ABS系统工作原理.ppt

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1、防抱死制动系统概念防抱死制动系统概念防抱死制动系统概念防抱死制动系统概念丧失转向能力丧失转向能力制动效能下降制动效能下降制动时的方向稳定性制动时的方向稳定性降低轮胎使用寿命降低轮胎使用寿命汽车制动车轮抱死，汽车制动车轮抱死，可引起：可引起：2绪论绪论防抱死制动系防抱死制动系防抱死制动系防抱死制动系统统统统ABSABS（Anti-Anti-BrakingSystemBrakingSystem）是指汽车在制动过是指汽车在制动过是指汽车在制动过是指汽车在制动过程中，能实时判定程中，能实时判定程中，能实时判定程中，能实时判定车轮的车轮的车轮的车轮的滑移率滑移率滑移率滑移率，自，自，自，自动调节作用在车

2、轮动调节作用在车轮动调节作用在车轮动调节作用在车轮上的上的上的上的制动力矩制动力矩制动力矩制动力矩，防防防防止车轮抱死止车轮抱死止车轮抱死止车轮抱死取得最取得最取得最取得最佳制动效能的电子佳制动效能的电子佳制动效能的电子佳制动效能的电子装置。装置。装置。装置。防抱死制动系统概念防抱死制动系统概念防抱死制动系统概念防抱死制动系统概念重点点出：重点点出：滑移率滑移率制动力矩制动力矩车轮抱死车轮抱死3绪论绪论轮胎与地面的附着特性轮胎与地面的附着特性轮胎与地面的附着特性轮胎与地面的附着特性车辆制动距离和制动减速度车辆制动距离和制动减速度是是由车辆制动力即地面制动力所决定。由车辆制动力即地面制动力所决定

3、。取决于地面制动力、制动器制动力取决于地面制动力、制动器制动力及附着力。及附着力。1.当地面制动力当地面制动力Fxb附着力时，车轮抱死附着力时，车轮抱死l l 汽车的制动力汽车的制动力汽车的制动力汽车的制动力4绪论绪论轮胎与地面的附着特性轮胎与地面的附着特性轮胎与地面的附着特性轮胎与地面的附着特性l l 附着力和附着系数附着力和附着系数附着力和附着系数附着力和附着系数实际制动时道路作用于车轮上的实际制动时道路作用于车轮上的实际制动时道路作用于车轮上的实际制动时道路作用于车轮上的纵向附着力纵向附着力纵向附着力纵向附着力F F x x就等于汽就等于汽就等于汽就等于汽车的制动力。道路给予汽车转向轮的

4、车的制动力。道路给予汽车转向轮的车的制动力。道路给予汽车转向轮的车的制动力。道路给予汽车转向轮的横向附着力横向附着力横向附着力横向附着力F F y y 就是使汽就是使汽就是使汽就是使汽车转向的侧向力。车转向的侧向力。车转向的侧向力。车转向的侧向力。横向附着系数横向附着系数纵向附着系数纵向附着系数5绪论绪论轮胎与地面的附着特性轮胎与地面的附着特性轮胎与地面的附着特性轮胎与地面的附着特性l l 附着系数与滑移率附着系数与滑移率附着系数与滑移率附着系数与滑移率实验证明，道路实验证明，道路实验证明，道路实验证明，道路的附着系数受车轮结的附着系数受车轮结的附着系数受车轮结的附着系数受车轮结构、材料，道路

5、表面构、材料，道路表面构、材料，道路表面构、材料，道路表面形状、材料有关，形状、材料有关，形状、材料有关，形状、材料有关，不不不不同性质道路其附着系同性质道路其附着系同性质道路其附着系同性质道路其附着系数变化甚大。数变化甚大。数变化甚大。数变化甚大。滑移率来表示车轮滑移率来表示车轮滑动所占的份额。车轮滑动所占的份额。车轮完全抱死时，滑移率为完全抱死时，滑移率为1，车轮纯滚动，滑移率，车轮纯滚动，滑移率为为0。6绪论绪论轮胎与地面的附着特性轮胎与地面的附着特性轮胎与地面的附着特性轮胎与地面的附着特性l l 附着系数与滑移率附着系数与滑移率附着系数与滑移率附着系数与滑移率此外，由下图可知，汽车制动

6、时的此外，由下图可知，汽车制动时的附着系数附着系数与制动时与制动时滑滑移率移率有很大关系。有很大关系。结论：结论：结论：结论：1.1.附着系数与路面附着系数与路面附着系数与路面附着系数与路面“状状状状态态态态”有关；有关；有关；有关；2.2.附着系数附着系数附着系数附着系数随随随随滑移率滑移率滑移率滑移率发发发发生变化。生变化。生变化。生变化。3.3.前轮抱死前轮抱死前轮抱死前轮抱死，汽车将，汽车将，汽车将，汽车将失失失失去转向能力去转向能力去转向能力去转向能力4.4.后轮抱死，后轮抱死，后轮抱死，后轮抱死，汽车易发汽车易发汽车易发汽车易发生生生生侧滑现象侧滑现象侧滑现象侧滑现象7绪论绪论仅后

