防抱死制動系統(tǒng)

1、防抱死制動系統(tǒng)聽-聽!領(lǐng)了解防抱死制動系統(tǒng)的開展歷史;掌握防抱死制動系統(tǒng)的根本原理;® 掌握防抱死制動系統(tǒng)的根本組成以及各部件的結(jié)構(gòu)和功能；® 了解其它幾種先進(jìn)的制動系統(tǒng).通過本章的學(xué)習(xí),使讀者對日益受到關(guān)注的ABS系統(tǒng)有一個全面的熟悉.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)的限制內(nèi)容、限制過程以及最終的限制目標(biāo).對于 ABS的根本原理要有充分 的理解,可參閱有關(guān)介紹ABS的書籍；對于ABS的根本結(jié)構(gòu),掌握各元件的功能以及如何實現(xiàn)這 些功能；了解其它先進(jìn)的制動系統(tǒng).建議讀者對實際的汽車制動系統(tǒng)進(jìn)行觀察,了解其布置及各部件的結(jié)構(gòu)功

2、能.©開展歷史©根本原理其它先進(jìn)的制動系統(tǒng)滑動率與附著系數(shù)的關(guān)A ABS 限制及布置方式 ABS的工作過程輪速傳感器液壓調(diào)節(jié)器電子限制單電子限制助力器因滑動率與附著系數(shù)的關(guān)系汽車的制動過程用ABS限制及布置方式叵汽車的制動過程由ABS的工作過程蚪小 結(jié)用轉(zhuǎn)速傳感器 由液壓調(diào)節(jié)器 明電子限制單元 用小 結(jié)制電子限制助力器觸全電子制動系統(tǒng)b智能制動限制系統(tǒng)卜小 結(jié)全電子制動系統(tǒng)智能制動限制系統(tǒng)當(dāng)汽車制動前輪抱死時,汽車會失去轉(zhuǎn)向水平,后輪抱死時會造成汽車急轉(zhuǎn)甩尾.制動防抱死系統(tǒng)就是在制動過程中預(yù)防車輪被制動抱死,提升制動減速度、縮短制動距離,能有效地提升汽車的方向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向操

3、縱水平,保證汽車的行駛平安.ABS系統(tǒng)對汽車性能的影響主要表現(xiàn)在減少制動距離、保持轉(zhuǎn)向操縱水平、 提升行駛方向穩(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福特開蛤生土J 爾事話伊斯的 后輪克蓑斯薊開始生產(chǎn)Bfir*d W 的"SurLbFmk"-Junsonrs 公 司外始生產(chǎn)書,、防的芭 輪那動車由開蠟就生產(chǎn) 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(chǎn)機(jī)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£引入到輕里小

4、車上麻 用鼠標(biāo)指向下列圖框中的文字,你將看到更多信息!I- -j_ji|.AMS-的根本原理黝骨動率與附著系數(shù)的關(guān)汽車在制動時,車速與輪速之間產(chǎn)生速度差,車輪發(fā)生滑動現(xiàn)象.滑動率的定義為：4二三罩著惠X100%,輪速=車輪轉(zhuǎn)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(shù)等于 0;在制動狀態(tài)下,滑動率到達(dá)最 優(yōu)滑動率時,制動附著系數(shù)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(shù)反而減少, 側(cè)向附著系數(shù)也下降很快,汽車進(jìn)入不穩(wěn)定區(qū)域, 特別是當(dāng)滑動率為100%時,側(cè)向附著系數(shù)接近于 0,也就是汽車不能承受側(cè)向力,這是很危險的.所以應(yīng)將 制動滑動率限制在穩(wěn)定區(qū)域內(nèi).附

5、著系數(shù)的大小取決于道路的材料、狀況以及輪胎的結(jié)構(gòu)、 胎面花紋和車速等因素.制動制轉(zhuǎn)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(zhuǎn)矩增大.可以認(rèn)為在最優(yōu)滑動率之前,車輪轉(zhuǎn)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(zhuǎn).但是,繼續(xù)增大制動力矩,滑動率超過最優(yōu)滑動率后進(jìn)入不穩(wěn)定區(qū)域,車輪的滑轉(zhuǎn)程度不斷增加, 制動附著系數(shù)將減少,側(cè)向附著系數(shù)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.輪胎印跡的變化經(jīng)

