汽車制動(dòng)系統(tǒng).ppt [自動(dòng)保存]

1、汽車制動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)析及汽車制動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)析及ABSABS的仿真分析的仿真分析演講人：盧禮洋演講人：盧禮洋導(dǎo)導(dǎo) 師：周志立師：周志立第一章第一章 制動(dòng)系統(tǒng)的基本組成及工作原理制動(dòng)系統(tǒng)的基本組成及工作原理第二章第二章 ABSABS的結(jié)構(gòu)組成和工作原理的結(jié)構(gòu)組成和工作原理第三章第三章 車輛車輛ABSABS防抱死系統(tǒng)仿真分析防抱死系統(tǒng)仿真分析內(nèi)容提綱內(nèi)容提綱1 1、制動(dòng)系統(tǒng)的功用、制動(dòng)系統(tǒng)的功用使行駛中的汽車按照駕駛員的要求進(jìn)行強(qiáng)制減速甚至停車；使已停駛的汽車在各種道路條件下（包括在坡道上）穩(wěn)定 駐車；使下坡行駛的汽車速度保持穩(wěn)定。1.11.1制動(dòng)系統(tǒng)的基本組成及工作原理制動(dòng)系統(tǒng)的基本組成及工作原理第一章第一

2、章 制動(dòng)系統(tǒng)的基本組成及工作原理制動(dòng)系統(tǒng)的基本組成及工作原理2 2、制動(dòng)系統(tǒng)的分類、制動(dòng)系統(tǒng)的分類按照使用目的分類按照使用目的分類行車制動(dòng)系統(tǒng)行車制動(dòng)系統(tǒng)駐車制動(dòng)系統(tǒng)駐車制動(dòng)系統(tǒng)第二制動(dòng)系統(tǒng)第二制動(dòng)系統(tǒng)輔助制動(dòng)系統(tǒng)輔助制動(dòng)系統(tǒng)（腳制動(dòng)，（腳制動(dòng)，在正常行駛中使用）在正常行駛中使用）（手制動(dòng)，（手制動(dòng)，在停車時(shí)使用）在停車時(shí)使用）（備用制動(dòng)系統(tǒng)）（備用制動(dòng)系統(tǒng)）（完成行車制動(dòng)的（完成行車制動(dòng)的部分任務(wù)）部分任務(wù)）按照使制動(dòng)能源分類按照使制動(dòng)能源分類人力制動(dòng)系統(tǒng)人力制動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)伺服制動(dòng)系統(tǒng)伺服制動(dòng)系統(tǒng)( (人力操作制動(dòng)踏板人力操作制動(dòng)踏板產(chǎn)生制動(dòng)力產(chǎn)生制動(dòng)力) )( (通過(guò)外力

3、使汽車制動(dòng)通過(guò)外力使汽車制動(dòng)) )( (通過(guò)外力強(qiáng)化人力通過(guò)外力強(qiáng)化人力) )按照傳動(dòng)裝置的分布類型分類按照傳動(dòng)裝置的分布類型分類單回路制動(dòng)系統(tǒng)單回路制動(dòng)系統(tǒng)雙回路制動(dòng)系統(tǒng)雙回路制動(dòng)系統(tǒng)( (一個(gè)地方發(fā)生故障時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)失效一個(gè)地方發(fā)生故障時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)失效) )( (某一個(gè)制動(dòng)回路出現(xiàn)故障，某一個(gè)制動(dòng)回路出現(xiàn)故障，另一套系統(tǒng)仍能工作另一套系統(tǒng)仍能工作) )1.11.1制動(dòng)系統(tǒng)的基本組成及工作原理制動(dòng)系統(tǒng)的基本組成及工作原理3 3、機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)的工作原理、機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)的工作原理1制動(dòng)踏板 2真空助力器 3、5制動(dòng)回路 4制動(dòng)主缸 6前輪盤式制動(dòng)器 7手制動(dòng)操縱桿 8手制動(dòng)操縱纜繩 9感載比例

4、閥 10后輪鼓式制動(dòng)器紅旗紅旗CA7220CA7220型轎車機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)布置圖型轎車機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)布置圖1.11.1制動(dòng)系統(tǒng)的基本組成及工作原理制動(dòng)系統(tǒng)的基本組成及工作原理4 4、液壓?jiǎn)位芈分苿?dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理、液壓?jiǎn)位芈分苿?dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理1、前輪制動(dòng)器 2、制動(dòng)鉗 3、制動(dòng)管路 4、制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu) 5、制動(dòng)主缸 6、制動(dòng)輪缸 7、后輪制動(dòng)器1.11.1制動(dòng)系統(tǒng)的基本組成及工作原理制動(dòng)系統(tǒng)的基本組成及工作原理液壓雙回路制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理液壓雙回路制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理交叉型（交叉型（X X型）型）一軸對(duì)一軸型一軸對(duì)一軸型1.11.1制動(dòng)系統(tǒng)的基本組成及工作原理制動(dòng)系統(tǒng)的基本組

