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绪论
ABS四大大优点
1、加加强对车辆辆的控制。装装备有ABBS的汽车车,驾驶员员在紧急制制动过程中中仍能保持持着很大程程度的操控控性,可以以及时调整整方向,对对前面的障障碍或险情情做出及时时、必要的的躲避。而而未配备AABS的车车辆紧急制制动时容易易产生侧滑滑、甩尾等等意外情况况,使驾驶驶员失去对对车辆的控控制,增加加危险性。
2、减减少浮滑现现象。没有有配备ABBS的车辆辆在潮湿、光光滑的道路路上紧急制制动,车轮轮抱死后会会出现车辆辆在路面上上保持惯性性继续向前前滑动的情情况。而AABS由于于减少了车车轮抱死的的机会,因因此也减少少了制动过过程中出现现浮滑的机机会。
3、有有效缩短制制动距离。在在紧急制动动状态下,AABS能使使车轮处于于既滚动又又拖动的状状况,拖动动的比例占占20%左左右,这时时轮胎与地地面的摩擦擦力最大,即即所谓的最最佳制动点点或区域。普普通的制动动系统无法法做到这一一点。
4、减减轻了轮胎胎的磨损。使使用ABSS消除了在在紧急制动动过程中抱抱死的车轮轮使轮胎遭遭受不能修修复的损伤伤,即在轮轮胎表面形形成平斑的的可能性。大大家留心就就会发现,在在道路上留留下长长刹刹车痕迹的的是未装备备ABS的的车辆,而而装备了AABS的车车辆,只会会留下轻微微的刹车痕痕迹,并且且是一小段段一小段的的,明显减减少了轮胎胎和地面的的磨损程度度。
第一章:汽汽车制动与与转向特性性简介
第二章:防防抱死制动动系统概述述
第三章:三三通道制动动防抱死系系统的结构构与工作原原理
一、制动压压力调节器器
常规制动阶阶段
制动压力降降低阶段
制动压力保保持阶段
制动压力升升高阶段
第四章:
“防抱死死刹车系统统”英文译为“ABS”(Antti-loockeddBraakinggSysstem),它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统。ABS是常规刹车装置基础上的改进型技术,可分机械式和电子式两种。
现代汽汽车上大量量安装防抱抱死制动系系统,ABBS既有普普通制动系系统的制动动功能,又又能防止车车轮锁死,使使汽车在制制动状态下下仍能转向向,保证汽汽车的制动动方向稳定定性,防止止产生侧滑滑和跑偏,是是目前汽车车上最先进进、制动效效果最佳的的制动装置置。
普通制动系系统在湿滑滑路面上制制动,或在在紧急制动动的时候,车车轮容易因因制动力超超过轮胎与与地面的摩摩擦力而完完全抱死。
近年来由于于汽车消费费者对安全全的日益重重视,大部部分的车都都已将ABBS列为标标准配备。如如果没有AABS,紧紧急制动通通常会造成成轮胎抱死死,这时,滚滚动摩擦变变成滑动摩摩擦,制动动力大大下下降。而且且如果前轮轮抱死,车车辆就失去去了转向能能力;如果果后轮先抱抱死,车辆辆容易产生生侧滑,使使行车方向向变得无法法控制。所所以,ABBS系统通通过电子或或机械的控控制,以非非常快的速速度精密的的控制制动动液压力的的收放,来来达到防止止车轮抱死死,确保轮轮胎的最大大制动力以以及制动过过程中的转转向能力,使使车辆在紧紧急制动时时也具有躲躲避障碍的的能力。
当汽车制动动前轮抱死死时,汽车车会失去转转向能力,后后轮抱死时时会造成汽汽车急转甩甩尾。ABBS
