防抱死制動(dòng)系統(tǒng)
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2022-01-17
防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的視頻教程
防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)例教程
1、引言
防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）是一種汽車安全系統(tǒng)，允許機(jī)動(dòng)車車輪在制動(dòng)時(shí)根據(jù)駕駛員輸入與路面保持牽引接觸，防止車輪抱死并避免失控打滑。防抱死制動(dòng)系統(tǒng)通常提供改進(jìn)的車輛控制，并減少在干燥和濕滑路面上的停車距離。該系統(tǒng)獨(dú)立于踏板力調(diào)節(jié)制動(dòng)管路壓力，使車輪速度回到最佳制動(dòng)性能所需的滑移水平范圍。
2、ABS系統(tǒng)的組成
ABS制動(dòng)系統(tǒng)的主要部件包括：
（1）電子控制單元（ECU）
它接收來自電路中傳感器的信號(hào)并控制制動(dòng)器。ECU通過調(diào)節(jié)車輪打滑來協(xié)助車輛操作員防止車輪抱死。
（2）液壓控制單元或調(diào)節(jié)器
它接收來自ECU的操作信號(hào)，以在ABS條件下應(yīng)用或釋放制動(dòng)器。它使用三個(gè)與主缸和制動(dòng)回路串聯(lián)的電磁閥執(zhí)行命令-每個(gè)前輪液壓回路一個(gè)閥，兩個(gè)后輪一個(gè)閥。因此，可以通過控制液壓來啟動(dòng)制動(dòng)器。
（3）動(dòng)力助力器和總泵總成
當(dāng)駕駛員踩下制動(dòng)踏板時(shí)激活。主缸將施加的踏板力轉(zhuǎn)換為液壓，液壓同時(shí)傳遞到所有四個(gè)車輪。它還能提供制動(dòng)時(shí)所需的動(dòng)力輔助。
（4）車輪傳感器單元
速度傳感器由包裹在線圈中的磁鐵和齒形傳感器環(huán)組成。磁鐵和齒圈之間的接觸產(chǎn)生的電場(chǎng)產(chǎn)生交流電壓。電壓頻率與車輪轉(zhuǎn)速成正比。它監(jiān)控車輪轉(zhuǎn)速，并將此數(shù)據(jù)傳輸至ABS控制模塊。
3、ABS的工作原理
ABS的工作原理
如果車輪轉(zhuǎn)速傳感器發(fā)出鎖定信號(hào)，則ECU向液壓?jiǎn)卧l(fā)送電流。這將使電磁閥通電。該閥的作用將制動(dòng)回路與總泵隔離。這將阻止該車輪上的制動(dòng)壓力升高，并使其保持恒定。它允許車輪速度增加和打滑減少；
當(dāng)速度增加時(shí)，ECU重新施加制動(dòng)壓力，以將車輪打滑限制在特定值；
液壓控制單元根據(jù)系統(tǒng)傳感器的輸入控制每個(gè)車輪分泵中的制動(dòng)壓力。這一結(jié)果控制了車輪速度。
展開 LearnEngineering制作的動(dòng)畫，講解的是汽車的防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）的工作原理！ABS既有普通制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)功能，又能防止車輪鎖死，使汽車在制動(dòng)狀態(tài)下仍能轉(zhuǎn)向，保證汽車的制動(dòng)方向穩(wěn)定性，防止產(chǎn)生側(cè)滑和跑偏，是目前汽車上最先進(jìn)、制動(dòng)效果最佳的制動(dòng)裝置。
（視頻來源：電梯文庫）
抱死，是指汽車在剎車過程中一次制動(dòng)，輪胎不再旋轉(zhuǎn)。容易造成汽車失去控制，造成交通事故等危害。防抱死，顧名思義是防止汽車一次制動(dòng)，采用間歇性制動(dòng)剎車。
