防抱死系统ABS.ppt

第6章 ABS与ASR 汽车防滑控制系统： 防抱死制动系统ABS——Antilock Braking System 驱动防滑系统ASR——Acceleration Slip Regulation（又称为牵引力控制系统TCS） 行车过程中常遇到下列情况： 当行车在湿滑路面上突遇紧急情况而实施紧急制动时，汽车会发生侧滑，严重时甚至会出现旋转调头，相当多的交通事故便由此而产生。 当左右侧车轮分别行驶于不同摩擦系数的路面上时，汽车的制动也可能产生意想不到的危险。弯道上制动遇到上述情况则险情会更加严重。 上述现象的产生，均源自于制动过程中的车轮抱死。 制动防抱死系统就是在制动过程中防止车轮被制动抱死，提高制动减速度、缩短制动距离，能有效地提高汽车的方向稳定性和转向操纵能力，保证汽车的行驶安全。 一、ABS发展历史 二、ABS的基本原理 汽车在水平路面上制动时汽车的受力分析 制动过程分析 汽车在制动时，车速与轮速之间产生速度差，车轮发生滑动现象。 定义滑动率λ 汽车制动过程综述 在制动时，车轮由于制动力矩的作用，地面给车轮一个制动力。随着制动力矩的增大，制动压力增大，车轮速度开始降低，滑动率和车轮转矩增大。可认为在最优滑动率之前，车轮转矩和制动力矩同步增长，这就是说，在该阶段车轮减速度和制动力矩增大速度成正比且在该区域制动主要是滑转。 但是，继续增大制动力矩，滑动率超过最优滑动率后进入不稳定区域，车轮的滑转程度不断增加，制动附着系数将减少，侧向附着系数将迅速降低。最终使车轮速度大幅度减少直至车轮抱死，此时车轮减速度非常大。轮胎印迹的变化经历了车轮自由滚动、制动和抱死三个过程。 三、ABS的基本组成 四、ABS的控制 2、制动压力的调节控制 逻辑门限控制方法 4、ABS布置方式 按照控制通道数目的不同，ABS系统分为 四通道 三通道 双通道 单通道 四通道ABS 三通道ABS 四轮ABS大多为三通道系统，而三通道系统都是对两前轮的制动压力进行单独控制，对两后轮的制动压力按低选原则一同控制。 双通道ABS 双通道ABS在按前后布置的双管路制动系统的前后制动管路中各设置一个制动压力调节分装置，分别对两前轮和两后轮进行一同控制。两前轮可以根据附着条件进行高选和低选转换，两后轮则按低选原则一同控制。 单通道ABS 所有单通道ABS都是在前后布置的双管路制动系统的后制动管路中设置一个制动压力调节装置，对于后轮驱动的汽车只需在传动系中安装一个转速传感器。 * * 20世纪初，原始的防抱死制动系统（ABS）用在铁路机车 40年代ABS系统被应用于飞机上，以防止飞机着陆时偏离航道及轮胎的爆破 1954年美国Ford汽车公司首次将法国生产的民航机用ABS系统应用 在Lincoln牌高级轿车上 1969年Ford汽车公司推出了后二轮控制方式的防抱死制动系统 自80年代后期起ABS在汽车上应用得到普及 G：汽车的重力 FZ1和FZ2：前后轮上作用的地面支承力 FJ：汽车制动时作用在质心上的减速惯性力 Fxb1和Fxb2：地面作用在车轮边缘上的摩擦力 汽车制动减速的过程实际上就是汽车在行驶方向上受到地面制动力Fxb而改变运动状态的过程。 制动效果的好坏完全 取决于这种外界制动 力的大小及其所具有 的特性 汽车制动时的受力分析 按照摩擦的物理特性可知 Fxbmax＝Fz·μ Fxbmax——地面制动力（摩擦力）的最大值； Fz——作用在车轮上的法向载荷； μ——摩擦系数（通常称为附着系数）； 提高制动效能 设法增大Fxbmax 提高正压力Fz 提高附着系数φ 更具有实际意义 影响附着系数μ的三要素 ① 路面的类型、状况 ② 轮胎结构类型、花纹、气压和材料 ③ 车轮的运动方式和车速 汽车制动过程中车轮与地面接触痕迹的变化 制动车轮的运动方式一般均经历三个变化阶段： 开始的纯滚动 随后的边滚边滑 后期的纯滑动 制动时车轮运动状态变化 车轮运动特征可由滑移率大小来描述 车轮纯滑动时 车轮纯滚动时 车轮处于边滚边滑状态时 0＜S＜100％ S＝0％ S＝100％ 车轮与地面摩擦系数随车轮运动状态不同而变化的规律 从图中可看出 1.车轮纵向附着系数（又称制动力系数） 随车轮滑动成分的增加呈先上升后下降的趋势 2.附着系数最大值 一般出现在滑移率S＝15％－25％之间 3.当s=100％时，车轮的横向附着系数（又称横向力系数）趋近于0，这时，车