当前课程知识点：汽车理论 > 第四章：汽车的制动性 > 知识点4.15：汽车防抱死制动系统 > 制动防抱死系统
同学们大家好
下面介绍第四章
汽车的制动性
第15个知识点
汽车制动防抱死系统
凡是开过车的人
大体上呢可能
都有这样一些体验
比如在被雨淋湿了
而带有泥土的柏油路面上
或者呢在积雪的道路上
紧急制动的时候
那么汽车呢
可能会发生侧滑
甚至于调头旋转
当左右两侧车轮
行驶在不同的路面上
比如呢在下雪的时候
你一个车轮呢
是压在积雪路面上
另一个呢可能
压在裸露出来的
这种柏油路面上的时候
这时候紧急制动
汽车呢会失去方向控制
同时呢
高速行驶在弯道上
进行紧急制动的时候
有可能从路面上滑入(出)
或者闯入对面的车道等等
并且在直道上制动
有的时候
你要想躲避这个障碍的话
有的时候也是不容易的
制动防抱死装置
实际上它就是英文叫做
Antilock Braking System
简称我们把它叫做ABS
就是为了防止这些危险状况
而(的)发生研制出来的
它在应急制动的过程中
它可以防止车轮抱死
提高汽车的方向稳定性
和转向的操纵能力
缩短制动距离
它就是这样一个安全装置
我们下面那个图
这个四个通道的ABS
系统的这样的一个示意图
这个ABS它在每个车轮上
装有这样一个传感器
总共它有四个传感器
我们的电子控制单元
它接收了这样四个传感器的
这样一个信号
对它进行处理
然后感觉到有这样一个
抱死的趋势的时候
它就会把这个指令
发给液压调节单元
让液压调节单元
调节这个四个轮子上的
它的液压
然后使得车轮不要发生
抱死的状况
这个画的当然就是
一个简单的轮速传感器的
这一个示意图
这上面有很多的齿
每过一个齿这个传感器
就会感受一个脉冲
通过这个脉冲的这个技术
就可以测量出来这个轮速
在刚才的这样一个
ABS装置当中
这个电子控制单元
是经过对轮速信号的
这样一个计算处理判断
最后如果有抱死趋势的时候
它就会输送指令给液压调节器
使得它调节压力
保证在执行驾驶员
制动意图的同时
车轮不抱死
对于制动压力的调节
目前大多数都是采用一个
两位两通的这样一个电磁阀
进行调节
这个图是一个简单的
液压调节原理的这个图
这个里边是一个制动踏板
前面有真空助力器
主缸等等
这个就是产生了
当我们踩下踏板以后
这里面就有了液压
这里边的话它有一个常开阀
也叫做进油阀
这个是一个常开的
我们在日常制动的时候
实际上这个液压就直接
进入了轮缸
然后产生这个制动器制动力
最后进行这个制动
当我们那个感受到
我们车轮有抱死的趋势的时候
我们不断的加压
车轮有抱死趋势的时候
这时候首先我们ECU啊
就会给它一个指令
首先我们会切断
这样一个进油阀
也就是说让这个压力
处于保压的这样一个状态
这个时候假如
我们ECU感受到
这个车轮还要进一步
要抱死趋势的时候
这个时候我们就是要
打破这个保压状态
使得我们的出液阀能够打开
然后进行减压
减下来的压力
一部分进入了这个储能器
这个时候我们的电机
就会带用一个回油泵
把我们的这样一个
减下来的压力液体
把它再重新加压
打回到主管路里面去
当然在这个进入主管路之前
经常这里边还会有一个
阻尼器
这个阻尼器主要是减缓
你的这个主管路压力的
这样一波动的这样一个状况
这个基本上就是这样一个
简单的液压原理图
通过这个液压原理图的
这样一个分析
也就是说当我们的
出液阀是关闭
进液阀是打开的时候
它实际上是增压的状态
当我们的进液阀和出液阀
通通都关闭的情况下
是一个保压的状态
而在我们的进液阀关闭
然后出液阀打开的情况下
是一个减压的状态
ABS在工作的时候
一般来讲ECU
对采集到的轮速信息进行处理
计算车轮的角速度
角加速度 车辆的参考车速
和车轮的滑移率
我们下面这个图
实际上就是（5：28）公司
公开的这样一个典型的
逻辑门限值的
ABS控制方法
在这个图上它有三个区域
