Mô phỏng động lực học phanh ô tô khách county tanda k29a khi có abs luận văn thạc sĩ chuyên ngành kỹ thuật cơ khí động lực

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật phân tích Mô phỏng động lực học phanh ô tô khách county tanda k29a khi có abs luận văn thạc sĩ chuyên ngành, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất

• Tác giả: Nguyễn Văn Nhất
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thiết Lập
• Trường học: Đại học Giao thông Vận tải
• Chuyên ngành: Khai thác bảo trì ô tô-máy kéo
• Đề tài: Mô phỏng động lực học phanh ô tô khách County Tanda K29A khi có ABS
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ kỹ thuật
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. PHẦN MỞ ĐẦU
• 1.1. Tổng quan về ABS trên ô tô
• 1.2. Lịch sử ra đời và phát triển cả hệ thống ABS
• 1.3. Cấu tạo và nguyên lý cơ bản của hệ thống ABS
• 1.4. Các nghiên cứu trong và ngoài nước có liên quan
• 1.5. Các nghiên cứu và sự phát triển của hệ thống chống bó cứng bánh xe trên thế giới
• 1.6. Tình hình nghiên cứu chống bó cứng bánh xe ở Việt Nam
• 1.7. Mục tiêu, đối tượng, phương pháp và phạm vi nghiên cứu
• 1.7.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.7.2. Đối tượng nghiên cứu
• 1.7.3. Phương pháp nghiên cứu
• 1.7.4. Phạm vi nghiên cứu
• 2. XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐỘNG LỰC HỌC HỆ THỐNG PHANH XE COUNTY TANDA K29A CÓ ABS
• 2.1. Kết cấu hệ thống phanh xe County Tanda K29A khi có ABS
• 2.2. Thông số kỹ thuật của xe ô tô County Tanda K29A
• 2.2.1. Khối lượng và phân phối
• 2.2.2. Đặc điểm thông số kỹ thuật hệ thống phanh
• 2.2.2.1. Phanh bánh trước (Loại đĩa)
• 2.2.2.2. Phanh bánh sau (Loại tang trống)
• 2.2.2.3. Thông số bộ trợ lực phanh
• 2.2.2.4. Đặc điểm thông số kỹ thuật phanh ABS
• 2.3. Sơ đồ bố trí hệ thống phanh ABS trên xe
• 3. MÔ PHỎNG HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ KHÁCH COUNTY TANDA K29A KHI CÓ ABS
• 3.1. Lựa chọn chế độ khảo sát
• 3.2. Chế độ khảo sát hệ thống phanh
• 3.3. Giới thiệu công cụ mô phỏng
• 3.4. Mô phỏng sự làm việc hệ thống phanh
• 3.5. Trường hợp cùng vận tốc, hệ số bám khác nhau
• 3.6. Trường hợp hệ số bám như nhau, vận tốc khác nhau
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• 3.7. Kiến nghị hướng phát triển của đề tài

Tóm tắt

I. Mô phỏng động lực học phanh ô tô khách County Tanda K29A có ABS

Luận văn tập trung vào mô phỏng động lực học của hệ thống phanh trên xe khách County Tanda K29A khi được trang bị hệ thống ABS. Mục tiêu chính là khảo sát và phân tích hiệu quả của hệ thống phanh ABS trong các điều kiện vận hành khác nhau. Phương pháp nghiên cứu kết hợp lý thuyết với mô phỏng kỹ thuật bằng phần mềm Simulink, giúp đánh giá các yếu tố như vận tốc, hệ số bám, và quãng đường phanh. Kết quả mô phỏng cho thấy hệ thống ABS giúp cải thiện đáng kể khả năng kiểm soát và an toàn khi phanh, đặc biệt trong điều kiện đường trơn trượt.

1.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống ABS

Hệ thống ABS bao gồm các thành phần chính như cảm biến tốc độ, bộ điều khiển điện tử (ECU), và các van điều khiển áp suất dầu phanh. Nguyên lý hoạt động dựa trên việc điều chỉnh áp suất phanh liên tục để ngăn chặn hiện tượng bó cứng bánh xe, giúp duy trì khả năng điều khiển hướng và giảm quãng đường phanh. Các nghiên cứu lịch sử cho thấy ABS đã phát triển từ hệ thống cơ khí đơn giản đến hệ thống điện tử hiện đại, tích hợp nhiều tính năng an toàn như kiểm soát lực kéo (ASR) và phân phối lực phanh điện tử (EBD).

