CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.3. Các nghiên cứu tính dẫn hƣớng của ô tô ở trong và ngoài nƣớc
1.3.1. Nghiên cứu trong nước
Liên quan đến mơ hình phẳng 1 khối lƣợng, tác giả Nguyễn Khắc Trai đã trình bày khái niệm về sự lăn lệch của bánh xe đàn hồi [22], mối quan hệ giữa góc lăn lệch và lực ngang Py = f(δy) và đã khảo sát động lực học quay vịng ơ tô 2 trục thơng qua mơ hình phẳng một khối lƣợng với các yếu tố tuyến tính.
Năm 2015, nhóm tác giả Đào Mạnh Hùng đã nghiên cứu ảnh hƣởng của hệ số cản lăn lệch của lốp tới quỹđạo chuyển động của ô tô [10]. Tác giả đã sử dụng mô hình Magic Fomula của Pacejka để xác định quan hệ giữa góc lăn lệch của bánh xe và phản lực bên từ lốp tác dụng lên mặt đƣờng. Mơ hình lốp là mơ hình phi tuyến đã phản ánh chính xác hơn mối tƣơng tác giữa mặt đƣờng và bánh xe theo phƣơng ngang. Sau đó tác giảđã mơ phỏng sựthay đổi quỹđạo chuyển động của ô tô trong các trƣờng hợp quay vòng đúng, quay vòng thừa và quay vịng thiếu sử dụng mơ hình phẳng hai vết bánh xe. Kết quả mô phỏng thể hiện rõ ràng sự mất ổn định quỹ
đạo chuyển động do ảnh hƣởng của góc lăn lệch của bánh xe đàn hồi. Ngồi ra tác giả cũng nghiên cứu ảnh hƣởng của gió ngang đến chuyển động của ô tô. Tuy nhiên mơ hình tác giả sử dụng là mơ hình phẳng 1 khối lƣợng. Do vậy tính chính xác của mơ hình nghiên cứu chƣa cao. Tác giả cũng khơng nghiên cứu các yếu tố đầu vào lốp ảnh hƣởng đến góc lăn lệch, vận tốc quay thân xe, gia tốc ngang và quỹđạo chuyển động.
Năm 2018 tác giả Nguyễn Anh Tuấn [18] xây dựng mơ hình 1 vết (mơ hình phẳng 1 khối lƣợng) để nghiên cứu điều khiển tỷ số truyền hệ thống lái nhằm tăng tính ổn định quỹ đạo chuyển động của ô tô. Tác giả đƣa ra giải pháp ổn định quỹ đạo chuyển động bằng cách thay đổi tỷ số truyền hệ thống lái, tuy nhiên tác giả chƣa đƣa ra sự ảnh hƣởng của góc áp suất lốp đến góc lăn lệch bánh xe đàn hồi, từ đó ảnh hƣởng đến quỹđạo chuyển động của ơ tơ.
Liên quan đến mơ hình khơng gian một khối lƣợng năm 2012 tác giả Nguyễn Văn Doanh [4] đã nghiên cứu về tính quay vịng của ơ tơ bằng mơ hình khơng gian một khối lƣợng. Trong nghiên cứu này tác giả đã trình bày mơ hình khơng gian một khối lƣợng và khảo sát ảnh hƣởng của một số thơng sốđến tính dẫn hƣớng của ô tô nhƣ áp suất lốp, vận tốc chuyển động, góc quay bánh xe dẫn hƣớng. Mơ hình lốp tác giả sử dụng là mơ hình lốp tuyến tính đơn giản chỉ phụ thuộc chiều cao và chiều rộng lốp.
Năm 2016 tác giả Nguyễn Ngọc Tú [17] đã xây dựng mơ hình tích hợp kết hợp mơ tả q trình phanh, đạp ga và quay vơ lăng để khảo sát một số q trình mất ổn định động lực học ô tơ kéo mc. Tác giả khảo sát ổn định cho xe ơ tơ kéo mc bằng phƣơng pháp tách cấu trúc hệ nhiều vật và giải mơ hình này nhằm ra quy luật và giới hạn mất ổn định của ơ tơ kéo mc, giúp cho lái xe có cơ sở điều khiển ơ tơ kéo mc ổn định và an toàn. Năm 2017 tác giả Tạ Tuấn Hƣng [11] xây dựng đƣợc mơ hình động lực học đồn xe sơ mi rơ mc (ĐXSMRM) và khảo sát đƣợc ảnh hƣởng của các thông số nhƣ chiều cao trọng tâm, góc quay bánh xe dẫn hƣớng (góc lái) và vận tốc khi quay vịng đến sự mất ổn định lật ngang ĐXSMRM,
từ đó đã đề xuất đƣợc phƣơng pháp xác định vùng mất ổn định lật ngang của ĐXSMRM. Năm 2018 tác giả Nguyễn Tiến Dũng [5] xây dựng đƣợc mơ hình động lực học đồn xe sơ mi rơ moóc (ĐXSMRM) để nghiên cứu ổn định quỹ đạo chuyển động của đồn xe sơ mi rơ mc khi chuyển làn do ảnh hƣởng của góc lái, vận tốc xe. Từđó đƣa ra giới hạn lệch làn đƣờng khi chuyển làn.Tuy nhiên, các tác giả trên chƣa đánh giá ảnh hƣởng của áp suất lốp, cũng nhƣ sự lăn lệch bánh xe đàn hồi tới tính dẫn hƣớng của xe mà trực tiếp là ảnh hƣởng đến quỹđạo.
