ABS控制策略概要
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2018/10/19
修正的独立控制
控制方式:和独立控制一样,每个轮速传感器对应一个压力 控制阀。具体控制方式是,对一个车桥上的左右轮中附着 系数低的一侧车轮用独立控制,附着系数高的另一侧按一 定的比例以低于最大附着系数利用率进行控制,或者使其 控制压力的建立时间推后一段。 优点:综合了独立控制和低选择控制的优点。 制动距离较短,方向稳定性较好
ABS发展历史
1910年代 1950年代 1954年代 铁路部门为了防止Wheel-lock现象开始试用当中意外发 飞机着陆装置中开始开发并使用。 美国FORD林肯轿车最初使用法国制飞机用ABS。
现制动距离缩短效果。
1970年代
1978年代
林肯、凯迪拉克等高级轿车开始使用(后轮控制式)
BENZ 450SEL和BMW 7系列使用BOSCH社的4轮 控制式 ABS。
车辆ABS的控制策略
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
cqjtu 机电与汽车工程学院 伍岳
2018/10/19
ABS系统简介
ABS(Anti-braking system)是一种在汽车制动时能够自动 调节车轮制动力矩的车载电子控制系统。它能防止车轮抱 死,有效地缩短制动时间和制动距离,提高制动时的方向 稳定性。
2018/10/19
2018/10/19
高选择控制
控制方式:一个车桥上的两个车轮由一条通道控制,即两个 轮速传感器对应一个压力控制阀,制动压力取决于后抱死 车轮的状态,对于不对称路面,选择附着系数较高的一侧 车轮进行控制。 优点:附着系数得到充分利用。 制动距离短 缺点:对于附着系数不对称的路面,该控制方式会产生附加 的横摆力矩。 降低制动时的方向稳定性
2018/10/19
ABS的作用
1) 确保方向安全性(Stability) 2) 确保方向操纵性(Steerability) 3) 缩短制动距离(Stopping Distance) 4) 减少轮胎的局部过度磨损 ,提高轮胎的使用寿命 5) 减少刹车消耗,延长刹车轮鼓、碟片的使用寿命 ABS防抱死系统并非万能,在轮胎与路面附着力较差的情况下(如 冰面)或特殊路况下,ABS的作用并不明显。
总泵
前轮速传感 器
EMS
后轮速传感 器
发动 机
ABS 单元 (液压控制单元+控制模块)
前轮速传感 器
后轮速传感 器
2018/10/19
ABS系统的多轮控制策略
低选择控制
控制方式:一个车桥上的两个车轮由一条通道控制,即两个 轮速传感器对应一个压力控制阀,制动压力取决于预先抱死 车轮的状态,对于不对称路面,选择附着系数较低的一侧车 轮; 优点:左右车轮产生的制动力相同,减少或消除了横摆和转 向力矩; 操纵性和方向稳定性好 缺点:附着系数较高的一侧车轮的附着系数得不到充分利用。 制动距离加大
车辆以不稳定状态行驶。 △ 前轮抱死时CFf接近0行驶中制动
效果明显下降失去方向操纵性,后轮
抱死时CFr接近0制动时车辆稳定性下 降车辆左右振动或发生旋转现象。
2018/10/19
工作原理
ABS的基本工作原理是通过传感器监测制动过程中的 车辆状态,由电子控制单元对各车轮的轮速、参考车速、 加减速度以及滑移率等重要参数进行计算、分析、比较, 根据这些参数对制动压力发出增压、保压或减压的控制指 令,驱动调节制动压力来控制汽车制动过程中的车轮运动 状态,使车轮保持在最佳制动状态,获得最佳制动效果。
2018/10/19
四通道ABS: 指的是它有四个轮速传感器,在通往四个车轮制动分泵 的管路中,各设一个制动压力调节器装置,进行独立控制,构成四通 道控制形式。其性能特点是,可以最大程度地利用每个车轮的最大附 着力,特别适用于汽车左右两侧车轮附着系数接近的路面,不仅可以 获得良好的方向稳定性和方向控制能力,而且可以得到最短的制动距 离。
1984年代
1990年代
2018/10/19
日本车开始使用NIPPON社的ABS
德国开发与Master Cylinder 一体型的H .U。 韩国车辆开始使用ABS(选装)。
系统组成