6、歷了車輪自由滾動、制動和抱死三個過程.BS的限制及布置方ABS系統(tǒng)中,能夠獨(dú)立進(jìn)行制動壓力調(diào)節(jié)的制動管路稱為限制通道.如果對某車輪的制動壓力可以進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié),這種限制方式稱為獨(dú)立限制；如果對兩個 或兩個以上車輪的制動壓力一同進(jìn)行調(diào)節(jié),那么稱這種限制方式為一同限制.在兩個車輪的制動壓力進(jìn)行一同限制時,如果以保證附著力較大的車輪不發(fā)生制動抱死為原那么進(jìn)行制動壓力調(diào)節(jié),稱這種限制方式為按高選原那么一同限制；如果以保證附著力較小的車輪不發(fā)生制動抱死為原那么進(jìn)行制動壓力調(diào)節(jié),那么稱這種限制方式為按低選原那么一同限制.根據(jù)限制通道數(shù)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(yīng)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(jìn)行獨(dú)立限制,在每個車輪上各安裝一個轉(zhuǎn)速傳感器,并在通往各制動輪缸的制動管路中各設(shè)置一個制動壓力調(diào)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(jìn)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(shù)別離兩側(cè)車輪的附著系數(shù)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(chǎn)生較大的偏轉(zhuǎn)力矩而產(chǎn)生制動跑偏.因此,車輪進(jìn)行獨(dú)立的制動壓力調(diào)節(jié).BS的限制及布置方咻三通道ABS四輪ABS大多為三通道系統(tǒng),而三通道系統(tǒng)都是對兩前輪

8、的制動壓力進(jìn)行單獨(dú)限制, 對兩后輪的制動壓力按低選原那么一同限制.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(shè)置一個制動壓力調(diào)節(jié)實際上仍是三通道分裝置,但兩個后制動壓力調(diào)節(jié)分裝置卻是由電子限制裝置一同限制的,ABS.由于三通道ABS對兩后輪進(jìn)行一同限制,對于后輪驅(qū)動的汽車可以在變速器或主減速器中只設(shè)置一個轉(zhuǎn)速傳感器來檢測兩后輪的平均轉(zhuǎn)速.汽車緊急制動時,會發(fā)生很大的軸荷轉(zhuǎn)移前軸荷增加,后軸荷減小,使得前輪的附著力比后輪的附著力大很多前置前驅(qū)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(jìn)行獨(dú)立限制,可充分利用兩前輪的附著力對汽車進(jìn)行制動,有利于縮短制

9、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(shè)置一個制動壓力調(diào)節(jié)分裝置,分別對兩前輪和兩后輪進(jìn)行一同限制.兩前輪可以根據(jù)附著條件進(jìn)行高選和低選轉(zhuǎn)換,兩后輪那么按低選原那么一同限制.對于后輪驅(qū)動的汽車,可以在兩前輪和傳動系中各安裝一個轉(zhuǎn)速傳感器.當(dāng)在附著系數(shù)別離的路面上進(jìn)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(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤使前輪偏轉(zhuǎn),以求用轉(zhuǎn)向輪產(chǎn)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(shù)別離路面駛?cè)敫街禂?shù)均勻路面的瞬間, 以前處于低附著系數(shù)路面而抱死

10、的前輪的制動力因附著力忽然增大而增大,由于駕駛員無法在瞬間將轉(zhuǎn)向輪回正,轉(zhuǎn)向輪上仍然存在的橫向力將會使汽車向轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)方向行駛,這在高速行駛時是一種無法限制的危險狀態(tài).雙通道ABS多用于制動管路對角布置的汽車上,兩前輪獨(dú)立限制,制動液通過比例閥P閥按一定比例減壓后傳給對角后輪.對于采用此限制方式的前輪驅(qū)動汽車,如果在緊急制動時離合器沒有及時別離,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(yuǎn)未到達(dá)其附著力的水平,汽車的制動力會顯著減小.而對于采用此限制方式的后輪驅(qū)動汽車,如果將比例閥調(diào)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,那么緊急制動時由于離合器往往難以及時分離,