7、轮抱死时受力分析示意仅后轮抱死时受力分析示意前轴侧滑前轴侧滑后轴一旦侧滑后轴一旦侧滑，离心力与侧滑方向相同，导致侧滑，离心力与侧滑方向相同，导致侧滑程度不断加剧，以至可能翻车，这是十分危险的运动状程度不断加剧，以至可能翻车，这是十分危险的运动状态。态。Fy：侧向干扰力：侧向干扰力Gx：制动惯性力：制动惯性力Fy1：前轮侧向力：前轮侧向力Fy2：后轮侧向力：后轮侧向力目前已经认识到：制动时，若后轴比前轴先抱死，就可能发生目前已经认识到：制动时，若后轴比前轴先抱死，就可能发生侧滑；前后轴同时抱死或后轴始终不抱死，则能防止后轴侧滑。侧滑；前后轴同时抱死或后轴始终不抱死，则能防止后轴侧滑。后轴侧滑后轴

8、侧滑前轴产生侧滑前轴产生侧滑，由于离心力与，由于离心力与侧滑方向相反能减小侧滑量。侧滑方向相反能减小侧滑量。滑移率滑移率滑移率滑移率汽车制动的稳定性汽车制动的稳定性汽车制动的稳定性汽车制动的稳定性仅前轮抱死时受力分析示意仅前轮抱死时受力分析示意8绪论绪论车轮抱死的危害车轮抱死的危害车轮抱死的危害车轮抱死的危害前轮抱死前轮抱死失去转向失去转向能力；能力；后轮抱死后轮抱死统计表明，统计表明，后轴侧滑是造成交通后轴侧滑是造成交通事故的主要原因；事故的主要原因；制动效能下降；制动效能下降；9绪论绪论防抱死制动系统的作用防抱死制动系统的作用防抱死制动系统的作用防抱死制动系统的作用有效防止后轮抱死而导致的

9、侧滑有效防止后轮抱死而导致的侧滑、甩尾等现象，大大、甩尾等现象，大大提高车辆制动过程的方向稳定性；提高车辆制动过程的方向稳定性；防止前轮抱死导致车辆丧失转向能力防止前轮抱死导致车辆丧失转向能力，提高了汽车躲，提高了汽车躲避前方障碍物的操纵性和弯道制动时的轨迹保持能力避前方障碍物的操纵性和弯道制动时的轨迹保持能力；制动距离制动距离比同类车型不带防抱死系统的车辆的制动距比同类车型不带防抱死系统的车辆的制动距离离要短要短。10绪论绪论防抱死制动系统防抱死制动系统防抱死制动系统防抱死制动系统的控制目的的控制目的的控制目的的控制目的ABSABS正是利用道正是利用道路与轮胎系统的关系，路与轮胎系统的关系，

10、强制性地把车轮的滑强制性地把车轮的滑移率移率控制在临界点控制在临界点SpSp的附近，的附近，使路面附着使路面附着性能得到最充分的发性能得到最充分的发挥，从而达到最佳效挥，从而达到最佳效果。果。11绪论绪论ABSABS的基本结构的基本结构的基本结构的基本结构ABSABS的组成的组成的组成的组成如图所示。主如图所示。主要由要由转速传感器转速传感器、电子控制器电子控制器和和制动压力调节器制动压力调节器等三大部分等三大部分组成。组成。12ABS的基本结构与工作原理的基本结构与工作原理ECU根据根据轮速传轮速传感器的感器的“滑移率滑移率”信信号，号，调节调节制动器的制制动器的制动压力，达到控制车动压力，

11、达到控制车轮轮“滑移率滑移率”的目的。的目的。ABSABS基本工作原理基本工作原理基本工作原理基本工作原理13ABS的基本结构与工作原理的基本结构与工作原理ECU根据根据轮速传感轮速传感器的器的“滑移率滑移率”信号，信号，调节调节制动器的制动压力，制动器的制动压力，达到控制车轮达到控制车轮“滑移率滑移率”的目的。的目的。ABSABS基本工作原理基本工作原理基本工作原理基本工作原理14ABS的基本结构与工作原理的基本结构与工作原理ABSABS的基本元件的基本元件的基本元件的基本元件l l轮速传感器轮速传感器轮速传感器轮速传感器电磁式电磁式电磁式电磁式传感器与普通的交流发电机原理相同，永久磁铁产生

12、一传感器与普通的交流发电机原理相同，永久磁铁产生一定强度的磁场，齿圈在磁场中旋转时，齿圈齿顶和电极之间定强度的磁场，齿圈在磁场中旋转时，齿圈齿顶和电极之间的间隙以一定的速度发生变化，的间隙以一定的速度发生变化，这样会使齿圈和电极这样会使齿圈和电极组成的组成的磁路中的磁阻磁路中的磁阻发生变化。发生变化。15ABS的基本结构与工作原理的基本结构与工作原理其结果使磁通量周期性衰减，在线圈两端其结果使磁通量周期性衰减，在线圈两端产生正比于产生正比于磁通量增减速度的感应电压磁通量增减速度的感应电压。ABSABS的基本元件的基本元件的基本元件的基本元件l l轮速传感器轮速传感器轮速传感器轮速传感器电磁式电

