Các thông số thiết lập cho mô hình xe trong Carsim có thể đƣợc thiết lập trong hình 3.2. Trong dữ liệu của phần mềm đã có sẵn thông số của các dòng xe cơ bản, có thể sử dụng các thông số đó bằng cách chọn hoặc cũng có thể thiết lập lại từ đầu các thông số theo những thông số xác định trong thực nghiệm.
30
Hình 2.2: Bảng thông số xe mô phỏng
2.2.1.1. Hệ thống treo
Các mô hình hệ thống treo có đầy đủ các chuyển động phi tuyến và bất đối xứng. Mỗi hệ treo chịu tác động bởi lực dọc và lực theo phƣơng thẳng đứng. Góc đặt các bánh xe đƣợc xác định bởi góc Camber và độ chụm Toe. Tất cả các thông số có thể biểu diễn tuyến tính hoặc phi tuyến thông qua bảng cấu hình.
Hệ treo cầu trƣớc hay cầu sau có thể khai báo là hệ treo độc lập hoặc phụ thuộc. Đối với hệ treo phụ thuộc, khối cầu đƣợc coi là khối rắn tuyệt đối, sự tƣơng tác giữa các bánh đƣợc khởi tạo thông qua sự tƣơng tác giữa các dầm. Đối với hệ treo độc lập, lò xo và giảm chấn đƣợc khai báo phi tuyến có tính đến độ trễ do ma sát.
Trong quá trình mô phỏng ngƣời dùng cần khai báo các thông số về khối lƣợng đƣợc treo, độ cứng của lò xo và hệ số giảm chấn, chiều rộng cơ sở của xe, bán kính lăn bánh, các góc đặt bánh xe đồng thời khai báo đặc tính thay đổi của các góc đặt bánh xe khi có sự thay đổi về lực dọc, lực ngang, mô men lái … chi tiết các thông số nhƣ hình 2.3.
31
Hình 2.3: Các thông số của mô hình hệ thống treo
2.2.1.2. Hệ thống phanh
Trong mô hình hệ thống phanh cho phép ngƣời sử dụng lựa chọn mô hình phanh thƣờng thủy lực 4 bánh, có sử dụng ABS hoặc không, đƣợc phép lựa chọn các chế độ hiệu ứng nhiệt khi phanh và trợ lực phanh. Hệ thống cho phép ngƣời dùng tùy chọn cho việc có sử dụng ABS hay dùng thuật toán tích hợp sẵn trong bộ điều khiển đơn giản. Chất lƣợng điều khiển hay hiệu quả của hệ thống phanh có xét tới sự ảnh hƣởng của hiệu ứng nhiệt và động lực học trong truyền động của chất lỏng.
Trên hình 2.4 khai báo lựa chon mô hình phanh 4 bánh, bộ ABS có thể tắt để sử dụng chế độ phanh thƣờng. Trên mô hình cho phép ngƣời sử dụng khai báo mô men phanh tại các bánh. Để thuận lợi trong quá trình khảo sát, mô hình cho phép đặt các ngƣỡng điều kiện cho ABS, các ngƣỡng này đƣợc kiểm soát theo độ trƣợt. Đồng thời cho lựa chọn vùng tốc độ thấp nhất để cắt ABS ra khỏi hệ thống.
32
Hình 2.4: Các thông số của mô hình hệ thống phanh
2.2.1.3. Hệ thống lái
Sự tƣơng tác giữa hệ thống treo, hệ thống lái, lốp xe và mặt đất đƣợc xử lý với một mô hình chi tiết đa vật thể có xét tới sự ảnh hƣởng của góc Kingpin.
Trong mô hình hệ thống cho phép thay đổi tùy chọn lái thông thƣờng hay trợ lực với một thời gian cố định.
Hàm mô phỏng đƣợc sử dụng cho tốc độ thấp là điều kiện để xác định mô men lái.
Trong quá trình mô phỏng hệ thống lái cần đƣợc khai báo các đặc tính của trục lái nhƣ tính quán tính của trục và hệ thống, hiện tƣợng trễ của mô men lái, cần khai báo các đặc tính của góc Kingpin và kiểu hệ thống lái cho cầu trƣớc. Ngƣời dùng có thể lựa chọn hệ thống lái 4 bánh dẫn hƣớng. Chi tiết các thông số cần cho mô phỏng đƣợc trình bày trong hình 2.5.
