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1、第6讲 电子控制防抱死制动系统(ABS),6.1 概述,1.传统机械制动系统缺点,（1）安全性差；（2）轮胎非正常磨损。2ABS的作用 自动调节制动力、防止制动车轮抱死。,图1：无ABS的制动,图2：有ABS的制动,优点：（1）缩短制动距离；（2）保持制动时的方向稳定；（3）保持制动时的转向控制能力；（4）减少制动时轮胎的磨损；（5）减少驾驶员的疲劳强度。,6.2 ABS的理论基础,地面附着力F=Z Z地面对轮胎的法向反作用力 附着系数,图：汽车制动时车轮受力情况 M制动器摩擦力矩;W车轮垂直载荷;Fz地面制动力;Z地面对轮胎的法向反作用力;w车轮的角速度;v汽车的行驶速度;T车轴对车轮的推力
2、;r车轮半径,1.汽车在制动过程中的车轮受力 制动器制动力Fb 地面制动力Fz,图：制动过程中地面制动力、制动器制动力及附着力之间的关系,地面制动力首先取决于制动器制动力，但又受路面附着条件限制。,滑移率S表示车轮滑动成分的多少 S=VW车身速度；Vr车轮速度,在纯滚动时，=，S=0，在纯滑动时，=0，S=100%，边滚边滑时，0S100%。,令车轮纵向附着系数 x=制动力Fx/车辆垂直载荷Fz；车轮侧向附着系数 y=车轮侧向力Fy/车轮垂直载荷Fz,图4：附着系数与滑移率的关系 x纵向附着系数；y横向附着系数；p峰值附着系数；s车轮抱死时纵向滑动附着系数,制动性能的主要评价指标：制动效能：制
3、动距离和制动减速度；纵向附着系数纵向附着力制动效能。制动稳定性：主要取决于侧向附着力，即与侧向附着系数有关。,ABS的理论基础,ABS的目的：自动调节制动器的制动力，使S保持在20%的最佳状态。,图4：附着系数与滑移率的关系 x纵向附着系数；y横向附着系数；p峰值附着系数；s车轮抱死时纵向滑动附着系数,6.3 ABS的组成与工作原理,1.组成 在原有常规制动装置的基础上，增设电子控制器、液压调节器（制动压力调节器）、车轮速度传感器。,图5：防抱死制动系统（ABS）的组成,图6：防抱死制动系统（ABS）零部件安装位置,1)车轮速度传感器：把车轮的运动状态转变为电信号；,图：车轮速度传感器,2)电
4、子控制器（电脑）：整个ABS系统的控制中枢；,（1）ECU的防抱死控制功能（2）ECU的故障保护控制功能,作用：自动调节车轮制动器压力，使车轮滑移率保持在最佳滑移率范围内。,3）制动压力调节器（执行机构）,循环式调节器工作过程说明：,储液器：暂时储存制动液；回油泵：将制动液泵回制动总泵。电磁阀：由ECU控制其动作，控制制动分泵压力的升高、保持和降低。,A三位三通电磁阀式制动压力调节器,有三个工作位置，三个液压通道。其工作原理：电磁阀不通电，阀处于右位,制动总泵与分泵直通；电磁阀半通电，阀处于中位，制动总泵与分泵断开，分泵与储液器不通；电磁阀全通电，阀处于左位，制动分泵与储液器相通。,典型调节器
5、的工作过程,图：ABS不工作（常规制动过程）,（1）常规制动过程 电磁阀不通电，主缸和轮缸相通,主缸控制制动压力，液压泵不工作。,典型调节器的工作过程,图：ABS工作（减压过程）,典型调节器的工作过程,（2）减压过程 电磁阀通入较大电流，主缸和轮缸的通路被切断，轮缸和液压油箱接通，制动压力降低。,图：ABS工作（保持过程）,典型调节器的工作过程,（3）保压过程 电磁阀通入较小电流，所有通道被切断。,图：ABS工作（增压过程）,典型调节器的工作过程,（4）增压过程 电磁阀断电，主缸和轮缸再次相通，制动压力增加。,2.ABS的工作原理,3ABS的控制原理,（1）以滑移率作比较量的调节系统（2）以车
6、轮角减速度作比较量的调节系统,以车轮角减速度和角加速度为制动压力控制门限，以滑移率为辅助控制门限。（a）高附着系数路面的制动控制过程,（3）以角减速度和滑移率共同控制的调节系统,5.4 ABS的正确使用与维护,ABS系统以常规制动系统为基础；高温环境容易损坏ECU；ABS的通用性很差；装备ABS的汽车，其制动操作方法和普通制动系统一样。,思考题,什么是ABS，简述ABS的理论基础、组成与工作原理。在汽车制动过程中，什么附着力影响汽车的制动距离？什么附着力影响汽车的方向稳定性和转向控制能力？在制动过程中，车轮抱死滑移的根本原因是什么？当汽车前轮抱死制动时，有什么危害？当汽车后轮抱死制动时，有什么危害？什么是理想滑移率或最佳滑移率？防抱死制动系统（ABS）失效时，常规制动系统有无制动功能？常规制动系统失效时，防抱死制动系统有无控制功能？在紧急制动时，对装备有ABS的汽车反复地踩制动踏板，会使制动效果更好吗，为什么？,
