Ứng dụng carsim mô phỏng hệ thống cân bằng điện tử esp trên xe vinfast lux a2 0

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ ỨNG DỤNG CARSIM MÔ PHỎNG HỆ THỐNG CÂN BẰNG ĐIỆN TỬ ESP TRÊN XE VINFAST LUX A2.0 GVHD: TS DƯƠNG TUÂN TÙNG SVTH: NGUYÊN NHỰT HÀO NGUYÊN TRUNG HIẾU SKL010747 Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO NGÀ NH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG CARSIM MÔ PHỎNG HỆ THỐNG CÂN BẰNG ĐIỆN TỬ ESP TRÊN XE VINFAST LUX A2.0 GVHD: TS DƯƠNG TUẤ N TÙ NG SVTH: NGUYỄ N NHƯT ̣ HÀ O MSSV: 19145227 SVTH: NGUYỄ N TRUNG HIẾU MSSV: 19145231 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2023 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tư ̣ – Hạnh phúc ******* Tp Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 07 năm 2023 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thông tin sinh viên Họ tên: Nguyễn Trung Hiế u MSSV:19145231 Tel: 0909011830 Email: 19145231@student.hcmute.edu.vn Họ tên:Nguyễn Nhựt Hào MSSV:19145227 Tel: 0768710369 Email: 19145227@student.hcmute.edu.vn Thông tin đề tài Tên đề tài: Ứng du ̣ng Carsim mô phỏng ̣ thố ng cân bằ ng điê ̣n tử ESP Vinfast Lux A2.0 Mục đích đề tài: Đồ án tốt nghiệp thực tại: Bộ môn khung gầ m, Khoa Công nghê ̣ kỹ thuâ ̣t ô tô, Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh Thời gian thực hiện: Từ ngày 27/02/2023 đến /07 /2023 Các nhiệm vụ cụ thể đề tài - Tim ̀ kiế m và đo ̣c hiể u tài liê ̣u liên quan đến ̣ thố ng ESP - Mô phỏng ̣ thố ng ESP và EBD bằ ng ứng du ̣ng Carsim - Xuấ t kế t quả biể u đồ và nhâ ̣n xét đưa kế t luâ ̣n Lời cam đoan sinh viên Chúng – Nguyễn Trung Hiế u Nguyễn Nhựt Hào cam đoan ĐATN cơng trình nghiên cứu thân hướng dẫn tiến sĩ TS Dương Tuấ n Tùng Các kết công bố ĐATN trung thực không chép từ cơng trình khác Tp.HCM, ngày tháng 07 năm 2023 SV thực đồ án Tp.HCM, ngày 01 tháng 07 năm 2023 SV thực đồ án Nguyễn Trung Hiế u Nguyễn Nhựt Hào Giáo viên hướng dẫn xác nhận mức độ hoàn thành cho phép bảo vệ: ……………………………………………………………………………………… Tp.HCM, ngày tháng 07 năm 2023 Giáo viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên học hàm học vị) Xác nhận Bộ Môn III IV CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc ******* PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên nhóm sinh viên: Nguyễn Nhựt Hào MSSV: 19145227 Nguyễn Trung Hiếu MSSV: 19145231 Ngành: Cơng Nghệ Kỹ Thuật Ơ Tơ Tên đề tài: ỨNG DỤNG CARSIM MÔ PHỎNG HỆ THỐNG CÂN BẰNG ĐIỆN TỬ ESP TRÊN XE VINFAST LUX A2.0 Họ và tên Giáo viên hướng dẫn: TS Dương Tuấn Tùng NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyế t điểm: Đề nghi ̣cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: Điểm: ……………….