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1、毕 业 设 计（论文）（说 明 书）题 目：汽车防抱死系统的设计姓 名： 、 编 号： 、 、工业职业技术学院 年 月 日、工业职业技术学院毕 业 设 计 （论文） 任 务 书姓名 、 专业 汽车运用技术 任 务 下 达 日 期 年 月 日设计（论文）开始日期 年 月 日设计（论文）完成日期 年 月 日设计（论文）题目： 汽车防抱死系统的设计 A编制设计 B设计专题（毕业论文） 指 导 教 师 、 系（部）主 任 、 年 月 日、工业职业技术学院毕业设计（论文）答辩委员会记录、系汽车运用技术专业，学生、于 年 月 日进行了毕业设计（论文）答辩。设计题目： 汽车防抱死系统的设计 专题（论文）题目
2、： 指导老师： 、 答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生 、 毕业设计（论文）成绩为 。答辩委员会 人，出席 人答辩委员会主任（签字）： 答辩委员会副主任（签字）： 答辩委员会委员： ， ， ， ， ， ， ， 、工业职业技术学院毕业设计（论文）评语第 页共 页学生姓名： 、 专业 汽车运用技术 年级 2008级 毕业设计（论文）题目： 汽车防抱死系统的设计 评 阅 人： 指导教师： （签字） 年 月 日成 绩： 系（科）主任： （签字） 年 月 日毕业设计（论文）及答辩评语： 摘 要ABS系统可以显著提高或改善汽车紧急制动时的操控性和
3、稳定性，缩短了制动距离，是一种新型的汽车电子控制产品，并得到了越来越广泛的应用。本文以轿车为研究对象，展开对汽车ABS的研究。主要完成了以下的工作。通过对单个车轮时的受力分析确定了影响车轮附着系数的主要因素。通过比较电磁感应式轮速传感器和霍尔效应传感器的性能优缺点，采用并设计了霍尔效应式轮速传感器。经比较各种控制方案，确定了“逻辑门限制法”作为控制方案，并选用加速度和滑移率的组合作为控制参数。采用事件门限来计算车轮的转速。本文通过学习比较根据所学只是设计了ABS控制系统。从理论上实现了ABS的控制功能，完成了设计要求。在设计过程中对汽车制动理论和制动装置有了较为深入的了解，扩大了自己的知识面，
4、自己解决问题的能力也得到了提高。关键词：防抱死制动系统， 电子控制单元， 门限值滑移率， 轮速传感器ABSTRCTAnti-lock Braking System (ABS) is an important device to improve the active safety of vehicle. ABS can greatly improve steering control ability during the brake maneuver and shorten stopping distance. Today with the improvement of the vehicle
5、speed, ABS is applied widely.With the car as the research object, the research on ABS has been carried on. And a series of work were finished:The dynamic situation of wheel was analyzed. Then, the model of hydraulic ABS was built and assured main complication affects the wheeler appendiculate coeffi
6、cient.By comparing the capability of electromagnetism rotate speed sensor with Houser rotate speed sensor, we chose the later, and have designed a sensor of this kind.After comparing the different projects ofthe controllers, the method of logic rate has been confirmed, and the combination of acceler
7、ation and slippage rate as been chose as control parameters. The time gate method to calculate the wheel rotate speed was adopted.In this paper, based on the knowledge I have mastered, I designed an ABS system and realized the control function in theory, accomplished my assignment. I have gotten an
8、in-depth understand of motorcar trig theory and equipment. It widen my knowledge scope, improved my ability of solving problems.Keywords: ABS， electronic control， slippage gate， rotate speed sensor目录摘 要1ABSTRCT2第1章 防抱死制动系统概述51.1 ABS的功能61.2 防抱死制动系统的发展历史71.3 防抱死制动系统的发展趋势81.4 国内ABS系统研究的理论状态和具有代表的ABS产品公
9、司9第2章 防抱死制动系统基本原理122.1 汽车制动时车轮的运动状况122.2 制动时汽车受力分析132.2.1、地面制动力132.2.2、制动器制动力142.2.3、地面制动力、制动器制动力与地面附着力的关系14第3章 滑移率定义193.1 滑移率的定义193.2 附着系数与滑移率的关系193.3 采用防抱死制动的必要性20第4章 防抱死制动系统的基本工作原理224.1 防抱死系统工作形式及介绍224.2 防抱死制动系统的布置形式与组成244.2.1 防抱死系统的布置形式244.2.2、防抱死制动系统的基本组成274.3 防抱死制动系统轮速传感器选择274.3.1、电磁式轮速传感器284.
