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                                                                              產品自投放市場以來,以穩定的產品質量及完善的售后服務贏得客戶的青睞

                                                                              首頁 >> 新聞中心 >>粉末冶金齒輪鏈輪相關知識 >> 汽車防抱死制動系統(ABS)
                                                                              详细内容

                                                                              汽車防抱死制動系統(ABS)

                                                                              一 前言 


                                                                              近二十多年來,中國汽車保有量不斷增加,隨著城市交通的不斷發展,如今的道路交通也變得愈加復雜,交通事故發生的也越來越頻繁了,但道路交通死亡人數一直在下降。這不僅是由于道路限速和禁止酒駕等法律規定原因,同時也與許多汽車廠在設計和生產汽車時非常注重它的安全性有關,當事故發生時汽車被動安全系統通過使用諸如側面碰撞保護、安全帶預緊器和安全氣囊等系統來保護乘客,并減少事故的后果;而主動安全系統則可防止發生碰撞和避免側翻甩尾等事故的發生,降低撞擊速度減少傷害,主動安全最重要的方面之一是提升制動系統性能。汽車防抱死制動系統ABS是動系統重要的安全部件,它的安裝普及率提高,提高了車輛主動安全性。


                                                                              image.png

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                                                                              世界各國由于能源危機和環境污染等問題,目前對電動汽車給予了前所未有的關注,電動汽車ABS技術也要相應發展。在城市工況中,汽車需要較頻繁的啟動與制動,不管是采用哪種制動方式,一旦車輪抱死,后果可想而知,因此對于汽車行駛安全性能的要求越來越高。汽車制動防抱死系統(ABS)就是在這種要求下產生和發展的。

                                                                               概述 

                                                                              ABS是常規剎車裝置基礎上的改進型技術,是一種具有防滑、防抱死等優點的汽車安全控制系統,防抱死制動器本質上是普通制動器的增強型或改進型。

                                                                              image.png

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                                                                              image.png

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                                                                              三 定義
                                                                              防抱死制動系統的英文縮寫是ABS,英文的全稱是Anti-lockBrakingSystem,或者是Anti-skidBrakingSystem。抱死,首先“抱死”指的是剎車片(或蹄片)與剎車盤(剎車鼓)沒有了相對滑動摩擦,剎車時該摩擦副摩擦生熱,把汽車動能轉化為熱能,最終讓車停下或減速;其次車輪抱死其實是指汽車在緊急制動的時候,車輪處于完全靜止不轉動的狀態,是指汽車在剎車過程中一次制動,輪胎不再旋轉,在踩下汽車剎車的時候,汽車會給輪子一個使其能夠停止的力,使輪子不能繼續轉動,但輪子是具有一定慣性的,在輪子已經停止轉動后,依然會繼續向前滑行一段距離,最后才能徹底停止。假如汽車的前輪和后輪不在同一條直線上,因為所具有的慣性使得前后輪都會朝著各自的前方進行滑行,根據對輪胎極限制動時的測試,輪胎在直線制動飽和時無法提供側向抓地力,此時車輛會難以完成任何側向控制,這樣前后輪朝著兩個不同的方向運行車輛會發生不可控的橫擺(打轉),汽車發生甩尾現象。遇到這種情況,汽車的方向盤是沒有任何作用的,汽車就會完全失去控制,如果情況十分嚴重,很有可能會發生汽車的翻覆,造成交通事故等危害。
                                                                              如果剎車完全抱死,這個能量轉換只能依靠輪胎與地面的摩擦了。摩擦分兩種:滾動摩擦和滑動摩擦,摩擦系數視路面干濕度等影響,當踩下剎車時車輪與地面的摩擦力會逐漸增大,大到一個臨界點之后就會從滾動變成滑動摩擦;瑒幽Σ亮τ謺饾u減小,那么ABS就是利用這個摩擦力變化曲線的原理,將車輪的摩擦力固定在這個峰值,以此來減小剎車距離。劇烈摩擦使得輪胎橡膠高溫,接觸面局部液化,使剎車距離變短但側滑會更加速磨損。
                                                                              防抱死制動系統(Anti-lock Braking System,ABS)是汽車縱向動力學控制的研究內容之一。防抱死,顧名思義是防止汽車一次制動,采用間歇性制動剎車。指汽車在制動過程中,自動調節作用在車輪上的制動力矩(車輪制動力),阻止車輪在制動力矩較大時出現抱死現象;時現代的ABS 系統能實時判定車輪的滑移率,將車輪在制動時的滑移率保持在最優值附近。所以,在ABS系統起作用時,駕駛員不會由于前輪抱死而失去對車輛轉向的控制,而且汽車制動距離會比車輪抱死時小,取得最佳制動效能同時可以降低事故發生時的沖擊力。


