防抱死制动系统概述

防抱死制动系统概述一、汽车装用防抱死制动系统的必要性•制动原理：依靠制动器旋转部分（制动鼓或制动盘）与固定部分（制动蹄或制动卡钳）的摩擦进行制动。•制动效果由地面与车轮间的附着系数和制动器的摩擦力决定。•制动效果的评价指标：•制动效能：包括制动距离、制动时间与制动减速度；主要取决于制动力的大小。最大制动力取决于地面与车轮的纵向附着系数。•制动稳定性：制动时保持指定方向的轨迹行驶，不发生侧滑、甩尾，保持转向能力。取决于地面与车轮的横向附着系数。•当正常制动时，一般都采取“早踩长磨”的操作方法，制动器的摩擦力相对较小，不会发生因车轮抱死出现的安全问题。•紧急制动时，由于制动器摩擦力大，车轮抱死，车辆的制动效能与制动稳定性都会下降，可能会造成安全问题，为减小因车轮抱死出现安全问题的可能性，制动系统中加装了自动制动防抱死系统（ABS——Anti-lockbrakesystem）。•当车轮抱死时，地面与车轮的纵向附着系数有一定的下降，造成制动效能下降；地面与车轮的横向附着系数基本为零，失去保持方向和转向能力，即使很小的横向力，也会使汽车失去原有行驶方向，造成侧滑。•滑移率的概念：滑移率=（车速－轮速）／车速×100%•当汽车车轮为纯滚动时，滑移率为0，当车轮抱死时，滑移率为100%。•当滑移率为15%~20%时，地面与车轮间有最大的纵向附着系数，并且有较大的横向附着系数，这就是ABS的控制目的。•防抱死制动系统的主要任务就是通过其控制装置，对汽车制动过程中车轮的运动状态进行监测和有效的控制，不断地调节制动系统的制动力，使车轮尽可能处于最佳运动状态，使汽车具有良好的抗侧滑能力和最短的制动距离，以提高车辆行驶的安全性。二ABS的发展过程•最早ABS应用于飞机与铁路机车•1908年J.E.Francis设计了一种装置，主要目的是安装在机车上，避免因车轮抱死在轨道上滑行在车轮外圆上磨出一些小平面，车轮就不能平稳地旋转而产生噪声和振动，但意外发现制动距离也缩短了。•1936年德国RobertBosch公司取得ABS专利权。•1948年，美国的WestinghouseAirBrake公司开发了铁路机车专用的ABS装置。•飞机着陆时如果制动强度过大，车轮抱死，导致轮胎磨损严重，有破裂的危险。如果跑道上结冰，车轮打滑，难以保持直线行驶，飞机会产生侧滑或机体旋转等不规则运动。•1948年，波音公司生产的B-47飞机装上了HydroAire公司的ABS初期产品。•从50年代后半期到1960年，GoodYear公司和HydroAire公司分别开发出各有特点的ABS装置，应用了初期的电子计算机技术，使ABS性能得到很大的改善。•目前，在北美，规定所有的民航飞机都必须安装ABS装置。•1954年，美国Ford公司把法国生产的民航机用ABS应用在Lincoln轿车上，揭开了汽车应用ABS的序幕。•1957年Ford公司与KelseyHayes公司联合开发ABS，1968年达到预期目的。•1969年，福特汽车公司首先推出后二轮控制方式的防抱死制动系统，在美国、日本的高级轿车上得到应用。•1979年，奔驰汽车公司首次推出四轮控制的防抱死制动系统。•纵观防滑控制系统的发展历程，大体可分为四个阶段。•一、重点在于解决控制方面的技术难题。•二、侧重于提高系统的安全性和可靠性。•三、更注重于降低系统的成本，以适应防滑控制系统日益普及的要求。•四、以追求高的效能成本比为目标，从而发展了集制动防抱死和驱动防滑转为一体的防滑控制系统。三制动防抱死系统的优缺点•缩短了制动距离•增加了汽车制动时的稳定性•改善了轮胎的磨损状况。经测定，汽车在紧急制动时，车轮抱死所造成的轮胎累加磨损费，已超过一套防抱死制动系统的造价。•使用方便，工作可靠。•提高轿车平均车速约15%。•ABS不能提供车轮与地面所能承受的制动效果•ABS不能代替驾驶员的制动操作，只能在驾驶员制动时，帮助达到较好的制动效果•ABS性能的好坏受整车制动状况的影响•在平滑干燥路面上制动，有熟练技术的驾驶员操作常规制动系统其制动距离，要比ABS动作的制动距离短，这是因为ABS不允许滑动率降到8%•在松土等路面上制动时，车轮完全抱死比ABS起作用时制动效能更高四ABS的种类•按构造分•1、整体式ABS•制动压力调节器与制动主缸以及制动助力器组合为一个整体，结构紧凑，节省安装空间•2、分体式ABS•制动压力调节器为独立总成，通过制动管路与制动主缸和制动轮缸相连，零部件安装灵活•按控制通道数目和传感器数量分•单通道一传感器式•单通道两传感器式•双通道两传感器式•双通道三传感器式•双通道四传感器式•三通道三传感器式•三通道四传感器式•四通道四传感器式•六通道六传感器式•按控制方式分•机械式•电子式•按动力来源分•液压式•气压式•气顶液式•按控制车轮方式分•轴控式低选控制：保证附着系数较小的车轮不发生抱死为原则•轴控式高选控制：保证附着系数较大的车轮不发生抱死为原则•轮控式•按生产厂家分•Bosch公司•Teves公司•Delco公司•Bendix公司•按控制器所依据的控制的参数不同•以车轮滑移率为控制参数•车轮转速比较容易得到，但汽车相对于地面的速度不易得到，出现用多普勒雷达测量车速的ABS系统，但比较少见•以车轮角加速度为控制参数•根据车轮转速传感器的信号计算车轮角加速度，并设置了两个门限值：角减速度门限值作为抱死控制依据；角加速度门限值作为制动力过小、转速过高控制标志•目前所见制动防抱死系统基本都属这种形式ABS的调节原理•每个车轮上的车速传感器将变化的速度信号输送给电控单元，电脑根据各车速传感器传来的信号，通过执行器控制轮缸的液压压力变大或变小，防止车轮抱死。•电脑从车速传感器传来的信号中判断哪个车轮抱死，立即向相应的执行器发出指令，迅速降低轮缸压力，防止抱死。•轮速超过最佳值时，电脑便向执行器发出指令，增加液压压力，始终将车轮的滑移率控制在20%左右，保持车轮的制动稳定性。•作业：•1、ABS的意思是什么？•2、滑移率的概念是什么？ABS的控制目标是将滑移率控制在多大？为什么？•3、ABS的基本控制原理是什么？