Nghiên cứu ổn định hệ thống lái không trục lái tại vị trí giới hạn quay vòng của vành tay lái
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5 MB, 142 trang )
Nghiên cu n ñnh h thng lái không trc lái ti v trí gii hn quay vòng ca vành tay lái
CBHD: PGS.TS. NGUYN HU HƯNG HVTH: NGÔ VĂN HP
TS. NGUYN BÁ HI Trang iv
TÓM TT
Ngày nay công ngh thông tin và k* thut phn mm phát tri'n mnh m+. Nh)ng
thành tu mi trong l,nh vc ã giúp cho ô tô ngày càng tr nên thông minh hn.
Trong ó, s phát tri'n theo hng công ngh SBW ng d$ng trên ô tô ã và ang
c quan tâm,ng thi c-ng ha h.n mang li s hoàn thin trong tính nng iu
khi'n xe và tính an toàn.
Hin nay SBW ang là xu hng ca ô tô tng lai vì chúng có nhiu u i'm
so vi h thng lái truyn thng. Trong h thng lái truyn thng thì ngi lái tác
ng vào vô lng mt góc lái nh!t nh, góc lái này c truyn qua tr$c lái ti c
c!u lái ri làm xoay các bánh xe. Còn bây gi i vi h thng SBW thì ngi lái
xoay vô lng ri nh các cm bin phát hin góc quay ca vô lng, sau ó gi tín
hiu n b iu khi'n b/ng in (ECU). ECU s+ iu khi'n ng c in ca c
c!u bánh xe ' xoay các bánh xe chuy'n ng theo góc xoay ca vô lng. iu này
cho phép khi thit k, chúng ta có th' b i tr$c lái. Khi b i tr$c lái thì h thng
SBW mang li nhiu l i ích nh: trng l ng xe gim xung, bung lái rng hn,
không b rò r du và linh hot trong vic b trí các h thng trên xe.
Tuy nhiên, bên cnh nh)ng thun l i ó thì SBW có nh c i'm là ngi lái s+
m!t cm giác lái khi không còn tr$c lái. iu này dn n m!t an toàn khi iu
khi'n xe. Do ó trong tài này tôi s+ trình bày các phng pháp tái to cm giác
lái ' có th' tái to ra c cm giác lái thc. Bên cnh ó, mc dù ã tái to c
cm giác lái thc nhng h thng SBW vn còn mt v!n cn gii quyt ó là vô
lng s+ m!t #n nh ti v trí gii hn (lock – to - lock).
Trong lun vn này tôi ã xu!t mt phng pháp #n nh tay lái ti v trí gii
hn quay vòng nh/m ci thin cm giác lái và #n nh vành tay lái. c tính gii
hn cho phép lái xe cm nhn c cng ca bc tng o khi xoay vô lng ti
v trí khóa. Nghiên cu ã c ki'm tra thông qua thí nghim thc t và kt qu
ca phng pháp #n nh tay lái c xu!t cho phép #n nh tay lái so vi
trng h p bình thng v các ch s: v trí, lc, mô men…
Nghiên cu n ñnh h thng lái không trc lái ti v trí gii hn quay vòng ca vành tay lái
CBHD: PGS.TS. NGUYN HU HƯNG HVTH: NGÔ VĂN HP
TS. NGUYN BÁ HI Trang iv
ABSTRACT
Today, information technology and software engineering flourished. New
achievements in the field of automobile helped to become more intelligent. In
particular, the development of technology towards applications in the automotive
SBW have been interested, and also promises to bring perfection in the vehicle
control and safety .
Currently SBW is a trend of future cars, as they have several advantages
compared with conventional steering system. In the traditional system, the driver
drive impacts on the steering wheel a certain steering angle, steering angle is
transmitted to the drive shaft and to rotate the steering wheel. And now for the SBW
system, the steering wheel and rotate the sensor by detecting the angle of rotation of
the steering wheel, then send a signal to the power control (ECU). ECU controls the
electric motor gear mechanism to rotate the wheels in motion with rotation of the
steering wheel. This enables the design, we can remove drive shaft. When the drive
shaft is removed SBW system brings many benefits such as reduced weight, wider
cockpit, no oil leaks and flexibility in the layout of the vehicle system.
However, besides the advantages that the SBW downside is that the driver will
lose steering feel when no longer drive shaft. This leads to loss of safe driver. Hence
in this topic I will re- create the sensation method can drive to re- create the feeling
of actually driving. Besides, despite reproduce real driving pleasure but SBW
system remains a problem to be solved is that the steering wheel is unstable at limit
position (lock - to - lock).
In this essay, I have proposed a method of steering stability at the position limits
rotation to improve steering feel and steering wheel steady. Character limits driving
feel of the virtual wall stiffness when turning the steering wheel to the locked
position. Research has been tested through practical experiments and results of
stable steering method proposed allows stable steering compared with the
parameters: position, force, torque
Nghiên cu n ñnh h thng lái không trc lái ti v trí gii hn quay vòng ca vành tay lái
CBHD: PGS.TS. NGUYN HU HƯNG HVTH: NGÔ VĂN HP
TS. NGUYN BÁ HI Trang v
DANH SÁCH CÁC T VIT TT
SBW – Steer by Wire: H thng lái không tr$c
ECU – Electronic Control Unit: B iu khi'n b/ng in t0
ABS – Anti – lock Brake System: H thng chng hãm (bó) cng phanh
EPS – Electric Power Steering: Tr lc lái b/ng in
ACC – Active Cruise Control: iu khi'n h thng ga t ng
