Ứng dụng phần mềm matlab mô phỏng hệ thống phanh abs trên xe ôtô

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

ỨNG DỤNG PHẦN MỀM MATLAB MÔ PHỎNG
HỆ THỐNG PHANH ABS TRÊN Ô TÔ

Sinh viên thực hiện: LÊ VĂN ĐỨC

i 2019
Đà Nẵng – Năm


LỜI NĨI ĐẦU

Với sự phát triển của ngành ơ tơ của Việt Nam như hiện nay, cùng với chiến lược phát
triển của nhà nước, chính sách nội địa hố phụ tùng ôtô trong việc sản xuất và lắp ráp đã tạo
điều kiện cho các nhà thiết kế nghiên cứu, chế tạo các cụm, các hệ thống trên ôtô trong nước,
trong đó có hệ thống phanh. Vấn đề nghiên cứu thiết kế và chế tạo các phần tử của hệ thống
phanh ABS là phù hợp với xu hướng phát triển của thế giới và chủ trương nội địa hố sản
phẩm ơtơ của Việt Nam. Chính vì vậy, em được giao đề tài:
‘Ứng dụng phần mềm Matlab-Simulink mô phỏng hệ thống phanh ABS trên xe ơtơ”
Trong tình hình hiện nay, ngành ơtơ của nước ta chủ yếu là lắp ráp nên để có thể độc
lập chế tạo các chi tiết của ơtơ rất cần những nghiên cứu ứng dụng vào thực tế. Nghiên cứu
các vấn đề về lý thuyết và điều khiển hệ thống phanh ôtô hiện đại nhằm ứng dụng thiết kế và
chế tạo các hộp đen ECU điều khiển hệ thống phanh là một vấn đề rất phức tạp nhưng đó là
cơng việccần phải bắt tay vào làm để trong tương lai không xa chúng ta tự nghiên cứu và
sản xuất ra những sản phẩm ôtô riêng của Việt Nam.
Đề tài cung cấp cơ sở lý thuyết cho việc nghiên cứu về tính hiệu quả của phanh khi cần
giảm tốc độ cũng như hiệu quả phanh trong quá trình điều khiển động học của ôtô thông qua
việc sử dụng phần mềm lập trình.

Em xin chân thành cảm ơn thầy TS. Phạm Quốc Thái người trực tiếp hướng dẫn cùng
các thầy trong bơn mơn ơtơ, Khoa Cơ Khí Động Lực, Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng
đã giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đề tài.

Đà Nẵng, ngày 15 tháng 12 năm 2019
Sinh viên thực hiện
Lê Văn Đức

ii


CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan:
1. Những nội dung trong đồ án là do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của trực tiếp của
thầy TS. Phạm Quốc Thái
2. Mọi tham khảo dùng trong đồ án đều được trích dẫn rõ ràng tên tác giả, thời gian,
địa điểm.
3. Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo hay gian trá, tơi xin chịu hồn
tồn trách nhiệm.
Sinh viên thực hiện
Lê Văn Đức

iii


MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU ..................................................................................................................... i
CAM ĐOAN ...................................................................................................................... iii

MỤC LỤC ......................................................................................................................... iv
DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ .......................................................................... vii
DANH SÁCH CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ......................................................... iix
MỞ ĐẦU ............................................................................................................................. 1
Chương 1: TỔNG QUAN ................................................................................................. 2
Chương 2: CƠ SỞ VỀ HỆ THỐNG PHANH ABS ........................................................ 5
2.1. Lực và momen tác động lên bánh xe trong mặt phẳng dọc .......................................... 5
2.1.1. Lực phanh sinh ra ở bánh xe ..................................................................................... 5
2.1.2. Điều kiện đảm bảo sự phanh tối ưu ........................................................................... 7
2.1.3. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng của quá trình phanh .............................................. 9
2.1.3.1. Gia tốc chậm dần khi phanh ................................................................................... 9
2.1.3.2. Thời gian phanh .................................................................................................... 11
2.1.3.3. Quãng đường phanh ............................................................................................. 11
2.1.3.4. Lực phanh và lực phanh riêng .............................................................................. 13
2.2. Cơ sở lý thuyết về điều hịa lực phanh và chống bó cứng bánh xe khi phanh ........... 13
2.2.1. Điều hòa lực phanh .................................................................................................. 13
2.2.2. Vấn đề chống bó cứng bánh xe khi phanh .............................................................. 17
2.2.3. Giản đồ phanh và chỉ tiêu phanh thực tế ................................................................. 19
2.2.4. Tính ổn định của ơ tô khi phanh .............................................................................. 22
2.3. Sự bám của bánh xe với mặt đường ........................................................................... 24
2.3.1. Đặt vấn đề ................................................................................................................ 24
2.3.2. Hệ số bám ................................................................................................................ 25
2.3.3. hiện tượng trượt lết của bánh xe khi phanh ............................................................. 26
2.4. Hệ thống chống bó cứng bánh xe ABS ...................................................................... 26
2.4.1. Sơ lược về nội dung và các thiết bị mơ hình cơ cấu ABS ....................................... 26
iv


2.4.2. Mục tiêu của cơ cấu ABS ........................................................................................ 27
2.5. Sơ đồ hệ thống chống bó cứng bánh xe ABS ............................................................. 29

2.5.1. Phân loại các phương pháp điều khiển của ABS .................................................... 29
2.5.1.1. Điều khiển theo ngưỡng trượt .............................................................................. 29
2.5.1.2. Điều khiển độc lập hay phụ thuộc ........................................................................ 30
2.5.1.3. Điều khiển theo kênh ............................................................................................ 30
2.5.2. Các phương án bố trí cơ cấu điều khiển của ABS................................................... 30
2.6. Quá trình điều khiển của ABS .................................................................................... 33
2.6.1. Yêu cầu của cơ cấu ABS ......................................................................................... 33
2.6.2. Phạm vi điều khiển của ABS ................................................................................... 34
2.6.3. Chu trình điều khiển của ABS ................................................................................. 36
2.6.4. Tín hiệu điều khiển ABS ......................................................................................... 38
2.6.5. Quá trình điều khiển của ABS ................................................................................. 40
2.7. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của các cụm chi tiết và cả cơ cấu ABS ..................... 42
2.7.1. Cảm biến tốc độ bánh xe ......................................................................................... 42
2.7.1.1. Nguyên lý làm việc ............................................................................................... 44
2.7.2. Cảm biến giảm tốc ................................................................................................... 44
2.7.3. Cảm biến gia tốc ngang ........................................................................................... 46
2.7.4. Hộp điều khiển điện tử ECU ................................................................................... 46
2.7.4.1. Chức năng của hộp điều khiển điện tử ECU ........................................................ 46
2.7.4.2. Cấu tạo .................................................................................................................. 47
2.7.5. Bộ phân chấp hành thủy lực .................................................................................... 48
2.8. Các trạng thái phanh ................................................................................................... 49
2.8.1. Khi phanh bình thường (ABS không hoạt động) .................................................... 50
2.8.2. Khi phanh gấp (ABS hoạt động) ............................................................................. 50
2.8.2.1. Chế độ tăng áp ...................................................................................................... 50
Chương 3: MƠ HÌNH HĨA VÀ MƠ PHỎNG BẰNG MATLAB - SIMULINK ..... 53
3.1. Giới thiệu nội dung chính của matlab - Simulink ...................................................... 53
3.1.1. Matlab – Simulink ................................................................................................... 53
3.1.2. Matlab stateflow ...................................................................................................... 56
v

