ABS系统

2.逻辑门限值控 制方式
控制参数：车轮 加减速度兼顾 参考滑移率。
❖ 初增Байду номын сангаас；
❖ a<a0保压，
❖ a<a1减压，
❖ a>a2增压。
（二）控制方案
❖ 控制通道：在ABS中，对能够独立进行制动压力调 节的制动管路称控制通道。
❖ 独立控制（轮控制）：每个车轮的制动压力可以进 行单独控制。
❖ 一同控制（轴控制）：两个车轮的制动压力是一同 进行调节。
制动力系数越大，制动性能越好。
不同路面制动力系数与滑移率的关系
测向力系数φl（横向附着系数）：测向力最大值与 垂直载荷之比。
测向力系数越大，测向稳定性越好。
侧偏角在50-100以内时，持续增大到最大值，当 侧偏角再增大时，侧向力系数反而减小。
最佳滑移率
最佳：S=0.1-0.3
五、ABS控制原理
•8-1 ABS的基本理论
一、ABS概述
❖ ABS —Antilock Braking System
❖ 是汽车的一种主动安全装置，用于防止汽车制动时车轮 抱死，以获得最佳制动效果。
即充分利用车轮的附着力，使车轮处于最佳制动状态， 缩短制动距离，同时保证汽车的制动方向稳定性，防止 产生侧滑和跑偏。
❖ ABS的作用是在汽车制动过程中，对车轮的运动状态进 行迅速、准确而又有效的控制，使车轮的纵向、横向都 保持较高的附着系数，从而保证：对汽车转向能够控制； 使汽车在最短距离内停车；减小轮胎磨损。
（一）控制方式： 有车轮滑移率控制方式、逻辑门限值控制方式、车轮角
减速度控制方式、最优化控制方式和滑模动态变结构 控制方式等 1、车轮滑移率控制方式 根据S=(V-rω)/V,测得车轮角速度ω和车轮中心速度V。 车轮中心速度V用多普勒雷达测定。 初增压→S>S1时，减压→S<S2时，增压
控制精度高，防抱死制动性能好；电路复杂，成本高。
性能特点：方向稳定性和 可操纵性均变差。
结构简单，成本低。
个别汽车使用。
4.一传感器、一控制通道
它是在后轮制动器总管中设置一个制动 压力调节器，在后桥主减速器上安装 一个轮速传感器(也有在后轮上各安装 一个)。对两后轮按低选原则进行一同 控制。
性能特点：只有后轮制动时不抱死，方 向稳定性好；若前轮抱死转向操纵能 力差。
性能特点：各个车轮进行 独立控制的，因此每个 车轮都能最大程度的利 用最大附着力，方向稳 定性好，制动距离短。
轿车上广泛采用
2.四传感器、三控制通道
四个轮速各装一个传感器，对 两前轮进行独立控制，两后 轮按低选原则进行一同控制 (即两个车轮由一个通道控 制，以保证附着力较小的车 轮不抱死为原则)，有的用 三个传感器。
二、汽车制动性能评价指标
1.制动效能：即制动距离与制动减速度。 2.制动时汽车的方向稳定性：即制动时汽车
不发生跑偏、侧滑以及失去转向能力的性 能。 3.制动效能的恒定性：抗热衰退性能。
三、制动时车轮受力分析和运动状态分析
1.受力分析
Fx—地面制动力； Fz—地面对车轮的法向反力； Ｗ—车轮垂直载荷； Ｔｐ—车轴对车轮的推力； Ｔμ—制动器摩擦力矩； Fμ—制动器制动力。
2.车轮的运动状态:
❖ 纯滚动 ❖ 纯滑动 ❖ 既有滚动又有滑动
滑移率S
S v vR v
vR r
S —制动滑移率 v —汽车行驶速度 vR —车轮圆周速度 r —车轮动力半径 w —车轮角速度
纯滚动S=0;纯滑动S=1;既有滚动又有滑动0<S<1。
四、滑移率S对附着系数Φ的影响
制动力系数φb（纵向附着系数）：地面制动力最大 值与垂直载荷之比。
性能特点：两后轮按低选原则 进行一同控制，左右两后轮 的制动力相等，方向稳定性 良好；前轮的附着力比后轮 大很多，独立控制可充分利 用附着力缩短制动距离和提 高转向能力。
轿车上采用较多。
3.二传感器、二控制通道
两个前轮和两个后轮各装 一个传感器和一个电磁 阀，两前轮和两后轮按 低选原则进行一同控制。
ABS总体结构（演示）
ABS信号灯 执行器
电子控制单元 轮速传感器
期望值
控制器
执行器
车轮 实际值
轮速传感器
依靠装在各车轮上转速传感器以及车身上的车速传感 器，通过计算机控制。紧急制动时，一旦发现某个车 轮抱死，计算机立即指令压力调节器使该轮的制动分 泵泄压，使车轮恢复转动。ABS的工作过程实际上是 抱死—松开—抱死—松开的循环过程，使车辆始终处 于临界抱死的间隙滚动状态，有效地克服紧急制动时 的跑偏、侧滑、甩尾，防止车身失控等情况的发生。
Fμ＝
Tμ r
Fφ—附着力
FΦ＝Fz ·Φ
Fx、Fμ、Fφ之间的关系
当Fx<Fφ时，Fx=Fμ，且随Fμ的
增大而增大；
当Fx=Fφ=Fz·φ时，Fμ再增大， Fxmax=Fz·φ,车轮已经抱死， Fμ的增大不起作用。
地面制动力Fx 既取决于制动器制 动力Fμ，又受附着力或附着系 数φ的限制。
Φ越大，Fxmax越大，在有足够 的Fμ的前提下，可以达到的制
结构简单，成本低。
轻型载货汽车使用。
8-2 ABS 的组成及工作原理
一、ABS的组成 ABS是在常规制动系统基础上又增设了新装置。 常规制动系统包括（演示）： ❖ 制动踏板 ❖ 真空阻力器（伺服装置） ❖ 制动主缸和制动轮缸 ❖ 制动器（盘式和鼓式）
ABS增设的新装置包括： ❖ 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
❖ 高选原则控制：一同控制时，以保证附着力较大的 车轮不发生制动抱死为原则进行控制压力调节。
❖ 低选原则控制：一同控制时，以保证附着力较小的 车轮不发生制动抱死为原则进行控制压力调节。
1.四传感器、四控制通道
四个轮速各装一个传感器， 在通往四个车轮制动分 泵的管路中，各设一个 电磁阀进行独立控制。
动力越大。
❖ 前后轮抱死顺序对汽车工况的影响：
❖ 前轮先抱死拖滑，然后后轮抱死拖滑：是稳 定工况，但制动时前轮无转向能力，附着条 件没有充分利用；
❖ 后轮先抱死拖滑，然后前轮抱死拖滑：不稳 定工况，后轴可能侧滑，附着条件没有充分 利用；
❖ 前后轮同时抱死拖滑：是稳定工况，避免后 轴侧滑，前轮只有在最大制动强度下失去转 向能力，附着条件利用较好。
二、ABS主要部件与工作原理
（一）轮速传感器 1.结构（演示）