NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG CCS (CRUISE CONTROL SYSTEM) VÀ ACC (ADAPTIVE CRUISE CONTROL) TRÊN Ô TÔ

A. Hệ thống CCS (Cruise Control System)

1. Hệ thống Cruise Control là gì?

- Hệ thống Cruise Control System (CCS) là một hệ thống điều khiển hành trình trên ô tô giúp xe tự động duy trì tốc độ mà người lái cài đặt sẵn. Lúc này người lái sẽ không cần đạp chân ga.

Hình 1. Vị trí công tắc điều khiển CCS

- Cấu tạo: Cruise Control gồm ba bộ phận chính: Cảm biến tốc độ xe, bộ điều khiển và cơ cấu chấp hành.

- Nguyên lý hoạt động của Cruise Control:

Hệ thống CCS hoạt động theo nguyên lý điều khiển hồi tiếp (Close-loop control), sơ đồ nguyên lý thể hiện như sau:

Hình 2. Sơ đồ điều khiển CCS

Tín hiệu đầu vào chủ yếu là tốc độ theo ý muốn của người lái và tốc độ thực của xe. Các tín hiệu quan trọng khác là sự điều chỉnh Faster-accel/Slower-coast của người lái, Resume, On/Off, công tắc phanh, và tín hiệu điều khiển động cơ. Tín hiệu đầu ra chủ yếu là trị số của bộ trợ lực điều khiển bướm ga, đèn báo ON của CCS.

Khi người lái bật Cruise Control, cảm biến tốc độ xe sẽ truyền tín hiệu về bộ điều khiển. Sau đó bộ điều khiển sẽ truyền lệch đến van chân không, van này kết nối trực tiếp với bướm ga. Van chân không sẽ điều khiển độ mở bướm ga phù hợp. Nhờ đó mà xe sẽ tự động duy trì tốc độ được cài đặt, người lá có thể nhìn tín hiệu đèn báo Cruise Control hiển thị trên bảng đồng hồ để biết chúng hoạt động hay chưa. Khi hệ thống Cruise Control đã hoạt động người lái có thể buông chân ga và điều khiển tốc độ hoàn toàn bằng nút tăng giảm được trang bị trên vô lăng.

Hệ thống điều khiển hành trình phù hợp sử dụng trong điều kiện có thể duy trì một tốc độ ổn định trên quãng đường dài như khi chạy xe trên đường trường hay đường cao tốc. Cruise Control được đánh giá mang đến nhiều lợi ích.

2. Ưu và nhược điểm của hệ thống Cruise Control

* Ưu điểm của hệ thống Cruise Control

- Hệ thống Cruise Control giúp người lái giảm sự mệt mỏi khi điều khiển xe trên đường dài

- Tiết kiệm nhiên liệu hiệu quả vì ECU sẽ tự động tính lượng xăng phù hợp nhất

- Giúp người lái kiểm soát được tốc độ xe, hạn chế vi phạm quy định giới hạn tốc độ.

Ngày này đa phần các dòng xe ô tô từ hạng B trở lên như Toyota Vios, Hyundai Accent, Honda City, Mazda 2… đều được trang bị hệ thống Cruise Control.

* Nhược điểm hệ thống Cruise Control

- Xe dễ bị trượt trên đường trơn vì không có sự điều khiển chủ động của người lái
- Chỉ phù hợp trên đường cao tốc, ít xe cộ

- Không phù hợp cho những người lái chưa có nhiều kinh nghiệm sử lý các tình huống bất chợt vì dễ gây ra tai nạn

3. Sử dụng hệ thống Cruise Control như thế nào?

* Vị trí nút Cruise Control

Tuỳ theo thiết kế của nhà sản xuất mà vị trí nút điều khiển Cruise Control trên mỗi xe sẽ khác nhau. Tuy nhiên đa phần nút điều khiển Cruise Control thường được bố trí trên vô lăng, cần gạt phía sau vô lăng hoặc trên bảng taplo.

* Ký hiệu nút Cruise Control

Các nút điều khiển Cruise Control có ký hiệu như sau:

- ON hoặc Cruise Control: Bật Cruise Control

- OFF: Tắt Cruise Control

- SET: Cài đặt tốc độ theo nhu cầu của người lái và điều kiện giao thông.

- SET+/SET-: Tăng/giảm tốc độ đã cài đặt

- RES: Kích hoạt lại sau khi tạm dừng

- Cancel: là hủy bỏ hệ thống Cruise Control tuy nhiên bạn cũng có thể hủy tính năng này bằng cách đạp chân phanh.

