NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA LỰC NGANG ĐẾN TÍNH CHẤT CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ KHÁCH 16 CHỖ. LUẬN VĂN THẠC SĨ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN THỊ VY THẢO NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA LỰC NGANG ĐẾN TÍNH CHẤT CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ơ TƠ KHÁCH 16 CHỖ LUẬN VĂN THẠC SĨ CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Đà Nẵng, Năm 2017 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN THỊ VY THẢO NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA LỰC NGANG ĐẾN TÍNH CHẤT CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ KHÁCH 16 CHỖ Chuyên ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Mã số: 60.520.116 LUẬN VĂN THẠC SĨ Người hướng dẫn khoa học: TS Lê Văn Tụy Đà Nẵng, Năm 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác! Đà Nẵng, ngày 12 tháng năm 2017 Tác giả TÓM TẮT LUẬN VĂN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA LỰC NGANG ĐẾN TÍNH CHẤT CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ KHÁCH 16 CHÔ Học viên: Nguyễn Thị Vy Thảo Chuyên ngành: Kỹ thuật Ô tơ – Máy kéo Mã số: 60.52.35 Khóa: 30 Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN Tóm tắt - Khi ô tô chuyển động quay vòng ổn định ngang xảy ra, điều làm cho ơtơ bị lật ngang trượt ngang Luận văn nghiên cứu lý thuyết trường hợp xuất lực ngang trêm mơ hình động học bánh xe cho chuyển động ngang tốn học tơ chun động Trên sở mơ hình tốn học xây dựng, tác giả sử dụng phần mềm MATLAB/Simulink để mơ động lực học quay vịng tơ xuất lực ngang với thông số xe cụ thể Ảnh hưởng số yếu tố kết cấu vận hành đến quỹ đạo chuyển động quay vịng mơ luận văn Kết mơ cho thấy tính quy luật phù hợp mơ hình nghiên cứu Nó sở để quy định điều kiện khai thác ô tô theo đặc điểm đường xá Việt nam để đảm bảo tính ổn định an tồn giao thơng Từ khóa – động lực học tính điều khiển xe; lực ngang;chuyển động quay vịng;tính ổn định an tồn giao thơng; MATLAB / Simulink RESEARCH ON THE IMPACT OF HORNS ON THE CHEMICAL PROPERTIES OF 16-BOOM CAR Abstract - The rotating of vehicle can creates possiblely horizontal instability, this can cause the car to be horizontally or vertically flipped The thesis studies the case of the lateral motion of twowheel kinematic model for the mathematical motion of a particular automobile Based on the built-in mathematical model, we uses MATLAB / Simulink software to simulate the automobile's revetment dynamics when it comes to the force of a single parameter We examines the effect of some structural factors and operate on the rotation trajectory of rotation has been simulated by this thesis The simulation results show the validity and relevance of the research model It is the basis for regulating the conditions of car exploitation according to road characteristics of Vietnam to ensure the stability and traffic safety Key words - Vehicle Dynamics and Control; horizontal force;horizontal stiffness of the wheel; braking force; MATLAB / Simulink MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ TÍNH THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN Chương 1- TỔNG QUAN 1.1.Tổng quan tình xuất lực ngang làm ô tô lệch khỏi phương chuyển động lý thuyết 1.1.1 Tính điều khiển tơ 1.1.1.1.Lệch khỏi phương chuyển động ổn định hướng quay vòng 1.1.1.2.Lệch khỏi phương chuyển động ổn định hướng tác dụng lực gió ngang: 1.1.1.3.Lệch khỏi phương chuyển động ổn định hướng phanh .9 1.2 Tình hình nghiên cứu phân bố lực ngang xe đến ổn định chuyển động nước 10 Chương 2- CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TÍNH ỔN ĐỊNH VÀ QUỸ ĐẠO CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ơ TƠ 13 2.1 Tính chất ổn định ô tô 13 2.1.1 Tính ổn định dọc 13 2.1.1.1 Tính ổn định dọc tĩnh .13 2.1.1.2 Tính ổn định dọc động 14 2.1.2 Tính ổn định ngang tơ 14 2.1.2.1 Tính ổn định ngang tô chuyển động thẳng đường nghiêng ngang: 14 2.1.2.2 Tiêu chí đánh giá ổn định ngang ô tô 16 2.2 Động lực học điều khiển quỹ đạo chuyển động ô tô 16 2.2.1 Mơ hình hệ thống điều khiển ô tô 16 2.2.2 Vấn đề giao thông quỹ đạo chuyển động 18 2.3.1 Ảnh hưởng yếu tố kết cấu 19 2.3.1.1 Ảnh hưởng bánh xe đàn hồi 19 2.3.1.3 Ảnh hưởng hệ thống lái 23 2.3.2 Ảnh hưởng yếu tố khai thác môi trường 23 2.3.2.1 Ảnh hưởng áp suất lốp đến độ ổn định quỹ đạo chuyển động ô tô 24 2.3.2.2 Ảnh hưởng mặt đường đến ổn định quỹ đạo chuyển động ô tô 26 2.3.2.3 Ảnh hưởng gió quỹ đạo chuyển động ô tô 26 2.4 Kết luận chương 27 Chương - XÂY DỰNG MƠ HÌNH QUỸ ĐẠO CHUYỂN ĐỘNG Ơ TƠ KHI CĨ LỰC NGANG 29 3.1 Mơ hình động học ngang chuyển động chuyển động ơtơ 29 3.1.1 Mơ hình quỹ đạo chuyển động tổng quát ô tô 29 3.1.2 Mơ hình hai vết mặt phẳng 31 3.1.3 Mơ hình vết 32 3.1.4 Mơ hình bánh: 33 3.1.5 Mơ hình hệ thống lái 34 3.2 Xây dựng mô hình động lực học tơ quay vịng 36 3.2.1 Giả thiết xây dựng mơ hình 36 3.2.2 Xây dựng mơ hình động lực học quay vịng tơ vết 37 3.2.3 Mơ hình lực tương tác bánh xe với mặt đường 41 3.3 Kết luận chương 47 Chương 4: MÔ PHỎNG ẢNH HƯỞNG CỦA YẾU TỐ KẾT CẤU VÀ VẬN HÀNH ĐẾN TÍNH ỔN ĐỊNH QUỸ ĐẠO CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ KHI CÓ LỰC NGANG 48 4.1 Đối tượng khảo sát : Mercedes Benz MB 140 48 4.2 Mô quỹ đạo chuyển động ô tô 49 4.2.1 Giới thiệu phần mềm MATLAB/Simulink 49 4.2.2 Xây dựng mơ hình mơ phần mềm MATLAB/Simulink 51 4.2.3 Thông số đầu vào đối tượng mô 52 4.2.4 Mô quỹ đạo chuyển động quay vịng với góc đánh lái không đổi 53 4.2.5 Mô quỹ đạo chuyển động ô tô vào cua 54 4.2.6 Mô quỹ đạo chuyển động quay vòng phải quay vòng trái 56 4.2.7 Mô quỹ đạo chuyển động chịu tác động gió ngang 57 4.3 Ảnh hưởng kết cấu ô tô đến ổn định quỹ đạo chuyển động 59 4.3.1 Ảnh hưởng độ cứng ngang lốp 59 4.3.2 Ảnh hưởng hình đáng mặt cắt dọc tơ (điểm đặt lực gió ngang) 60 4.4 Ảnh hưởng hệ số bám đến ổn định quỹ đạo chuyển động ô tô 61 4.5.1 Hệ thống chống lắc ngang thân xe 63 4.5.2 Hệ thống cảnh báo sai lệch đường 63 4.5.3 Hệ thống giữ đường 64 4.5.4 Hệ thông điều khiển ổn định Yaw 64 4.5.5 Hệ thống kiểm soát độ bám đường – kiểm soát lực kéo (Traction control) 66 4.5.6 Hoạt động điều chỉnh xe quay vòng thừa quay vòng thiếu 67 4.5.6.1 Hoạt động điều chỉnh xe bị quay vòng thừa .67 4.5.6.2 Hoạt động điều chỉnh xe bị quay vòng thiếu 67 4.6 Kết luận chương 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng bảng 4.1 Thông sốkỹ thuật xe khảo sát 4.2 Thơng số mơ hình khảo sát Trang DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu Tên hình vẽ hình Trang vẽ 1.1 Mơ hình tơ vết 1.2 Quan hệ trạng thái quay vòng với độ cứng bên lốp tọa độ trọng tâm ô tô 1.3 Ảnh hưởng Ks đến quan hệ góc quay thực tế gia tốc hướng tâm với bán kính quay vịng R = const 1.4 Ảnh hưởng gió ngang biến dạng lốp đến ổn định hướng chuyển động 1.5 Mất ổn định hướng lực phanh không 1.6 Ảnh hưởng bó cứng bánh xe cầu đến ổn định hướng chuyển 10 động 2.1 Sơ đồ lực mômen tác dụng lên ô tô đứng yên 14 2.2 Sơ đồ lực mômen tác dụng lên ô tô chuyển động thẳngtrên 15 đường nghiêng ngang 2.3 Mơ hình “Ơ tơ – Con người – Môi trường” nghiên cứu quỹ đạo chuyển động tính điều khiển tơ 18 2.4 Lực tương tác bánh xe mặt đường 21 2.5 Đồ thị biểu thị lực tương tác bánh xe mặt đường 22 2.6 Sự phụ thuộc lực bám dọc, ngang vào hệ số trượt dọc  góc lăn 22 lệch  2.7 Phương pháp xác định trọng tâm hình học hình chiếu tơ 23 2.8 Điểm đặt lực gió ngang so với trọng tâm ô tô 24 2.9 Anh hưởng áp suất lốp (tire inflation pressure) đến độ cứng theo 26 phương ngang C y (a), dọc Cx (b) theo phương hướng kính Cz (c) 2.10 Sự thay đổi áp lực bánh xe xuống mặt đường chuyển động 27 đường khơng phẳng 2.11 Quy luật tác động gió bên (a) quỷ đạo chuyển động trọng 28 tâm tơ (b) 3.1 Mơ hình chuyển động tổng quát ô tô 29 3.2 Chuyển hệ trục tọa độ mô quỹ đạo chuyển động ô tơ 30 3.3 Mơ hình hai vết mặt phẳng đường 31 3.4 Mơ hình vết mặt phẳng đường 32 3.5 Mơ hình quỹ đạo chuyển động bánh xe (mơ hình 1/4) có kể đến 34 ảnh hưởng mấp mơ mặt đường 3.6 Mơ hình thí nghiệm đặc tính bám dọc, ngang lốp 35 3.7 Mơ hình động lực học hệ thống lái 35 3.8 Mơ hình quỹ đạo chuyển động tơ với hệ thống lái 36 3.9 Mơ hình động lực học bánh xe chủ động 38 3.10 Mơ hình động lực học bãnh xe chủ động 40 3.11 Sự lăn lệch bên bánh xe 41 3.12 Sự phụ thuộc lực bám dọc, ngang vào hệ số trượt dọc  góc lăn 42 lệch  3.13 Mơ hình lốp Pacejka 43 3.14 Đặc tính bám ngang số loại đường khác 44 3.15 Sự phụ thuộc độ cứng ngang CF giá trị lực ngang cực đại 45 Fy , peak vào tải trọn số loại lốp 4.1 Mơ hình khối động lực học bánh xe chủ động dẫn hướng phía trước 52 4.2 Mơ hình động lực học quay vịng tơ 53 4.3 Góc quay bánh xe dẫn hướng khơng đổi 53 4.4 Quỹ đạo chuyển động ô tô giữ góc quay bánh xe khơng đổi 54 4.5 Góc quay bánh xe dẫn hướng vào – cua 55 4.6 Quỹ đạo chuyển động ô tô vào-ra cua 56 4.7 Góc quay thân xe vào-ra cua 56 4.8 Góc quay bánh xe dẫn hướng vào cua phải // trái 57 4.9 Quỹ đạo chuyển động quay vịng phải –quay vịng trái 57 4.10 Gió ngang Pay tác động vào tơ q trình mô 58 4.11 Quỹ đạo chuyển động ô tơ chịu tác động gió ngang 59 Góc quay thân xe ô tô chuyển động thẳng chịu tác động gió 