最上头这个区域
实际上是轮速
这个轮速它实际上这里边
它包含了一个是车速的信息
这后边的UF
然后这里面还有一个
Uref
这个的话实际上
就是一个参考车速的计算
这个呢除实现这个的话
实际上就是采集到的
实际的这个轮速
在这里边呢
还有一个根据轮速
算出来的你的参考滑移率
就是说你的滑移率的
这样一个门限
然后中间这一段实际上它是
根据你的轮速算出来的
轮减速度的
这样一些情况
最下边的话是你的液压
调节这样一个状况
具体到ABS工作的时候
一般来讲我们
随着踏板力的增加
我这个 车轮的轮速
实际上就开始减速
当我的轮减速达到某一个
负a门限的时候
在这个时刻点上
我们就会取这时候的轮速
作为我们的参考车速
并且这时候参考车速的话
就会以一定的制动减速度
以一定的制动减速度来递减
参考车速就会形成
这样一个直线
当我们的轮速
大于参考车速的时候
这参考车速它就等于
这样一个轮速
这个参考车速就是这样来的
并且它参考车速要它干嘛呢
它实际上就是来计算
你的这样一个滑液率
因为你的真实的车速
你是测不到的
我只能测到轮速
然后有一个参考车速
根据它两个来计算你的滑移率
也就是说达到负a
这个门限的时候
来算你的参考车速
同时这个时候它就认为
你的车轮已经有了抱死的趋势
这时候它会令你的这个
就是进油阀关闭
这时候就处于保压状态了
在保压状态的情况下
当我的轮速进一步的下降
进一步的下降
当触及到我的滑移率
门限的时候
因为在我的S1这里边
它还有一个滑移率门限
触及到滑移率门限的时候
这个时候它就处于减压状态
在这种情况下
实际上我的出液阀就打开了
这样减压
减到什么时候呢
实际上减压减到我的
这个轮减速度
从我的刚才我不是
到达负a门限的时候
从上方穿越
向下穿越负a门限的时候
那么它是一个就是说
算参考车速保压等等
当我从下方向上方穿越
这个负a门限的时候
负a门限的时候
在这种情况下呢
我们就觉得我们的减压
已经够了
我们的减压已经够了
这个时候不需要再减压了
这个时候就处于低压保压阶段
在低压保压阶段
在低压保压阶段的时候
这时候我的轮速
会不断的恢复
会不断的恢复
在我们这个逻辑门限里边
还有一个小的正a的这个门限
实际上这里面负a也好
正a也好
它只是一个标记
并不是他们的绝对值
是相等的
它只不过这么一个标记
这个正a门限
它实际上从我负a
到正a门限
这个所经过的时间
它实际上用这段时间
是来估计你的这个
路面附着系数的状况
路面附着系数的状况的
假如是在高附着的路面上
这个时间的话
它可以给一个门限
比如的话一百个毫秒
你在一百个毫秒
到不了这个负a
它就会认为你
很可能是低附路面
当然我这个一百毫秒
只是这么一比喻
也就是说通过它的话
也就是判断一下
你路面的这个是高附还是低附
假如说高附的情况下
它穿越了正a以后
进一步还会达到一个正的Ak
正的大AK这样一个门限
当达到正的大Ak门限以后
我们经常就认为
这个时候我们的车轮
恢复的已经差不多了
这个时候我们的制动压力
略微显得不足了
在这种情况下我们就会进行
一段增压
进行一段增压
增压增到什么时候呢
增压到我的轮速从大的Ak
轮减速从正
实际上它这时候是正在加速
从大的AK继续增加
最后从上方进一步向下穿越
这个大AK的时候
这个时候我们就认为
很可能压力增加的差不多了
差不多了
这个时候处于一个保压状态
又处于保压状态
因此在这种情况下
从大的Ak进一步向下
向下穿越这个正小的正a
这个门限的时候
这个时候我们就认为这个时候
是比较恰当的
这个时候我们的附着
利用情况是比较恰当的
但是这时候也还略显不足
这个时候就会进入一个
缓增压的状态
缓增压一般来讲它是靠
现在的话一般来讲
ABS靠PWM控制
也就是说我们的那个阀口
处于半开半关的状态
来进行缓增压
或者的话在过去的情况下
就是给予
打个比方你给10毫秒的增压
