Nghiên cứu thiết kế chế tạo mô hình hệ thống lái đa hướng, Nguyễn Phụ Thượng Lưu

1. o
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG
LÁI ĐA HƯỚNG
Ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô
Giảng viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Phụ Thượng Lưu
Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp:
Trần Trung Kiên 1711251063 17DOTB2
Trần Lê Công 1711250690 17DOTB2
Nguyễn Trọng Hiếu 1711250711 17DOTB2
TP. Hồ Chí Minh, 09/ 2021

2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG
LÁI ĐA HƯỚNG
Ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô
Giảng viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Phụ Thượng Lưu
Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp:
Trần Trung Kiên 1711251063 17DOTB2
Trần Lê Công 1711250690 17DOTB2
Nguyễn Trọng Hiếu 1711250711 17DOTB2
TP. Hồ Chí Minh, 09/ 2021

7. i
LỜI CAM ĐOAN
Nhóm chúng em xin cam đoan đồ án tốt nghiệp “Nghiên cứu thiết kế chế tạo mô hình hệ
thống lái đa hướng” là công trình nghiên cứu của nhóm em cùng với sự hướng dẫn của
Thầy TS. Nguyễn Phụ Thượng Lưu. Các số liệu, hình ảnh, thông tin trong đồ án đều
trung thực do nhóm em tìm hiểu, tham khảo từ nhiều nguồn tư liệu. Đồ án này không
sao chép từ các đồ án trước.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 8 năm 2021
(Ký tên và ghi rõ họ tên)

8. ii
LỜI CẢM ƠN
Được sự phân công của Viện Kỹ thuật HUTECH Trường Đại học Công nghệ Thành phố
Hồ Chí Minh, cùng với sự đồng ý của giảng viên hướng dẫn TS. Nguyễn Phụ Thượng
Lưu, nhóm chúng em đã thực hiện đồ án với đề tài “Nghiên cứu thiết kế chế tạo mô hình
hệ thống lái đa hướng”.
Nhóm em xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô đã tận tình hướng dẫn, giảng dạy chúng
em trong suốt quá trình học tập ở Trường Đại học Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh.
Đặc biệt nhóm em xin chân thành cảm ơn đến thầy TS. Nguyễn Phụ Thượng Lưu đã tận
tình hướng dẫn, chỉ bảo chúng em trong suốt quá trình làm đồ án.
Trong quá trình làm đồ án, do còn nhiều hạn chế trong kinh nghiệm và kiến thức, thời
gian thực hiện có hạn nên sai sót là không thể tránh khỏi nên nhóm chúng em rất mong
sẽ nhận được sự đóng góp ý kiến của các Thầy Cô. Sau cùng, nhóm chúng em xin kính
chúc quý Thầy Cô dồi dào sức khoẻ, giữ vững niềm tin để tiếp tục thực hiện sứ mệnh
truyền đạt tri thức cho các thế hệ mai sau.
Em xin chân thành cảm ơn!
Tp.Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2021
Nhóm sinh viên thực hiện

9. iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN..........................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN ..............................................................................................................ii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .............................................................................vi
DANH MỤC CÁC HÌNH ..........................................................................................vii
DANH MỤC CÁC BẢNG ..........................................................................................xi
Chương 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI .................................................................................1
1.1 Tính cấp thiết của đề tài .........................................................................................1
1.2 Tình hình nghiên cứu..............................................................................................1
1.2.1 Tình hình nghiên cứu trong nước.........................................................................1
1.2.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước.........................................................................2
1.3 Mục đính nghiên cứu .............................................................................................2
1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu..............................................................................................3
1.5 Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................3
1.6. Các kết quả đạt được của đề tài..............................................................................3
1.7 Kết cấu của đồ án tốt nghiệp...................................................................................4
1.8 Tổng quan giải pháp ...............................................................................................4
Chương 2: HỆ THỐNG LÁI BỐN BÁNH DẪN HƯỚNG...........................................6
2.1 Hệ thống lái 4 bánh xe dẫn hướng..........................................................................6
2.2 Lịch sử hình thành ..................................................................................................7
2.3 Hệ thống lái bốn bánh điều khiển bằng cơ khí ......................................................12
2.4 Hệ thống lái bốn bánh điều khiển bằng thủy lực...................................................15

10. iv
2.5 Hệ thống lái bốn bánh điều khiển bằng điện tử ....................................................17
2.5.1 Bộ truyền động trung tâm so với bộ truyền động một bánh...............................19
2.5.2 Cấu tạo chung....................................................................................................21
2.5.2.1 Bộ truyền động phía sau..................................................................................22
2.5.2.2 Cảm biến vị trí góc lái chính phía trước. .........................................................23
2.5.2.3 Bộ điều khiển 4WS.........................................................................................26
2.5.2.4 Nguyên lý hoạt động.......................................................................................28
2.5.2.5 Cảm biến góc lái phía sau ...............................................................................29
2.5.2.6 Cơ cấu lái phía sau..........................................................................................31
2.6 Chế độ hoạt động của hệ thống lái 4WS ...............................................................33
2.7 Ưu điểm và nhược điểm của hệ thống lái bốn bánh dẫn hướng .............................35
2.8 Ảnh hưởng của hệ thống lái bốn bánh đối với động lực học của xe.......................35
2.9 Các chất lượng động học của hệ thống lái bốn bánh..............................................36
2.10 Ảnh hưởng của hệ thống lái tất cả các bánh đối với các điểm đặc biệt của xe
không chuyển động. ...................................................................................................38
2.11 Ảnh hưởng của hệ thống lái tất cả các bánh đối với các điểm đặc biệt của xe
không cố định.............................................................................................................39
2.12 Kết hợp hệ thống lái bánh sau với hệ thống lái ở bánh trước...............................41
Chương 3: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI .............................................45
3.1 Các thông số của hệ thống lái ...............................................................................45
3.1.1 Xác định mômen quay vòng và lực lái lớn nhất .................................................46
3.1.2 Tính động học hình thang lái .............................................................................49

11. v
3.1.3 Động lực học quay vòng của hệ thống lái 4WS..................................................52
3.1.3.1 Hai bánh quay cùng chiều...............................................................................52
3.1.3.2 Hai bánh quay ngược chiều.............................................................................55
Chương 4: QUY TRÌNH THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG..............................................59
4.1 Mô phỏng hệ thống lái bằng phần mềm Solidworks..............................................59
4.1.1 Lịch sử hình thành .............................................................................................59
4.1.2 Giới thiệu phần mềm SolidWorks......................................................................59
4.1.3 Tính năng trên SolidWorks. ...............................................................................59
4.1.4 Thiết kế khung xe ..............................................................................................60
4.1.5 Thiết kế các chi tiết............................................................................................63
4.1.6 Lắp ráp các chi tiết.............................................................................................69
4.1.7 Mô phỏng hệ thống lái bốn bánh........................................................................74
Chương 5: ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ VÀ KẾT LUẬN..................................................76
5.1 Đánh giá kết quả...................................................................................................76
5.1.1: Các kết quả đạt được trong thời gian hoàn thành đồ án.....................................76
5.1.2 Những thuận lợi và khó khăn trong quá trình hoàn thành đề tài..........................76
5.1.2.1 Thuận lợi ........................................................................................................76
5.1.2.2 Khó khăn ........................................................................................................76
5.2 Kết luận................................................................................................................77
Tài liệu tham khảo......................................................................................................78

12. vi
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
4WS (Four – Wheel Steering): Hệ thống lái bốn bánh.
BLDC (Brushless Direct Current): Động cơ DC một chiều không chổi than.
AHK (Active Rear-axle Kinematics): Hệ thống điều khiển lái bốn bánh xe.
VSS (Vehicle Speed Sensor): Cảm biến tốc độ xe.
SWPS (Steering Wheel Postion Sensor): Cảm biến vị trí góc lái phía trước.
BCM (Body Control Module): Hộp điều khiển điện thân xe.
IAS (Integral Active Steering): Hệ thống lái chủ động.
4WAS ( Four Wheel Active Steering): Hệ thống lái chủ động bốn bánh.
PPS (Progressive Power Steering): Hệ thống lái trợ lực thủy lực điều khiển điện tử.
ESP ( Electric Power Steering): Hệ thống lái trợ lực điện.

13. vii
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1: Hệ thống lái bốn bánh dẫn hướng.............................................................6
Hình 2.2: Chiếc Mecerdes-Benz 170VL (W139) sử dụng hệ thống lái bốn bánh .....7
Hình 2.3: Hệ thống lái hoàn toàn bằng cơ của Honda Prelude..................................12
Hình 2.4: Cơ cấu lái bánh sau của Honda Prelude....................................................13
Hình 2.5: Nguyên lý hoạt động của cơ cấu lái bánh sau...........................................13
Hình 2.6: Cấu tạo hệ thống lái 4 bánh dẫn hướng. ...................................................14
Hình 2.7: Cơ cấu lái các bánh xe sau ....................................................................... 14
Hình 2.8: Động học hệ thống lái bánh sau ...............................................................16
Hình 2.9: Bộ truyền động bánh sau của Honda Prelude 1991...................................17
Hình 2.10: Hệ thống lái bánh sau Nissan .................................................................18
Hình 2.11: Bố trí bộ truyền động lái ở trục sau của BMW 5 (BMW 1991/2008)......19
Hình 2.12: Thiết bị truyền dộng một bánh của ZFLemförder...................................20
Hình 2.13: Cấu tạo hệ thống 4WS điều khiển điện tử ...........................................21
Hình 2.14: Cơ cấu lái phía sau.................................................................................22
Hình 2.15: Vị trí cảm biến góc lái phía trước...........................................................23
Hình 2.16: Cảm biến góc lái phía trước ...................................................................24
Hình 2.17: Sơ đồ mạch điện cảm biến góc lái phía trước giao tiếp BCM và bộ điều khiển
4WS ........................................................................................................................25

14. viii
Hình 2.18: Bộ điều khiển 4WS ............................................................................26
Hình 2.19: Sơ đồ mạch nguồn 4WS.........................................................................26
Hình 2.20: Sơ đồ mạch điện công tắc lựa chọn chế độ lái ........................................27
Hình 2.21: Hộp điều khiển 4WS phân tích thông tin cảm biến đầu vào, tính toán góc
lái phía sau cần thiết và vận hành động cơ cơ cấu lái sau để cung cấp góc lái phía sau
thích hợp .................................................................................................................28
Hình 2.22: Cảm biến vị trí bánh sau.........................................................................29
Hình 2.23: Cảm biến đầu vào vị trí bánh sau đến mô đun điều khiển tay lái phía
sau...........................................................................................................................30
Hình 2.24: Khớp cầu và cam lái...............................................................................31
Hình 2.25: Cơ cấu lái phía sau.................................................................................32
Hình 2.26: Cơ cấu lái 4WS và động cơ....................................................................32
Hình 2.27: Hệ thống lái phía sau..............................................................................33
Hình 2.28: Hai bánh ngược chiều. .....................................................................33
Hình 2.29: Hai bánh cùng chiều...............................................................................34
Hình 2.30: Đánh lái hướng ngược lại: 𝑘𝑝< 0, lái hướng song song: 𝑘𝑝 > 0 .............36
Hình 2.31: Sự thay đổi của vòng cua và sự thay đổi ảo của chiều dài cơ sở. ............37
Hình 2.32: Thay đổi góc trượt bên của xe có hệ thống lái tất cả các bánh
(phạm vi gia tốc từ giữa đến cao hơn).....................................................................38

15. ix
Hình 2.33: Phản ứng của xe đối với góc lái cố định, bên trái 𝑘𝑝> 0,
bên phải 𝑘𝑝< 0.........................................................................................................39
Hình 2.34: Mô phỏng chuyển động theo ISO (kp > 0), hệ thống lái tất cả các bánh
màu xanh, hệ thống lái thông thường màu vàng......................................................40
Hình 2.35: Hệ thống lái chủ động trên BMW 5 (2010). ...........................................41
Hình 2.36: Tính trung lập tĩnh tại của hệ thống lái chủ động tích hợp......................42
Hình 2.37: Hệ thống lái chủ động trên BMW 750i...................................................43
Hình 3.1: Đặc điểm lực ngang tác dụng lên bánh xe khi quay vòng .........................46
Hình 3.2: Quan hệ giữa góc quay của các bánh xe dẫn hướng..................................49
Hình 3.3: Sơ đồ hình thang lái khi xe đi thẳng.........................................................50
Hình 3.4: Sơ đồ hình thang lái khi xe quay vòng .....................................................51
Hình 3.5: Mô phỏng xe quay vòng hai bánh quay cùng chiều..................................52
Hình 3.6: Mô hình thông số khi xe quay vòng hai bánh quay cùng chiều.................53
Hình 3.7: Mô phỏng xe quay vòng hai bánh quay ngược chiều................................55
Hình 3.8: Mô hình thông số khi xe quay vòng hai bánh quay ngược chiều...............56
Hình 4.1: New SolidWorks Document. ...................................................................60
Hình 4.2: Bảng Sheet Format/Size...........................................................................61
Hình 4.3: Corner Rectangle. ....................................................................................61
Hình 4.4: Kích thước tiêu chuẩn của khung tên. ......................................................62
Hình 4.5: In bản vẽ..................................................................................................62

