Nhận viết luận văn đại học, thạc sĩ trọn gói, chất lượng, LH ZALO=>0909232620 Tham khảo dịch vụ, bảng giá tại: https://vietbaitotnghiep.com/dich-vu-viet-thue-luan-van Download luận án tiến sĩ ngành kĩ thuật cơ khí với đề tài: Nghiên cứu giới hạn ổn định lật ngang của đoàn xe sơ mi rơ moóc khi quay vòng ổn định, cho các bạn làm luận văn tham khảo

1. i
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-----------------------
TẠ TUẤN HƯNG
NGHIÊN CỨU GIỚI HẠN ỔN ĐỊNH LẬT NGANG CỦA
ĐOÀN XE SƠ MI RƠ MOÓC KHI QUAY VÒNG ỔN ĐỊNH
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
Hà Nội - 2017

2. ii
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-----------------------
TẠ TUẤN HƯNG
NGHIÊN CỨU GIỚI HẠN ỔN ĐỊNH LẬT NGANG CỦA
ĐOÀN XE SƠ MI RƠ MOÓC KHI QUAY VÒNG ỔN ĐỊNH
Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí động lực
Mã số: 62520116
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. TS. DƯƠNG NGỌC KHÁNH
2. PGS. TS VÕ VĂN HƯỜNG
Hà Nội - 2017

3. i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi dưới sự
hướng dẫn của TS. Dương Ngọc Khánh và PGS.TS. Võ Văn Hường. Các kết quả
nghiên cứu được trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng
được bảo vệ ở bất kỳ học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được cảm
ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án đều được chỉ rõ nguồn gốc.
Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình.
Hà Nội, ngày tháng năm 2017
Người hướng dẫn khoa học 1 Người hướng dẫn khoa học 2 Nghiên cứu sinh
TS. Dương Ngọc Khánh PGS.TS. Võ Văn Hường Tạ Tuấn Hưng

4. ii
LỜI CẢM ƠN
NCS xin trân trọng cảm ơn Trường Ðại học Bách khoa Hà Nội, Viện Ðào tạo
Sau đại học, Viện Cơ khí Ðộng lực, Bộ môn Ô tô và Xe chuyên dụng đã tạo điều
kiện cho NCS thực hiện luận án tại Trường Ðại học Bách khoa Hà Nội.
NCS xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới tập thể hướng dẫn là TS. Dương
Ngọc Khánh và PGS.TS. Võ Văn Hường – Những người hướng dẫn khoa học, đã
tận tình giúp đỡ hướng dẫn trong việc định hướng nghiên cứu và phương pháp giải
quyết các vấn đề cụ thể đặt ra giúp thực hiện và hoàn thành luận án.
NCS vô cùng biết ơn quý Thầy, Cô trong bộ môn Ô tô và xe chuyên dụng, Viện
Cơ khí Ðộng lực Trường Ðại học Bách khoa Hà Nội, luôn giúp đỡ và tạo điều kiện
thuận lợi nhất để hoàn thành luận án này.
Xin cảm ơn Ban Giám hiệu và quý Thầy, Cô trường Ðại học Công nghệ Giao
thông vận tải đã ủng hộ động viên giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho tôi học tập và
nghiên cứu.
Xin cảm ơn Ban Giám hiệu và quý Thầy, Cô trường Ðại học Công nghiệp Hà
Nội đã ủng hộ và giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi trong quá trình học tập và nghiên
cứu.
Xin cảm ơn Trung tâm Kiểm định xe cơ giới, Cục Đăng kiểm Việt Nam đã ủng
hộ và giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi trong quá trình học tập và nghiên cứu.
Xin cảm ơn quý Thầy, Cô trong và ngoài trường đã ủng hộ và giúp đỡ tạo điều
kiện thuận lợi trong quá trình học tập và nghiên cứu.
Cuối cùng NCS xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình và bạn bè những
người đã luôn động viên khuyến khích giúp đỡ tôi trong suốt thời gian nghiên cứu
và thực hiện công trình này.
Nghiên cứu sinh
Tạ Tuấn Hưng

5. iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN............................................................................................................. ii
MỤC LỤC.................................................................................................................iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ............................................... vi
DANH MỤC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ............................................................................ xiv
DANH MỤC BẢNG BIỂU...................................................................................xviii
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ...................................................................................... 5
1.1. Xu thế phát triển và vấn đề mất ổn định ĐXSMRM........................................... 5
1.1.1. Xu thế phát triển ĐXSMRM ............................................................................ 5
1.1.2. Phân loại mất ổn định ĐXSMRM .................................................................... 8
1.2. Những nghiên cứu liên quan đến luận án.......................................................... 12
1.2.1. Những nghiên cứu trên thế giới về mô hình ĐXSMRM................................ 12
1.2.2. Những nghiên cứu trên thế giới về mất ổn định lật ngang ĐXSMRM .......... 13
1.2.3. Những nghiên cứu trên thế giới về cảnh báo và điều khiển chống lật ngang 23
1.2.4. Những nghiên cứu trong nước........................................................................ 24
1.3. Lựa chọn chỉ tiêu, thông số đánh giá mất ổn định lật ngang ĐXSMRM.......... 25
1.4. Mục tiêu, đối tượng, phương pháp và phạm vi nghiên cứu .......................... 27
1.4.1. Mục tiêu nghiên cứu....................................................................................... 27
1.4.2. Đối tượng nghiên cứu..................................................................................... 28
1.4.3. Phương pháp nghiên cứu................................................................................ 28
1.4.4. Phạm vi nghiên cứu........................................................................................ 29
1.4.5. Nội dung luận án ............................................................................................ 29
1.5. Kết luận chương 1 ............................................................................................. 29
CHƯƠNG 2. XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐỘNG LỰC HỌC KHÔNG GIAN XÁC
ĐỊNH MẤT ỔN ĐỊNH LẬT NGANG ĐOÀN XE SƠ MI RƠ MOÓC.................. 31
2.1. Mô hình động lực học ĐXSMRM..................................................................... 31
2.1.1. Phân tích cấu trúc và các giả thiết xây dựng mô hình.................................... 31
2.1.2. Phương trình động lực học các khối lượng được treo.................................... 38

6. iv
2.1.3. Phương trình động lực học các cầu xe ........................................................... 44
2.1.4. Phương trình động lực học các bánh xe ......................................................... 46
2.2. Xác định lực tương tác bánh xe-mặt đường ...................................................... 48
2.3. Xác định lực và mô men liên kết của hệ thống treo.......................................... 50
2.3.1. Các lực liên kết phương thẳng đứng............................................................... 50
2.3.2. Các lực liên kết theo phương dọc................................................................... 54
2.3.3. Các lực liên kết theo phương ngang và mô men thanh ổn định ..................... 54
2.4. Xác định liên kết tại khớp nối ........................................................................... 56
2.5. Xác định các lực cản khí động .......................................................................... 59
2.6. Điều kiện đầu của các phương trình vi phân..................................................... 60
2.7. Cấu trúc mô hình động lực học đoàn xe sơ mi rơ moóc ................................... 61
2.8. Kết luận chương 2 ............................................................................................. 62
CHƯƠNG 3. KHẢO SÁT XÁC ĐỊNH MẤT ỔN ĐỊNH LẬT NGANG ĐOÀN XE
SƠ MI RƠ MOÓC KHI QUAY VÒNG .................................................................. 63
3.1. Mô tả điều kiện đầu vào và các chỉ tiêu đánh giá.............................................. 63
3.1.1. Mô tả điều kiện đầu vào ................................................................................. 63
3.1.2. Các chỉ tiêu, thông số được sử dụng để đánh giá........................................... 66
3.2. Khảo sát ảnh hưởng của chiều cao trọng tâm đến mất ổn định lật ngang
ĐXSMRM ................................................................................................................ 67
3.3. Khảo sát ảnh hưởng của vận tốc xe đến mất ổn định lật ngang ĐXSMRM ..... 73
3.4. Khảo sát ảnh hưởng của góc lái đến mất ổn định lật ngang ĐXSMRM........... 76
3.5. Đề xuất phương pháp xác định ngưỡng mất ổn định lật ngang và ngưỡng an
toàn của ĐXSMRM khi quay vòng.......................................................................... 82
3.5.1. Phương pháp xác định ngưỡng mất ổn định lật ngang của ĐXSMRM khi quay
vòng .......................................................................................................................... 82
3.5.2. Phương pháp xác định ngưỡng chuyển động an toàn của ĐXSMRM khi quay
vòng .......................................................................................................................... 90
3.6. Kết luận chương 3 ............................................................................................. 97
CHƯƠNG 4. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM...................................................... 98
4.1. Mục đích, đối tượng và các thông số thí nghiệm .............................................. 99
4.1.1. Mục đích thí nghiệm....................................................................................... 99

7. v
4.1.2. Đối tượng thí nghiệm ..................................................................................... 99
4.1.3. Các thông số thí nghiệm................................................................................. 99
4.2. Thiết bị thí nghiệm .......................................................................................... 100
4.2.1. Cảm biến 6 bậc tự do MPU 6050 ................................................................. 101
4.2.2. Cảm biến SHARP Rotary Encoder............................................................... 101
4.2.3. Bộ xử lý tín hiệu........................................................................................... 103
4.2.4. Sơ đồ thí nghiệm........................................................................................... 104
4.3. Các phương án thí nghiệm............................................................................... 104
4.3.1. Mô tả thí nghiệm .......................................................................................... 104
4.3.2. Các phương án thí nghiệm............................................................................ 105
4.4. Kết quả thí nghiệm và so sánh với mô phỏng ................................................. 106
4.4.1. Kết quả thí nghiệm ....................................................................................... 106
4.4.2. So sánh kết quả thí nghiệm với kết quả mô phỏng....................................... 111
KẾT LUẬN ............................................................................................................ 119
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................... 121
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN ................. 127

8. vi
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu Đơn vị Giải nghĩa
G(OXYZ) Hệ tọa độ cố định
C1(C1x1y1z1) Hệ tọa độ tại trọng tâm khối lượng được treo XĐK
C2(C2x2y2z2) Hệ tọa độ tại trọng tâm khối lượng được treo SMRM
Ai(AixAiyAizAi) Hệ tọa độ tại trọng tâm cầu xe thứ i (i=1(1)6)
Bij(BijxBijyBijzBij) Hệ tọa độ tại tâm bánh xe ij (i=1(1)6, j=1(1)2)
1 1 1
O
C1 ( , , )A   
Ma trận côsin chỉ hướng của hệ quy chiếu C1 so với hệ
quy chiếu cố định theo 3 góc Euler (β1, φ1, ψ1)
2 2 2
O
C2 ( , , )B   
Ma trận côsin chỉ hướng của hệ quy chiếu C2 so với hệ
quy chiếu cố định theo 3 góc Euler (β2, φ2, ψ2)
ĐXSMRM Đoàn xe sơ mi rơ moóc (Tractor Semi-Trailer)
XĐK Xe đầu kéo (Tractor)
SMRM Sơ mi rơ moóc (Semi-Trailer)
DRT Ngưỡng lật ngang động (Dynamic Rollover Threshold)
IIR
Bộ lọc đáp ứng tần số vô hạn (Infinite Impulse
Response)
LSB Bit có trọng số nhỏ nhất (Least Significant Bit)
LLT Hệ số phân tải ngang (Lateral Load Transfer Ratio)
LTR Hệ số phân bố tải trọng (Load Transfer Ratio)
LTRin Ngưỡng LTR đề xuất
MBS Hệ nhiều vật MBS (Multibody Systems)
NHTSA
Cơ quan an toàn giao thông Mỹ (National Highway
Traffic Safety Adminitration)
RAR Hệ số gia tốc ngang (Rearward Amplication Ratio)

9. vii
RPER
Năng lượng chống lật ngang (Rollover Prevention
Energy Reverse)
RPM Hệ số chống lật ngang (Rollover Prevention Metric)
RSF Hệ số an toàn lắc ngang (Roll Safety Factor)
SRT Ngưỡng lật ngang tĩnh (Static Rollover Threshold)
SSF Hệ số ổn định tĩnh (Static Stability Factor)
TTR Hệ số bàn nghiêng ngang (Tilt Table Ratio)
2bi m Chiều rộng cơ sở của cầu xe thứ i (i=1(1)6)
2wi m Khoảng cách hai hệ thống treo cầu thứ i (i=1(1)6)
axi m/s2
Gia tốc dọc của vật rắn i
ayi m/s2
Gia tốc ngang của vật rắn i
azi m/s2
Gia tốc thẳng đứng của vật rắn i
g m/s2
Gia tốc trọng trường, g=9,81m/s2
ij Chỉ số bánh xe trái (j=1)/phải (j=2) thuộc cầu xe thứ i
i=1(1)6 Chỉ số các cầu xe
j=1 Chỉ số bánh xe bên trái
j=2 Chỉ số bánh xe bên phải
l1 m
Khoảng cách từ trọng tâm tâm khối lượng được treo
XĐK đến cầu xe số 1
l2 m
Khoảng cách từ trọng tâm tâm khối lượng được treo
XĐK đến cầu xe số 2
l3 m
Khoảng cách từ trọng tâm tâm khối lượng được treo
XĐK đến cầu xe số 3
l4 m
Khoảng cách từ trọng tâm tâm khối lượng được treo
SMRM đến cầu xe số 4