10、3.2、霍尔式轮速传感器314.4 车轮制动器的选择32第5章 防抱死系统ABS/CPU简介33第6章 逻辑门限制法作为控制方案35第7章 结论36致 谢37参考文献38第1章 防抱死制动系统概述在汽车制动时，如果车轮抱死滑移，车轮与路面间的侧向附着力将完全消失。如果只是前轮(转向轮)制动到抱死滑移而后轮还在滚动，汽车将失去转向能力。如果只是后轮制动到抱死滑移而前轮还在滚动，即使受到不大的侧向干扰力，汽车也将产生侧滑(甩尾)现象。这些都极易造成严重的交通事故。因此，汽车在制动时不希望车轮制动到抱死滑移，而是希望车轮制动到边滚边滑的状态。由试验得知，汽车车轮的滑动率在1520时，轮胎与路面间有最
11、大的附着系数。所以为了充分发挥轮胎与路面间的这种潜在的附着能力，目前在某些高级轿车、大客车和重型货车上装备了防抱死制动系统(Antilock Brake System)，简称ABS。图1-1 汽车ABS防抱死系统1.1 ABS的功能汽车ABS在高速制动时用来防止车轮抱死，ABS是英文Anti-lock Brake System的缩写，全文的意思是防抱死制动系统，简称ABS。凡驾驶过汽车的人都有这样的经历：在积水的柏油路上或在冰雪路面紧急制动时，汽车轻者会发生侧滑，严重时会掉头、甩尾，甚至产生剧烈旋转。制动力过大，将使车轮抱死，汽车方向失去控制后，若是弯道就有可能从路边滑出或闯入对面车道，即使不
12、是弯道也无法躲避障碍物，产生这些危险状况的原因在于汽车的车轮在制动过程中产生抱死现象，此时，车轮相对于路面的运动不再是滚动，而是滑动，路面作用在轮胎上的侧滑摩擦力和纵向制动力变得很小，路面越滑，车轮越容易。总之，汽车制动时车轮如果抱死将产生以下不良影响：方向失去控制，出现侧滑、甩尾，甚至翻车；制动效率下降，延长了制动距离；轮胎过度磨损，产生“小平面”，甚至爆胎。ABS防抱死制动装置就是为了防止上述缺陷的发生而研制的装置，它有以下几点好处：增加制动稳定性，防止方向失控、侧滑和甩尾；提高制动效率，缩短制动距离（松软的沙石路面除外）；减少轮胎磨损，防止爆胎。现代轿车的ABS由输入传感器、控制电脑、输
13、出调制器及连接线等组成。输入传感器通常包括死个车轮的轮速信号、刹车信号，个别车型还有减速度信号、手刹车或车油面信号。ABS的第一个优点是增加了汽车制动时候的稳定性。汽车制动时，四个轮子上的制动力是不一样的，如果汽车的前轮抱死，驾驶员就无法控制汽车的行驶方向，这是非常危险的；倘若汽车的后轮先抱死，则会出现侧滑、甩尾，甚至使汽车整个掉头等严重事故。ABS可以防止四个轮子制动时被完全抱死，提高了汽车行驶的稳定性。汽车生产厂家的研究数据表明，装有ABS的车辆，可使因车论侧滑引起的事故比例下降8%左右。ABS的第二个优点是能缩短制动距离。这是因为在同样紧急制动的情况下，ABS可以将滑移率（汽车华东距离与
14、行驶的比）控制在20%左右，即可获得最大的纵向制动力的结果。ABS的第三个优点是改善了轮胎的磨损状况，防止爆胎。事实上，车轮抱死会造成轮胎小平面磨损，轮胎面损耗会不均匀，使轮胎磨损消耗费增加，严重时将无法继续使用。因此，装有ABS具有一定的经济效益和安全保障。另外，ABS使用方便，工作可靠。ABS的使用与普通制动系统的使用几乎没有区别，紧急制动时只有把脚用力踏在制动踏板上，ABS就会根据情况进入工作状态，即使雨雪路滑，ABS也会使制动状态保持在最佳点。ABS利用电脑控制车轮制动力，可以充分发挥制动器的效能，提高制动减速度和缩短制动距离，并能有效地提高车辆制动的稳定性，防止车辆侧滑和甩尾，减少车
