Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong kỹ thuật ô tô hiện đại, sự gia tăng về mật độ giao thông cùng với xu hướng nâng cao công suất và vận tốc chuyển động của phương tiện đặt ra yêu cầu nghiêm ngặt đối với hệ thống an toàn chủ động. Hệ thống phanh giữ vai trò cốt lõi trong việc kiểm soát tốc độ, duy trì quỹ đạo chuyển động và giảm thiểu tổn thất khi xảy ra tình huống nguy hiểm. Khi phanh gấp hoặc phanh trên các bề mặt đường có hệ số bám thấp, hiện tượng bó cứng bánh xe có thể làm mất khả năng dẫn hướng (nếu trượt lết ở cầu trước) hoặc làm mất tính ổn định ngang gây quay xe, lật xe (nếu trượt lết ở cầu sau). Để khắc phục các hạn chế này, hệ thống chống bó cứng phanh (Anti-lock Braking System - ABS) và hệ thống phân phối lực phanh điện tử (Electronic Brake-force Distribution - EBD) được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi nhằm tự động điều chỉnh áp suất dầu phanh đến từng bánh xe, duy trì độ trượt trong vùng tối ưu. Đồ án tốt nghiệp "Nghiên cứu lý thuyết và mô phỏng hệ thống ABS, EBD trên xe Honda Accord 2023 bằng phần mềm Simulink/CarSim" được thực hiện nhằm làm rõ cơ chế động lực học phanh và kiểm chứng thuật toán điều khiển thông qua công cụ mô phỏng chuyên ngành.

Mục tiêu nghiên cứu

  1. Nghiên cứu tổng quan và cơ sở lý thuyết về động lực học phanh, lực phanh, mômen phanh và sự phân bố tải trọng trên ô tô khi phanh.
  2. Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động, chu trình làm việc và lợi ích kỹ thuật của hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) cùng hệ thống phân bổ lực phanh điện tử (EBD).
  3. Khảo sát các thông số kỹ thuật đặc trưng của dòng xe Honda Accord 2023, từ đó thiết kế cấu trúc và thuật toán điều khiển ABS/EBD trên nền tảng MATLAB/Simulink kết hợp mô hình động lực học xe trong phần mềm CarSim.
  4. Mô phỏng, phân tích và đánh giá hiệu năng làm việc của hệ thống điều khiển thông qua đồ thị vận tốc, độ trượt, áp suất dầu phanh và quãng đường phanh trong các tình huống vận hành khác nhau.

Nhiệm vụ nghiên cứu (theo văn bản giao nhiệm vụ)

  • Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về phanh, hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) và hệ thống điều hòa lực phanh (EBD).
  • Xây dựng thuật toán điều khiển và mô phỏng ABS, EBD trên phần mềm Simulink/CarSim.
  • Phân tích các kết quả mô phỏng thông qua đồ thị và video.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống phanh đĩa kết hợp cơ cấu điều khiển ABS và EBD trang bị trên mẫu xe thương mại Honda Accord 2023.
  • Phạm vi nghiên cứu: Đề tài tập trung vào việc mô hình hóa lý thuyết và tiến hành mô phỏng số học (co-simulation) trên môi trường phần mềm MATLAB/Simulink và CarSim; chưa thực hiện kiểm nghiệm thực tế trên xe thật do điều kiện cơ sở vật chất và thiết bị thử nghiệm. Thời gian thực hiện từ tháng 10/2023 đến tháng 01/2024 tại Khoa Cơ khí Động lực / Khoa Đào tạo Chất lượng cao, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết động lực học phanh

Hệ thống tính toán trong đồ án dựa trên các phương trình động lực học chuyển động và bám của bánh xe:

