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

1、制動(dòng)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)ABS電控制動(dòng)力分配系統(tǒng)EBDABS EBD制動(dòng)系統(tǒng)一、何謂ABS EBD系統(tǒng)？制動(dòng)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（AntiLook Brake System）簡(jiǎn)稱(chēng)ABS系統(tǒng)。最初只是在制動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)制動(dòng)力將要達(dá)到極限值時(shí)，即開(kāi)始調(diào)節(jié)制動(dòng)壓力，防止車(chē)輪抱死，避免車(chē)輪在路面上進(jìn)行滑拖（滑移），縮短制動(dòng)距離、提高了汽車(chē)在制動(dòng)過(guò)程中的方向穩(wěn)定性（不側(cè)滑）和轉(zhuǎn)向操縱能力（有制動(dòng)加轉(zhuǎn)向能力）。但是，它不能在制動(dòng)的全過(guò)程中，對(duì)所有車(chē)輪的制動(dòng)力的大小，隨路面附著情況的不同，隨機(jī)進(jìn)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(shí)，因離心力的作用，內(nèi)外車(chē)輪附著力的差異，制動(dòng)力不能隨機(jī)調(diào)節(jié)，影響了行車(chē)的方向穩(wěn)定性

2、。又如在緊急制動(dòng)時(shí)，當(dāng)制動(dòng)力達(dá)到將要抱死的極限值時(shí)，ABS電磁閥開(kāi)始高頻率的調(diào)節(jié)制動(dòng)壓力（降壓、保壓、的升壓，頻率達(dá)1012次/S），必然引起制動(dòng)摩擦片高頻振動(dòng)和產(chǎn)生噪聲，制動(dòng)踏板也產(chǎn)生強(qiáng)烈彈腳反應(yīng)，此即謂：“制動(dòng)器和制動(dòng)踏板的振噪感覺(jué)”。為此，“電控制動(dòng)力分配系統(tǒng)”EBD（Electronic Brakeforce Distribution）就應(yīng)運(yùn)而生。它能在制動(dòng)的全過(guò)程中，根據(jù)四個(gè)車(chē)輪的附著情況，用高速計(jì)算機(jī)處理車(chē)輪的感應(yīng)信號(hào)，瞬間計(jì)算出不同的滑移率和摩擦力數(shù)值，在運(yùn)動(dòng)中不斷的高速調(diào)節(jié)制動(dòng)壓力，以獲得最佳的制動(dòng)效果，提高了制動(dòng)的平穩(wěn)性和安全性。故又稱(chēng)：ABS+EBD=舒服、安全、有效制動(dòng)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(chē)的加速度和減速度運(yùn)動(dòng)及轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)中，受車(chē)輪縱向附著力（F縱）和橫向附著力（F橫）的制約。即：加速時(shí)FtmaxF縱否則，產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)，汽車(chē)不走。減速時(shí)FBmaxF縱否則，產(chǎn)生滑拖，制動(dòng)距離加大。轉(zhuǎn)向時(shí)橫向力YF橫否則，無(wú)反作用力Y，產(chǎn)生橫滑，不能轉(zhuǎn)向而失控?？梢?jiàn)，車(chē)輪在路面上縱向運(yùn)動(dòng)，可以區(qū)分為兩種形式：滾動(dòng)和滑動(dòng)?；瑒?dòng)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。可見(jiàn)，ABS是用來(lái)在減速度制動(dòng)時(shí)防滑移；而ASR是用來(lái)在加速度驅(qū)動(dòng)時(shí)防滑轉(zhuǎn)。性質(zhì)相同，但方向相反。牽引力（Ft）和制動(dòng)力（FB）的大小，取決于車(chē)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(shí)，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(chē)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(chē)輪偏轉(zhuǎn)角等因素有關(guān)?？梢?jiàn)，汽車(chē)在行駛中，車(chē)輪與地面間的附著力是一個(gè)可變值。為此，附著力（F）成為車(chē)輪相對(duì)于地面有無(wú)滑移的關(guān)鍵因素。汽車(chē)在路面上運(yùn)動(dòng)中，車(chē)速和輪速相等時(shí)，為“純滾動(dòng)”狀態(tài)。在制動(dòng)時(shí)，由于車(chē)身的慣性作用，實(shí)際車(chē)速與車(chē)輪園周線速度瞬時(shí)不相等，輪胎與地面間產(chǎn)生相對(duì)了滑移。車(chē)速與輪速之差為滑移，輪速減小為-負(fù)滑移；輪速增大為-正滑移（驅(qū)動(dòng)時(shí)滑轉(zhuǎn)）?；瞥潭鹊拇笮?，用滑移率（S%）來(lái)表示。所謂“滑移率”（S）：是汽車(chē)的實(shí)際

