汽车底盘构造课件：制动力调节装置

汽车底盘构造制动力调节装置2.制动防抱死系统(ABS)1.制动力调节阀3.电子制动力分配系统(EBD)制动蹄对制动鼓产生摩擦力矩Mμ；磨擦力矩使车轮对路面产生向前的力Fμ，同时路面给车轮一个向后的力FB。FB≤Fφ＝Gφ制动力FB必须满足：Fφ—车轮与地面的附着力G—汽车对路面的垂直载荷Φ

—轮胎与路面的附着系数，指轮胎在不同路面的附着能力大小当制动力FB超过附着力Fφ时，车轮就完全停止旋转（抱死），作纯滑移，即使进一步加大制动力矩，FB也不会增大。制动力调节装置制动时车轮受力分析前后轮同步滑移的条件：前后制动力之比等于前后车轮对路面的垂直载荷之比。FB1——前轮制动力；FB2——后轮制动力；G1——前轮对路面的垂直载荷；G2——后轮对路面的垂直载荷；φ——轮胎与路面的附着系数。获得良好的制动稳定性——避免前轮或后轮单独抱死滑移。获得最大的制动效能——前后制动轮的制动力都要接近最大值。前后轮同步滑移条件制动力调节装置行车制动时：由于汽车惯性力的作用，前轮载荷增加，后轮载荷减少，前后轮载荷之比发生变化，同步滑移条件亦发生变化。理想的制动力矩变化：汽车前后轮制动力矩的比值应该随车轮载荷变化制动力调节装置前后轮同步滑移条件(a)H形布置(b)X形布置(c)双T形布置液压制动系统的管路布置形式制动力调节装置前后轮同步滑移条件制动器确定的条件下，汽车制动力矩的大小取决于制动管路的压力理想的前后促动管路压力分配曲线:随汽车质量、重心高度不同而不同,应尽量避免在制动时后轮先抱死滑移;促动管路压力调节装置:让实际的促动管路压力分配曲线更接近理想曲线。理想的前后轮促动管路压力分配特性制动力调节装置串联在后促动管路中，阀门和活塞做成一体，阀门上开有若干个通油切口；管路油压低时，阀门保持开启，p1=p2；当油压达到一定值时，活塞上所受到的液压作用力将弹簧压缩，使阀门关闭，后轮缸与主缸隔绝，p2保持定值ps：在后促动管路增加到一定的压力后，自动限制促动管路压力不再升高，避免后轮抱死；适合用在质心高度与轴距的比值较大的轻型汽车（这种汽车制动时，后轮垂直载荷向前轮转移较多）。1）限压阀1.制动力调节阀1）限压阀设计时，按照满载情况设计限压阀参数，使满载情况下前后轮制动压力比接近理想特性曲线。1.制动力调节阀采用承压面积不等的差径T形结构活塞，串联在后促动管路中，活塞上方的液压作用力大于下方的；当压力差达到克服弹簧预紧力时，活塞开始下移，当前后促动管路的压力P1与P2同步增长到一定值Ps后，活塞与阀门接触，上下腔隔绝，对P2的增长加以限制，减小其增量；若进一步提高P1，活塞将回升，阀门再度开启；适合用在质心高度与轴距的比值较小的中型以上汽车，这种汽车制动时，后轮垂直载荷转移较少。2）比例阀比例阀结构1.制动力调节阀2）比例阀1.制动力调节阀制动力调节装置2.制动防抱死系统(ABS)1.制动力调节阀3.电子制动力分配系统(EBD)滑动率：滑动成分在车轮纵向运动中所占的比例；φz：纵向附着系数，车轮纵向力与法向载荷之比；φc：侧向附着系数，车轮侧向力与法向载荷之比。制动时理想的滑动率在10%到30%之间，此时轮胎与路面之间有最大的纵向附着系数和较大的侧向附着系数。2.制动防抱死系统防抱死系统（antilockbrakesystem）简称ABS，是一种具有防滑、防抱死等优点的汽车安全控制系统；作用：在汽车制动时，自动控制制动器制动力的大小，使车轮不被抱死，处于边滚边滑（滑移率在20%左右）的状态，以保证车轮与地面的附着力在最大值。2.制动防抱死系统组成：车轮转速传感器；ABS电控单元；制动压力调压器等。2.制动防抱死系统车轮转速传感器轮速传感器是用来测量汽车车轮转速的传感器；常用的轮速传感器主要有：磁电式轮速传感器霍尔式轮速传感器2.制动防抱死系统轮速传感器可安装在车轮上，也可以安装在主减速器或变速器中。车轮转速传感器2.制动防抱死系统电控单元ECUECU包含传感器信号处理模块、输入输出模块等；ECU接收轮速传感器的信号，计算出车轮速度，得出滑动率S及加减速度，并将这些信号加以分析，对制动压力调节器发出控制指令。2.制动防抱死系统功用：接收来自ECU的控制指令，控制制动压力的增减，是ABS的执行器；由电磁阀、液压泵等部件组成，与电子控制器合为一体；安装在汽车制动管路中，通过串联在制动主缸和制动轮缸之间的电磁阀直接控制轮缸的压力。制动压力调节器ABS2.制动防抱死系统工作原理：制动过程中，ECU根据轮速传感器信号判断车轮是否被抱死；如车轮即将抱死，ECU发出指令，通过制动压力调节装置，减小制动力，防止车轮抱死。2.制动防抱死系统常规制动：ABS不工作，电磁阀不通电，主缸控制制动油压的增减；减压过程：电磁阀通较大电流，柱塞移至最上方，主缸与轮缸的通路被截断，轮缸和储液器接通，轮缸压力下降，驱动电动机启动，带动液压泵工作，液压泵把制动液加压后送入主缸；保压过程：向电磁线圈输入较小电流，柱塞处于保压位置。制动主缸、轮缸和储液器相互隔离密封，制动轮缸中保持恒定的制动压力；增压过程：当车轮滑转率趋于零时，电磁阀断电，柱塞又回到下极限位置，制动轮缸和主缸相通，轮缸加压。工作过程2.制动防抱死系统控制通道：ABS系统中能够独立进行制动压力调节的制动管路；独立控制：对某个轮缸的制动压力可以单独进行控制；一同控制：对两个或两个以上轮缸的制动压力一同进行调节；高(低)选原则：进行一同控制时，以保证附着力较大(小)的车轮不发生制动抱死为原则进行制动压力调节。2.制动防抱死系统按ABS中控制管路(通道)数目分类：