59 4.12 ngang đột ngột Ảnh hưởng độ cứng ngang bánh xe trục trước/ sau đến 4.13 60 tính ổn định tô đổi hướng chuyển động 4.14 Ảnh hưởng điểm đặt lực gió ngang đến tính ổn định ô tô 62 4.15 Đặc tính bám ngang lốp-đường số loại đường khác 63 59 4.3 Ảnh hưởng kết cấu ô tô đến ổn định quỹ đạo chuyển động 4.3.1 Ảnh hưởng độ cứng ngang lốp Khi khảo sát ảnh hưởng độ cứng ngang lốp đến độ ổn định quỹ đạo chuyển động tơ, ta xét mơ hình lốp tuyến tính Giá trị độ cứng ngang lốp trước lốp sau thay đổi Ta mô trường hợp ô tô quay vịng với góc đánh lái khơng đổi trường hợp vào cua, vào cua – cua Độ cứng ngang tiêu chuẩn lốp trước lốp sau CFf CFr    0.75 FZ FZ (4.1) Kết nghiên cứu hình 4.13 trường hợp vào cua với góc quay bánh xe dẫn hướng thay đổi Hình 4.13:Ảnh hưởng độ cứng ngang bánh xe trục trước/ sau đến tính ổn định tơ đổi hướng chuyển động Quỹ đạo chuyển động ô tô với lốp tiêu chuẩn (đường A) Khi giảm đồng thời độ cứng ngang lốp trước sau xuống: 60 CFf CFr    0.25 FZ FZ (4.2) Quỹ đạo chuyển động ô tô thay đổi không đáng kể (đường B) Khi giảm độ cứng ngang của lốp trước giữ độ cứng ngang lốp sau tiêu chuẩn: CFf  0.25 FZ (4.3) CFr   0.75 FZ (4.4) Làm tăng ổn định quỹ đạo chuyển động (đường C ) Tuy nhiên giữ độ cứng lốp trước tiêu chuẩn giảm độ cứng lốp sau: CFf  0.75 FZ (4.5) CFr   0.25 FZ (4.6) Làm giảm tính ổn định tơ quay vịng (đường D) 4.3.2 Ảnh hưởng hình đáng mặt cắt dọc ô tô (điểm đặt lực gió ngang) Mô ô tô chuyển động thẳng (   ) chịu tác dụng gió ngang hình 2.23, lực gió ngang 500N tác động khoảng thời gian từ 4s đến 6s thay đổi điểm đặt gió ngang Gọi khoảng cách từ điểm đặt gió ngang đến trọng tâm ô tô la , la  điểm đặt dịch phía trước so với trọng tâm la  điểm đặt lùi phía sau so với trọng tâm tơ Khi khảo sát ảnh hưởng điểm đặt gió ngang ta xét định độ cứng ngang lốp trước lấy theo tiêu chuẩn, độ cứng ngang lốp sau nhỏ Hình 4.14 thể kết mơ thay đổi điểm đặt lực gió ngang trước sau trọng tâm tơ, khoảng cách 0.5m Trên hình ta thấy điểm đặt lực gió ngang lùi phía sau so với trọng tâm tơ ( la  ) độ ổn định ô tô tốt so với đặt dịch phía trước so với trọng tâm ô tô Cùng với lực gió ngang giống khoảng cách từ điểm đặt đến trọng tâm ô tô đặt phía 61 trước so với trọng tâm tơ làm cho quỹ đạo chuyển động ô tô lệch ngang 2m, đặt phía sau trọng tâm, quỹ đạo chuyển động lệch ngang khoảng 0.2m Hình 4.14: Ảnh hưởng điểm đặt lực gió ngang đến tính ổn định tơ 4.4 Ảnh hưởng hệ số bám đến ổn định quỹ đạo chuyển động ô tô Trong phần nghiên cứu ảnh hưởng hệ số bám đến độ ổn định chuyển động ô tô tác giả dừng lại việc nghiên cứu độ ổn định quỹ đạo chuyển động ô tô đổi hướng chuyển động hai loại đường khác có đặc tính bám ngang khác hình 4.15 Cho tơ quay vịng với góc quay bánh xe dẫn hướng thay đổi Quỹ đạo quay vịng tơ với hệ số bám khác thể hình 4.16 Trên hình ta thấy độ bám ngang nhỏ tơ có xu hướng trượt khỏi tâm quay vòng (đường A) Bán kính quay vịng lớn so với quay vịng đường có độ bám ngang lớn (đường B) Xu hướng tơ trượt ngồi tâm quay vong làm tăng hành lang quay vịng lớn