3.2. Mơ hình hóa và mơ phỏng .......................................................................................... 57
3.3. Mơ phỏng các cụm hệ thống ...................................................................................... 59
3.3.1. Bộ trợ lực chân khơng ............................................................................................. 59
3.3.2. Xylanh chính ........................................................................................................... 60
3.3.3. Khối van điều khiển................................................................................................. 63
3.3.4. Khối xylanh công tác ............................................................................................... 70
3.3.5. Khối cơ cấu phanh ................................................................................................... 78
3.3.6. Mơ hình mơ phỏng bằng Simulink của hệ thống phanh ABS ................................. 78
Chương 4: MỘT SỐ KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ........................................................ 80
4.1. Trường hợp 1 .............................................................................................................. 80
4.2. Trường hợp 2 .............................................................................................................. 82
4.3. Bàn luận chung và hướng phát triển đề tài ................................................................. 85
4.3.1. Bàn luận chung ........................................................................................................ 85
4.3.2. Hướng phát triển của đề tài ..................................................................................... 86
KẾT LUẬN ...................................................................................................................... 87
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................... 88

vi


DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

Bảng 2.1: Kết quả thí nghiệm ơ tơ du lịch có hệ thống chống hãm cứng bánh xe……..…19
Bảng 2.2: Tiêu chuẩn về hiệu quả phanh cho phép ơ tơ lưu hành trên……………………21
Hình 2.1. Sơ đồ lực và momen tác dụng lên bánh xe khi phanh. ......................................... 5
Hình 2.2: Sơ đồ lực tác dụng lên ơtơ khi phanh ................................................................... 7
Hình 2.3: Đồ thị chỉ sự thay đổi quãng đường phanh nhỏ nhất theo tốc độ....................... 12
Hình 2.4: Đồ thị chỉ quan hệ giữa mômen phanh Mp1 và Mp2 với hệ số bám .................... 14
Hình 2.5: Đồ thị quan hệ giữa áp suất trong dẫn động phanh đảm bảo sự phanh lý tưởng15

Hình 2.6: Đường đặc tính của bộ điều hịa lực phanh ........................................................ 16
Hình 2.7: Giản đồ phanh .................................................................................................... 19
Hình 2. 8: Sự thay đổi mơ men phanh, áp suất dẫn động phanh và gia tốc ....................... 28
Hình 2.9: Các phương án bố trí cơ cấu phanh ABS ........................................................... 32
Hình 2.10: Phạm vi điều chỉnh của cơ cấu ABS. ............................................................... 34
Hình 2. 11: Phạm vi điều khiển của ABS theo góc trượt bánh xe. .................................... 35
Hình 2.12: Chu trình điều khiển kín của ABS. .................................................................. 36
Hình 2.13: Sơ đồ trạng thái không gian biểu diễn hoạt động của cơ cấu ABS. ................. 37
Hình 2.14: Vịng lặp hoạt động của ABS ........................................................................... 38
Hình 2.15: Quá trình điều khiển của ABS. ......................................................................... 41
Hình 2. 16: Vị trí lắp cảm biến. .......................................................................................... 43
Hình 2.17: Cảm biến tốc độ bánh xe loại điện từ. .............................................................. 43
Hình 2.18: Vị trí và cấu tạo cảm biến giảm tốc .................................................................. 45
Hình 2.19: Các chế độ hoạt động của cảm biến giảm tốc. ................................................. 45
Hình 2.20: Cảm biến gia tốc ngang. ................................................................................... 46
Hình 2.21: Các chức năng điều khiển của ECU ................................................................. 47
Hình 2.22: Bộ chấp hành thuỷ lực. ..................................................................................... 48
Hình 2.23: Sơ đồ bộ chấp hành thủy lực ............................................................................ 49
vii


Hình 2.24: Chế độ phanh thường (ABS khơng hoạt động) ................................................ 50
Hình 2.25: Chế độ tăng áp .................................................................................................. 51
Hình 2.26: Chế độ giữ áp.................................................................................................... 52
Hình 2.27: Chế độ giảm áp ................................................................................................. 52
Hình 3.1: Màn hình giao diện MATLAB ........................................................................... 53
Hình 3.2: Thư viện các thành phần SIMILINK ................................................................. 54
Hình 3.3:Thư viện chi tiết SIMULINK .............................................................................. 55
Hình 3.4: Thư viện tạo hệ con và các khối quan sát .......................................................... 55
Hình 3.5: Thư viện hệ thống điện và thủy lực .................................................................... 56

