- Cảm biến hỗn hợp nhạt
d. Phương ỏn 4 e Phương ỏn 5 f Phương ỏn
4.5.3 Chu trỡnh điều khiển của ABS
Hỡnh 5.10. Chu trỡnh điều khiển kớn của ABS.
1. Bộ chấp hành thủy lực; 2 .Xy lanh phanh chớnh; 3. Xy lanh làm việc; 4.Bộ điều khiển (ECU); 5. Cảm biến tốc độ bỏnh xe.
Quỏ trỡnh điều khiển của hệ thống ABS được thực hiện theo một chu trỡnh kớn như hỡnh 5.10. Cỏc cụm của chu trỡnh bao gồm:
- Tớn hiệu vào là lực tỏc dụng lờn bàn đạp phanh của người lỏi xe, thể hiện qua ỏp suất dầu tạo ra trong xy lanh phanh chớnh.
- Tớn hiệu điều khiển bao gồm cỏc cảm biến tốc độ bỏnh xe và hộp điều khiển (ECU). Tớn hiệu tốc độ cỏc bỏnh xe và cỏc thụng số nhận được từ nú như gia tốc và độ trượt liờn tục được nhận biết và phản hồi về hộp điều khiển để xử lý kịp thời.
- Tớn hiệu tỏc động được thực hiện bỡi bộ chấp hành, thay đổi ỏp suất dầu cấp đến cỏc xy lanh làm việc ở cỏc cơ cấu phanh bỏnh xe.
- Đối tượng điều khiển: là lực phanh giữa bỏnh xe và mặt đường. ABS hoạt động tạo ra moment phanh thớch hợp ở cỏc bỏnh xe để duy trỡ hệ số bỏm tối ưu giữa bỏnh xe với mặt đường, tận dụng khả năng bỏm cực đại để lực phanh là lớn nhất.
- Cỏc nhõn tố ảnh hưởng: như điều kiện mặt đường, tỡnh trạng phanh, tải trọng của xe, và tỡnh trạng của lốp (ỏp suất, độ mũn,…)
Quỏ trỡnh điều khiển của ABS được trỡnh bày dưới dạng sơ đồ trạng thỏi được trỡnh bày trờn hỡnh 5.11:
Khi phanh chậm, sự giảm tốc của xe thay đổi chậm và nhỏ thỡ hoạt động của hệ thống phanh là bỡnh thường (Normal braking), hệ thống ABS khụng can thiệp. Khi phanh gấp hay phanh trờn đường trơn, gia tốc chậm dần của bỏnh xe tăng nhanh, cú hiện tượng bị hóm cứng ở cỏc bỏnh xe, thỡ ABS sẽ đưa ra tớn hiệu điều khiển giảm ỏp suất phanh (Decay state) để chống sự lại sự hóm cứng cỏc bỏnh xe. Sau đú ỏp suất phanh sẽ được điều khiển ở cỏc chế độ giữ ỏp hoặc tăng ỏp/ giảm ỏp (Hold or build/ decay), thực hiện chế độ tăng ỏp chậm hay tăng ỏp nhanh (slow build or fast build) để duy trỡ độ trượt khi phanh nằm trong khoảng tối ưu. Chu kỳ giảm ỏp – giữ ỏp – tăng ỏp được điều khiển lặp lại phụ thuộc vào tỡnh trạng trượt của cỏc bỏnh xe. Tựy vào điều kiện của bề mặt đường, số chu kỳ điều khiển sẽ dao động từ 4 – 10 lần trong vũng một giõy. ABS đạt được tốc độ điều khiển nhanh này nhờ những tớn hiệu điện tử và khả năng đỏp ứng, xử lý nhanh của cỏc bộ vi xử lý trong ECU.
Hỡnh 5.11 : Sơ đồ trạng thỏi khụng gian biểu diễn hoạt động của ABS.
Lưu đồ thuật toỏn chỉ sự hoạt động của hệ thống ABS theo một vũng lặp kớn như sơ đồ hỡnh 5.12. Sau khi kiểm tra và kớch hoạt cỏc dữ liệu của hệ thống
Dừng tỏc
độngABS Giảm ỏpchậm Giảm ỏp nhanh
Giữ hay tăng, giảm ỏp Giảm ỏp Phanh thường
(reset and initialize), hệ thống vi xử lý bắt đầu điều khiển hoạt động của hệ thống theo một vũng lặp (Main loop), tiến hành tớnh toỏn tốc độ cỏc bỏnh xe, tốc độ xe, kiểm tra tỡnh trạng, khả năng đỏp ứng của bộ điều khiển và hệ thống, chọn chế độ làm việc cú hay khụng cú sự can thiệp của ABS. Khi ABS hoạt động sẽ tiến hành phõn tớch diễn biến của quỏ trỡnh phanh thụng qua cỏc tớn hiệu vào, xỏc định cỏch ứng xử và tiến hành điều khiển cỏc bộ phận chấp hành làm việc theo một chu trỡnh vũng lặp kớn.
Hỡnh 5.12.Lưu đồ thuật toỏn hoạt động của ABS. 4.5.4 Tớn hiệu điều khiển ABS
Việc lựa chọn cỏc tớn hiệu điều khiển thớch hợp là nhõn tố chớnh trong việc quyết định tớnh hiệu quả của quỏ trỡnh điều khiển ABS. Tất cả cỏc xe hiện nay đều sử dụng cỏc cảm biến tốc độ bỏnh xe để tạo ra tớn hiệu điều khiển cơ bản nhất cho việc điều khiển quỏ trỡnh hoạt động của hệ thống ABS. Sử dụng những tớn hiệu này, hộp điều khiển (ECU) sẽ tớnh ra được tốc độ của mỗi bỏnh xe, sự giảm tốc và tăng tốc của nú, tớnh được tốc độ chuẩn của bỏnh xe, tốc độ xe và độ trượt khi phanh.