Motor Revolt RV-160 Pro e Controlador Kelly KEB Aplicados à Atualização de uma Motocicleta Zero DS ano 2010
Throttle
(Pino 5 do conector J2 do controlador Kelly KEB): É uma entrada
analógica, do tipo de que recebe um sinal de tensão que pode
variar ao logo do tempo entre 0 V ~ 5 V, cuja função associada é
a do controlador responder com a variação da velocidade do motor
de acordo de acordo com a magnitude do sinal analógico que entra.
Já, a origem do
sinal analógico, é o potenciômetro (um resistor de resistência de
valor variável) que se encontra alojado na manopla do acelerador da
motocicleta (no diagrama de ligação do controlador Alltrax AXE
mostrado anteriormente, isso é provido pelo potenciômetro que está
representado ligado
diretamente aos pinos 2 e 3 daquele controlador).
A resistência do
potenciômetro (que, de fato, é um elemento sensor que detecta o
ângulo de torção da manopla de aceleração) varia de acordo com a
torção que é manualmente imposta à manopla do acelerador pelo
motociclista. O valor nominal do potenciômetro é, tipicamente, de
5 kΩ (porém, o controlador Kelly KEB pode aceitar potenciômetros
de valores nominais desde 2 kΩ até 20 kΩ).
Se o potenciômetro
possui uma conexão a três fios (o que não é o caso do
potenciômetro que se encontra na manopla de acelerador original da
motocicleta Zero DS), o fio associado ao seu cursor (elemento central
deslizante do potenciômetro) deve ser conectado ao pino 5 do conector
J2 do controlador (sinal Throttle
0 ~ 5 V) do controlador Kelly KEB, enquanto a extremidade do
potenciômetro em que cursor se aproxima quando o acelerado é solto
(posição de repouso do acelerador) deve ser conectada ao GND (pino
2 ou pino 3 do conector J2 do controlador Kelly) enquanto a
extremidade oposta é conectada à saída de alimentação +5 V (pino
7 do conector J2).
Contudo, o
potenciômetro não precisa ter, necessariamente, ser empregado em
uma conexão a três fios: um acelerador com potenciômetro de 5 kΩ,
a apenas dois fios, também pode ser empregado (e, esse é o caso
específico que encontramos na motocicleta Zero DS origial). Neste
caso, conectado, apenas, entre o pino 5 e o pino 2 (ou pino 3) do
conector J2 (respectivamente, entradas Throttle
e GND desse controlador, não requerendo ligar a alimentação de +5
V).
A diferenciação
entre os dois modos de ligação do potenciômetro anteriormente
descritos deve ser confirmada com a definição adequada a ser feita
na configuração do respectivo parâmetro do controlador que a ela é
associado a ela, ou seja, no parâmetro relativo ao Tipo de Sensor
de Acelerador (Throttle Sensor Type), conforme pode
ser visto o documento que trata sobre Kelly KEB Controllers
Configuration Program Online Demo/Help.
Assim, se o potenciômetro é a dois fios, deve ser
selecionado o tipo 0 ~ 5 k (em vez do tipo 0 ~ 5 V, como mostrado na
figura a seguir).
A parametrização
do controlador da Kelly prevê, ainda, a possibilidade do emprego de
um acelerador com sensor de aceleração do tipo Hall ativo (um tipo
de sensor de efeito Hall que tem resposta linear, de moro que ele é
adequado para detecção de posição angular da manopla do
acelerador). Nesse caso, o sensor opera, tipicamente, alimentado por
12 V, porém fornecendo um sinal de saída analógico de tensão
variando na faixa de 1 ~ 4 Volts.
Sensores do tipo
de efeito Hall, tanto os digitais (que fazem a função liga /
desliga tal qual interruptores ou chaves) bem como os sensores do
tipo de efeito Hall analógicos (também chamados de sensores de
efeito Hall lineares, os quais podem fazer, por exemplo, a função
que se assemelha a de potenciômetros) têm, ambos, apresentado uma
empregabilidade cada vez maior nas aplicações de e-bikes, de modo
geral, porque eles permitirem uma atuação do sensor que é livre de
contatos físicos diretos (apenas pela aproximação ou afastamento
de pequenas peças de ímãs, que são os elementos que fazem atuar
os sensores de efeito Hall) e sem que haja partes mecânicas móveis,
de modo que, consequentemente, eles são componentes com invólucros
bem melhores selados (com um mais alto grau e proteção IP) e,
portanto, menos suscetíveis a falhas e mais duráveis, mesmo debaixo
de condições ambientais severas, as quais são tipicas da operação
de uma motocicleta.