5、成及工作原理雙回路制動(dòng)系統(tǒng)的管路布置形式雙回路制動(dòng)系統(tǒng)的管路布置形式式布置：式布置：管路布置最為簡(jiǎn)單，成本較低，多用于貨車上。當(dāng)一套回路失效時(shí)，前軸或后軸制動(dòng)力喪失，將使整車的制動(dòng)速率下降。當(dāng)后制動(dòng)回路失效時(shí)，對(duì)于無(wú)ABS的汽車前輪抱死極易喪失轉(zhuǎn)向制動(dòng)能力；嚴(yán)重的是前軸制動(dòng)失效，對(duì)于無(wú)ABS的汽車后輪抱死不僅會(huì)喪失制動(dòng)穩(wěn)定性，而且后輪制動(dòng)無(wú)法彌補(bǔ)前軸制動(dòng)力的喪失。X X式布置：式布置：管路布置簡(jiǎn)單。直行制動(dòng)時(shí)任一套回路失效，剩余總制動(dòng)力都能保持正常值的50%，并且不會(huì)喪失穩(wěn)定性，因?yàn)闊o(wú)制動(dòng)力一側(cè)的車輪可以承受側(cè)向力。但是，一旦某一管路損壞造成兩側(cè)制動(dòng)力不平衡，車身將向著前輪制動(dòng)力大的一側(cè)跑偏。

6、HIHI式布置：式布置：一套回路失效時(shí)，前輪制動(dòng)力減半。LLLL式、式、HHHH式布置：式布置：任一回路失效時(shí)，前后制動(dòng)力比值均與正常情況下相同，剩余總制動(dòng)力可達(dá)正常值的50%左右。1.11.1制動(dòng)系統(tǒng)的基本組成及工作原理制動(dòng)系統(tǒng)的基本組成及工作原理5.5.氣壓制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理氣壓制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理1.11.1制動(dòng)系統(tǒng)的基本組成及工作原理制動(dòng)系統(tǒng)的基本組成及工作原理6 6、駐車制動(dòng)系的的結(jié)構(gòu)及工作原理、駐車制動(dòng)系的的結(jié)構(gòu)及工作原理 駕駛員駐車制動(dòng)操縱桿向上扳起，通過(guò)平衡杠桿將駐車制動(dòng)操縱攬繩拉緊，從而使兩后輪制動(dòng)器施行駐車制動(dòng)。1.11.1制動(dòng)系統(tǒng)的基本組成及工作原理制動(dòng)系統(tǒng)的基

7、本組成及工作原理二、制動(dòng)系統(tǒng)的組成二、制動(dòng)系統(tǒng)的組成制動(dòng)系統(tǒng)是由制動(dòng)器和制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成的。制動(dòng)器：制動(dòng)器：是指產(chǎn)生阻礙車輛運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力的部件，其中也包括輔助制動(dòng)系統(tǒng)中的緩速裝置。制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)：包括供能裝置、控制裝置、傳動(dòng)裝置、制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置及報(bào)警裝置、壓力保護(hù)裝置等附加裝置。1.11.1制動(dòng)系統(tǒng)的基本組成及工作原理制動(dòng)系統(tǒng)的基本組成及工作原理1 1、鼓式制動(dòng)器、鼓式制動(dòng)器1、領(lǐng)從蹄式 2、單向雙領(lǐng)蹄式 3、雙向雙領(lǐng)蹄式 4、雙從蹄式 5、單向增力式 6、雙向增力式1.11.1制動(dòng)系統(tǒng)的基本組成及工作原理制動(dòng)系統(tǒng)的基本組成及工作原理2 2、盤式制動(dòng)器、盤式制動(dòng)器盤式制動(dòng)器包括