16. x
Hình 4.6: Bản vẽ khung xe ......................................................................................63
Hình 4.7: Bản vẽ chi tiết cùm moay-ơ. ....................................................................64
Hình 4.8: Bản vẽ chi tiết thanh răng.........................................................................65
Hình 4.9: Bản vẽ thanh dẫn động.............................................................................66
Hình 4.10: Bản vẽ thanh răng ..................................................................................67
Hình 4.11: Bản vẽ ro-tuyn lái ..................................................................................68
Hình 4.12: Môi trường Assembly ............................................................................69
Hình 4.13: Các mối ghép trong SolidWorks ............................................................70
Hình 4.14: Các chi tiết cần lắp ghép ........................................................................70
Hình 4.15: Lắp cùm moay-ơ vào khung xe ..............................................................71
Hình 4.16: Lắp thanh răng, bánh răng và thanh dẫn dộng lái ...................................72
Hình 4.17: Mô hình hệ thống lái bốn bánh...............................................................73
Hình 4.18: Mô phỏng hai bánh xe ngược chiều........................................................74
Hình 4.19: Mô phỏng hai bánh xe cùng chiều.........................................................75

17. xi
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Tổng quan về hệ thống lái tất cả các bánh xe.........................................8
Bảng 3.1: Các thông số tính toán ..........................................................................45

18. 1
Chương 1:
GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Hiện nay, trên thế giới phần lớn các vụ tai nạn giao thông xảy ra trên ô tô là do hệ thống
lái. Nguyên nhân xảy ra tai nạn là do hiện tượng thừa lái và thiếu lái. Để giảm hiện tượng
trên, các nhà khoa học đã tập trung nghiên cứu và phát triển hệ thống lái bốn bánh (4WS)
cho các hãng xe. Hệ thống sẽ hỗ trợ lái đồng thời cả bốn bánh thay vì hai bánh như bình
thường. Các nghiên cứu về hệ thống lái bốn bánh chỉ mới bắt đầu từ hơn 10 năm trở lại
đây và còn nhiều vấn đề cần nghiên cứu và phát triển. Nghiên cứu về hệ thống lái bốn
bánh đóng vai trò quan trọng trong việc nắm bắt các công nghệ lái tiên tiến trong tương
lai gần. Tại Việt Nam, chưa có nghiên cứu chuyên sâu nào về hệ thống lái bốn bánh. Vì
vậy, đây là một nghiên cứu mới để làm rõ cơ sở lý luận và thực tiễn của hệ thống lái bốn
bánh. Đây là một trong những hệ thống lái hoàn toàn mới tại Việt Nam nên chúng ta cần
phải tiếp cận và làm chủ công nghệ này. Chính vì thế, nhóm chúng em đã tìm hiểu cấu
tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống lái bốn bánh, từ đó chế tạo ra mô hình mô phỏng
để phục vụ cho đồ án tốt nghiệp của mình.
1.2 Tình hình nghiên cứu
1.2.1 Tình hình nghiên cứu trong nước.
Công trình nghiên cứu về hệ thống lái trợ lực thủy lực trên xe thông qua việc nghiên cứu
động học, động lực học và độ bền của các chi tiết hệ thống lái trên xe Mekong do ông
Nguyễn Thanh Quang nghiên cứu vào năm 2001. Đến năm 2004, Mai Khoa cũng nghiên
cứu về tính điều khiển của ô tô tải với hệ thống lái có trợ lực thủy lực. Năm 2010, Nguyễn
Tuấn Anh cũng đã công bố công trình nghiên cứu của mình về điều khiển tối ưu hệ thống
lái tích cực trên ô tô. Vào năm 2015, ông cũng đã công bố nghiên cứu về thiết kế bộ điều

19. 2
khiển PID cho hệ thống lái trợ lực điện ESP. Ông cũng đã nghiên cứu về hệ thống lái
điện vào năm 2008 thông qua đề tài thạc sỹ. Trong nghiên cứu này, tác giả đã xây dựng
mô hình hệ thống lái, thiết kế các giao diện thực hiện điều khiển và quan sát hệ thống,
tác giả đã sử dụng phần mềm LabVIEW để thiết kế giao diện điều khiển cho bộ phận
chấp hành. Đồng thời quan sát tình trạng phản hồi trên vô lăng, đây chỉ mới là nghiên
cứu ban đầu về hệ thống nên các thông số cũng như bộ điều khiển còn chưa được quan
tâm nhiều.
1.2.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước
Ô tô ngày nay được sử dụng ở tốc độ cao, vấn đề an toàn chuyển động ngày càng được
các nhà khoa học của các trung tâm nghiên cứu lớn ở các nước đầu tư nghiên cứu. Đã có
những công trình khoa học được được công bố nhằm hoàn thiện hệ thống lái. Tác giả
Samkr Moham USA đã công bố công trình về loại xe có hệ thống lái ở cả bốn bánh tháng
6 năm 2000. Nhiều nhà khoa học Đức cũng tập trung nghiên cứu về hệ thống điều khiển
cho các loại xe có hệ thống lái bốn bánh. Hãng Mecerdes cũng đã trình diễn xe có hệ
thống lái tự động và trong tương lai sẽ được ứng dụng trên các loại đường thông minh.
Để tăng thêm tính năng điều khiển, tiện nghi cho việc hoàn thiện hệ thống lái, các nhà
nghiên cứu cũng đã đi sâu vào chế tạo các bộ cường hóa tích cực PPS (Progressive Power
Steering) để đảm bảo cảm giác của người lái với mặt đường, tăng tính năng điều khiển
của hệ thống lái khi xe chạy ở tốc độ cao.
1.3Mục đính nghiên cứu
- Hiểu rõ được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống lái trên ô tô nói chung và hệ
thống lái bốn bánh xe (4WS).
- Tìm hiểu các thành phần, phân loại và nguyên lý hoạt động của các bộ phận có trong
hệ thống lái.
- Biết được cách tìm các tài liệu chuyên ngành.

20. 3
- So sánh được ưu và nhược điểm của hệ thống lái hai bánh (2WS) và hệ thống lái bốn
bánh (4WS).
- Xây dựng và hoàn thiện được mô hình về hệ thống lái đa hướng 4WS.
1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu
- Tìm hiểu lịch sử hình thành hệ thống lái.
- Tìm các nguồn tài liệu chuyên ngành ô tô liên quan đến đề tài.
- Tìm hiểu cơ sở lý thuyết và hệ thống lái bốn bánh, hiểu được cấu tạo, nguyên lý của hệ
thống lái bốn bánh .
- Thiết kế tính toán cơ cấu điều khiển lái
- Tính toán, thiết kế hệ thống lái và cơ cấu lái đa hướng
- Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo mô hình hệ thống lái đa hướng.
1.5 Phương pháp nghiên cứu
Để thực hiện đề tài này, nhóm em đã đưa ra các vấn đề và các phương pháp để giải quyết:
- Tìm kiếm tài liệu về hệ thống lái sau.
- Tìm hiểu lịch sử ra đời của hệ thống lái, phân loại hệ thống lái, đánh giá ưu và nhược
điểm của hệ thống lái.
- Tham khảo các tài liệu của các hãng xe, các video liên quan đến đề tài.
- Tham khảo các giáo trình.
1.6. Các kết quả đạt được của đề tài
- Hiểu được nguyên lý hoạt động.
- Hệ thống lái bốn bánh này sẽ làm giảm thiểu các tai nạn xảy ra do hiện tượng thừa lái
và thiếu lái gây ra.

21. 4
1.7 Kết cấu của đồ án tốt nghiệp
Nội dung của đồ án tốt nghiệp bao gồm 5 chương:
Chương 1: Giới thiệu đề tài
Chương 2: Hệ thống lái bốn bánh dẫn hướng
Chương 3: Tính toán và thiết kế hệ thống lái
Chương 4: Quy trình thiết kế và mô phỏng
Chương 5: Đánh giá kết quả và kết luận
1.8 Tổng quan giải pháp
- Trong những năm gần đây, đã có nhiều đề tài, nhiều công trình khoa học nghiên cứu,
tính toán, thiết kế để hoàn thiện hệ thống lái. Các công trình này chủ yếu nghiên cứu về
động học và động lực học của hệ thống lái bốn bánh nhằm tăng tính năng cơ động, hoàn
thiện tính điều khiển của hệ thống lái. Những trung tâm nghiên cứu khoa học công nghệ
lớn ở Mỹ, Tây Âu cũng tập trung nghiên cứu về hệ thống điều khiển cho các loại xe có
hệ thống lái bốn bánh, đó là những công trình nghiên cứu lớn với sự nỗ lực của hàng
trăm nhà khoa học hàng đầu thế giới. Như vậy có thể thấy rằng hệ thống lái bốn bánh
đang được các nhà khoa học hảng đầu thế giới tập trung nghiên cứu các nội dung: Nghiên
cứu động học hệ thống lái thông qua mối tương quan hình học các khâu độc lập, tiếp
theo là họ xác định lực tác dụng lên vành tay lái để tính toán khả năng áp dụng các hệ
thống trợ lực để điều khiển lái, xây dựng các mô hình động học hệ thống lái trong những
giả thiết cơ học để sát với thực tế từ đó nghiên cứu tính năng điều khiển, nghiên cứu các
hệ thống lái điều khiển bằng điện hoặc điện tử.
- Tại Việt Nam, do điều kiện cũng như trình độ về mặt kỹ thuật và công nghệ còn nhiều
hạn chế nên chỉ dừng lại ở vấn đề khai thác, vận hành, kiếm tra, sữa chữa và chưa có
nghiên cứu chuyên sâu nào về hệ thống lái bốn bánh. Vì vậy, đây là nghiên cứu cần thiết
để phát triển công nghệ lái bốn bánh tại Việt Nam, do đó chúng ta cần phải tiếp cận và
làm chủ công nghệ. Với mong muốn nắm bắt được công nghệ lái bốn bánh một cách sâu

22. 5
sắc, tiến tới làm chủ công nghệ và phát triển các công nghệ mới tại Việt Nam, nhóm đã
lựa chọn đề tài “Nghiên cứu thiết kế chế tạo mô hình hệ thống lái đa hướng” để làm đồ
án tốt nghiệp.

23. 6
Chương 2:
HỆ THỐNG LÁI BỐN BÁNH DẪN HƯỚNG
2.1Hệ thống lái 4 bánh xe dẫn hướng.
- Four-wheel steering hay 4WS đều là tên gọi của hệ thống tất cả các bánh xe dẫn hướng.
Hệ thống lái 4 bánh là hệ thống lái cho phép tác động lên cả hai bánh xe trước và hai
bánh xe sau khi người lái quay vành tay lái để chuyển hướng chuyển động của xe. Hệ
thống này điều khiển các bánh xe sau theo hướng ngược lại so với bánh trước ở tốc độ
thấp cho xe linh hoạt hơn, giảm bán kính quay vòng đáng kể. Điều khiển các bánh xe
sau theo hướng giống với bánh trước ở tốc độ cao cho phép thay đổi làn đường đột ngột
với độ ổn định cao và giúp đổ xe song song dễ dàng hơn. Hệ thống lái 4 bánh dẫn hướng
là một công nghệ tương đối mới giúp tăng tính linh hoạt của ô tô. Về phương pháp xây
dựng thì hệ thống lái bốn bánh bao gồm ba loại: Cơ khí, thủy lực và điện tử.
Hình 2.1: Hệ thống lái bốn bánh dẫn hướng

24. 7
2.2 Lịch sử hình thành
- Hệ thống lái bốn bánh đầu tiên đã được chế tạo vào giữa những năm 1930. Chiếc xe
được trang bị hệ thống lái bốn bánh cơ học vào năm 1936 là chiếc Mecerdes-Benz 170VL
(W139). Tuy nhiên, chiếc xe này sản xuất với số lượng rất ít, chỉ có 42 chiếc và được
giao cho Wehrmacht (Oswald 1987). Hệ thống lái bốn bánh đã được sử dụng trong một
số loại ô tô trong những thập kỷ qua.
Hình 2.2: Chiếc Mecerdes-Benz 170VL (W139) sử dụng hệ thống lái bốn bánh
- Tiếp theo, Nissan đã phát triển hệ thống lái bốn bánh và sản xuất chiếc xe sử dụng hệ
thống lái này với một số lượng đáng kể vào những năm 1980.
- Vào tháng 4 năm 1987, hệ thống lái bốn bánh được thiết kế trên chiếc Honda Preludes
được ra mắt và bán đầu tiên tại Hoa Kỳ vào cuối thập niên 80 và đầu thập niên 90.
- Vào cuối năm 1985. Ở thị trường Nhật bản chiếc Nissan R31 Shyline đã được ra mắt
đầu tiên.
- Mazda cũng giới thiệu hệ thống đầu tiên trên chiếc Capella-626-MX-6.
- Hệ thống này cũng được Mitsubishi ra mắt trên Galant VR-4 vào cuối năm 1987.
- Toyota cũng giới thiệu hệ thống lái bốn bánh trên chiếc Celica tại thị trường Nhật Bản
vào cuối năm 1989.