O Sinal Throtlle e o Main Motorcycle Control Module (ou MBM - Main Byke Module, as vezes também titulado pelo acrônimo MBB - Main Byke Board, ou seja, o controlador dedicado e principal da motocicleta Zero), a cilada do Controlador Dedicado da Motocicleta:
Há um pequeno
entrevero com o qual nos deparamos para ligar o Potenciômetro de
Aceleração ao Controlador do Motor, na motocicleta Zero DS 2010 ao
modificá-la para o novo conjunto motor / controlador de motor:
Tal como está
declarado no Manual do Usuário da Motocicleta Zero S / DS 2010
na página 6-6 sob o tópico “Safety Interlocks” o
Controlador Dedicado da Motocicleta (que não deve ser
confundido nem com o Controlador do Motor (Alltrax ou Kelly), e nem
com o BMS (Batery Managment System)), é que ele se “intromete”
no meio do Sinal do Acelerador (Sinal de Throtlle),
de modo que o Controlador Dedicado
tem prioridade para habilitar (ou não) a passagem do sinal
Throttle (que
se origina no
potenciômetro do acelerador), antes que ele possa chegar
chegar até o controlador de motor original (o Alltrax AXE 7245).
Isso significa
dizer que o sinal Throttle não é ligado diretamente desde o
potenciômetro do acelerador até controlador do motor, mas. sim, que
ele é obrigado a passar pelo módulo MBM (ou Controlador
Dedicado da Motocicleta) que, inclusive, pode modificar tal
sinal, enquanto nós ficamos sem saber exatamente como ele é
modificado, pois nós não temos nenhuma documentação detalhada
acerca do MBM que nos informe como, exatamente, o sinal Throttle é
tratado internamente a esse controlador.
Essa dependência do sinal
Throttle com relação ao módulo MBM / MBB (Controlador
Dedicado da Motocicleta),
além de ser declarada no manual do usuário, foi descrita, também,
em um site de Internet de discussão sobre atualização da
motocicleta Zero S / DS 2010 usando a seguinte figura ilustrativa:
Duas coisas são importantes para se extrair da figura acima:
- O Potenciômetro do Acelerador original da Motocicleta Zero S / DS 2010 é de resistência nominal 5 kΩ (o que o torna apto a permanecer operando, sem problemas, no sistema com o novo controlador Kelly KEB);
- Ele é do tipo “conectado a dois fios”, tanto pelo lado do cabo elétrico que o liga do potenciômetro do acelerador para o módulo MBM (o controlador dedicado e principal da motocicleta Zero), quanto pelo lado do cabo elétrico que o liga do MBM para o controlador Alltrax AXE.
Outra coisa certa é que,
olhando para mais de um documento de cabeamento do controlador
Alltrax AXE (todos obtidos no site da Alltrax) fica claro que esse
controlador possui apenas 2 terminais para receber o sinal
Throttle (pinos 2 e 3 no painel do Alltrax AXE). O controlador de
motor original (Alltrax) recebe tal sinal (Throttlle), a dois fios,
somente após ele passar pelo MMB.
A causa pela qual o MBM
precisa fazer a função de habitar / inibir o sinal Throttle, que
passa por ele antes de seguir para o controlador do motor, é baseada
em motivos de segurança da operação da motocicleta que são
bastante justos. Tratam-se de monitoramentos de certas condições
críticas relativas a operação, as quais somente a operação
conjunta dos módulos MBM
e BMS pode prover (e os controladores de motores, seja o
Alltrax AXE ou o Kelly KEB, por si sós, não poderiam fazer).