一百个毫秒的保压
通过这样一个状态
就是一增然后一保一增一保
一增一保
这样来使得压力缓慢的上升
缓慢的上升到什么时候为止呢
上升到下一次这个向下
穿越负a门限的时候
这个时候就认为这车轮的
压力增加的差不多了
并且有抱死趋势
这时候它跟第一个周期不一样
因为第一个周期
你这个轮减速度
从上方向下穿越负a的时候
它是首先保压的
但那个时候由于
你的增压速度比较快
然后它首先先保压
这次的话由于你的压力
是缓慢增长上来的
这个时候它就直接减压了
直接减压了
这个就完成了一个
整个的循环过程
对于防抱死系统来说
根据哪些运动参数
来判断车辆即将抱死应该减压
或者抱死现象已经消除
需要重新加压
是非常重要的
一般在我们刚才的
逻辑门限值里面
那些门限一般来讲
都是根据经验首先设定
然后再根据汽车的
实际道路标定
然后再得出这样一些参数
一般我们常用的控制参数有
车轮的轮速
轮角加速度或者角减速度
滑移率 汽车的参考车速
和汽车的减速度等等
这样一些控制参数
制动器耗散功率
实际上是我们国家自主创新的
一种ABS的控制参数
并据此推出了基于制动器
耗散功率的ABS控制理论
与控制方法
并且这个控制效果也是不错的
我们这个表格给出了奔驰轿车
装有ABS和没有ABS的情况下
它的一个道路实验的情况
我们实验的时候
一个是装有ABS的
还有一个是没有装有ABS的
并且在实验的时候
我们一般都是用的
比较好的路面
然后有干路面也有湿路面
并且起始车速分成两种
一个是一百公里的
起始车速时速
另一个是130公里每小时的
这样一个时速
通过这个的话
我们也看到它的这样一个
制动距离
在干路面我们有ABS是41.8米然后没有ABS又变成50米
这后边还有一个残余速度
实际上这个残余速度
也就意味着当
这个时候我的
有ABS我车已经停住了
而这时候没有ABS
他这时候根据制动距离差
算出来的它大体上的
它可能的速度
比如像在我的高附着的路面
时速一百公里
初速度制动的时候
没有ABS的残余速度是40公里
意味着也就是说
我有ABS已经停住了
这个没有ABS的车速
这时候还有40公里的
剩余的速度
当然在湿路面上
这个差的就更大了
它是60公里
而在130公里初速度的情况下
我干路面的情况下
还剩下47.5公里
而对于湿路面的情况下
还剩下了70.9公里
这样一个残余速度
通过这个残余速度
我们就说明了
这个装有ABS
对于缩短制动距离
是非常有帮助的
另外的话
我们还对于同样的车辆
在80公里车速的情况下
做了装ABS和不装ABS的
转弯制动的这样一个实验
这个图当然就是转弯制动的
这样一个情况
装有ABS的车子
在转弯制动的情况下
它仍然可以沿着弯道来行驶
而对于没有装ABS的情况下
它由于车轮抱死
这个时候就沿着弯道的切线
就跑出去了
它属于失控的一个状态
同时实验结果还表明
这个装有ABS的
汽车的制动距离
在干路面的情况下
它可以缩短3.9米
因为它就是说初速相对来讲
比较低一点是80公里的初速
在湿路面的情况下
它可以缩短7.3米
当然了这个它缩短的制动距离
是一个方面
它关键它是能够
沿着弯道来行驶
这个的话保证了它制动稳定性
是最重要的
有关ABS的知识就介绍到这里
-绪论
--默认
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--视频-1.1
-知识点1.1：汽车动力性的评价--作业
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-知识点1.2：汽车的驱动力--作业
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-第一章汽车的动力性-知识点1.4：空气阻力