khó kiểm sốt tính dẫn hướng 62 Hình 4.15: Đặc tính bám ngang lốp-đường loại đường khác Hình 4.16: Ảnh hưởng độ bám ngang đến độ ổn định quay vịng tơ 63 4.5 Các giải pháp nhằm nâng cao tính ổn định cho quỹ đạo chuyển động Ngày vấn đề ổn định hướng chuyển động ô tô giữ vai trò quan trọng cho phép nâng cao tốc độ chuyển động xe đảm bảo an toàn chuyển động, việc đưa giải pháp nhằm nâng cao ổn định chuyển động nhà sản suất hãng xe tiếng không ngừng nghiên cứu đưa giải pháp công nghệ đưa vào khai thác sử dụng, tối ưu thiết bị cảm biến lắp đặt xe, đồng thời để làm sở lý luận cho việc phát triển công nghệ kỹ thuật cho hệ thống điểu khiển ô tô sau Một số giải pháp công nghệ sau 4.5.1 Hệ thống chống lắc ngang thân xe Khả ổn định hướng chuyển động dao động ngang thân xe có ảnh hưởng trực tiếp đến an tồn chuyển động tơ Bên cạnh việc nâng cao tính ổn định hướng chuyển động nhờ hệ thống điều khiển điện tử ESP (Electronic Stability Program) hay AFS (Active Front Steering), nhiều giải pháp kỹ thuật nghiên cứu ứng dụng nhằm hạn chế dao động ngang thân xe Một giải pháp kỹ thuật hiệu sử dụng phổ biến trang bị hệ thống chống lắc ngang bị động chủ động 4.5.2 Hệ thống cảnh báo sai lệch đường Hệ thống cảnh báo sai lệch đường hệ thống quan sát vị trí xe so với đường cung cấp cảnh báo xe khỏi đường Một ví dụ phát triển thương mại hệ thống LDW Auto Vue LDW Iteris trình bày (hình 4.17) Hình 4.17 Hệ thống báo sai lệch đường dựa đánh dấu đường 64 Thiết bị Auto Vue nhỏ, khối tích hợp gồm có camera, bảng mạch tính tốn phần mềm đặt kính chắn gió, bảng khí cụ hay đầu tơ Hệ thống lập trình nhận dạng khác biệt đường đánh dấu đường Khối camera bám theo đánh dấu đường phản hồi thông tin khối xử lí , kết hợp liệu với tốc độ xe Sử dụng phần mềm nhận dạng thuật tốn ưu tiên xử lí dự đoán xe bắt đầu lệch Khi lệch xảy hệ thông tự động phát âm cảnh báo, giúp ngưới lái điều khiển lại 4.5.3 Hệ thống giữ đường Hệ thống giữ đường cách tự động với nhiệm vụ điều khiển cấu lái để giữ xe đường qua đoạn đường cong Hơn mười năm qua, vài nhóm nghiên cứu đại học phát triển biểu diển hệ thống giữ đường Nghiên cứu California PATH biểu diễn hệ thống giữ đường dựa việc sử dụng nam châm hình trụ đặt đường tâm đường cao tốc với khoảng cách xác định Từ trường tạo từ việc đặt nam châm sử dụng cho việc xác định vị trí ngang xe (Gulder năm 1996) Nhóm nghiên cứu Berkeley Carnegie Mellon phát triển việc xác định vị trí ngang việc sử dụng cơng nghệ xử lí ảnh có demo sản phẩm Nhóm nghiên cứu đai học Minnesota phát triển hệ thống cảnh báo sai lệch đường hệ thống giữ đường dựa việc sử dụng liện khác GPS cho việc xác định vị trí phương ngang Các hệ thống phát triển vài hãng chế tạo ô tô Nissan Hệ thống giữ đường viết tắt LKS, giới thiệu gần Nhật mơ hình Nissan Cima, đưa cấu lái tự động song song với người lái Việc tìm cách nhằm cân hệ thống phức tạp đáp ứng người lái, hệ thống nhắm tới tình trạng điều khiển đơn giản 4.5.4 Hệ thơng điều khiển ổn định Yaw Hệ thống cân ô tô giúp ngăn chặn tượng quay vòng phát triển thương mại hóa vài