課題五 制動(dòng)防抱死裝置課件

課題五制動(dòng)防抱死裝置一、理論知識(shí)1.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：（1）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)到停車所產(chǎn)生的：

★制動(dòng)距離

★制動(dòng)時(shí)間

★制動(dòng)減速度（2）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)向能力稱為制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性。2.汽車制動(dòng)時(shí)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(dòng)阻力矩Ｗ——車輪法向載荷Ｆｚ——地面法向反力Ｔ——車軸對(duì)車輪的推力Ｆｘ——地面制動(dòng)力ｒ——車輪半徑ｒω——車輪切向速度，簡(jiǎn)稱輪速

制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓（盤）壓緊時(shí)形成的摩擦力矩Mμ通過(guò)車輪作用于地面的切向力——Fμ（2）地面制動(dòng)力

制動(dòng)時(shí)地面對(duì)車輪的切向反作用力——FX（3）地面制動(dòng)力Fμ、制動(dòng)器制動(dòng)力FX及附著力Fφ之間的關(guān)系（1）制動(dòng)器制動(dòng)力◆附著力——地面對(duì)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(qiáng)度。地面制動(dòng)力、制動(dòng)器制動(dòng)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(dòng)過(guò)程中車輪的三種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

第一階段：純滾動(dòng)，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(dòng)穩(wěn)定區(qū)域；

S＞20%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(dòng)控制過(guò)程（1）制動(dòng)開(kāi)始時(shí)，讓制動(dòng)壓力迅速增大，使S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)S上升稍大于20%時(shí)，對(duì)制動(dòng)輪迅速而適當(dāng)降低制動(dòng)壓力，使S迅速下降到20%；

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

車輪在制動(dòng)過(guò)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(dòng)控制過(guò)程。二、概述1.定義：

制動(dòng)防抱死系統(tǒng)（ABS，Anti-lockBrakingSystem），是防止制動(dòng)過(guò)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(dòng)時(shí)，自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)車輪制動(dòng)力，防止車輪完全抱死，從而得到最佳制動(dòng)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(dòng)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(dòng)壓力調(diào)節(jié)器

☆A(yù)BS警告燈幾點(diǎn)說(shuō)明：

1、ABS是在常規(guī)制動(dòng)基礎(chǔ)上工作，制動(dòng)中車輪未抱死時(shí)，與常規(guī)制動(dòng)相同；車輪趨于抱死時(shí)，ABS才工作，ECU控制制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器對(duì)分泵制動(dòng)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(dòng)時(shí)車輪仍可能抱死。

3、常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)出故障，ABS隨之失去控制作用；ABS出故障，ECU自動(dòng)關(guān)閉ABS，同時(shí)ABS警告燈點(diǎn)亮并存儲(chǔ)故障碼，但常規(guī)制動(dòng)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(shí)車速運(yùn)行過(guò)程中，駕駛員踩下制動(dòng)踏板緊急制動(dòng)時(shí)，ABS系統(tǒng)的控制單元（ABSECU）接收到制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)接通信號(hào)，由裝在車輪上的轉(zhuǎn)速傳感器采集4個(gè)車輪的轉(zhuǎn)速信號(hào)，送到ABS控制單元計(jì)算出每個(gè)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(shì)。

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

圖10-4ABS液壓泵電動(dòng)機(jī)1、建壓階段：制動(dòng)時(shí)，通過(guò)助力器和總泵建立制動(dòng)壓力。此時(shí)常開(kāi)閥打開(kāi)，常閉閥關(guān)閉，制動(dòng)壓力進(jìn)入車輪制動(dòng)器，車輪轉(zhuǎn)速迅速降低，直到ABS電子控制單元通過(guò)轉(zhuǎn)速傳感器識(shí)別出車輪有抱死的傾向?yàn)橹?。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(guò)轉(zhuǎn)速傳感器得到的信號(hào)識(shí)別出車輪有抱死的傾向時(shí)，即向液壓控制單元發(fā)出控制信號(hào)關(guān)閉常開(kāi)閥，此時(shí)常閉閥仍然關(guān)閉，使制動(dòng)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(dòng)壓力保持不變后，控制單元還不斷檢測(cè)車輪轉(zhuǎn)速信號(hào)，若判斷出車輪仍有抱死傾向時(shí)，ABS電子控制單元立即向液壓控制單元發(fā)出控制信號(hào)打開(kāi)常閉閥，起動(dòng)液壓泵工作，制動(dòng)液從制動(dòng)器經(jīng)低壓蓄能器被送回到制動(dòng)總泵，制動(dòng)壓力降低，制動(dòng)踏板微量頂起，車輪抱死程度降低，車輪轉(zhuǎn)速開(kāi)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(dòng)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(kāi)閥打開(kāi)，常閉閥關(guān)閉。隨著制動(dòng)壓力增加，車輪再次被制動(dòng)和減速。圖10-8增壓階段狀態(tài)示意圖flash小結(jié)本節(jié)