Ở xe khơng có TCS: Vì khơng có sự can thiệp kiểm sốt của hệ thống TCS, khi người lái yêu cầu lực kéo bao nhiêu, động cơ sẽ cung cấp lực kéo bấy nhiêu.
Ở xe có TCS: Hệ thống TCS sẽ tính tốn và kiểm sốt lực kéo từ động cơ truyền xuống các bánh xe, kết hợp áp dụng hệ thống phanh để làm giảm lực kéo khi hệ thống nhận biết các bánh xe đang có xu hướng bị trượt quay.
Hình 4.47. Đồ thị vận tốc các bánh xe, xe của hai xe TCS và khơng TCS
Hình 4.48. Đồ thị áp suất phanh từng bánh xe của 2 xe TCS và không TCS
đồ thị áp suất phanh, thiết lập ban đầu ở Carsim không tác dụng lực phanh vậy nên cũng không hề xuất hiện áp suất phanh tại các bánh xe. Xe vẫn sẽ tăng tốc được trên đường dốc có hệ số bám thấp, tuy nhiên, vì khơng có hệ thống TCS, xe sẽ tăng tốc kém và xảy ra hiện tượng dư thừa lực kéo gây tiêu hao nhiên liệu vơ ích.
Ở xe có TCS: khi vừa bắt đầu xuất phát cũng như khi bắt đầu vào đoạn đường có hệ số bám thấp, ở các bánh xe bắt đầu có xu hướng bị trượt quay do bánh xe bám không tốt, hệ thống TCS nhận biết điều này và tiến hành can thiệp kiểm soát lực kéo bằng các tác động phanh tại các bánh xe, quá trình nhấp nhả phanh vẫn xảy ra nhờ có hệ thống TCS mặc dù ban đầu đã thiết lập không tác dụng phanh trên Carsim. Nhờ quá trình nhấp nhả phanh mà các vận tốc các bánh xe được điều khiển ổn định, giúp xe chuyển động ổn định trên đoạn đường có hệ số bám thấp. Ở giai đoạn đầu khi xe đi vào đoạn đường mơ phỏng, vì các bánh xe chưa được kiểm sốt ổn định nên hệ thống sẽ tiến hành giảm lực kéo nhiều, vậy nên lúc này xe sẽ có vận tốc chậm. Tuy nhiên, về sau, khi xe đã chuyển động ổn định, hệ thống TCS sẽ ngưng can thiệp và tốc độ của xe sẽ tăng. Qua đó thấy được hệ thống TCS giúp cải thiện khả năng tăng tốc ổn định của xe khi di chuyển trên đoạn đường có hệ số bám thấp.
Hình 4.50. Đồ thị hệ số trượt từng bánh xe của xe có TCS
Ở xe có TCS, hệ thống TCS điều khiển hệ số trượt nằm trong khoảng 0.02 – 0.1, khoảng này vượt ngoài khoảng 0.05 – 0.1 là vì có độ trễ của hệ thống cơ khí. Tuy nhiên, khoảng hệ số trượt này vẫn nằm trong khoảng xe chuyển động ổn định trên đường dốc có hệ số bám thấp. Tại giây thứ 20, khi xe đã dần ổn định trên đường, hệ thống sẽ khơng cịn tác dụng lực phanh với tần số cao như trước nữa, lúc này, hệ thống khơng cịn kiểm soát lực kéo giúp cho xe tăng tốc nhanh ở giai đoạn này.
Ở xe khơng có TCS, khi bắt đầu chuyển động và xe bắt đầu bước vào đoạn đường có hệ số bám thấp, các bánh xe sẽ xuất hiện hiện tượng thừa lực kéo nhưng tốc độ của xe vẫn cịn thấp, vì vậy nên lúc này hệ số trượt của xe rất cao, càng về sau, tốc độ của xe tăng dần và bắt kịp với vận tốc của bánh xe, nhờ vậy nên hệ số trượt của xe sẽ trở về giá trị khoảng 0.02, tuy nhiên, để xe đạt được độ ổn định phải mất đến 28 giây.
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 6.1. Kết luận
Qua đề tài nhóm thực hiện đã phần nào hiểu rõ hơn về Matlab Simulink, Carsim, cách sử dụng nó để mơ phỏng một động cơ hay hệ thống của ô tô, và ở đây là hệ thống ABS, TCS xe ô tơ. Với những nghiên cứu của nhóm qua việc phân tích video và các đồ thị đặc tính của hệ thống ABS, TCS, nhóm thực hiện đã có một cái nhìn tổng quan nhất về hệ thống này, nó là một hệ thống mang lại một sự ổn định, những tính năng cơ động cần thiết cho xe.
Nhóm đã tìm hiểu các ngun lý cơ bản, cơ sở lý thuyết của Lý thuyết Ơ tơ để áp dụng trên xe ô tô, bám sát mục tiêu của ban đầu đề ra.
Phân tích và ứng dụng được phần mềm Matlab/Simulink, Carsim đã mô phỏng được cơ bản hệ thống ABS, TCS gồm các nội dung:
- Xây dụng được các mơ hình mơ phỏng. - Xác định các thông số đầu vào, đầu ra.
- Xác định kết quả xuất ra: vận tốc bánh xe, độ trượt của bánh xe, vận tốc xe,… - Xác định và đánh giá được qua đồ thị quá trình vận hành của từng hệ thống trong trường hợp thay đổi khác nhau.
6.2. Đề nghị
Các hệ thống này bao gồm nhiều bộ phận điện tử khác nhau. Và chắc chắn những bộ phận này sẽ trở nên kém hiệu quả hay hư hỏng theo thời gian, cịn sửa chữa chúng thì khá tốn kém.
Trong đề tài này, nhóm đã thực hiện mơ phỏng trên một số các thơng số và điều kiện có sẵn nên kết quả sẽ có sai số. Bên cạnh có là hạn chế về kiến thức phần mềm Carsim nên khơng thể tìm và phân tích một số đặc tính quan trọng khác của hệ thống ABS, TCS. Trong tương lai, nhóm thực hiện sẽ tìm cách khắc phục điểm hạn chế trên để đề tài hoàn thiện hơn, đồng thời can thiệp cũng như thay đổi một số thuộc tính của xe phù hợp với điều kiện đường xá, môi trường ở Việt Nam, giúp hệ thống hoạt động hiệu quả và sát thực tế nhất.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Đặng Q, Giáo trình lý thuyết ơ tô.
[2]. Nguyễn Trung Hiếu, Lecture 07 Control Theory - Controller design Hệ thống điều khiển tự động.
[3]. Uwe Kiencke, Lars Nielsen, Automotive Control Systems, 2nd edition.
[4]. International Journal of Engineering Research & Technology, Design and Analysis of Controller for Antilock Braking System in MatlabSimulation, Vol. 5 Issue 04, 2016.