Chương 2: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG HỆ THỐNG MẠNG THÔNG TIN TRÊN XE FORD FOCUS 2.0L
2.3. Ứng dụng mạng CAN vào hệ thống điều khiển phanh
2.3.1. Các chức năng của hệ thống điều khiển phanh xe
Chức năng chống khóa cứng (ABS): Hỗ trợ tài xế trong trường hợp phanh gấp, bánh xe bị khóa cứng và trượt lê lết trên mặt đường. Ngăn chặn bánh xe bị hãm cứng khi phanh gấp hoặc khi phanh trên bề mặt có hệ số bám thấp.
Bộ điều khiển ABS dựa trên tín hiệu đầu vào là các cảm biến tốc độ bánh xe để tính toán các thông số cơ bản như: gia tốc bánh xe, tốc độ chuẩn, ngưỡng trượt, gia tốc ngang. Khi sự trượt ở bánh xe nào đó vượt quá giới hạn cho phép PCM ABS sẽ gửi tín hiệu điều khiển đến van điện từ ở bên trong bộ chấp hành thủy lực để làm thay đổi áp suất đến cơ cấu phanh theo các chế độ tăng, giữ, giảm áp suất.
Chức năng phân phối lực phanh (EBD): Điều hòa lực phanh giữa bánh trước và bánh sau tùy theo điều kiện lái, điều hòa lực phanh bên phải và bên trái khi vào cua.
Lực phanh lý tưởng được phân bố ở các bánh xe phụ thuộc vào tải trọng tác dụng lên chúng. Khi tăng tốc, do lực quán tính nên trọng lượng dồn về phía trước nên đòi hỏi phải tăng lực phanh đến các bánh trước và giảm lực phanh cho các bánh sau.
Khi vào cua, do lực ly tâm nên trọng lượng dồn ra phía ngoài và giảm đi ở phía trong.
Do đó cần phải phân bố lại lực phanh ở phía trong và phía ngoài khi xe vào cua.
Bộ điều khiển phanh dựa vào tín hiệu tốc độ bánh xe để điều khiển bộ chấp hành phân bố lực phanh đến bánh xe trước, bánh xe sau hoặc bánh xe phía trong và phía ngoài sao cho tối ưu nhất.
Chức năng ổn định xe (ESP): Ngăn chặn xe bị trượt văng khi vào cua do thừa lái hoặc thiếu lái.
Hệ thống ổn định xe (ESP) giúp nâng cao độ ổn định khi vào cua, khi phát hiện sự lái đột ngột và sự trượt ngang trên mặt đường trơn. Khi xe trở nên không ổn định máy tính sẽ kích hoạt hệ thống phanh và hệ thống điều khiển động cơ để tránh t nh trạng nguy hiểm có thể dẫn đến tai nạn, hạn chế đến mức thấp nhất sự va chạm.
ESP thường xuyên theo dõi:
Độ lệch thực tế của xe: thông qua cảm biến độ lệch (yaw rate sensor) và cảm biến giảm tốc.
Độ lệch tiêu chuẩn: được tính thông qua cảm biến góc lái, tốc độ xe, cảm biến vị trí bướm ga và các thông số kết cấu của xe như: chiều dài xe, bán kính quay vòng.
Từ đó PC ESP so sánh giữa độ lệch thực tế và độ lệch lý thuyết, nếu độ lệch thực tế lớn hơn độ lệch lý thuyết cho phép, điều đó có nghĩa xe bị trượt. PC ESP phân tích các trường hợp nguy hiểm trước khi tài xế có thể nhận biết, sau đó xem xét
Hình 2.3. Chức năng phân phối lực phanh (EBD) a) Khi đi thẳng; b) Khi vào cua
cách can thiệp như: áp đặt một lực phanh riêng cho từng bánh xe, hoặc can thiệp vào hệ thống quản lý động cơ. Tác động của bộ điều khiển khi xảy ra các trường hợp:
Khi thiếu lái (bánh trước trượt mạnh): là khi độ lệch thực tế nhỏ hơn độ lệch tiêu chuẩn, mũi xe hướng quá ra ngoài so với mong muốn điều khiển của lái xe khi quay vòng. ảy ra khi góc trượt bánh xe trước lớn hơn góc trượt bánh xe sau, góc lái lớn hơn mong muốn của tài xế, xe có xu hướng đi thẳng theo động năng của nó. Khi xảy ra thiếu lái, bộ điều khiển ESP điều khiển cơ cấu chấp hành, sẽ tác động lực phanh bánh xe phía trong, tạo ra mô men cân bằng với mô men lệch của xe, lấy lại sự cân bằng cho chiếc xe.
Thừa lái (bánh xe sau trượt mạnh): là khi độ lệch thực tế lớn hơn độ lệch tiêu chuẩn, mũi xe hướng quá vào phía trong so với mong muốn điều khiển của lái xe khi quay vòng. ảy ra khi góc trượt bánh xe sau lớn hơn góc trượt bánh xe trước. Góc lái nhỏ hơn so với mong muốn của tài xế. e có xu hướng bị quay vòng. Khi xảy ra thừa lái, bộ điều khiển ESP sẽ điều khiển cơ cấu chấp hành tác động lực phanh bánh xe bên ngoài để tạo ra mô men cân bằng với mô men lệch của xe, lấy lại sự cân bằng cho chiếc xe.
Chức năng hỗ trợ phanh (BAS): Hỗ trợ lực phanh khẩn cấp khi phanh gấp, tạo ra lực phanh lớn hơn nhiều so với lực phanh do người lái tạo ra. Khi gặp trường hợp đột ngột, người lái không kịp đạp phanh đủ mạnh để dừng xe kịp thời.
Hình 2.4. Hoạt động ESP
Đồng thời lực đạp cũng giảm đi trong quá tr nh phanh, làm giảm lực phanh. Hệ thống hỗ trợ lực phanh cảm nhận lực đạp phanh và tốc độ đạp bàn đạp phanh để quyết định tăng thêm một lực lớn hơn nhiều so với lực đạp của người lái tạo ra để dừng gấp xe.
Tín hiệu đạp phanh được nhận biết bởi công tắc bàn đạp phanh, tốc độ đạp phanh được nhận biết bởi cảm biến áp suất dầu phanh ở xi lanh chính, tốc độ đạp tương ứng với độ tăng áp suất trong xi lanh chính.
Chức năng chống quay trơn TRC: Ngăn chặn bánh xe bị quay trơn khi tăng tốc đột ngột hoặc lái xe trên mặt đường trơn trượt.
Ở bề mặt đường có hệ số bám thấp, bánh xe chủ động dễ bị quay trơn khi tăng tốc đột ngột gây mất mát công suất và làm cho xe mất ổn định. Để khắc phục hiện tượng này, xe được trang bị hệ thống điều khiển lực kéo (TRC). Khi có hiện tượng quay trơn xảy ra ở bánh xe chủ động, PC điều khiển sẽ tác động đóng bớt bướm ga hoặc tác động phân bánh xe chủ động để giảm mô men truyền tới bánh xe chủ động.
Hình 2.5. Chức năng BAS
a) Áp suất dầu được tăng lên; b) Có BAS; c) Không có BAS