課題五 制動防抱死裝置課件

課題五制動防抱死裝置一、理論知識1.汽車的制動性

汽車在行駛過程中，強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主要有：（1）制動效能——汽車在行駛中，強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、側滑、以及失去轉(zhuǎn)向能力稱為制動時的方向穩(wěn)定性。2.汽車制動時車輪受力分析Ｖ——車速ω——車輪旋轉(zhuǎn)角速度Ｍｊ——慣性力矩Ｍμ——制動阻力矩Ｗ——車輪法向載荷Ｆｚ——地面法向反力Ｔ——車軸對車輪的推力Ｆｘ——地面制動力ｒ——車輪半徑ｒω——車輪切向速度，簡稱輪速

制動蹄與制動鼓（盤）壓緊時形成的摩擦力矩Mμ通過車輪作用于地面的切向力——Fμ（2）地面制動力

制動時地面對車輪的切向反作用力——FX（3）地面制動力Fμ、制動器制動力FX及附著力Fφ之間的關系（1）制動器制動力◆附著力——地面對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度。地面制動力、制動器制動力及附著力之間的關系3.硬路面上附著系數(shù)φ與滑移率s的關系

（1）制動過程中車輪的三種運動狀態(tài)

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Vω

第二階段：邊滾邊滑，路面印痕可以辨認出輪胎花紋，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的關系分析結論：

S＜20%為制動穩(wěn)定區(qū)域；

S＞20%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。

4.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。（2）制動過程中：

當S上升稍大于20%時，對制動輪迅速而適當降低制動壓力，使S迅速下降到20%；

當S下降稍小于20%時，對制動輪迅速而適當增大制動壓力，使S迅速上升到20%。結論：

車輪在制動過程中，以5～10次/秒的頻率進行增壓、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。二、概述1.定義：

制動防抱死系統(tǒng)（ABS，Anti-lockBrakingSystem），是防止制動過程中，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行緊急制動時，自動控制和調(diào)節(jié)車輪制動力，防止車輪完全抱死，從而得到最佳制動效果。三、ABS的基本組成與工作原理1.組成ABS是在傳統(tǒng)制動基礎上，又增設如下裝置：

☆車輪輪速傳感器

☆電子控制單元ECU

☆制動壓力調(diào)節(jié)器

☆ABS警告燈幾點說明：

1、ABS是在常規(guī)制動基礎上工作，制動中車輪未抱死時，與常規(guī)制動相同；車輪趨于抱死時，ABS才工作，ECU控制制動壓力調(diào)節(jié)器對分泵制動壓力進行調(diào)節(jié)。

2、ABS工作的汽車車速必須大于5Km/h，若低于該車速，制動時車輪仍可能抱死。

3、常規(guī)制動系統(tǒng)出故障，ABS隨之失去控制作用；ABS出故障，ECU自動關閉ABS，同時ABS警告燈點亮并存儲故障碼，但常規(guī)制動系統(tǒng)仍可正常工作。2.工作原理：

在汽車以大于或等于20公里/小時車速運行過程中，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工作過程可以分為常規(guī)制動、制動壓力保持、制動壓力減少和制動壓力增大。

圖10-4ABS液壓泵電動機1、建壓階段：制動時，通過助力器和總泵建立制動壓力。此時常開閥打開，常閉閥關閉，制動壓力進入車輪制動器，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。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)出控制信號關閉常開閥，此時常閉閥仍然關閉，使制動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4、增壓狀態(tài)為了取得最佳的制動效果，當車輪達到一定轉(zhuǎn)速后，ABS電子控制單元再次命令常開閥打開，常閉閥關閉。隨著制動壓力增加，車輪再次被制動和減速。圖10-8增壓階段狀態(tài)示意圖flash小結本節(jié)