2.3.4 .Nguyên lí hoạt động
2.3.5. Tính toán hệ thống AFS
Tính toán hiệu quả chiếu sáng khi sử dụng hệ thống chiếu sáng góc cua động khi xe đi trên cung đường có bán kính cong R
Hình 2.33 : Góc điều chỉnh khi vào cua
Ở hình minh họa phía trên, ta thấy rằng với xe không có trang bị hệ thống chiếu sáng góc cua động thì vùng chiếu sáng của nó là vùng áng sáng trắng như trên hình vẽ, vùng chiếu sáng này chỉ thích hợp khi xe chạy thẳng theo phương ngang của xe, còn với cung đường có bán kính cong R như trên hình thì nó chỉ chiếu sáng được khoảng cách 30m, với khoảng quan sát như vậy người lái sẽ không kịp phản ứng và xử lý chướng ngại vật. Nhờ hệ thống chiếu sáng góc cua động, tự nhận biết bán kính cong của cung đường, nó điều chỉnh vùng chiếu sáng của bóng đèn đi một góc γ, góc γ này tương đương bằng với góc δ hợp bởi tiếp tuyến của cung đường với phương ngang của xe. Nhờ vậy tầm quan sát của người lái được tăng thêm 25m như trên hình (55m so với 30m). Với tầm quan sát tăng thêm 25m này người lái xe sẽ có thêm 1,5s để quan sát và xử lý chướng ngại vật nếu lúc đó xe chạy với tốc độ 60km/h.
Tính toán góc điều chỉnh vùng chiếu sáng khi xe đi trên cung đường có bán kính cong R:
Như đã nói, điều chỉnh góc chiếu sáng để nhắm đến mục đích sao cho vùng chiếu sáng luôn bám theo cung đường xe chạy và chiếu sáng được khoảng quan sát an toàn của người lái (khoảng cách đủ để người điều khiển xe nhận biết chướng ngại vật và phản ứng kịp thời, đảm bảo an toàn).
Việc điều chỉnh góc chiếu sáng là tuỳ thuộc vào bán kính cong của cung đường xe đang chạy, khi xe đang chạy trên đường thẳng thì bán kính cong của cung đường lúc đó là vô cùng, nên góc điều chỉnh là 00. Xe chạy trên cung đường có bán kính cong càng nhỏ thì góc điều chỉnh vùng chiếu sáng càng phải lớn.
Nhờ một cảm biến lực ly tâm được bố trí trên xe, đi kèm với hệ thống đèn liếc động nên có thể xác định được bán kính cong của cung đường một cách dễ dàng. Dựa trên quan hệ giữa giá trị của lực ly tâm với bán kính cong cung đường và vận tốc xe chạy lúc đó.
Từ bán kính cong của cung đường xác định xác định góc quay vòng của xe như sau
Hình 2.34 : Tính toán hình học góc cua
Theo tính toán thiết kế trong Ô tô, để xe quay vòng không trượt thì 2 bánh xe phải có cùng tâm quay vòng (tâm O, như hình vẽ phía dưới) thoả mãn biểu thức quan hệ giữa các góc quay vòng của 2 bánh xe: cotg β – cotg α = B/L
Bán kính quay vòng R của xe cũng chính là bán kính của cung đường xe chạy. Vậy với bán kính cong của cung đường bằng quan hệ hình học ta hoàn toàn có thể xác định được giá trị góc quay vòng α, β của 2 bánh xe theo điều
kiện xe quay vòng không trượt khi biết được chiều dài cơ sở và bề rộng của xe
. Việc điều chỉnh góc chiếu sáng được lấy tín hiệu theo góc quay vòng β của bánh xe phía bên trong. Góc quay vòng β của bánh xe bên trong tuỳ theo góc đánh lái nhưng chỉ nằm trong khoảng (0; 330) đối với xe du lịch. Hệ thống đèn liếc động được kích hoạt chỉ khi góc quay vòng β của bánh xe bên trong lớn hơn 50, và góc điều chỉnh vùng chiếu sáng thay đổi theo giá trị của góc β. Khi góc quay vòng β của bánh xe bên trong đạt giá trị 200 thì góc điều chỉnh vùng chiếu sáng là lớn nhất.
Như vậy hoàn toàn có thể xác định giá trị điều chỉnh góc chiếu sáng khi biết được bán kính cong của cung đường.
Điều chỉnh góc chiếu sáng theo tốc độ của xe
Để người quan sát luôn có từ 3 - 4s để quan sát và xử lý chướng ngại vật thì ứng với tốc độ xe chạy nhanh đèn sẽ “liếc” nhanh hơn, xe chạy chậm đèn “liếc” chậm hơn, tức là phải thay đổi tốc độ quay của motor servor theo dải tốc độ xe. Việc tính toán tốc độ điều chỉnh được tính toán dựa trên khả năng đáp ứng về tốc độ của motor servor.