制动防抱死死系统就是是在制动过过程中防止止车轮被制制动抱死,提提高制动减减速度、缩缩短制动距距离,能有有效地提高高汽车的方方向稳定性性和转向操操纵能力,保保证汽车的的行驶安全全。
制动防抱死死系统对汽汽车性能的的影响主要要表现在减减少制动距距离、保持持转向操纵纵能力、提提高行驶方方向稳定性性以及减少少轮胎的磨磨损方面。
V——车速
ω——车轮旋转角速度
Mj——惯性力矩
Mμ——制动阻力矩
W——车轮法向载荷
Fz——地面法向反力
T——车轴对车轮的推力
Fx——地面制动力
r——车轮半径
rω——车轮切向速度,简称轮速
(1)制动动器制动力力
制动蹄与制制动鼓(盘盘)压紧时时形成的摩摩擦力矩MMμ通过车轮轮作用于地地面的切向向力——Fμ
(2)地面面制动力
制动时地面面对车轮的的切向反作作用力———FX
(3)附着着力
地面对轮胎胎切向反作作用力的极极限值Fφφ。•
地面制动力力Fμ、制动动器制动力力FX及附着力力Fφ之间的关关系
附着力取决决于轮胎与与路面之间间的摩擦作作用及路面面的抗剪强强度。
地面制动力力、制动器器制动力及及附着力之之间的关系系
汽车的制动动性
汽汽车在行驶驶过程中,强强制地减速速以至停车车且维持行行驶方向稳稳定性的能能力称为汽汽车的制动动性。
评价制动性性能的指标标主要有::
(1)制动动效能———汽车在行行驶中,强强制减速以以至停车的的能力称为为制动效能能。即汽车车以一定的的初速度制制动到停车车所产生的的:
★制动距离离
★制动时间间
★制动减速速度
(2)制动动时的方向向稳定性———汽车在在制动时仍仍能按指定定方向的轨轨迹行驶,即即不发生跑跑偏、侧滑滑、以及失失去转向能能力称为制制动时的方方向稳定性性
(1)制动动过程中车车轮的三种种运动状态态
第一阶段段:纯滚动动,路面印印痕与胎面面花纹基本本一致车车速V=轮速速Vω
第二阶段段:边滚边边滑,路面面印痕可以以辨认出轮轮胎花纹,但但花纹逐渐渐模糊。车车速V>轮速速Vω
第三阶段::抱死拖滑滑,路面印印痕粗黑。
轮速VVω=00
若需增增大Fx,必须增增大FF。FF取决于附附着系数φφ,φ又受滑移移率S的影影响。
(2)滑移移率S
定义::S==[(V--Vω)/V]]×100%%
=[((V-rωω)/V]]×100%%
(3)附着着系数φ与滑移率率s的的关系
分析结论::
S<<20%%为制动稳稳定区域;;
S>>20%%为制动非非稳定区域域;
将车轮轮滑移率SS控制在220%左右右,便可获获取最大的的纵向附着着系数和较较大的横向向附着系数数,是最理理想的控制制效果。
(1)制动动开始时,让让制动压力力迅速增大大,使S上上升至200%所需时时间最短,以以便获取最最短的制动动距离和方方向稳定性性。
(2)制制动过程中中:
当S上上升稍大于于20%时时,对制动动轮迅速而而适当降低低制动压力力,使S迅迅速下降到到20%;;
当S下降降稍小于220%时,对对制动轮迅迅速而适当当增大制动动压力,使使S迅速上上升到200%。
三、ABSS控制参数数
根据车速和和车速传感感器的信号号计算车轮轮的滑移率率作为控制制制动力的的依据。
S高于设定定值,ECCU就会输输出减小制制动力信号号,并通过过制动压力力调节器减减小制动压压力;S低低于设定值值时,ECCU就会输输出增大制制动力信号号,并通过过制动压力力调节器增增大制动压压力,控制制滑移率在在设定的范范围内。
已有用多普普勒雷达测测量车速的的ABS。
ECCU根据车车轮的车速速传感器信信号计算车车轮的角加加速度作为为控制制动动力的依据据。
