ABS的基本原理详解(附图)
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ABS工作原理和工作过程图1. ABS工作原理ABS即为Anti-lock Braking System,反锁死制动系统。
ABS采用了一系列传感器、液压控制单元和执行器来监测车轮速度并自动调节制动压力,以防止车轮在制动时完全锁死,从而提高制动性能和减少制动距离。
ABS主要原理可分为以下几个步骤:•传感器检测车轮速度:ABS系统中装有传感器,用于实时监测车轮的速度。
•比较车轮速度:ABS系统会比较各个车轮的速度,如果发现某个车轮速度明显低于其他车轮,则说明该车轮即将锁死。
•减少制动压力:当检测到车轮即将锁死时,ABS系统会降低该车轮的制动压力,避免车轮锁死造成的打滑现象。
•保持车辆稳定:通过调节各车轮的制动压力,ABS系统可以确保车辆在制动时始终保持稳定,避免车辆失控风险。
2. ABS工作过程图下面是ABS工作过程的简化示意图:+--------------+ +-----------+ +----------------+| 车轮速度传感器+---+ 控制单元 +---+ 制动执行器 |+--------------+ +-----------+ +----------------+| | || | || +--------+--------+ || | 刹车踏板信号传感器+--------+| +------------------+| |+--------------------------+在这个示意图中,左侧是车轮速度传感器,用于监测车轮的速度信息,传输给中央控制单元。
中央控制单元根据车轮速度信息和刹车踏板信号传感器的信息,判断车轮是否即将锁死,然后调节制动执行器来实现制动压力的调控,保持车辆制动时稳定性。
以上就是ABS的工作原理和工作过程图的简要介绍。
ABS系统的应用大大提高了汽车行驶时的安全性和稳定性,是现代汽车制动系统中的重要组成部分。
摩托车ABS工作原理和工作过程图解ABS(Anti-lock Braking System,防抱死制动系统)是一种能够防止汽车或摩
托车制动时出现轮胎锁死的智能制动系统。
它通过监测车轮的速度,实时调节制动压力,确保车轮在制动的同时不会完全锁死,从而保证车辆保持稳定并避免打滑。
工作原理
摩托车ABS系统的工作原理主要分为以下几个步骤:
1.传感器监测速度:ABS系统通过安装在车轮上的传感器实时监测车
轮的转速。
2.判断轮胎锁死:当传感器检测到某一个车轮的速度急剧下降,提示
该车轮即将锁死。
3.放松制动压力:ABS系统立即通过控制单元发送指令,调节制动液
的压力,从而减小制动器的制动力,让车轮重新获得旋转自由度。
4.再次施加制动压力:一旦车轮重新获得旋转自由度,ABS系统会再
次逐步增加制动压力,确保车辆在紧急制动的情况下依然保持稳定。
工作过程图解
下面是摩托车ABS系统的工作过程图解:
ABS工作过程图解
ABS工作过程图解
1.车轮转动时,传感器监测到车轮的速度。
2.当监测到某个车轮速度急剧下降,表示即将发生锁死情况。
3.ABS系统快速减小制动压力,解锁车轮,恢复旋转自由度。
4.ABS系统逐步增加制动压力,确保车辆稳定制动。
通过以上图解,可以清晰了解摩托车ABS系统的工作原理和工作过程,这种智能制动系统能够大大提高骑行安全性,避免因制动锁死导致的危险情况的发生。
在使用摩托车时,特别是在紧急制动的情况下,ABS系统的作用更为显著,有效保护骑手的生命安全和车辆的稳定性。
因此,了解和掌握ABS系统的工作原理对于安全驾驶至关重要。