13、磁式电磁式电磁式16ABS的基本结构与工作原理的基本结构与工作原理l l液压式制动压力调节器液压式制动压力调节器液压式制动压力调节器液压式制动压力调节器ABSABS的基本元件的基本元件的基本元件的基本元件ABS系统中的制系统中的制动压力调节器动压力调节器是是是是ABSABS的执行机构的执行机构的执行机构的执行机构。其主要。其主要作用是接受来自于作用是接受来自于ECU的指令，直接或的指令，直接或间接地控制制动压力间接地控制制动压力的增、减。是由的增、减。是由电磁电磁阀、液压泵和电动机阀、液压泵和电动机等组成。等组成。又可分为又可分为循循环式和可变容积式。环式和可变容积式。17ABS的基本结构与工

14、作原理的基本结构与工作原理ABSABS的基本元件的基本元件的基本元件的基本元件18ABS的基本结构与工作原理的基本结构与工作原理ABSABS的基本元件的基本元件的基本元件的基本元件常规制动常规制动常规制动常规制动电磁阀不工作。主缸电磁阀不工作。主缸与制动分泵直接相通。与制动分泵直接相通。l l液压式制动压力调节器液压式制动压力调节器液压式制动压力调节器液压式制动压力调节器循环式循环式循环式循环式19ABS的基本结构与工作原理的基本结构与工作原理ABSABS的基本元件的基本元件的基本元件的基本元件l l液压式制动压力调节器液压式制动压力调节器液压式制动压力调节器液压式制动压力调节器循环式循环式循

15、环式循环式紧急制动，紧急制动，紧急制动，紧急制动，ABS参与工作。参与工作。电磁阀的工作电流为电磁阀的工作电流为1电流电流。制动分泵与储油器直。制动分泵与储油器直接相通，接相通，分泵的制动压力减分泵的制动压力减小。小。20ABS的基本结构与工作原理的基本结构与工作原理ABSABS的基本元件的基本元件的基本元件的基本元件l l液压式制动压力调节器液压式制动压力调节器液压式制动压力调节器液压式制动压力调节器循环式循环式循环式循环式电磁阀的工作电流为电磁阀的工作电流为0电流。电流。制动主缸与制动分泵直接相通，制动主缸与制动分泵直接相通，分泵的制动压力增加。分泵的制动压力增加。电磁阀的工作电流为电磁阀

16、的工作电流为1/2电电流。流。所有通路均不通，分泵的制所有通路均不通，分泵的制动压力为保压状态。动压力为保压状态。21ABS的基本结构与工作原理的基本结构与工作原理ABSABS的基本元件的基本元件的基本元件的基本元件l l液压式制动压力调节器液压式制动压力调节器液压式制动压力调节器液压式制动压力调节器循环式循环式循环式循环式回流泵回流泵：回流泵将制：回流泵将制动分泵中排出的制动液泵动分泵中排出的制动液泵回到制动总泵。回到制动总泵。储压器储压器：储压器为在：储压器为在减压过程中大量回流的制减压过程中大量回流的制动液提供暂时的储存所。动液提供暂时的储存所。阻尼器阻尼器：阻尼器及其：阻尼器及其下游的

17、节流装置能减少返下游的节流装置能减少返回到制动总泵中的液压脉回到制动总泵中的液压脉冲幅值，使噪声减少。冲幅值，使噪声减少。22ABS的基本结构与工作原理的基本结构与工作原理ABSABS的基本元件的基本元件的基本元件的基本元件l l制动压力调节器制动压力调节器制动压力调节器制动压力调节器变容式变容式变容式变容式23ABS的基本结构与工作原理的基本结构与工作原理ABSABS的基本元件的基本元件的基本元件的基本元件l l制动压力调节器制动压力调节器制动压力调节器制动压力调节器变容式变容式变容式变容式制动制动主缸主缸制动制动主缸主缸2 2 2 2）紧急制动紧急制动紧急制动紧急制动减压过程减压过程减压过

18、程减压过程24ABS的基本结构与工作原理的基本结构与工作原理ABSABS的基本元件的基本元件的基本元件的基本元件l l制动压力调节器制动压力调节器制动压力调节器制动压力调节器变容式变容式变容式变容式保压过程保压过程保压过程保压过程增压过程增压过程增压过程增压过程25ABS的基本结构与工作原理的基本结构与工作原理ABSABS系统的电子线路系统的电子线路系统的电子线路系统的电子线路l l凌志凌志凌志凌志LS400ABSLS400ABS系统（波许）系统（波许）系统（波许）系统（波许）lABS警示灯警示灯lABS执行器执行器l轮速传感器轮速传感器lABS控制器控制器l回流泵控制回流泵控制l电磁阀控制电

19、磁阀控制l轮速传感器轮速传感器26ABS的基本结构与工作原理的基本结构与工作原理ABSABS控制控制控制控制ABSABS可以分为可以分为可以分为可以分为l l逻辑门限控制、逻辑门限控制、逻辑门限控制、逻辑门限控制、l l滑动模块变结构滑动模块变结构滑动模块变结构滑动模块变结构l l优化控制优化控制优化控制优化控制等不同的控制方法；等不同的控制方法；等不同的控制方法；等不同的控制方法；采用何种方法实行采用何种方法实行采用何种方法实行采用何种方法实行ABSABS控制往往取决于车辆的设计思想、控制往往取决于车辆的设计思想、控制往往取决于车辆的设计思想、控制往往取决于车辆的设计思想、结构与基本运用范围

