任务七任务七 制动防抱死制动防抱死ABS系统系统一、制动时车轮受力分析一、制动时车轮受力分析1. 地面制动力地面制动力FB2. 制动器制动力制动器制动力F3. 地面制动力、制动器制动力和附着力的关系地面制动力、制动器制动力和附着力的关系二、制动性能与防抱死二、制动性能与防抱死评价制动性能的指标：评价制动性能的指标：制动效能制动效能制动方向稳定性制动方向稳定性1. 制动效能制动效能指制动距离、制动时间和制动减速度。指制动距离、制动时间和制动减速度。地面制动力地面制动力 附着力（纵向附着系数）附着力（纵向附着系数） 滑移率滑移率SS=(v-r)/v 100%其中：其中： v 车速（车身速度、车轮中心速度）车速（车身速度、车轮中心速度） 车轮旋转角速度车轮旋转角速度 r 车轮滚动半径车轮滚动半径S表明了车轮在运动过程中滑移成分的多少。表明了车轮在运动过程中滑移成分的多少。S=0，纯滚动，纯滚动S=1，抱死脱滑，抱死脱滑0S1，边滚边滑，边滚边滑2. 制动时汽车方向稳定性制动时汽车方向稳定性 指汽车在制动时仍能按指定的方向行驶，即不发生指汽车在制动时仍能按指定的方向行驶，即不发生跑偏、跑偏、侧滑侧滑和和失去转向能力失去转向能力。侧滑和失去转向能力侧滑和失去转向能力 横向附着系数横向附着系数 滑移率滑移率3. 附着系数（地面制动力）与滑移率的关系附着系数（地面制动力）与滑移率的关系三、防抱死制动系统功用三、防抱死制动系统功用 防抱死制动系统，缩写为防抱死制动系统，缩写为ABS(Anti-lock Braking System) 功用：在制动过程中，通过调节制动器制动力，使滑功用：在制动过程中，通过调节制动器制动力，使滑移率始终控制在移率始终控制在1520%，获得最佳的，获得最佳的制动效能制动效能和较和较好好制动方向稳定性制动方向稳定性。四、四、ABS的应用的应用 1950年年ABS首先用于飞机。首先用于飞机。 目前，德国博士（目前，德国博士（Bosch）、德福斯（）、德福斯（Teves）和美）和美国的德尔科（国的德尔科（Delco）、本迪克斯（）、本迪克斯（ Bendix ）是世界）是世界著名的著名的ABS研制和生产厂家。研制和生产厂家。一、一、ABS的组成的组成 ABS ABS的基本组成和工作原理的基本组成和工作原理1.前轮速传感器前轮速传感器2.制动压力调节器制动压力调节器 3.ABS电控单元电控单元4.ABS警告灯警告灯5.后轮速传感器后轮速传感器6.停车灯开关停车灯开关7.制动主缸制动主缸8.比例旁通阀比例旁通阀9.制动轮缸制动轮缸10.蓄电池蓄电池11.点火开关点火开关ABS由传感器、电子控制元件（由传感器、电子控制元件（ECU）和执行器三部分）和执行器三部分组成。组成。组成元件组成元件功用功用传感器传感器车速传感器车速传感器检测车速，给检测车速，给ECU提供车速信号，用于滑移率控制方式提供车速信号，用于滑移率控制方式轮速传感器轮速传感器检测轮速，给检测轮速，给ECU提供轮速信号，各种控制方式均采用提供轮速信号，各种控制方式均采用减速度传感器减速度传感器（G传感器）传感器）检测制动时汽车的减速度，识别是否是冰雪等易滑路面，检测制动时汽车的减速度，识别是否是冰雪等易滑路面，只用于四轮驱动控制系统只用于四轮驱动控制系统执行器执行器制动压力制动压力调节器调节器接受接受ECU的指令，通过电磁阀的动作，控制制动系统压的指令，通过电磁阀的动作，控制制动系统压力的增加、保持或降低力的增加、保持或降低ABS警告灯警告灯ABS系统出现故障时，系统出现故障时，ECU将其点亮，发出报警，并可将其点亮，发出报警，并可由其闪烁读取故障码由其闪烁读取故障码ECU接受车速、轮速、减速度等传感器的信号，计算出车速、接受车速、轮速、减速度等传感器的信号，计算出车速、轮速、滑移率和车轮减速度、加速度，并将这些信号加轮速、滑移率和车轮减速度、加速度，并将这些信号加以分析、判断、放大，由输出级输出控制指令，控制各以分析、判断、放大，由输出级输出控制指令，控制各种执行器工作种执行器工作二、二、ABS工作原理工作原理 每个车轮上安置一个轮速传感器，它们将各车轮的转速信号及时的输入电子控制单元（ECU）；电子控制单元（ECU）是ABS的控制中心，它根据各个车轮轮速传感器输入的信号对各个车轮的运动状态进行监测和判定，并形成响应的控制指令，再适时发出控制指令给制动压力调节器；制动压力调节器是ABS中的执行器，它是由调压电磁阀总成、电动泵总成和储液器等组成的一个独立整体，并通过制动管路与制动主缸和各制动轮缸相连，制动压力调节器受电子控制单元（ECU）的控制，对各制动轮缸的制动压力进行调节；警示装置包括仪表板上的制动警告灯和ABS警告灯。