11、導(dǎo)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(zhuǎn)向操縱水平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的限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(shè)置一個 制動壓力調(diào)節(jié)裝置,對于后輪驅(qū)動的汽車只需在傳動系中安裝一個轉(zhuǎn)速傳感器.對于后輪驅(qū)動的汽車,可以在兩前輪和傳動系中各安裝一個轉(zhuǎn)速傳感器.當(dāng)在附著系數(shù)別離的路面上進(jìn)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(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤使前輪偏轉(zhuǎn),以求用轉(zhuǎn)向輪產(chǎn)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.在

12、兩前輪從附著系數(shù)別離路面駛?cè)敫街?數(shù)均勻路面的瞬間,以前處于低附著系數(shù)路面 而抱死的前輪的制動力因附著力忽然增大而增 大,由于駕駛員無法在瞬間將轉(zhuǎn)向輪回正,轉(zhuǎn) 向輪上仍然存在的橫向力將會使汽車向轉(zhuǎn)向輪 偏轉(zhuǎn)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(zhuǎn).如果該減速度超過設(shè)定的值,限制器就會發(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.為預(yù)防車輪制動力缺乏,必須再次增加制動壓力.在自動制動限制過程中, 必須連續(xù)測量車輪運(yùn)動是否穩(wěn)定,應(yīng)通過調(diào)節(jié)制動壓力加壓、減

13、壓和保壓使車輪保持在制動力最大的滑轉(zhuǎn)范圍內(nèi).制動限制的參數(shù)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,即輪減速度到達(dá)設(shè)定的門限值-a,這里指絕對值,相應(yīng)的電磁閥轉(zhuǎn)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(yīng)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)那么進(jìn)行一段保壓階段 2,當(dāng)滑動率大于門限值,電磁閥轉(zhuǎn)換到壓力下降的狀態(tài),即階段3,由于制動壓力下降,車輪的角減速度上升,當(dāng)?shù)竭_(dá) -a值時,制動壓力開始保持第 4階段,當(dāng)輪角減速度隨著車輪的上升到達(dá)加速,到達(dá)門限值+ a,這時壓力仍然保持,讓車輪進(jìn)一步上升

14、到門限值+ Ak 說明是高附著系數(shù)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(dāng)車輪角加速度再 回到+Ak時,進(jìn)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(jìn)入穩(wěn)定制動區(qū)域,并且 稍有制動缺乏,這一區(qū)域速應(yīng)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,以后的限制循環(huán)過程就和前面一時同樣了.F轉(zhuǎn)速傳感器F液壓調(diào)節(jié)器I電子限制單元黑|返 回卜滑動率與附著系數(shù)的關(guān)系卜ABS限制及布置方式E汽車的制動過程A ABS的工作過程那么返 回電子限制助力器t全電子制動系統(tǒng)斷智能

15、制動限制系統(tǒng)月返 回卷本節(jié)主要介紹了滑動率與附著系數(shù)的關(guān)系、ABS的限制及布置方式以及 ABS的工作過程.滑動率與附著系數(shù)的關(guān)系是ABS限制的根底和限制的目標(biāo),采用ABS系統(tǒng)的主要目的就是充分利用地面的附著系數(shù).ABS的限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(diǎn)?我 清華大學(xué)汽車工程系本書編寫組,汽車構(gòu)造,北京：人民郵電出版社,2000父陳家瑞主編,汽車構(gòu)造下冊,北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2001靠余志生主編,汽車?yán)碚?北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2000父 王望予主編,汽車設(shè)計,北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2001- Horsp Ba

16、uer. Automotive Handbook(Bosch)(4th Edition). Stuttgart:Robert Bosch GmbH,1996譽(yù)室 Rudolf limpert. Brake Design and Safety. Society of Automotive Engineering. Inc, 1992g (德)M.米奇克,汽車動力學(xué) 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(xiàn)代汽車電子限制技術(shù),北京:科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社,1998下一頁鮑基參結(jié)構(gòu)Jr電子限制單元這個小動畫 ！C電磁式轉(zhuǎn)速傳感器作用測出車輪的轉(zhuǎn)速,并把速度信號送到