(Bằ ngchữ: ) Tp Thủ Đức, ngày tháng Giáo viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên) V năm 20… CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc ******* PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ tên nhóm sinh viên: Nguyễn Nhựt Hào MSSV: 19145227 Nguyễn Trung Hiếu MSSV: 19145231 Ngành: Cơng Nghệ Kỹ Thuật Ơ Tơ Tên đề tài: ỨNG DỤNG CARSIM MÔ PHỎNG HỆ THỐNG CÂN BẰNG ĐIỆN TỬ ESP TRÊN XE VINFAST LUX A2.0 Họ và tên Giáo viên phản biện: ThS Dương Nguyễn Hắ c Lân NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyế t điểm: Đề nghi ̣cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: Điểm: ……………….(Bằ ngchữ: ) Tp Thủ Đức, ngày tháng Giáo viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên) VI năm 20… LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, nhóm chúng em xin gửi lời tri ân sâu sắc đến Thầy Dương T́ n Tùng hướng dẫn, giảng dạy nhóm em phầ n đồ án tố t nghiê ̣p Đây đề tài mang nhiều ý nghĩa thực tế việc định hướng cho công việc tương lai tụi em, tạo cho chúng em hội nghiên cứu và ho ̣c hỏi kiế n thức mới và ứng du ̣ng vaaof thực tiễn sau trường Nhóm em cũng xin gửi lời cảm ơn đế n giáo viên phản biê ̣n đã bỏ công bỏ thời gian để xem xét và đánh giá đồ án tố t nghiê ̣p của nhóm em Chúng em ngày xây dựng thân hoàn thiện nhiều nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót lỗi sai Vì nhóm mong nhận đóng góp, bảo thầy để chúng em khắc phục từ phát triễn thân nhiều ơn Kính chúc thầy gia đình ln hạnh phúc, có sức khỏe tốt thành công nghiệp giảng dạy Mong thầy giữ nhiệt huyết với cơng việc dành thật nhiều tâm huyết dìu dắt, đào tạo định hướng thêm nhiều hệ sinh viên trường Đại học sư phạm ki thuật TP.HCM Chúng em xin chân thành cảm ơn! VII TĨM TẮT Hê ̣ thớ ng cân bằ ng điê ̣n tử ESP là mô ̣t ̣ thố ng an toàn rấ t cầ n có ô tô hiê ̣n đa ̣i, nhiề u nghiên cứu chỉ rằ ng nhờ có ̣ thố ng này mà tình tra ̣ng tai na ̣n giao thông đươc̣ giảm đáng kể Đồ án của chúng em là tìm hiể u lý thuyế t về ̣ thố ng và ứng du ̣ng mô phỏng Carsim từ đó kiể m nghiê ̣m xe Vinfast Lux A2.0 (Sản phẩ m nổ i bâ ̣t của hãng xe lớn nhấ t Viê ̣t Nam hiê ̣n nay) Đồ án nghiên cứu về cấ u ta ̣o và nguyên lý hoa ̣t đô ̣ng, từ đó phân tích đô ̣ng ho ̣c và đô ̣ng lực ho ̣c của ̣ thố ng Kèm theo đó là phân tích thêm ̣ thố ng bổ trơ ̣ chủ lực cho ESP là: ABS, TCS, EBD Sau đó mô phỏng nó ứng du ̣ng Carsim với case study là cho xe đánh lái đoa ̣n đường Moose Test cùng với mô ̣t xe không có ESP sau đó xuấ t biể u đồ mà Carsim tính toán đươc̣ để đánh giá kiể m nghiê ̣m mức đô ̣ an toàn của ̣ thố ng VIII MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN ĐỀ TÀ I NGHIÊN CỨU 1.1 Lý cho ̣n đề tài 1.2 Mu ̣c tiêu nghiên cứu 1.3 Đố i tươṇ g nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CÂN BẰNG ĐIỆN TỬ ESP TRÊN XE VINFAST LUX A2.0 2.1 Tổng quan xe VinFast Lux A2.0 2.2 Đinh ̣ nghiã ESP 2.3 Lịch sử đời hệ thống cân điện tử 2.4 Ứng dụng hệ thống cân điện tử hãng xe 2.5 Ba ̣ thố ng chủ lực hỗ trơ ̣ ESP 2.5.1 Hê ̣ thố ng ABS 2.5.2 Hê ̣ thố ng EBD 2.5.3 Hê ̣ thố ng TCS 2.6 Cơ sở lý thuyết của ba ̣ thố ng chủ lực hỗ trơ ̣ ESP 2.6.1 Lực phanh sinh ở bánh xe 2.6.2 Điều kiện đảm bảo phanh tối ưu 2.6.3 Điề u hòa lực phanh 10 2.6.4 Đường đă ̣c tính lý tưởng lực phanh xe không tải 11 CHƯƠNG CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 15 3.1 Cấ u ta ̣o ESP 15 3.1.1 Cảm biế n tố c đô ̣ bánh xe 15 3.1.2 Cảm biế n góc lái 18 3.1.3 Cảm biế n gia tố c ngang 20 3.1.4 Cảm biến góc quay thân xe 22 3.1.5 Cảm biến gia tốc dọc 23 3.1.6 Nút nhấn TCS/ESP 23 IX 3.1.7 Cảm biến áp suất phanh 24 3.1.8 Bộ trợ lực phanh xi lanh 25 3.1.9 ECU-ESP (Hô ̣p điề u khiể n điê ̣n tử của ̣ thố ng ESP) 26 3.1.10 Hệ thống thủy lực ESP 28 3.2 Nguyên lý hoa ̣t đô ̣ng của ESP 31 3.3 Các chức khác của ESP 32 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT HỆ THỐNG ESP 35 4.1 Động học động lực học hệ thống lái 35 4.1.1 Động học hệ thống lái 35 4.1.2 Động lực học hệ thống lái 38 4.2 Đặc tính quay vịng trung tính, quay vịng thừa, quay vòng thiếu 40 4.3 Điều khiển hệ thống cân điện tử 42 4.3.1 Hệ thống phanh vi sai (Differential Braking) 43 4.3.2 Hê ̣ thố ng lái điê ̣n tử 55 4.3.3 Phân bổ mô-men xoắn dẫn động đến tất bánh xe độc lập 60 CHƯƠNG CARSIM MÔ PHỎNG HỆ THỐNG CÂN BẰNG ĐIỆN TỬ (ESP) TRÊN 68 5.1 Thông số xe 68 5.2 Mô phỏng ESP bằ ng Moose test 69 5.2.1 Thiế t lâ ̣p mô hình xe Vinfast Lux A2.0 69 5.2.2 Thiế t lâ ̣p xe có ESP 69 5.2.3 Thiế t lâ ̣p Moose test 72 5.3 Kế t quả - Kế t luâ ̣n ESP 73 5.3.1 Mô tả quá trình mô phỏng ESP 73 5.3.2 Hình dáng của xe 73 5.3.3 Biể u đồ 74 5.4 Mô phỏng EBD bằ ng đường thẳ ng 80 5.4.1 Mô tả quá trình mô phỏng EBD bằ ng đường thẳ ng 80 5.4.2 Kế t quả mô phỏng hình dáng 3D của xe 80 5.4.3 Biểu đồ EBD trường hơp̣ đường thẳ ng 80 X Hình 5.16 Biể u đồ áp suấ t phanh ta ̣i xy lanh mỗi bánh xe của xe có EBD trường hơp̣ đường thẳ ng Nhâ ̣n xét: Khoảng chênh lê ̣ch áp suấ t giữa cấ u phanh trước và sau không nhiề u và không rõ xe có EBD Cô ̣ng thêm áp suấ t cấ u phanh trước không đươc̣ phân phố i nhiề u nên quañ g đường phanh của xe không có EBD dài  Biể u đồ momen phanh ở bánh xe của xe có EBD trường hơp ̣ đường thẳ ng Hình 5.17 Biể u đồ momen phanh ở bánh xe của xe có EBD trường hơp̣ đường thẳ ng Trong đó: - Đường màu xanh dương: áp suất phanh xy lanh bánh trước trái (L1) - Đường màu đỏ: áp suất phanh xy lanh bánh trước phải (R1) - Đường màu đen: áp suất phanh xy lanh bánh sau trái (L2) - Đường màu vàng: áp suất phanh xy lanh bánh sau phải (R2) 82 Nhâ ̣n xét: + Từ 0s - 4s: Xe lúc này cha ̣y nhanh chưa đa ̣p phanh nên chưa có momen phanh ở các bánh xe + Từ 4s - 8.8s: Người lái đa ̣p phanh, xe có EBD nên lực phanh đươc̣ phân phố i lên cầ u trước cao nhiề u so với cầ u sau Nên đường momen phanh của cấ u phanh trước chênh lê ̣ch rõ ràng với cấ u phanh sau + Từ 8.8s trở đi: Xe lúc này đã dừng tài xế vẫn đa ̣p phanh cho xe đứng n Hình 5.18 Biể u đờ momen phanh ở bánh xe của xe có không EBD trường hơp̣ đường thẳ ng Nhâ ̣n xét: + Từ 0s - 4s: Xe lúc này cha ̣y nhanh chưa đa ̣p phanh nên chưa có momen phanh ở các bánh xe + Từ 4s - 8.8s: Người lái đa ̣p phanh, momen phanh cầ u trước cao cầ u sau tải tro ̣ng dồ n về phía trước, xe không có EBD nên lực phanh không đươc̣ phân phố i thêm tới cầ u trước Cho nên momen phanh của cấ u phanh trước không cao bằ ng xe có EBD và sự chênh lê ̣ch giữa momen phanh trước và momen phanh sau là rấ t ít, thâ ̣m chí còn có những thời điể m momen cầ u bằ ng + Từ 8.8s trở đi: Xe lúc này đã dừng tài xế vẫn đa ̣p phanh cho xe đứng yên 83 5.5 Mô phỏng EBD bằ ng đường cong 5.5.1 Mô tả quá trin ̀ h mô phỏng EBD bằ ng đường cong Thiế t lâ ̣p hai xe chở hế t tải bao gồ m: Có EBD (xe đỏ) và không có EBD (xe xanh lá) cha ̣y tố c đô ̣ cao (100Km/h) đoa ̣n đường vòng sang trái, xe sẽ vừa quay vòng vừa phanh  Thiế t lâ ̣p xe phanh có EBD điề u khiể n cho trường hơp̣ đường cong Do case study là cho xe chở tải cha ̣y nhanh và vòng sang trái nên các bánh ở phía (bánh trái trước và sau) sẽ chiụ tải thấ p Vì vâ ̣y tăng áp suấ t phanh ta ̣i xy lanh của bánh bên ngoài (trước phải và sau phải) Giảm bớt áp suấ t tới các bánh bên (trước trái và sau trái)  Đường mô phỏng EBD đường cong Thiế t lâ ̣p những thông số bản trước, đầ u tiên là thiế t lâ ̣p tố c đô ̣ đầ u vào lúc xe mới bắ t đầ u là 100 Km/h mở bướm ga hoàn toàn 0,1s đầ u tiên Tiế p theo ta cho ̣n thời gian mô phỏng là 12s và bắ t đầ u ta ̣i mét thứ 100 của đoa ̣n đường mô phỏng để gầ n chổ quay vòng và để tố i ưu video mô phỏng Thiế t lâ ̣p thời gian phanh từ giây thứ đế n giây thứ là lúc xe quay vòng cầ n giảm tố c đô ̣ 5.5.2 Kết quả hin ̀ h dáng 3D của xe + Khi xe bắ t đầ u quay vòng Xe xanh có hiê ̣n tươṇ g trươṭ đuôi rấ t lớn hiê ̣n tươṇ g quay vòng thừa vì lực phanh không đươc̣ phân phố i hơp̣ lý khiế n cho các bánh xe phía ngoài bi ̣ trươṭ gây hiê ̣n tươṇ g xe bi ̣ trươṭ lế t mấ t ổ n đinh ̣ Xe đỏ thì quay vòng và phanh ổ n đinh ̣ phân phố i lực lực phanh hơp̣ lý + Khi xe đánh lái và đa ̣p phanh quay vòng Xe xanh có dấ u hiê ̣u bi ̣ rê đuôi và quay ngang, có nguy bi ̣ lâ ̣t lúc này các bánh trái bi ̣phanh quá nhiề u mức cầ n thiế t cô ̣ng thêm gia tố c ̣c lớn Xe đỏ có hiê ̣n tươṇ g rê đuôi nhe ̣ với vâ ̣n tố c cao và đầ y tải quay vòng nhìn chung ổ n đinh ̣ Nhưng sau đó xe đỏ dễ dàng trả lái và về đúng quỹ đa ̣o quay vòng xe xanh lá vẫn còn quay vòng thừa + Khi xe khỏi đường cong Xe xanh lá bi ̣quay vòng thừa trước đó và khỏi chổ quay vòng cố gắ ng trả lái nên đã bi ̣ quẫy đuôi sang trái không đươc̣ ổ n đinh ̣ xe đỏ Xe đỏ đã lấ y la ̣i đươc̣ quỹ đa ̣o quay vòng bi ̣ rê nhe ̣, nên khỏi chổ quay vòng xe đỏ vẫn ổ n