1.2. Phân tích động lực học phanh

Phần này tập trung vào phân tích động lực học của hệ thống phanh, bao gồm các lực và mô men tác động lên xe trong quá trình phanh. Các phương trình chuyển động của ô tô và động lực học bánh xe được xây dựng để mô phỏng quá trình phanh. Kết quả cho thấy hệ thống ABS giúp duy trì độ trượt tối ưu, ngăn chặn hiện tượng trượt lết và cải thiện hiệu quả phanh. Các yếu tố như vận tốc, hệ số bám, và tải trọng xe cũng được phân tích để đánh giá ảnh hưởng đến quá trình phanh.

II. Xây dựng mô hình động lực học hệ thống phanh xe County Tanda K29A có ABS

Luận văn xây dựng mô hình động lực học cho hệ thống phanh của xe County Tanda K29A khi được trang bị ABS. Mô hình bao gồm các thông số kỹ thuật chi tiết của xe, như khối lượng, phân phối tải trọng, và đặc điểm kỹ thuật của hệ thống phanh. Các thông số này được sử dụng để mô phỏng và phân tích hiệu quả của hệ thống phanh ABS trong các điều kiện vận hành khác nhau. Kết quả mô phỏng cho thấy ABS giúp cải thiện đáng kể khả năng kiểm soát và an toàn khi phanh, đặc biệt trong điều kiện đường trơn trượt.

2.1. Thông số kỹ thuật của xe County Tanda K29A

Xe County Tanda K29A là loại xe khách nhỏ với 29 ghế ngồi. Các thông số kỹ thuật chính bao gồm khối lượng bản thân 4180 kg, khối lượng toàn bộ khi tham gia giao thông 6355 kg, và tỷ lệ công suất động cơ trên khối lượng là 16. Hệ thống phanh bao gồm phanh đĩa ở bánh trước và phanh tang trống ở bánh sau, được hỗ trợ bởi bộ trợ lực phanh và hệ thống ABS. Các thông số này được sử dụng để xây dựng mô hình động lực học và mô phỏng hiệu quả của hệ thống phanh ABS.

2.2. Sơ đồ bố trí hệ thống phanh ABS

Sơ đồ bố trí hệ thống phanh ABS trên xe County Tanda K29A bao gồm các thành phần chính như cảm biến tốc độ, bộ điều khiển điện tử (ECU), và các van điều khiển áp suất dầu phanh. Sơ đồ này được sử dụng để mô phỏng quá trình làm việc của hệ thống ABS trong các điều kiện vận hành khác nhau. Kết quả mô phỏng cho thấy ABS giúp duy trì độ trượt tối ưu, ngăn chặn hiện tượng trượt lết và cải thiện hiệu quả phanh.

III. Mô phỏng hệ thống phanh ô tô khách County Tanda K29A khi có ABS

Phần này trình bày kết quả mô phỏng hệ thống phanh của xe County Tanda K29A khi được trang bị ABS. Các chế độ khảo sát bao gồm cùng vận tốc với hệ số bám khác nhau và cùng hệ số bám với vận tốc khác nhau. Kết quả mô phỏng cho thấy hệ thống ABS giúp giảm đáng kể quãng đường phanh và duy trì khả năng điều khiển hướng, đặc biệt trong điều kiện đường trơn trượt. Các đồ thị và biểu đồ được sử dụng để minh họa hiệu quả của hệ thống ABS trong các điều kiện vận hành khác nhau.

3.1. Chế độ khảo sát hệ thống phanh

Các chế độ khảo sát bao gồm cùng vận tốc với hệ số bám khác nhau và cùng hệ số bám với vận tốc khác nhau. Kết quả mô phỏng cho thấy hệ thống ABS giúp giảm đáng kể quãng đường phanh và duy trì khả năng điều khiển hướng, đặc biệt trong điều kiện đường trơn trượt. Các đồ thị và biểu đồ được sử dụng để minh họa hiệu quả của hệ thống ABS trong các điều kiện vận hành khác nhau.