25. 8
- Honda thế hệ thứ 4, cũng ra mắt trên chiếc Prelude thế hệ tiếp theo vào tháng 9 năm
1991. [6]
Bảng 2.1: Tổng quan về hệ thống lái tất cả các bánh xe.
Nhà sản
xuất
Phươn
g pháp
xây
dựng
Cấu hình
Chức
năng
Góc
chỉ
đạo
Dòng Xe
Toyota Cơ khí
Kết nối với vô
lăng bánh
trước, hộp số
WKR 4°
Celica (1990) Calina
(1989)
Điện-
thủy
lực
Bơm thủy lực,
van thủy lực,
bộ truyền
động định tâm
WKR 15° MegaCruiser (1995)
Điện-
thủy
lực
Bơm thủy lực,
van thủy lực,
bộ truyền
động định tâm
WKR,
FS(FDR)
5°
Soarer (1991),
Crown (1992)
Cơ
điện
Hộp số động
cơ điện, ổ trục
chính
FS(FDR) 2°
Aristo (1997)
Majesta (1997)

26. 9
Nissan
Thủy
lực
Bơm thủy lực,
bộ truyền
động định tâm
van thủy lực
FS(VS) 1°
Skyline (1985),
Silvia (1988),
180SX (1989)
, Fairlady
Cơ
điện
Động cơ điện,
hộp số, ổ trục
chính
FS(FDR) 1°
Skyline (1993),
Silvia (1993)
,FairladyZ(1993)
Cơ
điện
Động cơ điện,
hộp số, ổ trục
chính
FS(VS),
FS(FDR)
Xấp xỉ
1,5°
InfinityFX50(2008),
G37(2007),
Stagea(2002),
Fuga(2004)
Honda Cơ khí
Kết nối với vô
lăng bánh
trước, hộp số
WKR 5°
Prelude(1987),
Accord(1990)
Điện
cơ
Động cơ điện,
ổ trục chính
WKR,
FS(VS)
8° Prelude(1991)
Mazda
Thủy
lực
Bơm thủy lực,
động cơ điện,
hộp số
FS(VS) 5°
626(1988), MX-
6(1987)

27. 10
Thủy
lực
Bơm thủy lực,
động cơ điện,
hộp số
FS(FDR) 7°
Eunos800(1992)
RX-7(1985)
Mitsubishi
Điện-
thủy
lực
Bơm thủy lực,
van thủy lực,
thiết bị truyền
động định tâm
FS(VS) 1.5°
Gaanty(1988),
Lancer/Eterna
(1988), GTO/
3000GT (1991)
Điện-
thủy
lực
Bơm thủy lực,
van thủy lực,
thiết bị truyền
động định tâm
FS(VS) 0.8°
Gallantly(1993),
Emeraude(1994),
Lancer/Eterna(1994)
Subaru
Cơ
điện
Động cơ điện,
hộp số
FS (VS) 1.5° Alcyone (1991)
Daihatsu Cơ khí
Kết nối với vô
lăng bánh
trước, hộp số
WKR 7° Mira(1992)
BWM
Điện-
thủy
lực
Bơm thủy lực,
van thủy lực,
bộ truyền
động định tâm
FS (VS) 1.7°
850i,
850csi(1992)

28. 11
Cơ
điện
Động cơ điện,
ổ trục chính
WKR,
FS(VS),
FS
3
2.5°
7(2008), 5GT(2009),
5(2010)
Renault
Cơ
điện
Động cơ điện,
hộp số, ổ trục
chính
WKR,
FS(VS),
FS(FDR)
3.5°
LagunaGT(2008),
Lagunacoupe(2008)
GM
Cơ
điện
Động cơ điện,
hộp số, ổ trục
chính
WKR,
FS(VS)
12°
GMCSierra(2002),
Silverado(2002)

29. 12
2.3 Hệ thống lái bốn bánh điều khiển bằng cơ khí
- Hệ thống lái bốn bánh điều khiển bằng cơ khí có một kết nối cơ học giữa trục trước và
bánh sau, có hình dạng giống như một trục với số bậc lên xuống tương ứng. Kết nối cơ
học này trực tiếp khóa các góc lái của trục trước và trục sau, một góc lái xác định ở trục
sau được gán cho mọi góc lái ở trục trước.
Hình 2.3: Hệ thống lái hoàn toàn bằng cơ của Honda Prelude
- Hệ thống lái hoàn toàn bằng cơ khí của Honda Prelude được thiết kế sao cho góc lái
của trục trước nhỏ, các bánh sau quay theo cùng một hướng. Tính ổn định ở tốc độ cao
đạt được theo cách đó, vì xung lực ngang nhỏ hơn. Với góc lái cao hơn (ngoài góc vô
lăng là 127°), tỷ số truyền cơ học thay đổi theo hướng bánh sau quay ngược hướng với
bánh trước. Điều này giúp cải thiện sự nhanh nhẹn ở dải tốc độ thấp, hạn chế của nguyên
tắc hộp số này và kết nối cơ học cứng với trục trước, các tác động của việc đồng lái ở
các góc lái nhỏ được bù đắp (giảm sự nhanh nhẹn), trước khi tiếp quản ở các góc lái cao
hơn. Tuy nhiên, nếu các góc lái lớn được yêu cầu ở tốc độ cao, công tắc này tạo ra một
góc lái “đối trọng” và phản ứng vượt mức. [6]

30. 13
Hình 2.4: Cơ cấu lái bánh sau của Honda Prelude
Hình 2.5: Nguyên lý hoạt động của cơ cấu lái bánh sau
- Cơ cấu lái trước là kiểu bánh răng-thanh răng. Hộp tích lực truyền ra cầu sau là bánh
răng ăn khớp với thanh răng của cơ cấu lái trước. Tỷ số truyền giữa vành lái và trục các
đăng là hai. Trục chủ động mang theo bánh răng hành tinh, dầm trục của bánh răng hành
tinh đặt lệch trục và cho phép bánh răng quay trơn trên nó. Bánh răng hành tinh sẽ ăn

31. 14
khớp với bánh răng ngoại luân, trên bánh răng ngoại luân sẽ bố trí một trục AA . Con
trượt sẽ quay trơn trục AA và trượt trên máng trượt, máng trượt chỉ tiếp nhận chuyển
động tịnh tiến với đòn quay.
Hình 2.6: Cấu tạo hệ thống lái 4 bánh dẫn hướng.
1-Vành tay lái; 2- Trục lái; 3- Hộp số lái của hai bánh trước;
4,5 – Dẫn động lái đến hai bánh xe sau; 6- Hộp số lái bánh sau.
Hình 2.7: Cơ cấu lái các bánh xe sau.
1- Trục chủ động; 2- Bánh răng ngoại luân ; 3- Máng trượt ; 4 – Con trượt;
5- Đòn ngang ; 6 – Bánh răng hành tinh.

32. 15
- Nguyên lý hoạt động của hệ thống lái 4 bánh xe dẫn hướng: Khi xe chuyển động ở tốc
độ cao, người lái xoay vành tay lái nhỏ vào các bánh xe trước và sau quay cùng chiều,
khi ra vào chỗ đỗ xe hay các chỗ ngoặc góc quay vành lái có thể lớn và tốc độ chuyển
động của xe thấp. Bánh xe trước và sau quay ngược chiều. Khi trục chủ động quay thì
bánh răng hành tinh được ăn khớp với bánh răng ngoại luân, trục AA lúc đầu chuyển
động sang phải sau đó chuyển động sang trái. Giá trị lớn nhất khi bánh xe quay cùng
chiều là 17°, sau đó giảm dần. Khi trục chủ động tiếp tục quay, thì trục AA dịch lên
trên làm đảo chiều đẩy bánh xe sau quay ngược chiều với bánh xe trước. Sự đảo chiều
quay xảy ra ứng với góc quay vành tay lái là 120°, khi góc quay vành xe trước đạt 35°
thì các bánh xe sau quay một góc là -5°.
- Hệ thống lái 4 bánh hiện nay thuộc một lĩnh vực phát triển cao trong ngành công nghệ
sản xuất ôtô. Trước đây, hệ thống này được dùng chủ yếu trên xe tải và các xe nhiều cầu.
Ngày nay thì hệ thống lái bốn bánh được dùng phổ biến hơn và rất được ưa chuộng bởi
nó có nhiều tính năng mới, đặc biệt giúp xe ra vào chỗ đậu một cách nhanh chóng trong
không gian hẹp, quay vòng dễ dàng ở tốc độ cao. Khi di chuyển qua đường vòng, các
bánh xe sẽ tự động quay về trạng thái chuyển động thẳng. Cho phép xe quay vòng dễ
dàng hơn trên diện tích mặt đường nhỏ.
2.4 Hệ thống lái bốn bánh điều khiển bằng thủy lực
- Hệ thống lái tất cả các bánh thủy lực hoàn toàn có thể được điều khiển bằng thủy lực
hoặc điện tử. Ví dụ cho hệ thống lái tất cả các bánh được điều khiển điện tử là chuyển
động cầu sau chủ động, AHK, được BMW sử dụng trong 8 mẫu xe từ năm 1992. Mục
tiêu chính của sự phát triển động học cầu sau chủ động là cải thiện khả năng lái xe an
toàn chủ động trong toàn bộ phạm vi. Với mục đích này, hệ thống lái bánh sau phải kiểm
soát được các lực bên tác động lên trục sau ở gia tốc bên cao liên quan đến biên độ và
pha. Cấu tạo hệ thống lái bốn bánh điều khiển bằng thủy lực được chia thành ba hệ thống

33. 16
con: Bộ truyền động và cung cấp thủy lực, điều khiển và giám sát hệ thống, cấu trúc điều
khiển trục sau.
- Bộ thủy lực của hệ thống bao gồm: Một bơm piston hướng tâm được kết hợp cơ khí
với bơm kiểu cánh gạt của tay lái trợ lực cầu trước, một bộ phận cung cấp áp suất với bộ
tích trữ thủy lực, bộ nạp van tích lũy và cảm biến áp suất giữ áp suất hoạt động cho bộ
truyền động thủy lực trong phạm vi hoạt động xác định. Thiết bị điều khiển tiếp nhận
các tín hiệu đầu vào là tốc độ lái và góc vô lăng để tính toán góc lái đặt trước của bánh
sau. Các cảm biến về tốc độ lái, góc đánh, vị trí đặt của bánh lái sau và bộ vi xử lý trong
thiết bị điều khiển để đáp ứng các yêu cầu an toàn.
Hình 2.8: Động học hệ thống lái bánh sau
- Sự bố trí của bộ phận thủy lực ở giữa dầm ngang phía sau ở trục sau. Chuyển động
thẳng của bộ truyền động định tâm được truyền bởi một khớp trục kép tới một đĩa đệm
nhận điểm chịu lực bên trong của lò xo truyền động và hỗ trợ tải trọng bánh xe ở giá đỡ
trục sau. Xác định tỷ số truyền giữa hành trình của bộ truyền động và di chuyển ổ lò xo
qua các điểm truyền động của khớp trục kép và ổ lò xo. [6]

34. 17
2.5 Hệ thống lái bốn bánh điều khiển bằng điện tử
- Các hệ thống cơ điện đã tự khẳng định mình trong quá trình phát triển, vì tính phức tạp
cao của hệ thống thủy lực và chức năng hạn chế của các hệ thống cơ khí. Lợi ích của hệ
thống lái này là: Xây dựng ít phức tạp hơn, có thể đặt bất kì góc lái nào ở trục sau độc
lập với góc đặt bánh xe ở trục trước, lái nhẹ hơn, độ nhạy cảm với lỗi thấp.
- Hệ thống bánh sau của hệ thống cơ điện được điều khiển bởi một cơ cấu truyền động
cơ điện. ECU sẽ tính toán giá trị của bộ truyền động từ các giá trị đầu vào khác nhau và
động cơ điện được kích hoạt tương ứng. Động cơ BLDC rất ưa chuộng, vì trái ngược với
động cơ chổi than, chúng không bị mài mòn và dễ dàng kiểm soát hơn. Cảm biến giám
sát vị trí chính xác của động cơ. Chuyển động quay của động cơ điện thành chuyển động
hành trình nhờ một tỷ số truyền cơ học phù hợp.
Hình 2.9: Bộ truyền động bánh sau của Honda Prelude 1991
1- Trục chính của trục lái; 2- Cảm biến góc lái chính phía sau; 3- Cuộn stator;
4- Vỏ thiết bị truyền động; 5- Cảm biến góc lái phụ phía sau; 6- Lò xo hồi vị;
7- Chổi than; 8- Rotor; 9- Vít bi.