Năm 2017 tác giả Võ Quốc Đại [50] đã nghiên cứu mơ hình khơng gian với 4 bậc tự do: dịch chuyển dọc, ngang, quay quanh trục z và lắc ngang. Tác giả nghiên cứu đến ảnh hƣởng lắc dọc và dịch chuyển theo phƣơng thẳng đứng và xác định ảnh hƣởng của các góc đặt, góc nghiêng trụ đứng đến góc camber. Tác giả cũng đánh giá đặc tính dẫn hƣớng khi thay đổi góc nghiêng trụđứng (caster). Tuy nhiên tác giả chƣa nghiên cứu ảnh hƣởng của áp suất lốp cũng nhƣ đánh giá về góc lăn lệch của lốp đến tính dẫn hƣớng của xe.
1.3.2. Nghiên cứu ngồi nước
Đối với mơ hình phẳng 1 khối lƣợng, năm 2004, nhóm tác giả Matthew Polley và Andrew G. Alleyne [32] đã tiến hành phân tích các đặc tính của bánh xe ảnh hƣởng đến hệ số cản lăn lệch của bánh xe, trong đó các thơng số của bánh xe bao gồm đƣờng kính bánh xe, chiều rộng của bánh xe, chiều cao bánh xe, mơ hình lốp là mơ hình tuyến tính.
Năm 2013, nhóm tác giả Krzysztof Parczewski [33] đã nghiên cứu về ảnh hƣởng của áp suất lốp đến động lực học ô tơ, cụ thể là đến q trình phanh của ơ tô. Tác giả quan tâm nhiều đến động lực học dọc của xe. Tác giả khơng đi phân tích sựảnh hƣởng của áp suất lốp đến động lực ngang của xe: góc lăn lệch bánh xe, gia tốc ngang, quỹđạo xe.
Năm 2013 nhóm tác giả Shaopu Yang, Yongjie, Shaohua Li [40] đã nghiên cứu 1 cách khá tổng quan về mơ hình nghiên cứu tính dẫn hƣớng từ mơ hình phẳng đến mơ hình không gian. Tuy nhiên tác giả chƣa đi sâu vào nghiên cứu các mơ
hình cụ thểcũng nhƣ chƣa đánh giá ảnh hƣởng bởi các thông sốđầu vào khác nhau đối với các yếu tố tính dẫn hƣớng.
Với mơ hình khơng gian 1 khối lƣợng, tác giả A.C. ЛИТВИНОВ [23] đã nghiên cứu mơ hình khơng gian một khối lƣợng (Hình 1.10) để nghiên cứu tính dẫn hƣớng của ơ tơ. Mơ hình này cũng bao gồm thân xe liên kết trực tiếp với 4 bánh xe nhƣng mơ hình đƣợc xét trong khơng gian chứ khơng xét trong mặt phẳng nằm ngang nhƣ mơ hình phẳng một khối lƣợng, trong đó thân xe có đầy đủ 6 bậc tự do chuyển động trong không gian. Các bánh xe cầu trƣớc là các bánh xe dẫn hƣớng, mỗi bánh có 1 bậc tự do chuyển động quay quanh trục của nó. Các bánh xe cầu sau là các bánh xe chủ động, mỗi bánh có 1 bậc tự do là quay quanh trục của nó.
Tác giả Nenad Lazic [24] đã nghiên cứu về ảnh hƣởng của góc lệch bên đến quỹđạo chuyển động sử dụng mơ hình ơ tơ với bốn bánh dẫn hƣớng. Mơ hình này có tính tổng qt và phức tạp hơn so với trƣờng hợp ô tô chỉ có một cầu dẫn hƣớng. Mục tiêu của tác giả là ổn định quỹđạo chuyển động của ô tô, do vậy xuất phát từ sự mất ổn định do góc lăn lệch gây ra, tác giả đã tiến hành thiết kế bộđiều khiển giúp ổn định quỹ đạo, sau đó mơ phỏng trong các điều kiện khai thác khác nhau. Tuy nhiên tác giả cũng chƣa nêu sự ảnh hƣởng của áp suất lốp đến sự lăn lệch bánh xe đàn hồi.
Liên quan đến mơ hình khơng gian 3 khối lƣợng nghiên cứu tính dẫn hƣớng, Năm 1999 các tác giả S Hegazy, H Rahneejat and K Hussain [52] có đƣa ra nghiên cứu mơ hình với tách thành hệ nhiều vật với 34 vật và 94 bậc tự do. Tác giả sử dụng phƣơng trình lagrange và ma trận Jacobian để giải. Nhƣng tác giả chƣa có phƣơng trình quỹđạo cũng nhƣ chƣa khảo sát tính dẫn hƣớng của xe.
Năm 2008 nhóm tác giả Jaehoon Lee, Jonghyun, Seung Jin [53] đã nghiên cứu mơ hình 14 bậc tự do cho quay vịng và chuyển làn để đánh giá mơ hình này với thực nghiệm và với phần mềm mô phỏng carsim. Sai số của mơ hình so với
thực nghiệm lớn nhất 15% khi quay vòng, sai số này còn khá lớn. Tác giả chƣa đánh giá ảnh hƣởng của sự lăn lệch bánh xe đàn hồi đến tính dẫn hƣớng.
Sau khi phân tích những cơng trình nghiên cứu trong và ngồi nƣớc có thể thấy các tác giả đã xây dựng mơ hình khơng gian cho các nghiên cứu khác nhau về tính ổn định, tính dẫn hƣớng. Tuy nhiên, chƣa nghiên cứu ảnh hƣởng của áp suất lốp đến sự lăn lệch của bánh xe, đến gia tốc ngang thân xe, vận tốc quay thân xe, quỹđạo quay vịng của ơ tơ.
1.4.Mục tiêu, đối tƣợng, phạm vi, phƣơng pháp nghiên cứu và ý nghĩa khoa học, thực tiễn