10. viii
l5 m
Khoảng cách từ trọng tâm tâm khối lượng được treo
SMRM đến cầu xe số 5
l6 m
Khoảng cách từ trọng tâm tâm khối lượng được treo
SMRM đến cầu xe số 6
lH1 m
Khoảng cách trọng tâm tâm khối lượng được treo XĐK
đến mâm xoay
lH2 m
Khoảng cách trọng tâm khối lượng được treo SMRM đến
chốt kéo
m1 kg Khối lượng được treo XĐK
m2 kg Khối lượng được treo SMRM
mAi kg Khối lượng cầu xe i (i=1(1)6)
h1 m Chiều cao trọng tâm khối lượng được treo XĐK
h2 m Chiều cao trọng tâm khối lượng được treo SMRM
hH1, hH2 m Chiều cao tâm chốt và mâm xoay
exij m Khoảng dịch phản lực Fzij theo phương dọc tại bánh xe ij
hRi m Chiều cao tâm quay tức thời Ri của cầu i (i=1(1)6)
r0ij m Bán kính tự do của bánh xe thứ ij (i=1(1)6; j=1(1)2)
ftij m Độ võng tĩnh lốp thứ ij (i=1(1)6; j=1(1)2)
sij Hệ số trượt bánh xe thứ ij (i=1(1)6; j=1(1)2)
αij độ Góc lệch bên bánh xe thứ ij (i=1(1)6; j=1(1)2)
H1 m Chiều cao toàn bộ XĐK
H2 m Chiều cao toàn bộ SMRM
L1 m Chiều dài toàn bộ XĐK
L2 m Chiều dài toàn bộ SMRM
W1 m Chiều rộng toàn bộ XĐK

11. ix
W2 m Chiều rộng toàn bộ SMRM
Cij N/m Độ cứng hệ thống treo (i=1(1)6; j=1(1)2)
Kij N/(m/s) Hệ số cản giảm chấn hệ thống treo ij (i=1(1)6; j=1(1)2)
CLij N/m Độ cứng hướng kính lốp thứ ij (i=1(1)6; j=1(1)2)
KLij N/(m/s) Hệ số cản hướng kính lốp thứ ij (i=1(1)6; j=1(1)2)
Jxx1 kgm2
Mô men quán tính quanh trục C1x1 của khối lượng được
treo XĐK
Jxx2 kgm2
Mô men quán tính trục C2x2 của khối lượng được treo
SMRM
Jyy1 kgm2
Mô men quán tính trục C1y1 của khối lượng được treo
XĐK
Jyy2 kgm2
Mô men quán tính trục C2y2 của khối lượng được treo
SMRM
Jzz1 kgm2
Mô men quán tính trục C1z1 của khối lượng được treo
XĐK
Jzz2 kgm2
Mô men quán tính trục C2z2 của khối lượng được treo
SMRM
JAxi kgm2
Mô men quán tính trục AixAi của cầu i (i=1(1)6)
JByij kgm2
Mô men quán tính trục BijyBij của bánh xe thứ ij (i=1(1)6;
j=1(1)2)
MAij Nm Mô men chủ động bánh xe thứ ij (i=1(1)6; j=1(1)2)
MBij Nm Mô men phanh bánh xe thứ ij (i=1(1)6; j=1(1)2)
Mij Nm
Mô men quay bánh xe thứ ij quanh trục BijyBij (i=1(1)6;
j=1(1)2)
Fxij N Lực dọc bánh xe thứ ij (i=1(1)6; j=1(1)2)
Fyij N Lực ngang bánh xe thứ ij (i=1(1)6; j=1(1)2)
Fzij N Phản lực bánh xe thứ ij (i=1(1)6; j=1(1)2)

12. x
FGij N Tải trọng tĩnh ứng với bánh xe thứ ij (i=1(1)6; j=1(1)2)
FCij N Lực đàn hồi của hệ thống treo thứ ij (i=1(1)6; j=1(1)2)
FKij N Lực cản giảm chấn hệ thống treo thứ ij (i=1(1)6; j=1(1)2)
FCLij N Lực đàn hồi lốp bánh xe thứ ij ((i=1(1)6; j=1(1)2)
F'xij N
Lực dọc từ cầu xe tác dụng lên khối lượng được treo ứng
với hệ thống treo thứ ij (i=1(1)6; j=1(1)2)
F’Ri N
Lực liên kết ngang tại tâm quay Ri (i=1(1)6) tác động từ
cầu xe thứ i lên khối lượng được treo
FRi N
Lực liên kết ngang tại tâm quay Ri (i=1(1)6) tác động từ
khối lượng được treo lên cầu xe thứ i
FX1 N
Tổng ngoại lực tác dụng lên khối lượng được treo XĐK
chiếu lên phương C1x1 của hệ quy chiếu C1
FY1 N
Tổng ngoại lực tác dụng lên khối lượng được treo XĐK
chiếu lên phương C1y1 của hệ quy chiếu C1
FZ1 N
Tổng ngoại lực tác dụng lên khối lượng được treo XĐK
chiếu lên phương C1z1 của hệ quy chiếu C1
MX1 Nm
Tổng mô men ngoại lực tác dụng lên khối lượng được
treo XĐK theo trục C1x1 của hệ quy chiếu C1
MY1 Nm
Tổng mô men ngoại lực tác dụng lên khối lượng được
treo XĐK theo trục C1y1 của hệ quy chiếu C1
MZ1 Nm
Tổng mô men ngoại lực tác dụng lên khối lượng được
treo XĐK theo trục C1z1 của hệ quy chiếu C1
FX2 N
Tổng ngoại lực tác dụng lên khối lượng được treo
SMRM chiếu lên phương C2x2 của hệ quy chiếu C2
FY2 N
Tổng ngoại lực tác dụng lên khối lượng được treo
SMRM chiếu lên phương C2y2 của hệ quy chiếu C2
FZ2 N
Tổng ngoại lực tác dụng lên khối lượng được treo
SMRM chiếu lên phương C2z2 của hệ quy chiếu C2

13. xi
MX2 Nm
Tổng mô men ngoại lực tác dụng lên khối lượng được
treo SMRM theo trục C2x2 của hệ quy chiếu C2
MY2 Nm
Tổng mô men ngoại lực tác dụng lên khối lượng được
treo SMRM theo trục C2y2 của hệ quy chiếu C2
MZ2 Nm
Tổng mô men ngoại lực tác dụng lên khối lượng được
treo SMRM theo trục C2z2 của hệ quy chiếu C2
r1
Véc tơ định vị trọng tâm khối lượng được treo XĐK
trong hệ quy chiếu OXYZ
r2
Véc tơ định vị trọng tâm khối lượng được treo SMRM
trong hệ quy chiếu OXYZ
v1
Véc tơ vận tốc suy rộng của khối lượng được treo XĐK
trong hệ quy chiếu C1x1y1z1
vx1 m/s
Vận tốc tịnh tiến tức thời của khối lượng được treo XĐK
theo phương x1 trong hệ quy chiếu C1x1y1z1
vy1 m/s
Vận tốc tịnh tiến tức thời của khối lượng được treo XĐK
theo phương y1 trong hệ quy chiếu C1x1y1z1
vz1 m/s
Vận tốc tịnh tiến tức thời của khối lượng được treo XĐK
theo phương z1 trong hệ quy chiếu C1x1y1z1
ωx1
0
/s
Vận tốc góc quay tức thời của khối lượng được treo
XĐK quanh trục C1x1 trong hệ quy chiếu C1x1y1z1
ωy1
0
/s
Vận tốc góc quay tức thời của khối lượng được treo
XĐK quanh trục C1y1 trong hệ quy chiếu C1x1y1z1
ωz1
0
/s
Vận tốc góc quay tức thời của khối lượng được treo
XĐK quanh trục C1z1 trong hệ quy chiếu C1x1y1z1
v2
Véc tơ vận tốc suy rộng của khối lượng được treo
SMRM trong hệ quy chiếu C2x2y2z2
vx2 m/s
Vận tốc tịnh tiến tức thời của khối lượng được treo
SMRM theo phương x2 trong hệ quy chiếu C2x2y2z2
vy2 m/s
Vận tốc tịnh tiến tức thời của khối lượng được treo
SMRM theo phương y2 trong hệ quy chiếu C2x2y2z2

14. xii
vz2 m/s
Vận tốc tịnh tiến tức thời của khối lượng được treo
SMRM theo phương z2 trong hệ quy chiếu C2x2y2z2
ωx2
0
/s
Vận tốc góc quay tức thời của khối lượng được treo
SMRM quanh trục C2x2 trong hệ quy chiếu C2x2y2z2
ωy2
0
/s
Vận tốc góc quay tức thời của khối lượng được treo
SMRM quanh trục C2y2 trong hệ quy chiếu C2x2y2z2
ωz2
0
/s
Vận tốc góc quay tức thời của khối lượng được treo
SMRM quanh trục C2z2 trong hệ quy chiếu C2x2y2z2
vAi
Véc tơ vận tốc suy rộng của cầu xe thứ i trong hệ quy
chiếu AixAiyAizAi (i=1(1)6)
vxAi m/s
Vận tốc tịnh tiến tức thời của cầu xe thứ i theo phương
xAi trong hệ quy chiếu AixAiyAizAi (i=1(1)6)
vyAi m/s
Vận tốc tịnh tiến tức thời của cầu xe thứ i theo phương
yAi trong hệ quy chiếu AixAiyAizAi (i=1(1)6)
vzAi m/s
Vận tốc tịnh tiến tức thời của cầu xe thứ i theo phương
zAi trong hệ quy chiếu AixAiyAizAi (i=1(1)6)
ωxAi
0
/s
Vận tốc góc quay tức thời của cầu xe thứ i trong hệ quy
chiếu AixAiyAizAi (i=1(1)6)
ωyAi
0
/s
Vận tốc góc quay tức thời quanh trục AiyAi của cầu xe
thứ i quanh trục AixAi trong hệ quy chiếu AixAiyAizAi
(i=1(1)6)
ωzAi
0
/s
Vận tốc góc quay tức thời của cầu xe thứ i quanh trục
AizAi trong hệ quy chiếu AixAiyAizAi (i=1(1)6)
β1, β2
0
Các góc lắc ngang của các khối lượng được treo XĐK và
SMRM
φ1, φ2
0
Các góc lắc dọc của các khối lượng được treo XĐK và
SMRM
ψ1, ψ2
0
Các góc quay theo trục thẳng đứng của các khối lượng
được treo XĐK và SMRM
βAi
0
Các góc lắc ngang của các cầu xe i

15. xiii
X01, Y01, Z01 m
Vị trí ban đầu của khối lượng được treo XĐK trong hệ
quy chiếu cố định OXYZ
X02, Y02, Z02 m
Vị trí ban đầu của khối lượng được treo SMRM trong hệ
quy chiếu cố định OXYZ
β01, φ01, ψ01
0
Các góc ban đầu của các khối lượng được treo XĐK
β02, φ02, ψ02
0
Các góc ban đầu của các khối lượng được treo SMRM
aC1 Véc tơ gia tốc trọng tâm khối lượng được treo XĐK
aC2 Véc tơ gia tốc trọng tâm khối lượng được treo SMRM
ax1, ay1, az1 m/s2
Gia tốc theo 3 phương của trọng tâm khối lượng được
treo XĐK
ax2, ay2, az2 m/s2
Gia tốc theo 3 phương của trọng tâm khối lượng được
treo SMRM
Mxk, Mxm
Ma trận khối lượng khối lượng được treo XĐK và
SMRM
Cxk, Cxm
Ma trận sao cho Cxkv1 và Cxmv2 lần lượt là các ma trận
chứa các lực Coriolis và lực quán tính đối với khối lượng
được treo XĐK và SMRM
τxk
Véc tơ các ngoại lực và mô men ngoại lực quy về trọng
tâm C1 khối lượng được treo XĐK
τxm
Véc tơ các ngoại lực và mô men ngoại lực quy về trọng
tâm C2 khối lượng được treo SMRM