(1)轮速传感器 常用的轮速传感器是电磁式的,即利用电磁感应原理检测车轮速 度,并把轮速转换成脉冲信号送至ECU。一般轮速传感器都安装在车 轮上,有些后轮驱动的车辆,检测后轮速度的传感器安装在差速器内。 (2)电子控制单元(ECU) ECU的作用是接收轮速传感器发出的信号,计算出车轮的运动状 态。据此对压力调节装置发出控制指令。当系统发生异常时,由警报 灯或蜂鸣器报警,使整个系统停止工作,恢复到常规制动方式。目前 ECU主要是由集成度、运算精度都很高的数字电路构成。 (3)压力调节装置 压力调节装置也就是ABS的执行机构,它根据ECU的指令来调节各 车轮制动器的制动压力。制动压力调节器可分为液压式、气压式和空 气液压加力式。目前应用最广泛的是液压制动系统。制动压力调节器 的主要元件是电动泵、液压控制阀和液压控制通道。
2018/10/19
ABS制动理论基础
△ 驾驶员踩制动踏板增加制动力矩(T)时滑移率(S)和制动力(Q)跟
T成正比上升。但侧向附着力随T的增加而减小。
△ T继续增加制动力(Q)在理想滑移率(Si)时最大,这时侧向附着力 的减量也较小,制动性能在最佳状态。
△ S>Si时制动力减小轮胎也会抱死(S=100%)这时侧向附着力急减,
2018/10/19
ABS综合控制分类
ABS按控制通道分类有四通道、三通道、二通道、一通道。
控制通道是指能够独立进行制动压力调节的制动管路。
一通道式ABS : 又常叫单通道ABS,它是在后轮制动器总管中设置一个制 动压力调节器,在后桥主减速器上安装一个轮速传感器,有的也在后轮上各 安装一个。其性能特点是,制动时两后轮不会抱死,能够显著提高制动时的 方向稳定性,同时结构简单、成本低。 所以,一通道式ABS在轻型载货车上的应用较为广泛。 二通道式ABS: 二通道式ABS难以在方向稳定性、转向控制性和制动效能各 方面得到兼顾,目前采用很少。
2018/10/19
三通道ABS:
指的是对两前轮进行独立控制,两后轮则按低选 原则进行一同控制,也称混合控制。其性能特点是,可以保证汽车在 各种条件下两后轮的制动力相等,使两个后轮的制动力始终保持平衡, 保证汽车在各种条件下制动时都具有良好的方向稳定性。而对两前轮 的独立控制,则适用于小轿车,因为它一方面使汽车获得尽可能大的 总制动力,利于缩短制动距离,另一方面可使制动中两前轮始终保持 较大的横向附着力,使汽车保持良好转向能力。
修正的独立控制
控制方式:和独立控制一样,每个轮速传感器对应一个压力 控制阀。具体控制方式是,对一个车桥上的左右轮中附着 系数低的一侧车轮用独立控制,附着系数高的另一侧按一 定的比例以低于最大附着系数利用率进行控制,或者使其 控制压力的建立时间推后一段。 优点:综合了独立控制和低选择控制的优点。 制动距离较短,方向稳定性较好
ABS发展历史
1910年代 1950年代 1954年代 铁路部门为了防止Wheel-lock现象开始试用当中意外发 飞机着陆装置中开始开发并使用。 美国FORD林肯轿车最初使用法国制飞机用ABS。
现制动距离缩短效果。
1970年代
1978年代
林肯、凯迪拉克等高级轿车开始使用(后轮控制式)
BENZ 450SEL和BMW 7系列使用BOSCH社的4轮 控制式 ABS。
车辆ABS的控制策略
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
cqjtu 机电与汽车工程学院 伍岳
2018/10/19
ABS系统简介
ABS(Anti-braking system)是一种在汽车制动时能够自动 调节车轮制动力矩的车载电子控制系统。它能防止车轮抱 死,有效地缩短制动时间和制动距离,提高制动时的方向 稳定性。
2018/10/19
2018/10/19
高选择控制
控制方式:一个车桥上的两个车轮由一条通道控制,即两个 轮速传感器对应一个压力控制阀,制动压力取决于后抱死 车轮的状态,对于不对称路面,选择附着系数较高的一侧 车轮进行控制。 优点:附着系数得到充分利用。 制动距离短 缺点:对于附着系数不对称的路面,该控制方式会产生附加 的横摆力矩。 降低制动时的方向稳定性
2018/10/19
ABS的作用
1) 确保方向安全性(Stability) 2) 确保方向操纵性(Steerability) 3) 缩短制动距离(Stopping Distance) 4) 减少轮胎的局部过度磨损 ,提高轮胎的使用寿命 5) 减少刹车消耗,延长刹车轮鼓、碟片的使用寿命 ABS防抱死系统并非万能,在轮胎与路面附着力较差的情况下(如 冰面)或特殊路况下,ABS的作用并不明显。