ECU中中设置合理理的角加速速度、角减减速度门限限值。
制动动时,当车车轮角减速速度达到门门限值时,ECU输输出减小制制动力信号号;当车轮轮转速升高高至角加速速度门限值值,ECUU输出增加加制动力信信号。
ABS的工工作原理
汽车制动时时由于车轮轮速度与汽汽车速度之之间存在着着差异,因因而会导致致车轮与路路面之间产产生滑移,当当车轮以纯纯滚动方式式与路面接接触时,其其滑移率为为零;当车车轮抱死时时其滑移率率为1000%。当滑滑移率在88%~355%之间时时,能传递递最大的制制动力。制制动防抱死死的基本原原理就是依依据上述的的研究成果果,通过控控制调节制制动力,使使制动过程程中车轮滑滑移率控制制在合适的的范围内,以以取得最佳佳的制动效效果。
ABS系统统硬件构成成主要由传传感器(包包括轮速传传感器、减减速度传感感器和车速速传感器)、电电子控制装装置、制动动压力调节节器三大部部分组成,形形成一个以以滑移率为为目标的自自动控制系系统。传感感器测量车车轮转速并并将这一数数据传送至至电子控制制装置上,控控制装置是是一个微处处理器,它它根据车轮轮转速传感感器信号来来计算车速速。在制动动过程中,车车轮转速可可与控制装装置中预先先编制的理理想减速度度的特性曲曲线相比较较。如果控控制装置判判断出车轮轮减速度太太快和车轮轮即将抱死死时,它就就发出信号号给液压调调节器,液液压调节器器可根据来来自控制装装置的信号号对制动器器的卡钳或或轮泵的油油压进行控控制(作用用、保持、释释放、重新新作用)。这这一动作,每每秒钟能出出现10次次以上。
遇到紧急状状况,驾驶驶员只要尽尽可能地用用力踩下刹刹车踏板即即可,其他他的事情交交给ABSS来处理,因因此驾驶者者可此专心心地处理紧紧急状况
汽车在制动动时,车速速与轮速之之间产生速速度差,车车轮发生滑滑动现象。在在非制动状状态(滑动动率为0)下下,制动附附着系数等等于0;在在制动状态态下,滑动动率达到最最优滑动率率时,制动动附着系数数最大,在在此之前的的区域为稳稳定区域;;之后,随随着滑动率率的增大制制动附着系系数反而减减少,侧向向附着系数数也下降很很快,汽车车进入不稳稳定区域,特特别是当滑滑动率为1100%时时,侧向附附着系数接接近于0,也也就是汽车车不能承受受侧向力,这这是很危险险的。所以以应将制动动滑动率控控制在稳定定区域内。附附着系数的的大小取决决于道路的的材料、状状况以及轮轮胎的结构构、胎面花花纹和车速速等因素。
汽车的制制动过程
     在制动动时车轮由由于制动力力矩的作用用,地面给给车轮一个个制动力。随随着制动力力矩的增大大,制动压压力增大,车车轮速度开开始降低,滑滑动率和车车轮转矩增增大。可以以认为在最最优滑动率率之前,车车轮转矩和和制动力矩矩同步增长长,这就是是说,在该该阶段车轮轮减速度和和制动力矩矩增大速度度成正比且且在该区域域制动主要要是滑转。但但是,继续续增大制动动力矩,滑滑动率超过过最优滑动动率后进入入不稳定区区域,车轮轮的滑转程程度不断增增加,制动动附着系数数将减少,侧侧向附着系系数将迅速速降低。最最终使车轮轮速度大幅幅度减少直直至车轮抱抱死,这期期间的车轮轮减速度非非常大。轮轮胎印迹的的变化经历历了车轮
自自由滚动、制制动和抱死死三个过程程。
制动防抱死死系统(AABS)的的类型及布布置形式
1按生产厂厂家分类::
德国的波许许(Bossch)AABS系统统和坦孚(TTevess)ABSS系统。目目前欧、美美、日、韩韩等国汽车车采用最多多;