PID – Proportional Integral Derivative: T l - Tích phân - o hàm
LabVIEW – Laboratory Virtural Instrumentation Engineering Workbench:
Phn mm lp trình ca công ty National Instruments, Hoa K"
GPS – Global Positioning System: H thng nh v toàn cu
DBW – Drive by Wire: Dn ng b/ng dây
VCM – Variable Cylinder Management: Ki'm soát s xylanh hot ng
DOF – Degree of Freedom: Bc t do
I/O – Input/Output: Tín hiu u vào/ Tín hiu u ra
GUI – Graphical User Interface: Giao din ngi dùng ha
HW – Handwheel: Vô lng
RW - Roadwheel: Bánh xe
PO – Passivity Observer: B quan sát b ng
PC – Passivity Controller: B iu khi'n b ng
VE – Virtual Environment: Môi trng o
HO – Human Operator: Ngi iu khi'n (hoc Con ngi)
Nghiên cu n ñnh h thng lái không trc lái ti v trí gii hn quay vòng ca vành tay lái
CBHD: PGS.TS. NGUYN HU HƯNG HVTH: NGÔ VĂN HP
TS. NGUYN BÁ HI Trang vi
DANH SÁCH CÁC HÌNH
HÌNH TRANG
Hình 1.1: H thng lái trên ô tô u tiên ca Karl Benz nm 1885 13
Hình 1.2: C!u to h thng lái ph# bin hin nay 14
Hình 1.3: H thng lái iu khi'n b/ng dây (Drive By Wire) ca xe Nissan 14
Hình 1.4: Góc Camber 17
Hình 1.5: Góc Camber dng và Camber âm 17
Hình 1.6: Góc Caster 18
Hình 1.7: Góc Kingpin 18
Hình 1.8: ch$m bánh xe 19
Hình 1.9: Bán kính quay vòng ca ô tô 19
Hình 1.10: Xe Land Glider ca hãng xe Nissan vi h thng lái Drive-by-Wire 20
Hình 1.11: Không gian rng ln bên trong xe Hy-wire GM 21
Hình 1.12: Các thit b ki'm tra h thng lái t ng ca xe Mercedes 22
Hình 1.13: iu khi'n xe t xa ng d$ng trên xe Su Rui ca BYD Trung Quc23
Hình 1.14: Hình nh mô phng ca h thng Drive-by-wire 24
Hình 1.15: Công ngh iu khi'n b/ng dây ng d$ng cho xe tng lai 25
Hình 1.16: Công ngh by – Wire ng d$ng trên ng c i – VTEC 3.5 ca xe
Honda Odyssey 2005 26
Hình 1.17: Chuy'n #i t mt h thng lái thng sang h thng Steer-By-Wire . 27
Hình 1.18: Cm nhn ca con ngi v trng thái ca vt th' 29
Hình 1.18a: S c!u trúc giao din haptics 31
Hình 1.18b: Mô hình haptics tng tác gi)a con ngi vi môi trng 33
Hình 1.19: Thit b phn hi lc Exoskeleton 34
Hình 1.20: Thit b CyberForce 34
Hình 1.21: FREFLEX [Ohio University Website, Robert L. Williams] 35
Hình 1.22: Cánh tay chính “Master Arm” trng i hc Southern Methodist 36
Hình 1.23: Master II, Rutgers University 37
Hình 1.24: Thit b hi'n th lc gi) ca bàn tay 37
Nghiên cu n ñnh h thng lái không trc lái ti v trí gii hn quay vòng ca vành tay lái
CBHD: PGS.TS. NGUYN HU HƯNG HVTH: NGÔ VĂN HP
TS. NGUYN BÁ HI Trang vi
Hình 1.25: Thit b CyberGlove 37
Hình 1.26: Thit b CyberGrasp Exoskeleton 37
Hình 1.27:Thit b Phantom 38
Hình 1.28: Thit b Pantograph ca trng i hc McGil 38
Hình 1.29: (a) H thng ào to ph1u thut u gi và (b) Thit b kính xoay khp
gi (Mock Arthroscope) (bên trên) c so sánh vi thit b thc t (bên di) 39
Hình 1.30: Cn iu khi'n phn hi lc Sidewinder, Microsoft Corp và chut phn
hi lc WingMan, Logitech 39
Hình 1.31: S c!u trúc c bn cho các ng d$ng thc t o kt h p âm thanh, th
giác và phn hi haptics 40
Hình 1.32: S các khi c bn ca mt thut toán bi'u di(n haptics 41
Hình 1.33a: Khái nim bc tng o miêu t s tng tác mt bc t do (1DOF) 42
Hình 1.33b: S mch in ca m%t thn 43
Hình 1.34: Giao din Haptics s0 d$ng trong iu khi'n xe t xa 44
Hình 1.35: Thit b giao din iu khi'n xe 44
Hình 1.36: Công ngh haptics trong h thng iDrive ca hãng BMW 45
Hình 1.37: Tng tác vi hình nh ba chiu trong phu thut t xa 45
Hình 1.38: Tng tác vi hình nh ba chiu thông qua cánh tay robot 46
Hình 1.39: Giao din chính ca phn mm LabVIEW phiên bn 2009 48
Hình 1.40: Mt robot (Spider) phát tri'n da trên lp trình LabVIEW 49
Hình 1.41: Kh nng kt h p các phn cng ca LabVIEW 49
Hình 1.42: S in ca ng c DC 50
Hình 1.43: S c!u trúc iu khi'n vn tc i'n hình ca ng c DC 51
Hình 1.44: S iu khi'n vn tc ca ng c DC 52
Hình 1.45: C c!u cn iu khi'n v trí 54
Hình 1.46: S iu khi'n v trí ca b PID 54
Hình 1.47: Mô t giá tr t, giá tr o c và din tích sai lch 56
Hình1.48: Phi cnh kt ni phn cng iu khi'n PID ng c DC 57
Hình 1.49: S mch in kt ni phn cng iu khi'n PID ng c DC 57
Hình 1.50: S thut toán iu khi'n ng c DC theo v trí b/ng PID 58
Nghiên cu n ñnh h thng lái không trc lái ti v trí gii hn quay vòng ca vành tay lái
CBHD: PGS.TS. NGUYN HU HƯNG HVTH: NGÔ VĂN HP
TS. NGUYN BÁ HI Trang vi
Hình 1.51: S lp trình P control cho ng c DC 60
Hình 1.52: Giao din ngi dùng iu khi'n P cho ng c DC 60
Hình 1.53: th áp ng v trí ca ng c DC 61
Hình 1.54: S iu khi'n khâu PI v trí ng c DC 62
Hình 1.55: S iu khi'n khâu PID v trí ng c DC 63
Hình 2.1: S chc nng ca h thng Steer – by – Wire 64
Hình 2.2: S b trí chung mt s h thng lái thông d$ng trên ô tô con 66
Hình 2.3: (a) H thng lái không tr$c lái trên ô tô (SBW); (b) “Hy-Wire” ca hãng
General Motor’s; (c) Khái nim SBW ca hãng BMW 67
Hình 2.4: H thng lái thng (a) và h thng lái không tr$c lái (b) 68
Hình 2.5: Mô hình ng hc ca h thng lái không tr$c lái (SBW) 69