总泵
前轮速传感 器
EMS
后轮速传感 器
发动 机
ABS 单元 (液压控制单元+控制模块)
前轮速传感 器
后轮速传感 器
2018/10/19
ABS系统的多轮控制策略
低选择控制
控制方式:一个车桥上的两个车轮由一条通道控制,即两个 轮速传感器对应一个压力控制阀,制动压力取决于预先抱死 车轮的状态,对于不对称路面,选择附着系数较低的一侧车 轮; 优点:左右车轮产生的制动力相同,减少或消除了横摆和转 向力矩; 操纵性和方向稳定性好 缺点:附着系数较高的一侧车轮的附着系数得不到充分利用。 制动距离加大
车辆以不稳定状态行驶。 △ 前轮抱死时CFf接近0行驶中制动
效果明显下降失去方向操纵性,后轮
抱死时CFr接近0制动时车辆稳定性下 降车辆左右振动或发生旋转现象。
2018/10/19
工作原理
ABS的基本工作原理是通过传感器监测制动过程中的 车辆状态,由电子控制单元对各车轮的轮速、参考车速、 加减速度以及滑移率等重要参数进行计算、分析、比较, 根据这些参数对制动压力发出增压、保压或减压的控制指 令,驱动调节制动压力来控制汽车制动过程中的车轮运动 状态,使车轮保持在最佳制动状态,获得最佳制动效果。
2018/10/19
四通道ABS: 指的是它有四个轮速传感器,在通往四个车轮制动分泵 的管路中,各设一个制动压力调节器装置,进行独立控制,构成四通 道控制形式。其性能特点是,可以最大程度地利用每个车轮的最大附 着力,特别适用于汽车左右两侧车轮附着系数接近的路面,不仅可以 获得良好的方向稳定性和方向控制能力,而且可以得到最短的制动距 离。
1984年代
1990年代
2018/10/19
日本车开始使用NIPPON社的ABS
德国开发与Master Cylinder 一体型的H .U。 韩国车辆开始使用ABS(选装)。
系统组成
(1)轮速传感器 常用的轮速传感器是电磁式的,即利用电磁感应原理检测车轮速 度,并把轮速转换成脉冲信号送至ECU。一般轮速传感器都安装在车 轮上,有些后轮驱动的车辆,检测后轮速度的传感器安装在差速器内。 (2)电子控制单元(ECU) ECU的作用是接收轮速传感器发出的信号,计算出车轮的运动状 态。据此对压力调节装置发出控制指令。当系统发生异常时,由警报 灯或蜂鸣器报警,使整个系统停止工作,恢复到常规制动方式。目前 ECU主要是由集成度、运算精度都很高的数字电路构成。 (3)压力调节装置 压力调节装置也就是ABS的执行机构,它根据ECU的指令来调节各 车轮制动器的制动压力。制动压力调节器可分为液压式、气压式和空 气液压加力式。目前应用最广泛的是液压制动系统。制动压力调节器 的主要元件是电动泵、液压控制阀和液压控制通道。
2018/10/19
ABS制动理论基础
△ 驾驶员踩制动踏板增加制动力矩(T)时滑移率(S)和制动力(Q)跟
T成正比上升。但侧向附着力随T的增加而减小。
△ T继续增加制动力(Q)在理想滑移率(Si)时最大,这时侧向附着力 的减量也较小,制动性能在最佳状态。
△ S>Si时制动力减小轮胎也会抱死(S=100%)这时侧向附着力急减,
2018/10/19
ABS综合控制分类
ABS按控制通道分类有四通道、三通道、二通道、一通道。
控制通道是指能够独立进行制动压力调节的制动管路。
一通道式ABS : 又常叫单通道ABS,它是在后轮制动器总管中设置一个制 动压力调节器,在后桥主减速器上安装一个轮速传感器,有的也在后轮上各 安装一个。其性能特点是,制动时两后轮不会抱死,能够显著提高制动时的 方向稳定性,同时结构简单、成本低。 所以,一通道式ABS在轻型载货车上的应用较为广泛。 二通道式ABS: 二通道式ABS难以在方向稳定性、转向控制性和制动效能各 方面得到兼顾,目前采用很少。
2018/10/19
三通道ABS:
指的是对两前轮进行独立控制,两后轮则按低选 原则进行一同控制,也称混合控制。其性能特点是,可以保证汽车在 各种条件下两后轮的制动力相等,使两个后轮的制动力始终保持平衡, 保证汽车在各种条件下制动时都具有良好的方向稳定性。而对两前轮 的独立控制,则适用于小轿车,因为它一方面使汽车获得尽可能大的 总制动力,利于缩短制动距离,另一方面可使制动中两前轮始终保持 较大的横向附着力,使汽车保持良好转向能力。