5、車(chē)速與車(chē)輪的園周線速度的差值，與實(shí)際車(chē)速之比。用S%表示，表征車(chē)輪在縱向運(yùn)動(dòng)中滑動(dòng)成分所占比例。1、制動(dòng)時(shí)滑移率 S值按下式計(jì)算： S制動(dòng)=（V車(chē)-V輪）/ V車(chē)100%V車(chē)-車(chē)身瞬時(shí)速度（m/s）; V輪車(chē)輪瞬時(shí)速度（m/s）.2、驅(qū)動(dòng)時(shí)滑移率S值按下式計(jì)算： S驅(qū)動(dòng)=（V輪-V車(chē)）/ V輪100%試驗(yàn)證明：彈性車(chē)輪在地面上滾動(dòng)，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(dòng)、邊滑動(dòng)時(shí)發(fā)生，S值為20%時(shí)附著力為最大值。因此，產(chǎn)生了四種運(yùn)動(dòng)情況：1不制動(dòng)時(shí)車(chē)輪自由純滾動(dòng)其縱向速度V=r；S=0。2制動(dòng)抱死時(shí)FBF純滑動(dòng)=0；V0；S=-100%。 3制動(dòng)半抱死時(shí)FBF邊滾動(dòng)邊滑

6、動(dòng)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(dòng)距離隨S值的加大而延長(zhǎng)，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(shí)為最大；當(dāng)S=30%時(shí)，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(yuǎn)大于縱向，這是發(fā)生側(cè)滑的主要原因，也是制動(dòng)時(shí)方向穩(wěn)定性變壞的關(guān)鍵。試驗(yàn)證明：當(dāng)滑移率處于15%-30%時(shí)，其縱向附著系數(shù)處于最大值，制動(dòng)力可達(dá)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(jì)，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(dòng)和驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，使汽車(chē)的方向穩(wěn)定性和

7、方向操縱性得到改善。即制動(dòng)時(shí)不發(fā)生側(cè)滑，并具有制動(dòng)加轉(zhuǎn)向的高速行駛功能?？梢?jiàn)，驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)和滑移，制動(dòng)防抱死系統(tǒng)（ABS）和驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)（ASR），是一對(duì)孿生兄弟，在一些高檔高速車(chē)上并存。其-S曲線具有對(duì)稱(chēng)性，其規(guī)律是一致的。如前所述，車(chē)輪與路面間附著力（F）的大小是一個(gè)“隨機(jī)變量值”。車(chē)輪的載荷也是一個(gè)“隨機(jī)變量值”，制動(dòng)力的大小應(yīng)隨機(jī)調(diào)節(jié)。例如：上坡和加速前輪載荷變小，制動(dòng)力應(yīng)變小；后輪載荷變大，制動(dòng)力應(yīng)變大。下坡和減速與上坡相反。轉(zhuǎn)向時(shí)內(nèi)側(cè)車(chē)輪載荷變小，制動(dòng)力應(yīng)變??；外側(cè)車(chē)輪載荷變大，制動(dòng)力應(yīng)變大。為此，需有多種信號(hào)進(jìn)行反饋控制，如：輪速傳感器、車(chē)速傳感器、節(jié)氣門(mén)位置傳感器、車(chē)

8、輪轉(zhuǎn)角傳感器、制動(dòng)開(kāi)關(guān)等信號(hào)，以便對(duì)車(chē)輪的縱向和橫向滑移率量值，進(jìn)行有效的檢測(cè)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(jiǎn)單它只是在制動(dòng)時(shí)，根據(jù)車(chē)輪減速度的變化，判斷車(chē)輪是否將要抱死，對(duì)制動(dòng)力進(jìn)行末期防抱死調(diào)節(jié)。而不能在制動(dòng)的全過(guò)程中，通過(guò)對(duì)輪速信號(hào)和車(chē)速信號(hào)及輪轉(zhuǎn)角大小的測(cè)量和計(jì)算，根據(jù)滑移率的大小，對(duì)車(chē)輪的制動(dòng)力進(jìn)行有效地跟蹤計(jì)算和調(diào)節(jié)。其工作過(guò)程是：降壓保壓升壓，程序不變。2、ABSEBD的硬件系統(tǒng)（信號(hào)和執(zhí)行元件）無(wú)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(jìn)可根據(jù)車(chē)輪對(duì)地面附著情況的好壞，