20、；结构与基本运用范围；结构与基本运用范围；结构与基本运用范围；现仅介绍较为成熟的、绝大多数现代车辆所普遍采用的现仅介绍较为成熟的、绝大多数现代车辆所普遍采用的现仅介绍较为成熟的、绝大多数现代车辆所普遍采用的现仅介绍较为成熟的、绝大多数现代车辆所普遍采用的逻辑门限（阈值）控制方法逻辑门限（阈值）控制方法逻辑门限（阈值）控制方法逻辑门限（阈值）控制方法。27ABS控制原理控制原理ABSABS逻辑控制算法逻辑控制算法逻辑控制算法逻辑控制算法简单逻辑控制算法简单逻辑控制算法简单逻辑控制算法简单逻辑控制算法设路面条件是一定的，则无论车轮的设路面条件是一定的，则无论车轮的滑移率在任何范围内滑移率在任何范围

21、内，其，其路面附着系数都不会超过某一给定的值，即作用在四个轮子上的总路面附着系数都不会超过某一给定的值，即作用在四个轮子上的总制动力必定满足不等式：制动力必定满足不等式：根据牛顿第二定律，汽车制动时的最大减速度根据牛顿第二定律，汽车制动时的最大减速度a也必然满足条也必然满足条件：件：当车轮角减速度超过极限条件：当车轮角减速度超过极限条件：此时，此时，表明制动力已超过路面所提供的最大附着力表明制动力已超过路面所提供的最大附着力，车轮可能，车轮可能出现抱死倾向。基于上述分析，最简单的出现抱死倾向。基于上述分析，最简单的ABS控制逻辑控制逻辑可确定为：可确定为：28ABS控制原理控制原理ABSABS

22、逻辑控制算法逻辑控制算法逻辑控制算法逻辑控制算法简单逻辑控制算法简单逻辑控制算法简单逻辑控制算法简单逻辑控制算法当上述条件成立，表明车轮可能出现抱死的倾向，于是制动缸当上述条件成立，表明车轮可能出现抱死的倾向，于是制动缸减压，反之制动缸增压。这是最简单的防抱死制动控制方案。它的减压，反之制动缸增压。这是最简单的防抱死制动控制方案。它的动态调节过程如图所示。动态调节过程如图所示。VF汽车实际速度汽车实际速度VR车轮速度车轮速度-a0门限值门限值角减速度角减速度29ABS控制原理控制原理ABSABS逻辑控制算法逻辑控制算法逻辑控制算法逻辑控制算法简单逻辑控制算法简单逻辑控制算法简单逻辑控制算法简单

23、逻辑控制算法在制动刚开始时，采用快速升压，车轮角速度超出固定的门限值在制动刚开始时，采用快速升压，车轮角速度超出固定的门限值-a开开始减压，至负加速度进入门限值始减压，至负加速度进入门限值-a内结束。内结束。随后以慢速升压到车轮减速度再次超出随后以慢速升压到车轮减速度再次超出-a门限值，似此周期地重复，门限值，似此周期地重复，直至汽车完全制动。直至汽车完全制动。仅以减速度仅以减速度-a作为门限值的逻辑控制作为门限值的逻辑控制，车轮的滑移率变化较大，也，车轮的滑移率变化较大，也不不能适应路面附着系数的变化能适应路面附着系数的变化。30ABS控制原理控制原理以车轮减速度和加速度为控制参数以车轮减速

24、度和加速度为控制参数以车轮减速度和加速度为控制参数以车轮减速度和加速度为控制参数31ABS控制原理控制原理双门限控制逻辑可以适应不同双门限控制逻辑可以适应不同的路面特性，一般能消除汽车轮抱的路面特性，一般能消除汽车轮抱死现象。但当路面附着系数出现跃死现象。但当路面附着系数出现跃变时，就不能快速适应，变时，就不能快速适应，故对快速故对快速变化的路面跟踪性能较差。变化的路面跟踪性能较差。车轮正负加速度门限值防抱死控制车轮正负加速度门限值防抱死控制以车轮减速度和加速度为控制参数以车轮减速度和加速度为控制参数以车轮减速度和加速度为控制参数以车轮减速度和加速度为控制参数在制动刚开始时，采用快速升压，在制

25、动刚开始时，采用快速升压，车轮角速度超出固定的门限值车轮角速度超出固定的门限值-a开始减开始减压，至加速度大于门限值压，至加速度大于门限值+a内结束。随内结束。随后保压到车轮减速度再次小于后保压到车轮减速度再次小于+a门限值。门限值。之后增压至之后增压至角速度小于固定的门限值角速度小于固定的门限值-a时为止。时为止。似此周期地重复，直至汽车完全制似此周期地重复，直至汽车完全制动。动。32ABS控制原理控制原理以滑移率为控制参数的单参数控制方式以滑移率为控制参数的单参数控制方式以滑移率为控制参数的单参数控制方式以滑移率为控制参数的单参数控制方式l l 参考车速和滑移率的计算参考车速和滑移率的计算