美国的达科科(Dellco)AABS系统统;
美国的本迪迪克斯(BBendiix)ABBS系统
2按汽车制制动系统分分类
(1)液液压制动系系统ABSS;
(2)气气压制动系系统ABSS;
(3)气气顶液制动动系统ABBS。
3按ABSS中控制管管路(通道道)数和传传感器数量量,又可分分为以下66种布置形形式
   ABS系系统中,能能够独立进进行制动压压力调节的的制动管路路称为控制制通道。
如果果对某车轮轮的制动压压力可以进进行单独调调节,这种种控制方式式称为独立立控制;如如果对两个个(或两个个以上)车车轮的制动动压力一同同进行调节节,则称这这种控制方方式为一同同控制。在在两个车轮轮的制动压压力进行一一同控制时时,如果以以保证附着着力较大的的车轮不发发生制动抱抱死为原则则进行制动动压力调节节,称这种种控制方式式为按高选选原则一同同控制;如如果以保证证附着力较较小的车轮轮不发生制制动抱死为为原则进行行制动压力力调节,则则称这种控控制方式为为按低选原原则一同控控制。
按照控控制通道数数目的不同同,ABSS系统分为为四通道、三三通道、双双通道和单单通道四种种形式,而而其布置形形式却多种种多样。
四通道ABBS
对对应于双制制动管路的的H型(前前后)或XX型(对角角)两种布布置形式,四四通道ABBS也有两两种布置形形式。
   为了了对四个车车轮的制动动压力进行行独立控制制,在每个个车轮上各各安装一个个转速传感感器,并在在通往各制制动轮缸的的制动管路路中各设置置一个制动动压力调节节分装置((通道)。
由于四四通道ABBS可以最最大程度地地利用每个个车轮的附附着力进行行制动,因因此汽车的的制动效能能最好。但但在附着系系数分离((两侧车轮轮的附着系系数不相等等)的路面面上制动时时,由于同同一轴上的的制动力不不相等,使使得汽车产产生较大的的偏转力矩矩而产生制制动跑偏。因因此,ABBS通常不不对四个车车轮进行独独立的制动动压力调节节。
三通道AABS
四轮AABS大多多为三通道道系统,而而三通道系系统都是对对两前轮的的制动压力力进行单独独控制,对对两后轮的的制动压力力按低选原原则一同控控制。
   按按对角布置置的双管路路制动系统统中,虽然然在通往四四个制动轮轮缸的制动动管路中各各设置一个个制动压力力调节分装装置,但两两个后制动动压力调节节分装置却却是由电子子控制装置置一同控制制的,实际际上仍是三三通道ABBS。由于于三通道AABS对两两后轮进行行一同控制制,对于后后轮驱动的的汽车可以以在变速器器或主减速速器中只设设置一个转转速传感器器来检测两两后轮的平平均转速。
汽车紧急制动时,会发生很大的轴荷转移(前轴荷增加,后轴荷减小),使得前轮的附着力比后轮的附着力大很多(前置前驱动汽车的前轮附着力约占汽车总附着力的70%-80%)。对前轮制动压力进行独立控制,可充分利用两前轮的附着力对汽车进行制动,有利于缩短制动距离,并且汽车的方向稳定性却得到很大改善
双通道ABBS
双通道AABS在按按前后布置置的双管路路制动系统统的前后制制动管路中中各设置一一个制动压压力调节分分装置,分分别对两前前轮和两后后轮进行一一同控制。两两前轮可以以根据附着着条件
进行高选和和低选转换换,两后轮轮则按低选选原则一同同控制。