33
Hình 2.5: Các thông số của mô hình hệ thống lái
2.2.1.4. Mô hình lốp
Trong Carsim gồm nhiều mô hình lốp, luôn sẵn sàng để chạy với mô hình cơ bản sử dụng các dữ liệu nhƣ các mô hình mở rộng.
Các mô hình đƣợc xây dựng trong bảng phi tuyến cho lực bên, lực dọc, mô men quay là hàm của độ trƣợt, tải trọng và góc Camber.
Lực dọc và lực bên đƣợc xác định nhờ thuyết trƣợt đƣợc công bố bởi Pacejka và Sharp.
Biến hệ số ma sát đƣợc cấu hình thủ công đây là điều kiện chính để duy trì cả hai tính chất tuyến tính và giới hạn đặc tính chuyển động của lốp.
34
Hình 2.6: Các thông số của mô hình lốp
Các bánh xe khác nhau có thể sử dụng mô hình lốp khác nhau trên cùng một xe. Vết tiếp xúc của lốp có thể khai báo với 1 tới 4 điểm để định nghĩa cho hình dạng và kích thƣớc của vết tiếp xúc. Điều này đặc trƣng cho chức năng nhƣ một hàm phi tuyến của độ nén lốp.
Các thông số cần thiết cung cấp cho mô hình là bán kính lăn của bánh xe, bán kính tự nhiên của lốp, độ cƣ́ng lò xo đặc trƣng cho độ đàn hồi của lốp, tải trọng lớn nhất cho phép lên lốp, bề rộng lốp và các góc đặt bánh xe nhƣ hình 2.6.
2.2.1.5. Hệ thống động lực
Carsim trình bày rất chi tiết cho mô hình hệ thống truyền lực cho dẫn động bánh trƣớc, dẫn động bánh sau và 4 bánh dẫn động. Ngoài ra còn sử dụng một mô hình nhỏ điều khiển tốc độ khi mô men trên các bánh dẫn động thay đổi.
Mô men xoắn của động cơ xác định dựa vào độ mở bƣớm ga và tốc độ quay của trục khủy. Mô men từ động cơ truyền tới hộp số thông qua ly hợp cơ khí hoặc biến mô thủy lực.
35
Hình 2.7: Các thông số của mô hình hệ thống động lực
Trên hình 2.7. Mô tả hệ thống truyền lực dẫn động 4 bánh. Dòng công suất của động cơ thông qua ly hợp tới hộp số và đƣợc phân chia tới cầu trƣớc và cầu sau. Để khảo sát mô hình hệ thống truyền lực, ngƣời dùng cần khai báo đặc tính của động cơ đốt trong, ly hợp, hộp số …
2.2.1.6. Cảm biến và hệ thống chiếu sáng
Trên các mô hình sử dụng cảm biến ảo cho phép phát hiện nhiều xe đang chuyển động bao gồm các thông số về khả năng gia tốc, tốc độ và xác định trƣớc quỹ đạo chuyển động của xe sắp diễn ra.
Carsim hỗ trợ lên tới 99 đối tƣợng chuyển động trên mô hình 3D, 20 phạm vi và cảm biến phát hiện chuyển động, 11 biến tín hiệu cung cấp cho bộ điều khiển bên ngoài.
Chuyển động của đối tƣợng có thể là hằng số hoặc thiết lập theo một phƣơng trình đại số, phƣơng trình vi phân hay tín hiệu từ một phần mềm khác.
36
Hình 2.8: Các thông số của mô hình hệ thống chiếu sáng
Khi sử dụng mô hình các cảm biến và hệ thống chiếu ánh sáng cần khai báo tọa độ điểm đặt của các cảm biến theo 3 phƣơng x, y, z và hƣớng chiếu là góc chếch so với các trục Ox, Oy, Oz. Vùng hoạt động của các cảm biến cần đƣợc định nghĩa hay khai báo trong một giới hạn nhất định.