  • Lực phanh và điều kiện bám: Lực phanh $F_p$ sinh ra tại điểm tiếp xúc giữa bánh xe và mặt đường tỷ lệ thuận với mômen phanh $M_p$ và tỷ lệ nghịch với bán kính làm việc của bánh xe $r_b$ theo công thức: $$F_p = \frac{M_p}{r_b}$$ Lực phanh cực đại bị giới hạn bởi phản lực pháp tuyến $Z_b$ và hệ số bám dọc $\varphi$ giữa lốp với mặt đường: $$F_{p\max} = F_{\varphi} = Z_b \cdot \varphi$$
  • Sự thay đổi tải trọng động khi phanh: Dưới tác dụng của lực quán tính $F_j = \frac{G}{g} j_p$ (với $G$ là trọng lượng toàn bộ xe, $j_p$ là gia tốc chậm dần), tải trọng tác dụng lên cầu trước $Z_1$ và cầu sau $Z_2$ biến thiên theo tọa độ trọng tâm $(a, b, h_g)$ và chiều dài cơ sở $L$: $$Z_1 = \frac{G \cdot b + F_j \cdot h_g}{L} = Z_{1t} \cdot m_{1p}$$ $$Z_2 = \frac{G \cdot a - F_j \cdot h_g}{L} = Z_{2t} \cdot m_{2p}$$ Trong đó, $m_{1p} = 1 + \frac{j_p h_g}{g b}$ và $m_{2p} = 1 - \frac{j_p h_g}{g a}$ là hệ số thay đổi tải trọng tương ứng của cầu trước và cầu sau.
  • Điều kiện phanh tối ưu: Quá trình phanh đạt hiệu quả cao nhất khi tỷ lệ lực phanh giữa hai cầu đáp ứng điều kiện: $$\frac{F_{p1}}{F_{p2}} = \frac{b + \varphi h_g}{a - \varphi h_g}$$
  • Độ trượt tương đối $\lambda$: Được xác định theo quan hệ giữa vận tốc tịnh tiến của xe $v$ và vận tốc góc của bánh xe $\omega_b$: $$\lambda = \frac{v - \omega_b r_b}{v}$$ Thực nghiệm chỉ ra hệ số bám dọc $\varphi_x$ đạt cực đại và hệ số bám ngang $\varphi_y$ duy trì ở mức đủ lớn khi độ trượt $\lambda$ nằm trong khoảng tối ưu $\lambda_0 \in [15%, 25%]$. Khi bánh xe bị bó cứng hoàn toàn ($\lambda = 100%$), cả $\varphi_x$ và $\varphi_y$ đều suy giảm nghiêm trọng.
  • Tính ổn định hướng và mômen quay vòng $M_q$: Sự chênh lệch lực phanh giữa các bánh xe bên phải và bên trái tạo ra mômen quay vòng $M_q = \frac{B}{2} (F_{p.p} - F_{p.t})$ quanh trục đứng $Z$ qua trọng tâm xe (với $B$ là chiều rộng cơ sở). Phương trình vi phân chuyển động quay xe $I_z \ddot{\gamma} = M_q$ cho phép xác định góc lệch cực đại: $$\gamma_{\max} = 0{,}019 \frac{B \cdot G \cdot \varphi_{\max}}{I_z} t^2$$ Theo quy chuẩn an toàn, độ lệch lực phanh giữa hai bánh trên cùng một trục không được vượt quá 15% và góc lệch $\gamma_{\max}$ không được vượt quá $8^\circ$.
  • Bốn chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phanh:
    1. Gia tốc chậm dần cực đại: $j_{p\max} = \frac{\varphi g}{\delta_i}$ (với $\delta_i$ là hệ số tính đến các khối lượng quay).
    2. Thời gian phanh nhỏ nhất: $t_{p\min} = \frac{\delta_i v_1}{\varphi g}$.
    3. Quãng đường phanh nhỏ nhất: $S_{p\min} = \frac{\delta_i v_1^2}{2 \varphi g}$.
    4. Lực phanh riêng cực đại: $F_{prmax} = \frac{F_{p\max}}{G} = \varphi$.