định và thẳ ng 84  5.5.3 Kết quả biểu đồ EBD trường hơp̣ đường cong Biểu đồ phản lư ̣c ở các bánh xe xe có khơng có hệ thớng EBD Hình 5.19 Biểu đồ phản lực bánh xe xe có EBD trường hơp̣ đường cong Trong đó: - Đường màu xanh dương: tải trọng bánh trước trái (L1) - Đường màu đỏ: tải trọng bánh trước phải (R1) - Đường màu đen: tải trọng bánh sau trái (L2) - Đường màu vàng: tải trọng bánh sau phải (R2) Hình 5.20 Biểu đồ đánh lái xe có EBD trường hơp̣ đường cong 85 Nhận xét: + Từ 0s - 5s: Tải trọng bánh sau cao bánh trước tải trọng đặt gần cầu sau xe Nhìn chung, tải trọng bánh xe khơng thay đổi nhiều xe đường thẳng và biể u đồ đánh lái chưa thay đổ i + Từ 5s - 6s: Xe bắt đầu vào quay vịng sang trái và biể u đờ đánh lái của xe có EBD bắ t đầ u thay đổ i vòng sang trái, tải trọng bắt đầu thay đổi rõ Do quay vòng sang trái nên bánh bên phải chiụ tải cao Lúc hệ thống xác định tải trọng bánh bên phải lên cao thực tăng lực phanh bánh bên phải và giảm bánh trái để xe không xảy tượng bị văng đuôi + Từ 6s - 9s: Lúc này xe quay vòng và người lái chuẩ n bi ̣ trả lái nên xe xảy hiê ̣n tươṇ g văng đuôi nhe ̣ Và tài xế phải đánh lái về bên phải để xe trở lại trạng thái ổn định nhanh chóng + Từ 9s - 10s trở đi: Sau tượng bị văng đuôi nhẹ xe cần chưa đến 1s xe trở lại trạng thái ổn định tiếp tục thẳng Tải trọng trở lúc ban đầu xe thẳng Hình 5.21 Biểu đồ phản lực bánh xe xe EBD trường hơp̣ đường cong Trong đó: - Đường màu xanh dương: tải trọng bánh trước trái (L1) - Đường màu đỏ: tải trọng bánh trước phải (R1) - Đường màu đen: tải trọng bánh sau trái (L2) - Đường màu vàng: tải trọng bánh sau phải (R2) 86 Hình 5.22 Biểu đồ đánh lái xe khơng có EBD trường hơp̣ đường cong Nhận xét: + Từ 0s - 5s: Nhìn chung tải trọng xe khơng có hệ thống EBD tương đồng với xe có sở hữu hệ thống và xe lúc này cũng thẳ ng nên biể u đồ đánh lái chưa thay đổ i + Từ 5s - 8.8s: Lúc xe khơng có hệ thống EBD, phân phố i lực phanh không hơp̣ lí nên người lái phải đánh lái sang phải rấ t nhiề u để cố gắ ng lấ y la ̣i cân bằ ng cho xe Xe lúc này có xu hướng quay vòng thừa + Từ 8.8s - 12s và trở đi: Sau cố gắ ng đánh lái qua phải để lấ y cân bằ ng thì xe tiế p tu ̣c có hiê ̣n tươṇ g trươṭ đuôi nên phải trả lái sang trái để tiế p tu ̣c lấ y la ̣i cân bằ ng cho xe lúc này xe đã bi ̣mấ t lái hoàn toàn và trươṭ ngang 87  Biểu đồ áp suất phanh xy lanh bánh xe xe có khơng có hệ thớng EBD Hình 5.23 Biểu đồ áp suất phanh xy lanh bánh xe xe có EBD trường hơp̣ đường cong Trong đó: - Đường màu xanh dương: áp suất phanh xy lanh bánh trước trái (L1) - Đường màu đỏ: áp suất phanh xy lanh bánh trước phải (R1) - Đường màu đen: áp suất phanh xy lanh bánh sau trái (L2) - Đường màu vàng: áp suất phanh xy lanh bánh sau phải (R2) Nhận xét: + Từ 5s - 7s: Xe bắt đầu vào quay vòng sang trái người lái bắt đầu đạp bàn đạp phanh, hệ thống xác định tải trọng bánh bên phải tăng cao nhanh bánh bên trái nên tăng áp suất phanh xy lanh bánh xe bánh xe phải tăng chậm bánh bên trái + Từ 7s - 8,5s: Lúc tải trọng không đổi, hệ thống giữ áp suất phanh xy lanh bánh xe Đồng thời, hệ thống ABS giúp cho bánh xe khơng bị bó cứng áp suất tăng cao cách cho áp suất dao động áp suất cần thiết + Từ 8,5s trở đi: Khi này, người lái nhả bàn đạp phanh, áp suất phanh bánh xe bắng đầu giảm 88 Hình 5.24 Biểu đồ áp suất phanh xy lanh bánh xe xe khơng có EBD trường hơp̣ đường cong Trong đó: - Đường màu xanh dương: áp suất phanh xy lanh bánh trước trái (L1) - Đường màu đỏ: áp suất phanh xy lanh bánh trước phải (R1) - Đường màu đen: áp suất phanh xy lanh bánh sau trái (L2) - Đường màu vàng: áp suất phanh xy lanh bánh sau phải (R2) Nhận xét: + Theo biểu đồ ta thấy, áp suất bố n bánh xe khơng chênh lệch q nhiều Mặc dù có sở hữu hệ thống ABS không đủ để ổn định qua chở quay vòng đầ y tải tốc độ cao (100km/h) 89  Biều đồ gia tốc ngang trọng tâm xe xe có khơng có hệ thớng EBD trường hơp̣ đường cong Hình 5.25 Biều đồ gia tốc ngang trọng tâm xe xe có khơng có hệ thống EBD trường hơp̣ đường cong Trong đó: - Đường màu đỏ: Gia tốc ngang trọng tâm xe xe có hệ thống EBD - Đường màu xanh dương: Gia tốc ngang trọng tâm xe xe khơng có hệ thống EBD Nhận xét: + Từ 5s - 6,5s: Lúc xe bắt đầu quay vòng người lái bắt đầu đạp phanh, gia tốc ngang trọng tâm xe xe chiều hướng bên phải xe + Từ 6,5s - 9s: Do tăng áp suất bánh bên phải nên gia tốc xe có hệ thống EBD bắt đầu giảm nhẹ giữ quay vòng Cịn xe khơng có hệ thống EBD gia tốc ngang cao xe có hệ thống, điều dễ dẫn đến khả bị trượt ngang +Từ 9s trở đi: Lúc người lái nhả bàn đạp phanh đánh lái trở lại đường chuẩn bị quay vòng, gia tốc ngang xe có EBD đổi chiều tăng dần tốc độ quay vòng cao -100km/h sau ổn định lại xe tiếp tục thẳng Cịn xe khơng có hệ thống EBD bi ̣trươṭ ngang và sau đó lái hồn tồn 90  Biể u đờ momen phanh ở bánh xe của xe có EBD trường hơp̣ đường cong Hình 5.26 Biể u đờ momen phanh ở bánh xe của xe có EBD trường hơp̣ đường cong Trong đó: - Đường màu xanh dương: áp suất phanh xy lanh bánh trước trái (L1) - Đường màu đỏ: áp suất phanh xy lanh bánh trước phải (R1) - Đường màu đen: áp suất phanh xy lanh bánh sau trái (L2) - Đường màu vàng: áp suất phanh xy lanh bánh sau phải (R2) Nhâ ̣n xét: + Từ 0s - 5s: Xe vẫn đoa ̣n đường thẳ ng nên chưa có mô-men phanh diễn ở các bánh xe + Từ 5s - 8.3s: Xe quay vòng sang trái, xe bi ̣ lực ly tâm tác đô ̣ng nên hai bánh bên ngoài là các bánh bên phải sẽ chiụ nhiề u tải tro ̣ng hai bánh bên là các bánh bên trái Nên lúc này phân phố i lực phanh sẽ điề u phố i nhiề u lực phanh ta ̣o nhiề u momen phanh cho hai bánh bên phải và giảm bớt lực phanh cho hai bánh bên trong, mu ̣c đích là để các bánh có nhiề u tải tro ̣ng có đủ lực phanh