Nghiên Cứu Quá Trình Chuyển Động Của Ô Tô Có Trang Bị ABS+ASR

Mục tiêu chính là tìm hiểu sâu hơn về hệ thống ABS+ASR trên các xe nhập khẩu vào Việt Nam. Các tài liệu đi kèm xe thường chỉ tập trung vào hướng dẫn sử dụng, trong khi các tài liệu nước ngoài trình bày về kết cấu và sửa chữa. Việc nghiên cứu về ABS+ASR còn rất hạn chế. Hệ thống này liên quan trực tiếp đến các tai nạn giao thông. Khảo sát tai nạn giao thông từ các tài liệu nước ngoài đã chỉ ra mối tương quan của các yếu tố như môi trường, người lái và kỹ thuật ô tô. Phân tích này giúp chúng ta xác định các yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến an toàn ô tô.

Đề tài tập trung vào khảo sát ảnh hưởng chế độ làm việc động cơ đến quá trình chuyển động ô tô có trang bị ABS+ASR. Các mục tiêu cụ thể bao gồm tìm hiểu về kết cấu của ô tô có trang bị ABS+ASR, khảo sát quá trình động học và động lực học của xe ô tô có ABS+ASR chuyển động trên đường trơn với hệ số bám khác nhau, đồng thời xem xét ảnh hưởng của các chế độ làm việc động cơ. Nghiên cứu này tập trung vào việc xác định quan hệ động học của xe trong mối tương quan của chế độ làm việc động cơ và hộp số, từ đó đánh giá khả năng kiểm soát lực kéo ASR.

Các nghiên cứu liên quan trước đây đã được tiến hành ở Việt Nam nhưng chưa nhiều. Ví dụ, nghiên cứu của Lại Năng Vũ (2007) về sự hoạt động của ABS trong bánh xe nêu các vấn đề chính của quan hệ động học bánh xe phanh ABS. Nghiên cứu của Nguyễn Tiến Vũ Linh mô tả động học và động lực học trên ô tô bằng phần mềm Matlab. Tuy nhiên, các đề tài này chưa chú ý đến trạng thái làm việc cụ thể của các bánh xe trên ô tô, cũng như chế độ làm việc động cơ và mối liên quan của động cơ, cầu chủ động tới chế độ làm việc ô tô có ABS+ASR.

Để tiến hành khảo sát với nội dung đề tài, có thể thực hiện theo nhiều phương pháp. Khảo sát bằng thực nghiệm trên các bãi thử chuyên dụng là phương pháp cho kết quả thực tiễn, nhưng tốn kém. Khảo sát qua mô hình trên máy tính giúp nhanh chóng xác định kết quả, đồng thời là cơ sở cho các khảo sát thực nghiệm. Với khuôn khổ của luận văn thạc sỹ, đề tài thực hiện khảo sát qua mô hình trên máy tính. Các kết quả khảo sát trên máy tính cần được kiểm nghiệm trước khi đi tới những kết luận cuối cùng. Việc sử dụng phương pháp mô phỏng phù hợp với điều kiện Việt Nam hiện nay.

Các vấn đề chính được khảo sát bao gồm xây dựng phương pháp mô phỏng chế độ làm việc của ABS+ASR bằng phần mềm Matlab Simulink, có để ý đến chế độ làm việc của động cơ và hộp số. Khảo sát quá trình chuyển động của ô tô trong 2 trường hợp: xe không có ASR vượt lầy với hệ số bám hai bên khác nhau, tay lái thẳng; và xe có ASR có tác động điều chỉnh của ABS. So sánh đánh giá hiệu quả và tác dụng của ABS cùng với các chế độ làm việc của động cơ, từ đó rút ra các kết luận trong quá trình khảo sát.

Để thực hiện các mục đích trên, đề tài tiến hành theo các nội dung chính: tổng quan về cấu trúc ABS+ASR, xây dựng mô hình tính toán chuyển động của ô tô, chế độ làm việc của động cơ và hộp số, tính toán mô hình cho một xe cụ thể trên cơ sở chọn một bộ dữ liệu của xe làm cơ sở tính toán, lập trình bằng phần mềm Matlab, Matlab Simulink. Xác định các thông số động học của ô tô thông qua các kết quả vào phương án tính toán, trên cơ sở đó phân tích tìm hiểu các quá trình động học của ô tô và bánh xe. Các kết quả này sẽ giúp hiểu rõ hơn về động lực học ô tô.