16. xiv
DANH MỤC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Phân loại đoàn xe........................................................................................ 6
Hình 1.2. Sơ đồ điều khiển ĐXSMRM ...................................................................... 8
Hình 1.3. Sơ đồ các dạng mất ổn định ngang ĐXSMRM.......................................... 9
Hình 1.4. Các dạng mất ổn định hướng ĐXSMRM................................................. 10
Hình 1.5. Sơ đồ bàn thử nghiêng ngang................................................................... 13
Hình 1.6. Một số thiết bị bàn thử nghiêng ngang trên thế giới ................................ 14
Hình 1.7. Mô hình lật ngang 1 vật............................................................................ 16
Hình 1.8. Sơ đồ các cụm cầu của ĐXSMRM 6 cầu................................................. 17
Hình 1.9. Đồ thị quan hệ góc lắc ngang, gia tốc ngang và mô men chống lật......... 18
Hình 1.10. Mô hình lắc ngang ½.............................................................................. 22
Hình 1.11. ĐXSMRM nghiên cứu ........................................................................... 28
Hình 2.1. Cấu trúc ĐXSMRM.................................................................................. 33
Hình 2.2. Hệ quy chiếu ĐXSMRM.......................................................................... 36
Hình 2.3. Sơ đồ các lực tác dụng lên khối lượng được treo XĐK ........................... 41
Hình 2.4. Sơ đồ các lực tác dụng lên khối lượng được treo SMRM........................ 43
Hình 2.5. Sơ đồ lực tác dụng lên cầu 1 trong mặt phẳng ngang .............................. 45
Hình 2.6. Sơ đồ lực tác dụng lên cầu 2, 3 trong mặt phẳng ngang .......................... 45
Hình 2.7. Sơ đồ lực tác dụng lên cầu 4,5,6 trong mặt phẳng ngang ........................ 46
Hình 2.8. Sơ đồ động lực học bánh xe đàn hồi ........................................................ 47
Hình 2.9. Sơ đồ vị trí các điểm liên kết của hệ thống treo của XĐK....................... 50
Hình 2.10. Sơ đồ tính lực tại cầu cân bằng XĐK..................................................... 51
Hình 2.11. Sơ đồ vị trí các điểm liên kết của hệ thống treo liên tiếp SMRM.......... 53
Hình 2.12. Sơ đồ xác định các lực ngang tại tâm quay tức thời............................... 55
Hình 2.13. Dạng mâm xoay mô phỏng..................................................................... 58
Hình 2.14. Sơ đồ tính góc lắc ngang tương đối tại khớp nối ................................... 59
Hình 2.15. Đồ thị quan hệ giữa góc lắc tương đối và mô men xoắn tại khớp nối ... 59
Hình 2.16. Cấu trúc mô hình động lực học ĐXSMRM ........................................... 61
Hình 3.1. Quy luật đánh lái RSM............................................................................. 64
Hình 3.2. Đồ thị góc lái bánh xe 11.......................................................................... 67

17. xv
Hình 3.3. Đồ thị góc lái bánh xe 12.......................................................................... 67
Hình 3.4. Đồ thị các hệ số phân bố tải trọng............................................................ 68
Hình 3.5. Đồ thị hệ số LTR6..................................................................................... 69
Hình 3.6. Đồ thị hệ số LTR2..................................................................................... 69
Hình 3.7. Đồ thị hệ số RSF....................................................................................... 70
Hình 3.8. Đồ thị hệ số LTR ...................................................................................... 70
Hình 3.9. Đồ thị gia tốc ngang ay1 ............................................................................ 71
Hình 3.10. Đồ thị gia tốc ngang ay2 .......................................................................... 71
Hình 3.11. Đồ thị góc lắc ngang β1 .......................................................................... 72
Hình 3.12. Đồ thị góc lắc ngang β2 .......................................................................... 72
Hình 3.13. Đồ thị góc lái bánh xe 11........................................................................ 73
Hình 3.14. Đồ thị góc lái bánh xe 12........................................................................ 73
Hình 3.15. Đồ thị hệ số LTR6................................................................................... 73
Hình 3.16. Đồ thị hệ số LTR2................................................................................... 73
Hình 3.17. Đồ thị hệ số RSF..................................................................................... 74
Hình 3.18. Đồ thị hệ số LTR .................................................................................... 74
Hình 3.19. Đồ thị gia tốc ngang ay1 .......................................................................... 75
Hình 3.20. Đồ thị gia tốc ngang ay2 .......................................................................... 75
Hình 3.21. Đồ thị góc lắc ngang β1 .......................................................................... 76
Hình 3.22. Đồ thị góc lắc ngang β2 .......................................................................... 76
Hình 3.23. Đồ thị góc lái bánh xe 11........................................................................ 77
Hình 3.24. Đồ thị góc lái bánh xe 12........................................................................ 77
Hình 3.25. Đồ thị hệ số LTR6................................................................................... 77
Hình 3.26. Đồ thị hệ số LTR2................................................................................... 77
Hình 3.27. Đồ thị hệ số RSF..................................................................................... 78
Hình 3.28. Đồ thị hệ số LTR .................................................................................... 78
Hình 3.29. Đồ thị gia tốc ngang ay1 .......................................................................... 79
Hình 3.30. Đồ thị gia tốc ngang ay2 .......................................................................... 79
Hình 3.31. Đồ thị góc lắc ngang β1 .......................................................................... 81
Hình 3.32. Đồ thị góc lắc ngang β2 .......................................................................... 81
Hình 3.33. Đồ thị hệ số RSFmax ................................................................................ 83

18. xvi
Hình 3.34. Đồ thị hệ số LTRmax................................................................................ 84
Hình 3.35. Đồ thị gia tốc ngang ay1max...................................................................... 85
Hình 3.36. Đồ thị gia tốc ngang ay2max...................................................................... 86
Hình 3.37. Đồ thị giá trị góc lắc ngang β1 khi ay2max................................................ 87
Hình 3.38. Đồ thị giá trị góc lắc ngang β2 khi ay2max ................................................ 88
Hình 3.39. Sơ đồ phương pháp xác định ngưỡng chuyển động an toàn động lực học
ĐXSMRM ................................................................................................................ 92
Hình 3.40. Phương pháp xác định ngưỡng chuyển động an toàn theo mức LTRin là
0,75 và 0,9 ................................................................................................................ 93
Hình 3.41. Sơ đồ xác định thời điểm khi các ay2 đạt ngưỡng đề xuất...................... 96
Hình 4.1. Một thí nghiệm xác định ngưỡng mất ổn định lật ngang ĐXSMRM ...... 98
Hình 4.2. ĐXSMRM thí nghiệm.............................................................................. 99
Hình 4.3. Sơ đồ vị trí gắn cảm biến........................................................................ 100
Hình 4.4. Sơ đồ cảm biến MPU6050...................................................................... 101
Hình 4.5. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của cảm biến SHARP Rotary Encoder. 102
Hình 4.6. Đồ gá cảm biến Encoder đo số vòng quay bánh xe................................ 102
Hình 4.7. Bộ thu thập dữ liệu NI USB-6210.......................................................... 103
Hình 4.8. Sơ đồ thí nghiệm quay vòng ĐXSMRM................................................ 104
Hình 4.9. Sơ đồ vị trí thí nghiệm............................................................................ 105
Hình 4.10. Đồ thị kết quả thí nghiệm vận tốc xe vx ............................................... 106
Hình 4.11. Đồ thị kết quả thí nghiệm góc quay vô lăng δVL .................................. 106
Hình 4.12. Đồ thị kết quả thí nghiệm gia tốc ay1.................................................... 107
Hình 4.13. Đồ thị kết quả thí nghiệm gia tốc ay2.................................................... 107
Hình 4.14. Đồ thị kết quả thí nghiệm vận tốc góc quay ωz1................................... 107
Hình 4.15. Đồ thị kết quả thí nghiệm vận tốc góc quay ωz2................................... 107
Hình 4.16. Đồ thị kết quả thí nghiệm vận tốc xe vx ............................................... 108
Hình 4.17. Đồ thị kết quả thí nghiệm góc quay vô lăng δVL .................................. 108
Hình 4.18. Đồ thị kết quả thí nghiệm gia tốc ay1.................................................... 109
Hình 4.19. Đồ thị kết quả thí nghiệm gia tốc ay2.................................................... 109
Hình 4.20. Đồ thị kết quả thí nghiệm vận tốc góc quay ωz1................................... 109
Hình 4.21. Đồ thị kết quả thí nghiệm vận tốc góc quay ωz2................................... 109

19. xvii
Hình 4.22. Đồ thị kết quả thí nghiệm vận tốc xe vx ............................................... 110
Hình 4.23. Đồ thị kết quả thí nghiệm góc quay vô lăng δVL .................................. 110
Hình 4.24. Đồ thị kết quả thí nghiệm gia tốc ay1.................................................... 110
Hình 4.25. Đồ thị kết quả thí nghiệm gia tốc ay2.................................................... 110
Hình 4.26. Đồ thị kết quả thí nghiệm vận tốc góc quay ωz1................................... 110
Hình 4.27. Đồ thị kết quả thí nghiệm vận tốc góc quay ωz2................................... 110
Hình 4.28. Đồ thị góc lái bên trái δ11 giữa thí nghiệm và mô phỏng ..................... 111
Hình 4.29. Đồ thị vận tốc xe vx giữa thí nghiệm và mô phỏng.............................. 111
Hình 4.30. Đồ thị gia tốc ay1 giữa thí nghiệm và mô phỏng................................... 111
Hình 4.31. Đồ thị gia tốc ay2 giữa thí nghiệm và mô phỏng................................... 112
Hình 4.32. Đồ thị vận tốc góc quay ωz1 giữa thí nghiệm và mô phỏng ................. 112
Hình 4.33. Đồ thị vận tốc góc quay ωz2 giữa thí nghiệm và mô phỏng ................. 112
Hình 4.34. Đồ thị góc lái bên trái δ11 giữa thí nghiệm và mô phỏng ..................... 113
Hình 4.35. Đồ thị vận tốc dọc xe vx giữa thí nghiệm và mô phỏng ....................... 113
Hình 4.36. Đồ thị gia tốc ay1 giữa thí nghiệm và mô phỏng................................... 114
Hình 4.37. Đồ thị gia tốc ay2 giữa thí nghiệm và mô phỏng................................... 114
Hình 4.38. Đồ thị vận tốc góc quay ωz1 giữa thí nghiệm và mô phỏng ................. 114
Hình 4.39. Đồ thị vận tốc góc quay ωz2 giữa thí nghiệm và mô phỏng ................. 115
Hình 4.40. Đồ thị góc lái bên trái δ11 giữa thí nghiệm và mô phỏng ..................... 115
Hình 4.41. Đồ thị vận tốc xe vx giữa thí nghiệm và mô phỏng.............................. 115
Hình 4.42. Đồ thị gia tốc ay1 giữa thí nghiệm và mô phỏng................................... 116
Hình 4.43. Đồ thị gia tốc ay2 giữa thí nghiệm và mô phỏng................................... 116
Hình 4.44. Đồ thị vận tốc góc quay ωz1 giữa thí nghiệm và mô phỏng ................. 116
Hình 4.45. Đồ thị vận tốc góc quay ωz2 giữa thí nghiệm và mô phỏng ................. 117

20. xviii
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 3.1. Các phương án khảo sát ........................................................................... 66
Bảng 3.2. Thời điểm các hệ số phân bố tải trọng bằng 1 ......................................... 70
Bảng 3.3. Giá trị RSFmax phụ thuộc vào δ11 và h2 .................................................... 72
Bảng 3.4. Thời điểm một số thông số đạt ngưỡng ................................................... 80
Bảng 3.5. Các giá trị ngưỡng tại biên mất ổn định................................................... 89
Bảng 3.6. Giá trị các ngưỡng xác định từ mức LTR đề xuất 0,75 ........................... 94
Bảng 3.7. Giá trị các ngưỡng xác định từ mức LTR đề xuất 0,9 ............................. 95
Bảng 4.1. Các thông số thí nghiệm......................................................................... 100
Bảng 4.2. Bảng các phương án thí nghiệm............................................................. 106
Bảng 4.3. Kết quả sai số của các thông số giữa mô phỏng và thí nghiệm ............. 117