São quatro condições em que não se pode permitir que a
motocicleta seja acelerada, a saber:
- Se o Cabo do Carregador Embarcado se encontra conectado à rede (o carregador embarcado QUIQ avisa o BMS que por sua vez avisa o MBM para inibir a aceleração do motor);
- Se o Pacote de Bateria está plenamente descarregado (com energia armazenada no pacote abaixo de um limiar mínimo de energia aceitável);
- Se a Temperatura Interna do Pacote de Bateria está muito alta (o BMS avisa o MMB quanto a isso);
- Se algum dos módulos do pacote de bateria está com acarga de suas células relativamente desbalanceada, em demasia, com relação aos demais módulos do pacote (isto é, se algumas células de Li-íon estão muito mais descarregadas do que as outras, também o BMS avisa o MBM quanto a isso).
Como se vê, estes são motivos importantes que justificam se
pretender inibir a aceleração da motocicleta e, portanto, é bom
que isso seja mantido assim, ou seja, é bom que haja a intervenção
do MBM sobre o sinal Throttle, uma vez que não existe nos
controladores de motor (seja no Alltrax AXE ou no Kelly KEB), uma
outra entrada de controle qualquer que esteja disponível, por meio
da qual o BMS pudesse intervir, diretamente, nesses controladores,
bloqueando que eles entreguem energia ao motor, por algum motivo de
segurança da bateria.
Apesar de não haver disponibilidade de documento algum fornecido por
parte do fabricante da motocicleta que permita entender, exatamente,
qual o tipo da modificação que o MMB faz sobre o sinal Throttle que
ele recebe (e depois repassa para o controlador do motor), me parece
bastante óbvio deduzir que ele fornece em sua saída um sinal padrão
0 ~ 5 kΩ, por ser empregada uma
ligação a apenas 2 fios.
Para comprovar a acercar disso
bastou eu tomar o controlador de motor Alltrax AXE que antes estava
instalado na motocicleta, e olhar para o LED sinalizador
multicolorido que há no seu painel (próximo aos terminais de
controle desse controlador) no momento em que esse controlador é
energizado (logo quando surge tensão de alimentação Key Switch
(KSI) Voltage
no
pino 1 desse controlador). O número de piscadas
consecutivas do LED na cor verde indica, especificamente, o tipo de
sensor analógico de aceleração que está configurado na
parametrização do controlador.
Segundo o Manual de Operação
Alltrax Model AXE Series, existem 7 eventuais modelos de sensores de
Throttle que podem ser configuráveis para operar com tal
controlador, sendo, os três primeiros deles: 1 piscada na cor verde
= 0 ~ 5 kΩ
(potenciômetro em que a resistência aumenta a medida que se
acelera); 2 piscadas
verdes = 5 ~ 0 kΩ
(potenciômetro em que a resistência diminui a medida que se
acelera); 3 piscadas
verdes = 0 ~ 5 V.
Assim, confirmando a ocorrência de apenas uma piscada na cor verde,
ao se energizar a alimentação do controlador Alltrax, esta
confirmado o modo que o MMB deve fornecer sinal Throttle, que
realmente é do tipo de padrão 0
~ 5 kΩ
(tal como um potenciômetro em que a resistência aumenta a medida
que se acelera).
Todavia, note que não é absolutamente necessário que o sinal
Throttle (sinal originário do potenciômetro do acelerador) passe
primeiro pelo MMB para, só depois, seguir para o controlador do
motor (no caso, o novo controlador Kelly KEB72121E que está sendo
introduzido para controlar o novo motor Revolt RV-160 PRO),
pois, se o objetivo disso é para que o do MMB possa inibir o controlador do motor
de causar a aceleração do motor quanto há a eventualidade de uma condição de
falha, o MMB pode continuar cumprindo essa mesma função,
simplesmente porque ele a opera de modo redundante, ou seja, ele o
faz, também, por uma outra via.
Essa outra via (redundante) existe, pois, é por meio do MMB que o
tensão de alimentação (Key Switch (KSI) Voltage) é fornecida
para o controlador do motor, que também é controlada, ou seja, sob
as mesmas condições de falha alistadas anteriormente, simplesmente
o MBM não permitira passar a alimentação para o controlador Kelly.
