防抱死制动系统ABS课件.ppt

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1、第二章电子控制防抱死制动系统（ABS）第一节防抱死制动的基本理论一、ABS的理论基础1.汽车的制动性汽车在行驶过程中，强制地减速以至停车且维持行驶方向稳定性的能力称为汽车的制动性。评价制动性能的指标主要有：（1）制动效能——汽车在行驶中，强制减速以至停车的能力称为制动效能。★即汽车以一定的初速度制动停车所产生的：★制动距离★制动时间★制动减速度（2）制动时的方向稳定性——汽车在制动时仍能按指定方向的轨迹行驶，即不发生跑偏、侧滑、以及失去转向能力称为制动时的方向稳定性。2.汽车制动时车轮受力分析Ｖ——车速ω——车轮旋转角速度Ｍｊ

2、——惯性力矩Ｍμ——制动阻力矩Ｗ——车轮法向载荷Ｆｚ——地面法向反力Ｔ——车轴对车轮的推力Ｆｘ——地面制动力ｒ——车轮半径ｒω——车轮切向速度，简称轮速（1）制动器制动力Fμ制动蹄与制动鼓（盘）压紧时形成的摩擦力矩Mμ通过车轮作用于地面的切向力—Fμ（2）地面制动力FX制动时地面对车轮的切向反作用力—FX（3）附着力Fφ地面对轮胎切向反作用力的极限值Fφ。Fμ、FX、Fφ之间的关系3.硬路面上附着系数φ与滑移率s的关系（1）制动过程中车轮的三种运动状态第一阶段：纯滚动，路面印痕与胎面花纹基本一致；车速V=轮速Vω第二阶段：边滚边滑

3、，路面印痕可以辨认出轮胎花纹，但花纹逐渐模糊。车速V＞轮速Vω第三阶段：抱死拖滑，路面印痕粗黑。轮速Vω=0若需增大Fx，必须增大F。F取决于附着系数φ，φ又受滑移率s的影响。（2）滑移率S定义：S=[(V－Vω)/V]×100%（3）附着系数φ与滑移率s的关系分析结论：s＜20%为制动稳定区域；s＞20%为制动非稳定区域；将车轮滑移率s控制在20%左右，便可获取最大的纵向附着系数和较大的横向附着系数，是最理想的控制效果。4.理想的制动控制过程（1）制动开始:让制动压力迅速增大，使S上升至20%所需时间最短，以便获取最短的制动

4、距离和方向稳定性。（２）制动过程中：当S上升稍大于20%时，对制动轮迅速而适当降低制动压力，使S迅速下降到20%；当S下降稍小于20%时，对制动轮迅速而适当增大制动压力，使S迅速上升到20%；结论：车轮在制动过程中，ABS将以2～10次/秒的频率，对制动分泵制动液压力进行增压-保压-减压-保压的不断切换，使s稳定在20%是最理想的制动控制过程。5.ABS的功用及优点功用：控制实际制动过程接近于理想制动过程。优点：☆缩短制动距离（松软路面除外）；☆汽车制动方向稳定性好；☆汽车制动时的方向控制能力好；☆减少汽车制动时轮胎磨损；二、

5、ABS的基本组成与工作原理常规制动系统组成制动总泵制动踏板制动分泵制动管路轮速传感器制动压力调节器ECUABS警告灯ABS组成ABS是在常规制动基础上，又增设如下装置：☆车轮轮速传感器☆电子控制单元ECU☆制动压力调节器☆ABS警告灯2.ABS工作时的汽车车速必须大于9km/h，若低于该车速，制动时车轮仍可能被抱死。3点说明：1.ABS是在常规制动动的基础上工作，制动中车轮未抱死时，与常规制动相同；车轮趋于抱死时，ABS才工作，ECU控制制动压力调节器对制动轮分泵制动液压力进行实施调节。3.常规制动系统发生故障，ABS随之失去控制

6、作用；ABS出现故障，ECU关闭ABS，同时ABS警告灯点亮并存储故障码，但常规制动系统仍可正常工作。三、ABS控制参数1.以车轮滑移率为控制参数根据车速和车速传感器的信号计算车轮的滑移率作为控制制动力的依据。S高于设定值，ECU就会输出减小制动力信号，并通过制动压力调节器减小制动压力；S低于设定值时，ECU就会输出增大制动力信号，并通过制动压力调节器增大制动压力，控制滑移率在设定的范围内。已有用多普勒雷达测量车速的ABS。2.以车轮角加速度为控制参数ECU根据车轮的车速传感器信号计算车轮的角加速度作为控制制动力的依据。ECU中设

7、置合理的角加速度、角减速度门限值。制动时，当车轮角减速度达到门限值时，ECU输出减小制动力信号；当车轮转速升高至角加速度门限值，ECU输出增加制动力信号。第二节ABS结构与工作原理一、ABS控制方式及特点控制通道—能够独立进行制动压力调节的制动管路；（一）四传感器、四控制通道特点：（1）各制动轮压力单独调节（轮控制）-控制精度高；（2）制动时可最大限度地利用每个车轮的附着力-方向稳定性好；（二）四传感器、三控制通道特点：两前轮独立控制，两后轮一同控制（轴控制）；按附着力较小车轮不发生抱死为原则进行制动压力调节-低选原则控制；按附着

8、力较大车轮不发生抱死为原则进行制动压力调节-高选原则控制；汽车防抱死制动系统（ABS）的电控系统主要由三部分组成：传感器与开关信号电子控制单元（ECU）执行器或执行元件→→二、ABS电控系统主要部件结构及工作（一）传感器与开关信号作用：检测车轮转速