26、参考车速和滑移率的计算参考车速和滑移率的计算汽车上一般采用间接的方法由车轮的汽车上一般采用间接的方法由车轮的角速度和负加速度角速度和负加速度构造车构造车辆的参考车速（见右图）。辆的参考车速（见右图）。在初始制动时，当车轮的负加速度小于在初始制动时，当车轮的负加速度小于-a时，把此时对应的车时，把此时对应的车轮速度当作轮速度当作初始参考速度初始参考速度VRe0，以后以，以后以减速度减速度aRe（通常取汽车在一（通常取汽车在一般路面制动时能达到的减速度）般路面制动时能达到的减速度）计算参考车速计算参考车速。则车轮的则车轮的参考滑移率为参考滑移率为：33ABS控制原理控制原理在制动刚开始时，采用快速

27、升在制动刚开始时，采用快速升压，车轮轮速度低于的压，车轮轮速度低于的门限值门限值开开始减压，至负加速度超过始减压，至负加速度超过门限值门限值内结束。内结束。随后以慢速升压到车轮减速度随后以慢速升压到车轮减速度再次低于再次低于门限值门限值，如此周期地重，如此周期地重复，直至汽车完全制动。复，直至汽车完全制动。由于路况不同，最佳滑移率将由于路况不同，最佳滑移率将在（在（0.080.3）变化，仅以滑移率）变化，仅以滑移率作为门限值的逻辑控制作为门限值的逻辑控制，很难在各，很难在各种路况下得到最佳效果。种路况下得到最佳效果。以滑移率为控制参数的单参数控制方式以滑移率为控制参数的单参数控制方式以滑移率为

28、控制参数的单参数控制方式以滑移率为控制参数的单参数控制方式vR车轮转动速度，由轮速传感器测得车轮转动速度，由轮速传感器测得vF汽车车速汽车车速vRe0汽车参考车速，可由公式计算汽车参考车速，可由公式计算车轮瞬时运动滑移率，公式计车轮瞬时运动滑移率，公式计34ABS控制原理控制原理【在在在在ABSABS实际控制过程中，一般很少单独采用其中一种控制参实际控制过程中，一般很少单独采用其中一种控制参实际控制过程中，一般很少单独采用其中一种控制参实际控制过程中，一般很少单独采用其中一种控制参数的门限值来进行控制，因为单独采用一种参数作为控制门限数的门限值来进行控制，因为单独采用一种参数作为控制门限数的门

29、限值来进行控制，因为单独采用一种参数作为控制门限数的门限值来进行控制，因为单独采用一种参数作为控制门限均会产生较大的局限性均会产生较大的局限性均会产生较大的局限性均会产生较大的局限性】a a）仅以车轮的加、减速度作门限进行控制，）仅以车轮的加、减速度作门限进行控制，）仅以车轮的加、减速度作门限进行控制，）仅以车轮的加、减速度作门限进行控制，在低在低在低在低 的路的路的路的路面上紧急制动时面上紧急制动时面上紧急制动时面上紧急制动时，车轮易抱死，故附着系数利用率较低，会严车轮易抱死，故附着系数利用率较低，会严车轮易抱死，故附着系数利用率较低，会严车轮易抱死，故附着系数利用率较低，会严重影响制动效果

30、。重影响制动效果。重影响制动效果。重影响制动效果。b b）在各种路面上紧急制动时，在各种路面上紧急制动时，在各种路面上紧急制动时，在各种路面上紧急制动时，仅以车轮滑移率做为门限仅以车轮滑移率做为门限仅以车轮滑移率做为门限仅以车轮滑移率做为门限来进行控制，由于路面情况不同时，来进行控制，由于路面情况不同时，来进行控制，由于路面情况不同时，来进行控制，由于路面情况不同时，SpSp（8-30%8-30%）也不相同，）也不相同，）也不相同，）也不相同，不能保证在各种路面下均能获得最佳制动效果。不能保证在各种路面下均能获得最佳制动效果。不能保证在各种路面下均能获得最佳制动效果。不能保证在各种路面下均能获

31、得最佳制动效果。c c）一般多采用，一般多采用，一般多采用，一般多采用，主控为车轮加、减速。辅控为车轮滑移主控为车轮加、减速。辅控为车轮滑移主控为车轮加、减速。辅控为车轮滑移主控为车轮加、减速。辅控为车轮滑移率；率；率；率；路面为低路面为低路面为低路面为低、低速行驶紧急制动时，则相反。低速行驶紧急制动时，则相反。低速行驶紧急制动时，则相反。低速行驶紧急制动时，则相反。以加、减速度和滑移率为控制参数以加、减速度和滑移率为控制参数以加、减速度和滑移率为控制参数以加、减速度和滑移率为控制参数35ABS控制原理控制原理l l高附着系数路面制动高附着系数路面制动高附着系数路面制动高附着系数路面制动以加、