Hình 3.6: Sơ đồ bố trí hệ thống phanh ABS....................................................................... 58
Hình 3.7: Mơ hình mơ phỏng độ dịch chuyển X1 .............................................................. 61
Hình 3.8: Mơ hình mơ phỏng độ dịch chuyển X2 .............................................................. 61
Hình 3.9: Mơ hình mơ phỏng lưu lượng Q1 ....................................................................... 62
Hình 3.10: Mơ hình mơ phỏng lưu lượng Q2 ..................................................................... 62
Hình 3.11: Mơ hình mơ phỏng khối xylanh chính ............................................................. 63
Hình 3.12: Mơ hình mơ phỏng áp st P1 .......................................................................... 64
Hình 3.13: Mơ hình mơ phỏng Q11 ..................................................................................... 65
Hình 3.14: Mơ hình mơ phỏng Q12 ..................................................................................... 65
Hình 3.15: Mơ hình mơ phỏng Q1T .................................................................................... 66
Hình 3.16: Mơ hình mơ phỏng Q2T .................................................................................... 66
Hình 3.17: Mơ hình mơ phỏng cụm van điều khiển 1 ........................................................ 66
Hình 3.18: Mơ hình mơ phỏng áp suất P2 .......................................................................... 68
Hình 3.19: Mơ hình mơ phỏng Q21 ..................................................................................... 68
Hình 3.20: Mơ hình mơ phỏng lưu lượng Q22 .................................................................... 69
Hình 3.21: Mơ hình mơ phỏng lưu lượng Q3T .................................................................... 69
Hình 3.22: Mơ hình mơ phỏng lưu lượng Q4T .................................................................... 69
Hình 3.23: Mơ hình cụm van điều khiển ............................................................................ 70
Hình 3.24: Mơ hình mơ phỏng áp suất Pxl1 ........................................................................ 72
Hình 3.25: Mơ hình mơ phỏng dịch chuyển X3.................................................................. 72
Hình 3.26: Mơ hình mơ phỏng áp suất Pxl2 ........................................................................ 73
viii


Hình 3.27: Mơ hình mơ phỏng dịch chuyển X4.................................................................. 74
Hình 3.28: Mơ hình mơ phỏng áp suất Pxl3 ........................................................................ 75
Hình 3.29: Mơ hình mơ phỏng dịch chuyển X5.................................................................. 76
Hình 3.30: Mơ hình mơ phỏng áp suất Pxl4 ........................................................................ 77
Hình 3.31: Mơ hình mơ phỏng dịch chuyển X6.................................................................. 77
Hình 3.32: Mơ hình mơ phỏng khối xylanh cơng tác ......................................................... 77

Hình 3.33: Mơ hình mơ phỏng khối cơ cấu phanh ............................................................. 78
Hình 3.34: Mơ hình mơ phỏng hệ thống phanh ABS ......................................................... 79
Hình 4.1: Đồ thị vận tốc .................................................................................................... 80
Hình 4.2: Đồ thị quãng đường phanh ................................................................................ 80
Hình 4.3: Momen phanh bánh sau phải ............................................................................. 80
Hình 4.4: Momen phanh bánh sau trái .............................................................................. 80
Hình 4.5: Momen phanh bánh trước trái ............................................................................ 81
Hình 4.6: Momen phanh bánh trước trái ............................................................................ 81
Hình 4.7: Vận tốc góc bánh sau phải ................................................................................ 81
Hình 4.8: Vận tốc góc bánh sau trái ................................................................................... 81
Hình 4.9: Vận tốc góc bánh trước phải ........................................................................... 82
Hình 4.10: Vận tốc góc bánh trước trái .............................................................................. 82
Hình 4.11: Đồ thị vận tốc
.......................................................................................... 83
Hình 4.12: Đồ thị quãng đường phanh ............................................................................... 83
Hình 4.13: Momen phanh bánh sau trái…….. . . . . …… … . …. .. . . ................... 83
Hình 4.14: Momen phanh bánh trước trái .......................................................................... 83
Hình 4.15: Momen phanh bánh sau phải ........................................................................... 84
Hình 4.16: Momen phanh bánh trước trái .......................................................................... 84
Hình 4.17: Vận tốc góc bánh trước trái ............................................................................. 84
Hình 4.18: Vận tốc góc bánh sau phải ................................................................................ 84
Hình 4.19: Vận tốc góc bánh trước phải ............................................................................ 85
Hình 4.20: Vận tốc góc bánh sau trái ................................................................................. 85

DANH SÁCH CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

ix


KÍ HIỆU:

MP: mơ men phanh tác dụng lên bánh xe
PP: lực phanh tác dụng tại điểm tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đường
M jb : Mơmen qn tính của bánh xe
M f : Mômen cản lăn
P f : Lực cản lăn
Ppmax: Lực phanh cực đại có thể sinh ra từ khả năng bám của bánh xe với mặt đường
P: Lực bám giữa bánh xe với mặt đường ;
Zb: Phản lực pháp tuyến tác dụng lên bánh xe ;

 : Hệ số bám giữa bánh xe với mặt đường;
r b : bán kính làm việc trung bình của bánh xe
G: Trọng lượng ôtô đặt tại trọng tâm của xe
Z1 , Z 2 : Các phản lực thẳng góc của bánh xe trước và sau
Pf1, Pf2 : lực cản lăn của bánh trước và bánh sau
PP1, PP2 : Lực phanh sinh ra ở bánh trước và bánh sau
Pj : Lực quán tính
P  : Lực cản khơng khí
L: Chiều dài cơ sở của xe
g: Gia tốc trọng trường (g = 9,81 m/s2)
jp: Gia tốc chậm dần khi phanh.

 i : Hệ số tính đến ảnh hưởng của các chi tiết chuyển động quay.
Pf: Lực cản lăn
P: Lực cản khơng khí
Pi: Lực cản lên dốc
P : Lực để thắng tiêu hao cho ma sát cơ khí
jpmax: Gia tốc chậm dần khi phanh
v1: Vận tốc chuyển động của ôtô lúc bắt đầu phanh
Mp1: Mômen phanh cần sinh ra ở các bánh xe trước.
Mp2: Mômen cần sinh ra ở các bánh xe sau

x


p1dd, p2dd: Là áp suất trong dẫn động phanh của cơ cấu phanh trước và cơ cấu phanh sau
k1, k2: Là hệ số tỷ lệ tương ứng với phanh trước và phanh sau.
𝜑𝑥 ∶ Hệ số bám dọc
𝜑𝑦 : 𝐻ệ số bám ngang

 Độ trượt tương đối
 độ trượt tối ưu
ks: Hệ số hiệu đính quãng đường phanh, được xác định bằng thực nghiệm
S: Quãng đường phanh thực tế
Iz: Mômen qn tính của ơtơ quanh trục Z đi qua trọng tâm
t : Thời gian phanh.
Ymax: Là lực ngang cực đại tác dụng lên bánh xe.
Gb: Tải trọng tác dụng lên bánh xe
vF: Tốc độ xe.
vR : Tốc độ thực tế của bánh xe.
vRef : Tốc độ chuẩn bánh xe.
1 : ngưỡng trượt