21. 1
MỞ ĐẦU
Tính cấp thiết của luận án
Hiện nay, phát triển đoàn xe để vận chuyển hàng hóa với mục tiêu nâng cao
năng suất vận chuyển, giảm lượng khí thải ra môi trường, giảm ùn tắc giao thông.
Với kích thước và khối lượng lớn, đoàn xe đã cho thấy hiệu quả của việc vận chuyển
các loại hàng hóa, đặc biệt là đối với hàng hóa chuyên dùng. Tuy nhiên, điều đó có
nghĩa khi xe chuyển động sẽ chiếm một hành lang di chuyển lớn hơn các phương tiện
khác. Ngoài sự mất ổn định theo phương dọc thì đoàn xe còn dễ mất ổn định ngang
khi quay vòng hoặc chịu các tác động như gió ngang, va chạm với các phương tiện
khác. Ở Việt Nam, đoàn xe sơ mi rơ moóc (gọi tắt là ĐXSMRM) là loại đoàn xe được
sử dụng tương đối phổ biến. Khi quay vòng, ĐXSMRM thường bị mất ổn định ngang.
Mất ổn định ngang gồm hai quá trình kế tiếp nhau: (i) mất ổn định hướng (Yaw
Instability), (ii) mất ổn định lật ngang (Roll Instability). Quá trình mất ổn định hướng
(trượt) xảy ra trước, nếu kết thúc trượt thì có thể dẫn đến mất ổn định lật ngang. Lật
ngang là dạng tai nạn rất nguy hiểm không chỉ cho bản thân ĐXSMRM mà còn các
thành phần tham gia giao thông khác. Vì vậy, nghiên cứu xác định mất ổn định lật
ngang là rất cần thiết khi mà hệ thống giao thông chưa hoàn chỉnh, còn nhiều đoạn
giao cắt và mật độ giao thông lớn. Kết quả nghiên cứu có thể làm tín hiệu cảnh báo
cho người lái hoặc làm đầu vào cho các hệ thống điều khiển ổn định ngang.
Mục tiêu nghiên cứu
ĐXSMRM với kích thước lớn, tải trọng lớn và kết cấu hai thân gồm xe đầu kéo
(XĐK) liên kết với sơ mi rơ moóc (SMRM) qua khớp yên ngựa (fifth wheel hitch).
Mất ổn định lật ngang thường xảy ra khi xe đầy tải với chiều cao trọng tâm lớn, quay
vòng ở vận tốc lớn trên đường có hệ số bám cao. Khi bị mất ổn định lật ngang, người
lái khó cảm nhận được sự mất ổn định và không có các phản ứng điều khiển kịp thời
để giảm sự mất ổn định. Dấu hiệu mất ổn định lật ngang là sự tách các bánh xe. Tuy
nhiên, người lái lại không dễ xác định được dấu hiệu này. Vì vậy, mục tiêu của luận
án là nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số vận tốc xe, góc lái, chiều cao trọng tâm
đến khả năng mất ổn định lật ngang của ĐXSMRM. Từ đó đề xuất phương pháp xác
định ngưỡng mất ổn định lật ngang và ngưỡng chuyển động an toàn qua các thông số
dễ xác định và tích hợp trên ĐXSMRM.

22. 2
Đối tượng nghiên cứu
ĐXSMRM 6 cầu gồm XĐK 3 cầu nhãn hiệu CNHTC HOWO A7-375 [2] và
SMRM 3 cầu nhãn hiệu CIMC 40FT [3] được chọn làm đối tượng nghiên cứu.
Phương pháp nghiên cứu
Để nghiên cứu xác định trạng thái mất ổn định lật ngang ĐXSMRM luận án tiến
hành kết hợp hai phương pháp:
- Nghiên cứu lý thuyết: mô hình hóa đoàn xe theo phương pháp hệ nhiều vật;
sử dụng mô hình mô phỏng nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số đến mất ổn
định lật ngang ĐXSMRM; đề xuất phương pháp xác định ngưỡng mất ổn định lật
ngang và giới hạn chuyển động an toàn của ĐXSMRM khi quay vòng;
- Nghiên cứu thực nghiệm: thí nghiệm động lực học đoàn xe trên đường dựa
theo tiêu chuẩn ISO14792 [39] để kiểm chứng mô hình động lực học ĐXSMRM đã
xây dựng.
Phạm vi nghiên cứu
Khi ĐXSMRM chuyển động, dưới tác động của người lái như tăng tốc, phanh
và quay vô lăng, đoàn xe có thể có phản ứng (i) trượt ngang, (ii) lật ngang do gia tốc
ngang, đường nghiêng hoặc gió ngang. Trượt ngang bao gồm trượt đàn hồi và trượt
lết, thứ tự các cầu trượt lết là khác nhau. Khi trượt lết kết thúc do bị vấp hoặc hệ số
bám cao, ĐXSMRM rơi vào vùng lật ngang (điều kiện cần); khi gia tốc ngang gây ra
mô men lật lớn hơn mô men chống lật thì ĐXSMRM có thể lật (điều kiện đủ). Giới
hạn của luận án là nghiên cứu pha lật của ĐXSMRM, từ khi bắt đầu tách bánh cho
đến giới hạn lật.
Luận án nghiên cứu ảnh hưởng của chiều cao trọng tâm, vận tốc xe và góc quay
bánh xe dẫn hướng đến mất ổn định lật ngang của ĐXSMRM khi đầy tải trên đường
phẳng có hệ số bám cao. Xác định ngưỡng trước lật ngang là một yêu cầu trong vấn
đề cảnh báo điện tử và các giải pháp chống lật ngang. Từ đó đề xuất nghiên cứu
phương pháp xác định ngưỡng mất ổn định lật ngang và ngưỡng chuyển động an toàn
của ĐXSMRM khi quay vòng.
Nội dung luận án
Nội dung luận án gồm các phần chính như sau:
Chương 1: Tổng quan

23. 3
Chương 2: Xây dựng mô hình động lực học không gian xác định mất ổn định
lật ngang đoàn xe sơ mi rơ moóc
Chương 3: Khảo sát xác định mất ổn định lật ngang đoàn xe sơ mi rơ moóc khi
quay vòng
Chương 4: Nghiên cứu thực nghiệm
Những kết quả mới của luận án
1. Luận án đã xây dựng được mô hình động lực học đoàn xe sơ mi rơ moóc
(ĐXSMRM) 46 bậc tự do. Mô hình có thể khảo sát được các trạng thái động lực học
đoàn xe khác nhau;
2. Luận án đã khảo sát được ảnh hưởng của các thông số như chiều cao trọng
tâm, góc quay bánh xe dẫn hướng (góc lái) và vận tốc khi quay vòng đến sự mất ổn
định lật ngang ĐXSMRM;
3. Luận án đã xây dựng được các đồ thị 3D của các thông số đánh giá mất ổn
định lật ngang như LTR, RSF và các thông số như gia tốc ngang, góc lắc ngang theo
vận tốc xe và góc lái;
4. Luận án đã đề xuất được phương pháp xác định vùng mất ổn định lật ngang
của ĐXSMRM khi quay vòng với quy luật đánh lái Ramp Steer Maneuver (RSM).
Đã đề xuất được phương pháp xác định ngưỡng chuyển động an toàn theo vận tốc xe
và góc lái bằng mô hình động lực học. Kết quả của nghiên cứu có thể được làm cơ sở
để thiết kế các hệ thống cảnh báo và điều khiển chống lật ngang sau này;
5. Luận án đã lựa chọn được phương pháp và xây dựng hệ thống thí nghiệm để
kiểm chứng mô hình động lực học ĐXSMRM khi quay vòng.
Ý nghĩa thực tiễn của luận án
Mất ổn định lật ngang là dạng tai nạn rất nguy hiểm không chỉ cho bản thân
ĐXSMRM mà còn các thành phần tham gia giao thông khác. Luận án đã xây dựng
được mô hình động lực học ĐXSMRM để nghiên cứu các quá trình mất ổn định. Mô
hình có thể ứng dụng để nghiên cứu động lực học quay vòng tới hạn của ĐXSMRM.
Đã sử dụng mô hình để khảo sát được một số trạng thái lật ngang đặc trưng. Luận án
đã phân tích, lựa chọn, đề xuất thông số đặc trưng cho cảnh báo và chống lật ngang.
Ý nghĩa khoa học của luận án

24. 4
- Phương pháp xây dựng mô hình và mô hình động lực học ĐXSMRM được
xây dựng trong luận án có ứng dụng để khảo sát động lực học ĐXSMRM. Phương
pháp xác định ngưỡng mất ổn định lật ngang theo gia tốc ngang có ý nghĩa thực tiễn
và khoa học trong nghiên cứu cảnh báo và điều khiển chống lật ngang.
- Luận án có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo cho các nhà sản xuất trong
quá trình nghiên cứu cải tiến hoặc thiết kế mới nhằm tăng tính ổn định chuyển động
của ĐXSMRM.

25. 5
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
Hiện nay, vận chuyển hàng hóa bằng đoàn xe là một trong những phương thức
vận chuyển quan trọng của các nền kinh tế phát triển. Vận chuyển bằng đoàn xe được
phát triển ở các quốc gia có mạng lưới giao thông liên lục địa. Lợi thế của mạng lưới
giao thông này là mặt đường rộng, thoáng, chất lượng mặt đường tốt, vận hành an
toàn, tốc độ đoàn xe có thể đạt đến 120 km/h. Với kích thước và khối lượng lớn, đoàn
xe đã cho thấy hiệu quả của việc vận chuyển các loại hàng hóa, đặc biệt là đối với
hàng hóa chuyên dùng. Có thể giảm 25% lượng nhiên liệu tiêu hao cho vận chuyển
100 tấn/km hàng hóa khi nâng tải trọng ĐXSMRM từ 16 lên 32 tấn [12]. Ở Việt Nam,
ĐXSMRM được sử dụng tương đối phổ biến. Khi chuyển động đoàn xe chiếm một
hành lang di chuyển lớn hơn các phương tiện khác. Thêm nữa do kích thước, tải trọng
lớn và kết cấu hai thân liên kết qua khớp nối, ĐXSMRM dễ bị mất ổn định hơn các
xe đơn. Ngoài sự mất ổn định trên đường thẳng (phanh, tăng tốc), thì ĐXSMRM còn
rất dễ mất ổn định ngang khi quay vòng hoặc chịu các tác động ngang như gió ngang
hoặc va chạm với các phương tiện khác. Khi quay vòng, ĐXSMRM có thể bị mất ổn
định hướng và mất ổn định lật ngang. Đây là dạng tai nạn nguy hiểm không chỉ cho
bản thân ĐXSMRM mà cả các thành phần tham gia giao thông khác. Vì vậy, nghiên
cứu xác định mất ổn định lật ngang là cần thiết trong thời điểm khi hệ thống giao
thông chưa hoàn chỉnh do còn nhiều đoạn giao cắt và mật độ giao thông lớn. Kết quả
nghiên cứu hướng đến làm đầu vào cho các hệ thống điều khiển ổn định lật ngang
hoặc làm tín hiệu cảnh báo cho người lái. Để làm được việc đó, cần phải xác định
được các trạng thái mất ổn định lật ngang căn cứ vào các tiêu chí đánh giá. Đánh giá
lật ngang là vấn đề khó khăn; hiện nay trên thế giới chưa có tiêu chuẩn hoặc tiêu chí
cụ thể để đánh giá. Nội dung chương này trình bày về xu thế phát triển và các dạng
mất ổn định ĐXSMRM khi quay vòng. Bên cạnh đó, cơ sở lý thuyết về lật ngang
ĐXSMRM và các tiêu chí đánh giá mất ổn định lật ngang được phân tích để từ đó đề
xuất các chỉ tiêu đánh giá sử dụng trong luận án.
1.1. Xu thế phát triển và vấn đề mất ổn định ĐXSMRM
1.1.1. Xu thế phát triển ĐXSMRM
Hiện nay, trên thế giới vận tải bằng đoàn xe đang được phát triển nhằm nâng
cao năng suất vận chuyển, giảm ùn tắc giao thông, giảm lượng khí thải, giảm ô nhiễm