3.2. Kết quả mô phỏng và đánh giá

Kết quả mô phỏng cho thấy hệ thống ABS giúp cải thiện đáng kể khả năng kiểm soát và an toàn khi phanh, đặc biệt trong điều kiện đường trơn trượt. Các yếu tố như vận tốc, hệ số bám, và tải trọng xe cũng được phân tích để đánh giá ảnh hưởng đến quá trình phanh. Kết quả này khẳng định giá trị thực tiễn của việc lắp đặt hệ thống ABS trên xe khách County Tanda K29A.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Hệ thống chống bó cứng bánh xe (ABS) là một trong những công nghệ an toàn chủ động quan trọng nhất trên ô tô hiện đại, giúp giảm thiểu nguy cơ tai nạn giao thông do mất kiểm soát khi phanh gấp. Tại Việt Nam, dòng xe khách nhỏ như County Tanda K29A được sử dụng phổ biến trong vận tải hành khách nội thành và du lịch, với vận tốc khai thác cao và điều kiện địa hình đa dạng. Việc nghiên cứu mô phỏng động lực học phanh của xe khách County Tanda K29A khi có ABS nhằm đánh giá hiệu quả và cải thiện an toàn giao thông có ý nghĩa thực tiễn lớn.

Mục tiêu nghiên cứu tập trung vào khảo sát sự làm việc của hệ thống phanh khi lắp đặt ABS, mô phỏng quá trình phanh với các biến số như vận tốc xe, hệ số bám mặt đường và quãng đường phanh, đồng thời so sánh hiệu quả phanh giữa xe có và không có ABS. Phạm vi nghiên cứu bao gồm mô phỏng các thông số làm việc của hệ thống phanh trên xe County Tanda K29A trong điều kiện vận hành thực tế, sử dụng phần mềm Simulink để phân tích động lực học phanh.

Nghiên cứu này góp phần nâng cao hiểu biết về cơ chế hoạt động của ABS trên xe khách nhỏ, hỗ trợ các nhà sản xuất và vận hành trong việc tối ưu hóa hệ thống phanh, giảm thiểu tai nạn và tăng cường an toàn giao thông. Kết quả mô phỏng cung cấp dữ liệu định lượng về quãng đường phanh, gia tốc chậm dần và độ ổn định chuyển động, từ đó làm cơ sở cho các giải pháp kỹ thuật và chính sách vận tải an toàn.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình động lực học phanh ô tô, bao gồm:

• Lý thuyết lực và mô men tác động lên bánh xe khi phanh: Phân tích các lực phanh, mô men quán tính, lực cản lăn và phản lực pháp tuyến tác dụng lên bánh xe trong mặt phẳng dọc và ngang. Công thức tính lực phanh tối đa dựa trên hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường, đồng thời xem xét ảnh hưởng của gia tốc chậm dần và tải trọng phân phối lên các trục xe.

• Mô hình đặc tính trượt bánh xe và hệ số bám: Hệ số bám dọc và ngang của bánh xe thay đổi theo độ trượt tương đối λ, với giá trị tối ưu λ₀ trong khoảng 10-30% giúp đạt lực phanh cực đại và duy trì tính ổn định khi phanh. Mô hình này giải thích hiện tượng trượt lết và vai trò của ABS trong việc giữ độ trượt quanh giá trị tối ưu.

• Nguyên lý hoạt động của hệ thống ABS: ABS điều khiển áp suất dầu phanh thông qua các van điện từ dựa trên tín hiệu từ cảm biến tốc độ bánh xe, nhằm ngăn ngừa hiện tượng bó cứng bánh xe, duy trì lực bám tối ưu và đảm bảo khả năng điều khiển xe khi phanh gấp.

Các khái niệm chính bao gồm: lực phanh riêng, quãng đường phanh nhỏ nhất, gia tốc chậm dần khi phanh, mô men quay vòng gây lệch hướng xe, và chu trình điều khiển áp suất phanh trong ABS.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp kết hợp giữa phân tích lý thuyết và mô phỏng số:

• Nguồn dữ liệu: Thu thập thông số kỹ thuật xe County Tanda K29A, đặc tính hệ thống phanh, thông số ABS và các dữ liệu thực nghiệm về hệ số bám, lực phanh từ tài liệu chuyên ngành và báo cáo kỹ thuật.

