制動防抱死制動系統(tǒng)ABS和電控制動力分配系統(tǒng)EBD-課件

1、制動防抱死制動系統(tǒng)ABS電控制動力分配系統(tǒng)EBDABS EBD制動系統(tǒng)一、何謂ABS EBD系統(tǒng)？制動防抱死制動系統(tǒng)（AntiLook Brake System）簡稱ABS系統(tǒng)。最初只是在制動過程中，當(dāng)制動力將要達到極限值時，即開始調(diào)節(jié)制動壓力，防止車輪抱死，避免車輪在路面上進行滑拖（滑移），縮短制動距離、提高了汽車在制動過程中的方向穩(wěn)定性（不側(cè)滑）和轉(zhuǎn)向操縱能力（有制動加轉(zhuǎn)向能力）。但是，它不能在制動的全過程中，對所有車輪的制動力的大小，隨路面附著情況的不同，隨機進行有效地分配和調(diào)節(jié)。如在高速行駛中有轉(zhuǎn)向工況時，因離心力的作用，內(nèi)外車輪附著力的差異，制動力不能隨機調(diào)節(jié)，影響了行車的方向穩(wěn)定性

2、。又如在緊急制動時，當(dāng)制動力達到將要抱死的極限值時，ABS電磁閥開始高頻率的調(diào)節(jié)制動壓力（降壓、保壓、的升壓，頻率達1012次/S），必然引起制動摩擦片高頻振動和產(chǎn)生噪聲，制動踏板也產(chǎn)生強烈彈腳反應(yīng)，此即謂：“制動器和制動踏板的振噪感覺”。為此，“電控制動力分配系統(tǒng)”EBD（Electronic Brakeforce Distribution）就應(yīng)運而生。它能在制動的全過程中，根據(jù)四個車輪的附著情況，用高速計算機處理車輪的感應(yīng)信號，瞬間計算出不同的滑移率和摩擦力數(shù)值，在運動中不斷的高速調(diào)節(jié)制動壓力，以獲得最佳的制動效果，提高了制動的平穩(wěn)性和安全性。故又稱：ABS+EBD=舒服、安全、有效制動防

3、抱死調(diào)節(jié)系統(tǒng)。二、附著力（F）和滑移率（S）的概念：汽車的加速度和減速度運動及轉(zhuǎn)向運動中，受車輪縱向附著力（F縱）和橫向附著力（F橫）的制約。即：加速時FtmaxF縱否則，產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)，汽車不走。減速時FBmaxF縱否則，產(chǎn)生滑拖，制動距離加大。轉(zhuǎn)向時橫向力YF橫否則，無反作用力Y，產(chǎn)生橫滑，不能轉(zhuǎn)向而失控。可見，車輪在路面上縱向運動，可以區(qū)分為兩種形式：滾動和滑動。滑動又可分為：滑移抱死=0 v0走而不轉(zhuǎn)。 滑轉(zhuǎn)不走V=0； 0轉(zhuǎn)而不走?？梢?，ABS是用來在減速度制動時防滑移；而ASR是用來在加速度驅(qū)動時防滑轉(zhuǎn)。性質(zhì)相同，但方向相反。牽引力（Ft）和制動力（FB）的大小，取決于車輪與地面的縱向附

4、著力和橫向附著力的大小。當(dāng)法向力G一定時，附著力的大小決定于附著系數(shù)的大?。‵=G）。而附著力的大小又與：車輪載荷、胎面花紋、輪胎氣壓、路面粗糙度、潮濕程度、行駛速度、車輪偏轉(zhuǎn)角等因素有關(guān)?？梢?，汽車在行駛中，車輪與地面間的附著力是一個可變值。為此，附著力（F）成為車輪相對于地面有無滑移的關(guān)鍵因素。汽車在路面上運動中，車速和輪速相等時，為“純滾動”狀態(tài)。在制動時，由于車身的慣性作用，實際車速與車輪園周線速度瞬時不相等，輪胎與地面間產(chǎn)生相對了滑移。車速與輪速之差為滑移，輪速減小為-負滑移；輪速增大為-正滑移（驅(qū)動時滑轉(zhuǎn)）?；瞥潭鹊拇笮?，用滑移率（S%）來表示。所謂“滑移率”（S）：是汽車的實際

