制動系統(tǒng)7-制動力調(diào)節(jié)裝置

1、第第5 5節(jié)節(jié) 制動力調(diào)節(jié)裝置制動力調(diào)節(jié)裝置5.1 5.1 概述概述制動蹄對制動鼓產(chǎn)生摩擦力矩制動蹄對制動鼓產(chǎn)生摩擦力矩M；磨擦力矩使車輪對路面產(chǎn)生向前磨擦力矩使車輪對路面產(chǎn)生向前的力的力F，同時路面給車輪一個向，同時路面給車輪一個向后的力后的力FB。FBFG制動力制動力FB必須滿足：必須滿足：F 車輪與地面的附著力車輪與地面的附著力 G汽車對路面的垂直載荷汽車對路面的垂直載荷輪胎與路面的附著系數(shù)輪胎與路面的附著系數(shù)當(dāng)最大制動力當(dāng)最大制動力FB超過附著力超過附著力F時，時，車輪就完全停止旋轉(zhuǎn)（抱死），車輪就完全停止旋轉(zhuǎn)（抱死），作純滑移。作純滑移。5.1 5.1 概述概述o獲得良好的制動穩(wěn)定性

2、獲得良好的制動穩(wěn)定性 避免前輪或后輪單獨抱死滑移。避免前輪或后輪單獨抱死滑移。o獲得最大的制動效能獲得最大的制動效能 前后制動輪的制動力都要接近最大值。前后制動輪的制動力都要接近最大值。車輪抱死后果：車輪抱死后果：q汽車前輪單獨抱死滑移，將使汽車失去操縱不能轉(zhuǎn)向；汽車前輪單獨抱死滑移，將使汽車失去操縱不能轉(zhuǎn)向；q汽車后輪單獨抱死滑移，將使汽車失去穩(wěn)定，發(fā)生甩尾現(xiàn)象。汽車后輪單獨抱死滑移，將使汽車失去穩(wěn)定，發(fā)生甩尾現(xiàn)象。 汽車前后車輪能夠制動到同步滑移。汽車前后車輪能夠制動到同步滑移。5.1 5.1 概述概述前后輪同步滑移的條件：前后輪同步滑移的條件：前后制動力之比等于前后車輪對路面的垂前后制動

3、力之比等于前后車輪對路面的垂直載荷之比。直載荷之比。212121GGGGFFBBFB1前輪制動力；前輪制動力；FB2后輪制動力；后輪制動力；G1前輪對路面的垂直載荷；前輪對路面的垂直載荷；G2后輪對路面的垂直載荷；后輪對路面的垂直載荷； 輪胎與路面的附著系數(shù)。輪胎與路面的附著系數(shù)。5.1 5.1 概述概述行車制動時，由于汽車慣性力的作用，前輪載荷增加，后輪載荷減少。行車制動時，由于汽車慣性力的作用，前輪載荷增加，后輪載荷減少。前后輪載荷之比發(fā)生變化，同步滑移條件亦發(fā)生變化。前后輪載荷之比發(fā)生變化，同步滑移條件亦發(fā)生變化。理想的前后輪促動管路壓力分配特性理想的前后輪促動管路壓力分配特性理想的制動

4、力矩變化：理想的制動力矩變化：汽車前后輪制動力矩的比值應(yīng)該隨汽車前后輪制動力矩的比值應(yīng)該隨車輪載荷變化。車輪載荷變化。 在確定制動器形式的條件下，汽車在確定制動器形式的條件下，汽車制動力矩的大小取決于制動管路的制動力矩的大小取決于制動管路的壓力。壓力。理想的前后促動管路壓力分理想的前后促動管路壓力分配曲線隨汽車質(zhì)量、重心高配曲線隨汽車質(zhì)量、重心高度不同而不同度不同而不同, 應(yīng)盡量避免在應(yīng)盡量避免在制動時后輪先抱死滑移。制動時后輪先抱死滑移。5.1 5.1 概述概述促動管路壓力調(diào)節(jié)裝置促動管路壓力調(diào)節(jié)裝置:讓實際讓實際的促動管路壓力分配曲線更接的促動管路壓力分配曲線更接近理想曲線。近理想曲線。5