Fd : là lực của màng trợ lực
Sd : là diện tích màng trợ lực
Pa : là áp suất ở khoang khơng khí
Dm : là đường ksinh của màng trợ lực
Pv : là áp suất ở khoang chân không
m1: là khối lượng của piston sơ cấp của xylanh chính (Kg)
Fmc : Lực của bộ trợ lực tác động vào piston (N)
P1 : Áp suất dầu ở khoang 1 của xylanh chính (N/m2)
Amc : Là diện tích bề mặt làm việc của piston sơ cấp (m2)

Fms1 : Lực ma sát nhớt giữa piston với thành xylanh
m2 : Là khối lượng của piston thứ cấp xylanh chính (Kg)
Fms2 : Là lực ma sát của dầu và thành xylanh
X 1 , X 2 là vận tốc dịch chuyển của piston sơ cấp và thứ cấp của xylanh chính

xi


K: Mơ đun đàn hồi của dầu phanh, có kể đến ảnh hưởng độ cứng của đường ống dẫn
V1: Thể tích của khoang thứ nhất kể cả thể tích của đường ống và phần không gian của van
điều khiển nối chung với nó (m3)
Vk1 : là thể tích khoang thứ nhất của xylanh chính
l01: Chiều dài ban đầu của khoang 1 xylanh chính
VR1: Là thể tích đoạn đường ống nối từ xylanh chính đến van điều khiển
D: Đường kính ống dẫn dầu (m)
l1: Chiều dài ống dẫn dầu (m)
Vvan: Là thể tích của van (m3)
Qd: Lưu lượng danh nghĩa của van điều khiển (m3/s)
: là hệ số thể hiện sự đóng mở của cụm van. Nó được điều khiển bởi ECU thơng qua van
điện từ và có giá trị 0 hoặc 1 tùy theo trạng thái làm việc của van
∆𝑃𝑑 : Độ chênh áp danh nghĩa của van điều khiển (N/m2)
Pxl1: Áp suất tại xylanh công tác bánh trước bên trái (N/m2)
Pxl2: Áp suất tại xylanh công tác bánh trước bên phải (N/m2)
PT: Là áp suất của thùng tích năng
CHỮ VIẾT TẮT:
ABS: Anti-lock Braking System
EBD: Electronic Breakforce Distribution
BAS: Break Assist System
ESP: Electronic Stability Program
ECU: Electronic Stability Program

xii


Ứng dụng phần mềm matlab-simulink mô phỏng hệ thống phanh ABS trên ơ tơ

MỞ ĐẦU

1. Mục đích thực hiện đề tài
- Hiểu được các cơ sở lý thuyết về quá trình phanh của ơ tơ; nắm được cấu tạo cơ bản,
nguyên lý làm việc của hệ thống chống bó cứng bánh xe ABS.
- Đánh giá được hiệu quả của quá trình phanh..
2. Mục tiêu đề tài
- Nghiên cứu hệ thống chống bó cứng bánh xe ABS.
- Xây dựng mơ hình mơ phỏng q trình làm việc của hệ thống chống bó cứng bánh
xe ABS; từ đó phân tích, đánh giá các chỉ tiêu hiệu quả phanh dựa trên kết quả mô phỏng
thu được.
3. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu
* Phạm vi nghiên cứu: Thực hiện nghiên cứu trên xe ô tô
* Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống phanh có trang bị ABS trên xe ô tô
4. Phương pháp nghiên cứu
Dựa trên các nguồn tài liệu lý thuyết liên quan đến đề tài nghiên cứu, tiến hành chọn
lọc, phân tích, giải thích các bản chất vật lý của các hiện tượng xảy ra trong q trình
phanh. Từ đó, đưa ra các cơ sở lý thuyết tính tốn kết hợp với phần mềm mô phỏng
MATLAB-SIMULINK để tiến hành xây dựng các mơ hình mơ phỏng, đánh giá hiệu quả
của hệ thống chống bó cứng bánh xe ABS.
5. Cấu trúc đồ án tốt nghiệp
Đồ án ngoài phần “mở đầu” và phần “kết luận chung và hướng phát triển của đề tài”,
gồm có 4 chương:
Chương 1. Tổng quan

Chương 2. Cơ sở về hệ thống phanh ABS
Chương 3. Mơ hình hóa và mơ phỏng bằng matlab-simulink
Chương 4. Một số kết quả và bàn luận

Sinh viên thực hiện: Lê Văn Đức

Hướng dẫn:TS. Phạm Quốc Thái

1


Ứng dụng phần mềm matlab-simulink mô phỏng hệ thống phanh ABS trên ô tô

Chương 1: TỔNG QUAN

Với sự hiểu biết đơn giản và kinh nghiệm, tránh hiện tượng các bánh xe bị hãm cứng
trong quá trình phanh khi lái xe trên đường trơn trượt, người lái xe đạp phanh bằng cách
nhấn liên tục lên bàn đạp phanh để duy trì lực bám ngăn không cho bánh xe bị trượt lết và
đồng thời có thể điều khiển được hướng chuyển động của xe. Về cơ bản chức năng của cơ
cấu phanh ABS cũng giống như vậy nhưng hiệu quả, độ chính xác và an toàn cao hơn.
Cơ cấu ABS được sử dụng lần đầu tiên trên các máy bay thương mại vào năm 1949,
chống hiện tượng trượt ra khỏi đường băng khi máy bay hạ cánh. Với cơng nghệ thời đó,
kết cấu của cơ cấu ABS còn cồng kềnh, hoạt động không tin cậy và không tác động đủ
nhanh trong mọi tình huống. Trong quá trình phát triển ABS đã được cải tiến từ loại cơ khí
sang loại điện và hiện nay là loại điện tử.
Vào thập niên 60, nhờ kỹ thuật điện tử phát triển, các vi mạch điện tử ra đời, giúp
cơ cấu ABS lần đầu tiên được lắp trên ơ tơ vào năm 1969, sau đó cơ cấu ABS được nhiều
công ty sản suất ô tô nghiên cứu và đưa vào ứng dụng vào năm 1970. Công ty toyota sử
dụng lần đầu tiên cho các xe tại Nhật Bản vào năm 1971 đây là cơ cấu ABS một kênh điều
khiển đồng thời hai bánh sau. Nhưng phải đến thập niên 80 cơ cấu này mới được phát triển

mạnh nhờ cơ cấu điều khiển kĩ thuật số, vi xử lý thay cho các cơ cấu điều khiển tương tự
đơn giản trước đó.
Lúc đầu cơ cấu ABS chỉ được lắp ráp trên các xe du lịch mới, đắt tiền, được trang
bị theo yêu cầu và theo thị trường. Dần dần cơ cấu này được đưa vào sử dụng rộng rãi hơn,
đến nay ABS gần như trở thành tiêu chuẩn bắt buộc cho tất cả các loại xe du lịch và cho
phần lớn các loại xe hoạt động ở những vùng có đường băng, tuyết dễ trơn trượt, ngày nay
cơ cấu ABS không chỉ được thiết kế trên các cơ cấu phanh thuỷ lực mà còn ứng dụng rộng
rãi trên các cơ cấu phanh khí nén của các xe tải và xe khách lớn.
Nhằm nâng cao tính ổn định và tính an toàn của xe trong mọi chế độ hoạt động như
khi xe khởi hành hay tăng tốc đột ngột, khi đi vào đường vòng với tốc độ cao, khi phanh
trong những trường hợp khẩn cấp … Cơ cấu ABS còn được thiết kế kết hợp với nhiều cơ
cấu khác.
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Đức