35. 18
- Honda đã phát triển hệ thống lái cầu sau cơ điện từ năm 1991. Hình 2.9 cho thấy hệ
thống khá phức tạp. Một động cơ điện truyền chuyển động của nó đến một bánh răng
tuần hoàn bi với đai ốc chuyển động quay thành chuyển động của trục quay trục lái. Hệ
thống lái bánh sau chỉnh điện được trang bị cảm biến góc lái dự phòng vì lý do an toàn.
Trong trường hợp hệ thống bị lỗi, bánh sau sẽ được đưa vào vị trí trung tâm nhờ lò xo
hồi vị.
Hình 2.10: Hệ thống lái bánh sau của Nissan
- Nhà cung cấp Kayaba Industry, đã phát triển một hệ thống cơ điện khác cho hệ thống
lái bánh sau được sử dụng đặc biệt cho thị trường Nhật Bản trong nhiều ứng dụng của
Nissan, chẳng hạn như Nissan Skyline. Hình 2.10 cho chúng ta thấy biến đổi chuyển
động quay của động cơ trợ lực điện thành chuyển động lái của bánh sau. Vào những năm
1990, hầu như tất cả các hệ thống lái bốn bánh lại biến mất khỏi thị trường. Nguyên nhân
là do chi phí bổ sung cao và thiếu hụt chức năng trong động lực lái xe.
- Hiện tại (tính đến tháng 3 năm 2010), ba nhà sản xuất trên toàn thế giới đang sử dụng
hệ thống lái tất cả các bánh xe. Hệ thống cơ điện được áp dụng trên các dòng xe như:
Renault Laguna GT (2008), BMW 7 (2008), 5GT (2009) và 5 (2010) cũng như Nissan
Infinity FX50 và G37,… [6]

36. 19
Hình 2.11: Bố trí bộ truyền động lái ở trục sau của BMW 5 (BMW 1991/2008)
2.5.1 Bộ truyền động trung tâm so với bộ truyền động một bánh
- Trong các hãng xe của Nissan Infinity, BMW và Renault, các cơ cấu truyền động của
bánh sau được bố trí đồng tâm ở trục sau. Một thiết bị truyền động trung tâm là điều
khiển hai bánh xe bằng một kết nối cứng, các góc lái giống nhau được đặt ở cả hai bánh
xe.
- Một khái niệm thiết bị truyền động trung tâm như vậy cần một không gian để liên tục
chuyển động từ trái sang phải, điều này không có sẵn trong một số cấu trúc của xe. Đối
với những trường hợp như vậy, các kỹ thuật thiết kế của bộ truyền động bánh đơn đã
được cung cấp để thay thế cho bộ truyền động trung tâm.

37. 20
Hình 2.12: Thiết bị truyền động một bánh của ZFLemförder
- Đây là các giải pháp kỹ thuật trong mỗi bánh sau có bộ truyền động được gắn kết riêng
(Hình 2.12). Các bộ truyền động này cũng cho phép điều chỉnh độ chụm riêng cho mọi
bánh xe, điều này có thể hữu ích trong quá trình lắp ráp các trục và khi thực hiện các
chức năng điều khiển động lực học. Những lợi ích trên của phương án thiết bị truyền
động một bánh bị phản đối bởi sự phức tạp hơn so với thiết bị truyền động trung tâm.
Không chỉ truyền tải thiết bị, mà cả biến cảm và thiết bị điện tử phải được cài đặt hai lần.
- Ngoài ra, phải duy trì sự liên kết với nhau của các góc chỉ đạo để giữ điều khiển đổng
bộ. Hệ thống truyền động một bánh gần như đắt gấp đôi trong quá trình sản xuất, vì độ
phức tạp cao hơn và sử dụng phần cứng gấp đôi. Hơn nữa, nguy cơ hệ thống vận hành
lỗi trong quá trình vận hành trên xe của khách hàng càng cao và điều này có thể ảnh
hưởng đến chi phí dịch vụ. [6]

38. 21
2.5.2 Cấu tạo chung
Hình 2.13: Cấu tạo hệ thống 4WS điều khiển điện tử.
- Trên hệ thống lái bốn bánh được điều khiển điện tử, không có kết nối cơ học giữa thiết
bị lái phía trước và bộ truyền động lái phía sau. Thiết bị truyền động lái phía sau này
được điều khiển bởi hộp điều khiển 4WS. Hộp điều khiển điện tử này sẽ tiếp nhận các
tín hiệu từ các cảm biến của góc vô lăng, cảm biến tốc độ xe và các thông tin góc lái phía
trước để tính toán và kiểm soát góc lái phía sau.

39. 22
2.5.2.1 Bộ truyền động phía sau.
Hình 2.14 : Cơ cấu lái phía sau.
- Bộ truyền động phía sau có thể được so sánh với một thiết bị lái điện. Bộ truyền động
phía sau này chứa một động cơ điện điều khiển thanh răng lái thông qua cơ cấu vít bi.
Thanh giằng thông thường được kết nối từ bộ truyền động lái đến tay lái và trục chính
phía sau. Lò xo hồi vị bên trong bộ truyền động có nhiệm vụ dùng để di chuyển các bánh
sau về vị trí ban đầu khi xảy ra lỗi trong hệ thống lái 4WS. Một cảm biến góc bánh sau
(chính) và cảm biến góc bánh sau (phụ) được gắn trên đỉnh của cơ cấu lái phía sau.
- Các cảm biến đầu vào trong hệ thống:
+ Cảm biến góc bánh sau chính trong bộ truyền động lái sau.
+ Cảm biến góc bánh sau phụ trong bộ truyền động lái sau.
+ Cảm biến góc vô lăng chính trong cột lái dưới tổ hợp công tắc điện.
+ Cảm biến góc lái bánh trước ở giá trước và bánh lái bánh răng.
+ Cảm biến tốc độ bánh sau.
+ Cảm biến tốc độ xe thông thường (VSS).

40. 23
2.5.2.2 Cảm biến vị trí góc lái chính phía trước.
Hình 2.15: Vị trí cảm biến góc lái phía trước
- Cảm biến vị trí góc lái phía trước (SWPS) được gắn ở đầu dưới của cần tay lái và cảm
biến này được điều khiển bằng cách xoay trục lái. Cảm biến vị trí góc lái cung cấp tín
hiệu analog và ba tín hiệu số cho mô-đun điều khiển. Mô-đun điều khiển cung cấp tín
hiệu tham chiếu 5 V cho cảm biến.
- Cảm biến vị trí góc lái phía trước chứa một chiết áp, sẽ gửi tín hiệu điện áp tương tự
đến BCM liên quan đến vòng quay vô lăng. Tín hiệu điện áp tương tự từ cảm biến vị trí
góc lái phía trước đến BCM từ 0,25 V với tay lái được bố trí một vòng sang trái của vị
trí trung tâm đến 4.75 V khi tay lái được định vị một vòng sang phải của vị trí trung tâm.
Với tay lái ở vị trí trung tâm, tín hiệu điện áp tương tự của cảm biến vị trí góc lái phía
trước là 2,5 V. Khi vô lăng quay nhiều hơn một vòng sang trái của vị trí trung tâm, tín
hiệu của cảm biến không thay đổi. BCM chuyển tiếp tín hiệu điện áp tương tự đến cảm
biến thông qua các liên kết dữ liệu loại 2 đến mô-đun điều khiển tay lái bánh sau.

41. 24
Hình 2.16: Cảm biến vị trí góc lái phía trước.
- Khi vành tay lái quay sang trái, con trượt trượt dọc theo điện trở và tạo ra tín hiệu điện
áp giảm dần tại cảm biến vị trí góc lái tương ứng với góc quay của vành tay lái. Khi vành
tay lái quay hết về bên trái, tín hiệu điện áp tại cảm biến vị trí góc lái sẽ bằng 0,25 V.
Khi vành tay lái quay sang phải, tín hiệu điện áp giảm tăng dần tại cực SWPS và khi
vành tay lái quay hết về bên phải, tín hiệu điện áp tại cực SWPS bằng 4,75 V.

42. 25
Hình 2.17: Sơ đồ mạch điện cảm biến góc lái phía trước giao tiếp hộp BCM và bộ điều
khiển 4WS.
- Cảm biến vị trí góc lái phía trước sẽ gửi tín hiệu thông qua các mạch xung pha A, pha
B và đánh dấu trực tiếp đến mô đun điều khiển tay lái bánh sau. Tín hiệu số xung đánh
dấu được hiển thị trên công cụ quét ở mức cao nếu vô lăng được đặt ở vị trí giữa 10° bên
trái hoặc 10° bên phải tại vị trí trung tâm. Nếu vô lăng được đặt ở vị trí hơn 10° ở bên
phải hoặc bên trái của vị trí trung tâm, tín hiệu đánh dấu xung được hiển thị ở mức thấp.
Tín hiệu pha A và pha B được hiển thị trên công cụ quét là cao hay thấp khi xoay vô
lăng. Các tín hiệu này thay đổi từ cao xuống thấp cứ sau một độ xoay vô lăng.

43. 26
2.5.2.3 Bộ điều khiển 4WS
Hình 2.18: Bộ điều khiển 4WS
- Hộp điều khiển 4WS được lắp trên khung xe phía sau. Gồm cầu chì Mega 125A cấp
nguồn dương ắc quy để điều khiển động cơ trợ lực lái.
Hình 2.19: Sơ đồ mạch nguồn 4WS

44. 27
- Cầu chì 4WS 15A sẽ cấp nguồn dương cho hộp điều khiển 4WS. Khi bật công tắc máy
thì dòng điện sẽ đi qua cầu chì IGN-10A để điều khiển hộp 4WS.
- Công tắc lựa chọn chế độ lái được lắp trong xe. Khi người lái lựa chọn chế độ lái thông
thường 2WS hoặc chế độ lái 4 bánh 4WS. Khi chế độ lái 4WS được kích hoạt. Đèn báo
chế độ 4WS sáng lên thông báo cho người lái xe về chế độ lái 4WS đã chọn.
Hình 2.20: Sơ đồ mạch điện công tắc lựa chọn chế độ lái.

45. 28
2.5.2.4 Nguyên lý hoạt động
Hình 2.21: Hộp điều khiển 4WS phân tích thông tin cảm biến đầu vào, tính toán góc lái
phía sau cần thiết, vận hành động cơ cơ cấu lái sau để cung cấp góc lái phía sau thích
hợp.
- Khi động cơ chạy, hộp điều khiển 4WS sẽ liên tục nhận thông tin từ các cảm biến đầu
vào. Nếu vô lăng xoay, hộp điều khiển sẽ phân tích thông tin tín hiệu từ các cảm biến
tốc độ xe, cảm biến góc lái chính, cảm biến góc bánh trước phụ, cảm biến góc bánh sau
chính, cảm biến góc bánh sau phụ và cảm biến tốc độ bánh sau. Lúc này, hộp điều khiển
4WS tính toán và truyền tín hiệu để điều khiển góc lái phía sau thích hợp và sau đó gửi
điện áp đến động cơ điện để cung cấp góc lái cho bộ truyền động phía sau.
- Điện áp được gửi đến động cơ của cơ cấu chấp hành lái phía sau thông qua hai
transistors đầu ra. Một transistor này có nhiệm vụ dẫn dòng điện một dòng điện rẽ phải
và các transistor khác được kích hoạt dẫn một dòng điện rẽ trái. Cảm biến chính góc lái
chính và cảm biến góc lái phụ sẽ gửi tín hiệu phản hồi đến hộp điều khiển 4WS, cho biết
góc lái phía sau thích hợp đã được cung cấp.