5、.2 5.2 限壓閥和比例閥限壓閥和比例閥限壓閥：限壓閥：串聯(lián)在后促動管路中，在后促動管路增加到一定的壓力后，串聯(lián)在后促動管路中，在后促動管路增加到一定的壓力后，自動限制促動管路壓力不再升高，避免后輪抱死。自動限制促動管路壓力不再升高，避免后輪抱死。汽車滿載情況下：汽車滿載情況下：當(dāng)當(dāng)P1=P2=Ps時，前后輪同步抱死；時，前后輪同步抱死；P1P2時，總是前輪先抱死。時，總是前輪先抱死。5.2 5.2 限壓閥和比例閥限壓閥和比例閥比例閥：采用承壓面積不等的異徑比例閥：采用承壓面積不等的異徑T T形結(jié)構(gòu)，形結(jié)構(gòu)，串聯(lián)在制動回路的后促動串聯(lián)在制動回路的后促動管路中，當(dāng)前后促動管路的壓力管路中，當(dāng)前

6、后促動管路的壓力P1與與P2同步增長到一定值同步增長到一定值Ps后，對后，對p2的增長加以限制，減小其增量。的增長加以限制，減小其增量。 適合應(yīng)用在理想促動力分配曲線中段的斜率較大的汽車，以便提高后輪附著適合應(yīng)用在理想促動力分配曲線中段的斜率較大的汽車，以便提高后輪附著利用率，獲得更大的后輪制動力。利用率，獲得更大的后輪制動力。5.3 5.3 感載閥感載閥 感載閥在汽車不同載荷情況下，前后管路的壓力重新分配的轉(zhuǎn)折點感載閥在汽車不同載荷情況下，前后管路的壓力重新分配的轉(zhuǎn)折點不斷變化，能更好適應(yīng)汽車在不同裝載情況下對管路壓力分配的要不斷變化，能更好適應(yīng)汽車在不同裝載情況下對管路壓力分配的要求。求。

7、5.3 5.3 感載閥感載閥作用在活塞上的軸向力是可變的。感載彈簧一端與閥體上杠桿相連，一端鉤在后作用在活塞上的軸向力是可變的。感載彈簧一端與閥體上杠桿相連，一端鉤在后軸上。當(dāng)汽車裝載量增加時，后懸架載荷增加，后輪向車身靠近，活塞上推力增軸上。當(dāng)汽車裝載量增加時，后懸架載荷增加，后輪向車身靠近，活塞上推力增大，閥門開度減小或關(guān)閉。反之相反。大，閥門開度減小或關(guān)閉。反之相反。1.1.感載比例閥感載比例閥車身車身比例閥比例閥后懸架后懸架控制臂控制臂旋塞旋塞閥體閥體調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)螺釘導(dǎo)向桿導(dǎo)向桿感載感載彈簧彈簧擺臂擺臂活塞活塞球閥球閥比例閥比例閥彈簧彈簧頂桿頂桿5.2 5.2 感載閥感載閥2.2.感載

8、限壓閥感載限壓閥閥蓋閥蓋閥體閥體閥門閥門預(yù)緊預(yù)緊彈簧彈簧作用桿作用桿活塞活塞推桿推桿作用在閥門作用在閥門3 3上的預(yù)緊力大小隨推桿上的預(yù)緊力大小隨推桿7 7的行程變化，推桿的行程變化，推桿7 7連接在車架上，其行連接在車架上，其行程隨汽車載荷的變化而變化，載荷小預(yù)緊力大，限壓閥起作用的油壓也低。程隨汽車載荷的變化而變化，載荷小預(yù)緊力大，限壓閥起作用的油壓也低。感載閥預(yù)緊彈簧感載閥預(yù)緊彈簧4 4的控制信號，一般來自于后懸架的變形量。的控制信號，一般來自于后懸架的變形量。5.3 5.3 慣性閥慣性閥1.1.慣性限壓閥慣性限壓閥閥閥體體慣性球慣性球閥閥門門閥閥閥閥蓋蓋PS不僅與汽車總質(zhì)量（或?qū)嶋H裝載