Hướng dẫn:TS. Phạm Quốc Thái

2


Ứng dụng phần mềm matlab-simulink mô phỏng hệ thống phanh ABS trên ô tô
Cơ cấu ABS kết hợp với cơ cấu kiểm soát lực kéo Traction Control (hay ASR) làm
giảm bớt công suất động cơ và phanh các bánh xe để tránh hiện tượng các bánh xe bị trượt
lăn tại chỗ khi xe khởi hành hay tăng tốc đột ngột, bởi điều này làm tổn hao vơ ích một
phần cơng suất của động cơ và mất tính ổn định chuyển động của ô tô.
Cơ cấu ABS kết hợp với cơ cấu phân phối lực phanh bằng điện tử EBD (Electronic
Break force Distribution) nhằm phân phối áp suất dầu phanh đến các bánh xe phù hợp với
các chế độ tải trọng và các chế độ chạy của xe.
Cơ cấu ABS kết hợp với cơ cấu BAS ( Break Assist System) làm tăng thêm lực phanh
ở các bánh xe để quãng đường phanh là ngắn nhất trong trường hợp phanh khẩn cấp.
Cơ cấu ABS kết hợp với cơ cấu ổn định ô tơ bằng điện tử (ESP) khơng chỉ có tác

dụng trong khi dừng xe, mà còn can thiệp vào cả quá trình tăng tốc và chuyển động quay
vịng của ơ tơ, giúp nâng cao hiệu quả chuyển động của ô tô trong mọi trường hợp.
Ngày nay với sự phát triển vượt bậc và hỗ trợ rất lớn của kĩ thuật điện tử của ngành điều
khiển tự động và các phần mềm tính tốn, lập trình đã cho phép nghiên cứu và đưa vào ứng
dụng các phương pháp điều khiển mới trong ABS như điều khiển mở, điều khiển thông
minh, tối ưu hố q trình điều khiển ABS.
Các cơng ty như BOSCH, AISIN, DENCO, BENDI là những công ty đi đầu trong
việc nghiên cứu, cải tiến và chế tạo các cơ cấu ABS và cung cấp cho các công ty sản xuất
ô tơ trên tồn thế giới.
Qua nghiên cứu các đề tài, mỗi đề tài có mục tiêu, nội dung phương pháp nghiên
cứu khác nhau và đạt được kết quả nhất định trong đó nổi trội nhât là: Cơng trình nghiên
cứu với đề tài (wheel slip control with moving slipding surface for traction control system)
của K.CHUN và M.SUNWOO đại học Hanyang –seoul -Hàn Quốc (11/4/2004); trong đó
tác giả đã phân tích được q trình điều khiển, tiến hành mơ phỏng bằng phần mềm MatlapSimulink và được thử nghiệm trên xe điện (electric kart) cơng trình đã đạt được :
- Nghiên cứu kĩ càng về hệ thống phanh ABS
- Đã tính tới yếu tố thời gian tăng tốc và thời gian phản ứng của hệ thống
- Mơ phỏng được q trình điều khiển
- Kiểm nghiệm trong phịng thí nghiệm trên loại xe điện nhỏ
Hạn chế của đề tài :
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Đức

Hướng dẫn:TS. Phạm Quốc Thái

3


Ứng dụng phần mềm matlab-simulink mô phỏng hệ thống phanh ABS trên ô tô
- Mới chỉ kiểm nghiệm dưới dạng mơ hình đơn giản
Nhìn chung với các hiểu biết chưa nhiều ở nước ta, đề tài mong muốn tham gia một
phần trong mảng nghiên cứu chống trượt quay bánh xe giúp ô tô tăng khả năng tăng tốc

trên đường đặc biệt là đường có hệ số bám thấp. Đây là vấn đề liên quan đến an tồn giao
thơng khi điều kiện đường xá nước ta còn chưa phát triển và tạo điều kiện cho xe có khả
năng tăng tốc tốt khi điều kiện thời tiết xấu.
Để khắc phục những hiện tượng đó, phần lớn các ơ tơ con sang trọng hiện nay đều
được trang bị hệ thống chống trượt quay bánh xe, gọi tắt là ASR (Traction Control System).
Tại thị trường ơ tơ Việt Nam rất ít hãng trang bị hệ thống này trên ơtơ chỉ có vài hãng như:
BMW, GM Daewoo,Toyota.
Hiện tại ở Việt Nam cũng đã có nhiều đề tài nghiên cứu về hệ thống phanh ABS, trong
đó có thể kể đến như:
-

Luận án tiến sĩ của Nguyễn Văn Tiềm (2009): Nghiên cứu xây dựng hệ thống điều

khiển chuyển động thích nghi trên cơ sở logic mờ và mạng nơ ron nhân tạo.
-

Luận án tiến sĩ của Nguyễn Sĩ Đỉnh (2010): Nghiên cứu động lực học dẫn động

phanh thủy lực để lắp hệ thống chống hãm cứng bánh xe lên ô tô quân sự.
-

Đào Mạnh Hùng, Nguyễn Đức Trung, “ Xây dựng thuật toán điều khiển hệ thống

chống bó cứng bánh xe (ABS) trên cơ sở lý thuyết điều khiển trượt”, Tạp chí Cơ khí Việt
Nam, số 4, tháng 4 năm 2010.
- Lê Hùng Lân, Nguyễn Văn Tiềm, “Tổng hợp điều khiển thích nghi hệ thống chống
bó cứng bánh xe ô tô khi phanh trên cơ sở mô hình mạng nơ ron xun tâm- RBFN”, Tạp
chí khoa học Giao thông vận tải, Trường đại học Giao thông vận tải, số 24, tr. 38-45.