ABS 理论依据及作用原理两物体的切向(切面方向)摩擦力是由垂向作用力(对车与地即是车的重力)和摩擦系数决定的,滑动摩擦系数一般是固定值,静摩擦是从零到最大静摩擦系数的作用区间,除切向相对运动与静止不同外其他条件相同时最大静摩擦系数较大于滑动摩擦系数,即最大静摩擦力大于滑动摩擦力(对车都是可实现的制动力)。
ABS防抱死制动系统就是将车辆制动时车轮与地面的滑动摩擦设法尽可能转变为静摩擦(此时车轮与地面的接触部分相对保持静止,车未停止,车轮不是抱死而是滚动,制动系统可在车轮上实施界于最大静摩擦力大小的制动力,这时保持转动的车轮与地面的静摩擦是滚动摩擦),以增大制动力。
ABS 防抱死制动系统ABS是英文Anti-lockBraking System(防抱死刹车系统)的缩写。
据统计,汽车突然遇到情况踩刹车时,百分之九十以上的驾驶者往往会一脚将刹车踏板踩到底来个急刹车,这时候的车子十分容易产生滑移并发生侧滑,即人们俗称的“甩尾”,这是一种非常容易造成车祸的现象。
造成汽车侧滑的原因很多,例如行驶速度,地面状况,轮胎结构等都会造成侧滑,但最根本的原因是汽车在紧急制动时车轮轮胎与地面的滚动摩擦会突然变为滑动摩擦,轮胎的抓地力几乎丧失,此时此刻驾驶者尽管扭动方向盘也会无济于事。
针对这种产生侧滑现象的根本原因,汽车专家就研制出车用ABS 这样一套防滑制动装置。
以前消费者买车,都把有没有ABS作为一个重要指标。
随着技术的发展,目前,我国绝大部分轿车已经将ABS作为标准配置。
但对于ABS的认识以及如何正确使用,很多驾驶员还不是很清楚,甚至还出现了一些对ABS的误解。
一些驾驶员认为ABS 就是缩短制动距离的装置,装备ABS的车辆在任何路面的制动距离肯定比未装备AB S的制动距离要短,甚至有人错误地认为在冰雪路面上的制动距离能与在沥青路面上的制动距离相当;还有一些驾驶员认为只要配备了ABS,即使在雨天或冰雪路面上高速行驶,也不会出现车辆失控现象。
● ABS简介ABS是 Anti_lock Braking System 的缩写,是在制动期间控制和监视车辆速度的电子系统。
它通过常规制动系统起作用,可提高车辆的主动安全性。
ABS失效时,常规制动系统仍然起作用。
优点:在紧急制动时保持了车辆方向的可操纵性;缩短和优化了制动距离。
在低附着路面上,制动距离缩短10%以上;在正常路面上,保持了最优的路面附着系数利用率-即最佳的制动距离。
减少了交通事故的同时减轻了司机精神负担及轮胎磨损和维修费用等。
系统部件ABS组成部件:ECU;4~6个电磁阀;4~6个齿圈;4~6个传感器;驾驶室线束、底盘线束;ABS指示灯、 ASR灯;挂车ABS指示灯;开关、ASR开关;差动阀;双通单向阀;ISO7638电源线;电源螺旋线等。
● ABS控制原理卡车 ABS/ASRABS控制原理可以简单描述为:在车轮接近抱死的情况下,相应车轮的制动压力将被释放并在要求或测得车轮重新加速期间保持恒定,在重新加速之后逐步增加制动压力。
ABS齿圈ABS齿圈能够随车轮转动切割传感器磁场,由铁磁性材料组成,表面采用镀锌或镀铬,齿数一般有80齿、100齿或120齿。
齿圈安装:将齿圈装入在轮毂上加工的平台,采用H8/s7过盈配合,轴向综合公差<0.2mm。
装配方式有加热装配和压力装配两种方式。
加热装配的方法是加热至2000°C,保温10分钟左右装入;压力装配即用工具沿齿圈周边用力装入。
ABS 传感器ABS传感器的作用是车轮转动时与齿圈相对运动产生交流电信号。
其阻值在1100欧姆和1250欧姆之间,与环境温度有关。
感应电压约110mV,与齿圈的间隙为0.7mm时的工作频率为100HZ,工作电压与传感器和齿圈之间的间隙成反比,与齿圈直径成正比,与轮速成正比。
齿圈与传感器的安装图安装方法:后桥,要将传感器装入夹持体;前桥装入夹持体或转向臂上的孔。
安装时先将衬套装入夹持体,然后传感器涂上润滑脂,装入衬套,要将传感器用力推到接触齿圈。
