一、ABS目标:
制动(刹车)的本质:
动能转化为热能,
热能在空气中耗散掉。
对车轮受力进行力矩分析:
制动器对车轮的制动力矩M,
等于地面对车轮切向反作用力F乘以滚动半径。
而且要满足附着条件:
F≤ Gψ,
G为车轮所受法向载荷,
ψ为附着系数。
当F> Gψ,
即附着力Gψ小,
车轮打滑,
停止转动,
即抱死。
前轮抱死,
不能转向,
影响车辆操纵性;
后轮抱死,
容易甩尾,
影响车辆稳定性。
右图是转向失去控制,
左图是甩尾。
制动时,
由于惯性向前,
前轮所需制动力大,
后轮制动力小。
再讲滑移率概念:
滑移率,
(也称滑动率),
是车轮运动中,
滑动与滚动所占比例大小。
车轮纯滚动,
滑移率为0;
车辆纯滑动,
即抱死,
不滚动,
滑移率为100%。
由F≤ Gψ可知,
ψ越大,
制动力F可以越大,
制动效能越好,
越不容易抱死。
以下右图干燥硬实路面为例,
当滑移率在10%-30%,
纵向附着系数最高,
横向(侧向)附着系数也相对较高,
这就是ABS的目标:
控制滑移率在10%-30%。
也就是控制附着系数在较高水平,
也就是尽可能增大制动力,
使车轮不容易抱死。
二、ABS组成:
在普通制动系统基础上,
ABS主要增加:
轮速传感器、
ECU、
制动压力调节器。
ECU:
轮速传感器:
主要由永磁体、
霍尔元件、
电路等组成。
随着齿圈转动,
(即车轮转动)
齿圈的齿顶或齿槽与传感器端部交替接近,
距离不一样,
产生的磁力线密度不一样。
齿顶与传感器接近,
磁场强,
磁力线密度高;
齿槽与传感器接近,
磁场弱,
磁力线密度低。
霍尔元件将磁力线密度变化,
转化为电压变化,
提供给ECU。
制动压力调节器:
三、ABS工作过程:
一个车轮上ABS工作过程,
分四部分:
常规制动(建压阶段)、
保压过程、
增压过程、
降压过程。
四通道ABS:
每个车轮制动压力独立控制,
当同一轴上两侧车轮附着系数不同时,
两轮制动力不相等。
三通道ABS:
两前轮单独控制,
两后轮按低选原则一同控制。
(哪个轮附着系数低,
按哪个轮的压力控制两轮。)
双通道ABS:
很少采用。
单通道ABS:
后轮按低选原则一同控制,
一般用于轻型货车。
四、ABS优点:
- 使因车轮侧滑引起的事故降低8%;
- 缩短制动距离,
- (尽量利用各轮的最大纵向制动力);
- 改善轮胎磨损。
- 只要脚踩制动踏板,
- ABS自动进入工作;
- 即使ABS损坏,
- 不影响普通制动器工作。
五、博世第九代ABS:
除了ABS,
与之相关的有EBD、BAS、ASR、ESP等,
我们下次再讲。
六、讨论:
1、博世的ABS/ESP ,
已经发展这么多年了,
为什么还是行业领先,
(好多主机厂以配备博世ABS/ESP,
为产品卖点。)
其核心竞争力是什么?
个人觉得核心是大量的数据采集和标定经验。
你们觉得呢?
欢迎留言讨论。
2、
在主人的拖拽下,
(相当于汽车驱动力)
两只猫不下水,
采取了不同制动方法,
哪只猫的制动带有ABS?
为什么?
欢迎留言讨论。
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