1）四通道ABS；

2）三通道ABS；

3）双通道ABS；

4）单通道ABS。2.制动防抱死系统

1）四通道ABS

4个车轮制动压力独立控制，每个车轮上各安装一个轮速传感器，并在通往各制动轮缸的制动管路中各设置一个制动压力调节分装置；最大程度利用每个车轮的附着力进行制动，制动效能最好;但由于四通道ABS系统在同一轴上的制动力不相等，容易使汽车发生制动跑偏，尤其附着系数分离路面上。

H型双制动管路的四通道ABSX型双制动管路的四通道ABS控制通道轮速传感器2.制动防抱死系统

2）三通道ABS

两前轮的制动压力进行单独控制，两后轮的制动压力按低选原则一同控制；两前轮单独控制，可充分利用两前轮的附着力对汽车进行制动，汽车在紧急制动时，前轮附着力比后轮附着力大很多；一种常用的ABS布置形式。X型双制动管路的三通道ABSH型双制动管路的三通道ABS(四传感器）H型双制动管路的三通道ABS(三传感器）控制通道轮速传感器2.制动防抱死系统

3）双通道ABS

右上图：前后制动管路中各设置一个制动压力调节装置分别对两前轮和两后轮进行一同控制；右下图：制动管路对角布置，两前轮独立控制，前管路压力通过比例阀按一定比例减压后传给对角后轮；双通道ABS系统难以在方向稳定性、转向操纵能力和制动距离等方面得到兼顾，因而很少被采用。H型双制动管路的双通道ABS(四传感器)X型双制动管路的双通道ABS(四传感器)控制通道轮速传感器比例阀2.制动防抱死系统

4）单通道ABS

在前后布置的双管路制动系统的后制动管路中设置一个制动压力调节器，对于后轮驱动的汽车只需在传动系中安装一个转速传感器；不能保障转向操纵能力，但能提高汽车制动时的方向稳定性，且结构简单、成本低；在轻型货车上使用广泛。H型双制动管路的单通道ABS(三传感器)控制通道轮速传感器2.制动防抱死系统制动力调节装置2.制动防抱死系统(ABS)1.制动力调节阀3.电子制动力分配系统(EBD)ABS在制动过程中，当车轮将抱死时，才开始调节制动压力，防止车轮抱死，避免车轮在路面上进行滑移，提高了汽车在制动过程中的方向稳定性和转向操纵能力。ABS工作特点3.电子制动力分配系统ABS工作特点制动器和制动踏板的振噪感：在紧急制动时，当制动力达到将要抱死的极限值时，ABS电磁阀开高频率的调节制动压力（降压、保压、升压，频率达10~12次/S），引起制动摩擦片高频振动和产生噪声，制动踏板也产生强烈弹脚反应。3.电子制动力分配系统ABS工作特点ABS缺点：不能在制动的全过程中，对所有车轮的制动力的大小，随路面附着情况的不同进行有效地分配和调节。3.电子制动力分配系统EBD：电子制动力分配系统（ElectronicBrakeforceDistribution）；作用：汽车制动瞬间，高速计算出四个轮胎由于附着情况不同而导致的各轮不同的摩擦力，然后调整制动压力装置，使其按照设定的程序在运动中高速调整，达到制动力与摩擦力(牵引力)的匹配，以保证车辆的平稳和安全；配备EBD后，制动力调节曲线在各种载荷下均能与理想的制动力分配曲线靠近，获得较高的制动效率。前轮制动力后轮制动力轻载时理想制动力分配曲线重载时理想制动力分配曲线制动力调节阀EBD工作时3.电子制动力分配系统制动力调节装置EBD在制动一开始就控制制动力在各轮间的分配，防止出现后轮先抱死的情况使后轮获得更好的制动效能，改善制动力的平衡，提高了汽车制动的稳定性和汽车制动时的操纵性能