4. Sử dụng Cruise Control

+ Bật Cruise Control: Nhấn ON hoặc nút Cruise Control để bật hệ thống Cruise Control. Khi Cruise Control được kích hoạt thì đèn báo Cruise Control trên bảng đồng hồ sau vô lăng sẽ bật sáng.

+ Cài đặt tốc độ: Sau khi bật Cruise Control, tiến hành tăng/giảm ga về tốc độ mong muốn duy trì sau đó nhấn SET. Khi này hệ thống sẽ ghi nhớ, duy trì xe ở tốc độ này và người lái có thể bỏ chân ra khỏi bàn đạp ga.

 

Hình 3. Chức năng của công tắc điều khiển

+ Tăng/giảm tốc độ: Khi Cruise Control đang hoạt động có thể điều chỉnh tăng/giảm tốc độ bằng nút SET+/SET-. Mỗi bước tăng giảm thường là 5 km/h.

+ Tạm dừng Cruise Control: Có nhiều cách tạm dừng Cruise Control như:

- Đạp phanh – Khi đạp phanh, Cruise Control sẽ tự động dừng can thiệp.

-Đạp chân côn – Với xe hộp số sàn, khi đạp chân côn Cruise Control sẽ tự động dừng can thiệp.

- Nhấn nút Cancel trên bảng điều khiển Cruise Control.

+ Kích hoạt lại sau khi tạm dừng: Nếu muốn kích hoạt lại Cruise Control sau khi tạm dừng nhấn RES.

+ Tắt Cruise Control: Nhấn OFF để tắt Cruise Control.

B. Hệ thống ACC (Adaptive Cruise Control) trên ô tô

1. Hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng Adaptive Cruise Control là gì?

Adaptive Cruise Control (hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng) là một hệ thống thông minh được thiết kế để giúp phương tiện duy trì khoảng cách an toàn với các xe phía trước / phía sau và ở trong giới hạn tốc độ. Người lái xe đặt tốc độ tối đa (giống như với hệ thống kiểm soát hành trình thông thường), sau đó radar sẽ theo dõi giao thông phía trước, “khóa” xe trong một làn đường và duy trì khoảng cách an toàn với các xe phía trước / phía sau.

Mỗi hãng xe khác nhau sẽ có tên gọi khác nhau cho hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng, như:

- BMW: Kiểm soát hành trình chủ động (Active Cruise Control) hoặc Kiểm soát hành trình chủ động với Stop và Go (Active Cruise Control with Stop and Go)

- Mercedes-Benz: Hỗ trợ khoảng cách chủ động (Active Distance Assist Distronic)

- Honda: Kiểm soát hành trình thích ứng (Adaptive Cruise Control)

- KIA và Hyundai: Kiểm soát hành trình thông minh (Smart Cruise Control)

- Toyota và Lexus: Kiểm soát hành trình động (Dynamic Cruise Control) hoặc Kiểm soát hành trình động với Stop và Go (Dynamic Cruise Control with Stop and Go)

- Subaru: Kiểm soát hành trình thích ứng (Adaptive Cruise Control)

- Nissan: Kiểm soát hành trình thông minh (Intelligent Cruise Control)

Hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng Adaptive Cruise Control – ACC (còn gọi là kiểm soát hành trình chủ động) là một hệ thống giúp xe tự động điều chỉnh tốc độ để duy trì khoảng cách an toàn với các phương tiện phía trước.

Adaptive Cruise Control sự nâng cấp của Cruise Control. Với Cruise Control, xe chỉ chạy ở một tốc độ được cài đặt sẵn. Nếu xe phía trước đột ngột giảm tốc độ thì người lái phải chủ động can thiệp xử lý. Còn với Adaptive Cruise Control, hệ thống có thể theo dõi tốc độ của xe phía trước và tự động điều chỉnh tốc độ phù hợp để duy trì khoảng cách an toàn.

Hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng không hoạt động một cách độc lập mà kết nối với nhiều hệ thống khác như hệ thống điều khiển động cơ, cân bằng điện tử… Adaptive Cruise Control gồm các bộ phận chính như cảm biến khoảng cách (radar hoặc camera ô tô), cảm biến tốc độ, bộ điều khiển trung tâm (CCM)…

2. Nguyên lý hoạt động Adaptive Cruise Control:

Khi người lái bật Adaptive Cruise Control, hệ thống cảm biến tốc độ bánh xe, cảm biến khoảng cách sẽ truyền tín hiệu về bộ điều khiển trung tâm. Từ đây bộ điều khiển trung tâm sẽ tính toán để can thiệp vào các hệ thống.