46. 29
2.5.2.5 Cảm biến góc lái phía sau
Hình 2.22: Cảm biến vị trí bánh sau

47. 30
Hình 2.23: Cảm biến đầu vào vị trí bánh sau đến mô-đun điều khiển tay lái phía sau.
- Cảm biến vị trí bánh sau được gắn ở phía dưới của bánh lái phía sau. Cảm biến vị trí
bánh sau này có hai mạch tín hiệu được kết nối với mô-đun điều khiển tay lái bánh sau.
Tín hiệu ở vị trí 1 là một phép đo tuyến tính của điện áp trên mỗi độ của vòng quay cảm
biến vị trí lái phía sau. Đối với vị trí 1 đầu vào, phép đo theo độ là từ -620° từ bên trái
đến + 620° đến bên phải. Tín hiệu điện áp từ đầu vào vị trí 1 là 0,25 V đến 4,75 V. Nếu
điện áp tín hiệu từ vị trí 1 là 0.25 V, tay lái đã được xoay −600° qua trung tâm. Khi điện
áp tín hiệu từ vị trí 1 là 4.75 V, tay lái đã được xoay +600° qua trung tâm. Tín hiệu điện
áp từ vị trí 2 tăng hoặc giảm từ 0,25 V xuống 4,75 V cứ sau 180° xoay vô lăng.

48. 31
2.5.2.6 Cơ cấu lái phía sau.
Hình 2.24: Khớp cầu và cam lái
- Cơ cấu lái phía sau là cơ cấu lái loại bánh răng và bánh răng được gắn trên vỏ vi sai.
Thanh răng được kết nối thông qua các thanh giằng và các đầu thanh giằng bên ngoài
đến các cam lái. Các đầu thanh giằng bên ngoài được luồng vào thanh giằng và được giữ
lại bằng đai ốc. Đầu bên trong của các thanh giằng được kẹp vào các đầu của thanh răng
cơ cấu lái. Các công cụ đặc biệt được yêu cầu để tháo và lắp đặt các đầu bên trong của
thanh giằng trên thanh răng. Trục cam lái trên các khớp ổ bi trên và dưới được bắt vít
vào các phần mở rộng trên vỏ vi sai.
- Các khớp đồng tốc được gắn ở gần đầu ngoài của mỗi bán trục cầu sau. Trục then hoa
kéo dài từ phía bên ngoài của khớp vào trung tâm phía sau và cụm ổ trục được bắt vít
vào cam lái. Một đai ốc, khóa và chốt bi giữ lại các đầu bên ngoài của trục then hoa được
nối trong moay-ơ và vòng bi. Các đĩa phanh được giữ lại trên các đinh tán trong moay-
ơ và vòng bi. Động cơ sẽ truyền động điện cho cơ cấu lái phía sau được gắn trên đỉnh
của cơ cấu lái, và động cơ này được bảo vệ bởi tấm chắn và tấm trượt được gắn vào vi
sai. Các động cơ điện lái thanh răng tay lái để cung cấp tay lái bánh sau. Góc lái phía sau
tối đa là 12° theo hai hướng.

49. 32
Hình 2.25: Cơ cấu lái phía sau.
Hình 2.26: Cơ cấu lái 4WS và động cơ.

50. 33
Hình 2.27: Hệ thống lái phía sau
2.6 Chế độ hoạt động của hệ thống lái 4WS
- Chế độ rẽ, vào cua ở tốc độ thấp
Hình 2.28: Hai bánh ngược chiều
- Hệ thống lái 4 bánh, hoạt động chủ yếu dựa trên việc đánh lái và tốc độ của xe. Các
cảm biến góc đánh lái và cảm biến tốc độ, sẽ truyền tín hiệu về bộ xử lý trung tâm để
điều khiển 2 bánh sau và tạo góc lái phù hợp với từng điều kiện vận hành. Khi xe hoạt

51. 34
động dưới tốc độ 40 km/h, hệ thống sẽ điều khiển bánh sau đánh lái ngược chiều với 2
bánh trước giúp xe có thể chuyển hướng linh hoạt ở những khúc của gắt, hay luồn lách
trong những ngõ hẹp. Tuỳ vào tốc độ của xe, bánh sau có thể bẻ lái 1 góc 2,8 – 3 độ giúp
xe di chuyển linh hoạt hơn trong đô thị hay bãi đỗ xe.
- Chế độ rẽ, vào cua ở tốc độ cao
Hình 2.29: Hai bánh cùng chiều
- Khi tốc độ xe trên 40 km/h, bộ xử lý trung tâm sẽ tiếp nhận các tín hiệu từ các cảm biến
góc đánh lái, cảm biến tốc độ xe sau đó xử lý thông tin và truyền tín hiệu cho cơ cấu lái
phía sau để điều khiển hai bánh sau cùng chiều với hai bánh trước để giảm hiện tường
thừa lái, giúp xe chuyển hướng hay tránh các chướng ngại vật ổn định và an toàn hơn.

52. 35
2.7 Ưu điểm và nhược điểm của hệ thống lái bốn bánh dẫn hướng
 Ưu điểm
- Hệ thống lái bốn bánh dẫn hướng giúp xe tăng độ ổn định khi vào cua.
- Hệ thống điều khiển nhanh và nhạy sẽ cho phép lái nhẹ nhàng hơn.
- Bán kính quay vòng nhỏ và linh hoạt ở tốc độ thấp
- Kiểm soát tốt hơn khi xe chạy ở tốc độ cao
- Hệ thống lái bốn bánh dẫn hướng có thể điều khiển bằng điện tử hoặc thủy lực.
- Ở tốc độ chậm, bánh sau di chuyển ngược chiều của các bánh trước. Điều này giúp cho
việc đậu xe dễ dàng hơn.
 Nhược điểm hệ thống lái bốn bánh
- Hệ thống lái bốn bánh khá đắt tiền do chúng có nhiều thành phần cấu tạo hơn so với hệ
thống lái hai bánh.
- Khả năng hư hỏng lớn do hệ thống được cấu tạo từ nhiều thành phần, đặc biệt là các
thành phần điện tử. Nếu như một thành phần nhỏ bị hư thì toàn bộ hệ thống sẽ không
hoạt động được.
- Mất nhiều thời gian và chi phí sửa chữa nếu như hệ thống bị hư.
2.8 Ảnh hưởng của hệ thống lái bốn bánh đối với động lực học của xe
- Nhằm mục đích hỗ trợ sự nhanh nhẹn và khả năng điều khiển, thì những phát minh sau
đó không chỉ nhằm mục đích cho sự nhanh nhẹn mà về cơ bản là để cải thiện phản ứng
kích hoạt và độ ổn định của xe khi lái. Hệ thống lái bốn bánh cơ khí mô tả góc lái của
bánh sau 𝛿ℎ là một chức năng đơn giản góc lái của bánh trước 𝛿𝑣 hoặc góc của tay lái
𝛿𝐻:
𝛿ℎ = 𝑓(𝛿𝑣) (2.1)

53. 36
- Đối với hệ thống lái tất cả các bánh xe được điều khiển điện tử đầu tiên, góc lái của
bánh sau 𝛿ℎ được mô tả như là một hàm của tốc độ (tiến) của ô tô và góc lái của bánh
trước 𝛿𝑣 hoặc góc của tay lái 𝛿𝐻:
𝛿ℎ = 𝑓(𝑣𝑥, 𝛿𝑣) (2.2)
- Trong quá trình phát triển, việc điều khiển đối với hệ thống lái bánh sau gần đây đã
được mở rộng bằng cách đưa hệ thống lái tất cả các bánh vào trong chương trình ổn định
điện tử của xe. Điều này có thể thực hiện được nhờ các cảm biến hợp lý có sẵn để theo
dõi tốc độ, gia tốc dọc và ngang: [6]
𝛿ℎ = 𝑓(𝑣𝑥, 𝛿𝑣, ∆𝛿𝑣, 𝛿ℎ, 𝑎𝑥, 𝑎𝑦, 𝜓, 𝛽 … ) (2.3)
2.9 Các chất lượng động học của hệ thống lái bốn bánh
- Tỉ số truyền của hệ thống lái tất cả các bánh được mô tả bằng hệ số 𝑘𝑝 là thương số của
góc lái ở bánh sau và góc lái ở bánh trước.
𝑘𝑝 = −
𝛿ℎ
𝛿𝑣
(2.4)
- Đối với hệ thống lái tất cả các bánh, hai nguyên tắc hoạt động thường được phân biệt:
hướng song song và lái theo hướng ngược lại.
Hình 2.30 : Đánh lái hướng ngược lại: 𝑘𝑝< 0, lái hướng song song: 𝑘𝑝 > 0
- 𝑘𝑝 < 0: Khi đánh lái ngược chiều, bánh sau quay ngược lại với bánh trước. Trọng tâm
của xe chuyển động về phía trước, điều này có tác dụng như rút ngắn cơ sở chiều dài.

54. 37
Vòng cua thu hẹp lại, trục sau của xe di chuyển trên quỹ đạo khác, điều này làm cho
chiếc xe trở nên nhẹ nhàng và nhanh hơn.
- 𝑘𝑝 > 0: Nếu đặt bánh sau cùng chiều với bánh trước, thì trọng tâm sẽ chuyển về phía
sau. Sự mở rộng ảo của chiều dài cơ sở làm tăng thêm độ ổn định.
Hình 2.31: Sự thay đổi của vòng cua và sự thay đổi ảo của chiều dài cơ sở
- Khi bánh xe sau đánh lái ngược với bánh trước thì nó sẽ rút ngắn chiều dài cơ sở ảo.
- Làm giảm bán kính góc cua.
- Khi bánh xe sau cùng chiều với bánh xe trước thì nó sẽ mở rộng chiều dài cơ sở
ảo.[6]

55. 38
2.10 Ảnh hưởng của hệ thống lái tất cả các bánh đối với các điểm đặc biệt của xe
không chuyển động.
- Ảnh hưởng của hệ thống lái tất cả các bánh lên các tính năng đặc biệt của xe không
chuyển động sẽ được xem trong phần thảo luận kỹ hơn về chuyển động lái vòng tròn ở
trạng thái ổn định. Gia tốc bên cao nhất có thể tiếp cận được gần như giống nhau đối với
các xe có và không có hệ thống lái tất cả các bánh xe, nhưng sự khác biệt lớn nhất là sự
phát triển của góc trượt bên của xe.
Hình 2.32: Thay đổi góc trượt bên của xe có hệ thống lái tất cả các bánh (phạm vi gia
tốc từ giữa đến cao hơn)
- Nếu 𝑘𝑝 > 0, thì góc trượt trong của xe giảm theo kích thước của góc lái sau. Trong một
số ứng dụng trước đây, 𝑘𝑝 được chọn theo cách mà về mặt lý thuyết, góc trượt luôn được
bù lại bằng không. Lý do là quan điểm miễn là góc trượt bằng 0, điều này sẽ tạo ra trạng
thái lái ổn định. [6]

56. 39
2.11 Ảnh hưởng của hệ thống lái tất cả các bánh đối với các điểm đặc biệt của xe
không cố định.
- Những ảnh hưởng của hệ thống lái bốn bánh lên phản ứng lái xe không cố định sẽ được
thảo luận ở phần sau bằng cách kiểm tra các đặc điểm phản ứng khi chuyển góc lái và
phản ứng lái xe khi chuyển làn.
Hình 2.33: Phản ứng của xe đối với góc lái cố định, bên trái 𝑘𝑝> 0, bên phải 𝑘𝑝< 0
- Hình 2.33 cho thấy bên trái cách một đầu vào lái động, chẳng hạn như bước nhảy của
góc lái, nhanh chóng và ổn định tạo ra lực bên ở trục trước và trục sau. Điều này làm
giảm phản ứng chệch hướng của xe xuống mức tối thiểu, tốc độ chệch hướng tăng chậm
hơn trong khi gia tốc ngang tăng nhanh hơn. Hàm truyền của góc lái sang gia tốc bên có
độ lệch pha thấp hơn. Góc lái đối diện ở bánh sau tạo ra lực bên ở trục trước và trục sau
theo hướng ngược lại. Điều này tạo ra độ lệch một lần nữa, gia tốc bên ban đầu thấp hơn.
Kết quả là khả năng lái nhanh nhẹn hơn, đặc biệt là ở dải tốc độ thấp.