15、祸事故的发生，因此被认为是当前提高汽车行驶安全性的有效措施。目前ABS已经在国内外中高级轿和客车上得到了广泛使用。1.2 防抱死制动系统的发展历史ABS装置最早应用在飞机和火车上，而在汽车上的应用比较晚。铁路机车在制动时如果制动强度过大，车轮就会很容易抱死在平滑的轨道上滑行。由于车轮和轨道的摩擦，就会在车轮外圆上磨出一些小平面，小平面产生后，车轮就不能平稳地行驶，产生噪声和挣动。1908年英国工程师J. E. Francis提出了“铁路车辆车轮抱死滑动控制器”理论，但却无法将它实用化。接下来的30年中，包括Karl Wessel的“刹车力控制器”、Werner Mhl的“液压刹车安全装置”与R
16、ichard Trappe的“车轮抱死防止器”等尝试都宣告失败。在1941年出版的汽车科技手册中写到：“到现在为止，任何通过机械装置防止车轮抱死危险的尝试皆尚未成功，当这项装置成功的那一天，即是交通安全史上的一个重要里程碑”，可惜该书的作者恐怕没想到这一天竟还要再等30年之久。当时开发刹车防抱死装置的技术瓶颈是什么？首先该装置需要一套系统实时监测轮胎速度变化量并立即通过液压系统调整刹车压力大小，在那个没有集成电路与计算机的年代，没有任何机械装置能够达成如此敏捷的反应！等到ABS系统的诞生露出一线曙光时，已经是半导体技术有了初步规模的1960年代早期。精于汽车电子系统的德国公司Bosch（博世）
17、研发ABS系统的起源要追溯到1936年，当年Bosch申请“机动车辆防止刹车抱死装置”的专利。1964年（也是集成电路诞生的一年）Bosch公司再度开始ABS的研发计划，最后有了“通过电子装置控制来防止车轮抱死是可行的”结论，这是ABS（Antilock Braking System）名词在历史上第一次出现！世界上第一具ABS原型机于1966年出现，向世人证明“缩短刹车距离”并非不可能完成的任务。因为投入的资金过于庞大，ABS初期的应用仅限于铁路车辆或航空器。Teldix GmbH公司从1970年和奔驰车厂合作开发出第一具用于道路车辆的原型机ABS 1，该系统已具备量产基础，但可靠性不足，而且
18、控制单元内的组件超过1000个，不但成本过高也很容易发生故障。1973年Bosch公司购得50的Teldix GmbH公司股权及ABS领域的研发成果，1975年AEG、Teldix与Bosch达成协议，将ABS系统的开发计划完全委托Bosch公司整合执行。“ABS 2”在3年的努力后诞生！有别于ABS 1采用模拟式电子组件， ABS 2系统完全以数字式组件进行设计，不但控制单元内组件数目从1000个锐减到140个，而且有造价降低、可靠性大幅提升与运算速度明显加快的三大优势。两家德国车厂奔驰与宝马于1978年底决定将ABS 2这项高科技系统装置在S级及7系列车款上。在诞生的前3年中，ABS系统都
19、苦于成本过于高昂而无法开拓市场。从1978到1980年底，Bosch公司总共才售出24000套ABS系统。所幸第二年即成长到76000套。受到市场上的正面响应，Bosch开始TCS循迹控制系统的研发计划。1983年推出的ABS 2S系统重量由5.5公斤减轻到4.3公斤，控制组件也减少到70个。到了1985年代中期，全球新出厂车辆安装ABS系统的比例首次超过1，通用车厂也决定把ABS列为旗下主力雪佛兰车系的标准配备。1.3 防抱死制动系统的发展趋势1. ABS本身控制技术的提高现代制动防抱死装置多是电子计算机控制，这也反映了现代汽车制动系向电子化方向发展。基于滑移率的控制算法容易实现连续控制，且
20、有十分明确的理论加以指导，但目前制约其发展的瓶颈主要是实现的成本问题。随着体积更小、价格更便宜、可靠性更高的车速传感器的出现，ABS系统中增加车速传感器成为可能，确定车轮滑移率将变得准确而快速。全电制动控制系统BBW (Brake-By-Wire)是未来制动控制系统的发展方向之一。它不同于传统的制动系统，其传递的是电，而不是液压油或压缩空气，可以省略许多管路和传感器，缩短制动反应时间，维护简单，易于改进，为未来的车辆智能控制提供条件。但是，它还有不少问题需要解决，如驱动能源问题，控制系统失效处理，抗干扰处理等。目前电制动系统首先用在混合动力制动系统车辆上，采用液压制动和电制动两种制动系统。2.
