Hệ thống được đề xuất để ngăn chặn xe tăng tốc đột ngột ngoài ý muốn cung cấp khả năng kiểm sốt an tồn. Hệ thống được đề xuất giám sát và phát hiện các điều kiện có thể dẫn đến việc xe tăng tốc đột ngột. Và ngay khi phát hiện điều kiện tốc độ động cơ vượt quá giá trị vòng tua động cơ định trước, hệ thống sẽ kiểm soát áp suất thủy lực của hộp số để ngăn công suất của động cơ được truyền vào hộp số.
3.4 CƠ CHẾ CẮT NHIÊN LIỆU KHI NHẤN NHẦM BÀN ĐẠP GA.
Một hệ thống cơ điện để khóa hệ thống cung cấp nhiên liệu vào buồng đốt trong khi người lái nhấn chân ga đột ngột với thời gian tức thì đã được phát triển trong cơng việc này. Hệ thống bao gồm các thành phần điện và cơ khí. Phần điện bao gồm chiết áp và logic điều khiển cảm nhận khi vơ tình nhấn bàn đạp ga bằng cách cảm nhận thời gian nhấn bàn đạp ga. Sử dụng thông tin này, logic điều khiển ngăn chặn lực tác động lên bàn đạp ga làm tăng tốc độ của ơ tơ. Ngồi ra, hệ thống cơ học cũng tham gia vào việc ngăn cản lực làm tăng tốc độ. Thử nghiệm tăng tốc
42
ngoài ý muốn được thực hiện trong các điều kiện lái xe khác nhau để xác định tình trạng hoảng sợ. Kết quả thử nghiệm cho thấy độ lệch lớn nhất xảy ra khi nhấn bàn đạp tăng tốc đột ngột từ mức lý tưởng lên đầy tải, nhấn bàn đạp tăng tốc đột ngột ở giữa khi lái xe bình thường và nhấn bàn đạp tăng tốc đột ngột khi đang lái xe ở tốc độ cao với độ lệch dốc 20,6m / s, 15,9 m / s và 9,95m / s lần lượt. Nếu độ dốc của chiết áp đọc được thời gian trên 9,95m / s thì hệ thống sẽ khóa hệ thống cung cấp nhiên liệu vào buồng đốt trong khi người lái nhấn chân ga đột ngột theo thời gian. Cơ chế khóa gia tốc ngồi ý muốn là một cách có thể cải thiện sự an toàn của hành khách nhằm giảm thiệt hại về tài sản, thương tích và tử vong do những lỗi này gây ra.
3.5 GIẢI PHÁP CẮT TÍN HIỆU ĐIỀU KHIỂN M TƠ BƯỚM GA.
Từ những phân tích trên, đề tài “Nghiên cứu các giải pháp chống hiện tượng đạp nhầm chân ga trong q trình vận hành ơ tơ” sẽ tiến thành thực hiện mô phỏng trạng thái đạp nhầm chân ga trong các trường hợp sau:
TH1: Xe dừng đèn đỏ. TH2: Khởi hành ngang dốc. TH3: Tăng tốc (vượt xe).
Điểm chung: xét trên giá trị tham số gia tốc bàn đạp chân ga lớn khi mà có tác động từ người lái ở tức thời (tn) theo thời gian. Với điều kiện ban đầu, động cơ hoạt động với vòng tua lớn hơn hoặc bằng tốc động cầm chừng của động cơ, tay số không nằm tay số N (hoặc P đối với hộp số AT). Từ đây, xây dựng giải pháp nhằm chống hiện tượng đạp nhầm chân ga trong quá trình vận hành ô tô lưu thông.
Mặc khác, đối tượng được sử dụng để khảo sát trong đề tài là động cơ xăng có cơng suất nhỏ với số vịng quay tối đa là 8000v/p, với giả thiết là các quá trình điều khiển khác của động cơ đang ở trạng thái tối ưu.
Phạm vi nghiên cứu được thực hiện trong mối quan hệ giữa chân ga bao gồm cảm biến vị trí bàn đạp ga, ECM, hệ thống bướm ga điện tử ECTS-i, Cảm biến vị trí trục khuỷu.
