- Z Z1 , 2: Phản lực mặt đường tác dụng lên cầu trước và sau.
5.1.Cơ sở thiết kế ECU.
c. Tỷ số p.
5.1.Cơ sở thiết kế ECU.
5.1.1. Tín hiệu điều khiển ABS.
Hầu hết trên các xe hiện nay đều sử dụng cảm biến đo tốc độ bánh xe để tạo ra tín hiệu điều khiển chính và cơ bản cho quá trình hoạt động của hệ thống ABS. Từ việc xác định tốc độ gĩc bánh xe trong một khoảng thời gian xác định, giúp ta nhận biết sự thay đổi tốc độ bánh xe (ώ), ECU tính tốn, xác định giá trị giới hạn của gia tốc gĩc khi giảm tốc (-a) và tăng tốc (+a) cho phép của bánh xe để điều khiển các van điện từ trong cơ cấu chấp hành. Để quá trình điều khiển được chính xác và hiệu quả, ECU thu thập các tín hiệu, và tính tốn ra các giá trị cần thiết để thực hiện điều khiển như:
- Tốc độ chuẩn của bánh xe khi phanh: là tốc độ tương ứng với tốc độ bánh xe hoạt động dưới điều kiện phanh tối ưu, khi đĩ bánh xe làm việc trong vùng φx và φy đạt giá trị cao. Để xác định tốc độ chuẩn này, ECU liên tục nhận tín hiệu ω của 4 bánh xe, chọn những giá trị chéo (ωfl, ωrr hoặc ωfr, ωrl), nếu bánh nào trong 2 bánh cĩ tốc độ nhanh hơn được dùng để xác định tốc độ chuẩn của bánh xe.
- Độ trượt khi phanh: là giá trị khơng thể xác định được một cách
trực tiếp nên sử dụng một tín hiệu tương tự được ECU tính tốn gọi là ngưỡng trượt (vλ0), đây là một tín hiệu quan trọng thứ 2 trong quá trình điều khiển của ABS. Tốc độ chuẩn của bánh xe được dùng làm cơ sở tính tốn tín hiệu này.
- Vận tốc thực tế của của bánh xe khi phanh: được so sánh với ngưỡng trượt vλ0 để ECU quyết định các chế độ điều khiển tăng, giữ hay giảm áp trong các van điện từ của bộ chấp hành.
Đối tượng điều khiển
Bộ điều khiển Tín hiệu điều khiển
Tín hiệu đầu vào
hhưởng
Tín hiệu tác động
Nhân tố ảnh hưởng
Ngồi ra, để cĩ tín hiệu điều khiển chính xác, tối ưu hơn người ta cịn sử dụng các tín hiệu phản ánh trạng thái động lực học của xe bằng tín hiệu của các cảm biến đo gia tốc dọc, gia tốc bên, cảm biến đo gĩc quay thân xe, gĩc quay vành lái làm tín hiệu bổ sung.
Sơ đồ điều khiển ABS cơ bản.
Quá trình điều khiển của hệ thống ABS được thực hiện theo chu trình kín như trong hình 3.6, các cụm của chu trình gồm:
Hình 5.1: Chu trình điều
khiển kín của ABS
1- Xy lanh chính; 2 - Bộ chấp hành ; 3 - Xy lanh bánh xe; 4 - Bộ điều khiển; 5 - Cảm biến tốc độ bánh xe
- Tín hiệu đầu vào: là lực tác dụng lên bàn đạp của người lái xe, thể hiện qua áp suất dầu trong xy lanh chính của hệ thống phanh.
- Tín hiệu điều khiển: là tín hiệu từ các cảm biến (cảm biến tơc độ bánh xe, cảm biến gia tốc xe, cảm biến gĩc quay thân xe..), bộ điều khiển điện tử (ECU)
- Tín hiệu tác động: được thực hiện bởi bộ chấp hành thuỷ lực, điều chỉnh áp suất dầu đến các xy lanh bánh xe ở cơ cấu phanh.
- Đối tượng điều khiển: là lực phanh (Pp) giữa các bánh xe và mặt đường,
Kiểm tra bộ điều khiển và hệ thống
Phân tích và ứng xử
Bắt đầu tác động
- Các nhân tố ảnh hưởng: điều kiện mặt đường, tình trạng phanh, tải trọng xe, tình trạng của lốp (áp suất, độ mịn, độ biến dạng…)
Hình 5.2: Sơ đồ vịng lặp kín hoạt động hệ thống ABS
Vịng lặp kín hoạt động của ABS trong sơ đồ hình 3.7, sau khi kiểm tra và kích hoạt các dữ liệu hệ thống (reset and initialize), hệ thống điện tử bắt đầu điều khiển hoạt động của hệ thống theo vịng lặp (Main loop), tiến hành tính tốn tốc độ bánh xe, vận tốc của xe, kiểm tra tình trạng, khả năng đáp ứng của bộ điều khiển và hệ thống, chọn chế độ làm việc cĩ hay khơng cĩ sự can thiệp của ABS.
Trường hợp ABS hoạt động: tiến hành phân tích diễn biến quá trình phanh thơng qua các tín hiệu đầu vào, xác định các ứng xử và tiến hành điều khiển
wv v r v v b a G iá t rị điề u k hiể n b p Tăng áp Giữ áp Giảm áp bộ chấp hành theo một chu trình vịng lặp kín.
5.1.2. Quá trình điều khiển ABS. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Khi người lái đạp bàn đạp phanh, mở các van phanh chân, điều khiển dịng khí từ bình chứa tới các bầu phanh, thực hiện phanh xe. Tốc độ quay của mỗi bánh xe ω được đo bằng cảm biến tốc độ gĩc từ đĩ xác định được tốc độ và gia tốc bánh xe:
w b ; w b