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高尔夫论坛 >  【转贴】ABS基本原理!【多图详尽分析】

发表于 2005-07-26 09:17    IP属地:未知

单通道ABS
  所有单通道ABS都是在前后布置的双管路制动系统的后制动管路中设置一个制动压力调节装置,对于后轮驱动的汽车只需在传动系中安装一个转速传感器。
  对于后轮驱动的汽车,可以在两前轮和传动系中各安装一个转速传感器。当在附着系数分离的路面上进行紧急制动时,两前轮的制动力相差很大,为保持汽车的行驶方向,驾驶员会通过转动转向盘使前轮偏转,以求用转向轮产生的横向力与不平衡的制动力相抗衡,保持汽车行驶方向的稳定性。
  在两前轮从附着系数分离路面驶入附着系数均匀路面的瞬间,以前处于低附着系数路面而抱死的前轮的制动力因附着力突然增大而增大,由于驾驶员无法在瞬间将转向轮回正,转向轮上仍然存在的横向力将会使汽车向转向轮偏转方向行驶,这在高速行驶时是一种无法控制的危险状态。



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发表于 2005-07-26 09:19    IP属地:未知

ABS的工作过程
    在制动时轮速传感器测量车轮的速度,如果一个车轮有抱死的可能时,车轮减速度增加很快,车轮开始滑转。如果该减速度超过设定的值,控制器就会发出指令,让电磁阀停止或减少车轮的制动压力,直到抱死的可能消失为止。为防止车轮制动力不足,必须再次增加制动压力。在自动制动控制过程中,必须连续测量车轮运动是否稳定,应通过调节制动压力(加压、减压和保压)使车轮保持在制动力最大的滑转范围内。
  制动控制的参数一般为车轮的减速度、加速度以及滑动率的三者综合。
    在制动开始时,制动压力和车轮角减速度增加,在阶段1末,即轮减速度达到设定的门限值-a,(这里指绝对值),相应的电磁阀转换到“压力保持”状态,同时形成参考车速并在给定的斜率下作相应递减,滑动率的值是由参考车速计算得出,如果滑动率小于门限值,系统则进行一段保压(阶段2),当滑动率大于门限值,电磁阀转换到“压力下降”的状态,即阶段3,由于制动压力下降,车轮的角减速度回升,当达到-a值时,制动压力开始保持(第4阶段),当轮角减速度随着车轮的回升达到加速,达到门限值+a,这时压力仍然保持,让车轮进一步回升到门限值+Ak(表明是高附着系数路面),这时使制动压力再次增加(第5阶段),使车轮角加速度下降,;当车轮角加速度再回到+Ak时,进行保压(第6阶段);车轮角加速度值回落到+a值,此时车轮已进入稳定制动区域,并且稍有制动不足,这一区域的制动时间要尽可能延长,因此,阶段7的制动压力采用小的阶梯上升,一般较初始压力梯度小得多,直到车轮减速度再次超过门限值-a值,以后的控制循环过程就和前面一样了。



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发表于 2005-07-26 09:23    IP属地:未知

驾驶汽车在潮湿的沥青路面上或是有积雪的道路上进行紧急制动时,车辆尾部会翘起,严重时车辆会打转。在积雪的路面上,由于出现行驶轨迹,以及部分路面从积雪中露出,这时如果车辆的左右车轮中的一个在无雪的道路上,而另一个在有雪的路面上行驶时,就极有可能发生车辆打转的现象。如果在这样的条件下进行紧急制动,就很难掌握住方向盘。有可能闯入其它车道或无法避开道路上的障碍物。车辆在紧急情况发生时需要刹车时,很容易发生车轮抱死的情况,制动时前轮抱死会丧失转向能力;而制动时后轮抱死会产生侧滑现象,从而容易导致交通事故的发生。
    防抱制动装置(Antilock Braking System,简称ABS)就是为了防止这种危险状况而开发的装置。没有装设ABS防抱死装置的汽车,如果在行驶中用力踩踏制动踏板,车轮会急速降低转速,最后车轮停止,但车身依然保持惯性向前滑动。这种现象在车轮与路面之间会发生较大的滑移,当出现这种状况时,汽车轮胎对路面的侧滑摩擦力几乎消失,于是就会出现下述几种情况:
(1)         转向盘操纵不灵,严重时出现车辆打转现象。
(2)         操纵性下降,达不到转向要求。
(3)         制动距离延长,超过一般的制动器制动距离 。
    以上几种情况是很容易发生交通事故的。防抱制动装置与原来的制动系统(制动总泵、盘式制动器、鼓式制动器、压力限制阀等)共同构成汽车的主动安全装置。
    ABS的基本原理是,根据行驶中的轮胎与路面间的摩擦对各车轮给予不同的最佳的制动力,通常采用控制车*的制动液压的方法。其基本功能是可感知制动轮每一瞬间的运动状态,并根据其运动状态相应地调节制动力的大小,避免出现车轮的抱死现象,可使汽车在制动时维持方向稳定性和缩短制动距离,有效的提高行车的安全性。通俗地讲就是当车轮制动时,安装在车轮上的传感器立即能感知车轮是否抱死,并将信号传给电脑,对抱死的车轮,电脑马上降低该车轮的制动力,车轮又继续转动,转动到一定程度,电脑又驿其施加制动,保证车轮既受到制动又不致抱死,这样不断重复,直至汽车完全停下来。装有ABS的车辆在积雪或冰冻的路面上、下雨天的打滑路面,以及在多弯道的各种状况中,可以放心的操纵方向盘进行制动。在未装ABS的车辆上,很难做到这一点。

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发表于 2005-07-26 09:24    IP属地:未知

ABS基本结构



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发表于 2005-07-26 09:26    IP属地:未知

电磁式转速传感器
作 用:测出车轮的转速,并把速度信号送到ECU。
信号产生原理:
     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的间隙就以一定的速度变化,这样就会使齿圈和电极组成的磁路中的磁阻发生变化。其结果使磁通量周期性增减,在线圈两端产生正比于磁通量增减速度的感应电压。测出交变电压的周期T,设齿圈齿数为z,齿圈转动角速度为



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发表于 2005-07-26 09:27    IP属地:未知

,又因为



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发表于 2005-07-26 09:28    IP属地:未知

,r为车轮滚动半径。则车速为



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发表于 2005-07-26 09:29    IP属地:未知

基本结构如下



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发表于 2005-07-26 09:31    IP属地:未知

电磁式转速传感器



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发表于 2005-07-26 09:34    IP属地:未知

霍尔式转速传感器
   电磁式车轮传感器的缺点是:
    其输出信号随车速的变化而变化;
    其响应过慢;
    抗电磁波干扰能力差。
   而霍尔式转速传感器就克服了这些缺点。其能保证在很低的速度下都有很强的信号。霍尔式转速传感器是利用霍尔效应的原理制成的。霍尔效应是指在一个矩形半导体薄片上有一电流通过,此时如有一磁场也作用于该半导体材料上,则在垂直于电流方向的半导体两端,会产生一个很小的电压,该电压就称为霍尔电压。当磁性材料制成的传感器转子上的凸齿交替经过永久磁铁的空隙时,就会有一个变化的磁场作用于霍尔元件(半导体材料)上,使霍尔电压产生脉冲信号。根据所产生的脉冲数目即可检测转速。



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