【《ABS系统基本原理与组成综述》2200字】

ABS系统基本原理与组成综述目录TOC\o"1-3"\h\u7450ABS系统基本原理与组成综述 1189131.1ABS系统基本原理 1315661.1.1轮胎附着率与附着系数 129742汽车在紧急制动时车轮和地面间各种作用力如图1.1所示。 112181.1.2制动过程中的受力分析 2146791.1.3滑移率 384081.1.4轮胎附着系数与滑移率的关系 3291921.1.5ABS系统基本原理 4248491.2ABS防抱死制动系统的组成 41.1ABS系统基本原理1.1.1轮胎附着率与附着系数汽车在紧急制动时车轮和地面间各种作用力如图1.1所示。图1.1无ABS制动系统的物理模型在这里，是与车辆的载荷呈正比的，为车辆进行紧急制动时车轮作用在地面正压力;是车辆制动瞬时车轮转动的速度；是车辆制动瞬时车轮转动的角速度；是车轮的滚动半径；纵向力与车辆运动相反，是阻碍车辆运动，起到减速效果的制动力；侧向力的方向由一侧车轮指向另一侧车轮，在三维空间上与车轮运动方向垂直，可以充分保证汽车在行驶过程中的方向稳定性。经过研究可得纵向力与与纵向附着系数、侧向力与侧向附着系数的关系为:（1.1）（1.2）式中，——轮胎对路面的正压力；——轮胎的纵向附着力；——轮胎的侧向附着力；——轮胎的纵向附着系数；——轮胎的侧向附着系数；由上述公式可知，如果要提高车辆的地面制动力与侧向附着力，那么就要提高车辆轮胎的横向附着系数与纵向附着系数，获得地面制动力的较大值。根据相关研究可得，车辆轮胎的附着系数，不但与轮胎类型、地面附着条件有关，而且与车辆制动时车轮制动的滑移率相关。1.1.2制动过程中的受力分析在图1.1中，是由制动器施加在轮毂或者制动盘上的制动力矩。根据理论力学的知识可得出以下公式；（1.3）其实，纵向力就是制动时轮胎所受的地面制动力。查阅相关资料可知，当制动踏板开度较小时，车轮处于滚动状态，地面反作用给轮胎的制动力与由制动轮缸产生的制动力相等，且与制动踏板开度呈正相关。由于地面制动力的力学性质，它必须小于或等于附着力，即(1.4)随着制动踏板的开度的增加，车轮的运动状态由滚动变为边滚边滑。在制动踏板开度达到一定值时，制动系压力即上升到某一数值，地面制动力仍然等于附着力时，车轮由边滚边滑变为抱死拖滑。当后续制动踏板开度继续增大，制动器制动力继续增加，地面制动力保持不变，等于附着力。图1.2附着力、地面制动力与制动器制动力的关系1.1.3滑移率通常在汽车制动时，车轮在路面上的运动状态较为复杂，与一般的滑动和滚动不同，而是车轮的滚动加滑动，其中制动时车轮的滑动通常用滑移率来表示，用以下公式表示：（1.5）式中,——制动时车轮的滑移率；——制动时车轮的瞬时线速度；——车轮半径；——车轮角速度。根据大量的整车试验可知，在汽车的全部行驶工况中，在0-100%的范围之间。其中，当汽车处于正常行驶时，车轮做纯滚动时，等于0；当汽车进行紧急制动时，车轮发生抱死拖滑，滑移率等于100%；当汽车进行紧急制动时，车轮边滚边滑，.1.1.4轮胎附着系数与滑移率的关系实验表明，在附着系数较高的水平良好路面上轮胎的附着系数与滑移率的关系如图所示。图1.3滑移率与附着系数关系从图中可以看出：在=20%时纵向附着系数为最大，获得最大的地面制动力，在=0时，车辆正常行驶，侧向附着系数为最大值，车辆获得最佳的侧向稳定性，抵抗侧向风和不平路面的能力较强；在滑=100%时纵向附着系数大幅减低且侧向附着系数等于零，车辆不能按驾驶员的意愿进行转向，也不能保持原来的行驶方向。由于汽车惯性原因，可能会发生汽车尾部急剧摆动，失去操作稳定性、汽车侧向附着力不足，偏移既定行进路线等危险工况。在为10%-30%的范围内，纵向附着系数可以取到最大值，侧向附着系数良好，可以作为ABS的工作区域。1.1.5ABS系统基本原理在装有ABS系统的汽车正常行驶进行紧急制动时，首先采取常规制动，制动压力随制动踏板的开度不断上升，此时ABS系统没有启动。同时，在各个车轮上安装的车轮转速传感器和车身上装有的车速传感器将车轮转速和汽车车速信号输送至ECU。根据事先设定好的程序，通过对这些信号的分析与处理，ECU判断车轮的行驶工况，检测到滑移率超过设定值便会启动ABS系统。ABS系统通过发出动作控制指令，制动压力调节器将动作控制指令变为各个液压阀的执行动作，改变制动压力，将滑移率保持在设定值，以免发生制动抱死现象.1.2ABS防抱死制动系统的组成作为汽车电子设备的一种，ABS依托原有的汽车液压制动系统，进行二次开发，采用微机控制原理，实现了对各种复杂工况的制动压力调节，有效提高了汽车的制动效能与制动时的方向稳定性。ABS系统由车轮转速传感器、电子控制单元（ECU或ABS电脑）和制动压力调节器等部分组成[13]。ABS的系统组成如图所示。图1.4ABS系统主要组成1.1.1车轮转速传感器

车轮转速传感器作为ABS系统最重要的传感器，它的作用是检测制动时各个车轮转速信号输送至ECU，作为判断车轮滑移率的依据之一。通过各种装置产生交变电压信号，经过滤波与整流，将车速信号输送至ABSECU。1.1.2电控单元ECU

ECU作为ABS系统的核心部件，一般由输入接口电路、微处理器和输出接口电路三部分组成。通过输入接口电路输入轮速信号和车速信号，微处理器按照事先设定的程序，对这些信号进行分析与处理，然后由输出接口电路将动作控制指令输送至制动压力调节器。1.1.3制动压力调节器制动压力调节器作为ABS系统的执行机构，它可以主动调节制动压力的大小，将各个车轮的滑移率保持在设定值，减免制动过程中司机的误操作，有效保证司机与车内乘员的生命安全。根据ECU的控制指令，调节其机油槽阀的位置，实现减压