21、 防滑控制系统ASR (Acceleration Slip Regulation)或称为牵引力控制系统TCS(Traction Control System)是驱动时防止车轮打滑，使车轮获得最大限度的驱动力，并具有行驶稳定性，减少轮胎磨损和发动机的功耗，增加有效的驱动牵引力。防滑控制系统包括两部分:制动防滑与发动机牵引力控制。制动部分是当驱动轮 (后轮)在低附着系数路面工作时，由于驱动力过大，则产生打滑，当ASR制动部分工作时，通过传感器将非驱动轮及驱动轮的轮速信号采集到控制器中，控制器根据轮速信号计算出驱动车轮滑移率及车轮减、加速度，当滑移率或减、加速度超过某一设定阀值时，则控制器打开开关阀
22、，气压由储气筒直接进入制动气室进行制动，由于三通单向阀的作用气压只能进入打滑驱动轮的制动气室，在低附着系数路面上制动时，轮速对压力十分敏感，压力稍稍过大，车轮就会抱死。为此利用ABS电磁阀对制动压力进行精细的调节，即用小步长增压或减压，以达到最佳的车轮滑移的效果既可以得到最大驱动力，也可保持行驶的稳定性。3. 电子控制制动系统由于ass在功能方面存在许多缺陷，如气压系统的滞后，主车与接车制动相容性问题等。为改善这些，出现了电子制动控制系统EBS (Electronics Break System)它是将气压传动改为电线传动，缩短了制动响应时间。最重要的特点是各个车轮上制动力可以独立控制。控制强
23、度则由司机踏板位移信号的大小来决定，由压力调节阀、气压传感器及控制器构成闭环的连续压力控制，这样可以在外环形成一个控制回路，来实现各种控制功能，如制动力分布控制、减速控制、牵引车与挂车处祸合力控制等。4. 车辆动力学控制系统车辆动力学控制系统VDC (Vehicle Dynamics Control)是在ABS的基础上通过测量方向盘转角、横摆角速度和侧向加速度对车辆的运动状态进行控制。VDC系统根据转向角、油门、制动压力，通过观测器决定出车辆应具有的名义运动状态。同时由轮速、横摆角速度和侧向加速度传感器测出车辆的实际运动状态。名义状态与实际状态的差值即为控制的状态变量，控制的目的就是使这种差值
24、达到最小，实现的方法则是利用车轮滑移率特性。车辆动力学控制系统目的是改善车辆操纵的稳定性，它可以在车辆运动状态处于危险状态下自动进行控制。其主要作用就是通过控制车辆的横向运动状态，使车辆处于稳定的运动状态，使人能够更容易地操纵车辆。5. 控制系统总线技术随着汽车技术科技含量的不断增加，必然造成庞大的布线系统。因此，需要采用总线结构将各个系统联系起来，实现数据和资源信息实时共享，并可以减少传感器数量，从而降低整车成本，朝着系统集成化的方向发展。目前多使用CAN控制器局域网络(Controller Area Network)用于汽车内部测量与执行部件之间的数据通信协议。1.4 国内ABS系统研究的
25、理论状态和具有代表的ABS产品公司我国ABS 的研究开始于80 年代初。从事ABS研制工作的单位和企业很多,诸如东风汽车公司、重庆公路研究所、西安公路学院、清华大学、吉林大学、北京理工大学、上海汽车制动有限公司和山东重汽集团等。具有代表性的有以下几个。清华大学汽车安全与节能国家重点实验室有宋健等多名博导、教授,有很强的科技实力,他们还配套有一批先进的仪器设备,如汽车力学参数综合试验台、汽车弹射式碰撞试验台及翻转试验台、模拟人及标定试验台、Kodak 高速图像运动分析系统、电液振动台、直流电力测功机、发动机排放分析仪、发动机电控系统开发装置及工况模拟器、计算机工作站及ADAMS、IDEAS 软件