Hình 2.6: S khi ca h thng SBW 71
Hình 2.7: Mô hình iu khi'n vô lng 72
Hình 2.8: H thng iu khi'n vô lng da vào ng c 73
Hình 2.9: Bi'u quan h mô men trên vô lng và góc vô lng 74
Hình 2.10: S h thng iu khi'n phn hi bánh xe 75
Hình 2.11: S tính toán mô men h thng bánh xe 77
Hình 2.12: th quan h mô men tính toán và góc bánh xe 77
Hình 2.13: S iu khi'n toàn b h thng SBW 78
Hình 2.14: th quan h góc quay vô lng lái theo thi gian 79
Hình 2.15: Các phng pháp iu khi'n c tính quay vòng thiu 80
Hình 2.16: S iu khi'n ca phng pháp da trên mô hình ng lc hc 82
Hình 2.17a: S iu khi'n ca phng pháp bn mô men 83
Hình 2.17b: S iu khi'n ca phng pháp bn mô men 84
Hình 2.18: S ki'm soát v trí lc i vi SBW 85
Hình 2.19: S quan h iu khi'n t xa hai c#ng ca h thng lái không tr$c lái86
Hình 2.20a: T#ng quan v tái to cm giác lái dùng cm bin dòng 88
Hình 2.20b: S kt ni ca cm bin o dòng 89
Hình 3.1: H thng các thành phn ca h thng giao din haptics 93
Hình 3.2: Ví d$ h thng mng c kt ni tùy ý (mi khi b ng hay ch ng)94
Nghiên cu n ñnh h thng lái không trc lái ti v trí gii hn quay vòng ca vành tay lái
CBHD: PGS.TS. NGUYN HU HƯNG HVTH: NGÔ VĂN HP
TS. NGUYN BÁ HI Trang vi
Hình 3.3: S kt ni PC vi h thng c!u hình mt c#ng 96
Hình 3.4: S kt ni PC vi h thng c!u hình hai c#ng 98
Hình 3.5: H thng mt c#ng, ɳ 99
Hình 3.6: V trí HW và lc phn hi khi lp không tip xúc vi mt ng 102
Hình 3.7: V trí HW và lc phn hi khi lp tip xúc vi mt ng 102
Hình 3.8: V trí HW và lc phn hi vi mô men ph$ 103
Hình 3.9: Bi'u trng thái HW không có mô men iu khi'n t do (T
fc
) 103
Hình 3.10: th hi'n th trng thái HW có mô men iu khi'n t do 104
Hình 3.11: th so sánh phng pháp o dòng vi các phng pháp khác 104
Hình 4.1: S phi cnh mô hình vô lng 106
Hình 4.2: Mô hình c khí tái to cm giác lái và #n nh vô lng 107
Hình 4.3: B trí dn ng tr$c xoay vô lng 108
Hình 4.4: Thành phn mch iu khi'n vô lng 109
Hình 4.5: Cm bin dòng in ACS712 110
Hình 4.6: S chân cm bin dòng ACS712 110
Hình 4.7: Mi liên h gi)a in áp và dòng in trong cm bin dòng ACS712 111
Hình 4.8: Card USB HDL 9090 112
Hình 4.9: S chân Card USB HDL 9090 112
Hình 4.10: S khi Card USB HDL 9090 trong LabVIEW 113
Hình 4.11: Giao din hi'n th thông tin cm giác lái 114
Hình 4.12: Giao din cài t thông s 115
Hình 4.13: Giao din lp trình tính toán mô men phn hi 116
Hình 4.14: Giao din lp trình to cm giác lái trên mô hình h thng lái SBW 117
Hình 4.15: Giao din hi'n th thông tin #n nh c c!u vô lng ti v trí gii hn
quay vòng 118
Hình 4.16: Giao din cài t thông s thut toán #n nh vô lng 119
Hình 4.17: Giao din lp trình thut toán #n nh vô lng ca SBW 120
Hình 4.18: Mô hình bc tng o n gin ' ki'm tra mô phng ca PO/PC 123
Hình 4.19: Mô hình mô phng h thng haptics hoàn chnh và b iu khi'n b
ng 123
Nghiên cu n ñnh h thng lái không trc lái ti v trí gii hn quay vòng ca vành tay lái
CBHD: PGS.TS. NGUYN HU HƯNG HVTH: NGÔ VĂN HP
TS. NGUYN BÁ HI Trang vi
Hình 4.20: ng c trng s mô phng i vi h thng bc tng o n gin124
Hình 4.21: Kt qu thí nghim 125
Hình 4.22: Kt qu thí nghim 126
Hình 4.23: Kt qu thí nghim 127
Hình 4.24: Kt qu thí nghim 128
Nghiên cu n ñnh h thng lái không trc lái ti v trí gii hn quay vòng ca vành tay lái
CBHD: PGS.TS. NGUYN HU HƯNG HVTH: NGÔ VĂN HP
TS. NGUYN BÁ HI Trang vii
DANH SÁCH CÁC BNG
BNG TRANG
Bng 3.1: Các cp tng t in – c khí 100
Bng 3.2: S kt ni cp tng t in – c khí 101
Bng 4.1: Các chi tit mô hình vô lng 106
Bng 4.2: Các thông s k* thut mô hình 107
Bng 4.3: Các tính nng ca h thng dn ng mô hình 108
Bng 4.4: Chi tit mch in iu khi'n vô lng 109
Bng 4.5: Thông s k* thut ca Card USB HDL 9090 112
Bng 4.6: Cách ki'm tra Card
USB HDL 9090
113
Bng 4.7: Các thông s dùng trong mô phng 121
Nghiên cu n ñnh h thng lái không trc lái ti v trí gii hn quay vòng ca vành tay lái
CBHD: PGS.TS. NGUYN HU HƯNG HVTH: NGÔ VĂN HP
TS. NGUYN BÁ HI Trang 1
MC LC
Trang ta
Lý lch khoa hc i
Li cam oan ii
Li cám n iii
Tóm t%t iv
Abstract iv
Danh sách các t vit t%t v
Danh sách các hình vi
Danh sách các bng vii
M$c l$c 1
PHN I: DN NHP 6
1.1 T#ng quan chung v l,nh vc nghiên cu 6
1.2 Các nghiên cu ngoài và trong nc 7
1.2.1 Nghiên cu ngoài nuc 7
1.2.2 Nghiên cu trong nuc 9
1.3 M$c ích ca tài 11
1.4 Nhim v$ và gii hn ca tài 11
1.5 Phng pháp nghiên cu 12
PHN II: NI DUNG 13
CHƯƠNG I: CƠ S LÝ THUYT 13
1.1 Lch s0 h thng lái 13
1.2 T#ng quan h thng lái trên ô tô 15
1.2.1 Công d$ng ca h thng lái 15
1.2.2 Yêu cu ca h thng lái 15
1.2.3 Phân loi h thng lái 15
1.2.4 Các góc t bánh xe 16
1.2.4.1 Góc camber 16
Nghiên cu n ñnh h thng lái không trc lái ti v trí gii hn quay vòng ca vành tay lái
CBHD: PGS.TS. NGUYN HU HƯNG HVTH: NGÔ VĂN HP
TS. NGUYN BÁ HI Trang 2
1.2.4.2 Góc Caster 17
1.2.4.3 Góc Kingpin 18
1.2.4.4 ch$m ca bánh xe 18
1.2.4.5 Bán kính quay vòng 19
1.3 2ng d$ng công ngh lái không tr$c lái (SBW) trên ô tô 20
1.3.1 Xe ô tô in Mini Land Glider ca Nissan 20
