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1、第6讲 电子控制防抱死制动系统 (ABS)6.1 概述1.传统机械制动系统缺点（1）安全性差；（2）造成轮胎非正常磨损 。 2ABS的作用 自动调节制动力的、防止制动车 轮抱死。 图1：无ABS的制动图2：有ABS的制动优点：（1）缩短制动距离；（2）保持制动时的方向稳定；（3）保持制动时的转向控制能力；（4）减少制动时轮胎的磨损；（5）减少驾驶员的疲劳强度。 6.2 ABS的理论基础地面附着力F =ZZ地面对轮胎的法向反作用力 附着系数图：汽车制动时车轮受力情况M制动器摩擦力矩;W车轮垂直载荷 ;Fz地面制动力;Z地面对轮胎的法向 反作用力;w车轮的角速度;v汽车的行 驶速度;T车轴对车轮的
2、推力;r车轮半 径1.汽车在制动过程中的车轮受力制动器制动力Fb地面制动力Fz图：制动过程中地面制动力、制动器制动力及附着力之间的关系地面制动力首先取决于制动器制动力，但又受路 面附着条件限制。要想获得足够的地面制动力， 提高汽车的制动效能及其制动稳定性，除了要求 制动器具有足够的制动力外，同时要求路面提供 较高的附着力。 滑移率S表示车轮滑动成分的多少S=VW车身速度； Vr车轮速度令车轮纵向附着系数 x=制动力 Fx/车辆垂直载荷Fz； 车轮侧向附着系数 y=车轮侧向 力Fy/车轮垂直载荷Fz图4：附着系数与滑移率的关系x纵向附着系数； y横向附着系数； p峰值附着系数； s车轮抱死时纵向
3、滑动 附着系数制动性能的主要评价指标： 制动效能：制动距离和制动减速度 ；纵向附着系数纵向附着力制动 效能。 制动稳定性：主要取决于侧向附着 力，即与侧向附着系数有关。 轮胎的纵向附着系数在S=20%左右达到最大值，在车轮抱死 时的附着系数反而有所降低；而侧向附着系数在纯滚动时为最 大，随着滑动率的增加而迅速减小，在车轮抱死时侧向附着系 数下降到零。 ABS的理论基础ABS的目的：自动调节制动器的制动力，使s保持 在20%的最佳状态。6.3 ABS的组成与工作原理 1.组成在原有常规制动装置的基础上，增设电子控制器、液压 调节器（制动压力调节器）、车轮速度传感器。 图5：防抱死制动系统（ABS
4、）的组成图6：防抱死制动系统（ABS）零部件安装位置 1) 车轮速度传感器：把车轮的运动状态转变为电信号 ；图：车轮速度传感器2)电子控制器（电脑）：整个ABS系统的控制中枢；左前轮速度传感器右前轮速度传感器左后轮速度传感器右后轮速度传感器电子控制模块 （ECU）液压控制单元 （液压调节器）ABS故障指示灯自诊断输出图8：电子控制器和基本输入输出信号（1）ECU的防抱死控制功能 （2）ECU的故障保护控制功能 作用：自动调节车轮制动器压力，使车轮滑移率 保持在最佳滑移率范围内。 3）制动压力调节器（执行机构）循环式调节器工作过程说明： 储液器：暂时储存制 动液； 回油泵：将制动液泵 回制动总泵
5、。 电磁阀：由ECU控制 其动作，控制制动分 泵压力的升高、保持 和降低。 A三位三通电磁阀式制动压力调节器有三个工作位置，三 个液压通道。 其工作原理：电电磁阀阀不通电电，阀处 于右位 ,制动总泵动总泵 与分 泵泵直通； 电电磁阀阀半通电电，阀处 于中位，制动总泵动总泵 与 分泵泵断开，分泵泵与储储 液器不通； 电电磁阀阀全通电电，阀处阀处 于左位，制动动分泵泵与 储储液器相通。 典型调节器的工作过程 图：ABS不工作（常规制动过程） （1）常规制动过程电磁阀不通电，主缸和轮 缸相通,主缸控制制动压力， 液压泵不工作。 典型调节器的工作 过程 图：ABS工作（减压过程）典型调节器的工作 过程
6、 （2）减压过程电磁阀通入较大电流，主 缸和轮缸的通路被切断，轮 缸和液压油箱接通，液压泵 工作 。 图：ABS工作（保持过程）典型调节器的工作过程 （3）保压过程电磁阀通入较小电 流，所有通道被切断 。 图：ABS工作（增压过程）典型调节器的工作过程 （4）增压过程电磁阀断电，主缸和 轮缸再次相通。 2.ABS的工作原理注意：ABS建立在传统制动过程的基础上进行工作。在制动过程中，如果常 规制动系统发生故障，ABS会随之失去控制作用。若只是ABS发生故障，常 规制动系统正常工作时，汽车制动过程仍象常规制动过程一样照常进行，只 是失去防抱死控制作用。 3ABS的控制原理（1）以滑移率作比较量的
7、调节系统 （2）以车轮角减速度作比较量的调节系统以车轮角减速度和 角加速度为制动压力 控制门限，以滑移率 为辅助控制门限。 （a）高附着系数路 面的制动控制过程（3）以角减速度和滑移率共同控制的调节系统5.4 ABS的正确使用与维护 ABS系统以常规制动系统为基础； 高温环境容易损坏ECU； ABS的通用性很差； 装备ABS的汽车，其制动操作方法和普通制动系 统一样。思考 题 什么是ABS，简述ABS的理论基础、组成与工作原理。 在汽车制动过程中，什么附着力影响汽车的制动距离？什么 附着力影响汽车的方向稳定性和转向控制能力？ 在制动过程中，车轮抱死滑移的根本原因是什么？ 当汽车前轮抱死制动时，有什么危害？ 当汽车后轮抱死制动时，有什么危害？ 什么是理想滑移率或最佳滑移率？ 防抱死制动系统（ABS）失效时，常规制动系统有无制动功 能？常规制动系统失效时，防抱死制动系统有无控制功能？ 在紧急制动时，对装备有ABS的汽车反复地踩制动踏板，会 使制动效果更好吗，为什么？