32、减速度和滑移率为控制参数以加、减速度和滑移率为控制参数以加、减速度和滑移率为控制参数以加、减速度和滑移率为控制参数-a+a，增压、保压，增压、保压-7保压保压-2vR且且超过超过-a时时，减压，减压-3+A-a，保压，保压-4+A，减压，减压-5+A+a，保压，保压-636ABS控制原理控制原理l l低附着系数路面制动低附着系数路面制动低附着系数路面制动低附着系数路面制动因为在高附着系数路面和低附着系数路面的控制逻辑不一因为在高附着系数路面和低附着系数路面的控制逻辑不一样，故制动开始往往用于样，故制动开始往往用于识别路面特性。识别路面特性。第第3 3与第与第6 6阶段使阶段使得制动系统即得制动

33、系统即保持较保持较大的滑移率大的滑移率，又使得，又使得车轮只在车轮只在短时间处在短时间处在大滑移率状态大滑移率状态，改善，改善了操纵稳定性了操纵稳定性以加、减速度和滑移率为控制参数以加、减速度和滑移率为控制参数以加、减速度和滑移率为控制参数以加、减速度和滑移率为控制参数37ABS控制原理控制原理l l低附着系数路面制动低附着系数路面制动低附着系数路面制动低附着系数路面制动因为在高附着系数路面和低附着系数路面的控制逻辑不一因为在高附着系数路面和低附着系数路面的控制逻辑不一样，故制动开始往往用于样，故制动开始往往用于识别路面特性。识别路面特性。以加、减速度和滑移率为控制参数以加、减速度和滑移率为控

34、制参数以加、减速度和滑移率为控制参数以加、减速度和滑移率为控制参数38ABS控制原理控制原理l l阶跃变化的路面制动阶跃变化的路面制动阶跃变化的路面制动阶跃变化的路面制动当路面附着系数向大值突变，当路面附着系数向大值突变，当路面附着系数向大值突变，当路面附着系数向大值突变，其识别方法是采用其识别方法是采用其识别方法是采用其识别方法是采用第二加速度门第二加速度门第二加速度门第二加速度门限位限位限位限位+A+A。而当路面附着系数向小值跃而当路面附着系数向小值跃而当路面附着系数向小值跃而当路面附着系数向小值跃变，则以第二变，则以第二变，则以第二变，则以第二滑移门限值滑移门限值滑移门限值滑移门限值 2

35、 2作为识作为识作为识作为识别依据。别依据。别依据。别依据。以加、减速度和滑移率为控制参数以加、减速度和滑移率为控制参数以加、减速度和滑移率为控制参数以加、减速度和滑移率为控制参数以加、减速度和滑移率为控制参数以加、减速度和滑移率为控制参数以加、减速度和滑移率为控制参数以加、减速度和滑移率为控制参数综上所述，逻辑控制是把车轮的加速度分为（综上所述，逻辑控制是把车轮的加速度分为（-a,+a,+A）几个）几个门限值，再辅之以车轮的滑移率门限值门限值，再辅之以车轮的滑移率门限值1，2。在由下降信号切换。在由下降信号切换到保压的阶段，在规定的时间间隔里监测可能出现的几种门限信号到保压的阶段，在规定的时

36、间间隔里监测可能出现的几种门限信号（+a，+A，1，2）作为识别路面特性（低、一般和高附着系数）作为识别路面特性（低、一般和高附着系数路面三种情况）的依据。路面三种情况）的依据。再根据再根据路面识别结果路面识别结果，分别采用不同的控制逻辑，确保防抱死，分别采用不同的控制逻辑，确保防抱死制动系统对路面状况的跟踪性能，在各种路面条件都能取得期望的制动系统对路面状况的跟踪性能，在各种路面条件都能取得期望的制动效果。制动效果。40ABS控制原理控制原理ABSABS的整车控制技术的整车控制技术的整车控制技术的整车控制技术如前所述，如前所述，ABS单轮控制技术单轮控制技术的本质是把车轮的滑移率控制在附的本

37、质是把车轮的滑移率控制在附着系数的峰值点。因此在制动时可着系数的峰值点。因此在制动时可保证取得最短的制动距离和转向时保证取得最短的制动距离和转向时和操纵稳定性。但作为整车，如所和操纵稳定性。但作为整车，如所有车都采用单轮方式进行独立控制，有车都采用单轮方式进行独立控制，在非对称路面制动时，会产生偏转在非对称路面制动时，会产生偏转力距，力距，使汽车不能保持行驶方向的使汽车不能保持行驶方向的稳定性。稳定性。在当前技术下，在当前技术下，最为实用方法最为实用方法就是通过就是通过ABS自身的整车布置方式自身的整车布置方式和整车控制技术来满足汽车在不同和整车控制技术来满足汽车在不同路面条件下的操纵性和稳定

38、性。路面条件下的操纵性和稳定性。41ABS的布置方式及性能的布置方式及性能ABSABS的整车控制技术的整车控制技术的整车控制技术的整车控制技术42ABS的布置方式及性能的布置方式及性能ABS系统中，能够独立进行制动压力调节的制动管路称为控制系统中，能够独立进行制动压力调节的制动管路称为控制通道。通道。l l四通道四通道四通道四通道ABSABS由于四通道由于四通道ABS可以最大程度地利用每个车轮的附着力进行制可以最大程度地利用每个车轮的附着力进行制动，动，因此汽车的制动效能最好。但在附着系数分离因此汽车的制动效能最好。但在附着系数分离(两侧车轮的附着两侧车轮的附着系数不相等系数不相等)的路面上制