và các bánh ít tải tro ̣ng sẽ không bi ̣ trươṭ lế t vì dư lực phanh + Từ 8.3s - 9s và trở đi: Xe khỏi chổ quay vòng và tài xế không còn đa ̣p phanh, xe vẫn cha ̣y đúng quỹ đa ̣o và momen phanh giảm dầ n về 91 Hình 5.27 Biể u đồ momen phanh ở bánh xe của xe không có EBD trường hơp̣ đường cong Nhâ ̣n xét: + Từ 0s - 5s: Xe vẫn đoa ̣n đường thẳ ng nên chưa có mô-men phanh diễn ở các bánh xe + Từ 5s - 8.3s: Xe quay vòng sang trái, xe bi ̣ lực ly tâm tác đô ̣ng nên hai bánh bên ngoài là các bánh bên phải sẽ chiụ nhiề u tải tro ̣ng hai bánh bên là các bánh bên trái Nhưng không đươc̣ phân phố i lực phanh, nên momen ở các bánh xe nằ m gầ n hoă ̣c trùng với + Từ 8.3s - 9s và trở đi: Xe khỏi chổ quay vòng và tài xế không còn đa ̣p phanh, xe vẫn chạy đúng quỹ đa ̣o và momen phanh giảm dầ n về 92 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHI ̣ 6.1 Kết luâ ̣n về đồ án  Về lý thuyế t - Khái quát đươc̣ ̣ thố ng ESP là gì và giới thiê ̣u tình hình phát triể n ̣ thố ng thế giới - Trình bày đươc̣ sở lý thuyế t của những ̣ thố ng an toàn khác hỗ trơ ̣ chủ lực cho ̣ thố ng ESP - Trình bày cấ u ta ̣o và nguyên lý của những phầ n tử cấ u thành nên ̣ thố ng cân bằ ng điê ̣n tử ESP - Tìm kiế m, dich ̣ thuâ ̣t và đo ̣c hiể u các tài liê ̣u liên quan đế n sở lý thuyế t của ̣ thố ng cân bằ ng điê ̣n tử, từ đó hiể u rõ phương trình toán để suy luâ ̣n cách mà ̣ thố ng tính toán tìm điề u kiê ̣n giới ̣n từ dữ liê ̣u của các cảm biế n  Về mô phỏng - Thông qua phầ n mề m Carsim thiế t lâ ̣p thông số xe của case study là xe Vinfast Lux A2.0 Đưa case study vào các trường hơp̣ mô phỏng sau để kiể m nghiê ̣m đô ̣ an toàn: + Đố i với mô phỏng ESP: Xây dựng điề u kiê ̣n mô phỏng là cho xe liên tu ̣c đánh lái qua các chướng nga ̣i vâ ̣t Quan sát xe cha ̣y, từ đó rút đô ̣ an toàn của ̣ thố ng thông qua hình dáng xe cha ̣y tránh các chướng nga ̣i vâ ̣t và nhâ ̣n xét kế t quả biể u đồ mà phầ n mề m đã tính toán sau áp du ̣ng nguyên lý phanh đô ̣c lập từng bánh xe của ESP + Đố i với mô phỏng EBD: Xây dựng điề u kiê ̣n xe chở đầ y tải nhanh vào đoa ̣n đường cong Quan sát xe cha ̣y rút đươc̣ kế t quả từ hình dáng xe cha ̣y và nhâ ̣n xét kế t quả biể u đồ mà phầ n mề m đã tính toán sau đã phân phố i lực phanh của EBD  Tổ ng kế t So với xe không có những ̣ thố ng an toàn thì xe có những ̣ thố ng an toàn như: ESP, EBD, ABS, TCS sẽ có thời gian phanh và quãng đường phanh ngắ n cầ n phanh gấ p và quay vòng vì phân phố i momen phanh hơp̣ lý, và đồ ng sẽ kiể m soát đươc̣ đô ̣ ổ n đinh ̣ góc quay thân xe, gia tố c ngang và ̣c, ̣ thố ng sẽ can thiê ̣p để giữ cân bằ ng cho xe hiê ̣u quả nhấ t có thể , từ đó tăng đô ̣ an toàn cho người lái và hành khách 6.2 Kiế n nghi đồ ̣ án Hệ thống ESP vận hành cách để kiểm sốt góc quay thân xe: + Phanh vi sai 93 + Lái điện tử + Phân phối mô-men xoắn động Trong