• Phương pháp phân tích: Xây dựng mô hình động lực học hệ thống phanh trên phần mềm Simulink, mô phỏng quá trình phanh với các biến số vận tốc xe (80 km/h, 100 km/h), hệ số bám mặt đường (0.4, 0.6), và so sánh kết quả giữa xe có và không có ABS. Phân tích các chỉ tiêu như quãng đường phanh, gia tốc chậm dần, độ trượt bánh xe và góc lệch hướng xe.

• Cỡ mẫu và chọn mẫu: Mô hình mô phỏng dựa trên thông số kỹ thuật của xe thực tế và các điều kiện vận hành phổ biến tại Việt Nam, đảm bảo tính đại diện cho nhóm xe khách nhỏ trong điều kiện khai thác thực tế.

• Timeline nghiên cứu: Quá trình nghiên cứu kéo dài khoảng 6 tháng, bao gồm thu thập dữ liệu, xây dựng mô hình, chạy mô phỏng và phân tích kết quả.

Phương pháp này cho phép đánh giá chính xác hiệu quả của hệ thống ABS trong việc cải thiện an toàn phanh và ổn định chuyển động xe khách County Tanda K29A.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Giảm quãng đường phanh đáng kể khi có ABS: Mô phỏng cho thấy, với vận tốc 80 km/h và hệ số bám 0.6, quãng đường phanh của xe có ABS ngắn hơn khoảng 15-20% so với xe không có ABS. Ở vận tốc 100 km/h, hiệu quả giảm quãng đường phanh vẫn duy trì ở mức tương tự, chứng tỏ ABS giúp tối ưu hóa lực phanh trong nhiều điều kiện vận hành.

2. Duy trì hệ số bám tối ưu quanh độ trượt λ₀: Hệ thống ABS giữ độ trượt bánh xe dao động trong khoảng 10-30%, giúp hệ số bám dọc đạt giá trị cực đại (khoảng 0.75-0.8 trên đường khô), đồng thời hệ số bám ngang cũng duy trì ở mức cao, đảm bảo tính ổn định và khả năng điều khiển xe khi phanh.

3. Ổn định hướng xe được cải thiện rõ rệt: Góc lệch hướng β do mô men quay vòng khi phanh giảm đáng kể với ABS, không vượt quá 8 độ trong các tình huống mô phỏng, trong khi xe không có ABS có thể lệch hướng lớn hơn 15%, gây mất an toàn khi phanh gấp trên đường trơn.

4. Chu trình điều khiển áp suất phanh hiệu quả: Mô phỏng chu trình tăng, giữ và giảm áp suất phanh trong ABS cho thấy sự điều chỉnh áp suất liên tục với tần suất lên đến 10 lần mỗi giây, giúp bánh xe không bị bó cứng và duy trì lực phanh tối ưu.

Thảo luận kết quả

Kết quả mô phỏng khẳng định vai trò quan trọng của ABS trong việc giảm quãng đường phanh và nâng cao tính ổn định khi phanh xe khách County Tanda K29A. Việc duy trì độ trượt bánh xe quanh giá trị tối ưu λ₀ giúp tận dụng tối đa lực bám giữa lốp và mặt đường, giảm thiểu hiện tượng trượt lết và mất kiểm soát hướng lái.

So sánh với các nghiên cứu quốc tế, kết quả tương đồng với các báo cáo về hiệu quả ABS trên xe du lịch và xe tải nhẹ, cho thấy tính ứng dụng rộng rãi của công nghệ này. Ổn định hướng xe được cải thiện nhờ giảm mô men quay vòng lệch hướng, điều này đặc biệt quan trọng trong điều kiện đường trơn trượt và phanh khẩn cấp.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ quãng đường phanh theo vận tốc và hệ số bám, đồ thị độ trượt bánh xe theo thời gian, và bảng so sánh góc lệch hướng giữa xe có và không có ABS, giúp trực quan hóa hiệu quả của hệ thống.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Trang bị ABS cho xe khách County Tanda K29A: Khuyến nghị các đơn vị vận tải và nhà sản xuất lắp đặt hệ thống ABS cho xe khách nhỏ nhằm giảm thiểu tai nạn do mất kiểm soát khi phanh gấp, đặc biệt trong điều kiện đường trơn trượt. Thời gian thực hiện ưu tiên trong vòng 1-2 năm tới.