1.3.2 Sn ph1m hãng xe GM Hy – Wire 21
1.3.3 Sn ph1m ca hãng xe Mercedes và SuRai ca Trung Quc 22
1.3.4 H thng lái iu khi'n b/ng dây (Drive – by – Wire) trên xe
Infiniti ca Nissan 24
1.3.5 Xe hi mi cho tng lai 25
1.3.6 2ng d$ng công ngh by Wire trên ng c ca Honda Odyssey 26
1.4 Nh)ng ci tin ca Steer – by – Wire 26
1.5 Nh)ng l i ích k* thut ca Steer – by – Wire 28
1.6 C s lý thuyt cm giác xúc giác (haptics) 28
1.6.1 Haptics là gì? 28
1.6.2 Lch s0 haptics 29
1.6.3 C!u trúc các h thng haptics 31
1.6.4 Các thit b giao din haptics 32
1.6.4.1 Thit b Exoskeletons và Stationary 33
1.6.4.2 Gng tay và các thit b tay cm 36
1.6.4.3 Thit b Point Sources and Specific Task 38
1.6.5 Mô phng c!u trúc thc t o 39
1.6.6 Các thut toán bi'u di(n haptics 40
1.6.7 Phm vi ng d$ng ca ca haptics 43
1.6.7.1 Dân d$ng 43
1.6.7.2 i vi ô tô 43
1.6.7.3 Y hc 45
1.6.7.4 Con ngi tng tác vi robot 46
Nghiên cu n ñnh h thng lái không trc lái ti v trí gii hn quay vòng ca vành tay lái
CBHD: PGS.TS. NGUYN HU HƯNG HVTH: NGÔ VĂN HP
TS. NGUYN BÁ HI Trang 3
1.6.7.5 Trong quân i 46
1.7 Gii thiu phn mm LabVIEW 46
1.7.1 LabVIEW là gì? 46
1.7.2 Thut toán iu khi'n ng c DC 50
1.7.2.1 Phng pháp iu khi'n vn tc ng c DC 50
1.7.2.2 Thut toán iu khi'n vn tc 52
1.7.3 Thut toán PID và ng d$ng vào iu khi'n ng c DC 53
1.7.3.1 Khái nim thut toán PID 53
1.7.3.2 Bn ch!t toán hc ca thut toán PID 54
1.7.3.3 Thc hành iu khi'n PID cho ng c 57
1.7.3.4 Các lu ý khi thit k b iu khi'n PID 58
1.7.3.5 iu khi'n v trí ng c DC b/ng thut toán PID 58
1.7.3.6 iu khi'n v trí ng c DC b/ng khâu P 59
1.7.3.7 iu khi'n v trí ng c DC b/ng khâu PI 61
1.7.3.8 iu khi'n v trí ng c DC b/ng khâu PID 62
CHƯƠNG 2 THUT TOÁN TÁI TO CM GIÁC LÁI 64
2.1 Gii thiu h thng lái không tr$c lái (Steer – by – Wire) 64
2.2 2ng d$ng Steer – by – Wire trên ô tô 66
2.2.1 H thng Steer – by – Wire là gì? 66
2.2.2 S phát tri'n ca h thng Steer – by – Wire 67
2.3 H thng lái thng và h thng lái không tr$c lái 68
2.4 Mô hình ng hc ca h thng lái không tr$c lái 69
2.5 C!u trúc iu khi'n h thng SBW 70
2.6 Mô men vô lng và cm giác lái 71
2.7 Theo dõi góc bánh xe 74
2.8 Mô men phn hi h thng bánh xe 76
2.9 Thut toán iu khi'n h thng SBW 78
2.9.1 iu khi'n ng c vô lng 78
2.9.2 iu khi'n ng c bánh xe 79
Nghiên cu n ñnh h thng lái không trc lái ti v trí gii hn quay vòng ca vành tay lái
CBHD: PGS.TS. NGUYN HU HƯNG HVTH: NGÔ VĂN HP
TS. NGUYN BÁ HI Trang 4
2.10 Các phng pháp tái to cm giác lái 80
2.10.1 Phng pháp da trên mô hình ng lc hc 81
2.10.2 Phng pháp da trên bn mô men cm giác lái 82
2.10.3 Phng pháp da vào cm bin mô men 85
2.10.4 Phng pháp da trên dòng tín hiu o 87
2.10.4.1 T#ng quan v phng pháp o 87
2.10.4.2 S tái to cm giác lái 89
2.10.4.3 iu khi'n t do 90
2.10.4.4 iu khi'n t do 91
CHƯƠNG 3 ð XUT THUT TOÁN N ðNH VÀNH TAY LÁI TI V
TRÍ GII HN QUAY VÒNG 92
3.1 S iu khi'n hai chiu b/ng phng pháp b ng 92
3.1.1 Các nh ngh,a 92
3.1.2 B quan sát b ng (PO: Passivity Observer) 93
3.1.3 B iu khi'n b ng (PC: Passivity Controller) 96
3.2 Lý thuyt mng (Network Theory) 98
3.2.1 H thng i din 98
3.2.2 Các h thng tng t 100
3.3 Mt s v!n ã gii quyt và kt qu t c 102
3.3.1 Thông tin phn hi thc t 102
3.3.2 iu khi'n t do 103
3.4 xu!t thut toán #n nh vành tay lái 104
CHƯƠNG 4 THIT K MÔ HÌNH VÀ LP TRÌNH THUT TOÁN 106
4.1 Phn c khí mô hình h thng SBW 106
4.1.1 Bn v+ thit k mô hình vô lng 106
4.1.2 Mô hình tht h thng SBW 107
4.2 Phn in mô hình h thng SBW 109
4.2.1 Mch in iu khi'n mô hình vô lng 109
4.2.2 Cm bin dòng ACS712 109
Nghiên cu n ñnh h thng lái không trc lái ti v trí gii hn quay vòng ca vành tay lái
CBHD: PGS.TS. NGUYN HU HƯNG HVTH: NGÔ VĂN HP
TS. NGUYN BÁ HI Trang 5
4.3 Gii thiu Card LabVIEW 9090 111
4.4 Lp trình tái to cm giác lái và #n nh vô lng ti v trí gii hn quay vòng114
4.4.1 Giao din lp trình và iu khi'n cm giác lái 114
4.4.1.1 Giao din iu khi'n 114
4.4.1.2 Giao din lp trình cm giác lái 115
4.4.2 Giao din lp trình #n nh vô lng ti v trí gii hn quay vòng 117
4.4.2.1 Giao din iu khi'n 117
4.4.2.2 Giao din lp trình thut toán #n nh vô lng 120
4.5 Thí nghim 121
4.5.1 Các thông s mô phng 121
4.5.2 Ví d$ mô phng 121
4.5.3 Thí nghim 124
CHƯƠNG 5 KT LUN VÀ HƯNG PHÁT TRIN 127
5.1 Kt lun 127
5.2 Hng phát tri'n 128
TÀI LIU THAM KHO 129
PH LC 1
Các bài báo gi ng tp chí khoa hc công ngh GTVT
1 - Nghiên cu các thut toán tái to cm giác xúc giác lái trên vô lng ô tô
2 - Nghiên cu #n nh vô lng trong h thng lái không tr$c lái
PH LC 2
Bng v+ thit k mô hình h thng lái không tr$c lái
Nghiên cu n ñnh h thng lái không trc lái ti v trí gii hn quay vòng ca vành tay lái
CBHD: PGS.TS. NGUYN HU HƯNG HVTH: NGÔ VĂN HP
TS. NGUYN BÁ HI Trang 6
PHN I
DN NHP
1.1 Tng quan chung v lĩnh v c nghiên c!u
Ngày nay công ngh thông tin và k* thut phn mm phát tri'n mnh m+. Nh)ng
thành tu mi trong l,nh vc ã giúp cho ô tô ngày càng tr nên thông minh hn.
