課題五 制動防抱死裝置課件

課題五制動防抱死裝置一、理論知識1.汽車的制動性

汽車在行駛過程中，強制地減速以至停車且維持行駛方向穩(wěn)定性的能力稱為汽車的制動性。評價制動性能的指標(biāo)主要有：（1）制動效能——汽車在行駛中，強制減速以至停車的能力稱為制動效能。即汽車以一定的初速度制動到停車所產(chǎn)生的：

★制動距離

★制動時間

★制動減速度（2）制動時的方向穩(wěn)定性汽車在制動時仍能按指定方向的軌跡行駛，即不發(fā)生跑偏、側(cè)滑、以及失去轉(zhuǎn)向能力稱為制動時的方向穩(wěn)定性。2.汽車制動時車輪受力分析Ｖ——車速ω——車輪旋轉(zhuǎn)角速度Ｍｊ——慣性力矩Ｍμ——制動阻力矩Ｗ——車輪法向載荷Ｆｚ——地面法向反力Ｔ——車軸對車輪的推力Ｆｘ——地面制動力ｒ——車輪半徑ｒω——車輪切向速度，簡稱輪速

制動蹄與制動鼓（盤）壓緊時形成的摩擦力矩Mμ通過車輪作用于地面的切向力——Fμ（2）地面制動力

制動時地面對車輪的切向反作用力——FX（3）地面制動力Fμ、制動器制動力FX及附著力Fφ之間的關(guān)系（1）制動器制動力◆附著力——地面對輪胎切向反作用力的極限值Fφ?！舾街θQ于輪胎與路面之間的摩擦作用及路面的抗剪強度。地面制動力、制動器制動力及附著力之間的關(guān)系3.硬路面上附著系數(shù)φ與滑移率s的關(guān)系

（1）制動過程中車輪的三種運動狀態(tài)

第一階段：純滾動，路面印痕與胎面花紋基本一致，車速V=輪速Vω

第二階段：邊滾邊滑，路面印痕可以辨認(rèn)出輪胎花紋，但花紋逐漸模糊。車速V＞輪速Vω

第三階段：抱死拖滑，路面印痕粗黑。輪速Vω=0若需增大Fx，必須增大F

。F取決于附著系數(shù)φ，φ又受滑移率S的影響。（2）滑移率S定義：S=[(V－Vω)/V]×100%=[(V－rω)/V]×100%

式中：v——車速；r——車輪半徑；

ω——車輪角速度（3）附著系數(shù)φ與滑移率s的關(guān)系分析結(jié)論：

S＜20%為制動穩(wěn)定區(qū)域；

S＞20%為制動非穩(wěn)定區(qū)域；

將車輪滑移率S控制在20%左右，便可獲取最大的縱向附著系數(shù)和較大的橫向附著系數(shù)，是最理想的控制效果。

4.理想的制動控制過程（1）制動開始時，讓制動壓力迅速增大，使S上升至20%所需時間最短，以便獲取最短的制動距離和方向穩(wěn)定性。（2）制動過程中：

當(dāng)S上升稍大于20%時，對制動輪迅速而適當(dāng)降低制動壓力，使S迅速下降到20%；

當(dāng)S下降稍小于20%時，對制動輪迅速而適當(dāng)增大制動壓力，使S迅速上升到20%。結(jié)論：

車輪在制動過程中，以5～10次/秒的頻率進(jìn)行增壓、保壓、減壓的不斷切換，使S穩(wěn)定在20%是最理想的制動控制過程。二、概述1.定義：

制動防抱死系統(tǒng)（ABS，Anti-lockBrakingSystem），是防止制動過程中，車輪被完全抱死，保持方向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向操作能力，并縮短操作距離的裝置。2.功用：保證汽車在任何路面上進(jìn)行緊急制動時，自動控制和調(diào)節(jié)車輪制動力，防止車輪完全抱死，從而得到最佳制動效果。三、ABS的基本組成與工作原理1.組成ABS是在傳統(tǒng)制動基礎(chǔ)上，又增設(shè)如下裝置：

☆車輪輪速傳感器

☆電子控制單元ECU

☆制動壓力調(diào)節(jié)器

☆A(yù)BS警告燈幾點說明：

1、ABS是在常規(guī)制動基礎(chǔ)上工作，制動中車輪未抱死時，與常規(guī)制動相同；車輪趨于抱死時，ABS才工作，ECU控制制動壓力調(diào)節(jié)器對分泵制動壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2、ABS工作的汽車車速必須大于5Km/h，若低于該車速，制動時車輪仍可能抱死。

3、常規(guī)制動系統(tǒng)出故障，ABS隨之失去控制作用；ABS出故障，ECU自動關(guān)閉ABS，同時ABS警告燈點亮并存儲故障碼，但常規(guī)制動系統(tǒng)仍可正常工作。2.工作原理：

在汽車以大于或等于20公里/小時車速運行過程中，駕駛員踩下制動踏板緊急制動時，ABS系統(tǒng)的控制單元（ABSECU）接收到制動燈開關(guān)接通信號，由裝在車輪上的轉(zhuǎn)速傳感器采集4個車輪的轉(zhuǎn)速信號，送到ABS控制單元計算出每個車輪的線速度和車速進(jìn)而推算出車輛的減速度及車輪的滑移率判斷車輪是否有抱死的趨勢。

ABS工作過程可以分為常規(guī)制動、制動壓力保持、制動壓力減少和制動壓力增大。

圖10-4ABS液壓泵電動機1、建壓階段：制動時，通過助力器和總泵建立制動壓力。此時常開閥打開，常閉閥關(guān)閉，制動壓力進(jìn)入車輪制動器，車輪轉(zhuǎn)速迅速降低，直到ABS電子控制單元通過轉(zhuǎn)速傳感器識別出車輪有抱死的傾向為止。圖10-5建壓階段狀態(tài)示意圖2、保壓階段：ABS電子控制單元通過轉(zhuǎn)速傳感器得到的信號識別出車輪有抱死的傾向時，即向液壓控制單元發(fā)出控制信號關(guān)閉常開閥，此時常閉閥仍然關(guān)閉，使制動器中的壓力保持不變。圖10-6保壓階段狀態(tài)示意圖3、降壓階段：

在制動壓力保持不變后，控制單元還不斷檢測車輪轉(zhuǎn)速信號，若判斷出車輪仍有抱死傾向時，ABS電子控制單元立即向液壓控制單元發(fā)出控制信號打開常閉閥，起動液壓泵工作，制動液從制動器經(jīng)低壓蓄能器被送回到制動總泵，制動壓力降低，制動踏板微量頂起，車輪抱死程度降低，車輪轉(zhuǎn)速開始上升。圖10-7降壓階段狀態(tài)示意圖4、增壓狀態(tài)為了取得最佳的制動效果，當(dāng)車輪達(dá)到一定轉(zhuǎn)速后，ABS電子控制單元再次命令常開閥打開，常閉閥關(guān)閉。隨著制動壓力增加，車輪再次被制動和減速。圖10-8增壓階段狀態(tài)示意圖flash小結(jié)本節(jié)