5、車速與車輪的園周線速度的差值，與實際車速之比。用S%表示，表征車輪在縱向運動中滑動成分所占比例。1、制動時滑移率 S值按下式計算： S制動=（V車-V輪）/ V車100%V車-車身瞬時速度（m/s）; V輪車輪瞬時速度（m/s）.2、驅(qū)動時滑移率S值按下式計算： S驅(qū)動=（V輪-V車）/ V輪100%試驗證明：彈性車輪在地面上滾動，產(chǎn)生了阻力和摩擦力（附著力），附著力F=G其最大值是在邊滾動、邊滑動時發(fā)生，S值為20%時附著力為最大值。因此，產(chǎn)生了四種運動情況：1不制動時車輪自由純滾動其縱向速度V=r；S=0。2制動抱死時FBF純滑動=0；V0；S=-100%。 3制動半抱死時FBF邊滾動邊滑

6、動0S0；S=+100%。附著系數(shù)（）與滑移率（S）的關(guān)系是：縱向附著系數(shù)（）與滑移率（S）的加大則下降。因而制動距離隨S值的加大而延長，其最佳區(qū)是在15%-30%處，這是彈性輪胎和地面變形所致。其橫向附著系數(shù)，當(dāng)S=0時為最大；當(dāng)S=30%時，橫向附著系數(shù)將下降近一半。隨著S值的加大，它的下降率遠大于縱向，這是發(fā)生側(cè)滑的主要原因，也是制動時方向穩(wěn)定性變壞的關(guān)鍵。試驗證明：當(dāng)滑移率處于15%-30%時，其縱向附著系數(shù)處于最大值，制動力可達最大值。橫向附著系數(shù)也處于較大值狀態(tài)。ABS和ASR系統(tǒng)的設(shè)計，就是保證在各種路面狀態(tài)保持這一滑移率（S），從而保證了最佳制動和驅(qū)動狀態(tài)，使汽車的方向穩(wěn)定性和

7、方向操縱性得到改善。即制動時不發(fā)生側(cè)滑，并具有制動加轉(zhuǎn)向的高速行駛功能?？梢?，驅(qū)動和制動都會產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)和滑移，制動防抱死系統(tǒng)（ABS）和驅(qū)動防滑系統(tǒng)（ASR），是一對孿生兄弟，在一些高檔高速車上并存。其-S曲線具有對稱性，其規(guī)律是一致的。如前所述，車輪與路面間附著力（F）的大小是一個“隨機變量值”。車輪的載荷也是一個“隨機變量值”，制動力的大小應(yīng)隨機調(diào)節(jié)。例如：上坡和加速前輪載荷變小，制動力應(yīng)變小；后輪載荷變大，制動力應(yīng)變大。下坡和減速與上坡相反。轉(zhuǎn)向時內(nèi)側(cè)車輪載荷變小，制動力應(yīng)變??；外側(cè)車輪載荷變大，制動力應(yīng)變大。為此，需有多種信號進行反饋控制，如：輪速傳感器、車速傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、車

8、輪轉(zhuǎn)角傳感器、制動開關(guān)等信號，以便對車輪的縱向和橫向滑移率量值，進行有效的檢測和反饋控制。如下圖：三、 ABSEBD與傳統(tǒng)的ABS系統(tǒng)有哪些差異：1、傳統(tǒng)的ABS電腦軟件系統(tǒng)的邏輯程序控制能力簡單它只是在制動時，根據(jù)車輪減速度的變化，判斷車輪是否將要抱死，對制動力進行末期防抱死調(diào)節(jié)。而不能在制動的全過程中，通過對輪速信號和車速信號及輪轉(zhuǎn)角大小的測量和計算，根據(jù)滑移率的大小，對車輪的制動力進行有效地跟蹤計算和調(diào)節(jié)。其工作過程是：降壓保壓升壓，程序不變。2、ABSEBD的硬件系統(tǒng)（信號和執(zhí)行元件）無變化。但其電腦的邏輯程序控制系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的ABS系統(tǒng)有較大的功能改進可根據(jù)車輪對地面附著情況的好壞，