hãng chế tạo ô tô.Rất nhiều hệ thống cân thường gọi với tên gọi hệ thống điều khiển góc yaw hay hệ thống cân điện tử 65 Sơ đồ (hình4.6) cho thấy chức hệ thống điều khiển yaw Trong hình vẽ đường cong nhỏ thể quỹ đạo cho thấy xe theo đáp ứng người lái tác động vào hệ thống lái đường khơ có hệsố ma sát cao bánh xe đường Trong trường hơp hệ số ma sát cao xét đến lực ngang tạo tiếp xúc với đường Nếu hệ số ma sát nhỏ hay tốc độ xe q cao xe khơng thể theo quỹ đạo thơng thường người lái Thay vào di chuyển theo quỹ đạo với bán kính lớn thấy vịng cua cao (hình 4.6) Chức việc hệ thống điều khiển Yaw giúp tốc độ xe di chuyển theo đường lí tưởng (như đường cong ứng với tỉ số yaw chuyển động)theo mong đợi người lái Nếu hệ số ma sát bé khơng có khả tiến tới đạt đường cong lý tưởng đạt hệ số ma sát xe với bề mặt đường cao Trong trường hợp việc điều khiển góc yaw phần giúp quỹ đạo xe trở với đường cao lý tướng ứng (hình 4.6) ứng với đường Hình 4.18 Chức hệ thống điều khiển Yaw Rất nhiều công ty đầu tư phát triển hệ thống điều khiển Yaw suốt mười năm qua thông qua việc mô mẫu xe thực nghiệm Một vài hệ thống điều khiển Yaw thương mại hóa thành sản phẩm dòng xe thị trường BMW DSC3 (Leffler, năm 1998), Mercedes ESP giới thiệu năm 1995, Cadilac Stabiblitrak (Jost năm 1996) cho đời năm 1996 Chevrolet C5 Corvette Active Handling năm 1997 66 4.5.5 Hệ thống kiểm soát độ bám đường – kiểm soát lực kéo (Traction control) Traction control (hay hệ thống kiểm sốt độ bám đường) cơng nghệ phổ biến trang bị nhiều loại xe Traction control hoạt động chủ yếu với mục đích giúp đảm bảo độ tiếp xúc xe (chính xác lốp xe) với mặt đường bắng thiết bị điện tử đại Nói chung traction có nghĩa khả giữ ma sát tiếp xúc lốp xe với mặt đường Có nhiều loại traction khác nhau:nhưkhi ta phanh, ta tăng tốc, hay vào cua, đường có bám xấu.v.v Traction control hoạt động để đảm bảo xe không bị ma sát (giữa lốp xe mặt đường) Theo cách khác, traction control hoạt động để đảm bảo tiếp xúc lớn lốp xe với mặt đường, chí tình trạng đường xấu Ví dụ, mặt đường bị ướt đóng băng làm giảm đáng kể ma sát lốp xe với mặt đường Vì lốp xe phận xe thực tiếp xúc với mặt đất, nên xảy tượng ma sát dẫn đến khả năngmất lực kéo không bám với mặt đường Traction control ba cơng nghệ an tồn hệ thống phanh, bắt đầu xuất từ năm 1980 Đó công nghệ: ABS (Anti-lock Brakes 1978), traction control (1985) hệ thống cân điện tử stability control (1995) Ba cơng nghệ đời từ phịng thí nghiệm hãng Bosch (Đức) ba công nghệ liên quan đến vấn đề đảm bảo độ tiếp xúc lốp xe mặt đường Ngược lại với ABS hoạt động xe giảm tốc độ, traction control lại hoạt động xe tăng tốc Hệ thống ABS hoạt động nhờ cảm biến trượt, có khả phát hiện tượng trượt lốp xe phanh, hệ thống tiếp tục điều chỉnh lực phanh để đảm bảo độ tiếp xúc lớn lốp xe mặt đường Trong thực tế ABS thành phần để xây dựng nên hệ thống traction control hệ thống cân điện tử stability control Hiện traction control áp dụng cho loại model nhiều hãng như: DaimlerChrysler, BMW, Ford, GM, Saab, Volvo, Lexus, Infiniti, Volkswagen, Audi