổn định và di chuyển
theo đúng hướng dự kiến.


Hoạt động của hệ thống cân bằng điện tử ESC trong hai trường hợp Oversteer và Understeer
Trong trường hợp xe vào cua ở tốc độ cao và đánh lái quá nhiều khiến đuôi xe trượt khỏi hướng lái dự kiến (Oversteer). Khi nhận
được thông tin, hộp điều khiển ESC cũng gửi đi tín hiệu điều khiển thực hiện phanh bánh trước theo phía đối diện hướng đi xe bị
văng, lực phanh tạo thành tâm quay sinh ra mô men bù giữ cho xe ở trạng thái cân bằng và di chuyển ổn định về phía trước theo
đúng như mong muốn.
Nếu đường quá trơn trượt, lốp quá mòn hay áp suất hơi không đúng tiêu chuẩn làm giảm khả năng bám đường, hoạt động của
ESC có thể bị ảnh hưởng, thậm chí khơng phát huy tác dụng. Khi ESC làm việc, đèn cảnh báo trên đồng hồ sẽ sáng nhấp nháy.
Trên tất cả các mẫu xe có trang bị ESC đều có một cơng tắc kích hoạt hoặc tạm ngắt chế độ hoạt động, nhưng để đảm bảo an
toàn, tốt nhất nên ln để ở chế độ kích hoạt.
Ngày nay, ESC đã trở thành một tính năng an tồn tiêu chuẩn được chú trong hàng đầu, ngay cả những nghiên cứu của chính phủ

nhiều nước cũng chứng minh đường rằng ESC hỗ trợ gia tăng an tồn giao thơng đường bộ. Theo Ủy ban an tồn giao thơng quốc
gia Mỹ (NHTSA), hệ thống cân bằng điện tử giúp giảm thiểu 35% số vụ va chạm, nguy cơ gây tử vong của xe SUV được trang bị
ESC thấp hơn 67% so với trường hợp khơng có, số người tử nạn cũng có thể giảm đi một phần ba nếu tất cả các xe đều có trang
bị ESC. Chương trình đánh giá tính năng an toàn trên xe của châu Âu Euro NCAP đã đưa ra thông điệp mạnh mẽ khuyên mọi
người nên mua xe có trang bị hệ thống ESC.