8、：盤式制動(dòng)器包括：固定鉗式制動(dòng)器、浮動(dòng)鉗式制動(dòng)器、全盤式制動(dòng)器固定鉗式制動(dòng)器固定鉗式制動(dòng)器 如左圖所示跨置在制動(dòng)盤1上的制動(dòng)鉗5固定安裝在車橋6上固定不動(dòng)，其既不能旋轉(zhuǎn)也不能沿制動(dòng)盤軸線方向移動(dòng)，制動(dòng)盤兩側(cè)均有液壓缸，制動(dòng)時(shí)僅兩側(cè)液壓缸中的制動(dòng)塊向盤面移動(dòng)，從而產(chǎn)生制動(dòng)力。 這種制動(dòng)器存在以下缺點(diǎn)：油缸較多時(shí)，使制動(dòng)鉗結(jié)構(gòu)復(fù)雜；油缸分布于制動(dòng)盤兩側(cè)，必須用跨越制動(dòng)盤的鉗內(nèi)油道或外部油管來(lái)連通，這使得制動(dòng)鉗的尺寸過(guò)大；熱負(fù)荷大時(shí)，油缸和跨越制動(dòng)盤的油管或油道中的制動(dòng)液容易受熱汽化。1.11.1制動(dòng)系統(tǒng)的基本組成及工作原理制動(dòng)系統(tǒng)的基本組成及工作原理浮動(dòng)鉗式制動(dòng)器浮動(dòng)鉗式制動(dòng)器 制動(dòng)鉗體2通過(guò)導(dǎo)向

9、銷6與車橋7相連，可以相對(duì)于制動(dòng)盤1軸向移動(dòng)。制動(dòng)鉗體只在制動(dòng)盤的內(nèi)側(cè)設(shè)置油缸，而外側(cè)的制動(dòng)塊則附裝在鉗體上。 制動(dòng)時(shí)，液壓油通過(guò)進(jìn)油口5進(jìn)入制動(dòng)油缸，推動(dòng)活塞4及其上的摩擦塊向右移動(dòng)，并壓到制動(dòng)盤上，并使得油缸連同制動(dòng)鉗體整體沿銷釘向左移動(dòng)，直到制動(dòng)盤右側(cè)的摩擦塊也壓到制動(dòng)盤上夾住制動(dòng)盤并使其制動(dòng)。1.11.1制動(dòng)系統(tǒng)的基本組成及工作原理制動(dòng)系統(tǒng)的基本組成及工作原理盤式與鼓式制動(dòng)器相比的優(yōu)缺點(diǎn)盤式與鼓式制動(dòng)器相比的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1、一般無(wú)摩擦助勢(shì)作用，因而制動(dòng)器效能受摩擦系數(shù)影響較小，效能穩(wěn)定；2、浸水后效能降低少，一般經(jīng)一兩次制動(dòng)即可恢復(fù)正常；3、在輸出制動(dòng)力矩相同的情況下，尺寸質(zhì)量一

10、般較??；4、制動(dòng)盤沿厚度方向的熱膨脹量極小，鼓式的熱膨脹明顯，引起制動(dòng)踏板行程過(guò)大；5、比較容易實(shí)現(xiàn)間隙自動(dòng)調(diào)整，其它保養(yǎng)作業(yè)簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 制動(dòng)效能較低，故用于液壓制動(dòng)系所需的促動(dòng)管路壓力較高，一般需要伺服裝置；1.11.1制動(dòng)系統(tǒng)的基本組成及工作原理制動(dòng)系統(tǒng)的基本組成及工作原理一、一、ABSABS的理論基礎(chǔ)的理論基礎(chǔ)1.1.汽車的制動(dòng)性汽車的制動(dòng)性 汽車在行駛過(guò)程中，強(qiáng)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(dòng)性。評(píng)價(jià)制動(dòng)性能的指標(biāo)主要有：評(píng)價(jià)制動(dòng)性能的指標(biāo)主要有：（1 1）制動(dòng)效能）制動(dòng)效能汽車在行駛中，強(qiáng)制減速以至停車的能力稱為制動(dòng)效能。即汽車以一定的初速度制動(dòng)到停車

11、所產(chǎn)生的：制動(dòng)距離制動(dòng)距離制動(dòng)時(shí)間制動(dòng)時(shí)間制動(dòng)減速度制動(dòng)減速度 其中車輛制動(dòng)距離和制動(dòng)減速度是由車輛制動(dòng)力即地面制動(dòng)力所決定。取決于地面制動(dòng)力、制動(dòng)器制動(dòng)力及附著力。（2 2）制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性）制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性汽車在制動(dòng)時(shí)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。1.2 ABS1.2 ABS的結(jié)構(gòu)組成和工作原理的結(jié)構(gòu)組成和工作原理第二章第二章 ABSABS的結(jié)構(gòu)組成和工作原理的結(jié)構(gòu)組成和工作原理2 2、汽車制動(dòng)時(shí)車輪受力分析、汽車制動(dòng)時(shí)車輪受力分析 1.2 ABS1.2 ABS的結(jié)構(gòu)組成和工作原理的結(jié)構(gòu)組成和工作原理制動(dòng)器制動(dòng)力制動(dòng)器制動(dòng)力1.2 ABS1.2 ABS