     对于后后轮驱动的的汽车,可可以在两前前轮和传动动系中各安安装一个转转速传感器器。当在附附着系数分分离的路面面上进行紧紧急制动时时,两前轮轮的制动力力相差很大大,为保持持汽车的行行驶方向,驾驾驶员会通通过转动转转向盘使前前轮偏转,以以求用转向向轮产生的的横向力与与不平衡的的制动力相相抗衡,保保持汽车行行驶方向的的稳定性。但但是在两前前轮从附着着系数分离离路面驶入入附着系数数均匀路面面的瞬间,以以前处于低低附着系数数路面而抱抱死的前轮轮的制动力力因附着力力突然增大大而增大,由由于驾驶员员无法在瞬瞬间将转向向轮回正,转转向轮上仍仍然存在的的横向力将将会使汽车车向转向轮轮偏转方向向行驶,这这在高速行行驶时是一一种无法控控制的危险险状态。
双通通道ABSS多用于制制动管路对对角布置的的汽车上,两两前轮独立立控制,制制动液通过过比例阀((P阀)按按一定比例例减压后传传给对角后后轮。
对于采采用此控制制方式的前前轮驱动汽汽车,如果果在紧急制制动时离合合器没有及及时分离,前前轮在制动动压力较小小时就趋于于抱死,而而此时后轮轮的制动力力还远未达达到其附着着力的水平平,汽车的的制动力会会显著减小小。而对于于采用此控控制方式的的后轮驱动动汽车,如如果将比例例阀调整到到正常制动动情况下前前轮趋于抱抱死时,后后轮的制动动力接近其其附着力,则则紧急制动动时由于离离合器往往往难以及时时分离,导导致后轮抱抱死,使汽汽车丧失方方向稳定性性。
由由于双通道道ABS难难以在方向向稳定性、转转向操纵能能力和制动动距离等方方面得到兼兼顾,因此此目前很少少被采用。
单通道ABBS
所有单通通道ABSS都是在前前后布置的的双管路制制动系统的的后制动管管路中设置置一个制动动压力调节节装置,对对于后轮驱驱动的汽车车只需在传传动系中安安装一个转转速传感器器。
    对于后轮轮驱动的汽汽车,可以以在两前轮轮和传动系系中各安装装一个转速速传感器。当当在附着系系数分离的的路面上进进行紧急制制动时,两两前轮的制制动力相差差很大,为为保持汽车车的行驶方方向,驾驶驶员会通过过转动转向向盘使前轮轮偏转,以以求用转向向轮产生的的横向力与与不平衡的的制动力相相抗衡,保保持汽车行行驶方向的的稳定性。
   在两前轮从附着系数分离路面驶入附着系数均匀路面的瞬间,以前处于低附着系数路面而抱死的前轮的制动力因附着力突然增大而增大,由于驾驶员无法在瞬间将转向轮回正,转向轮上仍然存在的横向力将会使汽车向转向轮偏转方向行驶,这在高速行驶时是一种无法控制的危险状态。
在制动时轮轮速传感器器测量车轮轮的速度,如如果一个车车轮有抱死死的可能时时,车轮减减速度增加加很快,车车轮开始滑滑转。如果果该减速度度超过设定定的值,控控制器就会会发出指令令,让电磁磁阀停止或或减少车轮轮的制动压压力,直到到抱死的可可能消失为为止。为防防止车轮制制动力不足足,必须再再次增加制制动压力。在在自动制动动控制过程程中,必须须连续测量量车轮运动动是否稳定定,应通过过调节制动动压力(加加压、减压压和保压)使使车轮保持持在制动力力最大的滑滑转范围内内。
制动控制制的参数一一般为车轮轮的减速度度、加速度度以及滑动动率的三者者综合。
     在制动动开始时,制制动压力和和车轮角减减速度增加加,在阶段段1末,即即轮减速度度达到设定定的门限值值-a,(这这里指绝对对值),相相应的电磁磁阀转换到到“压力保保持”状态态,同时形形成参考车车速并在给给定的斜率率下作相应应递减,滑滑动率的值值是由参考考车速计算算得出,如如果滑动率率小于门限限值,系统统则进行一一段保压(阶阶段2),当当滑动率大大于门限值值,电磁阀阀转换到“压压力下降”的的状态,