ABS的主要作用是改善整車的制動(dòng)性能，提高行車安全性，防止在制動(dòng)過程中車輪抱死（即停止?jié)L動(dòng)），從而保證駕駛員在制動(dòng)時(shí)還能控制方向，并防止后軸側(cè)滑。
其工作原理為：緊急制動(dòng)時(shí)，依靠裝在各車輪上高靈敏度的車輪轉(zhuǎn)速傳感器，一旦發(fā)現(xiàn)某個(gè)車輪抱死，計(jì)算機(jī)立即控制壓力調(diào)節(jié)器使該輪的制動(dòng)分泵泄壓，使車輪恢復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到防止車輪抱死的目的。
ABS的工作過程實(shí)際上是“抱死—松開—抱死—松開”的循環(huán)工作過程，使車輛始終處于臨界抱死的間隙滾動(dòng)狀態(tài)，有效克服緊急制動(dòng)時(shí)由車輪抱死產(chǎn)生的車輛跑偏現(xiàn)象，防止車身失控等情況的發(fā)生。
汽車的制動(dòng)性能是汽車的主要性能之一，重大交通事故往往與制動(dòng)距離過長、緊急制動(dòng)時(shí)發(fā)生側(cè)滑等情況有關(guān)，所以汽車的制動(dòng)性能是汽車安全行駛的重要保障。目前ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)已被廣泛運(yùn)用于汽車上。
（文章來源于網(wǎng)絡(luò)，侵刪）
展開 電控單元
ABSABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)是一種汽車電子系統(tǒng)，它包括一個(gè)電子控制單元、數(shù)個(gè)輪速感應(yīng)器和一個(gè)內(nèi)含電磁閥的閥門總成。電子控制單元通過輪速感應(yīng)器傳來的脈沖變動(dòng)來掌握車輪的運(yùn)行狀況。當(dāng)某一個(gè)車輪有可能產(chǎn)生抱死狀態(tài)時(shí)，電子控制單元就會(huì)向電磁閥發(fā)出指令，使其通過快速開關(guān)來達(dá)到控制剎車，調(diào)整轉(zhuǎn)速的目的。一般來說，這種快速開關(guān)閥門的動(dòng)作每秒鐘可達(dá)12次之多。某些高級(jí)車型的ABS可以擁有四套回路系統(tǒng)，即“四回路ABS”。這種高科技產(chǎn)品主要有電子式和機(jī)械式兩種類型。電子式安全系數(shù)較高，價(jià)格也高，原來只是配置在大型豪華轎車之上，中小型普通轎車也開始配置；機(jī)械式安全系數(shù)較低，價(jià)格也低，一般只在商用車上使用。在我國，東風(fēng)汽車公司自1992年開始組織開發(fā)ABS，并于1995年12月通過技術(shù)鑒定。四川車安技術(shù)開發(fā)公司研制的“車安”牌ABS，已經(jīng)在部分微型車上使用。ABS已成為20世紀(jì)汽車科技的主流，所有汽車都配置ABS的時(shí)代已經(jīng)為期不遠(yuǎn)。著名馬克思主義教育家馬卡連柯在談到人的自制力時(shí)曾經(jīng)比方說：“沒有制動(dòng)器就不可能有汽車”。可見，汽車的制動(dòng)系統(tǒng)與人自制力一樣，都是須臾不可離開的東西。但是，傳統(tǒng)的制動(dòng)系統(tǒng)雖然可以起到緊急剎車的作用，卻容易導(dǎo)致汽車輪胎的抱死。當(dāng)輪胎被抱死之后，由于慣性，汽車仍然會(huì)在路面上滑行一段距離。輪胎由滾動(dòng)變?yōu)榛校ゲ料禂?shù)增大，附著系數(shù)降低，汽車橫向位移，極易導(dǎo)致磨損、爆胎、側(cè)滑、甩尾等事故的發(fā)生。為了克服傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)的抱死現(xiàn)象，人們發(fā)明了ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（Anti—lock Braking System）。該系統(tǒng)的原理就是緊急剎車時(shí)，既保持輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)，又防止輪胎抱死，以維持最大的剎車力量；同時(shí)也對(duì)車輪進(jìn)行迅速、準(zhǔn)確、有效、安全的控制，使車輪的縱向附著系數(shù)達(dá)到峰值，側(cè)向附著系數(shù)也保持較高狀態(tài)，從而達(dá)到提高制動(dòng)速度、縮短制動(dòng)距離、穩(wěn)定制動(dòng)方向、防止車輪抱死的效果。
