ABS的理論基礎(chǔ)PPT課件

.,1,一、ABS的理論基礎(chǔ)1.汽車的制動性汽車在行駛過程中，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性。評價制動性能的指標(biāo)主要有：（1）制動效能汽車在行駛中，強(qiáng)制減速以至停車的能力稱為制動效能。即汽車以一定的初速度制動到停車所產(chǎn)生的：制動距離制動時間制動減速度（2）制動時的方向穩(wěn)定性汽車在制動時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)向能力稱為制動時的方向穩(wěn)定性。,.,2,2.汽車制動時車輪受力分析,車速,車輪旋轉(zhuǎn)角速度,慣性力矩,制動阻力矩,車輪法向載荷,地面法向反力,車軸對車輪的推力,地面制動力,車輪半徑,車輪切向速度，簡稱輪速,FX=FZX,Fy=FZy,FZ不變，地面制動力F決定于附著系數(shù),附著系數(shù)布局決定于路面狀況、輪胎，還與制動輪的運(yùn)動狀況有關(guān),.,3,第一階段：純滾動，路面印痕與胎面花紋基本一致車速V=輪速V,（1）制動過程中車輪的三種運(yùn)動狀態(tài),.,4,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V,.,5,第三階段：抱死拖滑，路面印痕粗黑。輪速V=0,.,6,若需增大Fx，F(xiàn)取決于附著系數(shù)，又受滑移率s的影響?；坡蔛定義：s=(VV)/V100%=(Vr.)/V100%,.,7,（3）附著系數(shù)與滑移率s的關(guān)系,.,8,分析結(jié)論：s20%為制動穩(wěn)定區(qū)域；s20%為制動非穩(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。,.,9,3.理想的制動控制過程,（1）制動開始時，讓制動壓力迅速增大，使S上升至20%所需時間最短，以便獲取最短的制動距離和方向穩(wěn)定性。（）制動過程中：當(dāng)S上升稍大于20%時，對制動輪迅速而適當(dāng)降低制動壓力，使S迅速下降到20%；當(dāng)S下降稍小于20%時，對制動輪迅速而適當(dāng)增大制動壓力，使S迅速上升到20%；,.,10,結(jié)論：車輪在制動過程中，以510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%是最理想的制動控制過程。5.ABS的功用ABS的功用是控制實(shí)際制動過程接近于理想制動過程。制動時保持方向穩(wěn)定性；制動時保持轉(zhuǎn)向控制能力；縮短制動距離；減少輪胎磨損；減少駕駛員緊張情緒,.,11,二、ABS的基本組成與工作原理,傳統(tǒng)制動系統(tǒng)工作原理,.,12,二、ABS的基本組成與工作原理,.,13,三、ABS控制參數(shù),1.以車輪滑移率為控制參數(shù)根據(jù)車速和車速傳感器的信號計算車輪的滑移率作為控制制動力的依據(jù)。S高于設(shè)定值，ECU就會輸出減小制動力信號，并通過制動壓力調(diào)節(jié)器減小制動壓力；S低于設(shè)定值時，ECU就會輸出增大制動力信號，并通過制動壓力調(diào)節(jié)器增大制動壓力，控制滑移率在設(shè)定的范圍內(nèi)。已有用多普勒雷達(dá)測量車速的ABS。,.,14,2.以車輪角加速度為控制參數(shù)ECU根據(jù)車輪的車速傳感器信號計算車輪的角加速度作為控制制動力的依據(jù)。ECU中設(shè)置合理的角加速度、角減速度門限值。