汽车制动防抱死系统(ABS)课件

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1、 ABSABS问世于问世于2020世纪初，世纪初，19541954年被美年被美国首用于林肯牌轿车国首用于林肯牌轿车- -失败；失败； 2020世纪世纪7070年代，电子控制的年代，电子控制的ABSABS问世，开始了在汽问世，开始了在汽车上广泛开发应用的前景；车上广泛开发应用的前景； 2020世纪世纪8080年代后期汽车产品技术的最大成就年代后期汽车产品技术的最大成就 - - ABSABS技术在汽车上的应用推广；技术在汽车上的应用推广； ABSABS主要生产厂家主要生产厂家德国：德国：博世（波许）公司博世（波许）公司- -博世博世ABS2ABS2 戴维斯公司戴维斯公司- -戴维斯戴维斯MKIIA

2、BSMKIIABS美国：美国：德尔科公司德尔科公司- -德尔科德尔科ABSVIABSVI 本迪科公司本迪科公司- -本迪科斯本迪科斯ABSABS 目前德国大众目前德国大众- -改进戴维斯改进戴维斯MKIIABSMKIIABS，取名取名MK20-IMK20-I型型 。中国：中国：上海汽车制动系统有限公司引上海汽车制动系统有限公司引 进进MK20-IMK20-I型装用在国产轿车上。型装用在国产轿车上。 二、二、ABSABS的作用的作用 汽车制动过程中，对车轮的运动状态进行迅汽车制动过程中，对车轮的运动状态进行迅速、准确而又有效控制，使车轮的纵向、横向都速、准确而又有效控制，使车轮的纵向、横向都保持

3、较高的附着系数，从而保证：保持较高的附着系数，从而保证： 对汽车的转向能够控制；对汽车的转向能够控制； 使汽车在最短距离内停车；使汽车在最短距离内停车； 减少轮胎磨损；减少轮胎磨损； ABSABS是现代汽车上必装的一种主动、安全保是现代汽车上必装的一种主动、安全保护装置。护装置。 第二章第二章 ABSABS的基本理论的基本理论 一、汽车制动性能评价指标一、汽车制动性能评价指标 对汽车的制动性能有多方面的评价指标，对汽车的制动性能有多方面的评价指标，常提到的主要评价指标有三个：常提到的主要评价指标有三个： 一是制动效能；一是制动效能； 二是制动时汽车方向稳定性；二是制动时汽车方向稳定性； 三是制

4、动效能恒定性三是制动效能恒定性; ; 二、汽车制动时的车轮运动状态二、汽车制动时的车轮运动状态 汽车在制动过程中，车轮会出现三种不同汽车在制动过程中，车轮会出现三种不同的运动状态：的运动状态： 车速车速 V = V = 轮速轮速V V - - 车轮纯滚动；车轮纯滚动； 轮速轮速 V V 车速车速V V，会出现两种情况：，会出现两种情况： 轮速轮速 V V不等于零不等于零 - - 车轮边滚边滑；车轮边滚边滑； 轮速轮速 V V等于零等于零- - 车轮抱死拖滑。车轮抱死拖滑。 汽车制动中，车轮从纯滚动到抱死拖滑，必须汽车制动中，车轮从纯滚动到抱死拖滑，必须受到一个与行驶方向相反的外力，此外力由地面

5、和受到一个与行驶方向相反的外力，此外力由地面和空气阻力（忽略不计）提供。空气阻力（忽略不计）提供。 地面提供的外力称为地面制动力地面提供的外力称为地面制动力“FxFx”。 “ “FxFx” 受制动器制动力受制动器制动力“u”u”和附着力和附着力“F F ”的影响。的影响。 FxFx、u u、 F F 三者之间关系：三者之间关系： 当当FxFx F F 时，时， FxFx u u，且随，且随u u的增大而增大。的增大而增大。 当当FxFxF F 时，时，u u再增大，再增大， FxFxFxmaxFxmax ， FxFx不再随不再随u u的的增大而增大（说明车轮已抱死增大而增大（说明车轮已抱死）。