Porsche 67 4.5.6 Hoạt động điều chỉnh xe quay vòng thừa hoặc quay vòng thiếu 4.5.6.1 Hoạt động điều chỉnh xe bị quay vòng thừa Hiện tượng quay vịng thừa xẩy xe quay vịng với góc lệch ngang bánh xe sau lớn bánh xe trước Hoạt động hệ thống DSC sau: Nếu tơ bắt đầu bị quay vịng thừa quay vịng, xe di chuyển phía ngồi đường cong mơ men dẫn động cầu sau phải giảm Việc giảm mô men dẫn động cầu sau thực cách điều khiển động cấp lực phanh cho bánh xe sau chút Do giảm lực dẫn động trường hợp quay vòng thừa 4.5.6.2 Hoạt động điều chỉnh xe bị quay vòng thiếu Hiện tượng quay vòng thiếu làm cho đầu xe có xu hướng ngồi đường cong Để giữ cho xe ổn định hệ thống DSC tiến hành điều khiển ngược lại sau: Hình 4.19 Hoạt động điều chỉnh lái thiếu lái a/ Khi quay vòng thừab/ Khi quay vòng thiếu FS: Lực bên FB: Lực bên Giảm mô men động cơ, cấp lực phanh cho bánh xe sau phía Khi cấp lực phanh cho bánh xe sau bên gây biến đổi mô men lệch thân xe Phần xe di chuyển phía ngồi đường cong, hướng chuyển động xe tự động điều chỉnh đạt quỹ đạo mong muốn lái xe, giảm 68 tượng thiếu lái Phanh bánh sau bên có ảnh hưởng làm tăng tốc độ bánh xe sau bên ngồi nên có ảnh hưởng làm giảm tượng thiếu lái 4.6 Kết luận chương Trong chương này, mơ hình động lực học quỹ đạo chuyển động tơ q trình đổi hướng chuyển động có xét đến động lực học kéo bánh xe xây dựng Kết mô với thông số tơ cụ thể cho thấy tính quy luật, hợp lý kết nghiên cứu Đây sở đảm bảo độ tin cậy cho việc nghiên cứu ảnh hưởng số thông số kết cấu khai thác đến độ ổn định hướng chuyển động tơ xequay vịng 69 KẾT LUẬN Kết luận 1:Về phương pháp nghiên cứu tình quay vịng xấu ảnh hưởng gây an tồn cho xe Điều có ý nghĩa điều kiện khó khăn kinh phí thiết bị nghiệm sở nghiên cứu sản xuất ô tô nước ta Kết luận 2:Trên sở mơ hình tốn học xây dựng, tác giả sử dụng phần mềm MATLAB/Simulink để mơ động lực học quay vịng ô tô xuất lực ngang với thông số xe cụ thể hai trường hợp ô tô chuyển động quay vòng ô tô chuyển động quay vịng có gia tốc Kết luận 3:Kết mơ quỹ đạo quay vịng với trường hợp khác như: quay vịng với góc quay bánh xe dẫn hướng không đổi; mô quỹ đạo chuyển động trường hợp vào cua, trường hợp vào cua – cua; mô quỹ đạo chuyển động ô tô chuyển động thẳng có gió ngang tác dụng Kết luận 4:Đưa kết mô khảo sát ảnh hưởng số yếu tố kết cấu đến quỹ đạo chuyển động quay vòng như: - Kết mô ảnh hưởng độ cứng ngang bánh xe; khác độ cứng ngang bánh xe trước bánh xe sau đến lệch quỹ đạo chuyển động xe - Kết mơ ảnh hưởng điểm đặt lực gió ngang đến lệch quỹ đạo chuyển động xe - Kết mô đặc trưng bám ngang loại đường khác đến lệch quỹ đạo chuyển động xe Kết luận 5: Kết mơ cho thấy tính quy luật phù hợp với lý thuyết thực tế.Trên sở kết đó, cho phép đánh giá ảnh hưởng yếu tố kết cấu khai thác đến tính ổn định quỹ đạo chuyển động tơ quay vịngdưới tác dụng lực ngang Kết nghiên cứu sở cho việc thiết kế, khai thác hợp lý ô tô nhằm đảm bảo an toàn chuyển động tình Tuy nhiên việc kiểm chứng thực nghiệm vẩn cần thiết, áp dụng phương pháp nghiên cứu mô tiết