39、动时，由于同一轴上的制动力不相等，使得的路面上制动时，由于同一轴上的制动力不相等，使得汽车产生较大的偏转力矩而产生制动跑偏。汽车产生较大的偏转力矩而产生制动跑偏。因此，因此，ABS通常不对四通常不对四个车轮进行独立的制动压力调节。个车轮进行独立的制动压力调节。43ABS的布置方式及性能的布置方式及性能l l三通道三通道三通道三通道ABSABS可采用两前轮独立控制（轮控），按可采用两前轮独立控制（轮控），按低选方式低选方式对后轮施加相等对后轮施加相等的制动力矩（轴控）。的制动力矩（轴控）。故称为四传感器三通道系统故称为四传感器三通道系统由于三通道由于三通道ABS对两后轮进行一同控制，对于后轮驱动

40、的汽车对两后轮进行一同控制，对于后轮驱动的汽车可以在变速器或主减速器中只设置一个转速传感器来检测两后轮的可以在变速器或主减速器中只设置一个转速传感器来检测两后轮的平均转速。平均转速。汽车紧急制动时，会发生很大的轴荷转移，使得前轮的附着力汽车紧急制动时，会发生很大的轴荷转移，使得前轮的附着力比后轮的附着力大很多比后轮的附着力大很多(前置前驱动汽车的前轮附着力约占汽车总附前置前驱动汽车的前轮附着力约占汽车总附前置前驱动汽车的前轮附着力约占汽车总附前置前驱动汽车的前轮附着力约占汽车总附着力的着力的着力的着力的70%-80%)70%-80%)。故可充分利用两前轮的附着力对汽车进行制动，故可充分利用两前

41、轮的附着力对汽车进行制动，有利于缩短制动距离，并且汽车的方向稳定性却得到很大改善。有利于缩短制动距离，并且汽车的方向稳定性却得到很大改善。有利于缩短制动距离，并且汽车的方向稳定性却得到很大改善。有利于缩短制动距离，并且汽车的方向稳定性却得到很大改善。44ABS的布置方式及性能的布置方式及性能l l双通道双通道双通道双通道ABSABS两前轮可以根据附着条件进行高选和低选转换两前轮可以根据附着条件进行高选和低选转换，两后轮则按两后轮则按低选原则一同控制。低选原则一同控制。双通道双通道ABS多用于制动管路对角布置的汽车上多用于制动管路对角布置的汽车上，两前轮独立控，两前轮独立控制，制动液通过比例阀制

42、，制动液通过比例阀(P阀阀)按一定比例减压后传给对角后轮。按一定比例减压后传给对角后轮。由于双通道由于双通道ABS难以在方向稳定性、转向操纵能力和制动距难以在方向稳定性、转向操纵能力和制动距离等方面得到兼顾，因此目前很少被采用。离等方面得到兼顾，因此目前很少被采用。比例阀比例阀比例阀比例阀低选阀低选阀低选阀低选阀高高高高 路面路面路面路面45ABS的布置方式及性能的布置方式及性能综述综述综述综述ABS总体性能与通道数和传感器数目有关，一般而言，总体性能与通道数和传感器数目有关，一般而言，传感传感器和通道数越多，则器和通道数越多，则ABS性能越好。性能越好。四传感器四通道四传感器四通道ABS系统

43、是最系统是最完备的布置方式完备的布置方式，由于各个车轮均能任意设定其控制目标，因而，由于各个车轮均能任意设定其控制目标，因而可取得最佳效果。但所有车轮均采用独立控制，则会导致汽车在非可取得最佳效果。但所有车轮均采用独立控制，则会导致汽车在非对称路面失方向稳定性。对称路面失方向稳定性。因此，对四传感器四通道因此，对四传感器四通道ABS系统，系统，必须研究分析整车控制必须研究分析整车控制技术，技术，使全部的控制通道在各种路况均能发挥它们的作用，以保证使全部的控制通道在各种路况均能发挥它们的作用，以保证ABS总体性能最佳。总体性能最佳。从从ABS系统的几种布置形式可以看出，系统的几种布置形式可以看出

44、，ABS系统通常采用由系统通常采用由二路独立的液压回路组成，并布置成前后或对角两种形式。二路独立的液压回路组成，并布置成前后或对角两种形式。46ABS的布置方式及性能的布置方式及性能采用采用驱动防滑控制驱动防滑控制（AccelerationSlipRegulation,ASR）技）技术术对驱动轮进行控制对驱动轮进行控制，ASRASR的作用是的作用是的作用是的作用是防止汽车起步、加速过程防止汽车起步、加速过程中驱动轮打滑（空转），特别是防止汽车在非对称路面或转弯中驱动轮打滑（空转），特别是防止汽车在非对称路面或转弯时驱动轮空转。时驱动轮空转。ARSARS的作用的作用的作用的作用47驱动防滑控制驱