Sinh viên thực hiện: Lê Văn Đức

Hướng dẫn:TS. Phạm Quốc Thái

4


Ứng dụng phần mềm matlab-simulink mô phỏng hệ thống phanh ABS trên ô tô

Chương 2: CƠ SỞ VỀ HỆ THỐNG PHANH ABS

2.1. Lực và momen tác động lên bánh xe trong mặt phẳng dọc
2.1.1. Lực phanh sinh ra ở bánh xe
❖ Khi người lái tác dụng vào bàn đạp phanh thì ở cơ cấu phanh sẽ tạo ra momen ma sát
còn gọi là momen phanh Mp nhằm hãm bánh xe lại. lúc đó ở bánh xe xuất hiện phản lực
tiếp tuyến Pp.
-

Chiều Pp ngược chiều chuyển động

-

Phương song song với mặt phẳng nằm ngang

-

Điểm đặt tại tâm diện tích tiếp xúc giữa lốp và đường

❖ Xét tại một bánh xe như hình vẽ:

Hình 2.1. Sơ đồ lực và momen tác dụng lên bánh xe khi phanh.

Trong đó : MP: mơ men phanh tác dụng lên bánh xe
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Đức

Hướng dẫn:TS. Phạm Quốc Thái

5


Ứng dụng phần mềm matlab-simulink mô phỏng hệ thống phanh ABS trên ô tô
PP: lực phanh tác dụng tại điểm tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đường
M jb : Mơmen qn tính của bánh xe
M f : Mơmen cản lăn
P f : Lực cản lăn
Z b : Phản lực của bánh xe
r b : bán kính làm việc trung bình của bánh xe
❖ Khi đó lực phanh Pp được xác định theo cơng thức:
PP =

𝑀𝑝

(2.1)

𝑟𝑏

- Do đó lực phanh lớn nhất bị giới hạn bởi điều kiện bám giữa bánh xe với mặt đường:
PPmax = P𝜑 = Zb.𝜑

(2.2)

Trong đó:

Ppmax: Lực phanh cực đại có thể sinh ra từ khả năng bám của bánh xe với mặt
đường
P: Lực bám giữa bánh xe với mặt đường ;
Zb: Phản lực pháp tuyến tác dụng lên bánh xe ;

 : Hệ số bám giữa bánh xe với mặt đường;
Khi phanh thì bánh xe chuyển động với gia tốc chậm dần, do đó trên bánh xe sẽ có mơ men
qn tính Mjb tác dụng, mô men này cùng vớichiều chuyển động của bánh xe; ngồi ra cịn
có mơmen cản lăn Mf tác dụng, mơmen này ngược với chiều chuyển động và có tác dụng
hãm bánh xe lại. Như vậy trong khi phanh bánh xe thì lực hãm tổng cộng là:
PPo =

𝑀𝑃 + 𝑀𝑓 − 𝑀𝑗𝑏
𝑟𝑏

= PP +

𝑀𝑓 − 𝑀𝑗𝑏
𝑟𝑏

(2.3)

Trong q trình phanh ơtơ, mơmen phanh sinh ra ở cơ cấu phanh tăng lên, đến một
lúc nào đấy sẽ dẫn đến sự trượt lê bánh xe. Khi bánh xe bị trượt lê hồn tồn thì hệ số bám
 có giá trị thấp nhất thì lực phanh sinh ra giữa bánh xe và mặt đường là nhỏ nhất, dẫn
tới hiệu quả phanh thấp nhất. Không những thế, nếu các bánh xe trước bị trượt sẽ làm mất
tính dẫn hướng khi phanh, cịn nếu bánh sau bị trượt khi phanh làm mất tính ổn định khi
phanh.
Vì vậy để tránh hiện tượng trượt lê hoàn toàn bánh xe (tức là khơng để bánh xe bị
bó cứng khi phanh) trên ơtơ hiện đại có đặt bộ chống bó cứng bánh xe khi phanh.

Sinh viên thực hiện: Lê Văn Đức

Hướng dẫn:TS. Phạm Quốc Thái

6


Ứng dụng phần mềm matlab-simulink mô phỏng hệ thống phanh ABS trên ô tô
2.1.2. Điều kiện đảm bảo sự phanh tối ưu
Giả sử ôtô chuyển động với vận tốc v1, khi phanh thì v1 giảm dần và gia tốc j<0.
Lúc này các lực tác dụng lên ơtơ (hình 2.2)

Hình 2.2: Sơ đồ lực tác dụng lên ơtơ khi phanh
Trong đó:
G: Trọng lượng ôtô đặt tại trọng tâm của xe
Z1 , Z 2 : Các phản lực thẳng góc của bánh xe trước và sau
Pf1, Pf2 : lực cản lăn của bánh trước và bánh sau
PP1, PP2 : Lực phanh sinh ra ở bánh trước và bánh sau
Pj : Lực quán tính
P  : Lực cản khơng khí
L: Chiều dài cơ sở của xe
❖ Lực quán tính Pj sinh ra do khi phanh sẽ có gia tốc chậm dần, Pj đặt tại trọng tâm
và cùng chiều với chiều chuyển động, và Pj được xác định theo biểu thức sau:
𝐺

Pj = .jP.𝛿 i
g

(2.4)

Trong đó:
g: Gia tốc trọng trường (g = 9,81 m/s2)
jp: Gia tốc chậm dần khi phanh.

 i : Hệ số tính đến ảnh hưởng của các chi tiết chuyển động quay.
❖ Khi phanh thì lực cản khơng khí P và lực cản lăn Pf1 và Pf2 khơng đáng kể, có
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Đức

Hướng dẫn:TS. Phạm Quốc Thái

7


Ứng dụng phần mềm matlab-simulink mô phỏng hệ thống phanh ABS trên ô tô
thể bỏ qua. Sự bỏ qua này chỉ gây sai số khoảng 1,5  2%
❖ Bằng cách lập các phương trình cân bằng mơmen của các lực tác dụng lên ô tô khi
phanh đối với các điểm tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đường A và B, ta có thể xác định các
phản lực thẳng góc Z1 và Z2 như sau:
∑ 𝑚𝐴 = Z1.L − G.a + Pj .hg − P.h = 0

Hay:

mA

1

Z1 = ( G.a - Pj .hg + P.h )
𝐿

 =

𝐺𝑏 + 𝑃𝑗 .ℎg

()