26. 6
môi trường. Nghị quyết 96/53EC của Liên minh Châu Âu [63] xác định trọng lượng
và kích thước xe tải nặng, cho phép xe tải có tải trọng lớn hơn và dài hơn nhằm phục
vụ cho vận tải liên vận quốc tế. Điều đó cho phép tăng khả năng vận chuyển, giảm
ùn tắc giao thông và giảm lượng khí thải. Tuy nhiên, phát triển đoàn xe cũng kéo theo
một số vấn đề như tăng áp lực đối với đường, làm giảm tuổi thọ của đường, đồng thời
cũng gia tăng tai nạn giao thông.
Hình 1.1. Phân loại đoàn xe
Khái niệm đoàn xe là tổ hợp các xe đơn: (i) XĐK kéo một hay nhiều SMRM
đơn; (ii) XĐK, kéo SMRM và kéo theo một số rơ moóc (RM) độc lập [46]. Trong
khuôn khổ luận án này, như đã trình bày trong phần đối tượng nghiên cứu đoàn xe sơ
mi rơ moóc gồm một xe đầu kéo (XĐK) kéo theo một sơ mi rơ moóc (SMRM) được
chọn để nghiên cứu, sau này gọi tắt là đoàn xe sơ mi rơ moóc (ĐXSMRM).
Nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về vận chuyển hàng hóa, các nước
trên thế giới đã sử dụng rất nhiều ĐXSMRM. Theo thống kê ở Mỹ năm 2013 có
khoảng 5,6 triệu ĐXSMRM [14]. Tình hình sử dụng ĐXSMRM ở Châu Âu trong
những năm gần đây cũng phát triển rất mạnh. Theo thống kê của Eurostat [32] đoàn
xe vận chuyển khoảng 50% tổng lượng hàng hóa chuyên chở của các nước như ở
Phần Lan chiếm 57%, Thụy Điển chiếm 52%. Hà Lan cho phép chiều dài tối đa
25,25m, khối lượng tối đa 60000kg (các nước Bắc Âu tương ứng 18,75m và
50000kg) [54]. Đến năm 2012 số lượng ĐXSMRM ở các nước Châu Âu như: Pháp

27. 7
khoảng 310 ngàn xe, Đức gần 290 ngàn xe, Phần Lan hơn 270 ngàn xe, Tây Ban Nha
hơn 250 ngàn xe, Thổ Nhĩ Kỳ hơn 200 ngàn xe, Hà Lan hơn 130 ngàn xe, Ý khoảng
100 ngàn xe, Rumani gần 80 ngàn xe, Cộng hòa Séc khoảng 50 ngàn xe.
Ở Việt Nam số lượng ĐXSMRM cũng phát triển rất nhanh, theo số liệu chưa
đầy đủ hiện nay cả nước có gần 70 ngàn xe [14]. Số lượng ĐXSMRM tăng mạnh ở
các địa phương có nhiều bến cảng, khu công nghiệp, cửa khẩu. Tại thành phố Hải
Phòng tính đến tháng 7 năm 2013 có khoảng 7.100 ĐXSMRM [1]. Tại thành phố Hồ
Chí Minh đến cuối năm 2015 có gần 11.500 ĐXSMRM [7]. Tuy nhiên, do
ĐXSMRM có kích thước, khối lượng lớn và kết cấu hai thân nên dễ mất ổn định
chuyển động và gây tai nạn giao thông.
Theo báo cáo thường niên về tình hình tai nạn giao thông của hãng Volvo [65],
ở 27 nước châu Âu năm 2009 có khoảng 35.000 nạn nhân chết vì tai nạn giao thông,
năm 2010 là 31.000 vụ. Trong báo cáo này cũng đưa ra các loại xe tải có tải trọng lớn
hơn 3,5 tấn gây ra 7.200 vụ tai nạn chiếm 17% số vụ tai nạn nghiêm trọng và 7%
thương vong là do xe tải hạng nặng gây ra theo số liệu trung bình từ năm 2005 đến
2008. Theo thống kê của Cơ quan giao thông Mỹ [31] thì năm 2011 có 3.341 người
chết vì tai nạn giao thông có liên quan đến các loại xe tải hạng nặng; số người chết
lại có xu hướng tăng theo từng năm. Các tác giả Sogol và Thomson [61] có phân tích
dữ liệu thống kê số vụ tai nạn từ tháng 04 năm 2001 đến hết tháng 12 năm 2003 tại
Mỹ cho thấy: dạng tai nạn do mất điều khiển chiếm 18,7% số vụ tai nạn liên quan
đến xe tải lớn. Trong đó có 54,6% là do lật ngang, 30,8% là do mất ổn định hướng và
14,6% là cả hai dạng mất ổn định trên. Hãng Volvo [65] có chỉ ra một số nguyên nhân
gây ra tai nạn giao thông do ô tô. Trong đó khoảng 90% nguyên nhân xuất phát từ
con người. Có thể kể đến sự mất tập trung, quá tốc độ, khả năng nhận thức nguy hiểm.
Có khoảng 30% số trường hợp là do yếu tố môi trường gây nên ví dụ như: chất lượng
đường xấu, xuống cấp sau thời gian sử dụng, kết cấu đường không phù hợp.
Theo Cục Đăng kiểm Việt Nam, trong năm 2014 toàn quốc xảy ra 9 vụ TNGT
liên quan đến ĐXSMRM. Nhưng chỉ riêng năm tháng đầu năm 2015, cả nước đã xảy
ra 22 vụ TNGT liên quan đến ĐXSMRM, tập trung ở các địa bàn Hải Phòng,
TP.HCM, Bình Dương, Đồng Nai. Trong đó TP.HCM xảy ra 11 vụ (chiếm 50% cả
nước) làm chết 8 người, bị thương 5 người. Các vụ tai nạn giao thông liên quan đến

28. 8
ĐXSMRM đều từ nghiêm trọng đến đặc biệt nghiêm trọng với số người chết và bị
thương rất cao [19].
1.1.2. Phân loại mất ổn định ĐXSMRM
So với xe đơn, ĐXSMRM có cấu tạo gồm 3 phần cơ bản là XĐK, SMRM và
khớp nối. Khi đoàn xe chuyển động chịu các tác động từ người lái, đường, ngoại cảnh
(hình 1.2) bao gồm:
+ Tác động của người lái: ga (MAij), phanh (MBij), và quay vòng (δij). Khi
ĐXSMRM chuyển động, XĐK có thể chịu cả 3 tác động. Còn SMRM chịu tác động
của tác động phanh;
+ Tác động của đường: Liên kết lốp đường thể hiện qua hệ số bám đường (φijmax,
φijmin) và biên dạng đường (hij). Trong nhiều nghiên cứu về ổn định chuyển động
ĐXSMRM thường giả thiết xe đi trên đường phẳng khi đó có thể coi hij bằng 0;
+ Tác động ngoại cảnh: Đối với XĐK thì tác động lực cản khí động theo phương
dọc được chú ý nhiều. Còn đối với SMRM, đặc biệt trong các bài toán ổn định ngang
thì lực gió ngang lại là thành phần ảnh hưởng rất lớn do diện tích cản lớn;
Hình 1.2. Sơ đồ điều khiển ĐXSMRM
+ Tác động hệ thống điều khiển tích cực (nếu có): Hiện nay không chỉ có trên
các loại xe đơn, mà ngay trên các loại xe lớn cũng đang nghiên cứu, lắp đặt các hệ
thống tích cực như: ABS/TCS, thanh ổn định tích cực.

29. 9
Hình 1.3. Sơ đồ các dạng mất ổn định ngang ĐXSMRM
Với các tác động như vậy, ĐXSMRM thường bị mất ổn định ngang (Lateral
Instability). Có hai dạng mất ổn định ngang là: (1) Mất ổn định hướng (Yaw
Instability); (2) Mất ổn định lật ngang (Roll Instability) như hình 1.3. Do kết cấu liên
kết bởi khớp nối nên sự mất ổn định của ĐXSMRM phức tạp hơn xe đơn rất nhiều.
Khối lượng của SMRM có một phần đặt lên XĐK qua khớp nối. Điều đó ảnh hưởng
lớn đến ổn định cả đoàn xe trong một số trường hợp tải trọng thẳng đứng đặt tại khớp
nối tăng nhanh khi đi trên đường trơn, phanh ngặt, đi trên đường vòng hoặc do sự
thay đổi tải trọng.
Khi quay vòng, người lái quay vô lăng tạo ra gia tốc ngang cho XĐK và SMRM.
Các giá trị gia tốc ngang này phụ thuộc vào (i) người lái (góc quay vô lăng, mức độ
phanh/ga); (ii) cấu trúc xe (khối lượng, kích thước, cấu trúc lốp...), (iii) ngoại cảnh
(hệ số bám đường, mấp mô đường). Khi đó gia tốc ngang tạo ra lực quán tính ly tâm
tác dụng vào 3 cụm cầu trước, giữa và sau khác nhau, làm cho các bánh xe bị trượt
ngang, đầu tiên là trượt đàn hồi, sau đó trượt lết (trượt bề mặt). Mức độ trượt lết là
khác nhau ở 3 cụm cầu như hình 1.4. Trượt đàn hồi do đàn hồi ngang của lốp, trượt
lết bắt đầu sau khi đàn hồi ngang kết thúc, chuyển sang trượt lết. Khi bánh xe trượt
ngang, nếu bị chặn bởi các vỉa hè hoặc mấp mô thì xe có thể bị lật vấp. Còn khi hệ số
bám cao cho dù gia tốc đã lớn nhưng các bánh xe cũng không trượt lết. Quá trình

30. 10
trượt lết không xảy ra (điều kiện cần) mà mô men lật đặc trưng bởi gia tốc ngang lớn
hơn mô men chống lật đặc trưng bởi sự phân bố tải trọng (điều kiện đủ) khi đó
ĐXSMRM có thể lật ngang.
Mất ổn định hướng được tác giả Bouteldja [26] phân loại thành 3 dạng: (a) Dao
động ngang của SMRM; (b) Lệch đuôi của SMRM; (c) Gập hai thân xe như hình 1.4.
Nguyên nhân gây ra mất ổn định hướng của ĐXSMRM là do các bánh xe bị trượt
ngang khi phanh quá ngặt hoặc gia tốc lớn khi đi trên đường có hệ số bám thấp. Trạng
thái SMRM bị dao động ngang quanh chốt của khớp nối làm tăng hành lang chuyển
động và rất dễ làm mất hướng chuyển động của XĐK (hình 1.4a).
Hình 1.4. Các dạng mất ổn định hướng ĐXSMRM
Khi các bánh xe trên cầu sau của SMRM bị bó cứng và trượt trong quá trình
phanh làm phần này bị lệch một bên (hình 1.4b). Khi phanh trên đường có hệ số bám
thấp các bánh xe cầu sau XĐK có thể bị khoá cứng và mất khả năng truyền lực ngang.
Sự tăng góc lệch hai thân xe làm cho các bánh xe sau XĐK bị trượt ngang hoàn toàn
dẫn đến ĐXSMRM bị gập thân xe (hình 1.4c). Khi bị trượt, XĐK có thể bị SMRM
đẩy sang bên làm xuất hiện hiện tượng mất ổn định hướng chuyển động. Khi bị mất
ổn định hướng người lái khó có thể điều khiển hướng chuyển động của xe theo mong
muốn. Đối với xe đơn và mô hình một dãy, khi còn trong vùng tuyến tính (góc lệch
bên α≤40
) thì có thể dùng công thức Olley (α1-α2) để đánh giá khả năng ổn định hướng
theo tính chất quay vòng: α1-α2>0 quay vòng thừa, xe mất ổn định; α1-α2<0 xe quay
vòng thiếu, xem trong Mitschke [24]. Khi lốp trượt ngang lớn, biểu thức Olley không

