ĐỀ TÀI ỨNG DỤNG MATLAB SIMULINK TRONG ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG ỔN ĐỊNH ĐIỆN TỬ TRÊN TOYATA CAMRY 2010

Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.Hồ Chí Minh

Khoa Cơ Khí Động Lực
MƠN HỌC: ỨNG DỤNG MÁY TÍNH (KHUNG GẦM)

Đ Ề T À I : Ứ N G D Ụ N G M AT L A B S I M U L I N K T R O N G
ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG ỔN ĐỊNH ĐIỆN TỬ
T R Ê N T O YATA C A M R Y 2 0 1 0

N H Ó M

1 9


MEMBERS
THÀNH VIÊN NHĨM

1
NGUYỄN HỒNG ANH
2
PHẠM NGỌC DUY

3
NGUYỄN TRƯỜNG THỊNH

4
TƠ NGỌC MINH THÔNG


1
NHỮNG NỘI DUNG CHÍNH CỦA BÀI THUYẾT TRÌNH

I

II

II

CẤU TẠO VÀ NGUN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG ESC.

TÍNH TỐN VÀ PHÂN TÍCH ĐỘNG LỰC HỌC

THIẾT LẬP BỘ ĐIỀU KHIỂN TRÊN PHẦM MỀM MATLAB SIMULINK VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ


2
2

I .CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG ESC.

1. CÁC PHẦN TỬ CỦA HỆ THỐNG

2. HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ESC


3
3

1. CÁC PHẦN TỬ CỦA HỆ THỐNG

1

2

3

4

Bộ phận thủy lực

Cảm biến gốc xoay vô lăng

Cảm biến đ ộ lệch ngang thân xe

Cảm biến tốc đ ộ góc bánh xe


2. HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ESC

49

ESC là sự kết hợp hài hòa hệ thống chống hãm cứng bánh xe ABS, hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD (Electronic Brake-Force Distribution), hệ thống kiểm soát trượt quay ASR
(Anti Spin Regulator) và hệ thống kiêm soát ổn định hướng VSC (Vertical steering control). Ngồi ra cịn có hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BAS (Brake Assist Sytem).


10
4
2.1. Hoạt động của ESC điều khiển sự ổn định của ô tô khi chuyển động

A

Hoạt động của ESC khi xe quay vòng thừa.

B

Hoạt động của ESC khi xe quay vòng thiếu.

C

Điều khiển phanh khi chuyển động trên đường vòng


13
Hoạt động của ESC điều khiển sự ổn định của ô tô khi chuyển động

Trong những trường hợp chuyển động trên đường vịng với tốc độ cao có thể
xảy ra các trường hợp quay vòng thiếu hay quay vòng thừa. Khi các hiện
tượng này xảy ra sẽ làm cho ô tơ chuyển động mất ổn định có thể dẫn tới
những tai nạn đáng tiếc. Hệ thống ổn định điện tử (ESC) sẽ giải quyết vấn
đề này.


A. Hoạt động của ESC khi xe quay vòng thừa.

Trong tình huống này ESC thực hiện hoạt động điều khiển. Xe được ổn
định bằng cách tăng lực bên ở các bánh sau. Điều này thực hiện được
bằng cách giảm mô men động cơ. ESC gửi các tín hiệu đến DME và
EML để giảm mô men động cơ.

14

15

Mơ men quay vịng ở bánh xe được phanh tăng sẽ khử mơ men quay vịng

Điều này làm giảm mơ men truyền tới bánh sau trái và làm tăng mô men

thừa.

chống lại mơ men quay vịng gây ra quay vịng thừa.


B. Hoạt động của ESC khi xe quay vòng thiếu.

Nếu ESC nhận thấy có xu hướng quay vịng thiếu, trước tiên nó sẽ
giảm mơ men động cơ. Nếu cần thiết nó sẽ điều khiển tác dụng phanh
ở bánh trái phía sau.

16


17

Với cách thứ c điều khiển như vậy sẽ đảm bảo cho ô tô
hoạt động ổn định trong mọi trư ờng hợp chuyển động.
Điều này tạo điều kiện thu ận lợi cho người lái xe khi
gập một số tình huống không mong muốn.


C. Điều khiển phanh khi chuyển động trên đường vòng.

Khi gia tốc lệch bên vượt quá 0,6g, lúc này gia tốc hướng tâm lớn có thể dẫn đến trượt ngang gây mất ổn định nghiêm trọng vì thế phải tác
dụng phanh ở cả bánh trước phải, trước trái và sau phải để giảm tốc độ và tạo ra mômen ngược chiều với chiều quay vòng để giảm hiện
tượng quay vòng thừa xảy ra.

18


II. TÍNH TỐN VÀ PHÂN TÍCH ĐỘNG LỰC HỌC

 Góc trượt lốp trước:

Góc trượt lốp sau:

Liên hệ:

Góc đánh lái:

19

Motion diagram of the bicycle model

19


II. TÍNH TỐN VÀ PHÂN TÍCH ĐỘNG LỰC HỌC

 Tính theo độ cứng khi vào cua:

Hàm truyền từ góc đánh lái sang vận tốc góc thân xe:

20


II. TÍNH TỐN VÀ PHÂN TÍCH ĐỘNG LỰC HỌC
 Vận tốc góc lệch mong muốn:

Vận tốc góc lệch giới hạn:

Vận tốc góc lệch mục tiêu:

 
 = ) if
 
Góc trượt của lốp (sai số xác lập):
 

=

21


22
Góc quay vơ lăng

Ổn định ngang của xe

40

23
Góc lái 2 bánh trước

Góc trượt các bánh xe

42


24
Dao động ngang thân xe

Góc quay vơ lăng

46


25
Góc quay bánh xe

Góc trượt bánh xe