12、的結(jié)構(gòu)組成和工作原理的結(jié)構(gòu)組成和工作原理 1.2 ABS1.2 ABS的結(jié)構(gòu)組成和工作原理的結(jié)構(gòu)組成和工作原理（3 3）輪胎與路面的附著特性）輪胎與路面的附著特性 滑移率來(lái)表示車輪滑動(dòng)所占的份額。車輪完全抱死時(shí)，滑移率為1，車輪純滾動(dòng)時(shí)，滑移率為0.1.2 ABS1.2 ABS的結(jié)構(gòu)組成和工作原理的結(jié)構(gòu)組成和工作原理 由圖可知由圖可知：道路的附著系數(shù)受車輪結(jié)構(gòu)、材料，道路表面形狀、道路材料有關(guān)，不同性質(zhì)的道路附著系數(shù)變化較大。S20%為制動(dòng)非穩(wěn)定區(qū)域；將車輪滑移率S控制在20%左右，便可獲得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。1.2 ABS1.2 ABS的結(jié)構(gòu)組成和工作

13、原理的結(jié)構(gòu)組成和工作原理 前軸產(chǎn)生側(cè)滑,由于離心力與側(cè)滑方向相反減小側(cè)滑量 后軸一旦側(cè)滑，離心力與側(cè)滑方向相同，導(dǎo)致側(cè)滑程度不斷加劇，以至可能翻車，這是十分危險(xiǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。1.2 ABS1.2 ABS的結(jié)構(gòu)組成和工作原理的結(jié)構(gòu)組成和工作原理彎道制動(dòng)后輪抱死情況彎道制動(dòng)后輪抱死情況彎道制動(dòng)前輪抱死情況彎道制動(dòng)前輪抱死情況直線行駛?cè)啽狼闆r直線行駛?cè)啽狼闆r汽車車輪抱死的危害汽車車輪抱死的危害前輪抱死：前輪抱死： 汽車失去轉(zhuǎn)向能力。后輪抱死：后輪抱死： 汽車將發(fā)生擺尾現(xiàn)象，極易造成交通事故。1.2 ABS1.2 ABS的結(jié)構(gòu)組成和工作原理的結(jié)構(gòu)組成和工作原理理想的制動(dòng)控制過(guò)程理想的制動(dòng)控制過(guò)程

14、（1）制動(dòng)開始時(shí)，讓制動(dòng)動(dòng)壓力迅速增大，使滑移率上升至20%所需時(shí)間最短，以便獲取最短的制動(dòng)距離和方向穩(wěn)定性。（2）制動(dòng)過(guò)程中： 當(dāng)滑移率上升稍大于20%時(shí)，出現(xiàn)抱死趨勢(shì)時(shí)，對(duì)制動(dòng)輪迅速而適當(dāng)降低制動(dòng)壓力，使滑移率迅速下降到20%； 當(dāng)滑移率下降小于20%時(shí)，對(duì)制動(dòng)輪迅速而適當(dāng)增大制動(dòng)壓力，使滑移率迅速上升到20%。同時(shí)車輪在制動(dòng)過(guò)程中，以510次/秒的頻率進(jìn)行增壓、保壓、減壓的不斷切換，使滑移率穩(wěn)定在20%是最理想的制動(dòng)控制過(guò)程。ABSABS理想控制過(guò)程理想控制過(guò)程1.2 ABS1.2 ABS的結(jié)構(gòu)組成和工作原理的結(jié)構(gòu)組成和工作原理1 1、ABSABS的功用的功用通過(guò)ABS制動(dòng)系統(tǒng)使控制實(shí)際

15、制動(dòng)過(guò)程接近于理想制動(dòng)過(guò)程。2 2、ABSABS的分類的分類按傳動(dòng)介質(zhì)分類按傳動(dòng)介質(zhì)分類氣壓式：氣壓式：主要用于中、重型貨車液壓式：液壓式：用于液壓式制動(dòng)系統(tǒng)的汽車按結(jié)構(gòu)分類按結(jié)構(gòu)分類機(jī)械式機(jī)械式電子式：電子式：由車輪速度傳感器、壓力調(diào)節(jié)裝置、電子控制裝 置和外圈電路組成控制通道的數(shù)控制通道的數(shù)目分類目分類單通道；雙通道單通道；雙通道三通道；四通道三通道；四通道六通道（貨車）六通道（貨車）壓力調(diào)節(jié)裝置壓力調(diào)節(jié)裝置控制對(duì)象分類控制對(duì)象分類單獨(dú)控制（輪控）單獨(dú)控制（輪控）對(duì)角控制對(duì)角控制1.2 ABS1.2 ABS的結(jié)構(gòu)組成和工作原理的結(jié)構(gòu)組成和工作原理3 3、ABSABS防抱死系統(tǒng)在汽車上的布置