Phương pháp nghiên cứu

  • Phương pháp phân tích - tổng hợp lý thuyết: Thu thập, đối chiếu tài liệu động lực học ô tô, các công trình khoa học trong và ngoài nước về cấu trúc điều khiển phanh chống bó cứng và phân bổ lực phanh.
  • Phương pháp mô phỏng số học (Co-simulation): Ứng dụng phần mềm chuyên ngành CarSim để thiết lập mô hình xe hoàn chỉnh và môi trường thử nghiệm, kết hợp với MATLAB/Simulink để xây dựng thuật toán điều khiển vòng kín (Closed-loop control) điều khiển áp suất dầu phanh.

Nguồn dữ liệu

  • Thông số kỹ thuật hình học, khối lượng, hệ thống treo, lốp xe và cơ cấu phanh đĩa của dòng xe Honda Accord 2023.
  • Các công trình nghiên cứu tiêu biểu trong nước (TS. Trần Quang Vinh - ĐHBK Hà Nội, TS. Trần Đình Thịnh - ĐH Đà Nẵng, TS. Đặng Hữu Hoà - ĐH SPKT Hưng Yên; Viện Công nghệ Ô tô và Động cơ, Viện Nghiên cứu Ô tô Việt Nam, FPT TRI) và quốc tế (Prof. Hans-Georg Schweiger, Takashi Yamaguchi, Guohong Li, Clara Marina Martin; tài liệu kỹ thuật từ Bosch, Continental, TRW, Aisin Seiki).

Thiết kế và triển khai mô phỏng

Mô hình mô phỏng được xây dựng trên cơ sở tích hợp giữa MATLAB/Simulink và CarSim thông qua giao tiếp khối hàm S-Function (CarSim S-Function2).

[ CarSim Vehicle Model ]
[ Simulink Control System ]

Kiến trúc các khối chức năng trong Simulink

  1. Khối đối tượng điều khiển (CarSim S-Function2): Nhận tín hiệu áp suất điều khiển cấp đến 4 cụm phanh bánh xe (LF - trước trái, RF - trước phải, LR - sau trái, RR - sau phải); đồng thời xuất ra các biến trạng thái động lực học gồm vận tốc dài của xe, vận tốc góc từng bánh xe và tải trọng pháp tuyến tức thời tại từng vệt bánh.
  2. Khối tính toán độ trượt (Slip Ratio): Thực hiện tính toán giá trị độ trượt tức thời $\lambda$ của từng bánh theo công thức lý thuyết dựa trên tín hiệu vận tốc xe và vận tốc góc nhận từ CarSim.
  3. Bộ điều khiển ABS (ABS Controller): Đồ án triển khai và so sánh hai thuật toán:
    • Thuật toán Bang-Bang (ON/OFF Logic): Đóng/mở van dựa trên ngưỡng sai lệch độ trượt để tăng áp hoặc giảm áp tức thời.
    • Thuật toán PID cổ điển: Tính toán tín hiệu điều khiển liên tục dựa trên sai số độ trượt $e(t) = \lambda_{set} - \lambda(t)$ với các hệ số tỷ lệ ($K_p$), tích phân ($K_i$) và vi phân ($K_d$) được hiệu chỉnh riêng biệt cho 2 bánh trước và 2 bánh sau: $$u(t) = K_p e(t) + K_i \int_0^t e(\tau) d\tau + K_d \frac{de(t)}{dt}$$
  4. Hệ thống điều khiển EBD (EBD Subsystem): Tiếp nhận tín hiệu tải trọng pháp tuyến $Z$ từ CarSim, tự động tính toán tỷ lệ phân bổ áp suất phanh tối ưu giữa cầu trước - cầu sau và giữa hai bên trái - phải khi xe vào cua hoặc chuyển làn.
  5. Mô hình bộ chấp hành phanh (Brake Actuator Model): Mô phỏng đặc tính trễ thủy lực và 3 pha làm việc của hệ thống van điều khiển:
    • Pha I (Tăng áp): Tăng áp suất dầu trong xi lanh bánh xe khi độ trượt còn thấp.
    • Pha II (Giảm áp): Xả bớt dầu về bình tích khi phát hiện bánh xe có xu hướng bó cứng.
    • Pha III (Giữ áp): Duy trì áp suất ổn định khi vận tốc góc bánh xe phục hồi về vùng bám tối ưu.

Thiết kế các kịch bản mô phỏng trên CarSim

Đồ án thiết lập 3 quy trình vận hành thử nghiệm (Procedures) phản ánh các tình huống phanh khẩn cấp trong thực tế:

  • Kịch bản 1 - Phanh trên đường thẳng có hai hệ số bám khác nhau ($\mu$-split): Phía bên trái xe chạy trên mặt đường có hệ số bám cao ($\mu = 0{,}8$), phía bên phải chạy trên mặt đường trơn trượt có hệ số bám thấp ($\mu = 0{,}2$). Vận tốc bắt đầu phanh là $80\text{ km/h}$.
  • Kịch bản 2 - Phanh và ôm cua trên đoạn đường cong: Xe thực hiện phanh khi đang di chuyển trên đoạn đường cong bán kính cố định với vận tốc ban đầu $60\text{ km/h}$.
  • Kịch bản 3 - Phanh kết hợp đánh lái né vật cản: Xe đang chạy thẳng ở tốc độ cao, người lái thực hiện đánh lái gấp để tránh chướng ngại vật xuất hiện đột ngột trên đường đồng thời đạp phanh khẩn cấp.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan đề tài

  • Trình bày lý do chọn đề tài xuất phát từ yêu cầu cấp thiết về an toàn giao thông và nâng cao chất lượng điều khiển hệ thống phanh ô tô.
  • Tổng hợp các công trình nghiên cứu tiêu biểu về ABS/EBD trong nước (Đại học Bách khoa Hà Nội, Đại học Đà Nẵng, Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên, Viện Công nghệ Ô tô và Động cơ, Viện Nghiên cứu Ô tô Việt Nam, Viện Nghiên cứu và Phát triển Kỹ thuật tổng hợp FPT) và quốc tế (Đức, Nhật Bản, Trung Quốc, Tây Ban Nha; các tập đoàn Bosch, Continental, TRW Automotive, Aisin Seiki).
  • Xác định mục đích, đối tượng, phương pháp và phạm vi nghiên cứu của đề tài.

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

  • Phân tích động lực học phanh: Xác định lực phanh tiếp tuyến, điều kiện bám, phương trình cân bằng mômen và sự dịch chuyển tải trọng tĩnh/động giữa hai cầu khi phanh.
  • Thiết lập điều kiện đảm bảo phanh tối ưu và xây dựng đường đặc tính áp suất lý tưởng giữa phanh trước và phanh sau.
  • Trình bày chi tiết 4 chỉ tiêu đánh giá chất lượng phanh ($j_{p\max}, t_{p\min}, S_{p\min}, F_{pr}$).
  • Phân tích tính ổn định hướng của xe khi lực phanh phân bố không đều; chứng minh phương trình góc lệch thân xe $\gamma$ do mômen quay vòng $M_q$ gây ra và giới hạn an toàn kỹ thuật $\gamma_{\max} \le 8^\circ$.
  • Khảo sát mối quan hệ thực nghiệm giữa hệ số bám dọc $\varphi_x$, hệ số bám ngang $\varphi_y$ với độ trượt $\lambda$; xác định vùng trượt tối ưu $\lambda_0 \in [15%, 25%]$.
  • Giới thiệu thông số kết cấu dòng xe Honda Accord 2023 (thế hệ 11) với hệ thống phanh đĩa tản nhiệt phía trước và phanh đĩa phía sau.
  • Trình bày cấu tạo, nguyên lý làm việc và chu trình điều khiển 3 pha (tăng áp, giảm áp, giữ áp) của ABS, cùng nguyên lý làm việc của hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD.