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--汽车的附着率
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-知识点3.5：利用燃油经济性—加速时间曲线确定变速器和主减速器传动比--作业
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--利用燃油经济性—加速时间曲线确定发动机、变速器和主减速器传动比
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--制动性的评价指标
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--制动时车轮的受力
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-知识点4.3：硬路面的附着系数
--硬路面的附着系数
-知识点4.3：硬路面的附着系数--作业
-知识点4.4：制动效能及其恒定性
--制动效能的恒定性
-知识点4.4：制动效能及其恒定性--作业
-知识点4.5：制动距离的计算分析
-知识点4.5：制动距离的计算分析--作业
-知识点4.6：制动时汽车的方向稳定性
-知识点4.6：制动时汽车的方向稳定性--作业
-知识点4.7：制动时汽车的跑偏
--制动时汽车的跑偏
-第四章：汽车的制动性--知识点4.7：制动时汽车的跑偏
-知识点4.8：制动时汽车的侧滑和转向能力丧失
-知识点4.8：制动时汽车的侧滑和转向能力丧失--作业
-知识点4.9：前--后制动器制动力的比例关系
--知识点4.9：前--后制动器制动力的比例关系--作业
-知识点4.10：理想的前、后制动器制动力分配曲线
-知识点4.10：理想的前、后制动器制动力分配曲线--作业
-知识点4.11：具有固定比值的前、后制动器制动力与同步附着系数
-知识点4.11：具有固定比值的前、后制动器制动力与同步附着系数--作业
-知识点4.12：前、后制动器制动力比值固定的汽车在各种路面上的制动过程分析
-知识点4.12：前、后制动器制动力比值固定的汽车在各种路面上的制动过程分析--作业
-知识点4.13：利用附着系数与制动效率
-知识点4.13：利用附着系数与制动效率--作业
-知识点4.14：对前、后制动器制动力分配的要求
-知识点4.14：对前、后制动器制动力分配的要求--作业
-知识点4.15：汽车防抱死制动系统
--制动防抱死系统
-知识点4.15：汽车防抱死制动系统--作业
-知识点4.0：前四章知识总结
--前四章知识总结
-期中考试--期中考试
-知识点5.1：汽车操纵稳定性概述(1)研究的内容
-第五章--知识点5.1汽车操纵稳定性概述(1)研究的内容
-知识点5.2：汽车操纵稳定性概述(2)评价方法
-知识点5.3：轮胎的侧偏现象
--轮胎的侧偏现象
-第五章：汽车的操纵稳定性--知识点5.3：轮胎的侧偏现象
-知识点5.4：轮胎结构参数对侧偏特性的影响
-知识点5.4：轮胎结构参数对侧偏特性的影响--作业
-知识点5.5：车轮外倾角对轮胎侧偏特性的影响
-知识点5.5：车轮外倾角对轮胎侧偏特性的影响--作业
-知识点5.6：线性二自由度汽车操纵稳定性模型
-知识点5.6：线性二自由度汽车操纵稳定性模型--作业
-知识点5.7：前轮角阶跃输入下汽车的稳态响应
-第五章--知识点5.7：前轮角阶跃输入下汽车的稳态响应
-知识点5.8：稳态响应的评价方法
-知识点5.8：稳态响应的评价方法--作业
-知识点5.9：前轮角阶跃输入下汽车的瞬态响应
-知识点5.9：前轮角阶跃输入下汽车的瞬态响应--作业
-知识点5.10：瞬态响应的评价方法
-知识点5.10：瞬态响应的评价方法--作业
