现代汽车底盘技术（第3版）教学课件作者李春明4.ppt

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1、第四章电控制动防抱死系统(ABS)第一节基本知识第二节MK20-I型ABS系统第三节花冠轿车ABS系统返回第一节基本知识汽车电子控制防抱死制动系统(Anti-LockBrakeSystem,ABS)，是汽车上的一种主动安全装置，其作用是在汽车制动时，防止车轮抱死在路面上滑拖，以提高汽车制动过程中的方向稳定性、转向控制能力和缩短制动距离，使汽车制动更为安全有效。一、ABS的理论基础1.汽车制动性制动性能是汽车的主要性能之一。评价制动性能的指标主要有制动效能和制动稳定性。(1)制动效能。制动效能，即制动距离、制动时间和制动减速度。由汽车理论可知，制

2、动效能主要取决于制动力Ft的大小，而制动力不仅与制动器的摩擦力矩有关，而且还受车轮与地面的附着系数的制约：下一页返回第一节基本知识式中，Fμ是车轮与路面间的附着力；G是车轮对路面的垂直载荷；φB是轮胎与路面间的纵向附着系数。由上式可知制动力的最大值等于附着力。在车轮对路面的垂直载荷G一定时，制动力的最大值取决于车轮与地面的纵向附着系数φB，而φB与车轮相对地面的滑移率S有关。滑移率S为式中，v是车身瞬时速度；vc是车轮圆周速度。纵向附着系数φB与滑移率S的关系如4-1所示。由曲线可知，纵向附着系数在滑移率为20%左右时最大，此时制动力最大。当车

3、轮抱死滑移率为100%时，纵向附着系数反而有所下降，因而制动力亦有所下降，即制动效能将下降。上一页下一页返回第一节基本知识(2)汽车制动稳定性。制动时汽车的方向稳定性是指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。汽车制动时产生侧滑及失去转向能力与车轮和地面间的横向附着力有关，即与横向附着系数φS有关，而横向附着系数和车轮与路面的滑移率S有关。由图4-1可知，当滑移率增大时，横向附着系数减小。当S=100%,即车轮抱死时，横向附着系数φS下降至接近零。此时，车轮在极小的侧向外力的作用下即产生侧滑。转向轮抱死后将失去

4、转向操纵能力。因此，车轮抱死后将导致制动时汽车的方向稳定性变坏。从以上分析可知，制动时车轮抱死，制动效能和制动时的方向稳定性均将变坏。而如果制动时将车轮滑移率S控制在图4-1中的Sopt处，此时纵向附着系数φB最大，可得到最大的制动力。同时横向上一页下一页返回第一节基本知识附着系数φS也保持较大值，汽车具有良好的抗侧滑能力及制动时的转向操纵能力，因而得到最佳的制动效果。2.理想的制动控制过程图4-2是汽车理想的制动过程。制动开始时让制动压力骤升，滑移率达到Sopt的时间即φS达到最大值φBmax的时间最短。当达到Sopt后，随即适当降低制动压力

5、，并使滑移率S保持在Sopt，纵向附着系数φB保持在最大值φBmax，同时横向附着系数φS也保持较大值，这样既可获得最短的制动距离，又具有良好的抗侧滑能力和转向操纵能力。这种制动控制称为最佳控制。3.ABS的功用ABS制动防抱死系统的功用就是使实际制动过程控制在接近于理想制动过程，如图4-3所示。上一页下一页返回第一节基本知识在制动时，当车轮滑移率刚刚超过Sopt出现抱死趋势时，ABS迅速适当降低制动压力，减小车轮制动力矩，使车轮滑移率恢复至略小于Sopt。随后再次将制动压力提高至使S稍微超过Sopt，又再次迅速降低制动压力，使S又恢复至略小于

6、Sopt。如此反复将车轮滑移率S控制在Sopt附近狭小范围内，以获得最佳的制动效能和制动时的方向稳定性和转向操纵能力。二、ABS的优缺点ABS的优点是：(1)制动时保持方向稳定性。(2)制动时保持转向控制能力。(3)缩短制动距离。在冰雪路面上，可以缩短制动距离10%~20%。上一页下一页返回第一节基本知识(4)减少轮胎磨损，提高轮胎的使用寿命6%~10%。(5)减少驾驶员紧张情绪。(6)提高汽车行驶的平均速度约15%。但ABS系统仍然存在着一些缺点和局限性：(1)ABS系统不能提供超越车轮与路面所能承受的制动效果。(2)ABS系统性能的好坏受整

7、车制动系统状况的影响。(3)ABS系统不能取代驾驶员的制动，只能在驾驶员制动时，帮助其达到较好的制动效果。(4)在平滑的干路面上制动，熟练驾驶员制动的制动距离可能比ABS系统工作时制动距离要短，这主要由于ABS系统允许滑移率降低到8%左右。上一页下一页返回第一节基本知识(5)松散的沙土和积雪较深的路面制动，车轮抱死制动要比ABS系统工作时的制动距离短，因为在这些路面上车轮制动抱死时，其表面物质如积雪会被铲起并堆在车轮前面，形成一种阻力，使制动距离变短，而在装有ABS的汽车上，由于车轮不会抱死，反而没有这种效果，所以在装备ABS系统的汽车上一般在

8、仪表盘上装有一个开关，以便在这种路面上关闭ABS系统，使其不起作用。三、ABS的分类由于ABS产品较多，其分类方法也不尽相同，常见的ABS分类方法有按