Assim,
o ideal, mesmo, é que o
sinal Throttle vindo do potenciômetro seja enviado diretamente para
o controlador do motor Kelly KEB,
enquanto que, por sua vez, o MBM seja “enganado” recebendo em sua
entrada um sinal de acelerador falso, via um resistor fixo de valor R
qualquer de resistência menor
do que 5 kΩ (mas que seja > 0 Ω). No
caso, optou-se por empregar um resistor fixo de 330
Ω para
realizar isso.
Assim, essa é mais uma
modificação a ser feita: incluir um resistor fixo de 330 Ω
entre os pinos 2 e 3 do Conector J11 do Painel Elétrico Principal
(conector de 12 pinos fêmeas alojado na tampa desse painel
elétrico), desviando a fiação original pre-existente, que vem do
potenciômetro do acelerador, para seguir diretamente para os pinos 5
e 2 do Conector J2 do controlador Kelly KEB.
- Brake_SW (Pino 10 do conector J2 do controlador Kelly KEB): É uma entrada digital que detecta o início do acionamento da(s) alavanca(s) de freio que, tal como as demais entradas digitais existentes nesse controlador (Reverse_SW e Micro_SW) é ativada quando levada para nível lógico 0, ou seja, quando ela é conetada para o GND (ou RTN, pino 2 ou pino 3 do conector J2 do controlador Kelly KEB).
O emprego dessa chave é
fundamental para que se possa avisar ao controlador que ele deve
cortar a energia que ele envia ao motor, imediatamente, porque o
freio foi acionado. Contudo a ativação dela é empregada, também,
para dar início à função regeneração, quando este é o caso, no
modo Brake Switch
Regen, que
significa que a função regeneração é iniciada tão logo que o
interruptor do freio é ativado (desde que o acelerador já esteja
libertado e tenha retornado, pela força de sua mola, a posição
zero de aceleração).
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| Algumas Partes do Sistema da Motocicleta Zero DS 2010 (que são externas à caixa do Pacote de Baterias / Painel Elétrico) |
Para prover isto basta que cada
uma das alavancas de freios tenham como sensor um simples interruptor elétrico que informa início do acionamento delas (mesmo que se puxe bem pouco
a alavanca de freio este sensor deve atuar). Esse tipo ativação
para a Função Regen (Brake
Switch Regen) pode até não ser o melhor dos
modos de controle da Frenagem Regenerativa, mas, já é um bastante
satisfatório (bem melhor do que o modo Throttle
Release Regen
que, se empregado, não permite transitar em roda livre por declives).
Porém, vale lembrar que ainda
existe uma outra (e última) maneira possível de ativar a Função Regen, que me parece ser ainda mais apropriada em todos os aspectos para a aplicação de
motocicleta, denominada 0
~ 5V Analog Signal Variable Regen,
como veremos mais adiante (no próximo sub-tópico).
Algumas questões importantes a
serem levantadas aqui, são: Será que ambos, tanto a alavanca de
freio dianteiro, quanto o pedal de freio traseiro da motocicleta Zero
DS ano 2010 possuem um interruptor como sensor de freio? Este sensor
de freio (se houver) é adequado para ser empregado para avisar o
controlador Kelly KEB para desativar o fluxo de energia do
controlador para o motor (e, se for o caso configurada como
habilitada) ativar a Função Regen?
É certo que toda motocicleta
precisa possuir uma sinalização luminosa adequada para avisar aos
demais veículos em trânsito quando ela está freando (a luz de
freio) e que tal sinalização só é ativada quando, efetivamente,
se aciona um das alavancas do freio (dianteiro e / ou traseiro).
Assim, é óbvio que a motocicleta Zero DS 2010 precisa possuir (e,
de fato, possui) uma micro-chave associada ao seu manete de freio e,
também, uma outra chave elétrica que é hidraulicamente pilotada,
empregadas, respectivamente, como sensores dos freio dianteiro e
traseiro.
Entretanto, eu penso que, a
princípio, se deva levantar alguma suspeição sobre se estas chaves
realmente se adequam para emprego como sensor de freio a fim de
comandar o inicio da função REGEN durante a operação do motor.