2. Đào tạo lái xe về kỹ thuật phanh an toàn với ABS: Tổ chức các khóa huấn luyện nâng cao nhận thức và kỹ năng sử dụng hệ thống ABS cho lái xe, giúp tận dụng tối đa hiệu quả của công nghệ này trong thực tế vận hành.

3. Nâng cao chất lượng mặt đường và kiểm soát hệ số bám: Cơ quan quản lý giao thông cần phối hợp cải thiện điều kiện mặt đường, kiểm soát hệ số bám để đảm bảo hiệu quả phanh tối ưu, giảm thiểu nguy cơ trượt lết bánh xe.

4. Phát triển phần mềm mô phỏng và điều khiển ABS thông minh: Khuyến khích nghiên cứu và ứng dụng các thuật toán điều khiển mờ, điều khiển thông minh để tối ưu hóa hoạt động của ABS, nâng cao tính ổn định và an toàn cho xe khách.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà sản xuất và lắp ráp ô tô: Sử dụng kết quả nghiên cứu để thiết kế, cải tiến hệ thống phanh ABS phù hợp với đặc điểm kỹ thuật và điều kiện vận hành của xe khách nhỏ tại Việt Nam.

2. Các đơn vị vận tải hành khách: Áp dụng kiến thức để nâng cao an toàn vận hành, lựa chọn xe trang bị ABS và đào tạo lái xe sử dụng hiệu quả hệ thống phanh.

3. Cơ quan quản lý giao thông và an toàn đường bộ: Tham khảo để xây dựng chính sách bắt buộc trang bị ABS cho xe khách, đồng thời phát triển các chương trình kiểm tra, giám sát chất lượng phanh.

4. Nhà nghiên cứu và sinh viên kỹ thuật ô tô: Là tài liệu tham khảo chuyên sâu về mô hình động lực học phanh, phương pháp mô phỏng và phân tích hiệu quả hệ thống ABS trên xe khách.

Câu hỏi thường gặp

1. ABS là gì và tại sao cần trang bị trên xe khách?
   ABS (Anti-lock Braking System) là hệ thống chống bó cứng bánh xe khi phanh, giúp duy trì lực bám tối ưu và khả năng điều khiển xe. Trang bị ABS trên xe khách giúp giảm quãng đường phanh và tăng tính ổn định, giảm nguy cơ tai nạn do trượt bánh.

2. Hệ số bám ảnh hưởng thế nào đến hiệu quả phanh?
   Hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường quyết định lực phanh tối đa có thể sinh ra. Hệ số bám cao giúp giảm quãng đường phanh và duy trì ổn định xe. ABS giúp giữ hệ số bám quanh giá trị tối ưu ngay cả khi phanh gấp.

3. Mô phỏng động lực học phanh sử dụng phần mềm nào?
   Nghiên cứu sử dụng phần mềm Simulink để xây dựng mô hình động lực học phanh, mô phỏng quá trình điều khiển áp suất phanh và phản ứng của bánh xe trong các điều kiện vận hành khác nhau.

4. ABS có tác dụng gì khi phanh trên đường trơn?
   ABS ngăn ngừa hiện tượng bó cứng bánh xe, giúp bánh xe tiếp tục quay và duy trì lực bám với mặt đường trơn, từ đó giữ được khả năng điều khiển và giảm quãng đường phanh.

5. Làm thế nào để đánh giá hiệu quả của hệ thống ABS?
   Hiệu quả ABS được đánh giá qua các chỉ tiêu như quãng đường phanh, gia tốc chậm dần, độ trượt bánh xe và góc lệch hướng xe khi phanh. Mô phỏng và thử nghiệm thực tế giúp xác định các chỉ tiêu này.

Kết luận

• Mô phỏng động lực học phanh xe County Tanda K29A cho thấy ABS giúp giảm quãng đường phanh từ 15-20% so với hệ thống phanh thường.
• Hệ thống ABS duy trì độ trượt bánh xe quanh giá trị tối ưu λ₀, đảm bảo lực bám dọc và ngang cao, nâng cao tính ổn định và khả năng điều khiển xe khi phanh.
• ABS giảm thiểu góc lệch hướng xe khi phanh, tăng an toàn trong điều kiện đường trơn và phanh khẩn cấp.
• Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc trang bị ABS trên xe khách nhỏ tại Việt Nam, góp phần giảm thiểu tai nạn giao thông.
• Đề xuất triển khai trang bị ABS, đào tạo lái xe và phát triển công nghệ điều khiển ABS thông minh trong thời gian tới nhằm nâng cao an toàn vận tải.

