Nghiên cứu động học quay vòng của xe ô tô có trang bị hệ thống VSC

Bài viết sử dụng phần mềm mô phỏng Matlab Simulink làm công cụ dùng để kiểm tra, so sánh tính hiệu quả của một hệ thống an toàn chủ động trên xe ô tô có trang bị hệ thống VSC (Vehicle Stability Control). Các kết quả nghiên cứu giúp cho mọi người hiểu rõ hơn về hệ thống VSC, đưa ra các lời khuyên cho người sử dụng ô tô, đồng thời cũng là cơ sở để nghiên cứu sâu hơn về động lực học quay vòng của xe ô tô.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu động học quay vòng của xe ô tô có trang bị hệ thống VSC NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC QUAY VÒNG CỦA XE Ô TÔ CÓ TRANG BỊ HỆ THỐNG VSC TS. Đào Đức Thụ1 , ThS. Phạm Đình Mạnh2 1 Trường Đại học Sao Đỏ daoducthu85@gmail.com; ĐT: 0865996170 2 Trường Đại học Thành Đông TÓM TẮT Ngày nay với sự phát triển của khoa học kĩ thuật, mô phỏng số là một công cụ mạnh mẽ giúp việc tạo ra sản phẩm mới một cách nhanh chóng. Không những vậy, nó còn cho phép chúng ta có thể kiểm tra chất lượng của các sản phẩm đã có trên thị trường. Trong bài báo này chúng tôi sử dụng phần mềm mô phỏng Matlab Simulink làm công cụ dùng để kiểm tra, so sánh tính hiệu quả của một hệ thống an toàn chủ động trên xe ô tô có trang bị hệ thống VSC (Vehicle Stability Control). Các kết quả nghiên cứu giúp cho mọi người hiểu rõ hơn về hệ thống VSC, đưa ra các lời khuyên cho người sử dụng ô tô, đồng thời cũng là cơ sở để nghiên cứu sâu hơn về động lực học quay vòng của xe ô tô. Từ khóa: Động lực học ô tô, VSC, Quay vòng ô tô. SUMMARY Today, with the advancement of science and technology, numerical simulation has become a powerful tool for quickly creating new products. Moreover, it also allows us to evaluate the quality of products already on the market. In this paper, we employ Matlab Simulink, a simulation software used to test and compare the effectiveness of an active safety system in cars equipped with a VSC (Vehicle Stability Control) system. The research results aid in deepening understanding of the VSC system, provide recommendations to car users, and also serve as a foundation for further research into vehicular rotational dynamics. Keywords: Automobile dynamics, VSC, Vehicle turning 1. ĐẶT VẤN ĐỀ được hãng Toyota đưa vào sử dụng từ Trong quá trình di chuyển của ô tô, những năm 1996 [1]. khi đi vào quay vòng có nhiều nguy cơ có Theo tài liệu [2], [3] ta thấy rằng thể là đánh lái thiếu hoặc thừa, làm cho trong quá trình ô tô quay vòng thì bán kính quỹ đạo của xe ô tô không chính xác. Hệ quay vòng được tính theo công thức: thống VSC sẽ giúp cho xe chuyển động l l theo đúng quỹ đạo. Hệ thống VSC là hệ Rtt  và Rlt  (1) t  ( t   s ) t thống an toàn được sử dụng ở nhiều hãng xe ô tô với các tên gọi khác nhau như: với Trong đó: hãng Toyota, tên hệ thống là VSC; hãng Rtt: Bán kính quay vòng thực tế, (m); BMW, tên gọi tắt của hệ thống là DSC; Rlt: Bán kính quay vòng lý thuyết, (m); hãng Ford đặt tên ESP… Hệ thống VSC 1 l: Chiều dài cơ sở của ô tô, (m); t: Góc quay bánh xe dẫn hướng, (rad); t: Góc lệch bên bánh xe cầu trước, (rad); s: Góc lệch bên bánh xe cầu sau, (rad); Khi xe chuyển động trên nền đường không bằng phẳng hoặc quay vòng, dưới tác dụng của lực theo phương ngang, làm các lốp bị biến dạng, tạo ra góc bên của bánh xe cầu trước và bánh xe cầu sau, dẫn đến bán kính quay vòng thực tế khác với bán kính quay vòng lý thuyết tạo ra sự sai lệch về quỹ đạo chuyển động của ô tô. Hình 1. Hiệu chỉnh quỹ đạo chuyển Khi đã quay vành lái thích hợp với động của ô tô cung cong của mặt đường nhưng tình trạng chuyển động xảy ra với bán kính Như vậy hệ thống VSC sẽ giúp ổn định quay vòng lớn hơn dẫn tới cần phải quay quỹ đạo chuyển động của xe trên đường thêm thân xe (trạng thái quay vòng vòng bằng cách gửi các tín hiệu điều khiển thiếu). Với xe được trang bị hệ thống phanh riêng rẽ tới các bánh xe. VSC, sự phanh được tiến hành ở bánh xe 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP sau phía trong giúp tạo nên khả năng tự NGHIÊN CỨU động điều chỉnh thân xe về đúng quỹ đạo 2.1. Đối tượng nghiên cứu cong của đường. - Đối tượng nghiên cứu: Xe Toyota Ngược lại, khi đã quay vành lái thích Camry 2009 nhập khẩu Mỹ được trang bị hợp với cung cong của mặt đường nhưng hệ thống VSC. tình trạng chuyển động xảy ra với bán - Khảo sát chuyển động của xe ô tô kính quay vòng nhỏ hơn dẫn tới cần phải trong điều kiện mặt đường nhựa khô giảm sự quay thân xe (trạng thái quay bằng phẳng, hệ số bám của các bánh xe vòng thừa). Trạng thái này rất nguy hiểm là giống nhau và là 0.8, hệ số cản lăn là vì có khả năng gây nên tăng gia tốc bên 0.015 [2]. quá lớn và có thể lật xe, lái xe thiếu kinh 2.1. Phương pháp nghiên cứu nghiệm khó có khả năng hiệu chỉnh. Sự 2.2.1. Phương pháp kế thừa tài liệu phanh được tiến hành ở các bánh xe của cầu trước hoặc cầu sau giúp tạo nên khả Thu thập, sưu tầm các tài liệu năng tự động điều chỉnh thân xe về đúng chuyên môn liên quan đến lĩnh vực động quỹ đạo cong của đường. lực học của xe ô tô để làm cơ sở cho việc nghiên cứu lý thuyết. 2.2.2. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết Sử dụng lý thuyết ô tô, cơ học kỹ thuật để xây dựng mô hình tính toán động ...