Uma notificação publicada pela
NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration's Vehicle
Safety) na data de 02 de Julho de 2012, que eu encontrei na Internet
da conta da ocorrência de um RECALL do fabricante Zero para as
motocicletas Zero S e DS (além de outros modelos de 2010 a 2012)
para correção do seguinte alegado problema original de fábrica: “o
interruptor da luz de freio, na alavanca do freio dianteiro, pode não
ativar até que um movimento bastante significativo da alavanca de
freio seja realizado”.
Então, a boa notícia é que
existe, sim, nas alavancas de freios, chaves elétricas associadas as
a elas, as quais nós podemos tomar sinais de modo a poder ativar a
entrada entrada Brake_SW
do
controlador do motor Kelly KEB,mas,
a má notícia é que tais chaves além de poderem não ser adequadas
para o emprego nessa aplicação, pois, é necessário que o tal
interruptor atue seguramente, bem cedo, assim que se começa a mover
a alavanca de freio, para que o controlador corte de imediato a
energia que é enviada ao motor, tão logo quando se aciona o freio,
também é preciso notar que elas estão comprometidas com a função
original delas que é a de acionar as luzes de sinalização de
freio, que operam sob o sistema de alimentação de 12V motocicleta.
Fato é que o controlador original da motocicleta, o Alltrax
Model AXE tem uma quantidade bem menor recursos por meio de entradas
de controle, comparativamente ao Kelly KEB. Deveras, o Alltrax não
possui sequer um conector específico para sinais de controle
diversos, tal como o Kelly KEB tem o seu conector J2 e, por isso,
para efeito de controle do motor ele não usa (não requer) ser
informado por um sinal de sensor de freio algum (nem ao menos um
sinal digital, tal como o sinal Brake_SW,
e menos ainda um sensor analógico de freio, que é algo discutiremos
mais adiante). A
verdade é que o controlador Alltrax AXE não realiza função
regeneração durante frenagens, mas, ele apenas bloqueia o motor em
função da informação do potenciômetro do acelerador indicar uma
resistência próxima a 0 Ω.
Já, o controlador Kelly KEB,
por sua vez, tem uma entrada específica para esse tipo de sensor
(entrada Brake_SW),
não obstante o fato que o efetivo emprego dela seja opcional, ele é
mandatário quando ao sistema se aplica o emprego da Função Regen.
Em outras palavras, o controlador Kelly pode atender, de certo modo, a uma
aplicação de máquina que requeira Operação
em 4 Quadrantes para excitação do motor elétrico,
onde temos 4 situações distintas, as quais, de modo resumido, são
as seguintes:
- No 1º Quadrante: Aceleração, ou manutenção da velocidade estável do veículo, com locomoção em Sentido Avante (Modo Tração em locomoção para avante). Assim, as variáveis: Velocidade e Torque do Motor, assumem por convenção, ambas valores positivos. O motor está absorvendo energia da bateria (a energia vai da bateria para o motor) e este converte em energia mecânica (cinética) tracionando as rodas, movendo a Carga do veículo;
- No 2º Quadrante: Frenagem do veículo, com locomoção em Sentido Avante. Caracteriza-se pela situação de Frenagem do Motor e, pela natureza operacional do sistema, ocorre sempre que a Referência de Velocidade (sinal Throttle) imposta pelo motorista ao Controlador do Motor (informada pelo Potenciômetro do Acelerador) passa a solicitar uma velocidade de valor inferior do que o valor da velocidade atual (nREF < nATUAL).
Em
outras palavras, bastaria
que se alivie a torção do acelerador para que entremos no Modo
Frenagem (Modo Freagem Regenerativa).
Em oposição ao que ocorre no 1º Quadrante, não
estamos tomando energia da bateria (ou
de qualquer outra fonte), mas, sim, procuramos um caminho para
consumir a energia que já estava acumulada antes na máquina (e que
agora causa o movimento de inércia dela).
A
regeneração tem forte efeito de frenagem, mas, como nem sempre
existem efetivas condições que garantam a realização da
regeneração (nem sempre a bateria pode assimilar uma carga extra),
o consumo feito por via mecânica (freios) é sempre requerido.