Trong trường hợp xe không có ASR, việc vượt lầy trở nên khó khăn hơn, đặc biệt khi hệ số bám hai bên khác nhau. Người lái cần điều chỉnh ga và lái một cách cẩn thận để tránh hiện tượng trượt bánh và mất lái. Hệ thống phanh ABS có thể giúp giảm quãng đường phanh trong một số tình huống, nhưng không thể giải quyết triệt để vấn đề kiểm soát lực kéo ASR. Điều này cho thấy vai trò quan trọng của ASR trong việc duy trì an toàn ô tô.

So sánh hiệu quả của ABS và ASR với các chế độ làm việc khác nhau của động cơ cho thấy rằng ASR có tác động lớn hơn đến khả năng kiểm soát lực kéo. ABS chủ yếu giúp ngăn chặn hiện tượng bó cứng bánh xe khi phanh, trong khi ASR giúp duy trì lực kéo tối ưu trong quá trình tăng tốc và vượt địa hình khó khăn. Sự kết hợp giữa ABS và ASR mang lại hiệu quả cao nhất trong việc cải thiện động lực học ô tô và an toàn ô tô. Phạm Huy Hoàng (2008) đã so sánh và đánh giá hiệu quả của ABS cùng với các chế độ làm việc của động cơ.

Dựa trên kết quả nghiên cứu, có thể đề xuất một số giải pháp để cải thiện hiệu suất ABS ASR. Ví dụ, có thể tối ưu hóa thuật toán điều khiển của ABS+ASR, sử dụng các cảm biến tiên tiến hơn để đo chính xác các thông số động học của xe, hoặc tích hợp ABS+ASR với các hệ thống khác như hệ thống kiểm soát ổn định điện tử (ESP) để tăng cường khả năng điều khiển ô tô. Đặc biệt đề tài quan tâm tới việc điều khiển hệ thống thông qua tính toán độ trượt của các bánh xe khi thực hiện điều khiển mô men ở trạng thái làm việc chống trượt quay.

Việc đánh giá ưu điểm và nhược điểm của ABS ASR là rất quan trọng để hiểu rõ hơn về khả năng và hạn chế của các hệ thống này. ABS giúp giảm quãng đường phanh trên đường khô và ướt, nhưng có thể làm tăng quãng đường phanh trên đường sỏi đá hoặc tuyết. ASR giúp duy trì lực kéo và cải thiện khả năng tăng tốc trên đường trơn, nhưng có thể làm giảm tốc độ xe trong một số tình huống. Hiểu rõ những ưu nhược điểm này giúp người lái sử dụng ABS ASR một cách hợp lý và an toàn.

Tóm lại, nghiên cứu đã chỉ ra rằng chế độ làm việc động cơ có ảnh hưởng đáng kể đến quá trình chuyển động ô tô trang bị ABS ASR. ASR giúp cải thiện khả năng kiểm soát lực kéo và giảm thiểu hiện tượng trượt bánh, đặc biệt trong điều kiện đường trơn trượt. Việc mô phỏng chế độ làm việc của ABS ASR bằng phần mềm Matlab Simulink là một phương pháp hiệu quả để nghiên cứu và đánh giá các hệ thống này.

Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu về các hệ thống điều khiển tiên tiến hơn, tích hợp nhiều chức năng hơn, chẳng hạn như hệ thống lái tự động, hệ thống cảnh báo va chạm, và hệ thống kiểm soát hành trình thích ứng. Việc nghiên cứu về các thuật toán điều khiển thông minh và các cảm biến tiên tiến cũng là một hướng đi quan trọng để cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của ABS ASR. Đồng thời việc nghiên cứu ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để tối ưu hóa hệ thống phanh và kiểm soát lực kéo cũng là một hướng đi đầy tiềm năng.