31. 11
dùng được nữa, khi đó thường sử dụng gia tốc ngang để đánh giá ổn định hướng
thông qua hệ số gia tốc ngang (Rearward Amplication Ratio) [25, 28, 53, 60].
Mất ổn định lật ngang có hai dạng là "lật vấp" (Tripped Rollover) và "lật quán
tính" (Maneuver Rollover). Lật vấp xảy ra khi xe va chạm với lề đường, các phương
tiện, chướng ngại vật khác hoặc do thay đổi đột ngột một bên mặt đường (ổ trâu, ổ
gà). Sự va chạm với các đối tượng này cùng với các chuyển động của xe sẽ tạo ra một
trục lật. Kích thước và tải trọng lớn tạo ra mô men gây lật ngang lớn quanh trục lật
làm xe mất ổn định lật ngang rất nhanh. Va chạm xảy ra do nhiều nguyên nhân, trong
đó chủ yếu là các phương tiện vi phạm làn đường di chuyển. Sự vi phạm làn đường
lại do sự mất ổn định hướng gây ra. Nếu đường có hệ số bám thấp, dù gia tốc ngang
không lớn, xe bị trượt ngang và có thể vấp phải lề đường, ĐXSMRM có thể bị lật
ngang. Khi phanh, khi tăng tốc, nhất là trên đường vòng, các bánh xe có thể bị bó
cứng và lực ngang có thể giảm mạnh, xe có thể bị trượt. Khi trượt ngang, xe có thể
chạm lề đường và gây lật. Như vậy, mất ổn định hướng là một trong các nguyên nhân
gây ra lật vấp.
Nếu đường có hệ số bám cao, khi xe quay vòng ở vận tốc lớn, khi đó gia tốc
ngang sẽ lớn và do khả năng bám ngang tốt nên xe không bị trượt ngang (như bị vấp)
mà chỉ có thể bị lật quán tính. Trạng thái mất ổn định lật ngang này là do chuyển
hướng khi xe chuyển động với gia tốc ngang lớn, chiều cao trọng tâm lớn trên đường
có hệ số bám cao. Với điều kiện đó, chuyển động của xe sinh ra mô men lật lớn hơn
mô men chống lật làm xe mất ổn định lật ngang.
Sự mất ổn định lật ngang được thể hiện rõ ràng nhất qua dấu hiệu tách bánh
xe. (Sự tách bánh xe xảy ra khi có sự giảm tải trọng động về 0 của bánh xe). Khi quay
vòng sự tách bánh xe thường bắt đầu từ các bánh xe sau SMRM. Trong khi khoảng
cách từ người lái đến cuối xe là lớn do ĐXSMRM có kích thước lớn nên người lái
khó có thể cảm nhận được các dấu hiệu này.
Mất ổn định lật ngang ảnh hưởng đến chuyển động quay thân xe qua tính chất
làm việc của hệ thống treo khi quay vòng. Các dạng mất ổn định quay thân xe như
gập thân xe hay dao động ngang phần SMRM là một trong những nguyên nhân gây
ra lật vấp khi có sự va chạm với các đối tượng khác.
Mất ổn định lật ngang của ĐXSMRM là một quá trình động lực học, phụ thuộc

32. 12
vào cấu trúc đoàn xe, phụ thuộc điều kiện đường và phụ thuộc phản ứng của người
lái. Ngoài ra, giữa XĐK và SMRM có quan hệ liên kết động lực học thông qua khớp
nối yên ngựa (fifth wheel hitch). Với khoảng cách lớn giữa người lái và cầu xe sau
của SMRM, người lái khó nhận biết trạng thái của SMRM nên khó có thể phản ứng
kịp thời khi xe bị mất ổn định lật ngang. Vì vậy, nghiên cứu mất ổn định lật ngang để
cảnh báo cho người lái hoặc làm thông số đầu vào cho hệ thống điều khiển động lực
học nhằm làm giảm sự mất ổn định ĐXSMRM là cần thiết.
1.2. Những nghiên cứu liên quan đến luận án
1.2.1. Những nghiên cứu trên thế giới về mô hình ĐXSMRM
Năm 2000, các tác giả Jeng-Yu Wang và Masayoshi Tomizuka [42] đã trình bày
phương pháp phân tích động lực học ngang cho các loại xe tải hạng nặng trong cả
miền thời gian và miền tần số. Những phân tích này đánh giá phản ứng của các loại
xe tải lớn khi góc đánh lái khác nhau. Các kết quả đưa ra là các thông số động lực
học của xe khi chịu tác động lái gấp. Dựa trên các kết quả này tác giả đưa ra các
hướng điều khiển trong trường hợp đánh lái gấp và góc lái lớn. Năm 2001, các tác
giả Magnus Gäfvert và Olof Lindgärde [50] đã đưa ra hướng nghiên cứu về động lực
học đoàn xe bằng việc xây dựng mô hình động lực học 9 bậc tự do cho ĐXSMRM.
Nhóm tác giả đã sử dụng hệ phương trình Newton-Euler để mô hình hóa từng cụm
tổng thành, hệ thống con (Sub System) trên đoàn xe như: mô hình lốp, hệ thống treo
và khảo sát một số trường hợp chuyển động cơ bản như: Chuyển làn đường, đánh lái
quá độ, đánh lái tự do. Các kết quả đưa ra là phù hợp với việc phi tuyến hóa nhiều hệ
thống con. Từ đó đưa ra một số hướng điều khiển để tăng tính ổn định của ĐXSMRM.
Năm 2003, tác giả Ashley Liston Dunn [25] đã nghiên cứu ổn định của đoàn xe
khi tác dụng mô men phanh lớn hơn tiêu chuẩn trong điều kiện đường có hệ số bám
thấp bằng phương trình Lagrange tích hợp bộ lọc Kalman mở rộng và thí nghiệm
động lực học đoàn xe. Điều khiển chống bó cứng bánh xe có tác dụng rất lớn cho việc
ổn định ô tô khi chuyển động. Năm 2004, Các tác giả Kienhöfer và Cebon [43] đã sử
dụng thuật toán điều khiển ABS cho ĐXSMRM. Các tác giả đưa ra việc điều khiển
trượt bánh xe làm giảm quãng đường phanh 25%. Hiện nay các loại ĐXSMRM ở
phương Tây đều trang bị hệ thống phanh có ABS để tăng tính ổn định khi chuyển
động.

33. 13
Năm 2009, Li Mai, Pu Xie và Changfu Zong [47] đã đưa ra thuật toán nghiên
cứu ổn định ĐXSMRM. Vấn đề mà các tác giả nghiên cứu là ảnh hưởng của quá trình
phanh đến ổn định của ĐXSMRM. Nghiên cứu đã khảo sát đánh giá phản ứng của
ĐXSMRM khi phanh ở các cầu khác nhau nhằm tăng tính ổn định cho ĐXSMRM.
Một hướng nghiên cứu các tác giả đưa ra là mô phỏng động lực học bằng ADAMS
và điều khiển bằng MATLAB đáp ứng được yêu cầu bài toán điều khiển.
1.2.2. Những nghiên cứu trên thế giới về mất ổn định lật ngang ĐXSMRM
Những báo cáo về khả năng lật của xe tải nặng làm quan ngại những người làm
chính sách và sản xuất ô tô. Năm 2003, các tác giả Jamie Gertsch và Oliver Eichelhard
[40] đã mô phỏng động lực học đoàn xe để xác định giới hạn ổn định ngang. Nghiên
cứu này đã đưa ra các kết quả phù hợp với trạng thái lật ngang đoàn xe có khớp nối.
Những nghiên cứu về ổn định lật có thể phân làm các nhóm: (i) nghiên cứu ổn
định lật ngang tĩnh và (ii) nghiên cứu ổn định lật ngang động bằng phương pháp cân
bằng năng lượng (iii) nghiên cứu ổn định lật ngang bằng các hệ số phân bố tải trọng.
a. Những nghiên cứu về ổn định lật ngang tĩnh
Hình 1.5. Sơ đồ bàn thử nghiêng ngang
Cách thông thường khi nghiên cứu ổn định lật ngang tĩnh là sử dụng các thiết
bị xác định các tiêu chí tĩnh như bàn thử nghiêng ngang (Tilt Table Test). Bàn thử
nghiêng ngang [28] bao gồm một sàn có thể thay đổi góc nghiêng. Góc nghiêng của
sàn được xác định qua cảm biến đo góc. Trên sàn có lắp thanh chống trượt ngang một
bên. Một cảm biến xác định góc lật ngang của khối lượng được treo xe thí nghiệm.
Một cảm biến xác định trạng thái tách bánh xe như hình 1.5. Bàn thử nghiêng tạo ra

34. 14
một mức gia tốc ngang tương ứng khi quay vòng ổn định. Xác định trên bàn nghiêng
khá đơn giản và có tính lặp lại cao.
Kết quả của thiết bị xác định góc lật tĩnh ngang là giá trị góc β (được xác định
thông qua cảm biến đo góc nghiêng ngang đặt trên sàn) khi một bánh xe bắt đầu tách
khỏi mặt sàn. Để xác định thời điểm đó hệ thống đo có cảm biến xác định tiếp xúc
bánh xe. Xe được chặn ngang để không bị trượt. Từ đó tính được hệ số TTR (Tilt
Table Ratio) theo công thức sau:
Mgsin
TTR tan (1.1)
Mgcos

  

a b
Hình 1.6. Một số thiết bị bàn thử nghiêng ngang trên thế giới
Góc lắc ngang tĩnh là một trong các thông số quan trọng đánh giá sự mất ổn
định lật ngang của ô tô. Góc lắc ngang tĩnh càng lớn thì khả năng ổn định lắc ngang
càng cao. Hiện nay, phương pháp thử nghiêng ngang bằng thiết bị nghiêng ngang
được các trung tâm kiểm định, các hãng xe sử dụng cho nhiều loại phương tiện như
hình 1.6. Đây là các thiết bị xác định góc nghiêng ngang tĩnh cho ĐXSMRM (hình
a) và xe buýt 2 tầng (hình b).
Tác giả Peijun [53] định nghĩa hệ số SRT là giá trị gia tốc ngang lớn nhất của
xe khi quay vòng mà xe còn ổn định được theo công thức sau:
b
SRT (1.2)
h
 
Trong đó: b là khoảng cách hai vết tiếp xúc; h là chiều cao trọng tâm; β là góc
lắc ngang khối lượng được treo ở thời điểm tách bánh xe.
Có thể thực nghiệm trên đường, trên bàn thử nghiêng ngang nhưng sẽ tốn kém
khi xác định hệ số SRT cho xe tải [52]. Các nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm đã

35. 15
chỉ ra rằng, toàn bộ việc lật ô tô có quan hệ chặt chẽ với hệ số SRT. Những xe có
SRT thấp thường không an toàn so với các xe có SRT cao. Hệ số SRT phụ thuộc vào
kích thước hình học của xe, hệ thống treo, thuộc tính lốp, có thể xác định bằng lý
thuyết hoặc thực nghiệm. Thực nghiệm trên đường, trên băng thử nghiêng sẽ tốn kém
khi xác định SRT cho xe tải lớn. Preston và Gindy [55] nghiên cứu giới hạn lật ngang
của một số loại xe tải lớn bằng thiết bị bàn thử nghiêng ngang. Theo nghiên cứu này,
hệ số SRT của đoàn xe 3÷4 cầu nằm trong khoảng 0,45g đến 0,5g. Khi góc nghiêng
ngang tăng làm thay đổi tải trọng lên bánh xe, làm thay đổi trọng tâm xe và do đó ảnh
hưởng đến SRT. Nghiên cứu của các tác giả Fancher và Mathew [30] chỉ ra hệ số
SRT là 0,38g cho một loại ĐXSMRM ở Mỹ; tác giả El-Gindy [29] lại đề cập hệ số
SRT là 0,4g. Hệ thống treo và lốp cứng dẫn đến hệ số SRT thấp hơn. Hệ thống treo
các cầu của SMRM có độ cứng tương đối lớn hơn so với hệ thống treo của XĐK. Sự
phân tải trọng lớn ra cầu sau của đoàn xe và tính tuyến tính của góc quay vô lăng dẫn
đến dấu hiệu lật ít nhận biết được của người lái. Các nghiên cứu thống kê của Klein
[45] xác định giới hạn lật bằng ba phương pháp khác nhau, kết quả chỉ ra quan hệ
giữa thông số ổn định lật ngang và giới hạn lật ngang.
Miller và Barter [49] đã phân tích lý thuyết lật ngang ĐXSMRM bỏ qua tất cả
lực động và coi sự lật là khi tất cả các bánh xe cùng một dãy tách khỏi mặt đường.
Điều đó chỉ ra rằng, ĐXSMRM có chiều cao trọng tâm lớn dễ gây lật ngang, nghiên
cứu có ý nghĩa cho hệ thống điều khiển chống lật ngang. Các nghiên cứu chỉ ra rằng,
các mức vận tốc mà người lái cho là an toàn thường gần với giới hạn lật ngang. Phần
lớn người lái đều bị sốc khi xe rơi vào trạng thái mất ổn định lật ngang. Điều đó cho
thấy thiếu một sự cảnh báo trước. Nghiên cứu lý thuyết về lật của xe nhiều cầu được
tiến hành bởi Winkler [67]. Ngưỡng lật ngang tĩnh của xe (khi giả thiết hệ thống treo
là cứng) là một nửa chiều rộng hiệu dụng chia cho chiều cao trọng tâm, được gọi là
hệ số ổn định tĩnh SSF (Static Stability Factor). Hệ số ổn định tĩnh SSF được tính như
sau:
b
SSF (1.3)
h

