20.5 电控防抱死制动系统(ABS).ppt

§20.5 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应用实例 第一节 概述 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，强制减速以至停车的能力称为制动效能。 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 （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 2.汽车制动时车轮受力分析 （1）制动器制动力 制动蹄与制动鼓（盘）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 （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。 地面制动力、制动器制动力及附着力之间的关系 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 （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 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 第三阶段：抱死拖滑，路面印痕粗黑。 轮速Vω = 0 　　 观察车轮的三种运动状态 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 定义：s=[(V－Vω)/V]×100% =[(V－r.ω)/V]×100% （3）附着系数φ与滑移率 s 的关系 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。 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%； 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。 二、ABS的基本组成与工作原理 传统制动系统工作原理 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 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。 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。 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。 　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。 　　　　 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 第二节 ABS结构与工作原理一、ABS控制方式及特点 （二）四传感器、三控制通道