防抱死制動系統(tǒng)

1、防抱死制動系統(tǒng)聽-聽!領了解防抱死制動系統(tǒng)的發(fā)展歷史;掌握防抱死制動系統(tǒng)的基本原理;® 掌握防抱死制動系統(tǒng)的基本組成以及各部件的結構和功能；® 了解其它幾種先進的制動系統(tǒng)。通過本章的學習，使讀者對日益受到關注的ABS系統(tǒng)有一個全面的認識。從汽車如何制動、該怎樣制動、如何充分利用地面的附著條件等問題出發(fā)，理解防抱死制動系統(tǒng)的控制內容、控制過程以及最終的控制目標。對于 ABS的基本原理要有充分 的理解，可參閱有關介紹ABS的書籍；對于ABS的基本結構，掌握各元件的功能以及如何實現這 些功能；了解其它先進的制動系統(tǒng)。建議讀者對實際的汽車制動系統(tǒng)進行觀察，了解其布置及各部件的結構功

2、能。©發(fā)展歷史©基本原理其它先進的制動系統(tǒng) 滑動率與附著系數的關 ABS 控制及布置方式 ABS的工作過程輪速傳感器液壓調節(jié)器電子控制單電子控制助力器因滑動率與附著系數的關系汽車的制動過程AB ABS控制及布置方式叵汽車的制動過程由ABS的工作過程蚪小 結用轉速傳感器 由液壓調節(jié)器 明電子控制單元 用小 結制電子控制助力器觸全電子制動系統(tǒng)b智能制動控制系統(tǒng)卜小 結全電子制動系統(tǒng)智能制動控制系統(tǒng)當汽車制動前輪抱死時，汽車會失去轉向能力，后輪抱死時會造成汽車急轉甩尾。制動防抱死系統(tǒng)就是在制動過程中防止車輪被制動抱死，提高制動減速度、縮短制動距離，能有效地提高汽車的方向穩(wěn)定性和轉

3、向操縱能力，保證汽車的行駛安全。ABS系統(tǒng)對汽車性能的影響主要表現在減少制動距離、保持轉向操縱能力、 提高行駛方向穩(wěn)定性以及減少輪胎的磨損方面。顯示視頻爨1.1 hI .1,癌將公匐者*便用幽凱印與右赍默公司開齡阿刈ABS福特廣笫止土J 爾事話伊斯的 后輪克蓑斯薊開始生產Bfir*d W 的"SurLbFmk"-Junsonrs 公 司外始生產書，、防的芭 輪那動車由開蠟就生產 熱宇咫性的A圖Trn/ec推出使用班鼬*的堂牛式羽，系型Lucao 5 rl i”生產機場式，35穗科推出外BSV IBe時推出八的5,3 呆理Q皇澄公也撲國蒙塞.海伊斯將 后輪杷£引入到

4、輕里小車上麻 用鼠標指向下圖框中的文字，你將看到更多信息!I- -j_ji|.AMS-的基本原理黝骨動率與附著系數的關汽車在制動時，車速與輪速之間產生速度差，車輪發(fā)生滑動現象?；瑒勇实亩x為：4二三罩著惠X100%，輪速=車輪轉速5車輪半徑 牛速在非制動狀態(tài)（滑動率為 0）下，制動附著系數等于 0;在制動狀態(tài)下，滑動率達到最 優(yōu)滑動率時，制動附著系數最大，在此之前的區(qū)域為穩(wěn)定區(qū)域；之后，隨著滑動率的增大制動附著系數反而減少， 側向附著系數也下降很快，汽車進入不穩(wěn)定區(qū)域， 特別是當滑動率為100%時，側向附著系數接近于 0,也就是汽車不能承受側向力，這是很危險的。所以應將 制動滑動率控制在穩(wěn)定區(qū)