防抱死制动(ABS)工作原理防抱死制动系统(Anti-lock Braking System,简称ABS)是一种用于汽车制动系统的安全装置,旨在防止车轮在紧急制动时抱死,提高制动效果和操纵稳定性。
下面将详细介绍ABS的工作原理。
1. 基本原理ABS的基本原理是通过感知车轮的速度差异来判断是否出现抱死现象,并采取相应措施来避免抱死。
具体而言,ABS系统通过传感器监测每个车轮的转速,并与车辆实际行驶速度进行比较。
当某个车轮即将抱死时,系统会迅速减小或释放该车轮的制动力,使其恢复正常转动。
2. 工作流程下面是ABS的工作流程:1.感知车轮速度:ABS系统通过传感器实时监测每个车轮的转速。
2.判断是否出现抱死:系统将各个车轮的转速与实际行驶速度进行比较,判断是否有车轮即将抱死。
3.减小或释放制动力:如果某个车轮即将抱死,系统会迅速减小或释放该车轮的制动力,使其恢复正常转动。
4.保持制动力:当车轮恢复正常转动后,系统会逐渐增加制动力,以维持适当的制动效果。
5.循环检测:整个过程会不断循环进行,以确保每个车轮都能保持在抱死边缘而不抱死。
3. 系统组成ABS系统主要由以下组件组成:1.传感器:用于监测每个车轮的转速,并将数据传输给控制单元。
2.控制单元:接收传感器的数据,并根据判断结果控制制动器工作。
控制单元通常由微处理器和相关电路组成。
3.制动器:根据控制单元的指令调整每个车轮的制动力。
在ABS系统中,通常采用液压控制器来实现这一功能。
4.油泵和油箱:用于提供液压能量,驱动液压控制器工作。
4. 工作原理解释ABS系统通过对车轮速度的监测和判断来避免抱死现象。
当紧急刹车时,汽车上的传感器会实时监测每个车轮的转速。
如果某个车轮的转速急剧下降,而其他车轮的转速仍然较高,系统会判断该车轮即将抱死。
一旦判断出车轮即将抱死,控制单元会迅速减小或释放该车轮的制动力,使其恢复正常转动。
这通常通过液压控制器来实现。
液压控制器会调节制动器的工作状态,以减小或释放对应车轮的制动力。
ABS的基本原理汽车在制动时,车速与轮速之间产生速度差,车轮发生滑动现象。
滑动率的定义为:在非制动状态(滑动率为0)下,制动附着系数等于0;在制动状态下,滑动率达到最优滑动率时,制动附着系数最大,在此之前的区域为稳定区域;之后,随着滑动率的增大制动附着系数反而减少,侧向附着系数也下降很快,汽车进入不稳定区域,特别是当滑动率为100%时,侧向附着系数接近于0,也就是汽车不能承受侧向力,这是很危险的。
所以应将制动滑动率控制在稳定区域内。
附着系数的大小取决于道路的材料、状况以及轮胎的结构、胎面花纹和车速等因素。
汽车的制动过程在制动时车轮由于制动力矩的作用,地面给车轮一个制动力。
随着制动力矩的增大,制动压力增大,车轮速度开始降低,滑动率和车轮转矩增大。
可以认为在最优滑动率之前,车轮转矩和制动力矩同步增长,这就是说,在该阶段车轮减速度和制动力矩增大速度成正比且在该区域制动主要是滑转。
但是,继续增大制动力矩,滑动率超过最优滑动率后进入不稳定区域,车轮的滑转程度不断增加,制动附着系数将减少,侧向附着系数将迅速降低。
最终使车轮速度大幅度减少直至车轮抱死,这期间的车轮减速度非常大。
轮胎印迹的变化经历了车轮自由滚动、制动和抱死三个过程。
ABS系统中,能够独立进行制动压力调节的制动管路称为控制通道。
如果对某车轮的制动压力可以进行单独调节,这种控制方式称为独立控制;如果对两个(或两个以上)车轮的制动压力一同进行调节,则称这种控制方式为一同控制。
在两个车轮的制动压力进行一同控制时,如果以保证附着力较大的车轮不发生制动抱死为原则进行制动压力调节,称这种控制方式为按高选原则一同控制;如果以保证附着力较小的车轮不发生制动抱死为原则进行制动压力调节,则称这种控制方式为按低选原则一同控制。