57. 40
Hình 2.34: Mô phỏng chuyển động theo ISO (kp > 0), hệ thống lái tất cả các bánh màu
xanh, hệ thống lái thông thường màu vàng.
- Một thao tác lái xe như thay đổi làn đường thể hiện một cách khách quan, hệ thống lái
bốn bánh cải thiện khả năng lái xe. Góc trượt bên dưới là rõ ràng (Hình 2.34). Sự dư thừa
điển hình khác của góc trượt bên trong làn thứ ba của sự thay đổi làn đường thấp hơn
nhiều. Tốc độ ngang và gia tốc ngang ổn định hơn nhiều theo từng giai đoạn so với góc
vô lăng. [6]

58. 41
2.12 Kết hợp hệ thống lái bánh sau với hệ thống lái ở bánh trước.
- Các ứng dụng của hệ thống lái tất cả các bánh cho phép tự chọn do góc lái của bánh
sau làm cho nó phụ thuộc vào tốc độ lái và góc lái của bánh trước:
𝛿ℎ = 𝑓(𝑣𝑥, 𝛿𝑣) hoặc 𝑘𝑝 = 𝑓(𝑣𝑥) (2.5)
Hình 2.35: Hệ thống lái chủ động trên BMW 5 (2010).
- Nếu góc trượt bên được bù bằng cách chọn 𝑘𝑝 sao cho bằng 0, xe sẽ trượt hơn nhiều so
với trường hợp không có hệ thống lái tất cả các bánh. Bất kỳ ô tô bốn bánh nào có góc
lái thẳng hàng được áp dụng ở tốc độ cao hơn sẽ thể hiện xu hướng giảm tốc rõ rệt này.
Không chỉ các đặc tính của xe đứng yên mà còn phải xem xét các đặc tính đứng yên để
hoàn thiện khả năng lái với sự trợ giúp của bánh sau. Nếu xe đứng yên có đặc tính rủi ro
về đặc tính lái xe nhạy cảm với tốc độ không thay đổi, thì tỷ số cầu trước cũng phải nhạy
cảm với tốc độ.
- BMW là hãng đầu tiên giới thiệu hệ thống lái tất cả các bánh vào năm 2008, "Hệ thống
lái chủ động tích hợp, IAS", có thể đáp ứng các yêu cầu này đối với một hệ thống. Hình
2.35 cho thấy các thành phần của hệ thống lái chủ động tích hợp trong BMW 5. Hệ thống

59. 42
lái trợ lực cơ điện được kết hợp với hệ thống lái ở cầu trước. Ở trục sau, hệ thống lái
bánh sau cơ điện được áp dụng, với các điểm kích hoạt nằm ở các bộ phận vận chuyển
trung tâm. ECU trong quản lý khung gầm tích hợp không được hiển thị.
- Nissan đã cung cấp hệ thống lái 4WAS cho Infinity G37 từ năm 2007, một sự kết hợp
khác giữa hệ thống lái cầu sau với hệ thống lái cầu trước. Hệ thống 4WAS cung cấp sự
phối hợp đánh lái liên kết thẳng hàng ở cầu trước và cầu sau ở dải tốc độ cao, trong khi
ở dải tốc độ thấp, hệ thống lái bánh sau không di chuyển.
Hình 2.36: Tính trung lập tĩnh tại của hệ thống lái chủ động tích hợp
- Các góc lái ở cả hai trục có thể được lựa chọn độc lập từ đầu vào của người lái xe. Hệ
thống điều khiển chủ động đạt được sự gia tăng gần như tính toán của chuyển động
hướng dẫn qua đầu vào của người lái khi bánh sau quay ở tốc độ thấp. Sự nhanh nhẹn
tốt hơn do sự rút ngắn ảo của chiều dài cơ sở đã được mô tả trong chất lượng động học
của hệ thống lái bốn bánh. Tỉ số truyền của hệ thống lái ở tốc độ này giúp cho việc lái
xe trở nên dễ dàng hơn, ngay cả trong những góc hẹp.

60. 43
- Khi tốc độ trên 50 km / h, bánh sau quay thẳng hàng với bánh trước. Góc lái ổn định
liên tục được tăng lên như một hàm của tốc độ và góc của tay lái. Nhu cầu cao hơn về
góc lái phát triển sau đó được bù đắp bởi hệ thống lái ở trục trước. Hệ thống lái tất cả
các bánh được áp dụng sao cho cùng một tốc độ, bán kính vào cua của ô tô có hệ thống
lái thông thường so với bán kính vào cua của ô tô có hệ thống lái chủ động tích hợp. Do
đó, tính trung lập của hệ thống lái chủ động tích cực có công thức:
𝜓 =
𝑣
𝑟
(2.6)
- Góc lái được tăng từ từ và đều đặn đến giới hạn trên gia tốc. Được thể hiện trong (hình
2.37), hệ thống lái bánh sau và hệ thống lái bánh trước được phối hợp để tăng tốc độ bên
trong so với gia tốc giống như trong mô hình cơ sở. Lợi ích của việc lái xe ổn định hơn
được bảo đảm toàn bộ. Với gia tốc ngang 8 m/s2
, góc trượt trong của xe ô tô có hệ thống
lái chủ động nhỏ hơn một nửa so với hệ thống lái thông thường. [6]
Hình 2.37: Hệ thống lái chủ động tích hợp trong BMW 750i

61. 44
- Beta (cơ sở) góc trượt bên β của xe có hệ thống lái thông thường; STWA (cơ sở) góc
vô lăng 𝛿𝐻 của xe có hệ thống lái thông thường; độ lệch (cơ sở) tốc độ nghiêng ψ của xe
có hệ thống lái thông thường.
- Beta (IAS) góc trượt bên β của xe có hệ thống lái chủ động tích hợp; STWA (IAS) góc
vô lăng 𝛿𝐻 của xe có hệ thống lái chủ động tích hợp; YAW (IAS) tốc độ nghiêng ψ của
xe có hệ thống lái chủ động tích hợp.

62. 45
Chương 3:
TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI
3.1 Các thông số của hệ thống lái
Bảng 3.1: Các thông số tính toán
STT Tên gọi Giá trị Đơn vị
1 Chiều dài cơ sở của xe (L) 1200 mm
2 Chiều dài đòn quay đứng l mm
3 Khoảng cách giữa hai tâm trụ quay đứng (B) 591 mm
4 Chiều dài thanh kéo 573 mm
5 Tải trọng tác dụng lên một bánh xe dẫn hướng khi
toàn tải
2900 Nm
6 Góc doãng bánh xe dẫn hướng  Độ
7 Độ chụm bánh xe dẫn hướng c mm
8 Góc nghiêng ngang trụ quay đứng β Độ
9 Góc nghiêng dọc trụ quay đứng γ Độ
10 Hệ số cản lăn 0,015
11 Bán kính vô lăng 180 mm
12 Tỷ số truyền của cơ cấu lái 18
13 Bán kính quay vòng 2400 mm
14 Hiệu suất thuận 0,986
15 Khoảng cách từ trục trước đến trọng tâm xe a1 mm
16 Khoảng cách từ trục sau đến trọng tâm xe a2 mm

63. 46
3.1.1 Xác định mômen quay vòng và lực lái lớn nhất
- Lực đặt lên vành lái được xác định cho trương hợp ôtô quay vòng tại chỗ vì lúc này lực
cản quay vòng đạt giá trị cực đại. Lúc đó mômen cản quay vòng trên một bánh xe dẫn
hướng Mc sẽ bằng tổng số của mômen cản lăn M1, mômen ma sát giữa bánh xe và mặt
đường M2 và mômen ổn định M3 gây nên bởi các góc đặt của các bánh xe và trụ đứng.
Mcq = (M1 + M2 + M3).
γ
η
(3.1)
Mô men cản chuyển động M1:
M1 = Gbx. f. c (3.2)
Trong đó: Gbx- Trọng lượng tác dụng lên một bánh xe dẫn hướng
Gbx =
𝐺1
2
(3.3)
Thay số ta được: Gbx =2900 N
f- Hệ số cản lăn: f= 0,015
c- Cánh tay đòn.c= 0,03 m
Thay số vào công thức (3.2) ta được: M1=2900.0,015.0,03=1,305 (Nm)
Hình 3.1: Đặc điểm lực ngang tác dụng lên bánh xe khi quay vòng

64. 47
Khi có lực ngang Y tác dụng lên bánh xe, do sự đàn hồi bên của lốp, diện tích tiếp xúc giữa
lốp xe với đường sẽ bị quay tương đối với mặt phẳng của bánh xe. Điểm đặt của lực ngang Y
sẽ dịch chuyển một đoạn x nào đó phía sau đối với trục bánh xe. Đoạn x được thừa nhận bằng
một phần tư chiều dài của bề mặt tiếp xúc giữa lốp với đường.
Ta có: x = 0,5√x2 − r2
bx (3.4)
Trong đó: r- bán kính tự do của bánh xe dẫn hướng.
Chọn cỡ lốp xe 225/55R19
𝑟 = (𝐵 +
𝑑
2
) (3.5)
Thay số vào (3.5) ta được: r=((550+19.25,4)/2)= 516.3 mm
rbx - bán kính làm việc của bánh xe, rbx = 0,96.r
Nếu rbx = 0,96.r thì x=0,14.516,3=72.23 (mm) = 0,0722 (m)
Thì mô men cản M2 do ma sát giữa bánh xe và mặt đường:
M2 =Y.x = 1Gbx.0,14r (3.6)
Thay số vào (3.6) ta được: M2= 0,7.2900.0,0722=146,566 (Nm)
Trong đó: 1 – Hệ số bám ngang
Y- Lực ngang tổng hợp;
x- Độ dịch về phía sau của điểm đặt lực ngang tổng hợp so với tâm diện tích
tiếp xúc giữa lốp với mặt đường do sự đàn hồi bên của lốp gây ra.

65. 48
- Tổng mô men cản quay vòng ở cả hai bánh xe dẫn hướng : (3.6)
Mc = 2(M1 + M2)
γ
η
= 2Gbx(fc + 0.14φr)
γ
η
(3.7)
Thay số vào (3.7): Mc= 2(1,305+146,566).1.07=316.4 (Nm)
γ- Hệ số tính đến ảnh hưởng của M3 gây ra do cầu trước ô tô bị nâng lên, γ = 1.07 ÷
1.15
- Lực cực đại tác dụng lên vô lăng được xác định theo công thức:
Plmax =
Mc
R iωidηt
= 132,05 (N) (3.8)
Trong đó : iω- Tỉ số truyền cơ cấu lái, iω =360/20= 18
id- Tỉ số truyền của dẫn động lái, id =0,986
γ- Hệ số tính đến ảnh hưởng của M3 gây ra do cầu trước ô tô bị nâng lên,
= 1.07 ÷ 1.15
ηt - Hiệu suất thuận cơ cấu lái = 0,75
R - Bán kính của vành tay lái R= 0,18 (m) [1]

66. 49
3.1.2 Tính động học hình thang lái
Hình 3.2: Quan hệ giữa góc quay của các bánh xe dẫn hướng.
Muốn ô tô quay vòng mà không bị trượt thì điều quay vòng:
cotgβ =
OD
̅̅̅̅̅
L
; cotgα =
OC
̅̅̅̅
L
(3.9)
cotgβ − cotgα =
OD
̅̅̅̅̅−OC
̅̅̅̅
L
=
B
L
(3.10)
Thay số vào (3.10) cotgβ − cotgα=
591
1200
= 0.4925
Trong đó: β: Là góc quay của bánh xe dẫn hướng bên trong.
α: Là góc quay của bánh xe dẫn hướng bên ngoài.
L: chiều dài cơ sở của ô tô.
B: Khoảng cách giữa tâm của các ngỗng quay.