5、域內。附著系數的大小取決于道路的材料、狀況以及輪胎的結構、 胎面花紋和車速等因素。制動制轉率期后乂滾乂滑上一頁下一頁基參原理汽車的制動過在制動時車輪由于制動力矩的作用，地面給車輪一個制動力。隨著制動力矩的增大，制動壓力增大，車輪速度開始降低，滑動率和車輪轉矩增大?？梢哉J為在最優(yōu)滑動率之前，車輪轉矩和制動力矩同步增長，這就是說，在該階段車輪減速度和制動力矩增大速度成正比且在該區(qū)域制動主要是滑轉。但是，繼續(xù)增大制動力矩，滑動率超過最優(yōu)滑動率后進入不穩(wěn)定區(qū)域，車輪的滑轉程度不斷增加， 制動附著系數將減少，側向附著系數將迅速降低。最終使車輪速度大幅度減少直至車輪抱死，這期間的車輪減速度非常大。輪胎印跡

6、的變化經歷了車輪自由滾動、制動和抱死三個過程。BS的控制及布置方ABS系統(tǒng)中，能夠獨立進行制動壓力調節(jié)的制動管路稱為控制通道。如果對某車輪的制動壓力可以進行單獨調節(jié)，這種控制方式稱為獨立控制；如果對兩個 （或兩個以上）車輪的制動壓力一同進行調節(jié)，則稱這種控制方式為一同控制。在兩個車輪的制動壓力進行一同控制時，如果以保證附著力較大的車輪不發(fā)生制動抱死為原則進行制動壓力調節(jié)，稱這種控制方式為按高選原則一同控制；如果以保證附著力較小的車輪不發(fā)生制動抱死為原則進行制動壓力調節(jié)，則稱這種控制方式為按低選原則一同控制。按照控制通道數目的不同，ABS系統(tǒng)分為四通道、 三通道、雙通道和單通道四種形式,而其布置

7、形式卻多種多樣。小四通道ABS對應于雙制動管路的 H型（前后）或X型（對角）兩種布置形式，四通道 ABS也有兩種布 置形式。為了對四個車輪的制動壓力進行獨立控制，在每個車輪上各安裝一個轉速傳感器，并在通往各制動輪缸的制動管路中各設置一個制動壓力調節(jié)分裝置（通道）。由于四通道ABS可以最大程度地利用每個車輪的附著力進行制動，因此汽車的制動效ABS通常不對四個能最好。但在附著系數分離（兩側車輪的附著系數不相等）的路面上制動時，由于同一軸上的 制動力不相等，使得汽車產生較大的偏轉力矩而產生制動跑偏。因此,車輪進行獨立的制動壓力調節(jié)。BS的控制及布置方咻三通道ABS四輪ABS大多為三通道系統(tǒng)，而三通道

8、系統(tǒng)都是對兩前輪的制動壓力進行單獨控制, 對兩后輪的制動壓力按低選原則一同控制。按對角布置的雙管路制動系統(tǒng)中,雖然在通往四個制動輪缸的制動管路中各設置一個制動壓力調節(jié)實際上仍是三通道分裝置，但兩個后制動壓力調節(jié)分裝置卻是由電子控制裝置一同控制的,ABS。由于三通道ABS對兩后輪進行一同控制，對于后輪驅動的汽車可以在變速器或主減速器中只設置一個轉速傳感器來檢測兩后輪的平均轉速。汽車緊急制動時，會發(fā)生很大的軸荷轉移（前軸荷增加，后軸荷減?。?，使得前輪的附著力比后輪的附著力大很多（前置前驅動汽車的前輪附著力約占汽車總附著力的70%-80%）。對前輪制動壓力進行獨立控制，可充分利用兩前輪的附著力對汽車

