电控防抱死制动系统ABS
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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 制动时地面对车轮的
切向反作用力——FX
电控防抱死制动系统ABS
（3）地面制动力Fμ 、制动器制动力FX及附 着力Fφ之间的关系
附着力——地面对轮胎切向反作用力的极 限值Fφ。
附着力取决于轮胎与路面之间的摩擦作用 及路面的抗剪强度。
第二阶段：边滚边滑，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
电控防抱死制动系统ABS
第三阶段：抱死拖滑，路面印痕粗黑。 轮速Vω = 0
观察源自文库轮的三种运动状态
电控防抱死制动系统ABS
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
电控防抱死制动系统ABS
4.理想的制动控制过程
（1）制动开始时，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%；
速以至停车的能力称为制动效能。
电控防抱死制动系统ABS
即汽车以一定的初速度制动到停车所产生 的： ★制动距离 ★制动时间 ★制动减速度
电控防抱死制动系统ABS
（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。
车轮抱死时汽车的运行情况
电控防抱死制动系统ABS
地面制动力、制动器制动力及附着力之间的关系
电控防抱死制动系统ABS
3.硬路面上附着系数φ与滑移率s的关系
观察车轮的三种运动状态
电控防抱死制动系统ABS
（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
电控防抱死制动系统ABS
电控防抱死制动系统ABS
2.汽车制动时车轮受力分析
Ｖ——车速 ω——车轮旋转角速度 Ｍｊ——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
电控防抱死制动系统ABS
（1）制动器制动力 制动蹄与制动鼓（盘）
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。
电控防抱死制动系统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。
第四章 电控防抱死制动系统 （ABS）
第一节 概述 第二节 ABS结构与工作原理 第三节 ABS
电控防抱死制动系统ABS
第一节 概述
电控防抱死制动系统ABS
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
二、ABS的基本组成与工作原理
ABS是在传统制动基础上，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
电控防抱死制动系统ABS
电控防抱死制动系统ABS
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。
ECU中设置合理的角加速度、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。
电控防抱死制动系统ABS
电控防抱死制动系统ABS
小结
本节应掌握的主要内容：
１．汽车制动时车轮受力分析 ２．地面制动力、制动器制动力及附着力之间的
电控防抱死制动系统ABS
二、 ABS主要部件结构及工作 （一）轮速传感器
1、作用
检测车轮转速，产生与轮速成正比的 正弦交流信号，经整形、放大转变成数字 信号送给ECU，用于对制动压力调节器实施 控制。
2、组成
传感器一般采用磁感应式
电控防抱死制动系统ABS
传感器头（静止）：永久磁铁、感应线圈、极轴； 齿圈（转动）：凸齿数40～100不等；
关系 ３．硬路面上附着系数φ与滑移率s的关系 ４．ABS的功用 ５．ABS的基本组成 ６．ABS的控制参数
电控防抱死制动系统ABS
返回目录
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 力均可单独调节 （轮控制）- 控制 精度高；
电控防抱死制动系统ABS
结论： 车轮在制动过程中，以5～10 次/秒 的
频率进行增压、保压、减压的不断切换， 使s稳定在20%是最理想的制动控制过程。
5.ABS的功用 ABS的功用是控制实际制动过程接近
于理想制动过程。
电控防抱死制动系统ABS
二、ABS的基本组成与工作原理
传统制动系统工作原理
电控防抱死制动系统ABS
传感器头与齿圈间隙：0.6～0.7 mm；
齿圈 - 轮毂、制动盘； 传感器头 - 转向节、制动底板；
（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；
电控防抱死制动系统ABS
（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；
定义：s=[(V－Vω)/V]×100% =[(V－r.ω)/V]×100%
电控防抱死制动系统ABS
（3）附着系数φ与滑移率 s 的关系
电控防抱死制动系统ABS
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。
（2）地面制动力 制动时地面对车轮的
切向反作用力——FX
电控防抱死制动系统ABS
（3）地面制动力Fμ 、制动器制动力FX及附 着力Fφ之间的关系
附着力——地面对轮胎切向反作用力的极 限值Fφ。
附着力取决于轮胎与路面之间的摩擦作用 及路面的抗剪强度。
第二阶段：边滚边滑，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
电控防抱死制动系统ABS
第三阶段：抱死拖滑，路面印痕粗黑。 轮速Vω = 0
观察源自文库轮的三种运动状态
电控防抱死制动系统ABS
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
电控防抱死制动系统ABS
4.理想的制动控制过程
（1）制动开始时，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%；
速以至停车的能力称为制动效能。
电控防抱死制动系统ABS
即汽车以一定的初速度制动到停车所产生 的： ★制动距离 ★制动时间 ★制动减速度
电控防抱死制动系统ABS
（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。
车轮抱死时汽车的运行情况
电控防抱死制动系统ABS
地面制动力、制动器制动力及附着力之间的关系
电控防抱死制动系统ABS
3.硬路面上附着系数φ与滑移率s的关系
观察车轮的三种运动状态
电控防抱死制动系统ABS
（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
电控防抱死制动系统ABS
电控防抱死制动系统ABS
2.汽车制动时车轮受力分析
Ｖ——车速 ω——车轮旋转角速度 Ｍｊ——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
电控防抱死制动系统ABS
（1）制动器制动力 制动蹄与制动鼓（盘）
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。
电控防抱死制动系统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。
第四章 电控防抱死制动系统 （ABS）
第一节 概述 第二节 ABS结构与工作原理 第三节 ABS
电控防抱死制动系统ABS
第一节 概述
电控防抱死制动系统ABS
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
二、ABS的基本组成与工作原理
ABS是在传统制动基础上，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
电控防抱死制动系统ABS
电控防抱死制动系统ABS
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。
ECU中设置合理的角加速度、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。
电控防抱死制动系统ABS
电控防抱死制动系统ABS
小结
本节应掌握的主要内容：
１．汽车制动时车轮受力分析 ２．地面制动力、制动器制动力及附着力之间的
电控防抱死制动系统ABS
二、 ABS主要部件结构及工作 （一）轮速传感器
1、作用
检测车轮转速，产生与轮速成正比的 正弦交流信号，经整形、放大转变成数字 信号送给ECU，用于对制动压力调节器实施 控制。
2、组成
传感器一般采用磁感应式
电控防抱死制动系统ABS
传感器头（静止）：永久磁铁、感应线圈、极轴； 齿圈（转动）：凸齿数40～100不等；
关系 ３．硬路面上附着系数φ与滑移率s的关系 ４．ABS的功用 ５．ABS的基本组成 ６．ABS的控制参数
电控防抱死制动系统ABS
返回目录
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 力均可单独调节 （轮控制）- 控制 精度高；
电控防抱死制动系统ABS
结论： 车轮在制动过程中，以5～10 次/秒 的
频率进行增压、保压、减压的不断切换， 使s稳定在20%是最理想的制动控制过程。
5.ABS的功用 ABS的功用是控制实际制动过程接近
于理想制动过程。
电控防抱死制动系统ABS
二、ABS的基本组成与工作原理
传统制动系统工作原理
电控防抱死制动系统ABS
传感器头与齿圈间隙：0.6～0.7 mm；
齿圈 - 轮毂、制动盘； 传感器头 - 转向节、制动底板；
（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；
电控防抱死制动系统ABS
（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；
定义：s=[(V－Vω)/V]×100% =[(V－r.ω)/V]×100%
电控防抱死制动系统ABS
（3）附着系数φ与滑移率 s 的关系
电控防抱死制动系统ABS
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。