按照控制通道数目的不同,ABS系统分为四通道、三通道、双通道和单通道四种形式,而其布置形式却多种多样。
四通道ABS四通道ABS对应于双制动管路的H型(前后)或X型(对角)两种布置形式,四通道ABS也有两种布置形式。
为了对四个车轮的制动压力进行独立控制,在每个车轮上各安装一个转速传感器,并在通往各制动轮缸的制动管路中各设置一个制动压力调节分装置(通道)。
由于四通道ABS可以最大程度地利用每个车轮的附着力进行制动,因此汽车的制动效能最好。
但在附着系数分离(两侧车轮的附着系数不相等)的路面上制动时,由于同一轴上的制动力不相等,使得汽车产生较大的偏转力矩而产生制动跑偏。
因此,ABS通常不对四个车轮进行独立的制动压力调节。
三通道ABS三通道ABS四轮ABS大多为三通道系统,而三通道系统都是对两前轮的制动压力进行单独控制,对两后轮的制动压力按低选原则一同控制。
按对角布置的双管路制动系统中,虽然在通往四个制动轮缸的制动管路中各设置一个制动压力调节分装置,但两个后制动压力调节分装置却是由电子控制装置一同控制的,实际上仍是三通道ABS。
由于三通道ABS对两后轮进行一同控制,对于后轮驱动的汽车可以在变速器或主减速器中只设置一个转速传感器来检测两后轮的平均转速。
汽车紧急制动时,会发生很大的轴荷转移(前轴荷增加,后轴荷减小),使得前轮的附着力比后轮的附着力大很多(前置前驱动汽车的前轮附着力约占汽车总附着力的70%-80%)。
对前轮制动压力进行独立控制,可充分利用两前轮的附着力对汽车进行制动,有利于缩短制动距离,并且汽车的方向稳定性却得到很大改善。
双通道ABS双通道ABS双通道ABS在按前后布置的双管路制动系统的前后制动管路中各设置一个制动压力调节分装置,分别对两前轮和两后轮进行一同控制。
两前轮可以根据附着条件进行高选和低选转换,两后轮则按低选原则一同控制。
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。
但是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。
双通道ABS多用于制动管路对角布置的汽车上,两前轮独立控制,制动液通过比例阀(P阀)按一定比例减压后传给对角后轮。
对于采用此控制方式的前轮驱动汽车,如果在紧急制动时离合器没有及时分离,前轮在制动压力较小时就趋于抱死,而此时后轮的制动力还远未达到其附着力的水平,汽车的制动力会显著减小。
而对于采用此控制方式的后轮驱动汽车,如果将比例阀调整到正常制动情况下前轮趋于抱死时,后轮的制动力接近其附着力,则紧急制动时由于离合器往往难以及时分离,导致后轮抱死,使汽车丧失方向稳定性。
由于双通道ABS难以在方向稳定性、转向操纵能力和制动距离等方面得到兼顾,因此目前很少被采用。
单通道ABS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。
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。
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,由于出现行驶轮迹,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,汽车车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,根据行驶中的车胎与路面间的摩擦对各车轮给予不同的最佳的制动力,通常采用控制车轮的制动液压的方法。
其基本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。