Trong hệ thống điều khiển động cơ được tích hợp sẵn chức năng kiểm soát điện tử. Chức năng này cho phép xe tăng tốc hoặc giảm tốc bằng cách tự động đóng mở bướm ga. Nếu tốc độ giảm bằng việc điều khiển bướm ga chưa đủ an toàn, bộ điều khiển sẽ kích hoạt thêm hệ thống phanh. Các hệ thống như phanh ABS, ESP, TCS… đều hoạt động bình thường khi Adaptive Cruise Control kiểm soát xe.

Hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng là một tính năng cao cấp nên trước đây phần lớn chỉ được trang bị trên các dòng xe hạng sang đến từ các hãng như Mercedes, BMW, Audi, Lexus, Volvo… Tuy nhiên hiện nay, ở phân khúc phổ thông, nhiều mẫu xe hạng C, hạng D cũng bắt đầu có trang bị này như Honda CR-V, Mitsubishi Pajero Sport, Nissan Terra, VinFast Lux SA2.0, Mazda CX-8, Ford Everest…

3. Cách sử dụng Adaptive Cruise Control

Cách sử dụng Adaptive Cruise Control tương tự như Cruise Control. Điểm khác là Adaptive Cruise Control có thêm cài đặt khoảng cách. Cụ thể, người lái có thể cái đặt khoảng cách tối thiểu với phương tiện di chuyển phía trước.

Hình 4. Cài đặt chức năng Adaptive Cruise Control

 Ban đầu cần kích hoạt tính năng ga tự động (Cruise Control) ở tốc độ trên 40km/h sau đó muốn bám theo xe phía trước ta bấm nút có biểu tượng xe ô tô có 3 vạch như trên hình để kích hoạt tính năng ACC, như vậy xe sẽ bám theo xe phía trước với cùng tốc độ và giữ khoảng cách theo ta mong muống. Có 3 mức giữ khoảng cách là 3 vạch (tương đương trên 80m); 2 vạch (trên 60m); 1 vạch (trên 30m).

4. Lưu ý khi dùng Cruise Control/Adaptive Cruise Control

- Hệ thống Cruise Control hay Adaptive Cruise Control thường chỉ có thể kích hoạt ở tốc độ tối thiểu từ 45 – 50 km/h trở lên tuỳ theo cài đặt của nhà sản xuất.

- Với xe sử dụng Cruise Control, dù không cần nhấn bàn đạp ga nhưng cũng cần giữ chân thường trực ở vị trí điều khiển bàn đạp phanh và ga. Đồng thời liên tục theo dõi diễn biến phía trước để xử lý kịp thời nếu xảy ra tình huống bất ngờ.

- Nếu chạy xe trong điều kiện thời tiết xấu, đường trơn trượt thì nên hạn chế sử dụng Cruise Control. Bởi phanh gấp có khiến xe bị trượt, dẫn đến xe mất lái rất nguy hiểm.

- Với xe sử dụng Adaptive Cruise Control, tuy hệ thống có thể theo dõi và tự động điều chỉnh tăng/giảm tốc độ xe theo tốc độ xe phía trước nhưng người lái cũng không nên chủ quan, vẫn nên chú ý quan sát phía trước để có thể xử lý kịp thời nếu xảy ra tình huống bất ngờ.

5. Ưu nhược điểm của hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng

* Ưu điểm

Một số ưu điểm chính của hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng bao gồm:

- Tăng cường độ an toàn trên đường. Vì xe ô tô có công nghệ này sẽ giữ khoảng cách thích hợp với các phương tiện khác.

- Ngăn ngừa các tai nạn do tầm nhìn bị che khuất hoặc ở khoảng cách gần.

- Giúp người lái không phải lo lắng về tốc độ của xe, thay vào đó, bạn có thể tập trung nhiều hơn vào những gì đang diễn ra xung quanh mình.

* Nhược điểm

Mặc dù hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng có nhiều ưu điểm, nhưng nó vẫn có những hạn chế, như:

- Một trong những lỗi chính của hệ thống này là thực tế nó không hoàn toàn tự chủ. Người điều khiển giao thông vẫn phải rèn luyện thói quen lái xe an toàn song song với công nghệ này để mang lại kết quả tốt nhất.

- Trong điều kiện thời tiết bất lợi như mưa hoặc sương mù, hoặc khi xe lái qua đường hầm có thể gây nhầm lẫn cho các cảm biến của hệ thống.