Trong ó Steer – By – Wire (SBW) là công ngh iu khi'n in t0 ng d$ng trên ô
tô ã và ang c quan tâm. Hin nay Steer – By – Wire ang là xu hng ca ô
tô tng lai vì chúng có nhiu u i'm so vi các h thng lái truyn thng. Ví d$:
i vi h thng ga, nh chúng ta ã bit trong h thng ga truyn thng thì ngi
lái tác ng lên bàn p ga thông qua dây cáp ' dn ng bm ga. Còn ngày nay
vi s phát tri'n ca công ngh Steer – By – Wire thì iu khi'n ga b/ng in t0
(Throttle – By – Wire) s+ thay th các liên kt c khí b/ng các cm bin và bm ga
s+ c iu khi'n bi mt ng c in thông qua b iu khi'n b/ng in (ECU).
iu này cho phép loi b dây cáp ni chân ga ti bm ga. Tng t nh vy, i
vi h thng lái, trong h thng lái thng thì ngi lái tác ng vào vô lng mt
góc lái nh!t nh, góc lái này c truyn qua tr$c lái ti c c!u lái (ví d$: c c!u
thanh rng – bánh rng) ri làm xoay các bánh xe. Còn bây gi i vi h thng lái
không tr$c lái (Steer – By –Wire) thì ngi lái xoay vô lng ri nh các cm bin
phát hin góc quay ca vô lng, sau ó cm bin gi tín hiu n b iu khi'n
b/ng in (ECU), ECU s+ iu khi'n ng c in xoay bánh xe chuy'n ng theo
góc quay ca vô lng. iu này cho phép các k* s thit k b i tr$c lái ã to mt
không gian rng và linh hot trong vic b trí các h thng và c c!u trên xe [2]. Do
không còn tr$c lái trong h thng lái Steer – By – Wire nên ngi lái m!t cm giác
lái. iu này gây m!t an toàn khi iu khi'n xe [2]. Vì vy, trong h thng lái
không tr$c lái thì vô lng c l%p t ng c in ' to cm giác lái. Và thut
toán tái to cm giác lái xác thc cho Steer – By –Wire là mt trong nh)ng hng
nghiên cu mi ang c nhiu nhà khoa hc và phòng thí nghim quan tâm.
Nghiên cu n ñnh h thng lái không trc lái ti v trí gii hn quay vòng ca vành tay lái
CBHD: PGS.TS. NGUYN HU HƯNG HVTH: NGÔ VĂN HP
TS. NGUYN BÁ HI Trang 7
H thng lái không tr$c lái (SBW) có nhiu u i'm nh: làm cho không gian
cabin rng hn, t do trong thit k ni th!t, không có s rò r, du, ít xy ra tai
nn… Bên cnh nh)ng u i'm ó SBW c-ng có nh)ng nh c i'm và khó khn
nh: thiu cm giác lái thc t, vì cm giác này là mt tp h p nh)ng nh hng tác
ng t mt ng, ma sát gi)a các khp c khí ca h thng lái trc ây c
truyn n ngi lái xe thông qua tr$c lái. Tuy nhiên, vic g& b tr$c lái trong Steer
– By – Wire ã to nên s m!t cm giác lái. S m!t cm giác này dn n m!t an
toàn khi iu khi'n xe. Tuy nhiên, ' hin thc hóa c SBW cho ô tô hin i thì
phi to c cm giác lái xác thc, cm giác lái này ging nh cm giác lái trong
h thng lái thông thng, nh/m giúp ngi lái không b b!t ng và không khó
khn khi iu khi'n. ' tái to c cm giác lái thc t thì có nhiu phng pháp
tham kho trong các bài báo[2, 3, 6].
Nhìn chung, các nhà khoa hc ã kh3ng nh ' to ra c cm giác lái xác
thc là mt iu r!t khó khn. Khi thí nghim SBW trong phòng thí nghim, hoc
khi ch to các mô hình ca h thng lái thì có yêu cu r!t cao nh: vi iu khi'n
phi có công su!t ln, hoc phi b chi phí %t cho các cm bin lc, v.v…thông
tin chi tit iu này có th' xem trong [3], [5], [6]v.v. Gn ây, Jee – Hwan Ryu và
Ba Hai – Nguyen ã xu!t mt gii pháp mi vi giá thành th!p [6] là: tái to cm
giác lái da trên dòng o c t các IC dòng giá r4. Tuy nhiên, qua kt qu thc
nghim trong sut 5 nm nghiên cu và thí nghim trên mô hình thc, phng pháp
o dòng còn mt v!n t ra cn gii quyt hoàn thin phng pháp trên là: S
m!t #n nh ca h thng lái không tr$c lái (SBW) ti v trí gii hn quay vòng ca
vành tay lái. Vì vy, tôi ã chn tài “Nghiên cu n ñnh h thng lái không trc
lái ti v trí gii hn quay vòng ca vành tay lái” ' thc hin tài cao hc.