26、、非接触式速度仪、噪声测试系统、转鼓试验台、电动车蓄电池试验台、电机及其控制系统试验台等。该实验室针对ABS 做了多方面的研究,其中,在ABS 控制量、轮速信号抗干扰处理、轮速信号异点剔除、防抱死电磁阀动作响应研究等方面的研究处于国内领先地位。吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室以郭孔辉院士为代表的研究人员致力于汽车操纵稳定性、汽车操纵动力学、汽车轮胎模型、汽车轮胎稳态和非稳态侧偏特性的研究,在轮胎力学模型、汽车操纵稳定性以及人- 车闭环操纵运动仿真等方面的研究成果均达到世界先进水平。华南理工交通学院汽车系以吴浩佳教授为代表从事汽车安全与电子技术及汽车结构设计计算的研究,在ABS 技术方面有独到
27、之处,能够建立制动压力函数,通过车轮地面制动力和整车动力学方程计算出汽车制动的平均减速度和车速;还可以通过轮缸等效压力函数计算防抱死制动时的滑移率。另外,在滑移率和附着系数之间的关系、汽车整车技术条件和试验方法方面也有独到见解。济南程军电子科技公司以ABS 专家程军为代表的济南程军电子科技公司对ABS 控制算法研究颇深,著有汽车防抱死制动系统的理论与实践等专著几本,专门讲述ABS 控制算法,是国内ABS 开发人员的必备资料之一。另外,他们在基于MAT2LAB 仿真环境实现防抱死控制逻辑、基于VB 开发环境进行车辆操纵仿真和车辆动力学控制的模拟研究等方面也颇有研究。重庆聚能公司产品包括汽车、摩托
28、车系列JN111FB 气制动电子式单通道、JN144FB 气制动电子式四通道和JN244FB 液压电子式四通道等类型ABS 装置及其相关零部件30 多个品种,其ABS 产品已通过国家汽车质量监督检测中心和国家客车质量监督检测中心的认定,获得国家实用新技术专利,并正式被列为国家火炬项目计划。西安博华公司主要产品是适用于大中型客车和货车的气压四通道ABS 和适用中型面包车的液压三通道ABS 及其相关零部件。其中BH1203 -FB 型ABS 和BH1101 - FB 型ABS 已通过陕西省科委科技成果鉴定和陕西省机械工业局新产品鉴定,认为该项技术已达到国内领先水平。山东重汽集团引进国际先进技术进行
29、的研究也已取得了一些进展。重庆公路研究所研制的适用于中型汽车的气制动FKX - ACI 型ABS 装置已通过国家级技术鉴定,但各种制动情况的适应性还有待提高。清华大学研制的适用于中型客车的气制动ABS由于资源价格和性能上的优势,陶瓷材料的应用将迅速扩展;金刚石和CBN 超硬材料的应用将进一步扩大;新刀具材料的研制周期会越来越短,新品种新牌号的推出也将越来越快。人们所希望的既有高速钢、硬质合金的强度和韧性,又有超硬材料的硬度和耐磨性的新刀具材料也完全有可能出现。第2章 防抱死制动系统基本原理2.1 汽车制动时车轮的运动状况汽车在行驶过程中，会有各种不同的行驶状况，制动时也同样。汽车在直线行驶时，