                                                                              image.png

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                                                                              ABS系統的組成如圖2所示,ABS系統主要由液壓制動系統、車輪速度傳感器(磁鐵、線圈和齒圈)、制動壓力調節器(電磁閥和液壓泵)和電子控制單元ECU和制動控制電路等部分組成,是在傳統制動系統基礎上又增設車輪速度傳感器、電子控制單元、制動壓力調節器和ABS警告燈;主要由ABS電子控制系統和ABS液壓控制系統兩大部分組成,電子控制系統的主要傳感器為車速傳感器,主要執行器為電磁控制閥。


                                                                              image.png

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                                                                              又名轉速傳感器。輪速傳感器一般都安裝在車輪處,但有些驅動車輪的輪速傳感器安裝在主減速器或變速器等傳動系統部件中。傳感機構由輪速傳感器和“齒圈”配對組成。在車輪內側的一個固定裝置上安裝有輪速傳感器,輪速傳感器內包含了大量可供產生磁力線的電磁線圈,車輪轉動時帶動車輪輪輞上的齒圈轉動,這時所產生的磁力線被齒圈切割使傳感器內的電磁線圈感應出交變電流,電磁控制器檢測出脈沖率與車輪轉速之間的成正比的變化信號,電子感應器根據傳感器內所設定的默認數據,與現實數據進行對比分析,分析并處理所測量到的脈沖信號,并根據這些信號分析出每個車輪的運動速度。當實際數據超出默認數據的范圍時,電磁控制器就會發出信號給電磁調節器,調節柱塞的上下移動,進一步調節各個車輪制動分泵的油量。輪速傳感器的作用是檢測車輪轉速,產生與輪速成正比的正弦交流信號,經整形、放大轉變成數字信號,并將車輪轉速信號送入ABS ECU,用于對制動壓力調節器實施控制。

                                                                              (1)ABS輪速傳感器主要技術指標

                                                                              1)最小電流7mA,最大電流14mA

                                                                              2)最小工作電壓9V,最大工作電壓18V

                                                                              3)氣隙高度范圍在0.5~1.2mm

                                                                              4)溫度范圍在:-40攝氏度~+125攝氏度

                                                                              5)最小速度1HZ,最大速度大于2500HZ

                                                                              (2)傳感器對ABS控制效果的影響

                                                                              1)傳感器的信號好壞直接影響到ABS的控制,若安裝不到位或碰撞,就會導致傳感器采集的輪速信號時好時壞或完全沒有或有尖波干擾,造成ECU誤認為車輪已趨向抱死,立即采取減壓調節,導致車輛跑偏或走蛇形。

                                                                              2)由于傳感器信號不好就會導致壓力調節器過早調節,增壓閥過早關閉,引起制動踏板很硬,有時還會感覺踩不下,也會導致制動距離很長或沒有制動的現象。

                                                                              3)目前有80%的故障與傳感器有關,所以在安裝傳感器時要格外仔細,確保精確安裝到位。

                                                                              目前ABS輪速傳感器主要有電磁式和霍爾式兩種。

                                                                              (1)電磁式輪速傳感器

                                                                              電磁式輪速傳感器與普通的交流發電機原理相同,永久磁鐵產生一定強度磁場,齒圈在磁場中旋轉時,齒圈齒頂和電極之間的間隙以一定的速度發生變化,這樣會使齒圈和電極組成的磁路中的磁阻發生變化,其結果使磁通量周期性增減變化,在線圈兩端產生正比于磁通量增減速度的感應電壓。磁電式傳感器由電磁感應傳感頭和磁性齒圈組成,結構如下圖所示,傳感頭由永磁體、極軸和感應線圈等組成,極軸有鑿式極軸和柱式極軸和菱形極軸式。傳感頭直接安裝在車輪附近不隨車輪轉動的部件上,如半軸套管、轉向節、制動底板等。轉子齒圈是一個帶齒的圓環,由磁阻較效的鐵磁性材料制成,隨車輪一起轉動的部件上,如半軸、輪轂或制動盤等,與車輪同步轉動。

                                                                              image.png

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                                                                              齒圈隨車輪轉動,突齒和齒隙不斷交替在極軸下掠過,使鐵心磁通發生變化在感應線圈中產生交變信號電壓,頻率f=30~6000Hz,電壓幅值:U=1~15V.

                                                                              image.png


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                                                                              優點:電磁式輪速傳感器結構簡單、成本低;

                                                                              缺點:一是其輸出信號的幅值隨轉速的變化而變化。若車速過慢,其輸出信號低于1V,電控單元就無法檢測;二是響應頻率不高。當轉速過高時,傳感器的頻率響應跟不上;三是抗電磁波干擾能力差。目前,國內外ABS系統的控制速度一般為15~160km/h,今后要求控制速度范圍擴大到8~260km/h以至更大,顯然電磁感應式輪速傳感器很難適應。

                                                                              2)傳感器安裝位置




                                                                              掃一掃 微信聯系

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