9、質(zhì)量）有關(guān)，并且與汽車制動減不僅與汽車總質(zhì)量（或?qū)嶋H裝載質(zhì)量）有關(guān)，并且與汽車制動減速度有關(guān)速度有關(guān).當(dāng)制動壓力當(dāng)制動壓力P1P1增高到增高到PsPs后，汽車減速度足夠大，慣性球向前的慣性力克服后，汽車減速度足夠大，慣性球向前的慣性力克服球的重力沿斜面向下分力，沿斜面上滾，閥門彈簧可推動閥門向前靠近閥球的重力沿斜面向下分力，沿斜面上滾，閥門彈簧可推動閥門向前靠近閥座，關(guān)閉液流通道，座，關(guān)閉液流通道，P1P1增加，增加，P2=PsP2=Ps。5.3 5.3 慣性閥慣性閥2.2.慣性比例閥慣性比例閥慣性球慣性球閥體閥體T T形活塞形活塞閥針閥針閥座閥座托盤托盤汽車制動時，若減速度不大，慣性球汽車制

10、動時，若減速度不大，慣性球6 6在重力作用下滾向下方，由托盤托住，在重力作用下滾向下方，由托盤托住，后輪的進(jìn)油道是通的；減速度增大到某一值后，慣性力使球往前滾，將通向后后輪的進(jìn)油道是通的；減速度增大到某一值后，慣性力使球往前滾，將通向后輪的油道堵死，丟后輪限壓。減速度進(jìn)一步加大，由于輪的油道堵死，丟后輪限壓。減速度進(jìn)一步加大，由于T T形活塞，后輪管路油形活塞，后輪管路油壓增長小于前輪的。壓增長小于前輪的。5.4 5.4 制動防抱死系統(tǒng)（制動防抱死系統(tǒng)（ABSABS）滑動率：滑動率：滑動成分在車輪縱滑動成分在車輪縱向運動中所占的比例。向運動中所占的比例。z：縱向附著系數(shù)，車輪縱縱向附著系數(shù)，車

11、輪縱向力與法向載荷之比；向力與法向載荷之比；c：側(cè)向附著系數(shù)，車輪側(cè)側(cè)向附著系數(shù)，車輪側(cè)向力與法向載荷之比。向力與法向載荷之比。制動時理想的滑動率在制動時理想的滑動率在10%到到30%之間，此時輪胎與路之間，此時輪胎與路面之間有最大的縱向附著系面之間有最大的縱向附著系數(shù)和較大的側(cè)向附著系數(shù)。數(shù)和較大的側(cè)向附著系數(shù)。1.ABS1.ABS作用作用5.4 5.4 制動防抱死系統(tǒng)制動防抱死系統(tǒng)2.ABS2.ABS的基本組成和工作原理的基本組成和工作原理基本組成：基本組成：輪速傳輪速傳感器感器制動壓制動壓力調(diào)節(jié)力調(diào)節(jié)器器 電子控電子控制器制器（ECU） 通過檢測和控制車輪的滑移率，以獲得最大的制動力與汽

12、車側(cè)向穩(wěn)定性。通過檢測和控制車輪的滑移率，以獲得最大的制動力與汽車側(cè)向穩(wěn)定性。5.4 5.4 制動防抱死系統(tǒng)制動防抱死系統(tǒng)3.ABS3.ABS的分類及其布置形式的分類及其布置形式1）按汽車制動系統(tǒng)分類）按汽車制動系統(tǒng)分類（1）液壓制動系統(tǒng)）液壓制動系統(tǒng)ABS；（2）氣壓制動系統(tǒng)）氣壓制動系統(tǒng)ABS；（3）氣頂液制動系統(tǒng)）氣頂液制動系統(tǒng)ABS。2）按）按ABS中控制管路中控制管路(通道通道)數(shù)目分類：數(shù)目分類：（1）四通道）四通道ABS （2）三通道）三通道ABS （3）雙通道）雙通道ABS （4）單通道）單通道ABS5.4 5.4 制動防抱死系統(tǒng)制動防抱死系統(tǒng)3.ABS3.ABS的分類及其布置