16、防抱死系統(tǒng)在汽車上的布置1.2 ABS1.2 ABS的結(jié)構(gòu)組成和工作原理的結(jié)構(gòu)組成和工作原理4 4、ABSABS系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成 無(wú)論是液壓制動(dòng)系統(tǒng)還是氣壓制動(dòng)系統(tǒng)，汽車制動(dòng)防抱死系統(tǒng)ABS均由傳感器、電子控制單元和執(zhí)行器三部分組成，ABS系統(tǒng)主要是在普通制動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加裝了輪速度傳感器，ABS電控單元、制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器等。1.2 ABS1.2 ABS的結(jié)構(gòu)組成和工作原理的結(jié)構(gòu)組成和工作原理ABSABS由傳感器、電子控制元件（由傳感器、電子控制元件（ECUECU）和執(zhí)行器三部分組成）和執(zhí)行器三部分組成組成元件功用傳感器車速傳感器檢測(cè)車速，給ECU提供車速信號(hào)，用于滑移率控制方式輪速傳感器檢

17、測(cè)輪速，給ECU提供輪速信號(hào)，各種控制方式均采用減速度傳感器（G傳感器）檢測(cè)制動(dòng)時(shí)汽車的減速度，識(shí)別是否是冰雪等易滑路面，只用于四輪驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)執(zhí)行器制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器接受ECU的指令，通過(guò)電磁閥的動(dòng)作，控制制動(dòng)系統(tǒng)壓力的增加、保持或降低ABS警告燈ABS系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，ECU將其點(diǎn)亮，發(fā)出警告，并可由其閃爍讀取故障代碼ECU接受車速、輪速、減速等傳感器的信號(hào)，計(jì)算出車速、輪速、滑移率和車輪減速度、加速度，并將這些信號(hào)加以分析、判斷、放大，由輸出級(jí)輸出控制指令，控制各種執(zhí)行器工作1.2 ABS1.2 ABS的結(jié)構(gòu)組成和工作原理的結(jié)構(gòu)組成和工作原理ABSABS系統(tǒng)工作過(guò)程系統(tǒng)工作過(guò)程1.2 ABS1

18、.2 ABS的結(jié)構(gòu)組成和工作原理的結(jié)構(gòu)組成和工作原理制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)過(guò)程制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)過(guò)程1 1、制動(dòng)壓力增大過(guò)程、制動(dòng)壓力增大過(guò)程 踏下制動(dòng)踏板，由于電磁閥的進(jìn)液閥開啟，回液閥關(guān)閉，各電磁閥將制動(dòng)總泵與制動(dòng)分泵之間的通路接通，制動(dòng)總泵中的制動(dòng)液將通過(guò)各電磁閥的進(jìn)出液口進(jìn)入各制動(dòng)分泵，各制動(dòng)分泵的制動(dòng)液壓力將隨制動(dòng)總泵輸出制動(dòng)液壓力的升高而升高。1.2 ABS1.2 ABS的結(jié)構(gòu)組成和工作原理的結(jié)構(gòu)組成和工作原理2 2、制動(dòng)壓力保持過(guò)程制動(dòng)壓力保持過(guò)程 當(dāng)某車輪制動(dòng)中，滑移率接近于20%時(shí)，ECU輸出指令，控制電磁閥線圈通過(guò)較小電流（約2A），使電磁閥的進(jìn)液閥關(guān)閉（回液閥關(guān)閉），保證該控制通道中的制

19、動(dòng)分泵制動(dòng)壓力保持不變。1.2 ABS1.2 ABS的結(jié)構(gòu)組成和工作原理的結(jié)構(gòu)組成和工作原理3 3、制動(dòng)壓力減小過(guò)程制動(dòng)壓力減小過(guò)程 當(dāng)某車輪制動(dòng)中，滑移率大于20%時(shí)，ECU輸出指令，控制電磁閥線圈通過(guò)較大電流（約5A），使電磁閥的進(jìn)液閥關(guān)閉回液閥開啟，制動(dòng)分泵中的制動(dòng)液通過(guò)回液閥流入儲(chǔ)液器，使制動(dòng)壓力減小。與此同時(shí)，ECU控制電動(dòng)泵通電運(yùn)轉(zhuǎn)，將流入儲(chǔ)液器的制動(dòng)液泵回到制動(dòng)總泵出液口。1.2 ABS1.2 ABS的結(jié)構(gòu)組成和工作原理的結(jié)構(gòu)組成和工作原理四通道四通道ABSABS的控制方式的控制方式該系統(tǒng)是通過(guò)各車輪輪速傳感器的信號(hào)分別對(duì)各車輪制動(dòng)壓力進(jìn)行單獨(dú)控制。該系統(tǒng)是通過(guò)各車輪輪速傳感器的