9、進行制動，有利于縮短制動距離，并且汽車的方向穩(wěn)定性卻得到很大改善。小雙通道ABS雙通道ABS在按前后布置的雙管路制動系統(tǒng)的前后制動管路中各設置一個制動壓力調節(jié)分裝置，分別對兩前輪和兩后輪進行一同控制。兩前輪可以根據附著條件進行高選和低選轉換，兩后輪則按低選原則一同控制。對于后輪驅動的汽車，可以在兩前輪和傳動系中各安裝一個轉速傳感器。當在附著系數分離的路面上進行緊急制動時，兩前輪的制動力相差很大，為保持汽車的行駛方向， 駕駛員會通過轉動轉向盤使前輪偏轉，以求用轉向輪產生的橫向力與不平衡的制動力相抗衡，保持汽車行駛方向的穩(wěn)定性。但是在兩前輪從附著系數分離路面駛入附著系數均勻路面的瞬間， 以前處于低

10、附著系數路面而抱死的前輪的制動力因附著力突然增大而增大，由于駕駛員無法在瞬間將轉向輪回正，轉向輪上仍然存在的橫向力將會使汽車向轉向輪偏轉方向行駛，這在高速行駛時是一種無法控制的危險狀態(tài)。雙通道ABS多用于制動管路對角布置的汽車上，兩前輪獨立控制，制動液通過比例閥（P閥）按一定比例減壓后傳給對角后輪。對于采用此控制方式的前輪驅動汽車，如果在緊急制動時離合器沒有及時分離，前輪在制動壓力較小時就趨于抱死，而此時后輪的制動力還遠未達到其附著力的水平，汽車的制動力會顯著減小。而對于采用此控制方式的后輪驅動汽車，如果將比例閥調整到正常制動情況下前輪趨于抱死時，后輪的制動力接近其附著力，則緊急制動時由于離合

11、器往往難以及時分離，導致后輪抱死，使汽車喪失方向穩(wěn)定性。由于雙通道ABS難以在方向穩(wěn)定性、轉向操縱能力和制動距離等方面得到兼顧，因此 目前很少被采用。上一頁 下一頁A3S的基參原理一盟ABS的控制及布置方式小單通道ABS所有單通道ABS都是在前后布置的雙管路制動系統(tǒng)的后制動管路中設置一個 制動壓力調節(jié)裝置，對于后輪驅動的汽車只需在傳動系中安裝一個轉速傳感器。對于后輪驅動的汽車，可以在兩前輪和傳動系中各安裝一個轉速傳感器。當在附著系數分離的路面上進行緊急制動時，兩前輪的制動力相差很大，為保持汽車的行駛方向，駕駛員會通過轉動轉向盤使前輪偏轉，以求用轉向輪產生的橫向力與不平衡的制動力相抗衡，保持汽車

12、行駛方向的穩(wěn)定性。在兩前輪從附著系數分離路面駛入附著系 數均勻路面的瞬間，以前處于低附著系數路面 而抱死的前輪的制動力因附著力突然增大而增 大，由于駕駛員無法在瞬間將轉向輪回正，轉 向輪上仍然存在的橫向力將會使汽車向轉向輪 偏轉方向行駛，這在高速行駛時是一種無法控 制的危險狀態(tài)。ABS的工作過程在制動時輪速傳感器測量車輪的速度，如果一個車輪有抱死的可能時,車輪減速度增加很快，車輪開始滑轉。如果該減速度超過設定的值，控制器就會發(fā)出指令,讓電磁閥停止或減少車輪的制動壓力，直到抱死的可能消失為止。為防止車輪制動力不足,必須再次增加制動壓力。在自動制動控制過程中， 必須連續(xù)測量車輪運動是否穩(wěn)定，應通過

13、調節(jié)制動壓力（加壓、減壓和保壓）使車輪保持在制動力最大的滑轉范圍內。制動控制的參數一般為車輪的減速度、加速度以及滑動率的三者綜合。在制動開始時，制動壓力和車輪角減速度增加，在階段1末，即輪減速度達到設定的門限值-a,（這里指絕對值），相應的電磁閥轉換到壓力保持”狀態(tài)，同時形成參考車速并在給定的斜率下作相應遞減， 滑動率的值是由參考車速計算得出，如果滑動率小于門限值， 系統(tǒng)則進行一段保壓（階段 2）,當滑動率大于門限值，電磁閥轉換到壓力下降”的狀態(tài)，即階段3,由于制動壓力下降，車輪的角減速度回升，當達到 -a值時，制動壓力開始保持（第 4階段），當輪角減速度隨著車輪的回升達到加速，達到門限值+