13、形式的分類及其布置形式1) 1) 四通道四通道ABSABS可以最大程度利用每個車輪的附著力進(jìn)行制動，制動效能最好。但在附著系可以最大程度利用每個車輪的附著力進(jìn)行制動，制動效能最好。但在附著系數(shù)分離（兩側(cè)車輪的附著系數(shù)不同）的路面，由于同一軸上的制動力不等，數(shù)分離（兩側(cè)車輪的附著系數(shù)不同）的路面，由于同一軸上的制動力不等，汽車產(chǎn)生較大的偏轉(zhuǎn)力矩而產(chǎn)生制動跑偏，不常用。汽車產(chǎn)生較大的偏轉(zhuǎn)力矩而產(chǎn)生制動跑偏，不常用。5.4 5.4 制動防抱死系統(tǒng)制動防抱死系統(tǒng)3.ABS3.ABS的分類及其布置形式的分類及其布置形式2) 2) 三通道三通道ABSABS對兩前輪的制動壓力進(jìn)行單獨控制，對兩后輪的制動壓力

14、按低選原則一對兩前輪的制動壓力進(jìn)行單獨控制，對兩后輪的制動壓力按低選原則一同控制。汽車在緊急制動時，會導(dǎo)致前輪附著力比后輪附著力大很多。同控制。汽車在緊急制動時，會導(dǎo)致前輪附著力比后輪附著力大很多。對前輪進(jìn)行單獨控制，可充分利用兩前輪的附著力對汽車進(jìn)行制動。此對前輪進(jìn)行單獨控制，可充分利用兩前輪的附著力對汽車進(jìn)行制動。此時的制動力不平衡對汽車行駛的方向穩(wěn)定性影響很小，而且可通過轉(zhuǎn)向時的制動力不平衡對汽車行駛的方向穩(wěn)定性影響很小，而且可通過轉(zhuǎn)向操縱對此不利影響修正。操縱對此不利影響修正。5.4 5.4 制動防抱死系統(tǒng)制動防抱死系統(tǒng)3.ABS3.ABS的分類及其布置形式的分類及其布置形式3) 3)

15、 雙通道雙通道ABSABS比例閥比例閥左圖制動管路對角布置，兩前輪獨立控制，前管路壓力通過比例閥按一左圖制動管路對角布置，兩前輪獨立控制，前管路壓力通過比例閥按一定比例減壓后傳給對角后輪；右圖是在前后制動管路中各設(shè)置一個制動定比例減壓后傳給對角后輪；右圖是在前后制動管路中各設(shè)置一個制動壓力調(diào)節(jié)分裝置分別對兩前輪和兩后輪進(jìn)行一同控制；壓力調(diào)節(jié)分裝置分別對兩前輪和兩后輪進(jìn)行一同控制；雙通道雙通道ABS系統(tǒng)難以在方向穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向操縱能力和制動距離等方面得系統(tǒng)難以在方向穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向操縱能力和制動距離等方面得到兼顧，因而很少被采用。到兼顧，因而很少被采用。5.4 5.4 制動防抱死系統(tǒng)制動防抱死系統(tǒng)3.

16、ABS3.ABS的分類及其布置形式的分類及其布置形式4) 4) 單通道單通道ABSABS在前后布置的雙管路制動系統(tǒng)的后制動管路中設(shè)置一個制動壓力調(diào)節(jié)器，在前后布置的雙管路制動系統(tǒng)的后制動管路中設(shè)置一個制動壓力調(diào)節(jié)器，對于后輪驅(qū)動的汽車只需在傳動系中安裝一個轉(zhuǎn)速傳感器。對于后輪驅(qū)動的汽車只需在傳動系中安裝一個轉(zhuǎn)速傳感器。不能保障轉(zhuǎn)向操縱能力，但能提高汽車制動時的方向穩(wěn)定性，且結(jié)構(gòu)簡不能保障轉(zhuǎn)向操縱能力，但能提高汽車制動時的方向穩(wěn)定性，且結(jié)構(gòu)簡單、成本低。因此在輕型貨車上使用廣泛。單、成本低。因此在輕型貨車上使用廣泛。5.4 5.4 制動防抱死系統(tǒng)制動防抱死系統(tǒng)4.ABS4.ABS部件結(jié)構(gòu)及工作原

