- Z Z1 , 2: Phản lực mặt đường tác dụng lên cầu trước và sau.
5.2.Cách thức điều khiển ECU theo giá trị ngưỡng.
v rω a= rω &
5.2.Cách thức điều khiển ECU theo giá trị ngưỡng.
Phương pháp điều khiển theo giá trị ngưỡng của ECU cĩ thể theo các cách sau:
Hình 5.5: Sơ đồ đấu dây của hệ thống
− Điều khiển theo mức: ECU tiến hành điều khiển hệ thống theo giá trị ngưỡng mức thấp (SL_ Select Low), ứng dụng trong điều khiển ABS hoặc theo mức cao (SH_Select High), ứng dụng trong điều khiển chống trượt quay cho TCS.
− Điều khiển theo giá trị độ trượt định trước: Dựa vào đồ thị lăn – bám – trượt, ta cĩ thể xác định được vùng làm việc tối ưu của xe khi phanh ứng với λ = 12 - 30 %. Để đưa ra tín hiệu điều khiển các van
Hình 5.6: Mơ tả khái niệm SH và SL
điện từ của hệ thống ABS đúng thời điểm, trạng thái chuyển động của của các bánh xe trong quá trình phanh, bộ điều khiển ECU phải xác định được λ và điều khiển λ của lốp nằm gần giá trị độ trượt tối ưu λ0 (vùng trượt tối ưu). Để điều khiển giữ cho độ trượt bằng đúng độ trượt tối ưu (λ =λ0) là một vấn đề rất khĩ, vì vậy trong thực tế thường cho phép λ dao động trong một vùng giới hạn xung quanh
giá trị λ0 – gọi là vùng trượt tối ưu. Phương pháp điều khiển này cũng cĩ nhược điểm là giá trị λ là một thơng số khĩ xác định do khơng đo được trực tiếp. Muốn xác định được giá trị λ phải xác định
được các thơng số: ω và vận tốc dài của xe, trong đĩ vận tốc dài của xe là một thơng số khĩ xác định chính xác. Do đĩ khả năng áp dụng phương pháp điều khiển theo λ định trước trong thực tế là rất khĩ, bắt buộc phải cĩ các phương pháp khác để dự đốn hoặc ước lượng giá trị độ trượt thơng qua một vài thơng số trung gian khác. Nếu muốn điều khiển phanh hiệu quả đối với nhiều loại đường khác nhau, bắt buộc phải xác định được trước một vùng giá trị λ0 và điều khiển λ nằm trong vùng đĩ. Tuy phương pháp này đảm bảo cho hệ thống phanh ABS hoạt động được ở nhiều loại đường nhưng lại làm giảm hiệu quả phanh do điều khiển λ nằm trong một vùng giá trị khơng đảm bảo cho lực phanh phát huy tối đa trong điều kiện bám.
− Điều khiển theo giá trị gia tốc gĩc giới hạn: Khi phanh nếu bánh xe làm việc trong vùng ổn định, áp suất trong hệ thống dẫn động tăng nhanh (quá trình tăng áp) để đạt giá trị Ppmax, bánh xe bị phanh, ω giảm nhanh, làm ώ giảm nhanh; đồng thời giá trị λ bánh xe cũng tăng nhanh đến giá trị λ0. Khi λ vượt qua λ0 (λ >λ0), hệ số bám dọc, bám ngang (ϕx,ϕy
) của bánh xe giảm mạnh, bánh xe cĩ hiện tượng bị hãm cứng, ECU điều khiển bộ chấp hành chuyển sang quá trình giảm áp làm ω tăng lên, ώ giảm dần đến 0 khi đĩ λ giảm. ECU ra tín hiệu điều khiển cho bộ chấp hành chuyển sang quá trình giữ áp, lúc này ω tiếp tục tăng gần vận tốc của xe làm cho λ tiếp tục giảm về giá trị λ0, ώ tăng nhanh. Để điều khiển tốt nhất quá trình phanh ECU phải xác định được các giá trị gia tốc ngưỡng: giá trị ngưỡng dưới (a1, a2), giá trị ngưỡng trên (a3, a4) và điều khiển van điện từ đĩng mở đường dầu từ xy lanh chính đến xy lanh bánh xe sao cho bánh xe khơng bị hãm cứng.
Phương pháp này cĩ ưu điểm ώ là thơng số cĩ thể ước lượng hoặc đo trực tiếp từ ω nhờ các cảm biến đo vận tốc gĩc bánh xe, vì vậy
phương pháp này cĩ thể áp dụng vào thực tế. Tuy nhiên nhược điểm của phương pháp này do phải tính tốn 2 giá trị của gia tốc ngưỡng (- a, +a) nên vùng làm việc khá rộng, thời gian trễ của hệ thống cao hơn làm hiệu quả phanh bị giảm.
Do điều kiện trang bị thiết bị thí nghiệm cịn hạn chế, và kiến thức điều khiển cịn hạn hẹp nên nhĩm lựa chọn phương án điều khiển theo giá trị gia tốc gĩc giới hạn để thí nghiệm trên xe.
Thuật tốn điều khiển theo giá trị gia tốc gĩc giới hạn:
Khi bắt đầu phanh: ECU nhận tín hiệu từ cảm biến đo vận tốc gĩc bánh xe, tính tốn xác định gia tốc gĩc (ώ), so sánh gia tốc ngưỡng đã chọn, nếu:
- Khi giá trị gia tốc gĩc bánh xe tăng đến giá trị lớn hơn giá trị gia tốc ngưỡng trên (ώ>+a), khi đĩ hệ thống thực hiện chế độ tăng áp (Pp tăng);
- Khi giá trị gia tốc gĩc bánh xe giảm nhỏ hơn giá trị giá trị gia tốc ngưỡng dưới (ώ<-a) hệ thống thực hiện chế độ giảm áp (Pp giảm).
- Khi gia tốc gĩc nằm giữa ngưỡng trên và ngưỡng dưới (-a ≤ ὠ≤ a): hệ thống thực hiện chế độ giữ áp để duy trì bánh xe hoạt động trong vùng này, tối ưu quá trình phanh.