Como
o veículo (e toda a massa contida nele) continua se movendo para
avante, a variável Velocidade, tal qual no 1º Quadrante, ainda tem
sinal positivo mas, a variável Torque, que precisará, agora, agir
contra o movimento de inércia, por conta disso passa a ter sinal
negativo;
- No 3º Quadrante: Aceleração ou manutenção da velocidade estável, com consumo da energia da bateria e com tração da carga (portanto, também é Modo Tração), tal como no 1º quadrante, só que agora a locomoção é no sentido reverso, ou seja, isso ocorre quando estivermos acelerando ou mantendo velocidade, com o veículo em Marcha a Ré. Agora, neste caso, ambas as variáveis, Velocidade e Conjugado têm o mesmo sinal, ambos sinais são negativos. Todavia, em geral, operação em marcha a ré não se aplica ao caso da operação de motocicletas;
- No 4º Quadrante: Modo Frenagem do veículo, só que agora no sentido reverso, ou seja, de desaceleração em Marcha a Ré. Obvio, então, que a Velocidade é de sinal negativo e, o torque da máquina elétrica, que se opõe ao movimento de inércia, é de sinal positivo.
A motocicleta Zero
DS 2010 requer operar apenas nos 1º e 2 º quadrantes (para tracionar,
deslocando-se avante, e para frenar avante, com frenagem regenerativa). Note que, apesar da frenagem regenerativa ajudar a motocicleta a parar mais rapidamente, um outro objetivo do emprego dela, tão ou mais importante, é o de recuperar energia, recarregando o pacote de bateria.
Ao contrário da sua linha de
motocicleta de trilha Zero modelos X e MX (atualmente FX), que usam
atuadores manuais de estilo bicicleta, com transmissão do freio por
cabo de aço, tanto para o freio dianteiro, quanto para o traseiro,
os modelos S e DS do ano 2010 empregam um atuador de freio dianteiro
acionado pela mão direita e uma alavanca com retorno por mola
interna para o freio traseiro, acionado pelo pé direito, em ambos os
casos com a atuação do freio por transmissão do tipo hidráulica.
A freio dianteiro é realizado
por um único disco rotor de aço inoxidável (com botões de
montagem que permitem flutuação), premido por uma pinça de pistão
duplo, enquanto o disco rotor (também flutuante) traseiro é premido
por uma pinça de pistão simples. A luz de freio também acende
quando o pedal do freio traseiro é aplicado, o que indica a
existência de um sensor de freio específico que informa a atuação
do freio traseiro. O manete de freio dianteiro atua diretamente no
Cilindro Mestre (anexo ao reservatório de fluido de freio
dianteiro), o que torna uma eventual troca do manete de freio
dianteiro, além de uma operação custosa, também complicada.
Contudo, qualquer esforço em se
tentar adaptar sensores de freio mais adequados para a motocicleta
Zero S / DS 2010 pode ser algo muito importante para ser considerado,
pois, uma característica ruim do projeto original dessa motocicleta
é, justamente, quanto a um grande cuidado que se deve tomar para
operá-la, a fim de coibir um hábito inadequado que é comum aos
motociclistas que aprenderam a dirigir a partir de motocicletas com
motores a combustão.
Segundo
consta em vários pontos do manual do proprietário da motocicleta
Xero S / DS 2010, ao frear, o acelerador já deverá estar retornado
na posição neutra, enquanto também se deve usar apenas o freio (em
geral, o traseiro) quando se está parado em um aclive, sendo
altamente
recomendável não se segurar a motocicleta usando aceleração
parcial,
pois esse hábito de condução é conhecido por causar as avarias
mais comuns do motor elétrico (o motor Agni 95-R controlado pelo
Alltrax AXE, causando
(bastante frequentemente) a queima do coletor desse motor escovado
original da motocicleta.
Com a adaptação de sensores de
freio adequados em ambos, dianteiro e traseiro, com seus contatos
atuando em uma associação em paralelo (perfazendo uma função
lógica “ou”), então informa-se ao controlador Kelly KEB, tanto
da ocorrência do acionamento do freio dianteiro, quanto do freio
traseiro, a fim de que o controlador tome de imediato a ação
correta: o interruptor do sensor de freio é usado para iniciar a
Função Regen.