17、理部件結(jié)構(gòu)及工作原理1)1)車輪轉(zhuǎn)速傳感器（簡稱輪速傳感器）車輪轉(zhuǎn)速傳感器（簡稱輪速傳感器）一般為電磁感應(yīng)式輪速傳感器。它可以安裝在車輪上，也可以安裝在主減速器一般為電磁感應(yīng)式輪速傳感器。它可以安裝在車輪上，也可以安裝在主減速器或變速器中?；蜃兯倨髦?。5.4 5.4 制動防抱死系統(tǒng)制動防抱死系統(tǒng)4.ABS4.ABS部件結(jié)構(gòu)及工作原理部件結(jié)構(gòu)及工作原理1)1)車輪轉(zhuǎn)速傳感器（簡稱輪速傳感器）車輪轉(zhuǎn)速傳感器（簡稱輪速傳感器）輪速傳感器由永久磁鐵、輪速傳感器由永久磁鐵、磁極、線圈和齒圈組成。磁極、線圈和齒圈組成。齒圈在磁場中旋轉(zhuǎn)時，齒齒圈在磁場中旋轉(zhuǎn)時，齒圈齒頂和電極之間的間隙圈齒頂和電極之間的間隙

18、以一定的速度變化，使磁以一定的速度變化，使磁路中的磁阻發(fā)生變化，磁路中的磁阻發(fā)生變化，磁通量周期地增減，在線圈通量周期地增減，在線圈的兩端產(chǎn)生正比于磁通量的兩端產(chǎn)生正比于磁通量增減速度的感應(yīng)電壓，該增減速度的感應(yīng)電壓，該交流電壓信號輸送給電子交流電壓信號輸送給電子控制器?？刂破?。5.4 5.4 制動防抱死系統(tǒng)制動防抱死系統(tǒng)4.ABS4.ABS部件結(jié)構(gòu)及工作原理部件結(jié)構(gòu)及工作原理2)2)電控單元電控單元ECU是是ABS的控的控制中樞，接收來制中樞，接收來自輪速傳感器的自輪速傳感器的感應(yīng)電壓信號，感應(yīng)電壓信號，計算出車輪速度，計算出車輪速度，并與參考車速進(jìn)并與參考車速進(jìn)行比較，得出滑行比較，得出滑

19、動率動率S及加減速度，及加減速度，并將這些信號加并將這些信號加以分析，對制動以分析，對制動壓力調(diào)節(jié)器發(fā)出壓力調(diào)節(jié)器發(fā)出控制指令?？刂浦噶?。5.4 5.4 制動防抱死系統(tǒng)制動防抱死系統(tǒng)4.ABS4.ABS部件結(jié)構(gòu)及工作原理部件結(jié)構(gòu)及工作原理2)2)制動壓力調(diào)節(jié)器制動壓力調(diào)節(jié)器制動壓力調(diào)節(jié)器的制動壓力調(diào)節(jié)器的功用是接收來自功用是接收來自ECUECU的控制指令，的控制指令，控制制動壓力的增、控制制動壓力的增、減，是減，是ABSABS的執(zhí)行的執(zhí)行器器。由電磁閥、由電磁閥、液壓泵和電動機等液壓泵和電動機等部件組成。部件組成。直接裝在汽車制動直接裝在汽車制動管路中，通過串聯(lián)管路中，通過串聯(lián)在制動主缸和制動在制動主缸和制動輪缸之間的三位三輪缸之間的三位三通電磁閥直接控制通電磁閥直接控制輪缸的壓力。輪缸的壓力。5.4 5.4 制動防抱死系統(tǒng)制動防抱死系統(tǒng)4.ABS4.ABS部件結(jié)構(gòu)及工作原理部件結(jié)構(gòu)及工作原理2)2)制動壓力調(diào)節(jié)器制動壓力調(diào)節(jié)器常規(guī)制動常規(guī)制動，ABS不工作，不工