防抱死制动系统概述.ppt

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