Hãy áp dụng kết quả nghiên cứu này để nâng cao an toàn giao thông và hiệu quả vận hành xe khách tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1. Xây dựng mô hình động lực học hệ thống phanh xe County Tanda K29A có ABS. Mô phỏng hệ thống phanh xe County Tanda K29A khi có ABS. Tổng quan về ABS trên ô tô 1.

Lịch sử ra đời và phát triển cả hệ thống ABS Phanh ABS ban đầu được được nghiên cứu phát triển để sử dụng trên máy bay khi tốc độ hạ cánh tăng do sự ra đời cửa máy bay phản lực sau thế chiến II, hệ thống phanh thông thường không hiệu quả. Với công 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 ô tô 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. Ban 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.

Vấn đề an toàn giao thông vận tải xem xét ABS là tính năng an toàn rất quan trọng. bởi vì nó là một thiết bị an toàn chủ động, ABS được áp dụng và phát hành lực phanh lên đến 10 lần mỗi giây giúp lái xe tránh tai nạn. Trong xe không trang bị ABS, khi phanh được áp dụng quá cứng trong tình hình khẩn cấp, các bánh xe "khóa cứng" và các lốp xe trượt, dẫn đến mất kiểm soát hướng. Khi đó điều khiển hướng (lái) bị mất.

Đối với ABS cho phép bánh xe để tiếp tục xoay, duy trì lốp tiếp xúc với mặt đường bề mặt (lực kéo), và cho phép kiểm soát tay lái. 3 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. 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 vô ích một phần công 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 (ElectronicBreak 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 tô bằng điện tử (ESP) không chỉ có tác dụng trong khi dừng xe, mà còn can thiệp vào cả quá trình tăng tốc và chuyển động quay vòng của ô tô, 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 toán, lập trình đã cho phép nghiên cứu và đưa vào ứng dụng các phương pháp điều khiển mới trong ABS như điều khiển mờ, điều khiển thông minh, tối ưu hoá quá trình điều khiển ABS. Các công 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 tô trên toàn thế giới.

Cấu tạo và nguyên lý cơ bản của hệ thống ABS Hệ thống phanh chống hãm cứng bánh xe ABS thực chất là một bộ điều chỉnh lực phanh có mạch liên hệ ngược được điều khiển bằng điện tử bao gồm các thành phần cơ bản như sơ đồ khối sau: 4 6 1 2 3 4 5 Hình 1. Sơ đồ tổng quát của hệ thống chống hãm cứng bánh xe 1-Cảm biến tốc độ; 2-Bộ phận điều khiển; 3-cơ cấu thực hiện; 4-Nguồn năng lượng; 5-xilanh chính hoặc tổng van khí nén; 6-Xilanh bánh xe hoặc bầu phanh - Bộ phận cảm biến 1 có nhiệm vụ phản ánh sự thay đổi của các thông số được chọn để điều khiển (thường là tốc độ góc hay giá trị gia tốc chậm dần của bánh xe hoặc giá trị độ trượt) và truyền tín hiệu đến bộ phận điều khiển 2. - Bộ phận điều khiển ABS 2 được gọi là ABS ECU (Electronic Control Unit) sẽ xử lý tín hiệu và truyền lệnh đến cơ cấu thực hiện 3 (các van điện từ solenoid) trong bộ chia dầu HCU (Hydraulic Control Unit) để tiến hành giảm hoặc tăng áp suất trong dẫn động phanh. - Chất lỏng được truyền từ xi lanh chính (hay tổng van khí nén) 5 đến 3 qua các xi lanh bánh xe (hay bầu phanh) 6 để ép các guốc phanh và thực hiện quá trình phanh.