-知识点5.11：横摆角速度的频率响应特性
-知识点5.11：横摆角速度的频率响应特性--作业
-知识点5.12：汽车操纵稳定性与悬架的关系
-知识点5.12：汽车操纵稳定性与悬架的关系--作业
-知识点5.13：汽车的侧倾轴线
--汽车的侧倾轴线
-知识点5.13：汽车的侧倾轴线--作业
-知识点5.14：汽车的侧倾角刚度
--汽车的侧倾角刚度
-知识点5.14：汽车的侧倾角刚度--作业
-知识点5.15：汽车的侧倾角
--汽车的侧倾角
-知识点5.15：汽车的侧倾角--作业
-知识点5.16：侧倾导致左右车轮垂直载荷重新分配及其对稳态响应的影响
-知识点5.16：侧倾导致左右车轮垂直载荷重新分配及其对稳态响应的影响--作业
-知识点5.17：侧倾外倾与侧倾转向
-知识点5.17：侧倾外倾与侧倾转向--作业
-知识点5.18：变形转向与变形外倾
-知识点5.18：变形转向与变形外倾--作业
-知识点5.19：汽车操纵稳定性与转向系的关系
-知识点5.19：汽车操纵稳定性与转向系的关系--作业
-知识点5.20：转向盘中间位置操纵稳定性实验
-知识点5.20：转向盘中间位置操纵稳定性实验--作业
-知识点5.21：汽车操纵稳定性与传动系的关系
-知识点5.21：汽车操纵稳定性与传动系的关系--作业
-知识点5.22：地面切向反作用力控制转向特性简介
-知识点5.22：地面切向反作用力控制转向特性简介--作业
-知识点5.23：提高汽车操纵稳定性的电子控制系统
-知识点5.23：提高汽车操纵稳定性的电子控制系统--作业
-知识点5.24：汽车的侧翻
--汽车的侧翻
-知识点5.24：汽车的侧翻--作业
-知识点6.1：汽车的平顺性
--汽车的平顺性
-知识点6.1：汽车的平顺性--作业
-知识点6.2：人体对振动的反应
--人体对振动的反应
-知识点6.2：人体对振动的反应--作业
-知识点6.3：平顺性的评价方法
--平顺性的评价方法
-第六章：汽车的平顺性--知识点6.3：平顺性的评价方法
-知识点6.4：路面不平度的统计特性
-第六章：汽车的平顺性--知识点6.4：路面不平度的统计特性
-知识点6.5：空间功率谱密度化为时间功率谱密度
-第六章--知识点6.5：空间功率谱密度化为时间功率谱密度
-知识点6.6：汽车振动系统及其简化
-知识点6.6：汽车振动系统及其简化--作业
-知识点6.7：单质量系统的自由振动
-知识点6.7：单质量系统的自由振动--作业
-知识点6.8：单质量系统频率响应特性
-知识点6.8：单质量系统频率响应特性--作业
-知识点6.9：单质量系统对路面随机输入的响应概述
-第六章--6.9：单质量系统对路面随机输入的响应概述
-知识点6.10：单质量系统对路面随机输入的响应量的计算分析
-第六章-6.10：单质量系统对路面随机输入的响应量的计算分析
-知识点6.11：车身车轮双质量系统的振动
-知识点6.11：车身车轮双质量系统的振动--作业
-知识点6.12：双质量系统的频率响应特性
-知识点6.12：双质量系统的频率响应特性--作业
-知识点6.13：系统参数对双质量系统振动响应量的影响
-知识点6.13：系统参数对双质量系统振动响应量的影响--作业
-知识点6.14：主动与半主动悬架概述
-知识点6.14：主动与半主动悬架概述--作业
-知识点6.15：双轴汽车的振动
--双轴汽车的振动
-第六章：汽车的平顺性--知识点6.15：双轴汽车的振动
-知识点6.16：双轴汽车的频率响应特性
-知识点6.16：双轴汽车的频率响应特性--作业
-知识点6.17：双轴汽车振动响应量的计算
-知识点6.17：双轴汽车振动响应量的计算--作业
-知识点6.18：人体—座椅系统的振动
-知识点6.18：人体—座椅系统的振动--作业
-知识点6.0：第五、六章知识总结
-期末考试--考试入口