45、动防滑控制众所周知，作用在车轮上的驱动力和侧向力是依赖于摩擦的存众所周知，作用在车轮上的驱动力和侧向力是依赖于摩擦的存在，在，其合力不会超出摩擦圆其合力不会超出摩擦圆。即若驱动力增加则侧向力就必然减小。即若驱动力增加则侧向力就必然减小。若驱动轮发生滑转时，驱动力和侧向力就处在若驱动轮发生滑转时，驱动力和侧向力就处在A区区，相应的侧向力，相应的侧向力很小。很小。驱动力与侧向力摩擦圆驱动力与侧向力摩擦圆轮胎与地面的附着特性轮胎与地面的附着特性轮胎与地面的附着特性轮胎与地面的附着特性48驱动防滑控制驱动防滑控制发动机发动机发动机发动机驱动轮的驱动力驱动轮的驱动力驱动轮的驱动力驱动轮的驱动力 附着附着

46、附着附着力：力：力：力：驱动轮滑转，车轮的横向附着系驱动轮滑转，车轮的横向附着系数很小，相应的侧向力很小，横向稳数很小，相应的侧向力很小，横向稳定性下降；定性下降；制动器制动器制动器制动器车轮的制动力车轮的制动力车轮的制动力车轮的制动力 附着力：附着力：附着力：附着力：车轮滑移，车轮的横向附着系数车轮滑移，车轮的横向附着系数很小，相应的侧向力很小；很小，相应的侧向力很小；横向稳横向稳定性下降定性下降轮胎与地面的附着特性轮胎与地面的附着特性轮胎与地面的附着特性轮胎与地面的附着特性从控制车轮与路面的滑移率看，从控制车轮与路面的滑移率看，ABS和和ASR采用了相同的技采用了相同的技术。术。ASR控制

47、技术实际上是控制技术实际上是ABS逻辑上的延伸。逻辑上的延伸。49驱动防滑控制驱动防滑控制ASR控制驱动轮最佳滑移率的控制方式主要有以下几种：控制驱动轮最佳滑移率的控制方式主要有以下几种：l对发动机输出转矩进行控制（对发动机输出转矩进行控制（TCS）l对驱动轮进行制动控制（对驱动轮进行制动控制（ABS）l对可变锁止差速器进行控制（非对称路面）对可变锁止差速器进行控制（非对称路面）l对发动机与驱动轮之间的扭矩进行控制对发动机与驱动轮之间的扭矩进行控制这种控制方法包括对离合器和变速器等进行控制，实用中这种控制方法包括对离合器和变速器等进行控制，实用中多是通过控制变速器的换挡特性改变传动比来实现。多

48、是通过控制变速器的换挡特性改变传动比来实现。上述四种控制方式中，前两种采用较多。这些控制方式可上述四种控制方式中，前两种采用较多。这些控制方式可以被单独使用；但目前实车上采用组合使用的较为普遍。以被单独使用；但目前实车上采用组合使用的较为普遍。ARSARS的控制方式的控制方式的控制方式的控制方式50驱动防滑控制驱动防滑控制合理地控制发动机输出转矩，可以使汽车获得最大驱动力。合理地控制发动机输出转矩，可以使汽车获得最大驱动力。发动机输出转矩的控制手段有：发动机输出转矩的控制手段有：l 调节燃油喷油量调节燃油喷油量，如减少或中断供油；，如减少或中断供油；l 调整点火时间调整点火时间，如减小点火提前

49、角或停止点火，如减小点火提前角或停止点火l 调整进气量调整进气量，如调整节气门的开度和辅助空气装置。，如调整节气门的开度和辅助空气装置。上述三种手段中，从加速圆滑和燃烧完全、减少污染角度看，上述三种手段中，从加速圆滑和燃烧完全、减少污染角度看，调整进气量最好调整进气量最好，但整节气门反应速度较慢。，但整节气门反应速度较慢。调整点火时间调整点火时间和和燃燃油喷射量反应速度较快油喷射量反应速度较快，能补偿调整节气门的不足，但推迟点火，能补偿调整节气门的不足，但推迟点火时间控制不好易造成失火、燃烧不完全、增加排气净化装置中三时间控制不好易造成失火、燃烧不完全、增加排气净化装置中三元催化器的负担。如果

50、只减少燃油喷射量，因受燃烧室内废气的元催化器的负担。如果只减少燃油喷射量，因受燃烧室内废气的影响，又会使燃烧过程延迟。影响，又会使燃烧过程延迟。对发动机输出转矩进行控制对发动机输出转矩进行控制对发动机输出转矩进行控制对发动机输出转矩进行控制51驱动防滑控制驱动防滑控制 对发动机输出转矩进行控制对发动机输出转矩进行控制对发动机输出转矩进行控制对发动机输出转矩进行控制目前广为采用的控制方法是进气量控制目前广为采用的控制方法是进气量控制。该方法连续性强，过。该方法连续性强，过度圆滑，较少排气污染并且可以利用发动机制动效应以增强控制效度圆滑，较少排气污染并且可以利用发动机制动效应以增强控制效果。具体手