17、ECU.信號產(chǎn)生原理傳感器與普通的交流發(fā)電機(jī)原理相同.永久磁鐵產(chǎn)生一定強(qiáng)度的磁場,齒圈在磁場中旋轉(zhuǎn)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(jié)果使磁通量周期性增減,在線圈兩端產(chǎn)生正比于磁通量增減速度的感應(yīng)電壓.測出交變電壓的周期 T,設(shè)齒圈齒數(shù)為z,齒圈轉(zhuǎn)動角速度為2區(qū)u2田下& m =一笈,又由于廣,r為車輪滾動半徑.那么車速為 七丁(1)鑿式極軸(2)柱式極軸電磁式轉(zhuǎn)速傳感器安裝方式霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器電磁式車輪傳感器的缺點(diǎn)是：就其輸出信號隨車速的變化而變化；款其響應(yīng)過慢；就 抗電磁波干擾水平差.而霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器就克服了這些缺點(diǎn)

18、.其能保證在很低的速度下都有很強(qiáng)的信號.霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器是利用霍爾效應(yīng)的原理制成的.霍爾效應(yīng)是指在一個矩形半導(dǎo)體薄片上有一電流通過,此時如有一磁場也作用于該半導(dǎo)體材料上,那么在垂直于電流方向的半導(dǎo)體兩端,會產(chǎn)生一個很小的電壓, 該電壓就稱為霍爾電壓. 當(dāng)磁性材料制成的傳感器轉(zhuǎn)子上的凸齒交 替經(jīng)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(dǎo)體材料上,使霍爾電壓產(chǎn)生脈沖信號.根據(jù)所產(chǎn)生的脈沖數(shù)目即可檢測轉(zhuǎn)速.齒圈根據(jù)制動壓力裝置與制動助力器的結(jié)構(gòu)關(guān)系,分為別離式、組合式和整體式.液壓調(diào)節(jié)裝置含有電機(jī)驅(qū)動的回流泵、儲壓器、阻尼室、節(jié)流閥和兩位液壓電磁閥2/2電磁閥.回流泵:回流泵將制動分

19、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(diào)節(jié)單元主缸節(jié)流網(wǎng)U儲壓器參加湖輸出閥電子限制看看這個小動畫 ！電磁閥限制三種狀態(tài)：加壓：進(jìn)油閥開,出油閥關(guān) 減壓：進(jìn)油閥關(guān),出油閥開 保壓：進(jìn)油閥關(guān),出油閥關(guān)執(zhí)疔舞電護(hù)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的限制軟件一般由防滑限制和平安檢查保證兩局部組成,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,其功能主要是對各模塊和子程序進(jìn)行初始化,對限制標(biāo)志進(jìn)行重新設(shè)置,對

20、地址和參數(shù)進(jìn)行確認(rèn).平安保證主要是對系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視并作出檢測和診斷,當(dāng)發(fā)現(xiàn)存在影響系統(tǒng)正常工作的故障時,作出相應(yīng)的響應(yīng).模式選擇根據(jù)汽車的參考速度、車輪速度以及系統(tǒng)的故障決定是否進(jìn)入ABS工作狀態(tài).分析子程序?qū)⒂嬎愕能囕嗊\(yùn)動特性與參考車速比擬決定如何調(diào)用電磁閥的限制命令,門限值的設(shè) 定、限制邏輯的選擇都是在此模塊中實現(xiàn).©本節(jié)主要介紹了輪速傳感器的工作原理及其結(jié)構(gòu),液壓調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)和工作過程的動畫顯示,以及ABS的核心一中央限制單元的組成,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)有哪幾局部組成？各局部起到什么作用?詳述液壓調(diào)節(jié)器的組成以及工

21、作過程？電子限制單元的組成以及各局部的功能?清華大學(xué)汽車工程系本書編寫組,汽車構(gòu)造,北京：人民郵電出版社,2000陳家瑞主編,汽車構(gòu)造下冊,北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2001余志生主編,汽車?yán)碚?北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2000王望予主編,汽車設(shè)計,北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2001Horsp Bauer. Automotive HandbookBosch4th 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(xué) 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(xiàn)代汽車電子限制技術(shù),北京:科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社,1998電子限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,大大提升了平安性.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,而用電子限制的制動系統(tǒng),制動力的 感覺由一個踏板力傳