20、信號(hào)分別對(duì)各車輪制動(dòng)壓力進(jìn)行單獨(dú)控制。性能特點(diǎn)：性能特點(diǎn)：由于四通道ABS是根據(jù)各車輪輪速傳感器輸入的信號(hào)，分別對(duì)各個(gè)車輪進(jìn)行單獨(dú)控制的，因此附著系數(shù)利用率高，制動(dòng)時(shí)可以最大程度的利用每個(gè)車輪的最大附著力。四通道控制方式特別適用于汽車左右兩側(cè)車輪附著系數(shù)接近的路面，不僅可以獲得良好的方向穩(wěn)定性和方向控制能力，而且可以得到最短的制動(dòng)距離。但是如果汽車左右兩車輪的附著系數(shù)相差較大（如路面部分積水或結(jié)冰），制動(dòng)時(shí)兩車輪的地面制動(dòng)力就相差較大，因此會(huì)產(chǎn)生橫擺力矩，使車身向制動(dòng)力較大的一側(cè)跑偏，不能保持汽車按預(yù)定方向行駛，會(huì)影響汽車的制動(dòng)方向穩(wěn)定性。1.2 ABS1.2 ABS的結(jié)構(gòu)組成和工作原理的結(jié)構(gòu)

21、組成和工作原理三通道三通道ABSABS的控制方式的控制方式三通道系統(tǒng)都是對(duì)兩前輪的制動(dòng)壓力進(jìn)行單獨(dú)控制，對(duì)兩后輪的制動(dòng)壓力按低選原則一同控制。三通道系統(tǒng)都是對(duì)兩前輪的制動(dòng)壓力進(jìn)行單獨(dú)控制，對(duì)兩后輪的制動(dòng)壓力按低選原則一同控制。性能特點(diǎn)：性能特點(diǎn)：兩后輪按抵擋原則進(jìn)行一同控制時(shí)，可以保證汽車在各種條件下左右兩后輪的制動(dòng)力相等，即兩側(cè)車輪附著系數(shù)相差較大，兩個(gè)車輪的制動(dòng)力都限制在附著力較小的水平，使兩個(gè)后輪的制動(dòng)力始終保持平衡，保證汽車在各種條件下制動(dòng)時(shí)都具有良好的方向穩(wěn)定性。當(dāng)然，在兩后輪按低選原則進(jìn)行一同控制時(shí)，可能出現(xiàn)附著系數(shù)較大的一側(cè)后輪附著力不能充分利用的問(wèn)題，使汽車的總制動(dòng)力減小。但應(yīng)

22、該看到，在緊急制動(dòng)時(shí)，由于發(fā)生軸荷前移，在汽車的總制動(dòng)力中，后輪制動(dòng)力所占的比例減小，尤其是前輪驅(qū)動(dòng)的小轎車，前輪的附著力比后輪的附著力大得多，通常后輪制動(dòng)力只占總制動(dòng)力的30%左右，后輪附著力未能充分利用的損失對(duì)汽車的總制動(dòng)力影響較小。1.2 ABS1.2 ABS的結(jié)構(gòu)組成和工作原理的結(jié)構(gòu)組成和工作原理兩通道兩通道ABSABS的控制方式的控制方式a a）前后布置的雙通道三傳感器）前后布置的雙通道三傳感器 b b）前后布置的雙通道二傳感器）前后布置的雙通道二傳感器c c）前后布置的雙通道四傳感器）前后布置的雙通道四傳感器 d d）對(duì)角布置的雙通道二傳感器）對(duì)角布置的雙通道二傳感器1.2 ABS

23、1.2 ABS的結(jié)構(gòu)組成和工作原理的結(jié)構(gòu)組成和工作原理單通道單通道ABSABS的控制方式的控制方式 此種控制方式用于制動(dòng)管路前后布置的汽車，只對(duì)后輪進(jìn)行控制，一個(gè)傳感器裝于后橋差速器上，只對(duì)后輪采用底選控制的方式。能較有效的防止后輪抱死，但由于前輪無(wú)控制，故易抱死，轉(zhuǎn)向操縱性差，制動(dòng)距離較大。1.2 ABS1.2 ABS的結(jié)構(gòu)組成和工作原理的結(jié)構(gòu)組成和工作原理不同類型不同類型ABSABS所產(chǎn)生的不同的使用效果所產(chǎn)生的不同的使用效果系統(tǒng)名系統(tǒng)名稱稱傳感器數(shù)傳感器數(shù)通道數(shù)通道數(shù)適用制動(dòng)回適用制動(dòng)回路類型路類型控制方法控制方法特點(diǎn)特點(diǎn)4S4M44HH四輪獨(dú)立控制四輪均可充分利用地面附著力，但在對(duì)分路