9、及時(shí)的計(jì)算出滑移率的量值，跟蹤調(diào)節(jié)各車(chē)輪制動(dòng)力的大小，獲得最佳的減速度值，進(jìn)一步的提高了制動(dòng)效果，和制動(dòng)時(shí)的舒服性和安全性。其制動(dòng)力反饋控制程序，如下圖：3、ABSEBD系統(tǒng)投入工作的“門(mén)檻值”范圍較寬汽車(chē)的縱向最佳附著系數(shù)，對(duì)應(yīng)的滑移率為15%30%，此值叫：投入工作的“門(mén)檻值”。ABSEBD系統(tǒng)，是利用滑移率來(lái)進(jìn)行控制，它的“門(mén)檻值”低于傳統(tǒng)的ABS系統(tǒng)的“門(mén)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(jī)調(diào)節(jié)制動(dòng)力的大小。4、制動(dòng)力調(diào)節(jié)是：升壓、降壓、保壓過(guò)程制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)壓力急劇上升，車(chē)輪速度急劇下降，滑移率S%值急劇上升，從穩(wěn)定區(qū)進(jìn)入非穩(wěn)定區(qū)，車(chē)輪加大滑移。ABSEBD系統(tǒng)迅

10、速降壓，使車(chē)輪的滑移率回復(fù)到穩(wěn)定區(qū)，并保持一定制動(dòng)壓力。為了加大制動(dòng)效果，隨即又將制動(dòng)壓力升高，稍微超過(guò)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(dá)10-20次/秒，將車(chē)輪S%值保持在最佳范圍內(nèi)，獲得最好制動(dòng)效果?？梢?jiàn)，在制動(dòng)過(guò)程中，只要附著力和滑移率有所變化，制動(dòng)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(jìn)行，使制動(dòng)力保持在最佳滑移區(qū)內(nèi)。當(dāng)制動(dòng)力達(dá)到將要抱死的極限值時(shí)，即以降壓、保壓、升壓的控制方式，來(lái)實(shí)現(xiàn)ABS防抱死控制。5、ABSEBD系統(tǒng)仍然是四個(gè)控制通道和四個(gè)電磁式輪速傳感器，產(chǎn)生交變電壓脈沖信號(hào)，檢測(cè)輪速的高低，并計(jì)算實(shí)際車(chē)速的高低和滑移率S%值

11、的大小。并設(shè)有檢測(cè)車(chē)輪轉(zhuǎn)角大小的傳感器。 6、其制動(dòng)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(gè)三位三通式（3/3式）或用電壓控制的八個(gè)兩位兩通式（2/2式）。四、豐田-威馳（VIZI）乘用車(chē)ABSEBD制動(dòng)系統(tǒng)： （一）、組成： 1、四個(gè)電磁式輪速傳感器，產(chǎn)生交變電壓輪速和車(chē)速信號(hào)。并有提供車(chē)輪轉(zhuǎn)角大小的傳感器，以便調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向時(shí)內(nèi)外側(cè)車(chē)輪的制動(dòng)力。 2、四個(gè)控制通道，雙制動(dòng)管路對(duì)角排列，連接雙腔制動(dòng)總泵和前盤(pán)后鼓式分泵。 3、 八個(gè)電壓控制方式的兩位兩通式電磁閥（2/2式）、一個(gè)直流電機(jī)、兩個(gè)柱塞式液壓回流泵、兩個(gè)儲(chǔ)液腔、四個(gè)單向閥、四個(gè)安全閥。4、每一個(gè)控制通道上有兩個(gè)電磁閥，

12、和制動(dòng)總泵與分泵間的油路有序的排列連通。一為，常開(kāi)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(kāi)時(shí)（損壞或犯卡）泄壓回油，解除制動(dòng)。二為，常閉式輸出閥（又叫：減壓閥），連通分泵和儲(chǔ)液腔，進(jìn)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(guò)程中，不要過(guò)于急促，產(chǎn)生脈動(dòng)，減小制動(dòng)摩擦片的振動(dòng)和噪聲。6、液壓回流泵有兩次工作過(guò)程：一是，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)（SW-ON），系統(tǒng)有46s自檢過(guò)程，油泵短暫工作，抽空儲(chǔ)液腔油液備用。二是，進(jìn)行調(diào)壓控制時(shí)連續(xù)工作，其他時(shí)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(hào)）。 （二）、工作過(guò)程： 制動(dòng)力的調(diào)節(jié)過(guò)程是按：升壓、保壓、降壓的程序進(jìn)行，使滑移率始終保持