第十一章 汽车行驶安全性控制系统课件.pptVIP

11.1.2 汽车驱动防滑控制系统 第 十一 章 汽车行驶安全性控制系统  11.1 汽车防滑控制系统 11.2 汽车电子制动系统 11.3 汽车防/避撞控制系统 11.4 安全气囊和安全带 11.5 汽车行驶记录系统简介 主动安全性：汽车避免发生事故的能力 被动安全性：汽车在发生意外事故时对乘员进行有效保护的能力  11.1 汽车防滑控制系统 11.1.1 汽车防抱死制动系统（ABS） 汽车防抱死制动系统 汽车驱动防滑控制系统 当行车在湿滑路面上突遇紧急情况而实施紧急制动时，汽车会发生侧滑，严重时甚至会出现旋转调头；当左右侧车轮分别行驶于不同摩擦系数的路面上时，汽车的制动也可能产生意想不到的危险；弯道上制动遇到上述情况则险情会更加严重。这些现象的产生，均源自于制动过程中的车轮抱死（车轮抱死是在制动过程中，车轮由于制动力矩的作用，停止转动，在路面上拖滑的现象。车轮抱死使车轮失去了抵抗横向力作用的能力，易发生侧滑、汽车失控等）。汽车防抱死制动装置就是为了消除在紧急制动过程中出现上述非稳定因素，避免出现由此引发的各种危险状况而专门设置的制动压力调节系统。 制动效果的好坏完全取决于外界制动力的大小及其所具有的特性。由于地面制动力是地面与轮胎之间的摩擦力，因此，它具有一般摩擦力的特性。即：当车减速度（即惯性力）较小时，地面摩擦力未达到极限值，它可随所需惯性力增加而增加；汽车减速度（即惯性力）达到一定数值后，地面摩擦力达到其极限值，以后便不再增大。 按照摩擦的物理特性可知， Fxbmax＝Fz·φ 式中： Fxbmax——地面制动力（摩擦力）的最大值； Fz——作用在车轮上的垂直（法向）载荷； φ——摩擦系数（通常称为附着系数）。 1、制动过程分析 由此可以看出，在汽车紧急制动情况下，若欲提高制动效能，即缩短制动距离或增大制动减速度，必须设法增大Fxbmax。为此，可以采取两条途径：一方面，可以通过提高正压力Fz来增大Fxbmax；另一方面，也可以通过提高摩擦系数φ中使Fxbmax得以提高。考虑到汽车具体使用情况，后一种途径更具有实际意义。 ①路面的类型、状况； ②轮胎的结构类型、花纹、气压和材料； ③车轮的运动方式和车速。 大量试验已经证明，轮胎与路面之间的附着系数是一个与车轮滑移程度有关的变量，主要受到三方面要素影响，即： 滑移为制动时车轮速度小于汽车车身速度而导致车轮既滚动又滑动的现象。 制动车轮的运动方式一般均经历了三个变化阶段，即开始的纯滚动、随后的边滚边滑和后期的纯滑动。 为能够定量地描述三种不同的车轮运动状态，即对车轮运动的滑动和滚动成分在比例上加以量化和区分，便定义了如下的车轮滑移率 汽车行驶（平移）的速度 车轮的瞬时线速度 车轮纵向附着系数（又称制动力系数）随车轮滑动成分的增加呈先上升后下降的趋势，附着系数最大值一般出现在滑动率为15％～25％之间，滑动率达到100％（车轮抱死）时车轮的横向附着系数（又称横向力系数）趋近于0，这时，车轮无法获得地面横向摩擦力。 汽车防抱死制动系统（ABS）便是一套能在制动过程中随时监控车轮滑移程度，并依此自动调节作用在车轮上的制动力矩，防止车轮抱死的电子控制装置。它不仅能缩短制动距离,有效避免各种因制动引起的事故，还可减少轮胎磨损，使其达到使用寿命。 理想制动系统的特性应当是：当汽车制动时，将车轮滑移率控制在峰值系数滑移率（即 ＝20％）附近，这样既能使汽车获得较高的制动效能，又可保证它在制动时的方向稳定性。 若这种情况出现在前轮上，会导致前轮无法获得地面侧向摩擦力，导致转向能力的丧失；若这种状况出现在后轮上，则会导致后轮抱死，此时，后轴极易产生剧烈的侧滑，使汽车处于危险的失控状态。 3、ABS制动的过程（原理P300） 常规制动 ABS不介入控制，各进液调压电磁阀断电导通，各回液电磁阀断电关闭，电动泵不通电运转，各制动轮缸与储液器隔绝，系统处于正常制动状态。 紧急制动（ABS工作） 制动压力调节过程由制动保压、制动减压和制动增压组成。 制动增压 当传感器告知右前轮抱死趋势已消失，右前轮进液调压电磁阀和回液凋压电磁阀均断电，进液调压阀导通，回液调压阀关闭，电动泵运转，与主缸一起向右前轮轮缸送液，实现制动增压。 制动减压 当传感器告知ECU右前轮抱死趋势无改善，右前轮回液调压电磁阀也通电导通，轮缸制动液回流储液器，实现制动减压。 制动保压 当传感器告知ECU右前轮趋于抱死，右前轮进液调压电磁阀通电关闭，右前轮回液调压电磁阀仍断电关闭，实现制动保压；其他车轮仍随制动主缸增压。 由此可以看出，ABS控制过程实际上就是利用制动压力调节系统