1.2 Các nghiên c!u ngoài và trong nư#c
1.2.1 Nghiên c!u ngoài nu#c
5 nc ngoài ã có các nghiên cu liên quan iu khi'n t xa cho các h thng
trên ô tô, trong ó có th' k' n nh:
Nghiên cu n ñnh h thng lái không trc lái ti v trí gii hn quay vòng ca vành tay lái
CBHD: PGS.TS. NGUYN HU HƯNG HVTH: NGÔ VĂN HP
TS. NGUYN BÁ HI Trang 8
- 6789 “ðiu khin h thng lái b"ng dây trên ô tô”6:;6<9=9>6<;? [7] 796@96
>A@6BCD6E>7FG>;79?>;H62006 ã nghiên cu kt c!u chung ca6:I:6@67@>A6HI96J/>A6
KLM6N866G;6O@>A6O@IO6P@%:6O@$:6H96@67@>A6HI96không tr$c lái6KLM6J/>A6:I:@6
7@976P67@QR6R76>A6:69S6P@9'>6:6:!S6HI96JI>@6=F. tài này ã nA@9Q>6:S6
:I:@67@:6>A6J6JI>@6=F6N86@>A69S6P@9'>, cI:6MS676>@6@>A6:R6A9I:6HI9
gmT6N>67:U69S6P9>6R76>AU6>A6H:6@:6:;6=F, 9S6P@9'>6@96N6N67GV6
A9);6:;6NW6H>A6P@96>A969S6P@9'>67@676K?67;M6HI9X6Y@96NW6H>A667G>A67@I9676
K?67@Z6R76RW-RF>6:@6>A6[+6@96N6NW6H>A6N6N67GV67GS>A67LR6 :6[9>@6G;6N86
P76\S6H86:6:!S69S6P@9'>6JI>@6=F6:->A6 :67G6N6N67GV67GS>A67LR. ng thi
tài c-ng ã nA@9Q>6:S67]6[67GSM>67@;M6#96O@$67@S:6N8?6N>67:6=FX6Y@96N>67:6
:8>A6H>67@Z67]6[67GSM>6HI96:8>A67>A6R6J?6P@6>>A6IO6>A6>@;>@6P@9667:6
6:;?. tài này còn a ra c các k76\S6[?6[I>@6A9);6=F6IO6K$>A6@67@>A6HI96
J/>A6KLM6N86@67@>A6HI967@>A.
- 6789 “Nghiên cu to c,m giác lái trên h thng lái b"ng dây ging như lái
tr/ l0c”:;6 ^9GP6 _KF>7@;HU6 `9HR;>6 aS>7FU6 bF9>c-^9F7FG6 bF97cFG6 N86 d@G9[7?O@6
D9:PFG667GS>A67LR6P@W>A6A9;>6N-67G$6:, 2002 ã t@976P6 c @67@>A69S6
P@9'>6Bae6:f6:@:6>>A6A9>A6>@6@67@>A6lái 7@>A. 67896>8M c-ng6g67GZ>@6
J8M6N67]6[67GSM>67G?>A6@67@>A6HI96J/>A6KLMU6[6#>6>@6@67@>A6HI96N86A9;?6
K9>6h;O79:[69S6P@9'>6O@>6@967@W>A679>6R76>A. ng thi trong tài c-ng
ã s?6[I>@6:I:6@67@>A67G 6H:6J/>A69>6N867@M6H:U676f66G;6O@>A6O@IO6IO6
K$>A67GQ>6@67@>A6Bae. `6ó các 7I:6A96c-ng g66=S!76:I:6O@>A6O@IO69S6
P@9'>6O@>6@967@W>A679>6:R6A9I:6=h:6A9I:67@W>A6\S;6:6:!S69S6P@9'>6:#>A6:@6
N86:#>A6>W.
- tài “Fusion of Redundant, Informationin Brake-By-Wire Systems Using a
Fuzzy Voter” do Reza Hoseinnezhad Alirezabab-hadiashar ã xu!t thut toán
thông minh Fuzzy ' d oán kh nng h hng ca các cm bin trong h thng
phanh gián tip. Trong tài này tác gi ã gii thiu mt phng pháp mi v s
h p nh!t thông tin cm giác kh nng ch1n oán các h hng trong h thng tp trung
trên h thng phanh gián tip. Áp d$ng phng pháp h p nh!t các d) liu h hng
Nghiên cu n ñnh h thng lái không trc lái ti v trí gii hn quay vòng ca vành tay lái
CBHD: PGS.TS. NGUYN HU HƯNG HVTH: NGÔ VĂN HP
TS. NGUYN BÁ HI Trang 9
bi hai cm bin lc và mt cm bin chuy'n ng trong h thng phanh gián tip
bàn p phanh. ng thi tác gi c-ng ã xu!t phng pháp phát hin li.
- tài “Program-level Soft Error Derating in a Brake-by-Wire System” do
Daniel Skarin và Johan Karlsson công b ã nêu nh)ng gii pháp ánh giá li ca
h thng phanh gián tip. Bài báo này c-ng a ra các gii pháp ánh giá li trong
các h thng xe. Hin ti h thng in t0 ôtô c s0 d$ng ' h tr các h thng
nh: h thng chng hãm cng phanh (ABS), h thng #n nh lái b/ng in t0
(ESP), iu khi'n ga t ng (ACC). Trong tng lai h thng in t0 s+ nâng cao
tính an toàn ca các h thng nh: gim thi'u s va chm, phanh gián tip, lái t
xa…
- Trong 6 789 “To c,m giác lái xác th0c d0a trên c,m bi1n dòng” ca TS.
Nguy(n Bá H96–6i9I?6[6jFF6bk;>6lMS [6], các tác gi ã nA@9Q>6:S6v67?6:R6
A9I:6HI96J/>A6O@>A6O@IO6?6Km>A6N86[?6[I>@6N96:I:6O@>A6O@IO67?6:R6A9I:6
P@I:. Các6A96g66=S!76G;6:I:6:W>A67@:6O@>6@96:R6A9I:6HQ>6>A969S6P@9'>.
67896ã6@9'>67@6P76\S67@:6>A@9R6:@?6N9:67?6:R6A9I:6HI96J;?6AR6:I:66
7@ nh: IO6>A6Af:6HI96N86Af:6quay JI>@6=FU6P@W>A679O6=h:6R76>A và6:f679O6
=h:6R76>AU6>@6@>A6:;6RW-RF>67G 6H: lái…
1.2.2 Nghiên c!u trong nu#c
Trong nc ã b%t u có các nghiên cu liên quan iu khi'n t xa dng mô
hình thc nghim mc tài Lun vn thc s, và lun vn tt nghip i hc sau:
- Ths. Lê Thanh Phong và TS. Nguy(n Bá Hi ã hoàn thành tài “ðiu khin
xe ba bánh t2 xa có ph,n hi c,m giác lái” trong tài ã cung c!p cm giác lái
thông qua vô lng nhng cm giác lái còn cha xác thc.
-6nS>6N>67@:6[,6oNghiên cu và ch1 to h thng lái không trc láip6:;6`G>6
q>6n 9U696b:6i`q`6b86r9- C S62 ã th:6@9>6 :6N9:69S6P@9'>6N67GV6
@67@>A6HI96J/>A6KLM. tài còn hn ch6H86N9:67?6:R6A9I:6HI96N86I>@6A9I6P76
\S6:@;6@?8>67@9>.