24、面或左右車輪載荷差別較大時(shí)制動(dòng)，汽車方向穩(wěn)定性不好，較少采用X前輪獨(dú)立控制，后輪底選控制制動(dòng)效能稍差，但汽車方向穩(wěn)定性較好4S3M43X或HH前輪獨(dú)立控制，后輪選擇控制占總附著力80%的兩前輪獨(dú)立控制，兩后輪按低選原則同時(shí)控制，是大多數(shù)汽車采用的型式之一3S3M33HH前輪獨(dú)立，后輪近似選擇控制4S2M42X前輪獨(dú)立控制、后輪選擇控制在各種復(fù)雜路面上難以使方向穩(wěn)定性、制動(dòng)距離和轉(zhuǎn)向操縱能力得到兼顧，較少采用2S2M22X前輪獨(dú)立、后輪對(duì)角前輪控制1S1H11HH前輪無(wú)控制、后輪近似選擇控制后軸車輪按低選原則控制，可改善汽車的方向穩(wěn)定性1.2 ABS1.2 ABS的結(jié)構(gòu)組成和工作原理的結(jié)構(gòu)組成和

25、工作原理有無(wú)有無(wú)ABSABS制動(dòng)效果比較制動(dòng)效果比較1.2 ABS1.2 ABS的結(jié)構(gòu)組成和工作原理的結(jié)構(gòu)組成和工作原理ABSABS的優(yōu)點(diǎn)：的優(yōu)點(diǎn)：（1）制動(dòng)時(shí)保持方向穩(wěn)定性；（2）制動(dòng)時(shí)保持轉(zhuǎn)向控制能力；（3）縮短制動(dòng)距離，在冰雪路面上，可以縮短制動(dòng)距離10%20%；（4）減少輪胎磨損，提高輪胎的使用壽命6%10%；（5）提高汽車行駛的平均速度大約15%。ABSABS的缺點(diǎn)和局限性：的缺點(diǎn)和局限性：（1）ABS不能提供超越車輪與路面所能承受的制動(dòng)效果；（2）ABS性能的好壞受整車制動(dòng)系統(tǒng)狀況的影響；（3）ABS不能取代駕駛員的制動(dòng)，只能在駕駛員制動(dòng)時(shí)幫助其達(dá)到較好的制動(dòng)效果；（4）在平滑的干

26、路面上制動(dòng)，熟練駕駛員制動(dòng)的制動(dòng)距離可能比ABS工作時(shí)制動(dòng)距離要 短，主要是由于ABS允許滑移率降低到8%左右；（5）松散的砂土和積雪較深的路面制動(dòng)，車輪抱死制動(dòng)要比ABS工作時(shí)的制動(dòng)距離短。1.2 ABS1.2 ABS的結(jié)構(gòu)組成和工作原理的結(jié)構(gòu)組成和工作原理第三章、車輛第三章、車輛ABSABS防抱死系統(tǒng)仿真分析防抱死系統(tǒng)仿真分析一、建立車輛動(dòng)力學(xué)模型一、建立車輛動(dòng)力學(xué)模型1.11.1車輛動(dòng)力學(xué)模型的簡(jiǎn)化車輛動(dòng)力學(xué)模型的簡(jiǎn)化 汽車防抱死系統(tǒng)，主要研究汽車在制動(dòng)過(guò)程中的制動(dòng)性能、穩(wěn)定性以及操縱性。其中車輛的制動(dòng)性能主要通過(guò)縱向運(yùn)動(dòng)（x方向）來(lái)體現(xiàn)，穩(wěn)定性主要通過(guò)橫擺運(yùn)動(dòng)來(lái)體現(xiàn)，而操縱性則由轉(zhuǎn)向運(yùn)

27、動(dòng)體現(xiàn)，對(duì)車輛動(dòng)力學(xué)模型做出如下假設(shè)：1、假設(shè)汽車行駛在水平公路上，道路無(wú)起伏；2、忽略空氣阻力和滾動(dòng)阻力的影響；3、忽略轉(zhuǎn)向系統(tǒng)影響，直接以前輪轉(zhuǎn)向角作為輸入，并且認(rèn)為左、右轉(zhuǎn)向角相同；4、假設(shè)各個(gè)輪胎的機(jī)械特性相同；5、忽略汽車的俯仰、側(cè)傾、垂向運(yùn)動(dòng)。1.31.3車輛車輛ABSABS防抱死系統(tǒng)仿真分析防抱死系統(tǒng)仿真分析2 2、建立整車模型、建立整車模型1.31.3車輛車輛ABSABS防抱死系統(tǒng)仿真分析防抱死系統(tǒng)仿真分析汽車在汽車在X X方向上的運(yùn)動(dòng)方程為：方向上的運(yùn)動(dòng)方程為： 汽車在汽車在X X軸方向受到的地面作用于汽車的合力為：軸方向受到的地面作用于汽車的合力為： 汽車在汽車在y y軸方