9、及時的計算出滑移率的量值，跟蹤調(diào)節(jié)各車輪制動力的大小，獲得最佳的減速度值，進一步的提高了制動效果，和制動時的舒服性和安全性。其制動力反饋控制程序，如下圖：3、ABSEBD系統(tǒng)投入工作的“門檻值”范圍較寬汽車的縱向最佳附著系數(shù)，對應(yīng)的滑移率為15%30%，此值叫：投入工作的“門檻值”。ABSEBD系統(tǒng)，是利用滑移率來進行控制，它的“門檻值”低于傳統(tǒng)的ABS系統(tǒng)的“門檻值”，也就是它的滑移率起作用的范圍較寬，以便提前跟蹤隨機調(diào)節(jié)制動力的大小。4、制動力調(diào)節(jié)是：升壓、降壓、保壓過程制動時，制動壓力急劇上升，車輪速度急劇下降，滑移率S%值急劇上升，從穩(wěn)定區(qū)進入非穩(wěn)定區(qū)，車輪加大滑移。ABSEBD系統(tǒng)迅

10、速降壓，使車輪的滑移率回復(fù)到穩(wěn)定區(qū)，并保持一定制動壓力。為了加大制動效果，隨即又將制動壓力升高，稍微超過穩(wěn)定界限，又再次降壓，使S%值又回到穩(wěn)定區(qū)，如此反復(fù)。其升降頻率可達10-20次/秒，將車輪S%值保持在最佳范圍內(nèi)，獲得最好制動效果?？梢?，在制動過程中，只要附著力和滑移率有所變化，制動力即跟蹤調(diào)節(jié)，滑移率加大即降壓，滑移率減小即升壓，反復(fù)進行，使制動力保持在最佳滑移區(qū)內(nèi)。當(dāng)制動力達到將要抱死的極限值時，即以降壓、保壓、升壓的控制方式，來實現(xiàn)ABS防抱死控制。5、ABSEBD系統(tǒng)仍然是四個控制通道和四個電磁式輪速傳感器，產(chǎn)生交變電壓脈沖信號，檢測輪速的高低，并計算實際車速的高低和滑移率S%值

11、的大小。并設(shè)有檢測車輪轉(zhuǎn)角大小的傳感器。 6、其制動壓力調(diào)節(jié)器，都是循環(huán)調(diào)壓方式，調(diào)壓電磁閥可用電流控制的四個三位三通式（3/3式）或用電壓控制的八個兩位兩通式（2/2式）。四、豐田-威馳（VIZI）乘用車ABSEBD制動系統(tǒng)： （一）、組成： 1、四個電磁式輪速傳感器，產(chǎn)生交變電壓輪速和車速信號。并有提供車輪轉(zhuǎn)角大小的傳感器，以便調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向時內(nèi)外側(cè)車輪的制動力。 2、四個控制通道，雙制動管路對角排列，連接雙腔制動總泵和前盤后鼓式分泵。 3、 八個電壓控制方式的兩位兩通式電磁閥（2/2式）、一個直流電機、兩個柱塞式液壓回流泵、兩個儲液腔、四個單向閥、四個安全閥。4、每一個控制通道上有兩個電磁閥，

12、和制動總泵與分泵間的油路有序的排列連通。一為，常開式輸入閥（又叫：升壓閥），連通總泵和分泵，閥中有單向安全閥，防止電磁閥打不開時（損壞或犯卡）泄壓回油，解除制動。二為，常閉式輸出閥（又叫：減壓閥），連通分泵和儲液腔，進行減壓控制。5、在升壓和減壓油道中設(shè)有節(jié)流量孔，控制油道中的油壓在升壓和降壓過程中，不要過于急促，產(chǎn)生脈動，減小制動摩擦片的振動和噪聲。6、液壓回流泵有兩次工作過程：一是，點火開關(guān)導(dǎo)通時（SW-ON），系統(tǒng)有46s自檢過程，油泵短暫工作，抽空儲液腔油液備用。二是，進行調(diào)壓控制時連續(xù)工作，其他時間工作，為故障癥候。7、ABSEBD電腦與電噴電腦ECU聯(lián)網(wǎng)，形成信息交換電路（如：TPS、SP、VSS等信號）。 （二）、工作過程： 制動力的調(diào)節(jié)過程是按：升壓、保壓、降壓的程序進行，使滑移率始終保持