- 6I>6776>A@9O “Nghiên cu thi1t k1 giao din haptics ñiu khin xe ôtô t2 xa
qua mng wifi”6 :;6 rASM(>6 `@8>@6 `SMQ>6 N86 nQ6 `@9>6 `>@ (96 b:6 BsY`6
Nghiên cu n ñnh h thng lái không trc lái ti v trí gii hn quay vòng ca vành tay lái
CBHD: PGS.TS. NGUYN HU HƯNG HVTH: NGÔ VĂN HP
TS. NGUYN BÁ HI Trang 10
TP.HCM 2011) ã RW676:I:@67@:67?6:R6A9I:6HI967@W>A6\S;69S6P@9'>6=F676=;,
nA@9Q>6:S67@S767?I>6sE^69S6P@9'>6:R6A9I:6HI96:@?6A9;?6K9>6haptics và t@:6
@9>6O@>A6O@IO67GSM>6>@>6K)6H9S67@W>A6\S;6R>A6>96J. Nhng hn ch ca
67896H86:@;67?6G;6:R6A9I: lái6=I:67@:6N86cha 9S6P@9'>67@W>A6\S;6các6R>A6
P@I: c.
- 6I>6776 >A@9O “Nghiên cu ,nh hư=ng ca c,m giác xúc giác trong ñiu
khin ô tô” ca Dip Vn Hiu và Hoàng Vn Tng (HSPKT TpHCM, 2012) ã
miêu t c cm giác lái b/ng phng pháp o dòng in, lp trình c s ng
b gi)a mô hình vô lng và mô hình c c!u lái. ng thi c-ng xây dng và iu
khi'n c mô hình o h thng lái 3D. Nhng trong tài còn có hn ch là cha
gii quyt c s #n nh vô lng khi hi v v trí ban u sau khi quay vòng.
- Lun vn thc s, “Nghiên cu và phát trin h thng chuyn s gián ti1p phc
v ñiu khin ô tô t2 xa” ca Nguy(n Thanh Minh (HSPKT TpHCM, 2012).
tài ã thit k c h thng ga gián tip t xa thông qua mng 3G và ng d$ng mô
hình xe ' iu khi'n ga in t0 gián tip nh/m ph$c v$ trong phòng thí nghim.
ng thi o c thi gian tr( và thi gian tng tc ca h thng ga iu khi'n
gián tip thông qua mng 3G. Nhng tài còn các mt hn ch là: kt c!u c khí
ca mô hình vn cha t c tính th1m m* cao, cha lp trình c ch d
phòng khi có s c và ch mi ng d$ng trong phòng thí nghim.
- Lun vn thc s, “ Nghiên cu và phát trin h thng ga gián ti1p b"ng ñin t>
phc v ñiu khin ô tô t2 xa” ca Trn Xuân Trình (HSPKT TpHCM, 2012)
c-ng ã thit k và iu khi'n c h thng ga gián tip t xa thông qua mng 3G.
Qua ó ã v+ c th áp ng ca h thng ga gián tip và h thng ga gián tip
t xa. ng thi tài này ã o c thi gian tr( ca h thng ga gián tip t xa
qua thit b 3G. C-ng nh nh)ng tài khác, thì tài này còn nh)ng mt hn ch
là thi gian truyn thông qua mng vn còn b tr( nên không có cm giác iu khi'n
ga nh mong mun, cha lp trình c ch d phòng trong trng h p m!t tín
hiu iu khi'n hay b nhi(u sóng và cha có an toàn cao.
Nghiên cu n ñnh h thng lái không trc lái ti v trí gii hn quay vòng ca vành tay lái
CBHD: PGS.TS. NGUYN HU HƯNG HVTH: NGÔ VĂN HP
TS. NGUYN BÁ HI Trang 11
- Lun vn thc s, “Nghiên cu và phát trin h thng lái không trc lái phc v
ñiu khin xe quân s0 t2 xa” ca Nguy(n Nh Xuân Phúc (HSPKT TpHCM,
2012) ã thit k và iu khi'n c h thng lái SBW cho xe quân s qua mng
wifi. ng thi tài ã tái to c cm giác lái xác thc trên vô lng, xác nh
c s áp ng ca vô lng và c c!u lái thông qua iu khi'n t xa. Trong tài
này tác gi c-ng ã o c thi gian tr( ca vic iu khi'n h thng lái SBW t
xa thông qua sóng wifi và ánh giá c kt qu thc nghim khi iu khi'n h
thng lái SBW trên xe thc.
1.3 M$c ñích c&a ñ tài
- M$c ích tài là nghiên cu tính n ñnh ca h thng lái không trc lái ti
v trí gii hn quay vòng ca vành tay lái và ñ xu?t nh@ng gi,i pháp to c,m
giác lái ging h thng lái thưAng, giúp ngi iu khi'n c thun l i và an
toàn khi lái xe.
- Trong tài ã s0 d$ng lý thuyt v cm giác lái ca ngi lái và vit chng
trình tái to cm giác lái cho h thng lái không tr$c lái, kt h p mô hình h thng
lái không tr$c lái ' thí nghim s #n nh h thng lái không tr$c lái.
1.4 Nhim v$ và gi#i hn c&a ñ tài
- Nghiên cu s+ thc hin trên mô hình h thng lái không tr$c lái, t ó thí
nghim s #n nh ca h thng lái không tr$c lái ti v trí gii hn quay vòng vành
tay lái.
- S+ s0 d$ng phn mm LabVIEW ' mô phng, kho sát c tính ca h
thng lái thng, sau ó tin hành nghiên cu h thng lái không tr$c lái ' thí
nghim s #n nh h thng lái SBW ti v trí gii hn quay vòng ca vành tay
lái.
- Thit k mô hình vô lng h thng lái không tr$c lái.
Nghiên cu n ñnh h thng lái không trc lái ti v trí gii hn quay vòng ca vành tay lái
CBHD: PGS.TS. NGUYN HU HƯNG HVTH: NGÔ VĂN HP
TS. NGUYN BÁ HI Trang 12
1.5 Phương pháp nghiên c!u
Phng pháp nghiên cu là:
- Nghiên cu c s lý thuyt v SBW và các v!n v #n nh.
- Nghiên cu phng pháp #n nh PO PC.
- Áp d$ng phng pháp #n nh PO PC vào h thng lái không tr$c lái (SBW) ti
v trí gii hn quay vòng ca vành tay lái
- Phân tích d) liu t các công trình nghiên cu trong và ngoài nc.
- Kho sát c tính ca h thng lái thng, tin hành nghiên cu h thng lái
không tr$c lái.
- Thí nghim và ánh giá kt qu thc nghim.
