4.2.2.1 Áp suất phanh.
Hình 4.23 Biểu đồ áp suất phanh bánh bên phải của cầu trước chạy trên đường cong.
Hình 4.25 Biểu đồ áp suất phanh bánh bên phải của cầu sau chạy trên đường cong.
Theo thiết kế thì lực phanh ở 2 bánh sau chỉ bằng một nửa lực phanh ở 2 bánh trước, nên áp suất phanh cực đại ở 2 bánh sau là 7,5 Mpa và 2 bánh trước là 15 Mpa. Ta thấy lực phanh các bánh ở giây thứ 5 trở đi tăng lên cực đại là bởi vì lúc đó độ trượt ở các bánh xe nhỏ nên dù lực phanh có cực đại thì cũng khơng bị bó cứng. Khi vào đường cong bên trái thì áp suất phanh ở các bánh xe bên trái sẽ nhỏ hơn các bãnh xe bên phải vì lúc này vận tốc các bánh xe bên trái nhỏ nên nếu lực phanh lớn thì dễ bị bó cứng.
Kết luận:
Xe khơng có ABS thì khi người lái đạp phanh, áp suất phanh ở 2 bánh trước tăng lên đột ngột có giá trị tối đa là 15 MPa, áp suất phanh ở 2 bánh sau có giá trị là 7,5 MPa. Mà việc tăng áp suất ở cả 4 bánh xe lên mức tối đa và giữ nguyên giá trị không đổi trong suốt q trình phanh dẫn tới việc phanh bị bó cứng và xảy ra hiện tượng trượt lết.
Đối với xe có ABS sử dụng bộ điều khiển On Off thì áp suất phanh của cả 4 bánh xe chỉ dao động liên tục quanh giá trị 5 MPa, để có thể nhả phanh liên tục giúp các bánh xe hoạt động ổn định mà không bị trượt lết.
Đối với xe có ABS sử dụng bộ điều khiển Fuzzy PID thì áp suất phanh của cả 4 bánh xe dao động ổn định được điều chỉnh ở giá trị thấp, để có thể nhả phanh liên tục giúp các bánh xe hoạt động ổn định mà không bị trượt lết.
4.2.2.1 Độ trượt.
Hình 4.26 Biểu đồ độ trượt bánh bên trái của cầu trước chạy trên đường cong.
Hình 4.27 Biểu đồ độ trượt bánh bên phải của cầu trước chạy trên đường cong.
Vì 2 bánh trước dẫn hướng nên khi vào cua bên trái độ trượt của 2 bánh trước tăng đột ngột, bộ điều khiển sẽ làm cho độ trượt giảm trở về khoảng cho phép nên nhìn vào đồ thị ta thấy biên độ dao động độ trượt tăng tại lúc vào cua.
Hình 4.28 Biểu đồ độ trượt bánh bên trái của cầu sau chạy trên đường cong.
Hình 4.29 Biểu đồ độ trượt bánh bên phải của cầu sau chạy trên đường cong.
Kết luận:
Xe khơng có ABS thì độ trượt của cả 4 bánh xe đều tiến tới giá trị 1 khi vừa đạp phanh, đồng nghĩa với xe khơng có ABS thì khi phanh sẽ bị trượt lết hồn tồn.
Đối với xe sử dụng bộ điều khiển On Off thì trượt của cả 4 bánh xe đều có biên độ dao động liên tục và tương đối cao, bên cạnh đó 2 bánh trước biên độ dao động tăng dần theo thời gian, tuy nhiên cả 4 bánh đều có độ trượt dao động quanh 0,15.
Xe sử dụng bộ điều khiển Fuzzy PID cho thấy độ trượt của 4 bánh xe có giá trị gần với giá trị của độ trượt mong muốn là 0,15. Nhờ bộ điều khiển PID Fuzzy mà biên độ dao động độ trượt của cả 4 bánh xe có sự giảm dần rõ rệt, tuy khơng thể có độ trượt mong muốn nhưng độ trượt của 4 bánh xe đều nằm trong khoảng vị trí cho phép và nhờ vậy nên hiệu quả phanh tương đối tốt.
4.2.2.1 Vận tốc.
Hình 4.30 Biểu đồ vận tốc bánh xe và của xe khơng có ABS trên đường cong.
Xe khơng có ABS cho thấy khi xe vừa phanh thì lập tức vận tốc của cả 4 bánh xe đều về giá trị 0, nhưng vận tốc của xe thì giảm về giá trị 0 chậm hơn, nên ta sẽ thấy được hiện tượng trượt lết khi phanh ở trường hợp xe khơng có ABS.
Hình 4.31 Biểu đồ vận tốc bánh xe và của xe có ABS sử dụng bộ điều khiển On Off trên đường cong.
Vì theo thiết kế ta có hiệu quả phanh ở 2 bánh sau (hiệu quả 50%) chỉ bằng một nửa hiệu quả phanh của 2 bánh trước (hiệu quả 100%) nên ta có thể thấy được vận tốc của 2 bánh sau dao động tiến tới gần với vận tốc của xe hơn là vận tốc của 2 bánh trước.
Hình 4.32 Biểu đồ vận tốc bánh xe và của xe có ABS sử dụng bộ điều khiển Fuzzy PID trên đường cong
Biểu đồ cho thấy vận tốc của cả 4 bánh xe đều có giá trị gần với giá trị vận tốc của xe. Xe chạy trong khoảng thời gian từ 3,4 giây đến khi dừng hẳn thì ta thấy trên biểu đồ, biên độ dao động vận tốc của các bánh xe (khi vận tốc giảm dần theo thời gian) gần như là một đường thẳng.
Hình 4.33 Đồ thị quãng đường phanh giữa các bộ điều khiễn khi xe chạy trên đường cong.
Dựa vào đồ thị thể hiện quãng đường phanh, ta thấy xe dùng bộ điều khiển Fuzzy PID có quãng đường phanh ngắn nhất rồi đến xe xe dùng bộ điều khiển On Off và xe khơng ABS có qng đường phanh dài nhất.
Bảng 4.2. Kết quả thực nghiệm trên đường cong.
Đầu vào: Vận tốc ban đầuv0=85km/h; Đường cong có hệ số bám φ=0.85
Tiêu chí Bộ điều khiển
Thời gian phanh (s)
Quảng đường phanh (m) Độ trượt dọc lớn nhất Không ABS 5.43 87.57 1 On - Off 5.19 86.60 0.559 Fuzzy PID 5.02 84.78 0.207
Kết luận: Ở trường hợp này, dể thấy bộ điều khiển Fuzzy PID là bộ điều khiển tối ưu nhất với quảng đường phanh và thời gian phanh nhỏ. Theo sau là bộ điều khiển On Off.