制動時，當(dāng)車輪角減速度達(dá)到門限值時，ECU輸出減小制動力信號；當(dāng)車輪轉(zhuǎn)速升高至角加速度門限值，ECU輸出增加制動力信號。,.,15,.,16,三通道結(jié)構(gòu)：在三通道ABS系統(tǒng)中，兩個前輪單獨(dú)控制，兩個后輪選擇哪個輪先抱死作為參考同時控制。其典型結(jié)構(gòu)示意圖如圖（a）所示。,圖（a）三通道ABS系統(tǒng),.,17,四通道結(jié)構(gòu)：在四通道ABS系統(tǒng)中，前后四個車輪分別由液壓單元單獨(dú)控制。典型結(jié)構(gòu)示意圖如圖（b）所示。,圖（b）四通道ABS系統(tǒng),.,18,液壓泵電動機(jī)：液壓泵電動機(jī)位于液壓控制單元上方，其結(jié)構(gòu)如圖所示。注意：不允許將液壓泵電動機(jī)從液壓控制單元上拆卸下來。若出現(xiàn)故障，ABS功能中斷，電子制動力分配功能仍能保持工作，ABS警告燈亮。,ABS液壓泵電動機(jī),.,19,四、ABS系統(tǒng)工作過程,ABS系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)：如圖所示。,圖ABS系統(tǒng)組成與結(jié)構(gòu)圖,.,20,ABS系統(tǒng)控制原理在汽車以大于或等于20公里/小時車速運(yùn)行過程中，駕駛員踩下制動踏板緊急制動時，ABS系統(tǒng)的控制單元（ABSECU）接收到制動燈開關(guān)接通信號，由裝在車輪上的轉(zhuǎn)速傳感器采集4個車輪的轉(zhuǎn)速信號，送到ABS控制單元計算出每個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。ABS工作過程可以分為建壓階段、保壓階段、降壓階段和升壓階段。,ABS液壓泵電動機(jī),.,21,1、建壓階段：（如圖所示）制動時，通過助力器和總泵建立制動壓力。此時常開閥打開，常閉閥關(guān)閉，制動壓力進(jìn)入車輪制動器，車輪轉(zhuǎn)速迅速降低，直到ABS電子控制單元通過轉(zhuǎn)速傳感器識別出車輪有抱死的傾向為止。,建壓階段狀態(tài)示意圖,.,22,2、保壓階段：（如圖所示）ABS電子控制單元通過轉(zhuǎn)速傳感器得到的信號識別出車輪有抱死的傾向時，即向液壓控制單元發(fā)出控制信號關(guān)閉常開閥，此時常閉閥仍然關(guān)閉，使制動器中的壓力保持不變。,保壓階段狀態(tài)示意圖,.,23,3、降壓階段：（如圖所示）在制動壓力保持不變后，控制單元還不斷檢測車輪轉(zhuǎn)速信號，若判斷出車輪仍有抱死傾向時，ABS電子控制單元立即向液壓控制單元發(fā)出控制信號打開常閉閥，起動液壓泵工作，制動液從制動器經(jīng)低壓蓄能器被送回到制動總泵，制動壓力降低，制動踏板微量頂起，車輪抱死程度降低，車輪轉(zhuǎn)速開始上升。,圖10-7降壓階段狀態(tài)示意圖,.,24,4、增壓狀態(tài)（如圖所示）為了取得最佳的制動效果，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閥打開，常閉閥關(guān)閉。隨著制動壓力增加，車輪再次被制動和減速。,增壓階段狀態(tài)示意圖,.,25,電子制動力分配（EBD）使用電子制動力分配功能可免裝比例閥及減載閥。在車輪部分制動時，電子制動力分配（EBD）功能就起作用，轉(zhuǎn)彎時尤其如此，轉(zhuǎn)速傳感器將按時發(fā)出4個車輪的轉(zhuǎn)速信號，電子控制單元根據(jù)這些信號計算車輪的轉(zhuǎn)速。