67. 50
Trường hợp khi xe đi thẳng:
Hình 3.3: Sơ đồ hình thang lái khi xe đi thẳng
Từ sơ đồ hình tháng lái trên hình ta có thể tính được mối quan hệ giữa các thông số
theo các biểu thức sau:
𝑋 = 𝐵 − 2. (𝑚 cos𝜃 + 𝑝. cos 𝛾) (3.11)
Trong đó: sin 𝛾 = (𝑦 − 𝑚. sin 𝜃)/𝑝 (3.12)
=> cos 𝛾 = √1 − 𝑠𝑖𝑛2𝛾 =
1
𝑝
. √𝑝2 − (𝑦 − 𝑚. sin 𝜃)2
(3.13)
Thay vào (3.13) ta được:
𝑋 = 𝐵 − 2. (𝑚 cos 𝜃 + √𝑝2 − (𝑦 − 𝑚. sin 𝜃)2
)

68. 51
Trường hợp khi xe quay vòng:
Hình 3.4: Sơ đồ hình thang lái khi xe quay vòng
Từ sơ đồ dẫn động trên hình ta có mối quan hệ của các thông số theo quan hệ sau :
𝐴𝐵 = 𝐵 − [𝑚. cos(𝜃 − 𝛽) + 𝑝. cos 𝛾 + 𝑋] (3.14)
Mà: cos 𝛾 =
1
𝑝
. √𝑝2 − [𝑦 − 𝑚. sin( 𝜃 − 𝛽)]2
(3.15)
Từ quan hệ hình học trong tam giác ACD ta có:
𝐴𝐶2
= 𝐴𝐷2
+ 𝐶𝐷2
= 𝐴𝐷2
+ 𝑦2
(3.16)
𝐵𝐶2
= 𝐴𝐶2
+ 𝐴𝐵2
− 2. 𝐴𝐵. 𝐴𝐶. cos 𝜓 (3.17)
Thay vào biểu thức trên ta có:
cos 𝜓 =
𝐴𝐶2
+ 𝐴𝐵2
− 𝐵𝐶2
2. 𝐴𝐵. 𝐴𝐶
=
𝑦2
+ 𝑚2
− 𝑝2
+ 𝐴𝐷2
2. 𝑚. √𝐴𝐷2 + 𝑦2
Suy ra: 𝜓 = arccos
𝑦2+𝑚2−𝑝2+𝐴𝐷2
2.𝑚.√𝐴𝐷2+𝑦2
(3.18)
Từ mối quan hệ hình học trong tam giác ACD ta có:
𝑡𝑔𝜑 =
𝐶𝐷
𝐴𝐷
=
𝑦
𝐴𝐷
=> 𝜑 = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔
𝑦
𝐴𝐷
(3.19)
Mặt khác: 𝜃 + 𝛼 = 𝜓 + 𝜑 (3.20)
𝛼 = 𝜓 + 𝜑 − 𝜃 (3.21)

69. 52
Từ (3.18) và (3.19) thay vào (3.21) ta có biểu thức:

 






2
2
2
2
2
2
.
.
2
arccos
y
AD
m
AD
p
m
y
AD
y
arctg [1]
3.1.3 Động lực học quay vòng của hệ thống lái 4WS
- Khi xe vào đường vòng, để đảm bảo các bánh xe dẫn hướng không bị trượt lết hoặc
trượt quay thì đường vuông góc với các vecter vận tốc chuyển động của tất cả các bánh
xe phải gặp nhau tại điểm O hay nói cách khác đường kéo dài của các trục bánh xe phải
cắt nhau tại điểm O. Điểm O gọi là tâm quay vòng tức thời của xe.
3.1.3.1 Hai bánh quay cùng chiều.
Hình 3.5: Mô phỏng xe quay vòng 2 bánh quay cùng chiều

70. 53
Hình 3.6: Mô hình thông số khi xe quay vòng hai bánh quay cùng chiều
- Từ hình 3.5 và hình 3.6 ta có thể suy ra điều kiện để xe không bị trượt khi quay vòng
là:
cotδof - cotδif =
wf
L
-
wr
L
∙
cotδof − cotδif
cotδor − cotδir
(3.22)
- Các phương trình của hệ thống lái bốn bánh được minh họa qua hình :
tanδif =
c1
R1− (
wf
2
)
(3.23)
tanδof =
c1
R1+ (
wf
2
)
(3.24)
Khi bỏ R1 thì phương trình sẽ là:
𝑅1 =
1
2
𝑤𝑓 +
𝑐1
𝑡𝑎𝑛𝛿𝑖𝑓
(3.25)
𝑅1 = −
1
2
𝑤𝑓 +
𝑐1
𝑡𝑎𝑛𝛿𝑜𝑓
(3.26)

71. 54
Suy ra : cotδof - cotδif =
wf
c1
(3.27)
tanδir =
c2
R1− (
wr
2
)
(3.28)
tanδor =
c2
R1+ (
wr
2
)
(3.29)
Tương tự, chúng ta bỏ R1 thì phương trình sẽ là:
𝑅1 =
1
2
+
𝑐2
𝑡𝑎𝑛𝛿𝑖𝑟
(3.30)
𝑅1 = −
1
2
+
𝑐2
𝑡𝑎𝑛𝛿𝑜𝑟
(3.31)
Suy ra : cotδor - cotδir =
wr
c2
(3.32)
Mà: c1 =
wf
cotδof − cotδif
(3.33)
c2=
wr
cotδor − cotδir
(3.34)
Nên: c1 − c2 = L (3.35)
Thay công thức (3.33), (3.34) vào công thức (3.35):
wf
cotδof − cotδif
-
wr
cotδor − cotδir
=L (3.36)
- Từ đó ta có thể tính toán được bán kính quay vòng của xe trong trường hợp hai bánh
xe quay cùng chiều với nhau:
R =√(a2 + c2)2 + c1
2
cot2δf (3.37)

72. 55
3.1.3.2 Hai bánh quay ngược chiều
- δif và δof là các góc lái của bánh xe bên trong và bên ngoài phía trước, δir và δor
là những góc lái của bánh sau bên trong và bên ngoài, và l là chiều dài cơ sở của xe, a1
là khoảng cách từ trục trước đến trọng tâm của xe, a2 là khoảng cách từ trục sau đến
trọng tâm của xe.
Hình 3.7: Mô phỏng xe quay vòng 2 bánh quay ngược chiều

73. 56
Hình 3.8: Mô hình thông số khi xe quay vòng hai bánh quay ngược chiều
- Từ hình 3.7 và hình 3.8 ta có thể suy ra điều kiện để xe không bị trượt khi quay vòng
là:
cotδof - cotδif =
wf
L
-
wr
L
∙
cotδof − cotδif
cotδor − cotδir
(3.38)
- Các phương trình của hệ thống lái bốn bánh được minh họa qua hình :
tanδif =
c1
R1− (
𝑤𝑓
2
)
(3.39)
tanδof =
c1
R1+ (
𝑤𝑓
2
)
(3.40)
Khi bỏ R1 thì phương trình sẽ là:
𝑅1 =
1
2
𝑤𝑓 +
𝑐1
𝑡𝑎𝑛𝛿𝑖𝑓
(3.41)
𝑅1 = −
1
2
𝑤𝑓 +
𝑐1
𝑡𝑎𝑛𝛿𝑜𝑓
(3.42)

74. 57
Suy ra: cotδof - cotδif =
wf
c1
(3.43)
tanδir =
c2
R1− (
wr
2
)
(3.44)
tanδor =
c2
R1+ (
wr
2
)
(3.45)
Tương tự ta loại bỏ R1:
𝑅1 =
1
2
𝑤𝑟 +
𝑐2
𝑡𝑎𝑛𝛿𝑖𝑟
(3.46)
𝑅1 = −
1
2
𝑤𝑟 +
𝑐2
𝑡𝑎𝑛𝛿𝑜𝑟
(3.47)
Suy ra: cotδor - cotδir =
wr
c2
(3.48)
Mà: c1 =
wf
cotδof − cotδif
(3.49)
c2=
wr
cotδor − cotδir
(3.50)
Nên: c1 − c2 = L (3.51)
Thay công thức (3.49) và (3.50) vào công thức (3.51) ta được:

75. 58
wf
cotδof − cotδif
-
wr
cotδor − cotδir
= L (3.52)
- Từ đó ta có thể suy ra công thức tính bán kính quay vòng trong trường hợp hai bánh xe
quay ngược chiều với nhau.
R = √(a2 + c2)2 + c1
2
cot2δf (3.53)
- Sau khi xét hai trường hợp hai bánh xe quay cùng chiều và hai bánh xe quay ngược
chiều ta có thể rút ra được các phương trình chung cho cả hai hệ là:
c1 – c2 = L (3.54)
c1 =
wf
cotδof − cotδif
(3.55)
c2 =
wr
cotδor − cotδir
(3.56)

76. 59
Chương 4:
QUY TRÌNH THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG
4.1 Mô phỏng hệ thống lái bằng phần mềm Solidworks
4.1.1 Lịch sử hình thành
- Tổng công ty Solidworks được thành lập vào tháng 12/1993 bởi Viện Công nghệ
Massachusetts của Jon Hirschtick. Hirschtick. Ban đầu công ty có trụ sở tại Waltham,
Massachusetts, Hoa Kỳ, Hirschtick tuyển dụng một đội ngũ kỹ sư với mục tiêu xây dựng
phần mềm CAD 3D mà dễ sử dụng, giá cả phải chăng, và chạy trên nền Windows. Hoạt
động sau từ Concord, Massachusetts, Solidworks phát hành sản phẩm đầu tiên của mình
Solidworks 95 vào năm 1995. Năm 1997, Dassault nổi tiếng với phần mềm CATIA
CAD. Từ đó đên nay, Solidworks ngày càng phát triển, trải qua 26 phiên bản và cho đến
nay SolidWorks được đánh giá là phần mềm phổ biến nhất hiện nay.
4.1.2 Giới thiệu phần mềm SolidWorks.
- SolidWorks là phần mềm thiết kế 3D chạy trên hệ điều hành Windows và có mặt từ
năm 1997, và được tạo bởi công ty Dassault Systèmes SolidWorks Corp., một công ty
con của Dassault Systèmes, S. A. Hiện tại, hơn 2 triệu kỹ sư và nhà thiết kế với hơn
165,000 công ty trên toàn thế giới đang dùng SolidWorks.
4.1.3 Tính năng trên SolidWorks.
- Khả năng thiết kế mô hình 3D hoàn hảo.
- Tính năng lắp ráp các chi tiết.
- Xuất bản vẽ trên phần mềm SolidWorks.
- Tính năng gia công trên SolidWorks.

77. 60
- Phân tích động lực học.
4.1.4 Thiết kế khung xe
- Chúng ta có thể tạo 1 file mới bằng 4 cách sau:
1. Nhấp vào New Document tại thanh Task Pane
2. Nhấp vào New tại thanh Menu Bar
3 Để chuột vào mũi tên trên thanh Menu, rồi nhấp vào File  New.
4. Nhấn tổ hợp phím Ctrl+N.
- Sau khi mở 1 File mới, hộp thoại New SolidWorks Document hiển thị. Trong phần
New SolidWorks Document có 3 phần: Môi trường Part dùng để tạo mô hình, môi
trường Assembly dùng để tạo khối lắp và môi trường Drawing để tạo bản vẽ.
Hình 4.1: New SolidWorks Document

78. 61
- Sau khi ấn vào môi trường Drawing thì nó sẽ hiển thị bảng Sheet Format/Size để
chúng ta chọn khổ giấy. Ở đây mình sẽ chọn khổ A4 và nhấn OK
Hình 4.2: Bảng Sheet Format/Size
- Tiếp theo là vẽ khung tên ta dùng Corner Rectangle đễ vẽ hình chữ nhật.
Hình 4.3: Corner Rectangle

79. 62
- Ta dùng lệnh Line để vẽ các đường thẳng và ngang trong khung tên. Sau đó dùng
lệnh Smart Dimention để đo kích thước bằng cách kích chuột vào điểm bắt đầu và
điểm kết thúc, sau đó kéo chuột là nó sẽ hiển thị kích thước.
Hình 4.4: Kích thước tiêu chuẩn của khung tên
-Sau khi vẽ xong, tiến hành xuất bản vẽ bằng cách nhấn Ctrl + P, chọn Page Setup và
chọn size khổ giấy A4 sau đó chọn Landscape để khổ giấy nằm ngang và nhấn OK, lưu
File dưới dạng PDF.
Hình: 4.5 In bản vẽ

80. 63
Hình 4.6: Bản vẽ khung xe
4.1.5 Thiết kế các chi tiết
Để thiết kế một chi tiết, ta chọn FileNew hoặc nhấn tổ hợp phím Ctrl + N để mở một
File mới. Sau đó ta chọn môi trường Part để vẽ, khi vào trong môi trường Part ta chọn
Sketch để vẽ. Trong Sketch thì có 3 mặt phẳng (Top Plane, Front Plane, Right Plane),
ta chọn một mặt phẳng để vẽ. Ta dùng các lệnh Line để vẽ các đường thằng, dùng lệnh
Circle để vẽ đường tròn, sau đó dùng lệnh Extruded Boss/Base để dựng hình. Sau khi
vẽ xong, ta tiến hành đo kích thước và xuất bản vẽ bằng cách nhấn Ctrl + P, chọn Page
Setup và chọn size khổ giấy A4 tích vào mục Landscape để khổ giấy nằm ngang và
chọn OK

81. 64
Hình 4.7: Bản vẽ chi tiết cùm moay-ơ
Moay-ơ là một bộ phận trong hệ thống bánh xe của ô tô, nó liên kết với bánh xe để chiếc
xe có thể hoạt động một cách tốt nhất. Vòng bi moay-ơ giúp liên kết bánh xe với moay-
ơ, giúp bánh xe có thể liên kết với khung xe. Vai trò của moay-ơ là giữ cân bằng cho xe,
để xe có thể di chuyển một cách êm ái và an toàn hơn.