Hệ số này đưa ra ảnh hưởng của chiều rộng vết tiếp xúc và chiều cao trọng tâm
của xe. Khi mà chiều rộng vết tiếp xúc đã được thiết kế từ trước thì chiều cao trọng

36. 16
tâm thay đổi theo loại tải trọng. Khi mô hình hóa đã quy các nhóm cầu về một cầu
tương đương và việc coi hệ thống treo và lốp không đàn hồi sẽ chỉ ra SSF không sát
kết cấu thực tế. Tuy nhiên đây cũng có thể là một thông số tham khảo để đánh giá
khả năng mất ổn định lật ngang của ô tô.
b. Những nghiên cứu về ổn định lật ngang động bằng phương pháp cân bằng
năng lượng
Hình 1.7. Mô hình lật ngang 1 vật
Khi đánh giá ổn định lật vấp của xe tải nặng cần 3 thông số động lực học dựa
theo nguyên lý cân bằng năng lượng của vật bị lật là một vật cứng như hình 1.7.
Dahlberg [28] có phân tích trạng thái thay đổi động năng và thế năng của một vật bị
lật ngang. Với quy ước toàn bộ khối lượng của vật được quy về trọng tâm của vật m
cách mặt đất một khoảng h. Vật bị lật quanh một điểm gọi là tâm lật R. Trong trường
hợp vật đang chịu một gia tốc quán tính ngang ay vật bị lắc một góc β. Vật này chịu
tác động của các ngoại lực lực tác dụng như gió, lực mặt đường. Đối với các vật có
liên kết đàn hồi với vật phía dưới (Với ô tô là cầu xe) có thể quy đổi liên kết đàn hồi
này thành một hệ số độ cứng góc Cβ. Thế năng của vật bị lật ngang được viết như
sau:
2 21 1
U mg z C mg z(bsin h(cos -1))+ C (1.4)
2 2
         
Như vậy, thế năng của vật khi bị lật có thể được mô tả chỉ phụ thuộc vào góc
lắc ngang β và các thông số kết cấu. Động năng của vật khi bị lật ngang một góc β
được xác định theo công thức như sau:
2 2 21
T (J m(b h )) (1.5)
2
   

37. 17
Nalecz [51] đưa ra hàm RPER (Rollover Prevention Energy Reserve) là một
hàm dựa trên cân bằng thế năng Ucrit và động năng Tk như sau:
crit kRPER U T (1.6) 
Trong đó: Ucrit là thế năng của vật tại đó xảy ra lật ngang; Tk là động năng của
vật tại thời điểm lật ngang.
Theo định nghĩa này, hàm RPER là hiệu của năng lượng cần thiết gây lật lại vị
trí bị chặn và năng lượng do mô men sinh ra do lực trọng trường. Khi chưa lật hàm
RPER có giá trị lớn hơn 0.
Hinch [35] đưa ra hệ số chống lật RPM (Rollover Prevention Metric) phụ thuộc
vào hệ số SSF, khối lượng xe m và mô men quán tính Jx của xe sau khi xảy ra va
chạm được tính theo công thức như sau:
x
m
RPM 1 (1.6)
J m(SSF 1)
 
 
c. Những nghiên cứu về ổn định lật ngang động bằng các hệ số phân bố tải
trọng
Quá trình lật ngang ô tô nói chung và ĐXSMRM nói riêng là một quá trình động
lực học phức tạp. Các tiêu chí về lật ngang RPER và RPM không thể hiện được các
quá trình động lực học của ĐXSMRM do loại xe nhiều cầu này không phải dạng vật
cứng khi lật ngang. Để có thể đánh giá được quá trình lật ngang của ĐXSMRM cần
có các tiêu chí đánh giá trực quan tương thích với quá trình lật ngang của loại xe này.
a. Sơ đồ 3 nhóm cầu xe b. Mặt phẳng ngang xe
Hình 1.8. Sơ đồ các cụm cầu của ĐXSMRM 6 cầu
Phân tích cơ chế lật ngang cho ĐXSMRM với 3 cụm cầu: cầu trước XĐK, hai
cầu sau của XĐK được nhóm lại thành cụm cầu số 2, còn 3 cầu của SMRM nhóm lại

38. 18
thành cụm cầu số 3 như hình 1.8 được Peijun [53], Sampson [60] và Wrinkle [67]
trình bày chi tiết. Giả thiết tổng khối lượng của ĐXSMRM là M đặt tại trọng tâm của
xe có chiều cao h từ mặt đường. Thiết lập phương trình cân bằng mô men quanh trục
giữa các vết tiếp xúc như sau:
3
zi2 zi1 i y
i 1
(F F )b Mgh Ma h (1.8)

   
Trong đó các Fzi2 và Fzi1 là các tải trọng bên phải và bên trái của từng cụm cầu
xe thứ i. bi là một nửa vết tiếp xúc của từng cầu xe i. Tùy thuộc vào độ cứng góc của
từng cầu mà sự tách bánh xe ở mỗi cầu là khác nhau theo từng góc lắc ngang như
hình 1.9.
Hình 1.9. Đồ thị quan hệ góc lắc ngang, gia tốc ngang và mô men chống lật
Đối với ĐXSMRM khi quay vòng sự tách bánh thường xảy ra từ các cầu phía
sau SMRM ở góc lắc ngang β3 nhỏ tiếp theo là sự tách bánh của cụm cầu số 2 ở góc
lắc ngang β2. Cụm cầu trước XĐK bị tách bánh chậm nhất và ở góc lắc ngang β1 do
cầu trước thường có độ cứng nhỏ. Mô men gây lật ngang do sự lệch trọng tâm của xe
khi quay vòng được thể hiện là một đường thẳng có độ dốc âm như hình 1.9.
Tổng mô men phía bên trái của công thức 1.8 được thể hiện là đường màu xanh.
Từ đồ thị hình 1.9 có thể rút ra một số nhận xét như sau:

39. 19
- Các điểm A, B, C thể hiện điểm tách bánh của các cụm cầu 3,2,1. Tổng mô
men phía trái của công thức đạt giá trị lớn nhất ở điểm B ứng với thời điểm tách xe
của cụm cầu số 2 (cụm cầu sau XĐK);
- Mô men gây ra do gia tốc ngang được thể hiện phía bên trái của đồ thị với
đường thẳng tỷ lệ với gia tốc ngang ay. Ngưỡng mất ổn định lật ngang được thể hiện
là gia tốc ngang ứng với điểm B là ayB;
- Nếu coi như sự tách bánh của cả 3 cụm bánh xe là như nhau thì tổng mô men
bên trái của công thức là đường OED tương ứng với trạng thái tách bánh xe của mô
hình ½. Khi đó ngưỡng mất ổn định lật ngang là ayD có giá trị lớn hơn ayB. Điều đó
cho thấy ngưỡng mất ổn định khi tính theo mô hình một cầu cao hơn khi tính theo mô
hình nhiều cầu.
Từ những phân tích cơ chế lật ngang của ĐXSMRM, có thể nhận thấy trạng thái
mất ổn định lật ngang chia thành 3 giai đoạn:
- Giai đoạn trước khi tách bánh xe cầu sau XĐK: ở giai đoạn này, khi gia tốc
ngang tăng thì mô men chống lật ngang cũng tăng lên đến một giá trị lớn nhất; giá trị
gia tốc ngang ứng với thời điểm này thường được gọi là ngưỡng lật ngang (Rollover
Threshold) của ĐXSMRM. Trong giai đoạn này, với những trạng thái quay vòng có
gia tốc ngang không lớn hơn giá trị ngưỡng này thì xe vẫn còn ổn định;
- Giai đoạn trước lật hoàn toàn: đây là giai đoạn tính từ khi có sự tách bánh xe
cầu sau XĐK đến khi trọng tâm của xe nằm ra phía ngoài của vết bánh xe. Ở giai
đoạn này, sự tăng nhanh góc lắc ngang làm tăng mô men gây ra do sự lệch trọng tâm
trong khi mô men chống lật do sự phân bố tải trọng không tăng từ khi bánh xe cầu 1
bị tách khỏi mặt đường làm tổng mô men bên trái bị giảm nhanh;
- Giai đoạn lật hoàn toàn: là khi trọng tâm nằm ngoài vết tiếp xúc. Khi đó mô
men quanh vết tiếp xúc do trọng lượng của xe làm xe bị lật rất nhanh qua trục lật
ngang là vết tiếp xúc của bánh xe bên phải với mặt đường.
Hiện nay, đối với các nghiên cứu động lực học quay vòng ĐXSMRM, vấn đề
được tập trung nghiên cứu là xác định ngưỡng mất ổn định lật ngang nằm trong giai
đoạn 1 hơn là nghiên cứu chuyên sâu cho giai đoạn 2 và 3. Vì xác định được ngưỡng
lật ngang có thể đề xuất các giải pháp cảnh báo hoặc điều khiển tích cực để xe không
tiến đến giai đoạn 2 và 3 là rất quan trọng.

40. 20
Qua phân tích cơ chế lật ngang của ĐXSMRM có nhận xét như sau: Sự lật ngang
là phức tạp đặc biệt đối với các xe nhiều cầu có kết cấu nhiều thân như ĐXSMRM.
Trong thực tế cả quá trình lật ngang xảy ra rất nhanh đặc biệt ở tốc độ cao. Sự tách
bánh xe chỉ là dấu hiệu rõ ràng để xác định trạng thái mất ổn định. Nhưng sự tách
bánh xe lại không dễ quan sát hoặc xác định đặc biệt là các bánh xe cầu sau khi người
lái ở xa và khó có khả năng quan sát.
Để đánh giá sự tách bánh xe trên một cầu xe có thể sử dụng hệ số phân bố tải
trọng trên một cầu xe LTRi (Load Transfer Ratio) được tính theo công thức sau:
zi2 zi1
i
zi2 zi1
F F
LTR (1.9)
F F



Khi không có sự phân bố tải trọng trên một cầu xe i thì LTRi bằng 0. Khi có sự
tách bánh xe trên cầu i thì LTRi bằng ±1 (dấu + ứng với tách bánh xe i1 và - ứng với
tách bánh xe i2).
Đối với một số nghiên cứu xe đơn có sử dụng hệ số LTR để xác định trạng thái
mất ổn định lật ngang (khi đã gộp xe nhiều cầu thành 1 cầu ứng với mô hình lắc ngang
½). Hệ số này cần xác định các thành phần tải trọng thẳng đứng bên trái Fz1 và bên
phải Fz2. Hệ số LTR được tính như sau:
z2 z1
z2 z1
F F
LTR (1.10)
F F



Rajesh [57, 58] sử dụng hệ số lật R (Rollover Index) để xác định trạng thái mất
ổn định lật ngang của xe con thông qua các tải trọng bên phải Fzr và bên trái Fzl. Trong
thực tế thì các tải trọng động là không dễ xác định trực tiếp nên các tác giả tính gián
tiếp gần đúng từ các thông số có thể đo được như gia tốc ngang hay góc lắc ngang
như sau:
zr zl R R
y
zr zl w w
F F 2h 2h
R a cos sin (1.11)
F F l g l

   

Trong đó: hR là chiều cao trọng tâm khối lượng được treo; lw là bề rộng vết tiếp
xúc bánh xe; ay là gia tốc ngang; β là góc lắc ngang khối lượng được treo.
Trong nghiên cứu này, Rajesh đề xuất khi R=1 thì hệ thống chống lật ngang sẽ
hoạt động bằng cách điều khiển cho bánh xe phía bên ngoài phanh để giảm tốc độ
góc quay thân xe.