如果后輪滑移率大于某個設(shè)定值，則由液壓控制單元調(diào)節(jié)后輪制動壓力，使后輪制動力降低，以保證后輪不會先于前輪抱死。同傳統(tǒng)的制動力分配方式（用比例閥）相比，電子制動力分配（EBD）功能保證了較高的車輪附著力以及合理的制動力分配。同時，電子制動力分配（EBD）并沒有增加新的硬件，而是通過軟件來實(shí)現(xiàn)了制動力的合理分配，降低了成本。當(dāng)ABS起作用時，電子制動力分配系統(tǒng)（EBD）即停止工作。EBD的升壓及保壓與ABS工作過程完全一樣，但降壓控制則不同。當(dāng)后輪有抱死傾向時，后輪的常開閥關(guān)閉，常閉閥打開，車輪壓力降低，與ABS不同的是：此時液壓泵不工作，降壓所排放出的制動液暫時存放在低壓蓄能器中。,.,26,ABS系統(tǒng)性能檢測,一、ABS正常工作典型特征ABS系統(tǒng)工作受制動踏板的控制，并且ABS系統(tǒng)投入工作時，在制動踏板上會產(chǎn)生一種液壓脈動效應(yīng)，使踏板連續(xù)跳動，同時還能聽到ABS執(zhí)行器電機(jī)動作時產(chǎn)生的“喔喔喔喔”聲。當(dāng)汽車車速達(dá)到25km/h左右時，ABS系統(tǒng)投入工作；當(dāng)汽車減速且車速降到20km/h以下時，ABS系統(tǒng)停止工作。二、ABS有故障時的典型特征ABS系統(tǒng)工作狀態(tài)是否正常，可進(jìn)行如下判斷：1、在汽車以40km/h左右的速度行駛時實(shí)施緊急制動，如果車輪不滑移，并感到制動踏板在連續(xù)跳動，說明ABS系統(tǒng)工作正常；2、如果汽車正常行駛時ABS警告燈點(diǎn)亮，或緊急制動時ABS系統(tǒng)不起作用，則說明ABS系統(tǒng)有故障；3、如果在啟動發(fā)動機(jī)之前，將點(diǎn)火開關(guān)旋至ON位置，ABS警告燈不亮，或者將點(diǎn)火開關(guān)旋至ON位置，ABS警告燈點(diǎn)亮3s后不熄滅，也表示ABS系統(tǒng)有故障。,.,27,三、根據(jù)ABS警告燈狀態(tài)判斷故障原因ABS警告燈安裝在儀表板上，當(dāng)ABS系統(tǒng)出現(xiàn)故障時此燈點(diǎn)亮，提醒駕駛員ABS系統(tǒng)有故障，應(yīng)及時檢修。維修人員根據(jù)ABS警告燈的狀況，也可以初步判斷ABS系統(tǒng)故障原因。四、ABS系統(tǒng)故障的初步檢查使用中，如果ABS系統(tǒng)出現(xiàn)故障，用戶或維修人員可首先進(jìn)行下述檢查，以便迅速查明故障原因，為進(jìn)行故障自診斷或下一步的檢修做好準(zhǔn)備。1、檢查蓄電池以及各保險絲、繼電器是否正常，安裝是否可靠，接觸是否良好。2、檢查ABSECU、ABS執(zhí)行器以及各傳感器、電磁閥線束連接器是否連接可靠，接觸是否良好。3、檢查液壓系統(tǒng)工作是否正常。如果有故障，應(yīng)先對其進(jìn)行檢修。,.,28,五、車輪轉(zhuǎn)速傳感器檢測方法1、傳感線圈電阻的檢測：（1）拆下車輪轉(zhuǎn)速傳感器的連接插頭，用萬用表的R100擋，檢查每個引腳與車身搭鐵間的導(dǎo)通情況，如圖所示。（2）當(dāng)上述檢查正常時，應(yīng)進(jìn)一步測量傳感線圈的電阻值，阻值不符合汽車廠家提供的標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)更換傳感器。,圖車輪轉(zhuǎn)速傳感器電阻的檢測（捷達(dá)CiF轎車）,.,29,2、轉(zhuǎn)子齒圈的檢測：主要檢查轉(zhuǎn)子齒圈的齒數(shù)，轉(zhuǎn)子齒圈有無裂紋，轉(zhuǎn)子齒圈有無缺齒和