82. 65
Thanh răng liên kết trực tiếp với bánh răng và 2 đầu thanh răng nối với thanh dẫn động.
Có chức năng chính chuyển đổi chuyển động xoay của bánh răng thành chuyển động
thẳng, tăng khả năng giảm tốc, ổn định góc quay vô lăng.
Hình 4.8: Bản vẽ chi tiết thanh răng

83. 66
Hình 4.9: Bản vẽ thanh dẫn động
Thanh dẫn động được nối tại các đầu thanh răng ở trên trục quay, cơ cấu thanh răng trục
vít khi đó sẽ biến đổi chuyển động quay của vô lăng để tạo thành chuyển động tịnh tiến
cần thiết giúp làm xoay góc bánh xe khi đánh lái vào cua. Cơ cấu hình học của các thanh
dẫn động lái sẽ giúp cho các bánh xe phía bên trong quay nhiều hơn so với các bánh xe
phía ngoài.

84. 67
Hình 4.10: Bản vẽ bánh răng
Bánh răng có hình tròn sẽ được nối trực tiếp với trục tay lái, khi xoay vô lăng thì sẽ khiến
bánh răng được quay, kéo theo đó chính là thanh răng. Thanh nối ở các đầu răng được
gắn trực tiếp với cánh tay đòn trục xoay. Giúp chuyển đổi việc chuyển động của vành
tay lái sang chuyển động thẳng để điều chỉnh hướng xe đi, giảm tốc, tăng thêm lực giúp
bánh xe chuyển hướng một cách dễ dàng và chính xác nhất.

85. 68
Hinh 4.11 Bản vẽ ro-tuyn lái
Ro-tuyn lái bao gồm ro-tuyn lái trong và ro-tuyn lái ngoài. Ro-tuyn lái trong được ví như
cánh tay đòn và được thiết kế có 1 đầu ro-tuyn cơ động có thể xoay tròn để gắn thước
lái, đầu còn lại ro-tuyn lái ngoài gắn vào ngỗng moay-ơ, là bộ phận tác động và dẫn
hướng cho bánh xe và có thể chuyển động linh hoạt, êm ái do bên ngoài có một lớp cao
su bảo vệ trục khớp bên trong ro-tuyn.
Sau khi nhận được truyền động mà rotuyn lái trong chuyển tới, ro-tuyn lái ngoài sẽ
biến thành các cử động điều khiển ngỗng moay-ơ thông qua đầu ro-tuyn còn lại gắn
vào moay-ơ. Ro-tuyn lái ngoài và ro-tuyn lái trong của xe ô tô có sự liên kết chặt chẽ
để cả hệ thống vận hành một cách trơn tru, giúp bánh xe dễ dàng chuyển hướng theo ý
muốn.

86. 69
4.1.6 Lắp ráp các chi tiết
- Đầu tiên chúng ta mở một File mới bằng cách ấn Ctrl + N, sau đó chọn môi trường
Assembly và nhấn OK. Môi trường Assembly là môi trường lắp ghép các chi tiết lại
với nhau.
Hình 4.12: Môi trường Assembly
Trong môi trường Assembly này có các mối lắp ghép:
 Coincident: Cho phép 2 mặt phẳng tiếp xúc với nhau.
 Parallel: Cho phép ghép hai mặt phẳng song song và cách nhau một khoảng d.
 Perpendicular: Cho phép ghép hai mặt phẳng vuông góc với nhau.
 Tangent: Cho phép ghép hai bề mặt tiếp xúc với nhau.
 Concentic: Cho phép hai bề mặt cong, côn đồng tâm với nhau.

87. 70
Hình 4.13: Các mối ghép trong SolidWorks
- Sau đó ta chọn các File chi tiết lắp ghép có sẵn bằng cách ấn Browse và chọn các File
chi tiết và chúng ta có thể chọn nhiều chi tiết bằng cách ấn giữ Ctrl và chọn các chi tiết
sau đó OK.
Hình 4.14: Các chi tiết cần lắp ghép

88. 71
- Để di chuyển các đối tượng ta ấn chuột vào đối tượng tới điểm cần lắp ghép, sau đó
chọn Mate kích chọn bề mặt cần lắp ghép. Để lắp cùm moay-ơ vào khung, ta tiến hành
chọn Matechọn bề mặt cần lắp ghép sau đó chọn các mối lắp ghép Concentic để cho
phép hai mặt tròn tiếp xúc với nhau, thực hiện tương tự với 3 chi tiết còn lại. Sau khi lắp
xong moay-ơ vào khung xe, ta lấy tiếp các chi tiết tiếp theo để thực hiện phần lắp ghép
Hinh 4.15: Lắp cùm moay-ơ vào khung xe
Chọn Insert ComponentsBrowse để lấy chi tiết lắp ghépnhấn Open để thả chi tiết ra
môi trường Assembly. Tiếp theo là lắp thanh răng vào khung xe, ta chọn Matechọn
mối ghép Tangent để cho mặt lưng của thanh răng tiếp xúc với bề mặt của khung xe. Sau
khi hai mặt phẳng tiếp xúc với nhau, chọn Matechọn phần mặt dưới của thanh răng để
tiếp xúc với phần khung xe để chúng ghép lại với nhau. Sau khi lắp xong thanh răng, ta
bắt đầu cho bánh răng ăn khớp với thanh răng bằng cách chọn MateMechanicalRack
Pinion và chọn mặt tiếp xúc của bánh răng và thanh răng.

89. 72
Hình 4.16: Lắp thanh răng, bánh răng và thanh dẫn động lái
Cuối cùng, ta lắp bánh xe vào cùm moay-ơ. Chọn Insert ComponentsBrowse để lấy
bánh xe, giữ Ctrl để kéo thêm 3 bánh xe còn lại. Vào mục Move Componentchọn
Rotate Component xoay theo hướng cần ghép chi tiết lại với nhaunhấn Esc để thoát
lệnh Move Componentchọn Matechọn vào phần tâm bánh xe và moay ơ cho chúng
đồng tâm và ghép lại với nhaunhấn vào dấu tích xanh để xác nhận thoát khỏi lệnh
Mate. Sau khi lắp ghép xong, ta tiến hành xuất File mô hình bằng cách: Nhấn Ctrl+P
Chọn Page Setup Chọn khổ giấy A4 và nhấn OK Tiến hành lưu File.

90. 73
Hình 4.17: Mô hình hệ thống lái bốn bánh

91. 74
4.1.7 Mô phỏng hệ thống lái bốn bánh
- Khi xe di chuyển ở tốc độ thấp, bánh răng của cầu trước xoay chiều từ phải sang trái,
làm cho thanh răng di chuyển từ trái sang phải, làm thanh dẫn động di chuyển từ trái
sang phải, tác dụng lực lên cùm moay-ơ làm cho 2 bánh xe trước rẻ sang phải. Lúc này
bánh răng ở cầu sau quay theo chiều từ phải sang trái, làm thanh răng di chuyển theo
hướng ngược lại. Lúc này thanh dẫn động di chuyển từ trái sang phải và tác dụng lực
lên cùm moay-ơ làm cho hai bánh xe sau ngược chiều với bánh xe trước. Điều này giúp
cho việc đậu xe dễ dàng hơn và làm giảm bán kính quay vòng của xe.
Hình 4.18: Mô phỏng hai bánh xe ngược chiều.

92. 75
- Khi xe di chuyển tốc độ cao, người lái đánh vô lăng sang phải, bánh răng của cầu trước
quay theo chiều từ phải sang trái làm thanh răng di chuyển theo hướng ngược lại, thanh
dẫn động tác dụng lực lên cùm moay-ơ làm cho 2 bánh xe cầu trước rẽ phải. Lúc đó bánh
răng cầu sau quay theo chiều từ trái sang phải, làm thanh răng di chuyển từ phải sang
trái, thanh dẫn động tác dụng lực lên cùm moay ơ làm 2 bánh xe sau đánh lái cùng chiều
với bánh trước. Điều này giúp xe di chuyển linh hoạt hơn, ổn định khi vào cua ở tốc độ
cao.
Hình 4.19: Mô phỏng hai bánh xe cùng chiều.

93. 76
Chương 5:
ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ VÀ KẾT LUẬN
5.1 Đánh giá kết quả
Sau quá trình nghiên cứu và thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài “ Nghiên cứu thiết kế
chế tạo mô hình hệ thống lái đa hướng” thì cơ bản nhóm em đã nắm được những kiến
thức mà hệ thống lái đa hướng đem lại và nhóm đã hiểu được những thành phần chi tiết
cụ thể để cấu tạo nên hệ thống lái đa hướng. Đây là một đề tài thiết thực mang tính thực
tế cao
5.1.1: Các kết quả đạt được trong thời gian hoàn thành đồ án
+Cơ bản đã hoàn thành được hoàn chỉnh mô hình mô phỏng hệ thống lái đa hướng
+Tiếp thu được thêm kiến thức về các phần mềm mô phỏng, thiết kế các chi tiết trong
mô hình mô phỏng, phục vụ cho quá trình hoàn thành đồ án: Solidworks.
+ Hiểu rõ được sự khác biệt về nguyên lý và cấu tạo giữa sự khác biệt giữa hệ thống lái
đa hướng 4WS và hệ thống lái thông thường (2WS).
+ Các chi tiết trên mô hình mô phỏng đều có thể hoạt động ổn định
5.1.2 Những thuận lợi và khó khăn trong quá trình hoàn thành đề tài
5.1.2.1 Thuận lợi
+ Trong suốt quá trình thực hiện đồ án, các vấn đề khó khăn về tài liệu và tiến độ được
thầy TS.Nguyễn Phụ Thượng Lưu giải quyết nhanh chóng.
+ Đề tài dựa trên nền tảng hệ thống lái nên việc tìm kiếm tài liệu liên quan không quá
khó khăn.
5.1.2.2 Khó khăn
+ Hạn chế về mặt kiến thức và kinh nghiệm
+ Trong thời gian thực hiện đồ án gặp nhiều trở ngại do dịch bệnh Covid-19 nên chưa
thể thực hiện được mô hình vật lý của đề tài.

94. 77
+ Khó khăn với việc tiếp cận với các phần mềm mô phỏng, chưa có kiến thức chuyên
sâu về phần mềm.
5.2 Kết luận
Mô hình mô phỏng của nhóm chưa thu được các kết quả hoàn toàn chính xác về thông
số và các chức năng lái, nhưng bước đầu đã hoàn thành gần như 70-80% vấn đề đặt ra
ở mục đích nghiên cứu. Trong tương lai sẽ có những nghiên cứu chuyên sâu hơn về hệ
thống 4WS (Four-Wheel Steering) và sẽ được trang bị rộng rãi trên các dòng xe phổ
thông.

95. 78
Tài liệu tham khảo
[1]. Đặng Quý. Tính toán thiết kế ô tô. Nhà xuất bản Đại học quốc gia, 2001.
[2]. PGS.TS. Phạm Xuân Mai. Lý thuyết ô tô. NXB Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí
Minh, 2004.
[3]. PGS.TS. Nguyễn Khắc Trai. Kết cấu ô tô. Nhà xuất bản Bách Khóa -Hà Nội, 2009.
[4]. Nguyễn Hữu Cần, Dư Quốc Thịnh. Lý thuyết ô tô máy kéo. Nhà xuất bản Khoa học
và kỹ thuật, 2007.
[5]. Nguyễn Hữu Cẩn, Phan Đình Kiên. Thiết kế và tính toán ôtô- máy kéo (Tập 2). Nhà
xuất bản ĐH &THCN - Hà Nội 2005.
[6]. Peter Herold and Markus Wallbrecher. Steering Handbook. Springer, 2016, pp: 493
[7]. J. Allwright, “Four Wheel Steering (4WS) on a Formula Student Racing Car” SAE-
A, vol. 1, no. 1, 2015