Mesmo
que a Função Regen esteja desabilitada na configuração de
parâmetros do controlador, ele ainda assim precisa ser informado
sobre a ocorrência de frenagem a fim parar de enviar energia ao
motor. Entretanto, por não poder aumentar custos, no caso, optou-se
por aproveitar os sensores de freio originais da motocicleta Zero DS
2010 (mesmo eles não sendo os mais adequados).
Desse modo, criamos uma
derivação a partir do mesmo sinal (de 12 V) que comanda o
acendimento da luz de freio para acionar, também, um relé extra. O
ponto da derivação a ser feita pode ser encontrado seguindo-se a
fiação a partir do ponto imediatamente após o Fusível D, até
localizar o ponto que fica imediatamente após a associação
paralela dos Brake Switchs dianteiro e traseiro. Assim, a derivação
a ser feita conduzira o sinal da Luz de Freio para acionar a bobina
do relê que está sendo adicionado ao sistema. Obviamente que o relé
extra precisa ter a bobina para ser acionado com tensão nominal de
12 V e, por sua vez, um
contato normalmente aberto desse relê é que servirá para produzir
o sinal Brake_SW para o controlador de motor Kelly KEB.
Assim, quando
algum (ou ambos) dos freios é acionado, a associação paralela dos
brake switchs produz o sinal de Luz de Freio, o qual aciona a bobina
do relé extra de 12 V que, por meio der seu contato N.A., liga a
entrada Brake_SW do controlador para GND (RTN).
Apenas para comentar, antes de
concluir esse sub-tópico, adaptar sensores de freio adequados, e de preferência
fazê-lo de modo que não
que requeira a troca das alavancas do sistema atual (por
conta do sistema ser hidráulico),
deve se tornar uma operação extra, mandatária para uma mais
perfeita atualização da motocicleta Zero S / DS 2010, a fim de empregar de uma maneira ótima o novo conjunto motor / controlador.
 |
| Sensor de freio (Brake Switch) do tipo Hall com conector e cablagem padrão Bafang – Para adaptação em alavancas de sistemas de freios hidráulicos |
Isso poderá ser feito, em um novo retrabalho, a ser realizado futuramente, porém, por enquanto, simplesmente aproveitaremos os sensores de freio que já hão no sistema (e incluiremos o relé extra). Não obstante o fato de já termos decidido por isso, ainda precisamos falar de uma outra maneira (ainda mais adequada e refinada) para comandar a função regen.
- Brake_AN (Pino 6 do conector J2 do controlador Kelly KEB): Como o próprio nome já diz, é uma entrada do tipo Analógica (AN) para receber o sinal de um outro sensor de freio, diferente e além do sensor de freio do tipo interruptor (digital) que se conecta para a entrada Brake_SW. O sensor que se conecta a entrada Brake_AN deve ser um sensor que apresente uma resposta linear, variando em tensão, de 0 ~ 5 V, em função da quantidade de frenagem mecânica que é empregada pelo motociclista. O emprego desse sensor é mandatário para que se possa desfrutar do modo de ativação da função regen denominado 0 ~ 5V Analog Signal Variable Regen (o modo mais inteligente de se comandar a função regen em uma motocicleta).
Este sensor pode ser um elemento
do tipo potenciômetro, no que ele se assemelha ao sensor
Potenciômetro Throtlle, só que a função dele é informar ao
controlador em a quantos graus está sendo puxada da alavanca de
freio. Há a possibilidade do emprego, também, de alavancas de freio
com sensor do tipo Hall ativo, um tipo de sensor de efeito Hall que
tem resposta linear, adequado para detecção de variação de
posição angular ou da posição linear, conforme o tipo de
instalação, se na alavanca ou no cabo, quando a transmissão do
freio é por cabo de aço.
A função dessa entrada é a
de, exclusivamente, dosar a função regeneração, ou seja,
controlar a intensidade da frenagem regenerativa, controlando,
consequentemente, a corrente com a qual o pacote de bateria da
motocicleta é recarregado durante a atividade da função regen.