kiệm thời gian kinh phí q trình thiết kế,chế tạo thử nghiệm 70 HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Trên sở đề tài thực xây dựng mơ hình mơ Matlab-Sinulink Do thời gian khối lượng kiến thức có hạn với ưu điểm phương pháp mô kết đạt được, đề tài hồn thiện mở rộng theo hướng: - Nghiên cứu ảnh hưởng độ cứng lốp áp suất lốp đến dao động ô tô đến độ êm dịu an tồn chuyển động tơ - Nghiên cứu ứng dụng mơ hình hóahệ thống lái chủ động AFS (Active Front Steering) giúp người lái kiểm sốt tình ổn định, nâng cao tính tiện nghi an tồn chuyển động tơ - Nghiên cứu mơ hệ thống điều khiển ổn định nói chung - Nghiên cứu đánh giá tính ổn định quỹ đạo chuyển động phương tiện tham gia giao thông 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt [1] Nguyễn Hữu Cầu, Phạm Hữu Nam (2006) Thí nghiệm tơ Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội - 2006 [2] Nguyễn Khắc Trai (1997) Tính điều khiển quỹ đạo chuyển động ô tô Nhà xuất Giao Thông Vận Tải Hà nội - 1997 [3] Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê ThịVàng (2007).Lý thuyết Ơ tơ - Máy kéo NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội - 2007 [4] Nguyễn Văn Khang (2001).Dao động kỹ thuật NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội – 2001 [5] Vũ Đức Lập (1994).Dao động Ơ tơ NXB Học viện kỹ thuật quân Hà Nội 1994 [6] Lê Đức Hiếu (2007).Nghiên cứu đặc tính quay vịng xe du lịch Luận văn thạc sỹ KHKT- Đại học bách khoa Hà Nội Hà nội – 2007 [7] Nguyễn Phùng Quang (2006).Matlab & Simulink Nhà xuất khoa học kỹ thuât Hà Nội-2006 [8] Nơng Văn Vìn (2003).Động lực học chuyển động ô tô máy kéo Nhà xuất Đại học nông nghiệp Hà Nội Hà nội – 2003 [9] Nguyễn Minh Tuấn (2009) Tính điều khiển ổn định ô tô khách với hệ thống chống lắc ngang bị động Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật - Đại học GTVT Hà nội - 2009 [10] Trần Thanh An (2012) Tối ưu hóa số thơng số kỹ thuật ô tô khách sản xuất lắp ráp Việt Nam Luận án Tiến sỹ kỹ thuật - Học viện KTQS Hà nội - 2012 [11] Nguyễn Tuấn Anh (2010).“Điều khiển hệ thống chống lắc ngang chủ động hạn chế tai nạn lật ô tô”.Tập san Hội nghị Khoa học Công nghệ Đại học GTVT.Số 182010 [12] TS Trần Văn Như “Phát triển mơ hình động lực học theo phương dọc lốp sở mơ hình Pacejka”.Tạp chí Giao thông Vận tải Số 10 - 2016 Tiếng anh 72 Krzysztof Parczewski (2013), “Effect of tyre inflation preassure on the vehicle [13] dynamics during braking manouvre”, vol 2, no 15, pp 134–139 [14] H B Pacejka (2006),Tyre and Vehicle Dynamics, Butterworth-Heinemann [15] A Y Ungoren and H Peng (2004), “Evaluation of vehicle dynamic control for rolover prevention”,Int J Automot Technol., vol 5, no 2, pp 115–122 [16] Zheng, X J., Wu, J J., & Zhou, Y H (2000),“Numerical analyses on dynamic control of five-degree-of-freedom maglev vehicle moving on flexible guideways”,Journal of sound and Vibration, 235(1), 43-61 [17] David John Matthew Sampson (2000),Active Roll Control of Articulated Heavey Vehicles, Cambridge Universty Engineering Department, September 2000