30、制动过程会出现几种不同的运动情况：1.前轮抱死。由于汽车发动机一般情况下布置在前部，因而前部负荷大，所以汽车设计时，前后轮制动力分配比例不同，这和前后轮驱动力分配概念十分相似。如果制动力分配给前轮的比较大时，汽车逐渐加强制动后前轮首先抱死。抱死的前轮会失去侧向力，而后轮没有抱死，仍能产生充分的侧向力。结果不论前轮转到哪个方向汽车也不会转向，一直向前运动直到汽车停车,如图2-1（a）。假如此时汽车正在处于转向过程中，汽车将会沿弯道切线方向冲出道路。这是一种比较理想的制动情况。2.后轮抱死。如果制动力分配给后轮比较大时，汽车加强制动，后轮首先抱死。这时失去侧向力的是后轮，后轮将会产生横向打滑，并使
31、汽车绕自身重心旋转，一直到停车为止,如图2-1（b）。我们在电影和电视剧中常见的汽车漂移，就是利用这个道理。这种情况是不理想的。3.前后轮同时抱死。如果前后轮制动力分配得非常巧妙的话，当汽车制动时，前后轮将会同时出现抱死。这时，前后轮全都失去了侧向力，无论哪个方向，汽车对地面的摩擦力都是相同的。所以在车轮抱死之后，汽车仍然会按车轮抱死前的运动路线继续向前行驶, 如图2-1（c）。如果是在转弯过程中，汽车的车头仍然保持转向运动，但是汽车的重心是沿直线方向前进，直到停止。综合以上所述，由于前后轮制动力分配比例不同，在紧急制动时，汽车的运动状态大不相同。当然在制动时最好不要踩死制动踏板，而应调整踏动
32、制动踏板的力度，使各个车轮不要抱死。然而一旦出现紧急状况，不得不紧急制动，上述现象仍然不可避免。（a）前轮抱死 （b）后轮抱死 （c）前后轮同时抱死图2-1汽车前后轮抱死的运动2.2 制动时汽车受力分析汽车制动时，使汽车从一定的速度制动到较小的车速或直至停车的外力由地面和空气提供。由于空气 阻力相对较小，所以实际上外力是由地面提供的，我们称之为地面制动力。地面制动力越大，制动减速度越大，制动距离越小。 2.2.1 地面制动力 汽车在良好路面上制动时，车轮受力如图2-2所示。T是车轮制动器中的摩擦力矩，Fxb为地面制动力，Fp为车轴对车轮的推力。 图2-2 制动时车轮的受力分析由力矩平衡分析显然
33、可以得到 Fxb=T/r （2-1） 地面制动力是使汽车制动而减速或停车的外力，它的产生源于制动力矩T。地面制动力的大小因而取决于制动器内制动摩擦片与制动鼓（盘）间的摩擦力及轮胎与地面间的摩擦力（附着力）。 2.2.2 制动器制动力 制动器制动力是为克服制动器摩擦力矩而在轮胎周缘所需施加的切向力。它等于把汽车架离地面，啃住制动踏板后，在轮胎周缘切线方向推动车轮直至它能转动所需施加的力。 F= T/r （2-2）由上式可知，制动器制动力仅取决于制动器的摩擦力矩，并与制动踏板力成正比。但制动器摩擦副的摩擦作用的大小，在实际使用权用中变化很大，因此必须正确地保养和调节器整流器，以保证制动器技术状况良
34、好。 2.2.3 地面制动力、制动器制动力与地面附着力的关系 汽车制动时，根据制动强度的不同，车轮的运动可简单地考虑为减速滚动和抱死拖滑动两种状态。此时地面制动力、制动器制动力及地面附着力之间的关系如图所示。 图2-3 地面制动力、制动器制动力及地面附着力之间的关系1车轮作减速滚动车轮滚动时的地面制动和就等于制动器制动力，其值不能超过地面附着力 FxbF=Fz （2-3） 2车轮抱死滑拖 当制动踏板力或制动系压力上升到某一极限值时，地面制动力达到地面附着力，车轮即抱死不转达而出现拖滑现象。由于制动器摩擦力矩的增长而仍按线性关系继续增大。若要增大地面制动力，此时只能通过提高附着系数来实现。 由此
