Ứng dụng phần mềm matlab mô phỏng hệ thống phanh tay điện tử

Bài viết "Ứng dụng phần mềm matlab mô phỏng hệ thống phanh tay điện tử" nhằm tìm hiểu về hệ thống này để chúng em có thể hiểu rõ hơn về cấu tạo, chức năng, nguyên lý hoạt động và ứng dụng phần mềm Matlab mô phỏng hệ thống phanh tay điện tử Electric Parking Brake (EPB). Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng phần mềm matlab mô phỏng hệ thống phanh tay điện tử ỨNG DỤNG PHẦN MỀM MATLAB MÔ PHỎNG HỆ THỐNG PHANH TAY ĐIỆN TỬ Nguyễn Thành Phát, Nguyễn Đồng Nhâm*, Phạm Ngọc Trâm Viện Kỹ thuật, Trường Đại học Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh GVHD: Nguyễn Văn GiaoTÓM TẮTCông nghệ ứng dụng ngày càng phát triển và có vai trò quan trọng đối với ngành công nghiệp ô tô hiệnnay. Ngành công nghiệp ô tô đã và đang thay đổi mạnh mẽ nhờ ứng dụng các công nghệ Cải tiến tựđộng hóa và tăng trưởng công nghệ mới đang tạo ra những thay đổi đáng kể trong ngành công nghiệp ôtô. Bên cạnh đó, những trang thiết bị công nghệ hiện đại như là hỗ trợ đỗ xe thông minh, camera 360độ quan sát toàn bộ thân xe, hệ thống hỗ trợ duy trì làn đường, hệ thống chóng bó cứng phanh ABS,…Và hệ thống phanh tay điện tử Electric Parking Brake (EPB) cũng đã được gắn hầu hết trên tất cảdòng xe hiện nay. Qua đây nhóm chúng em cũng tìm hiểu về hệ thống này để chúng em có thể hiểu rõhơn về cấu tạo, chức năng, nguyên lý hoạt động và ứng dụng phần mềm Matlab mô phỏng hệ thốngphanh tay điện tử Electric Parking Brake (EPB).Từ khóa: Anti-lock Brake System; Electric Parking Brake1. TỔNG QUANPhanh tay điện tử ô tô được sử dụng chủ yếu để phanh trong thời gian dài sau khi đỗ xe. Giống nhưphanh tay cơ học truyền thống thông thường, với sự phát triển của hệ thống phanh tay điện tử, chứcnăng của phanh tay điện tử đã được mở rộng từ chức năng đỗ xe cơ bản sang đỗ xe tự động. Chức năng(AUTO HOLD) cho phép người lái tự ngắt phanh khi xe đang dừng.Phanh tay điện tử là một chức năng mang đến cho người lái sự thoải mái và thuận tiện hơn. Ngoài ra,do không sử dụng cần gạt tay nên các nhà sản xuất ô tô có nhiều quyền tự do lựa chọn hơn về vị trí đặtcác bộ phận vận hành bên trong ô tô. Các tính năng như leo dốc hoặc tự động giữ cũng có thể thực hiệnđược với EPB. Hill-hold dừng xe vô tình lăn đi khi đứng yên hoặc khởi hành. Tự động giữ giữ áp suấtphanh được áp dụng sau khi người lái nhả bàn đạp. Nếu cảm biến ABS phát hiện bất kỳ chuyển độngnào, áp suất sẽ tăng lên. Nếu chân ga được nhấn (hoặc nhả ly hợp trên số tay) thì phanh sẽ tắt.Phanh tay điện hoặc EPB là phiên bản nâng cao của phanh tay và phanh tay thông thường.2. PHƯƠNG PHÁP2.1. Mô hình hệ thống EPBEPB là một hệ thống điều khiển lực phanh bằng cách kéo dây phanh như trong hệ thống phanh đỗthông thường hiện có. Cấu trúc của hệ thống EPB được thể hiện trong Hình 1. Nó bao gồm động cơDC, hộp số, vít, đai ốc, cảm biến dòng điện, cảm biến lực hiệu ứng Hall, cảm biến gia tốc và ECU. 89Nói chung, nếu người lái xe hoặc hệ thống cấp cao vận hành hệ thống EPB, bộ điều khiển sẽ tính toánlực mục tiêu từ cáp đỗ xe dựa trên khối lượng ô tô cũng như độ nghiêng của đường được đo bằng cảmbiến gia tốc. EPB tăng lực phanh bằng cách kéo cáp dừng bằng động cơ DC cho đến khi lực phanh đạtđến lực mục tiêu. Lực phanh được đo bằng cảm biến lực hiệu ứng Hall.Hệ thống EPB phải duy trì lực phanh khi không có điện. Để thỏa mãn yêu cầu này cần sử dụng lực masát của trục vít. Hướng và giá trị của ma sát có thể thay đổi khi hướng quay của vít bị thay đổi. Trạngthái ma sát của vít xác định tình trạng của vít tự khóa. Hình 1. Cấu trúc của hệ thống EPBMô hình chuyển mạch phụ thuộc trạng thái của EPBHệ thống EPB là một hệ thống nâng cao cao do ma sát. Ma sát của vít thay đổi tùy thuộc vào khu vựchoạt động. Do đó, hệ thống EPB có thể được mô hình hóa như một hệ thống chuyển mạch phụ thuộc 90vào trạng thái. Mô hình ma sát chung có thể được mô tả như trong (1) (Olsson, et al., 1998). Fe tả ngoạilực. Lực ma sát tĩnh cực đại Fs được coi là lớn hơn không.Khi vận tốc, v, khác không, mô hình ma sát bao gồm ma sát Coulomb Fc, ma sát tĩnh cực đại Fs, hệ sốma sát nhớt Fv và ma sát Stribeck với vận tốc Stribeck so với vận tốc Stribeck.Vít của hệ thống EPB có cường độ nhớt và ma sát Stribeck thấp hơn so với ma sát tĩnh và ma sátCoulomb trong phạm vi quan tâm. Mô hình ma sát có thể được đơn giản hóa để phân tích ổn định nhưsau:Ở đây, ngoại lực ma sát Fe và Coulomb Fc có thể được mô tả như trong (4) và (5). T là mômen xoắn cóphương vuông góc với mặt phẳng trục vít, Q là lực tác dụng theo hướng dọc trục vít, d là đường kínhvít, λ là góc dẫn vít và µs là hệ số ma sát của vít.Mối quan hệ giữa mô-men xoắn đầu vào T và lực đầu ra Q được mô hình hóa là tuyến tính ở trạng tháihoạt động của từng vít. Mỗi trạng thái như sau. (6-a) và (6-b) lần lượt hiển thị các chế độ tăng tốc vàgiảm tốc. (6-c) là trường hợp trạng thái tự khóa, α3≡0 được duy trì. (6-d) là trường hợp vít bắt đầu quayvề phía trước để tác dụng lực kéo cáp đỗ. (6-e) là trường hợp vít bắt đầu xoay ngược để nhả cáp đỗ. αnlà ...