制动警告灯为红色，通常用“BRAKE”作标识，由制动液面开关、手制动开关及制动液压力开关并联控制；ABS警告灯为黄色，由ABS电子控制单元控制，通常用“ABS或ANTILOCK”作标识。ABS具有失效保护和自诊断功能，当电子控制单元（ECU）监测到系统出现故障时，将自动关闭ABS，仅保留常规制动系；同时存贮故障信息，并将ABS警告灯点亮，提示驾驶员尽快进行修理。三、三、ABS的分类的分类一般是按控制通道和传感器数目分类。一般是按控制通道和传感器数目分类。控制通道：能够独立进行制动压力调节的制动管路称控制通道：能够独立进行制动压力调节的制动管路称为控制通道。为控制通道。独立控制：如果一个车轮的制动压力占用一个控制通道，可独立控制：如果一个车轮的制动压力占用一个控制通道，可以进行单独调节，称为独立控制；以进行单独调节，称为独立控制；一同控制：如果两个车轮的制动压力是一同调节的，称为一一同控制：如果两个车轮的制动压力是一同调节的，称为一同控制；同控制；n低选原则一同控制低选原则一同控制n高选原则一同控制高选原则一同控制1. 三通道四传感器三通道四传感器 四个轮速传感器、三个制动压力调节器，前轮独立控四个轮速传感器、三个制动压力调节器，前轮独立控制，后轮按低选择方式控制制，后轮按低选择方式控制2. 三通道三传感器三通道三传感器 三个轮速传感器、三个制动压力调节器，前轮独立控三个轮速传感器、三个制动压力调节器，前轮独立控制，后轮按低选择方式控制制，后轮按低选择方式控制3. 四通道四传感器四通道四传感器 四个轮速传感器、四个制动压力调节器，对各个车轮四个轮速传感器、四个制动压力调节器，对各个车轮进行独立控制。进行独立控制。车轮转速传感器车轮转速传感器功用：功用：检测车轮的转速，并将转速信号输入电子控制单元，以进行检测车轮的转速，并将转速信号输入电子控制单元，以进行控制车轮状态。控制车轮状态。分类：分类：电磁感应式轮速传感器电磁感应式轮速传感器霍尔效应式轮速传感器霍尔效应式轮速传感器一、电磁式轮速传感器一、电磁式轮速传感器1. 结构结构包括传感头和齿圈两部分。包括传感头和齿圈两部分。1) 外形外形2) 安装部位安装部位在车轮上的安装位置在车轮上的安装位置其他安装位置其他安装位置3) 结构结构2. 原理原理二、霍尔式轮速传感器二、霍尔式轮速传感器1. 结构原理结构原理2. 特点特点 输出信号电压幅值不受转速的影响，频率响应高，抗输出信号电压幅值不受转速的影响，频率响应高，抗电磁波干扰能力强。电磁波干扰能力强。制动压力调节器制动压力调节器功用：在制动时根据功用：在制动时根据ABS电子控制单元（电子控制单元（ECU）的控）的控制指令，自动调节制动轮缸的制动压力的大小，使车制指令，自动调节制动轮缸的制动压力的大小，使车轮不被抱死，并处于理想滑移率的状态。轮不被抱死，并处于理想滑移率的状态。分类：分类：根据压力调节器的动力源不同：液压式和气压式根据压力调节器的动力源不同：液压式和气压式根据压力调节器与制动主缸的结构关系：整体式和分离式根据压力调节器与制动主缸的结构关系：整体式和分离式根据压力调节器的调压方式：循环式和可变容积式根据压力调节器的调压方式：循环式和可变容积式一、制动压力调节器的基本组成和工作原理一、制动压力调节器的基本组成和工作原理1. 循环式制动压力调节器循环式制动压力调节器1) 基本组成基本组成2) 工作原理工作原理常规制动过程常规制动过程：ABS不工作，电磁阀中无电流不工作，电磁阀中无电流减压制动过程减压制动过程：ABS工作，电磁阀中通大电流（工作，电磁阀中通大电流（5A）保压制动过程保压制动过程：ABS工作，电磁阀中通小电流（工作，电磁阀中通小电流（2A）增压制动过程增压制动过程：同常规制动：同常规制动2. 可变容积式制动压力调节器可变容积式制动压力调节器1) 常规制动过程（升压）常规制动过程（升压）2) 减压制动过程减压制动过程3) 保压制动过程保压制动过程二、制动压力调节器的结构二、制动压力调节器的结构1. 电动油泵电动油泵2. 储液器储液器3. 蓄能器蓄能器4. 电磁阀电磁阀5. 压力开关、压力警告灯和液位指示开关压力开关、压力警告灯和液位指示开关三、典型制动压力调节器三、典型制动压力调节器1. 桑塔纳桑塔纳2000俊杰轿车俊杰轿车1) 结构结构2) 工作原理工作原理常规制动常规制动压力保持压力保持压力减小压力减小压力增高压力增高