Chương 3: Mô phỏng hệ thống ABS trên phần mềm CarSim

  • Giới thiệu tổng quan về phần mềm MATLAB/Simulink và CarSim; phân tích nguyên lý điều khiển vòng kín, bộ điều khiển Bang-Bang và bộ điều khiển PID.
  • Khai báo các thông số kỹ thuật xe Honda Accord 2023 trong CarSim: Kích thước hình học, phân bố khối lượng, hệ thống truyền lực, hệ thống treo trước/sau và kích thước lốp xe.
  • Xây dựng mô hình Simulink hoàn chỉnh gồm: Khối tiếp nhận S-Function, khối tính độ trượt bánh xe, khối điều khiển ABS (xác lập bảng thông số $K_p, K_i, K_d$ cho 2 bánh trước và 2 bánh sau), khối điều khiển phân bổ EBD dựa trên lực pháp tuyến và khối cơ cấu chấp hành phanh.
  • Thiết kế 3 kịch bản mô phỏng chi tiết trong CarSim: Phanh trên đường thẳng $\mu$-split, phanh trong đường cong và phanh kết hợp đánh lái né vật cản.

Chương 4: Đồ thị và nhận xét

  • Xuất và phân tích kết quả mô phỏng đồ thị theo thời gian: Vận tốc tịnh tiến của xe, vận tốc góc các bánh xe (LF, RF, LR, RR), độ trượt $\lambda$, áp suất phanh và quãng đường phanh.
  • Đánh giá chỉ số độ vọt lố (Percent of Overshoot - POT) của độ trượt trên từng bánh xe.
  • Nhận xét, so sánh tính năng ổn định hướng, khả năng duy trì bám đường và rút ngắn quãng đường phanh giữa các trường hợp thử nghiệm.

Kết quả và đóng góp

Kết quả kỹ thuật chính

  1. Kiểm soát độ trượt bánh xe: Mô hình điều khiển tích hợp ABS/EBD duy trì độ trượt của cả 4 bánh xe dao động ổn định trong vùng tối ưu $\lambda \in [15%, 25%]$, loại bỏ hoàn toàn hiện tượng bó cứng bánh xe ($\lambda = 100%$) trong suốt quá trình phanh khẩn cấp.
  2. Ổn định áp suất và phân phối lực phanh:
    • Hệ thống EBD phân bổ áp suất phanh linh hoạt theo tải trọng pháp tuyến động $Z$, giúp bánh xe cầu sau không bị khóa sớm khi trọng tâm dồn về phía trước.
    • Khi phanh trên đường cong và khi đánh lái né vật cản, áp suất phanh ở các bánh xe phía ngoài bán kính quay vòng được điều chỉnh lớn hơn các bánh xe phía trong, triệt tiêu mômen quay vòng ngoài ý muốn và giữ góc lệch thân xe nằm trong phạm vi cho phép ($\gamma \le 8^\circ$).
  3. Rút ngắn quãng đường và thời gian phanh: Xe giảm tốc êm dịu, không bị mất lái hoặc văng đuôi xe trên bề mặt đường có hệ số bám không đối xứng ($\mu$-split).