35、可见，汽车的地面制动力首先取决于制动器制动力，同时又受地面附着条件的限制，所以只有汽车具有足够的制动器制力，同时又能提供高的地面附着力时，才能获得足够的地面制动力。 图2-4 制动时轮胎印痕的变化仔细观察汽车的制动过程，就会发现轮胎胎面在地面上的印迹从滚动到抱死是一个逐渐变化的过程。轮胎印迹的变化基本上可分为三个阶段。在第一阶段内，轮胎的印迹与轮胎的花纹基本一致，车轮近似为单纯滚动状态，车轮中心速度与车轮角速度存在关系式 （2-4）在第二阶段内，花纹逐渐模糊，但是花纹仍可辨别。此时，轮胎除了滚动之外，胎面和地面之间的滑动成份逐渐增加，车轮处于边滚边滑的状态。这时，车轮中心速度与车轮角速度的关系
36、为 （2-5） 且随着制动强度的增加滑移成份越来越大，即。在第三阶段，车轮被完全抱死而拖滑，轮胎在地面上行程粗黑的拖痕，此时 随着制动强度的增加，车轮的滚动成份逐渐减少，滑动成份越来越多。一般用滑动率描述制动过程中轮胎滑移成份的多少，即 （2-6）滑动率的数值代表了车轮运动成份所占的比例，滑动率越大，滑动成份越多。一般将地面制动力与地面法向反作用力（平直道路为垂直载荷）之比成为制动力系数。它是滑动率的函数（见图2-5）。图2-5 制动力系数p与滑移率s之间的关系由图可知，当较小时，近似为的线性函数，随着的增加急剧增加。当趋近于时，随着的增加，增加缓慢，直到达到最大值。通常被成为峰值附着系数。很
37、多试验表明，。然后，随着继续增加，开始下降，直至,。通常被成为滑动附着系数。在实际中，汽车轮胎经常受到侧向力的作用而发生侧偏或侧滑现象。图4-3中的侧偏力系数曲线。侧偏力系数是指，侧向反作用力（侧偏力）与地面法向反作用力之比。滑动率越小，侧偏力系数越大。路面的宏观结构应有一定的不平度而有自排水能力；路面的微观结构应是粗糙且有一定的棱角，以穿透水膜，让路面与胎面直接接触。增大轮胎与地面的接触面积可提高附着能力，低气压、宽断面和子午线轮胎附着系数大。滑水现象减小了轮胎与地面的附着能力，影响制动、转向。滑水现象是指，轮胎在有积水的路面上行驶时，随着车速的增加，轮胎实际接地面积逐渐减小，而被水膜隔开的
38、面积逐渐增加，当达到一定车速时，在胎面下的动液压升力等于垂直载荷时，轮胎将完全飘浮在水膜上面而与路面毫不接触的现象。表2-1 各种路面上的滑动附着系数路面种类干燥潮湿48km/h48km/h48km/h48km/h水泥新铺设交通量较少磨损路段0.801.000.600.800.550.750.700.850.600.750.500.650.500.800.450.700.450.650.400.750.450.650.450.60沥青新铺设交通量较少磨损路段焦油过多路段0.801.000.600.800.550.750.500.600.650.700.550.700.450.650.350.600.500.800.450.700.450.650.300.600.450.750.400.650.400.600.250.45碎石0.400.700.400.700.450.750.450.75结冰0.100.250.070.20压实积雪松散积雪0.300.550.100.250.350.600.100.20第3章 滑移率定义3.1 滑移率的定义汽车匀速行驶时，汽车的实际车速与车轮滚动的圆周速度（也称车轮速度）是相同的。在驾驶员踩制动踏板使车轮的轮速降低时，车轮滚动的圆周速度（轮胎胎面在路面上移动的速度）也随之降低了，但由于汽车自身的惯性，汽车的实际车速与车轮的速度不再相等，