41. 21
Đối với xe tải hệ số phân bố tải trọng toàn xe được sử dụng để đánh giá mất ổn
định lật ngang. Tác giả El-Gindy [29] đưa ra thông số đánh giá ổn định lật là LTR
của xe nhiều cầu và đề xuất ngưỡng là 0,6 cho ĐXSMRM khi chuyển làn đường ở
vận tốc cao tính theo công thức sau:
 
 
n
zi2 zi1
i 1
n
zi2 zi1
i 1
F F
LTR (1.12)
F F







Imine [37, 38] có xác định hệ số phân bố tải trọng LTR cho toàn xe để xác định
trạng thái mất ổn định của xe bị nghiêng ngang khi chuyển động. Nghiên cứu cũng
chỉ ra sự liên hệ giữa hệ số LTR và các thông số có thể đo được như gia tốc ngang ay
và chiều cao trọng tâm xe và vết bánh xe theo công thức 1.13:
ynr nl R
nr nl
aF F 2(h h ) h
LTR R 2 (1.13)
F F T g T
 
    

Trong đó: Fnr, Fnl là các tải trọng bên phải và bên trái của xe; hR là chiều cao
tâm quay tức thời tính từ mặt đất; h là khoảng cách từ tâm quay tức thời đến trọng
tâm của khối lượng được treo; T là vết tiếp xúc bánh xe; ay gia tốc ngang của trọng
tâm xe.
Công thức 1.13 được tính với các giả thiết: Khi xe bị lắc ngang gia tốc ngang
của XĐK và SMRM là bằng nhau và đặt tại một trọng tâm có chiều cao h+hR từ mặt
đất; coi vết tiếp xúc T là giống nhau ở các cầu xe. Cùng với các nghiên cứu khác
Imine [36] đã đề xuất LTR bằng 0,9 làm ngưỡng cảnh báo với khẳng định rằng
khoảng thời gian từ khi LTR đạt 0,9 đến 1 là đủ để người lái hoặc hệ thống điều khiển
phản ứng trước khi mất ổn định. Từ đó tác giả có đề xuất một ngưỡng gia tốc ngang
(là thông số dễ đo và tích hợp trên xe hơn là LTR) tương ứng được tính từ giá trị
ngưỡng LTR này theo công thức sau:
yc
R
0,9Tg 2g
a (1.14)
2(h h )
 


Các tác giả Shuwen và Siqi [62] đề xuất thông số đánh giá ổn định lật là Rin
thực chất là hệ số phân bố tải trọng toàn xe. Nghiên cứu chỉ ra cách tính Rin gián tiếp
từ các thông số có thể đo được là gia tốc ngang, chiều cao trọng tâm. Khi xe bị mất
ổn định lật ngang thì Rin bằng 1. Tác giả Vasilios [66] có đưa ra phương pháp tính hệ

42. 22
số phân bố tải trọng theo thời gian thực thông qua gia tốc ngang, góc lắc ngang là các
thông số dễ đo hơn các thông số tải trọng động tại các bánh xe.
Thực tế tải trọng của cầu trước XĐK nhỏ hơn so với tải trọng cầu khác khi đầy
tải vì vậy thường được bỏ qua khi tính toán hệ số phân bố tải trọng. Kamnik [44] có
tính toán các hệ số phân bố tải ngang LLT (Lateral Load Transfer Ratio) cho từng
phần của ĐXSMRM trong đó LLTA tính cho XĐK khi bỏ qua tải trọng cầu trước.
Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng LLTB đạt đến ±1 thì cũng có thể coi là một dấu hiệu của
sự mất ổn định lật ngang ĐXSMRM. Tính toán xác định trực tiếp các hệ số này là
khó trong điều kiện hiện nay. Tác giả cũng đưa ra cách tính gián tiếp các hệ số này
từ các thông số có thể đo được như gia tốc ngang, góc lắc ngang như sau:
y
B cg r s r u
A2
LLT h h z (1.15)
T g
 
     
 
Hình 1.10. Mô hình lắc ngang ½
Trong đó: T là vết tiếp xúc của bánh xe phần SMRM; hcg là chiều cao trọng tâm;
Ay là gia tốc ngang của khối lượng được treo trong hệ quy chiếu cố định; hr khoảng
cách từ tâm quay tức thời đến trọng tâm phần được treo; zr là khoảng cách từ tâm
quay tức thời đến tâm cầu xe như hình 1.10.

43. 23
Đối với xe nhiều cầu thì thời điểm tách bánh xe ở các cầu xe là khác nhau.
Peijun [53] cho rằng hệ số LTR toàn xe khó có thể xác định được trạng thái mất ổn
định lật ngang bởi trạng thái đó xảy ra khi bánh xe cầu trước chưa bị tách khỏi mặt
đường. Trong khi hệ số LTR toàn xe bằng 1 khi tất cả các bánh xe đều tách khỏi mặt
đường. Vì vậy tác giả có đề xuất một hệ số gần hơn với trạng thái mất ổn định lật
ngang và gọi là hệ số an toàn lắc ngang RSF (Roll Safety Factor). Thực chất RSF là
hệ số phân bố tải trọng khi bỏ qua thành phần tải trọng cầu trước XĐK. Hệ số này
được tác giả áp dụng riêng cho ĐXSMRM. Khi ĐXSMRM quay vòng, sự tách bánh
xảy ra từ các cầu SMRM sau đó đến XĐK nên khi RSF bằng 1 tức là có sự tách bánh
xe cầu sau XĐK. Khi đó ĐXSMRM mất ổn định lật ngang. Công thức tính hệ số RSF
cho ĐXSMRM n cầu được viết như sau:
n
zi2 zi1
i 2
n
zi2 zi1
i 2
(F F )
RSF (1.16)
(F F )







Trong đó Fzi1, Fzi2 là tải trọng bên trái và bên phải của cầu thứ i. Các tải trọng
động này được xác định từ mô hình động lực học ĐXSMRM khi quay vòng.
1.2.3. Những nghiên cứu trên thế giới về cảnh báo và điều khiển chống lật ngang
Tác giả Peijun [53] nghiên cứu về vấn đề cảnh báo sớm trạng thái lật ngang cho
đoàn xe. Nghiên cứu phân loại 2 trạng thái mất ổn định lắc ngang là: Mất ổn định lắc
ngang tương đối (Relative Roll Instability); Mất ổn định lắc ngang tuyệt đối (Absolute
Roll Instability). Nghiên cứu sử dụng hệ số ELA (Effective Lateral Acceleration) và
các hệ số phân bố tải trọng như LTR và RSF để đánh giá sự mất ổn định lật ngang.
Ngưỡng cảnh báo lật ngang sớm (Early Rollover Warning Threshold) được xác định
qua thông số RSF làm thông số tham chiếu để đề xuất các ngưỡng cảnh báo trong
một trạng thái chuyển động cụ thể như đi trên đường vòng (Cornering Maneuvers) và
chuyển làn đường (Lane Change Maneuvers). Các thông số tương đương có thể đo
được là gia tốc ngang các phần thân xe, các góc lắc ngang thân xe và cầu xe được xác
định tương đương từ các ngưỡng RSF đề xuất.
Tác giả Sampson [60] có nghiên cứu thiết kế hệ thống điều khiển tích cực góc
lắc ngang cho đoàn xe nhằm tăng tính ổn định lật ngang của đoàn xe dựa trên phương
pháp điều khiển LQR (Linear-Quadratic Regulator). Nghiên cứu của tác giả đã đánh

44. 24
giá ổn định lật ngang của đoàn xe. Nghiên cứu về hệ thống ổn định lật ngang bằng
cách sử dụng thanh ổn định ngang cho đoàn xe. Từ đó đưa ra các kiến nghị nhằm tăng
khả năng ổn định lật ngang của đoàn xe. Sử dụng thanh ổn định tích cực trong nghiên
cứu có thể tăng tính ổn định lật ngang 23% đối với xe tải đơn khung cứng và 30%
đối với khung đàn hồi; có thể tăng ngưỡng lật ngang đối với ĐXSMRM khung cứng
là 30% và 35% đối với ĐXSMRM khung đàn hồi...
Tác giả Rajesh [58] có nghiên cứu tích hợp hệ thống ổn định hướng (Yaw
Stability) và hệ thống chống lật ngang (Rollover Preventions Functions) trong một hệ
thống điều khiển ổn định. Tuy nhiên, nghiên cứu mới chỉ dừng lại ở đối tượng là xe
con.
Tác giả Imine [36] thiết kế một hệ thống dự đoán và cảnh báo sự lật ngang của
ĐXSMRM sử dụng các thông số chuyển động như gia tốc ngang được xác định từ
mô hình động lực học chuyển động. Sự cảnh báo và dự đoán lật ngang được tham
chiếu từ hệ số phân bố tải trọng toàn xe LTR, xác định được các ngưỡng giá trị của
gia tốc ngang tương ứng. Kết hợp với cơ sở dữ liệu là điều kiện ngoại cảnh để đưa ra
thời điểm cảnh báo phù hợp.
1.2.4. Những nghiên cứu trong nước
Ở Việt Nam, vấn đề liên quan động lực học chuyển động của đoàn xe (tài liệu,
các nghiên cứu, thí nghiệm) không được đề cập nhiều. Các nghiên cứu động lực học
ô tô và đoàn xe trong nước hiện chưa đề cập đến vấn đề mất ổn định lật ngang. Dưới
đây là một số công trình có liên quan đến đoàn xe.
Tác giả Đào Đình Tại [5] đã nghiên cứu ổn định xe bán moóc quay vòng.
Luận án thực hiện nghiên cứu thông qua xây dựng mô hình phẳng tuyến tính
ĐXSMRM 3 cầu để tìm miền vận tốc ổn định trượt bên. Tác giả Nguyễn Ngọc Tú
[9] trình bày về vấn đề mất ổn định của xe kéo moóc (Truck Full-Trailer). Đây là
loại đoàn xe có kết cấu khác với kết cấu ĐXSMRM. Nghiên cứu đã thiết lập mô
hình động lực học xe kéo moóc thông qua việc tách riêng các mô hình chuyển động,
dao động. Các kết quả đưa ra là một số trạng thái chuyển động khi quay vòng và
phanh có thể gây ra mất ổn định.
Các nghiên cứu của Nguyễn Thanh Tùng [13, 14] tập trung vào vấn đề phanh
ĐXSMRM. Các nghiên cứu này xây dựng mô hình động lực học ĐXSMRM bằng

45. 25
phương pháp hệ nhiều vật với các mô hình con xác định các lực và mô men liên kết.
Các kết quả khảo sát tập trung vào trạng thái xe chuyển động trong mặt đường. Các
kết quả thể hiện ảnh hưởng của sự phanh đoàn xe đến vấn đề hiệu quả phanh và ổn
định chuyển động trong các đường có hệ số bám khác nhau từ đó có đề xuất các giải
pháp giảm sự mất ổn định hướng khi phanh. Sự thay đổi của trạng thái phanh ảnh
hưởng rất lớn đến mất ổn định chuyển động của ĐXSMRM.
Tải trọng động ảnh hưởng nhiều đến trạng thái chuyển động của ĐXSMRM.
Phan Tuấn Kiệt [18] đã trình bày phương pháp xác định tải trọng động bằng thực
nghiệm. Tải trọng động có thể được xác định từ gia tốc thẳng đứng của cầu xe và
điểm tương ứng trên thân xe.
1.3. Lựa chọn chỉ tiêu, thông số đánh giá mất ổn định lật ngang ĐXSMRM
Khi ô tô quay vòng, sự bám giữa đường và lốp xe sẽ đẩy xe đi vòng theo điều
khiển của người lái. Nếu đường có hệ số bám thấp thì xe sẽ bị trượt ngang. Nếu đường
có hệ số bám cao, bánh xe không bị trượt (lết) ngang xe có thể bị lật ngang quanh
trục là đường nối vết tiếp xúc các bánh xe ngoài. Khi quay vòng xe chịu lực quán tính
ngang tỷ lệ với khối lượng, với bình phương vận tốc, tỷ lệ nghịch với bán kính quay
vòng. Xe có tải trọng càng lớn thì khả năng bị lật ngang càng cao. Chiều cao trọng
tâm lớn dẫn đến mô men gây lật ngang lớn. Đối với các loại xe có kích thước và tải
trọng lớn, khi mất ổn định người lái thường khó nhận biết được các dấu hiệu mất ổn
định. Đối với ĐXSMRM sự mất ổn định lật ngang khi quay vòng thường xuất phát từ
phía sau của SMRM thông qua dấu hiệu là sự tách bánh xe. Peter [52] định nghĩa
ngưỡng lật ngang (Rollover Threshold) là giá trị gia tốc ngang lớn nhất có thể làm xe
bị lật ngang khi quay vòng ổn định. Tác giả Sampson [60] định nghĩa ngưỡng lật
ngang (Roll-over Threshold) là giá trị gia tốc ngang khi quay vòng ổn định mà xe có
thể duy trì mà không bị mất ổn định lật ngang (without losing roll stability).
Ngưỡng lật ngang tĩnh SRT có thể được xác định bằng thiết bị bàn nghiêng
ngang. Ngoài ra ngưỡng lật ngang có thể được xác định bằng các thí nghiệm động
lực học khi cho xe chạy trên đường biết trước bán kính quay vòng và ở một vận tốc
xác định. Tuy nhiên, các thí nghiệm này là khó thực hiện. Sự mất ổn định lật ngang
khi quay vòng thường xuất phát từ cuối SMRM nên các chỉ tiêu, thông số đánh giá
cần phải xuất phát từ phần SMRM. Ngưỡng lật động lực học DRT (Dynamic Rollover