Bảng tổng hợp các kịch bản và thông số đánh giá mô phỏng

Kịch bản mô phỏng Điều kiện mặt đường & Vận tốc ban đầu Đại lượng phân tích chính Đánh giá hiệu quả ABS & EBD
1. Đường thẳng có hai hệ số bám ($\mu$-split) Mặt trái $\mu = 0{,}8$, mặt phải $\mu = 0{,}2$; $v_0 = 80\text{ km/h}$ Vận tốc xe, vận tốc góc 4 bánh, độ trượt $\lambda$, áp suất phanh, quãng đường, POT Ngăn chặn hiện tượng giật lệch tay lái; duy trì độ trượt bánh xe phải và trái quanh vùng $\lambda_0$; xe dừng thẳng hướng.
2. Phanh trên đoạn đường cong Đường cong bán kính cố định; $v_0 = 60\text{ km/h}$ Vận tốc 4 bánh, độ trượt $\lambda$, áp suất phanh, quỹ đạo chuyển động, POT EBD phân bổ lực phanh chênh lệch trong/ngoài hợp lý; ABS chống trượt lết; xe ôm cua ổn định, không bị văng khỏi làn.
3. Phanh kết hợp đánh lái né vật cản Đường có vật cản đột ngột, vừa phanh vừa đánh lái chuyển làn Góc đánh lái, vận tốc xe, độ trượt 4 bánh, áp suất phanh, quãng đường Xe duy trì hoàn toàn tính dẫn hướng; người lái né được vật cản và dừng xe an toàn mà không bị mất kiểm soát.

Đóng góp của đề tài

  • Hệ thống hóa cơ sở lý thuyết động lực học phanh ô tô, cơ chế phân bổ tải trọng và phương pháp điều khiển áp suất dầu phanh hiện đại áp dụng cho dòng xe sedan thương mại Honda Accord 2023.
  • Xây dựng thành công mô hình đồng mô phỏng hoàn chỉnh giữa MATLAB/Simulink và CarSim, cung cấp quy trình thiết kế, cài đặt thông số và kiểm chứng thuật toán điều khiển ABS/EBD chi tiết, có thể ứng dụng làm tài liệu tham khảo cho nghiên cứu mô phỏng ô tô.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế

  • Nghiên cứu mới dừng lại ở mức độ mô phỏng số học trên phần mềm máy tính (Simulink/CarSim), chưa có điều kiện kiểm chứng thực nghiệm trên xe thực tế hoặc trên hệ thống phần cứng trong vòng lặp (Hardware-in-the-Loop - HIL).
  • Mô hình chưa xét đến các yếu tố phi tuyến phức tạp trong điều kiện vận hành thực tế dài hạn như sự suy giảm ma sát má phanh do nhiệt độ tăng cao, độ mòn không đều của lốp xe hoặc độ trễ phản hồi cơ học chi tiết của bơm thủy lực.

Hướng nghiên cứu tiếp

  • Ứng dụng mô hình phần cứng HIL để kiểm tra đáp ứng thời gian thực của thuật toán điều khiển trên bộ điều khiển điện tử (ECU) thực tế.
  • Nghiên cứu phát triển các thuật toán điều khiển hiện đại hơn như điều khiển trượt (Sliding Mode Control - SMC), điều khiển mờ (Fuzzy Logic Controller) hoặc bộ điều khiển thích ứng để nâng cao chất lượng điều khiển và giảm thiểu độ vọt lố (POT).

Giá trị tham khảo

  • Đối tượng sử dụng: Sinh viên, học viên cao học, giảng viên và kỹ sư chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô, Cơ khí Động lực, Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa.
  • Nội dung tham khảo giá trị:
    • Phần xây dựng công thức lý thuyết động lực học phanh, phân bố tải trọng tĩnh/động và tiêu chuẩn tính toán hiệu quả phanh ở Chương 2.
    • Cấu trúc xây dựng các khối hàm tính toán độ trượt, thuật toán PID/Bang-Bang và phương pháp ghép nối đồng mô phỏng S-Function giữa Simulink và CarSim ở Chương 3.

Câu hỏi thường gặp

1. Độ trượt tương đối tối ưu của bánh xe khi phanh được xác định trong khoảng nào và có ý nghĩa gì?

