Trong tính toán động lực học của quá trình phanh ôtô thường sử dụng giá trị hệ số bám cho trong các bảng. Hệ số bám này thường được xác định bằng thực nghiệm bánh xe đang chuyển động bị hãm cứng hoàn toàn, nghĩa là khi bánh xe bị trượt lê 100%.
Thực tế ra, hệ số bám của bánh xe ôtô với mặt đường ngoài việc phụ thuộc vào loại đường và tình trạng mặt đường còn phụ thuộc vào khá nhiều yếu tố bởi độ trượt của bánh xe tương đối với mặt đường trong quá trình phanh. Sự
thay đổi hệ số bám dọc xvà hệ số bám ngang y của bánh xe với mặt đường theo độ trượt tương đối giữa bánh xe và mặt đường.
Độ trượt tương đối được xác định theo biểu thức: . b b v r v (2.36) Trong đó: v: Vận tốc ô tô b : Vận tốc góc bánh xe b r : Bán kính làm việc trung bình bánh xe
Hệ số bám dọc được hiểu là tỷ số của lực tiếp tuyến Pp trên tải trọng Gb tác dụng lên bánh xe: x p
b P G
Vậy hệ số bám dọc bằng không khi lực phanh tiếp tuyến bằng không tương ứng khi chưa phanh.
Hình 2-7: Sự thay đổi hệ số bám dọc x và hệ số bám ngang y theo độ trượt tương đối của bánh xe khi phanh
Từ hình 2-7 ta thấy hệ số bám dọc có giá trị cực đại xmax ở giá trị tối ưu o. Thực nghiệm cho thấy o giới hạn trong khoảng 15 – 25%. Ở giá trị độ trượt tối ưu o không những đảm bảo hệ số bám dọc có giá trị cực đại mà hệ số bám ngang cũng có giá trị khá cao. Như vậy nếu giữ cho quá trình phanh
xảy ra ở độ trượt o thì sẽ đạt lực phanh cực đại: Ppmax xmax.Gb, nghĩa là hiệu quả phanh cao nhất và đảm bảo độ ổn định tốt khi phanh.
Nhiệm vụ cơ bản của hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh là giữ cho bánh xe trong quá trình phanh ở độ trượt thay đổi trong một giới hạn hẹp quanh giá trị λ0 , nhờ vậy sẽ đảm bảo hiệu quả phanh, tính ổn định và tính dẫn hướng khi phanh tốt nhất.
Để giữ cho các bánh xe không bị hãm cứng cần phải điều chỉnh áp suất trong dẫn động phanh cao cho độ trượt của bánh xe với mặt đường thay đổi quanh giá trị λ0 trong giới hạn hẹp. Các hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh có thể sử dụng các nguyên lý điều chỉnh sau đây:
- Theo gia tốc chậm dần của bánh xe được phanh. - Theo giá trị độ trượt cho trước.
- Theo giá trị của tỷ số vận tốc góc của bánh xe với gia tốc chậm dần của nó.
Hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh gồm các phần tử sau: - Cảm biến phát tín hiệu về tình trạng của đối tượng cần được thông tin, cụ thể là tình trạng của bánh xe đang được phanh. Tùy theo sự lựa chọn
nguyên lý điều chỉnh có thể dùng cảm biến vận tốc góc, cảm biến áp suất trong dẫn động phanh, cảm biến gia tốc của ôtô và các loại cảm biến khác.
- Bộ điều khiển để xử lý thông tin và phát các lệnh nhả phanh hoặc phanh bánh xe.
- Bộ thực hiện để thực hiện các lệnh do bộ điều khiển phát ra (bộ thực hiện có thể là thủy lực, loại khí hoặc hỗn hợp thủy khí)
Đa số các ABS hiện nay thường sử dụng nguyên lý điều chỉnh áp suất trong dẫn động phanh theo gia tốc chậm dần của bánh xe có bố trí cảm biến vận tốc góc.