- Hiu chnh sau thc nghim ' tìm c các yu t cn thit và quan trng,
nh/m tái to cm giác lái xác thc và #n nh h thng lái không tr$c lái ti v trí
gii hn quay vòng ca vành tay lái.
Nghiên cu n ñnh h thng lái không trc lái ti v trí gii hn quay vòng ca vành tay lái
CBHD: PGS.TS. NGUYN HU HƯNG HVTH: NGÔ VĂN HP
TS. NGUYN BÁ HI Trang 13
PHN II: NI DUNG
CHƯƠNG I: CƠ S LÝ THUYT
1.1 L(ch s) h th*ng lái
5 thu s khai h thng lái ca ô tô là s kt ni thun túy ca các chi tit c khí
ngi lái xoay vô lng và thông qua các cp bánh rng n khp, tr$c vít con
ln…và n các òn liên kt tác ng lên bánh trc ' thay #i hng chuy'n
ng ca xe. Trong ó có ba h thng c khí c bn ó là: h thng lái, h thng
phanh và h treo c bi'u di(n trong hình 1.1.
Hình 1.1: H thng lái trên ô tô ñBu tiên ca Karl Benz năm 1885
Sau ó, cùng vi s phát tri'n thì h thng lái c trang b thêm b phn tr lc
b/ng thy lc nh bm tr lc lái c dn ng b/ng truyn ng ai (dây curoa)
t ng c, iu này làm gim công su!t ca ng c và tiêu tn thêm nng l ng.
Tuy nhiên cho n ngày nay h thng lái này vn c duy trì nh m bo c hai
tiêu chí: bám ng tt và thun tin.
Nghiên cu n ñnh h thng lái không trc lái ti v trí gii hn quay vòng ca vành tay lái
CBHD: PGS.TS. NGUYN HU HƯNG HVTH: NGÔ VĂN HP
TS. NGUYN BÁ HI Trang 14
Hình 1.2: C?u to h thng lái ph bi1n hin nay
Hình 1.3: H thng lái ñiu khin b"ng dây (Drive By Wire) ca xe Nissan
Trong khi ó, h thng lái dn ng b/ng dây (Drive By Wire) nh hình 1.3
c trang b trên mt s mu xe, mc dù là h thng lái in t0 nhng vn s0 d$ng
thc lái nh trên các h thng lái hin nay, tuy nhiên thay vì s0 d$ng bm tr lc
nh hin nay mà h thng s0 d$ng mt b iu khi'n in t0 ECU ' iu khi'n
dòng thy lc xung thc lái cùng vi b phn o góc lái, bên cnh ó h thng s0
d$ng mt ly h p dùng ' kt ni trc tip t vô-lng xung thc lái trong trng
h p kh1n c!p. Ngoài ra trên h thng lái này còn s0 d$ng mt camera ' giám sát
hng dch chuy'n ca xe và có th' tác ng lên thc lái ' chuy'n hng bánh
xe khi cn thit.
Bình cha
du
Bm du
Thước lái
Nghiên cu n ñnh h thng lái không trc lái ti v trí gii hn quay vòng ca vành tay lái
CBHD: PGS.TS. NGUYN HU HƯNG HVTH: NGÔ VĂN HP
TS. NGUYN BÁ HI Trang 15
1.2 Tng quan h th*ng lái trên ô tô
1.2.1 Công d$ng c&a h th*ng lái
H thng lái ca ô tô dùng ' thay #i hng chuy'n ng hoc gi) cho ô tô
chuy'n ng theo mt qu* o xác nh nào ó. H thng cho phép ngi lái xe
iu khi'n hng i ca xe b/ng cách xoay vô lng thông qua c c!u lái tác ng
n các bánh dn hng.
1.2.2 Yêu c+u c&a h th*ng lái
- m bo tính nng vn hành cao ca ô tô, có ngh,a là kh nng quay vòng
nhanh và ngt trong mt thi gian r!t ng%n trên mt din tích r!t bé.
- Lc tác ng lên vành lái nh., vành lái n/m v trí tin l i i vi ngi lái.
- m bo ng lc hc quay vòng ' các bánh xe không b tr t lch khi
quay vòng.
- H thng tr lc phi chính xác, tính ch!t tùy ng m bo phi h p cht ch+
gi)a s tác ng ca h thng lái và s quay vòng ca bánh xe dn hng.
- C c!u lái phi c t phn c treo ' kt c!u h thng treo trc không
nh hng n ng hc c c!u lái.
- H thng lái phi b trí sao cho thun tin trong vic bo d&ng và s0a ch)a.
1.2.3 Phân loi h th*ng lái
Tùy theo phng pháp phân loi, h thng lái có th' c chia nh sau:
Theo cách b trí vành lái
- H thng lái vi vành lái b trí bên trái (theo ng chuy'n ng ca ô tô)
c dùng trên ô tô ca các nc có lut i ng bên phi nh Vit Nam và mt
s nc khác.
- H thng lái vi vành tay lái b trí bên phi (theo chiu chuy'n ng ca ô
tô) c dùng trên ô tô ca các nc có lut i ng bên trái nh Anh, Nht,
Th$y i'n…
Nghiên cu n ñnh h thng lái không trc lái ti v trí gii hn quay vòng ca vành tay lái
CBHD: PGS.TS. NGUYN HU HƯNG HVTH: NGÔ VĂN HP
TS. NGUYN BÁ HI Trang 16
Theo s lưng cu dn hưng
- H thng lái vi các bánh dn hng cu trc;
- H thng lái vi các bánh dn hng cu sau;
- H thng lái vi các bánh dn hng t!t c các cu.
Theo kt cu ca cơ cu lái
- C c!u lái tr$c vít – bánh vít;
- C c!u lái tr$c vít – cung rng;
- C c!u lái tr$c vít – con ln;
- C c!u lái tr$c vít cht quay;
- C c!u lái loi liên h p (gm tr$c vít, êcu, cung rng);
- C c!u lái loi bánh rng tr$ - thanh rng.
Theo kt cu và nguyên lý làm vic ca b cưng ñ hóa
- H thng lái có cng hóa thy lc;
- H thng lái có cng hóa khí nén;
- H thng lái có cng hóa liên h p.
1.2.4 Các góc ñ,t bánh xe
1.2.4.1 Góc camber
ây là góc nghiêng ngang ca bánh xe dn hng khi nhìn t phía trc ca xe.
θ
a
: là góc Camber. Góc này c to bi ng tâm ca bánh xe và ng th3ng
vuông góc vi mt ng.
Tác d$ng ca camber dng:
- Gim ti theo phng th3ng ng.
- Ngn cn s t$t bánh xe.
- Ngn cn camber âm ngoài ý mun do khi ch!t ti y trên xe.