Các nghiên cứu trong và ngoài nƣớc có liên quan 1. Các nghiên cứu và sự phát triển của hệ thống chống bó cứng bánh xe trên thế giới. Trên thế giới đã có rất nhiều nhà nghiên cứu về lĩnh vực này như : Asami, K. Qua nghiên cứu các đề tài trên, 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: Công trình nghiên cứu với đề tài (wheel slip control with moving slipding surface for traction control system) của K.SUNWOO đại học Hanyang –seoul -Hàn Quốc (11/4/2004); trong đó tác giả đã phân tích được quá trình điều khiển, tiến hành mô phỏng bằng phần mềm Matlap- Simulink và được thử nghiệm trên xe điện (electric kart) công trình đã tính tới yếu tố thời gian tăng tốc và thời gian phản ứng của 5 hệ thống; mô phỏng được quá trình điều khiển; kiểm nghiệm trong phòng thí nghiệm trên loại xe điện nhỏ.

Sau khi nghiên cứu sâu rộng, các mẫu thử nghiệm đầu tiên được giới thiệu tới công chúng tại IAA Motor Show vào năm 1969. - Năm 1974 hãng WABCO và Mercedes-Benz nhập vào một thỏa thuận hợp tác. Làm việc theo nhóm hợp tác thúc đẩy phát triển cả hai hệ thống của hai hãng và thử nghiệm trên xe. - Năm 1975 WABCO bắt đầu phát triển các hệ thống điện tử của riêng mình dựa trên xử lý tín hiệu tích hợp .Đồng thời được mở rộng hợp tác với các nhà sản xuất khác.

- Năm 1980 WABCO giới thiệu về thiết bị điện tử số hóa hoàn toàn. Máy vi tính là những yếu tố cốt lõi và được sử dụng trong xe thương mại lần đầu tiên. - Năm 1981 Mercedes-Benz và tất cả nhà sản xuất xe khác cũng phê duyệt hệ thống ABS WABCO. Sản xuất hàng loạt của phiên bản A (2 và 4 hệ thống kênh).

- Năm 1986 Giới thiệu về WABCO ASR (hệ thống kiểm soát lực kéo) với các đơn vị điều khiển điện tử thế hệ B. Giới thiệu 6 kênh ABS. - Năm 1989 giới thiệu mô-đun VARIO-C ABS cho rơ moóc (với bộ nhớ lỗi và chẩn đoán theo tiêu chuẩn ISO). - Năm 1990 Giới thiệu về thế hệ C ABS / ASR trong xe kéo (với bộ nhớ lỗi, chẩn đoán theo tiêu chuẩn ISO và các tính năng tùy chọn bổ sung).

Từ tháng 10 năm 1991 EC làm cho ABS bắt buộc đối với xe thương mại - Năm 1994 Giới thiệu về hệ thống COMPACT VARIO (VCS) cho xe kéo và hội nhập của các giới hạn tốc độ, hiện nay yêu cầu về mặt pháp lý trong xe kéo của các thế hệ C. - Năm 1996 Giới thiệu về thế hệ ABS-D trong xe kéo và giới thiệu hệ thống phanh EBS điều khiển điện tử cho xe cơ giới. - Năm 1998 Giới thiệu về EBS cho rơ moóc và theo từng giai đoạn quy định pháp lý cho ABS trên trong xe có động cơ nhẹ hơn. - Năm 2000 Trình bày của các thế hệ ABS-E trong xe kéo, một phần với EBL (Electronic Brake Force Limitation).

- Năm 2003 Tăng cường ABS thông qua chức năng RSC (Roll Stability Control). - Năm 2004 Giới thiệu về thế hệ thứ 2 Vario nhỏ gọn ABS (VCS II) cho rơ moóc. 6 - Năm 2008 Sự phát triển của phiên bản ABS E4. Phiên bản này cung cấp thêm nhiều chức năng hơn nữa trong đó với ABS: ESC (Electronic Stability Control), RSC (Roll Stability Control), ATC (au- tomatic Traction Control, với điều khiển động cơ), PLC (Power Line Carrier), XBR - external Brake Request (phanh bên ngoài yêu cầu).

Hiện nay các nhà sản xuất xe thương mai và các ban an toàn giao thông trên thế giới vẫn tiếp tục nghiên cứu cho ra các thế hệ ABS mới hiệu quả và an toàn cao nhất. Tình hình nghiên cứu chống bó cứng bánh xe ở Việt Nam. Những kết quả nghiên cứu về về hệ thống chống bó cứng bánh xe trên ô tô ở việt nam đến nay còn rất nhiều hạn chế, chưa có công trình chuyên sâu nghiên cứu tổng thể về hệ thống.