14、a,這時壓力仍然保持，讓車輪進一步回升到門限值+ Ak （表明是高附著系數路面），這時使制動壓力再次增加（第 5階段），使車輪角加速度下 降，；當車輪角加速度再 回到+Ak時，進行保壓（第 6階段）；車輪角加速度值 回落到+ a值，此時車輪已 進入穩(wěn)定制動區(qū)域，并且 稍有制動不足，這一區(qū)域速應加速艮1的制動時間要盡可能延制動用力長，因此，階段7的制動壓力采用小的階梯上升，一般較初始壓力梯度小得多，直到車輪減速度再次超過門限值-a值，以后的控制循環(huán)過程就和前面一時同樣了。F轉速傳感器F液壓調節(jié)器I電子控制單元黑|返 回卜滑動率與附著系數的關系卜ABS控制及布置方式E汽車的制動過程A ABS的工作

15、過程則返 回電子控制助力器t全電子制動系統(tǒng)斷智能制動控制系統(tǒng)月返 回卷本節(jié)主要介紹了滑動率與附著系數的關系、ABS的控制及布置方式以及 ABS的工作過程?；瑒勇逝c附著系數的關系是ABS控制的基礎和控制的目標，采用ABS系統(tǒng)的主要目的就是充分利用地面的附著系數。ABS的控制及布置方式介紹了目前普遍的幾種形式。簡單討論了 ABS的工作過程。與一般的制動系統(tǒng)相比，防抱死制動系統(tǒng)有什么優(yōu)點?我 清華大學汽車工程系本書編寫組，汽車構造，北京：人民郵電出版社，2000父陳家瑞主編，汽車構造（下冊），北京：機械工業(yè)出版社，2001靠余志生主編，汽車理論，北京：機械工業(yè)出版社，2000父 王望予主編，汽車設計

16、，北京：機械工業(yè)出版社，2001- Horsp Bauer. Automotive Handbook(Bosch)(4th Edition). Stuttgart:Robert Bosch GmbH,1996譽室 Rudolf limpert. Brake Design and Safety. Society of Automotive Engineering. Inc, 1992g (德)M.米奇克，汽車動力學 A卷(第2版).陳蔭三譯.北京：人民交通出版 社,1992代 李東江，宋良玉，現代汽車電子控制技術，北京:科學技術文獻出版社，1998下一頁鮑基參結構Jr電子控制單元這個小動畫 ！C

17、電磁式轉速傳感器作用測出車輪的轉速，并把速度信號送到ECU。信號產生原理傳感器與普通的交流發(fā)電機原理相同。永久磁鐵產生一定強度的磁場，齒圈在磁場中旋轉時，齒圈齒頂和電極之間的間隙就以一定的速度變化，這樣就會使齒圈和電極組成的磁路中的磁阻發(fā)生變化。其結果使磁通量周期性增減，在線圈兩端產生正比于磁通量增減速度的感應電壓。測出交變電壓的周期 T,設齒圈齒數為z,齒圈轉動角速度為2區(qū)u2田下& m =一笈，又因為廣，r為車輪滾動半徑。則車速為 七丁(1)鑿式極軸(2)柱式極軸電磁式轉速傳感器安裝方式霍爾式轉速傳感器電磁式車輪傳感器的缺點是：就其輸出信號隨車速的變化而變化；款其響應過慢；就 抗電

