汽车防抱死制动系统(ABS)培训ppt课件.ppt

第1章 防抱死制动系统（ABS） 1.1 概述 汽车防抱死制动系统（Anti-Lock Brake System）简称ABS 1.1.1 ABS的基础理论 1.汽车制动时的附着条件 地面制动力只能小于或等于附着力 3.附着系数与滑移率的关系 1）路面性质不同，附着系数不同。干燥路面附着系数大，潮湿路面附着系数小，冰雪路面附着系数更小。 从图中可以看出，开始时随着滑移率的增大，纵向附着系数迅速增大，当滑移率达到约20%时，纵向附着系数达到最大值，被称为峰值附着系数，用表示。与峰值附着系数对应的车轮滑移率称为峰值附着系数滑移率，用sp表示。此后随着滑移率的继续增大，纵向附着系数逐渐减小，进入到制动非稳定区。当滑移率达到100%，即车轮完全被抱死滑移时，其附着系数称为滑动附着系数，用表示。通常情况下滑动附着系数总是小于峰值附着系数，在干燥硬实路面上一般比小10%～20%；在潮湿硬实路面上一般比小20%～30%。 从图中还可以看出，当滑移率为0时，横向附着系数最大，随着滑移率的增大，横向附着系数逐渐减小，当滑移率达到100%时，横向附着系数接近于零。 4.汽车采用ABS的必要性 汽车制动时车轮抱死会使制动距离变长，方向稳定性变差，失去转向控制能力，因此制动时应避免车轮抱死。汽车上采用ABS的目的就是避免制动时车轮抱死，将滑移率控制在10%～30%，在此范围内既有最大的纵向附着系数，使制动距离最短，又有较大的横向附着系数，以获得较好的横向稳定性和转向控制能力。 1.1.2 ABS的组成和工作过程 具有ABS的汽车并非只要制动ABS就起作用，当制动强度比较低时，ABS不起作用，只有当制动强度达到一定程度ABS才起作用。汽车行驶时，轮速传感器会将每一个车轮的转速信号送至ECU，汽车制动时，ECU通过监测每一个车轮的轮速信号判断车轮的运动状态，如果制动强度比较低，ECU监测到的车轮滑移率较小，ABS不起作用，此时的制动就是常规制动。随着制动踏板的继续踏下，制动强度增大，如果ECU监测到某一车轮滑移率增大到一定程度，ECU将发出指令，控制制动压力调节器，使该车轮的制动压力降低或保持不变，防止该车轮滑移率的进一步增大，防止车轮抱死，将车轮滑移率控制在10～30%的理想范围。 1.1.3 ABS的分类 1.按总体结构布置分类 ABS按总体结构布置分类可以分为整体式和分开式两类。 2.按控制通道和传感器数目分类 （1）四通道式 四通道式ABS又可分为以下两种形式： ① 四传感器、四通道、前后管路布置 ② 四传感器、四通道、X管路布置 （2）三通道式 三通道式ABS又可分为以下3种形式： ① 四传感器、三通道、前后管路布置、前轮独立控制、后轮低选控制 ② 三传感器、三通道、前后管路布置、前轮独立控制、后轮低选控制（图1-5b）。这种形式与前一种的区别仅在于省去了一个轮速传感器，两个后轮共用一个安装在后桥主减速器上的轮速传感器。 ③ 四传感器、三通道、X管路布置、前轮独立控制、后轮低选控制 （3）二通道式 二通道式ABS又可分为三传感器二通道式、四传感器二通道式和二传感器二通道式3种形式 （4）一通道式 一通道ABS（图1-7）在后轮制动管路中设置一个制动压力调节器调节两后轮的制动压力，在后桥主减速器上安装一个轮速传感器，或者在两个后轮上各安装一个轮速传感器。 1.1.4 ABS的控制技术 1.ABS的控制方式 目前ABS的控制方式有车轮滑移率控制方式、逻辑门限值控制方式、最优化控制方式、滑模动态变结构控制方式和模糊控制方式等。 1.2 ABS主要部件的结构和工作原理1.2.1 传感器1.轮速传感器 轮速传感器的作用是检测车轮转速，并将车轮转速信号送入ABS ECU。轮速传感器一般都安装在车轮处，但有些驱动车轮的轮速传感器安装在主减速器或变速器等传动系统部件 中。目前ABS轮速传感器主要有电磁式和霍尔式两种。 （1）电磁式轮速传感器 传感器主要由永久磁铁、铁心和线圈组成，齿圈则是由磁阻较小的铁磁性材料制成，传感器和齿圈的结构如图1-11所示。 电磁式轮速传感器的优点是结构简单，成本低，但存在以下缺点： 1）电磁式轮速传感器的信号电压随车速的变化而变化，信号电压的幅值一般在1V～15V。当车速很低时，传感器产生的信号电压很低，ABS无法正常工作。 2）电磁式轮速传感器频率响应较低，当车轮转速过高时，传感器的高频频率响应差，在高速时容易产生错误信号。 3）电磁式轮速传感器的抗电磁波干扰能力较差，尤其在输出信号幅值较小时。 （2）霍尔式轮速传感器 霍尔式轮速传