đó, Phanh vi sai sử dụng phổ biến hệ thống sử bổ trợ hệ thống an toàn khác Nhưng đáng giá chung hệ thống cịn phụ thuộc vào sự giới hạn cách tính tốn vận hành ( Phụ thuộc vào hệ số ma sát lốp mặt đường) Bên cạnh đó, hệ thống Lái điện tử phân phối mô-men xoắn giai đoạn nghiên cứu phát triển Nếu tích hợp hệ thống để kiểm soát góc quay thân xe hệ thống có tính xác hơn, bị giới hạn phạm vi thiết kế Không những thế , mà còn cầ n có những thực nghiê ̣m để đánh giá sự ảnh hưởng của các ̣ thố ng với sự ổ n đinh ̣ phanh và quay vòng của ô tô 94 TÀ I LIỆU THAM KHẢO [1] Tingvall, C et al (2003) The effectiveness of ESP (Electronic Stability Program) in reducing real-life accidents ESV Paper 261, 18th ESV Conference, Nagoya , 2003 [2] Aga, M and Okada, A (2003) Analysis of Vehicle Stability Control (VSC)'s effectiveness from crash data ESV Paper 541, 18th ESV Conference, Nagoya , 2003 [3] Breuer, J (2002) ESP safety benefits Daimler Chrysler press presentation, Sindelfingen, 2002 [4] https://vinfast.vn/thu-vien/thong-so-ky-thuat-cac-mau-xe-va-phien-ban/thong-so-kythuat-xe-o-to-xang-vinfast-lux-a-2-0/ [5]https://www.slideshare.net/man2017/ng-dng-phn-mm-matlab-simulink-m-phng-hthng-phanh-abs-trn-xe-du-lch [6]https://www.researchgate.net/figure/Components-of-SbW-system-1_fig1_224115761 [7]Ackermann, J., "Robust Decoupling, Ideal Steering Dynamics and Yaw Stabilization of 4WS Cars," Automatics, Vol 30, No 11, pp 1761-1768, 1994 [8]Ackermann, "Robust Control Prevents Car Skidding," 1996 Bode Lecture Prize Article, IEEE Control Systems Magazine, pp 23-31, June 1997 [9]Osborn, R.P and Shim, T., “Independent Control of All-Wheel Drive Torque Distribution,” SAE Technical Paper Series, 2004-01-2052, 2004 [10]Piyabongkarn, D., Lew, J.Y., Rajamani, R., Grogg, J.A and Yuan, Q., “On the Use of Torque Biasing Systems for Electronic Stability Control: Limitations and Possibilities,” IEEE Transactions on Control Systems Technology, Vol 15, No 3, pp 581-589, May 2007 [11]Sawase, K and Sano, Y., “Application of Active Yaw Control to Vehicle Dynamics by Utilizing Driving/ Braking Force”, JSAE Review, Vol 20, pp 289-295, 1999 [12] Piyabongkarn, D., Rajamani, R., Lew, J.Y and Grogg, J.A., “Active Driveline Torque Management Systems – Individual Wheel Torque Control for Active Automotive Safety Applications,” IEEE Control Systems Magazine, Vol 30, No 4, pp 86-102, August 2010 [13]R Rajamani, Vehicle Dynamics and Control, Mechanical Engineering Series, DOI 10.1007/978-1-4614-1433-9_8, © Rajesh Rajamani 2012 [14]Uematsu, K and Gerdes, J.C., “A Comparison of Several Sliding Surfaces for Stability Control,” Proceedings of the International Symposium on Advanced Vehicle Control (AVEC), 2002 [15]https://www.bmw.vn/vi/all-models/5-series/sedan/2021/bmw-5-series-technicaldata.html 95 S K L 0