6、 若需增大若需增大F Fx x ，必须增大，必须增大F F 。F F 取决于取决于附着系数附着系数“”， “ “”又受滑移率又受滑移率“S”S”的影响。的影响。 三、三、“S”S”对对“”的影响的影响 （一）车轮滑移率（一）车轮滑移率“S”S” 定义：定义：S S =(V =(VV V)/V)/V100%100% =(V =(Vr.)/Vr.)/V100%100% （二）（二） “ “S”S”对对“”的影响的影响 分析结论：分析结论： S 20%S 20%S 20%为制动非稳定区域；为制动非稳定区域； 将车轮滑移率将车轮滑移率 S S 控制在控制在20%20%左右，便可获左右，便可获取最大的纵

7、向附着系数和较大的横向附着系数，取最大的纵向附着系数和较大的横向附着系数，是最理想的控制效果。是最理想的控制效果。 四、理想的制动控制过程四、理想的制动控制过程 （一）制动开始时，让制动压力迅速增大，（一）制动开始时，让制动压力迅速增大，使使S S上升至上升至20%20%所需时间最短，以便获取最短的所需时间最短，以便获取最短的制动距离和方向稳定性。制动距离和方向稳定性。 （二）制动过程中：（二）制动过程中： 当当S S上升稍大于上升稍大于20%20%时，对制动轮迅速而适当降时，对制动轮迅速而适当降低制动压力，使低制动压力，使S S迅速下降到迅速下降到20%20%； 当当S S下降稍小于下降稍小

8、于20%20%时，对制动轮迅速而适当增时，对制动轮迅速而适当增大制动压力，使大制动压力，使S S迅速上升到迅速上升到20%20%； 结论：结论： 车轮在制动过程中，以车轮在制动过程中，以5 510 HZ/S 10 HZ/S 的的增压、保增压、保压、减压压、减压的不断切换，使的不断切换，使S S稳定在稳定在20%20%是最理想的制是最理想的制动控制过程。动控制过程。 五、五、ABSABS控制原理控制原理 （一）控制方式（一）控制方式 1 1、车轮滑移率控制方式、车轮滑移率控制方式 S = (VS = (VV V)/V)/V100%100% = (V = (Vr.)/Vr.)/V100%100%

9、需要测车速需要测车速多卜勒雷达多卜勒雷达 F FD D = f= f1 1-f-f2 2 = =（2V/2V/ ）COSCOS 2 2、车轮角速度控制方式、车轮角速度控制方式 因为制动中车轮抱死时，因为制动中车轮抱死时，d d/dt/dt最大最大; ; 设置一个轮速传感器检测轮速求知角设置一个轮速传感器检测轮速求知角加、减速度；加、减速度； ECUECU中设置合理的角加、减速度门限值，中设置合理的角加、减速度门限值，便可实现制动防抱死调节过程。便可实现制动防抱死调节过程。 3 3、逻辑门限值控制方式、逻辑门限值控制方式 车轮角加、减速度作主要控制门限；车轮角加、减速度作主要控制门限； 车轮参考

10、滑移率作辅助控制门限；车轮参考滑移率作辅助控制门限； （二）逻辑门限值控制方式控制过程（二）逻辑门限值控制方式控制过程 1 1、控制参数的确定、控制参数的确定 （1 1）车轮角加、减速度的确定）车轮角加、减速度的确定 由由ECUECU根据轮速传感器输入信息计算确定根据轮速传感器输入信息计算确定 V V = r = r . . = V = V / r / r （2 2）参考滑移率的确定）参考滑移率的确定 设定参考车速设定参考车速VrVr： Vr = Vro - Vr = Vro - jtjt VroVro - - 初始参考车速初始参考车速 j - j - 由车轮减速度确定的汽车减速度由车轮减速度

11、确定的汽车减速度 t - t - 减速时间减速时间 S S参参= =（Vr - r.Vr - r.）/ Vr/ Vr 2 2、控制过程、控制过程 制动开始阶段，随制动压力制动开始阶段，随制动压力 p p 的上升，车轮的上升，车轮角减速度增大达到设定门限值角减速度增大达到设定门限值a a（1 1阶段），阶段），但为但为了避免车轮在稳定区域滑移率范围内，进入防抱死了避免车轮在稳定区域滑移率范围内，进入防抱死制动压力减小阶段，需要对车轮的参考滑移率与设制动压力减小阶段，需要对车轮的参考滑移率与设定的滑移率下限门限值定的滑移率下限门限值S1S1作比较作比较: : 若参考滑移率小于设定的下限门限值若参考