𝐿

Tương tự lập phương trình mơmen tại điểm B ta được:
1

Z2 = ( G.b + Pj .hg − P.h )
𝐿

 =

𝐺𝑎 − 𝑃𝑗 .ℎg

()

𝐿

➢ Nhận xét : Các phản lực tiếp tuyến tại bánh xe là hàm bậc nhất đối với lực phanh
và phụ thuộc vào trọng lượng ôtô khi phanh và toạ độ trọng tâm.
➢ Thay giá trị Pj từ công thức (2.4) vào (2.5), (2.6) ta được :
Z1 =
Z2 =

𝐺
𝐿
𝐺

𝐿

(b+
(a-

𝑗𝑝 .ℎg
g
𝑗𝑝 .ℎg
g

)

(2.7)

)

(2.8)

❖ Lực phanh Pp1 và Pp2 đặt tại điểm tiếp xúc giữa bánh xe và mặt đường và ngược
chiều với chiều chuyển động của ôtô.
❖ Theo điều kiện bám PPmax ≤ P.𝜑 nhưng khi tính tốn người ta lấy PPmax = P.𝜑 nên:
PPmax = G. 𝜑

(2.9)

➢ Nhận xét: Sự phanh có hiệu quả nhất là khi lực phanh sinh ra ở các bánh xe tỷ lệ
thuận với tải trọng tác dụng lên chúng, mà tải trọng tác dụng lên các bánh xe trong quá
trình phanh lại thay đổi do có lực qn tính Pj tác dụng.

Sinh viên thực hiện: Lê Văn Đức

Hướng dẫn:TS. Phạm Quốc Thái

8


Ứng dụng phần mềm matlab-simulink mô phỏng hệ thống phanh ABS trên ơ tơ
Vậy để phanh có hiệu quả nhất thì tỷ số giữa các lực phanh ở các bánh xe trước và
lực phanh ở các bánh xe sau sẽ là:
𝑃𝑝1
𝑃𝑝2

=

𝜑.𝑍1
𝜑.𝑍2

=

𝑍1

(2.10)

𝑍2

Hay:
𝑃𝑝1
𝑃𝑝2

=

𝐺𝑏 + 𝑃𝑗 .ℎg

(2.11)

𝐺𝑎 − 𝑃𝑗 .ℎg

Do bỏ qua P𝜔 và Pf nên khi phanh thì:
Pj = PP và Pjmax = PPmax = G. 𝜑
Thay giá trị Pjmax vào (2.11) ta được:
𝑃𝑝1
𝑃𝑝2

=

𝑏+ 𝜑.ℎg

(2.12)

𝑎− 𝜑.ℎg

➢ Nhận xét: Tỷ số lực phanh bánh xe trước – sau phụ thuộc toạ độ trọng tâm của xe
và gia tốc chậm dần khi phanh. Để tỷ số này khơng thay đổi trong suốt q trình phanh là
điều kiện khơng thể vì: Trên xe tải trọng lớn kết hợp với hệ thống treo làm thay đổi chiều
cao trọng tâm khi xe chuyển động.
Mặt khác do sức cản mặt đường thì gia tốc chậm dần khi phanh khơng phải là chậm
dần đều, do các chất tải vì thế hệ số bám 𝜑 thay đổi nên tọa độ trọng tâm cũng thay đổi
làm tỷ số Pp1 / Pp2 cũng thay đổi.
Để đảm bảo điều kiện phanh thì tỉ số Pp1 / Pp2 phải tuân theo (2.12), muốn bảo đảm
điều kiện này thì: thay đổi momen phanh tại bánh xe bằng cách dung áp suất dầu hoặc khí

nén tác dụng vào xy lanh phanh mà có thể điều chỉnh được.
2.1.3. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng của quá trình phanh
❖ Để đánh giá chất lượng của quá trình phanh ta phải xét đến các yếu tố sau:
1. Gia tốc chậm dần khi phanh
2. Thời gian phanh
3. Quãng đường phanh
4. Lực phanh và lực phanh riêng
2.1.3.1. Gia tốc chậm dần khi phanh
❖ Gia tốc chậm dần đều khi phanh là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh
giá chất lượng phanh. Khi phân tích các lực tác dụng lên ơtơ, có thể viết phương trình cân
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Đức

Hướng dẫn:TS. Phạm Quốc Thái

9


Ứng dụng phần mềm matlab-simulink mô phỏng hệ thống phanh ABS trên ô tô
bằng lực kéo khi phanh ôtô như sau:
Pj = Pp ± Pf

,

P𝜔 = P  Pi

(2.13)

Trong đó:
Pj : Lực qn tính sinh ra khi phanh ơtơ
Pp: Lực phanh sinh ra ở các bánh xe

Pf: Lực cản lăn
P: Lực cản khơng khí
Pi: Lực cản lên dốc
P : Lực để thắng tiêu hao cho ma sát cơ khí
❖ Thực nghiệm chứng tỏ rằng các lực cản lại chuyển động của ơtơ có giá trị rất bé
so với lực phanh. Vì thế có thể bỏ qua các lực cản Pf ; P ; P và khi phanh trên đường nằm
ngang có phương trình:

Pj = Pp
Khi đó lực phanh lớn nhất PPmax sinh ra tại bánh xe được xác định theo biểu thức :

Pp max = Pj max
Theo điều kiện bám Ppmax ≤ P ≤ G nên ta có:

G =

𝛿i.G
g

jpmax

(2.14)

Trong đó: i: Hệ số tính đến ảnh hưởng của các trọng khối quay của ôtô
jpmax: Gia tốc chậm dần khi phanh
g: Gia tốc trọng trường
Từ biểu thức (2.14) có thể xác định gia tốc chậm dần cực đại khi phanh:

jpmax =

𝜑.g
𝛿i

(2.15)

➢ Nhận xét: Để tăng gia tốc chậm dần khi phanh cần phải giảm hệ số i. Vì vậy khi
phanh đột ngột người lái cần tắt ly hợp để tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực lức đó

i sẽ giảm jPmax tăng. Gia tốc chậm dần cực đại khi phanh còn phụ thuộc vào hệ số bám 
của lốp với mặt đường(mà giá trị của hệ số bám lớn nhất  max = 0,75  0,8 trên đường nhựa
tốt).
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Đức

Hướng dẫn:TS. Phạm Quốc Thái

10


Ứng dụng phần mềm matlab-simulink mô phỏng hệ thống phanh ABS trên ô tô
2.1.3.2. Thời gian phanh
❖ Thời gian phanh cũng là một trong những chỉ tiêu để đánh giá chất lượng phanh.
Thời gian phanh càng nhỏ thì chất lượng phanh càng tốt.
Để xác định thời gian phanh cần sử dụng cơng thức sau:
𝑑𝑣

i=

𝑑𝑡

=

𝜑.g

(2.16)

𝛿i

Từ biểu thức (2.16) có thể viết:
dt =

𝛿i
𝜑.g

dv

❖ Muốn xác định thời gian phanh nhỏ nhất chỉ cần tích phân dt trong giới hạn từ thời
điểm ứng với vận tốc phanh ban đầu v1 tới thời điểm ứng với v2 ở cuối quá trình phanh:
𝑣1 𝛿i

tmin = ∫𝑣2

𝜑.g

dv =

𝛿i
𝜑.g

(v1 – v2 )

(2.17)

Khi phanh ôtô đến khi dừng hẳn thì v2=0 do đó:
tmin =

𝑣1.𝛿i

(2.18)

𝜑.g

Từ biểu thức (2.18) ta thấy rằng thời gian phanh nhỏ nhất phụ thuộc vào vận tốc bắt
đầu phanh của ôtô, phụ thuộc vào hệ số i và hệ số bám  giữa bánh xe với mặt đường. Để
thời gian phanh nhỏ cần giảm i, vì vậy người lái xe cần cắt ly hợp khi phanh.
2.1.3.3. Quãng đường phanh
❖ Quãng đường phanh là chỉ tiêu quan trọng, thực tế nhất để đánh giá chất lượng
phanh của ơtơ. So với các chỉ tiêu khác thì qng đường phanh là chỉ tiêu mà người lái xe
có thể nhận thức được một cách trực quan, dễ dàng tạo điều kiện cho người lái xe xử trí tốt
trong khi phanh ôtô trên đường.
Từ công thức:
𝑑𝑣
𝑑𝑡

=

𝜑.g
𝛿i

Ta nhân 2 vế với ds ta được:
𝑑𝑣

𝑑𝑡

ds =

vdv =
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Đức

𝜑.g

𝛿i
𝜑.g
𝛿i

ds

(2.19)

ds
Hướng dẫn:TS. Phạm Quốc Thái

11


Ứng dụng phần mềm matlab-simulink mô phỏng hệ thống phanh ABS trên ô tô
Quãng đường phanh nhỏ nhất được xác định bằng cách tích phân ds hai vế của biểu
thức (2.19) với giới hạn từ v1 đến v2 ta được:
𝑣1 𝛿i

Smin = ∫𝑣2
<=>

Smin =

𝜑.g

𝛿i
2.𝜑.g

vdv

( v 12 – v22 )

(2.20)

Ta phanh đến khi ơ tơ dừng hẳn thì v2 = 0:
Smin =

𝛿i
2.𝜑.g

v 12

(2.21)

Từ biểu thức trên ta thấy quãng đường phanh nhỏ nhất phụ thuộc vào:
- Vận tốc chuyển động của ôtô lúc bắt đầu phanh v1
- Hệ số bám 
- Hệ số tính đến ảnh hưởng của các khối lượng quay 1
Muốn giảm quãng đường phanh thì ta cần phải giảm 1. Vì vậy nếu người lái cắt ly
hợp trước khi phanh thì quãng đường phanh sẽ ngắn hơn. Ta thấy ở biểu thức trên Smin phụ

thuộc vào , mà  phụ thuộc vào tải trọng tác dụng lên bánh xe. Do vậy Smin phụ thuộc vào
trọng lượng toàn bộ của ơtơ G
Ta có đồ thị thể hiện sự thay đổi của quãng đường phanh nhỏ nhất theo vận tốc bắt
đầu phanh v1 và theo giá trị hệ số bám như sau:

Hình 2.3: Đồ thị chỉ sự thay đổi quãng đường phanh nhỏ nhất theo tốc độ
bắt đầu phanh và hệ số bám
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Đức

Hướng dẫn:TS. Phạm Quốc Thái

12


Ứng dụng phần mềm matlab-simulink mô phỏng hệ thống phanh ABS trên ô tô
Từ đồ thị thấy rằng:
Ở vận tốc bắt đầu phanh v1 càng cao thì quãngđường phanh S càng lớn vì quãng
đường phanh phụ thuộc bậc 2 vào v1.
Hệ số bám  càng cao thì quãng đường phanh S càng giảm.
2.1.3.4. Lực phanh và lực phanh riêng
Lực phanh và lực phanh riêng cũng là chỉ tiêu để đánh giá chất lượng phanh. Chỉ tiêu
này được dùng thuận lợi nhất là khi thử phanh ôtô trên bệ thử.
Lực phanh sinh ra ở bánh xe được xác định theo biểu thức:
Pp =

𝑀𝑝

(2.22)

𝑟𝑏

Trong đó:
PP : Lực phanh của ơtơ.
MP: Mơmen phanh của các cơ cấu phanh.
rb: Bán kính làm việc trung bình của bánh xe.
Lực phanh riêng P là lực phanh được tính trên một đơn vị trọng lượng tồn bộ G
của ôtô:
P=

Pp

(2.23)

𝐺

Lực phanh riêng P lớn nhất khi lực phanh Pp cực đại:
Pmax =

Ppmax
𝐺

=

𝜑.𝐺
𝐺

=𝜑

(2.24)

Từ biểu thức trên ta thấy rằng lực phanh riêng cực đại bằng giá trị hệ số bám  :Về
mặt lý thuyết thì: Trên mặt đường nhựa khơ nằm ngang, lực phanh riêng cực đại có thể đạt
giá trị 75  80%.
➢ Nhận xét: Trong các chỉ tiêu đánh giá chất lượng phanh thì chỉ tiêu quãng đường
phanh là đặc trưng nhất và có ý nghĩa quan trọng nhất. Vì quãng đường phanh cho phép
người lái hình dung được vị trí xe sẽ dừng trước một chướng ngại vật mà họ phải xử trí để
khỏi xảy ra tai nạn khi người lái xe phanh ở tốc độ ban đầu nào đấy.
2.2. Cơ sở lý thuyết về điều hịa lực phanh và chống bó cứng bánh xe khi phanh
2.2.1. Điều hịa lực phanh
Muốn đảm bảo phanh có hiệu quả nhất thì lực phanh sinh ra ở các bánh xe trước Pp1
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Đức

Hướng dẫn:TS. Phạm Quốc Thái

13