18、磁波干擾能力差。而霍爾式轉速傳感器就克服了這些缺點。其能保證在很低的速度下都有很強的信號?；魻柺睫D速傳感器是利用霍爾效應的原理制成的?；魻栃侵冈谝粋€矩形半導體薄片上有一電流通過，此時如有一磁場也作用于該半導體材料上，則在垂直于電流方向的半導體兩端，會產生一個很小的電壓， 該電壓就稱為霍爾電壓。 當磁性材料制成的傳感器轉子上的凸齒交 替經過永久磁鐵的空隙時，就會有一個變化的磁場作用于霍爾元件（半導體材料）上，使霍爾電壓產生脈沖信號。根據所產生的脈沖數目即可檢測轉速。齒圈根據制動壓力裝置與制動助力器的結構關系，分為分離式、組合式和整體式。液壓調節(jié)裝置含有電機驅動的回流泵、儲壓器、阻尼室、節(jié)流閥

19、和兩位液壓電磁閥（2/2電磁閥）。回流泵:回流泵將制動分泵中排出的制動液泵回到制動總泵。儲壓器:儲壓器為在減壓過程中大量回流的制動液提供暫時的儲存所。阻尼器:阻尼器及其下游的節(jié)流裝置能減少返回到制動總泵中的液壓脈沖幅值，使噪聲 減少。范住調節(jié)單元主缸節(jié)流網U）儲壓器加入湖輸出閥電子控制看看這個小動畫 ！電磁閥控制三種狀態(tài)：加壓：進油閥開，出油閥關 減壓：進油閥關，出油閥開 保壓：進油閥關，出油閥關執(zhí)疔舞電護中幾簫電池輸血功放墉人電路I安個卯.電監(jiān)國指示燈這個小動畫！ABS的控制軟件一般由防滑控制和安全檢查保證兩部分組成，本迪克斯ABS系統(tǒng)的主程序流程圖。主循環(huán)是相隔一定時間就循環(huán)一次，其功能主

20、要是對各模塊和子程序進行初始化，對控制標志進行重新設置，對地址和參數進行確認。安全保障主要是對系統(tǒng)的工作狀態(tài)進行監(jiān)視并作出檢測和診斷，當發(fā)現存在影響系統(tǒng)正常工作的故障時，作出相應的響應。模式選擇根據汽車的參考速度、車輪速度以及系統(tǒng)的故障決定是否進入ABS工作狀態(tài)。分析子程序將計算的車輪運動特性與參考車速比較決定如何調用電磁閥的控制命令，門限值的設 定、控制邏輯的選擇都是在此模塊中實現。©本節(jié)主要介紹了輪速傳感器的工作原理及其結構，液壓調節(jié)器的結構和工作過程的動畫顯示，以及ABS的核心一中央控制單元的組成，并給出了實例。思考題詳述防抱死制動系統(tǒng)的工作原理以及工作過程。防抱死制動系統(tǒng)有哪

21、幾部分組成？各部分起到什么作用?詳述液壓調節(jié)器的組成以及工作過程？電子控制單元的組成以及各部分的功能?清華大學汽車工程系本書編寫組，汽車構造，北京：人民郵電出版社，2000陳家瑞主編，汽車構造（下冊），北京：機械工業(yè)出版社，2001余志生主編，汽車理論，北京：機械工業(yè)出版社，2000王望予主編，汽車設計，北京：機械工業(yè)出版社，2001Horsp Bauer. Automotive Handbook（Bosch）（4th Edition）. Stuttgart:Robert Bosch GmbH,1996Rudolf limpert. Brake Design and Safety. Society of Automotive Engineering. Inc, 1992* （德）M.米奇克，汽車動力學 A卷（第2版）.陳蔭三譯.北京：人民交通出版 社,1992父 李東江，宋良玉，現代汽車電子控制技術，北京:科學技術文獻出版社，1998電子控制助力器是自動施加制動力的一種制動系統(tǒng)。自動制動力上升速度很快,大大提高了安全性。冷空入口：制動踏板電子執(zhí)行舄這是一個舍棄了制動主缸、助力器、油管，而用電子控制的制動系統(tǒng)，制動力的 感覺由一個踏板力傳感器產生。騏