Độ trượt tương đối tối ưu $\lambda_0$ nằm trong khoảng từ $15%$ đến $25%$. Trong khoảng này, hệ số bám dọc $\varphi_x$ giữa lốp xe và mặt đường đạt giá trị cực đại (cho phép tạo lực phanh lớn nhất để rút ngắn quãng đường phanh), đồng thời hệ số bám ngang $\varphi_y$ vẫn duy trì ở mức đủ cao để đảm bảo tính ổn định chuyển động và khả năng dẫn hướng của xe.

2. Chu trình điều khiển của hệ thống ABS trên xe trải qua những pha nào?

Chu trình điều khiển của hệ thống ABS biến đổi tuần hoàn qua 3 pha chính:

  • Pha I (Tăng áp): Khi người lái đạp phanh, áp suất dầu tăng làm tăng mômen phanh và gia tốc chậm dần của bánh xe.
  • Pha II (Giảm áp): Khi bánh xe có nguy cơ bị khóa cứng, ECU gửi tín hiệu đến bộ chấp hành thủy lực xả áp suất dầu để bánh xe quay trở lại.
  • Pha III (Giữ áp): ECU duy trì áp suất dầu ổn định khi tốc độ góc của bánh xe phục hồi tiệm cận tốc độ xe, đưa độ trượt về vùng bám tối ưu trước khi lặp lại chu kỳ mới.

3. Quy chuẩn an toàn kỹ thuật giới hạn độ chênh lệch lực phanh và góc lệch thân xe cực đại là bao nhiêu?

Theo lý thuyết trình bày trong đồ án, lực phanh ở các bánh xe trên cùng một trục khi xuất xưởng không được chênh lệch quá $15%$ so với giá trị lực phanh cực đại của trục đó. Góc lệch chuyển động cực đại $\gamma_{\max}$ do mômen quay vòng $M_q$ gây ra khi phanh không được vượt quá $8^\circ$ để đảm bảo xe không bị mất ổn định hướng.

4. Hệ thống EBD đóng vai trò gì khi kết hợp cùng ABS trên xe Honda Accord 2023?

Hệ thống EBD tự động tính toán và điều chỉnh phân phối áp suất phanh giữa cầu trước - cầu sau và giữa các bánh xe bên trái - bên phải dựa trên tải trọng pháp tuyến tức thời. Khi phanh gấp, trọng tâm xe dồn về phía trước làm giảm tải trọng cầu sau; EBD sẽ giới hạn lực phanh cầu sau để tránh hiện tượng khóa cứng sớm, đồng thời hỗ trợ ổn định thân xe khi phanh trong lúc vào cua.

5. Những kịch bản nào được xây dựng trong CarSim để kiểm nghiệm bộ điều khiển?

Đồ án đã thiết kế 3 kịch bản mô phỏng chuyên biệt trên CarSim gồm: (1) Phanh trên đường thẳng có hai hệ số bám khác nhau bên trái và bên phải ($\mu$-split: $0{,}8$ và $0{,}2$), (2) Phanh và ôm cua trên đoạn đường cong, và (3) Phanh khẩn cấp kết hợp đánh lái né vật cản đột ngột.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp đã giải quyết trọn vẹn các nhiệm vụ nghiên cứu lý thuyết động lực học phanh và thiết lập thành công mô hình đồng mô phỏng hệ thống ABS, EBD cho dòng xe Honda Accord 2023 trên nền tảng MATLAB/Simulink và CarSim. Kết quả phân tích đồ thị trên các kịch bản đường phức tạp khẳng định thuật toán điều khiển có khả năng duy trì độ trượt bánh xe quanh vùng tối ưu $15% - 25%$, chống bó cứng bánh xe và đảm bảo tính ổn định hướng lái trong các tình huống phanh khẩn cấp. Công trình cung cấp một quy trình mô phỏng kỹ thuật hoàn chỉnh, có giá trị học thuật và ứng dụng cao cho việc nghiên cứu, giảng dạy trong ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô.