1、任務(wù)任務(wù)1汽車電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)汽車電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的整體認(rèn)識(shí)的整體認(rèn)識(shí)1 電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）概述（1） ABS作用l汽車電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)稱ABS(Anti-lock Braking System)，是汽車主動(dòng)安全控制裝置。l它能有效地防止汽車緊急制動(dòng)時(shí)的車輛側(cè)滑和甩尾，提高了汽車制動(dòng)過(guò)程中的方向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向控制能力，縮短制動(dòng)距離，使汽車制動(dòng)更為安全有效。任務(wù)任務(wù)1汽車電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)汽車電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的整體認(rèn)識(shí)的整體認(rèn)識(shí)l（2 ） ABS的發(fā)展歷程的發(fā)展歷程l1）20世紀(jì)世紀(jì)30年代年代ABS就已經(jīng)在鐵路機(jī)車的制動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)用就已經(jīng)在鐵路機(jī)車的制動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)用l2）20世紀(jì)

2、世紀(jì)40年代末期，飛機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)開(kāi)始采用年代末期，飛機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)開(kāi)始采用ABS，并很，并很快成為飛機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)裝備?？斐蔀轱w機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)裝備。l3）20世紀(jì)世紀(jì)50年代防抱制動(dòng)系統(tǒng)開(kāi)始應(yīng)用于汽車工業(yè)。年代防抱制動(dòng)系統(tǒng)開(kāi)始應(yīng)用于汽車工業(yè)。l1951年年Goodyear航空公司裝于載重車上；航空公司裝于載重車上；l1954年福特汽車公司在林肯車上裝用法國(guó)航空公司的年福特汽車公司在林肯車上裝用法國(guó)航空公司的ABS裝裝置。置。l20世紀(jì)世紀(jì)80年代以后，年代以后，ABS在技術(shù)上得到了很大發(fā)展，體積逐在技術(shù)上得到了很大發(fā)展，體積逐步減小，重量逐步減輕，控制和診斷功能不斷增強(qiáng)。步減小，重量逐步減輕，控制和診斷功能不斷

3、增強(qiáng)。l4）我國(guó)對(duì)）我國(guó)對(duì)ABS的研究開(kāi)始于的研究開(kāi)始于20世紀(jì)世紀(jì)80年代初。目前，我國(guó)年代初。目前，我國(guó)政府已制定車輛安全性方面的強(qiáng)制性法規(guī)，政府已制定車輛安全性方面的強(qiáng)制性法規(guī)，GB12676-1999汽車制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、性能和試驗(yàn)方法汽車制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、性能和試驗(yàn)方法，規(guī)定首先在重型，規(guī)定首先在重型車和大客車上安裝電控式車和大客車上安裝電控式ABS。任務(wù)任務(wù)1汽車電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)汽車電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的整體認(rèn)識(shí)的整體認(rèn)識(shí)l（3 ）汽車制動(dòng)性能的評(píng)定l汽車制動(dòng)性能的好壞，可用三個(gè)方面的指標(biāo)來(lái)評(píng)定：制動(dòng)效能、制動(dòng)效能恒定性和制動(dòng)時(shí)方向穩(wěn)定性。l1）制動(dòng)效能l制動(dòng)效能是指汽車迅速減速直至停車的

4、能力，具體可用制動(dòng)距離、制動(dòng)時(shí)間或制動(dòng)減速度來(lái)評(píng)價(jià)。實(shí)際中制動(dòng)效能多指制動(dòng)距離。 任務(wù)任務(wù)1汽車電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)汽車電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的整體認(rèn)識(shí)的整體認(rèn)識(shí)l2）制動(dòng)時(shí)方向穩(wěn)定性l制動(dòng)時(shí)方向穩(wěn)定性是指汽車制動(dòng)時(shí)按預(yù)定方向行駛的能力，即不發(fā)生跑偏、側(cè)滑和不失去轉(zhuǎn)向控制能力。l制動(dòng)跑偏 l制動(dòng)跑偏是指汽車制動(dòng)時(shí)，汽車自動(dòng)偏向左或向右行駛的現(xiàn)象。影響汽車制動(dòng)跑偏的主要因素有：la.汽車左右車輪（特別是前左右車輪）的制動(dòng)力不相等，形成一個(gè)使汽車轉(zhuǎn)動(dòng)方向的力矩。lb. 汽車的轉(zhuǎn)向系在制動(dòng)時(shí)受到懸架導(dǎo)向桿件運(yùn)動(dòng)的干擾，而向某一側(cè)偏轉(zhuǎn)。任務(wù)任務(wù)1汽車電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)汽車電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的整體認(rèn)識(shí)的整體認(rèn)

5、識(shí)l制動(dòng)側(cè)滑l制動(dòng)側(cè)滑是指汽車制動(dòng)時(shí)（特別是緊急制動(dòng)時(shí)）向側(cè)面發(fā)生滑動(dòng)或甩動(dòng)的現(xiàn)象。制動(dòng)側(cè)滑的根本原因是制動(dòng)時(shí)一個(gè)或幾個(gè)車輪被抱死。l3）失去轉(zhuǎn)向控制能力l如果汽車在彎道行駛中制動(dòng)時(shí)，汽車不再按原來(lái)彎道行駛，出現(xiàn)沖入其它車道或沖出路面，或者即使是直線行駛，也無(wú)法避開(kāi)障礙物，操縱轉(zhuǎn)向盤也不起作用，則為汽車失去轉(zhuǎn)向控制能力（轉(zhuǎn)向操縱性）。任務(wù)任務(wù)1汽車電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)汽車電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的整體認(rèn)識(shí)的整體認(rèn)識(shí)l(4)地面制動(dòng)力X、制動(dòng)器制動(dòng)力和附著力的關(guān)系la. 地面制動(dòng)力（X）l只有在車輪受到行駛方向相反的外力作用時(shí)，才能使汽車制動(dòng)而減速，直至停車,這個(gè)外力稱為地面制動(dòng)力。圖1-1 汽車制動(dòng)時(shí)

6、車輪受力分析制動(dòng)器摩擦力矩 X地面制動(dòng)力 Z地面對(duì)車輪的法向反作用力 W車輪垂直載荷 r0車輪的滾動(dòng)半徑 車輪的角速度l地面制動(dòng)力X為 任務(wù)任務(wù)1汽車電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)汽車電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的整體認(rèn)識(shí)的整體認(rèn)識(shí)0rMFX式中：為制動(dòng)器摩擦力矩（Nm）；r0為車輪半徑（m）。地面制動(dòng)力的大小取決于制動(dòng)器制動(dòng)力的大小和輪胎與地面之間的附著力。M任務(wù)任務(wù)1汽車電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)汽車電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的整體認(rèn)識(shí)的整體認(rèn)識(shí)lb. 制動(dòng)器制動(dòng)力l 為制動(dòng)器制動(dòng)力。則l式中：為制動(dòng)器摩擦力矩（Nm）；r0為車輪半徑（m）。l制動(dòng)器制動(dòng)力是由制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)決定，并與制動(dòng)踏板力成正比。圖1-1 汽車制動(dòng)時(shí)車輪

7、受力分析制動(dòng)器摩擦力矩 X地面制動(dòng)力 Z地面對(duì)車輪的法向反作用力 W車輪垂直載荷 r0車輪的滾動(dòng)半徑 車輪的角速度FM0rMF任務(wù)任務(wù)1汽車電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)汽車電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的整體認(rèn)識(shí)的整體認(rèn)識(shí)lc.附著力l附著力是輪胎與地面之間的摩擦力，稱為輪胎-道路附著力，簡(jiǎn)稱附著力，用 表示。在一般的硬實(shí)路面上，附著力取決于地面對(duì)輪胎的法向反作用力與附著系數(shù)，其關(guān)系為l式中： 地面對(duì)車輪的法向反作用力（N）； 為輪胎-道路附著系數(shù)。FzFFZFld.地面制動(dòng)力X、制動(dòng)器制動(dòng)力和附著力的關(guān)系l當(dāng)制動(dòng)踏板力或制動(dòng)系壓力較小時(shí)，地面制動(dòng)力或制動(dòng)器制動(dòng)力一起增大，地面制動(dòng)力等于制動(dòng)器制動(dòng)力。當(dāng)制動(dòng)踏板力或