43
Sơ đồ 3.2. Lưu đồ giải thuật điều khiển bướm ga
Điều kiện ban đầu hệ thống hoạt động: thời gian 10µs là điều kiện bình thường của động cơ thực tế. Tuy nhiên, Arduino đóng vai trị bộ điều khiển không đáp ứng được tốc độ xử lí trong thời gian trên. Do đó, nhóm giả sử, thời gian chuẩn để xử lí là 1000ms đối với bộ điều khiển Arduino.
Trường hợp: thời gian tín hiệu từ APS Arduino ≤ 0,5 lần thời gian chuẩn thì xảy ra hiện tượng lỗi (tức đạp nhầm chân ga với lực tác động lớn). Và ngược lại, nếu thời gian tín hiệu từ APS Arduino > 0,5 lần thời gian chuẩn, thì xe vận hành bình thường.
Trong mơ hình, ECM sẽ được thay thế bởi Arduino. Quá trình điều khiển sẽ diễn ra như sau:
Giai đoạn 1: Tín hiệu từ Arduino gửi đến hệ thống bướm ga điện tử sẽ can thiệp vào motor điều khiển bướm ga.
Giai đoạn 2: Quá trình tác động chân ga, quá trình phản hồi P.I.D để so sánh thời gian khi đạp bàn ga và thời gian hoạt động của bướm ga.
Giai đoạn 3: Arduino điều khiển góc mở bướm ga. Và trình tự được lặp lại. Như vậy, giải pháp chống đạp nhầm chân ga mà nhóm sẽ tiến hành mơ phỏng và thực nghiệm được thực hiện theo nguyên tắc kiểm tra thời gian tín hiệu điện áp của cảm biến vị trí bàn đạp ga gửi về bộ điều khiển, bộ điều khiển dựa vào thời gian này để xác định có hiện tượng đạp nhầm chân ga hay khơng, nếu có thì bộ điều khiển sẽ
APS ARDUINO ECTS-i
ACCELEROMETE R
44
ngừng ngay q trình điều khiển mơ tơ bướm ga, nếu khơng, q trình vẫn diễn ra bình thường.
Chương 4
THIẾT KẾ VÀ THI C NG
4.1 THAM SỐ ĐẦU VÀO VÀ THIẾT LẬP MƠ HÌNH LABVIEW
4.1.1. Điều kiện ban đầu và lưu đồ gi i thuật của gi i pháp chống đạp nhầm chân ga
“Phương pháp gi i quyết hiện tượng chống đạp nhầm chân ga” của nhóm là
dựa trên nguyên tắc giám sát hành trình đạp chân ga theo thời gian của tài xế, để đưa ra các tín hiệu điều khiển phù hợp nhằm loại bỏ những tình huống nhầm chân ga trong những trường hợp có thể gây nguy hiểm đối với người tham gia giao thông (hoặc tránh gây ra các tai nạn khơng mong muốn trong thực tế). Bên cạnh đó, do Arduino là vi điều khiển đồng bộ nên việc xác định mốc thời gian tức thời sẽ có sai số lớn do q trình xử lý theo tuần tự. Nhóm đã đưa ra giải pháp sử dụng thông số gia tốc thông qua cảm biến gia tốc cảm biến này ứng xử với sự kiện tác động lên bàn đạp chân ga để xác định hiện tượng có đạp nhằm chân ga hay không, theo tham số thời gian.
45
4.1.1.1. Sơ đồ hệ thống
Sơ đồ 4.1. Sơ đồ tổng quát hệ thống chống đạp nhầm chân ga
Mô tả hoạt động của hệ thống bao gồm các quá trình sau:
Các tín hiệu cảm biến được gửi thơng tin đến Arduino bao gồm: Cảm biến vị trí bàn đạp ga (APS), cảm biến gia tốc đạp ga và cảm biến vị trí cánh bướm ga (TPS).
Arduino xử lý thơng tin và gửi tín hiệu điều khiển đến Module cầu H để thay đổi góc mở bướm ga phù hợp
Giá trị góc mở của cánh bướm ga sẽ được cảm biến (TPS) chuyển đổi sang dạng tín hiệu Analog rồi phản hồi về lại Arduino. Và quá trình hoạt động sẽ diễn ra liên tục như vậy.
Mạch cầu H.
Các thành phần trong sơ đồ hệ thống đã được giới thiệu rõ ở các phần phía trên của cuốn thuyết minh này. Mạch cầu H đóng một vai trị quan trong trong hệ thống, vai trò của mạch cầu H:
(APS) (TPS)
46