Desse
modo, quanto mais premida é uma alavanca de freio, maior deve ser a
intensidade associada a função regen (exceto se, por já estar, de
antemão, muito carregada, a bateria não puder receber de volta
sobre si a corrente de regeneração). Salvo a exceção mencionada,
o sinal analógico de tensão 0 ~ 5 V que chega a entrada Brake_AN do
controlador do motor Kelly KEB é empregado para controlar uma
corrente de regeneração que é variável de acordo com a
intensidade de frenagem aplicada pelo piloto da motocicleta.
Apesar de que este é o tipo de
controle de regeneração não foi o empregado nesse retrabalho da
motocicleta Zero DS 2010 (pois ele iria requerer uma complicada e
custosa troca / adaptação de sensores às alavancas de freio), é
importante lembrar que ele é tanto o mais adequado para o sistema,
quanto o mais suave para o motociclista, dentre todos os três
possíveis métodos de controle da regeneração previstos para o
controlador de motor Kelly KEB, principalmente para uma motocicleta
tal como é a Zero DS.
Assim, somando tudo o que vimos
até aqui, então sabemos que são três os possíveis métodos de
controle da regeneração previstos pela configuração de parâmetros
do controlador de motor Kelly KEB são:
- Regeneração a partir do comando do interruptor de freio (que é o método sugerido para ser empregado nesse retrabalho da motocicleta, por ele não requerer nem a troca, nem uma adaptação mais complicada de nenhuma das alavancas de freio originais da motocicleta);
- Regeneração a partir da liberação do acelerador;
- Regeneração por corrente variável a partir de sinal analógico 0 ~ 5 V.
Algo Mais Sobre Frenagens em Motocicletas e a Função Regen:
Não apenas o manual do usuário
da motocicleta S/ DS 2010, mas, vários outros artigos que falam
sobre frenagem em motocicletas recomendam os freios dianteiro e
traseiro devam ser aplicados em conjunto, com uma pequena quantidade
a mais de frenagem na parte da frente.
A Honda, por exemplo, sugere
diferentes posturas de frenagem em função dos cenários:
- Em uma frenagem branda, a potência de frenagem do freio dianteiro será de aproximadamente 60% e do freio traseiro será de 40%;
- Já, em uma frenagem de emergência, esta porcentagem será de 80% para o freio dianteiro e 20% para o traseiro.
Fato é que, se você acionar os
freios bruscamente, as rodas tentem a travar (deixando de girar de
repente) e, com isso, os pneus escorregarão sobre a superfície.
Fato é que quando o pneu escorrega, o atrito entre ele e a pista se
torna menor do que quando o pneu ainda está rodando, enquanto a
velocidade é reduzida.
Assim, o atrito é algo que
possibilita tanto a movimentação, como a frenagem da motocicleta,
de modo que, na frenagem, se a moto derrapar, caracterizando perda de
aderência do pneu na pista, não apenas a frenagem é prejudicada,
mas, também, o equilíbrio do motociclista sobre a moto.
Contudo, o fato é que, seja o
sistema de transmissão do freio por cabo ou hidráulico, a eficácia
da ação anti bloqueio da roda fica por conta do controle exercido
totalmente pela habilidade das mãos e pés do motociclista, algo
bastante difícil de ser realizado.
Já, quando o sistema opera a
frenagem regenerativa, não significa apenas que estamos salvando
parte da energia cinética do conjunto moto mais motociclista para
convertê-la em energia elétrica de volta a bateria, mas, também,
melhorando muito a performance de frenagem, reduzindo a distância
total de parada, por conta da adição da assistência do freio
motor, como ela ajuda, também, na função ABS (anti bloqueio da
roda) aumentando a segurança, quando o sinal Brake_AN é empregado
para controlar a corrente variável de regeneração de acordo com a
intensidade de frenagem aplicada pelo motociclista.
Contudo, a realização da
frenagem regenerativa pode, eventualmente, falhar caso ocorra da
bateria já estar com plenamente carregada (não aceitando mais
receber corrente de carga). Nos veículos que são dotados da função
regeneração, o BMS (e, de modo redundante, também o Carregador
Embarcado) provê o bloqueio do carregamento da bateria a fim de
poupar as células de Li-íon de uma eventual sobrecarga.