28、向上的運(yùn)動(dòng)方程為：軸方向上的運(yùn)動(dòng)方程為： 汽車在汽車在y y軸方向受到的地面作用于汽車的合力為：軸方向受到的地面作用于汽車的合力為： 汽車?yán)@汽車?yán)@Z Z軸的橫擺運(yùn)動(dòng)方程：軸的橫擺運(yùn)動(dòng)方程： 1.31.3車輛車輛ABSABS防抱死系統(tǒng)仿真分析防抱死系統(tǒng)仿真分析汽車輪胎所受到的垂直載荷是由靜態(tài)載荷和動(dòng)態(tài)載荷組成的。四個(gè)車輪的垂直載荷如下：汽車輪胎所受到的垂直載荷是由靜態(tài)載荷和動(dòng)態(tài)載荷組成的。四個(gè)車輪的垂直載荷如下： 1.31.3車輛車輛ABSABS防抱死系統(tǒng)仿真分析防抱死系統(tǒng)仿真分析車輛質(zhì)心在地面坐標(biāo)系的位移可以用坐標(biāo)（車輛質(zhì)心在地面坐標(biāo)系的位移可以用坐標(biāo)（X,YX,Y）來(lái)表示）來(lái)表示1.31.3

29、車輛車輛ABSABS防抱死系統(tǒng)仿真分析防抱死系統(tǒng)仿真分析 3 3、建立輪胎模型、建立輪胎模型車輪受力車輪受力分析分析車輪坐標(biāo)系的建立車輪坐標(biāo)系的建立1.31.3車輛車輛ABSABS防抱死系統(tǒng)仿真分析防抱死系統(tǒng)仿真分析 建立輪胎模型是為了描述輪胎的六分力與車輪運(yùn)動(dòng)參數(shù)之間的關(guān)系，即輪胎在特定工作條件下的輸入和輸出的關(guān)系。基于研究的需要，建立輪胎模型反應(yīng)制動(dòng)工況下輪胎的縱向力、側(cè)向力與車輪運(yùn)動(dòng)參數(shù)之間的關(guān)系，其描述如下： S(2-S) S1S(2-S) S11 S1 1.31.3車輛車輛ABSABS防抱死系統(tǒng)仿真分析防抱死系統(tǒng)仿真分析4 4、制動(dòng)器模型、制動(dòng)器模型 制動(dòng)器模型用于計(jì)算各車輪在一定輸

30、入條件下所輸出的制動(dòng)力矩，其制動(dòng)器制動(dòng)力矩的表達(dá)式為：由于ABS系統(tǒng)一般在緊急剎車時(shí)才起作用，可以對(duì)這部分模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，其中制動(dòng)力矩的變化率可以描述為：其中其中U U為制動(dòng)壓力的變化率。為制動(dòng)壓力的變化率。1.31.3車輛車輛ABSABS防抱死系統(tǒng)仿真分析防抱死系統(tǒng)仿真分析 二、二、SimulinkSimulink下的車輛模型下的車輛模型 如圖是用Matlab/Simulink實(shí)現(xiàn)的車輛模型，整車模型可分為車輛動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)、輪胎地面系統(tǒng)、制動(dòng)器系統(tǒng)等三個(gè)子系統(tǒng)防抱死系統(tǒng)八自由度車輛模型防抱死系統(tǒng)八自由度車輛模型1.31.3車輛車輛ABSABS防抱死系統(tǒng)仿真分析防抱死系統(tǒng)仿真分析 車輛動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)通過(guò)輪胎系統(tǒng)計(jì)算出的縱向力、側(cè)向力及制動(dòng)系統(tǒng)所產(chǎn)生的制動(dòng)力計(jì)算出車輛及車輪的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并將計(jì)算出的滑移率、輪胎側(cè)偏角、垂直載荷等數(shù)值返回給輪胎系統(tǒng)。 車輛動(dòng)力學(xué)子系統(tǒng)模型車輛動(dòng)力學(xué)子系統(tǒng)模型1.31.3車輛車輛ABSABS防抱死系統(tǒng)仿真分析防抱死系統(tǒng)仿真分析 四個(gè)輪胎路面系統(tǒng)用于計(jì)算輪胎在特定路面上所受的縱向力和側(cè)向力，路面屬性可以在此系統(tǒng)中進(jìn)行自定義設(shè)定。輪胎輪胎路面系統(tǒng)模型路面系統(tǒng)模型1.31.3車輛車輛ABSABS防抱死系統(tǒng)仿真分析防抱死系統(tǒng)仿真分析 制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生制動(dòng)時(shí)所需的制動(dòng)力矩。制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)力矩由兩部分決定，一是駕駛員所給的