8、制動(dòng)系壓力增大到某一值時(shí)，地面制動(dòng)力達(dá)到附著力值，即地面制動(dòng)力達(dá)到最大值。任務(wù)任務(wù)1汽車電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)汽車電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的整體認(rèn)識(shí)的整體認(rèn)識(shí)圖1-2 制動(dòng)過(guò)程中地面制動(dòng)力、制動(dòng)器制動(dòng)力和輪胎與道路附著力的關(guān)系l地面制動(dòng)力達(dá)到最大值時(shí)，車輪即開(kāi)始抱死不轉(zhuǎn)而出現(xiàn)滑移現(xiàn)象。當(dāng)再加大制動(dòng)踏板力或制動(dòng)系壓力時(shí)，制動(dòng)器制動(dòng)力隨著制動(dòng)器摩擦力矩的增長(zhǎng)仍按直線關(guān)系繼續(xù)上升，但地面制動(dòng)力卻不再增加。l由此可見(jiàn)，在制動(dòng)過(guò)程中，地面制動(dòng)力的大小不僅取決于制動(dòng)器制動(dòng)力，而且還取決于地面附著條件。只有在具有足夠的制動(dòng)器制動(dòng)力同時(shí)，路面又提供較大的附著力，才能保證獲得足夠的地面制動(dòng)力，從而獲得良好的制動(dòng)效果。 任

9、務(wù)任務(wù)1汽車電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)汽車電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的整體認(rèn)識(shí)的整體認(rèn)識(shí)le.滑移率la)滑移率的定義l滑移率是指車輪在制動(dòng)過(guò)程中滑移成分在車輪縱向運(yùn)動(dòng)中所占的比例，用“S”表示。其定義表達(dá)式為：l式中：S車輪的滑移率；V車速（車輪中心的縱向速度，m/s）；Vw車輪速度（車輪瞬時(shí)速度，m/s）；車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度(rad/s)； 車輪的自由滾動(dòng)半徑(m)。任務(wù)任務(wù)1汽車電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)汽車電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的整體認(rèn)識(shí)的整體認(rèn)識(shí)%100%1000VrVVVVSW0r任務(wù)任務(wù)1汽車電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)汽車電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的整體認(rèn)識(shí)的整體認(rèn)識(shí)l制動(dòng)過(guò)程中車輪與地面接觸痕跡的變化情況可知：制動(dòng)車輪的運(yùn)

10、動(dòng)狀態(tài)一般經(jīng)歷三個(gè)階段，即純滾動(dòng)、邊滾邊滑和純滑動(dòng)。l當(dāng)V= 時(shí)，車輪自由滾動(dòng)，滑移率S=0；當(dāng) V 時(shí)，車輪邊滾邊滑，滑移率S=0%100%；當(dāng) =0時(shí)，車輪完全抱死作純滑動(dòng)，滑移率S=100%。0r0r0r任務(wù)任務(wù)1汽車電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)汽車電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的整體認(rèn)識(shí)的整體認(rèn)識(shí) 圖1-3 制動(dòng)時(shí)車輪運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化a）純滾動(dòng) b）邊滾邊滑 c）純滑動(dòng)任務(wù)任務(wù)1汽車電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)汽車電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的整體認(rèn)識(shí)的整體認(rèn)識(shí)lb ) 滑移率與附著系數(shù)的關(guān)系圖1-4 附著系數(shù)與滑移率的關(guān)系 圖1-5 干燥硬實(shí)路面上附著系數(shù)與滑移率的關(guān)系l.附著系數(shù)取決于路面性質(zhì)。一般來(lái)說(shuō)，干燥路面附著系數(shù)大，潮

11、濕路面附著系數(shù)小，冰雪路面附著系數(shù)更小。l.在各種路面上，附著系數(shù)隨滑移率的變化而變化。l.在各種路面上，滑移率為20%左右時(shí)，縱向附著系數(shù)最大，制動(dòng)效果最好。l. 橫向附著系數(shù)是研究汽車行駛穩(wěn)定性的重要指標(biāo)之一。橫向附著系數(shù)越大，汽車制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性和保持轉(zhuǎn)向控制的能力最強(qiáng)。當(dāng)滑移率為零時(shí)，橫向附著系數(shù)最大；隨著滑移率的增加，橫向附著系數(shù)逐漸減小。當(dāng)車輪抱死時(shí)，橫向附著系數(shù)接近于零，橫向附著力接近于零。此時(shí)，由于前輪維持轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)能力的橫向附著力喪失，汽車仍按原行駛方向滑行，后輪稍有外力作用就會(huì)出現(xiàn)側(cè)滑（橫向滑移），嚴(yán)重時(shí)將出現(xiàn)調(diào)頭等危險(xiǎn)現(xiàn)象。任務(wù)任務(wù)1汽車電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)汽車電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的整體認(rèn)識(shí)的整體認(rèn)識(shí)l綜合上述可知：為了獲得最