展開 【技研】汽車電子防抱死制動(dòng)系統(tǒng)
現(xiàn)代汽車的ABS系統(tǒng)中都設(shè)置有電磁感應(yīng)式的輪速傳感器，它可以安裝在主減速器或變速器中，分為主動(dòng)、被動(dòng)兩種基本形式。
概念簡(jiǎn)介
輪速傳感器是用來測(cè)量汽車車輪轉(zhuǎn)速的傳感器。對(duì)于現(xiàn)代汽車而言，輪速信息是必不可少的，汽車動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)(VDC)、汽車電子穩(wěn)定程序(ESP)、防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)、自動(dòng)變速器的控制系統(tǒng)等都需要輪速信息。所以輪速傳感器是現(xiàn)代汽車中最為關(guān)鍵的傳感器之一。
分類及特點(diǎn)
一般來說，所有的轉(zhuǎn)速傳感器都可以作為輪速傳感器，但是考慮到車輪的工作環(huán)境以及空間大小等實(shí)際因素，常用的輪速傳感器主要有:磁電式輪速傳感器、霍爾式輪速傳感器。
磁電式輪速傳感器
磁電式輪速傳感器是利用電磁感應(yīng)原理設(shè)計(jì)的，其主要部件如下圖所示。圖1 磁電式輪速傳感器
它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、不怕泥污等特點(diǎn)，在現(xiàn)代轎車的ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。
但是磁電式輪速傳感器也有一些缺點(diǎn):
(1)頻率響應(yīng)不高。當(dāng)車速過高時(shí)，傳感器的頻率響應(yīng)跟不上，容易產(chǎn)生誤信號(hào);
(2)抗電磁波干擾能力差，尤其是輸出信號(hào)振幅值較小時(shí)。
霍爾式輪速傳感器
霍爾式輪速傳感器利用霍爾效應(yīng)原理制成，如下圖所示。霍爾式輪速傳感器在汽車上也獲得了較多應(yīng)用。圖2 霍爾式輪速傳感器
霍爾式輪速傳感器具有如下特點(diǎn):
(1)輸出信號(hào)電壓振幅值不受轉(zhuǎn)速的影響;
(2)頻率響應(yīng)高;
(3)抗電磁波干擾能力強(qiáng)。
結(jié)構(gòu)原理
磁電式輪速傳感器
(1)結(jié)構(gòu)
磁電式輪速傳感器一般由磁感應(yīng)傳感頭和齒圈組成，傳感頭由永磁鐵、極軸、感應(yīng)線圈等組成。齒圈是一個(gè)運(yùn)動(dòng)部件，一般安裝在輪轂上或輪軸上與車輪一起旋轉(zhuǎn)。輪速傳感頭是一個(gè)靜止部件，傳感頭磁極與齒圈的端面有一定間隙。如下圖所示。
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一、BNA 系統(tǒng)概述
車輛制動(dòng)噪聲測(cè)試（BNA）系統(tǒng)是漢航（北京）科技有限公司基于漢航NTS.LAB平臺(tái)研發(fā)的綜合性測(cè)試設(shè)備，專門應(yīng)用于車輛道路試驗(yàn)，核心目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛制動(dòng)噪聲的全方位監(jiān)測(cè)、精準(zhǔn)分析與數(shù)據(jù)記錄。該系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)捕捉制動(dòng)系統(tǒng)工作狀態(tài)，精確定位噪聲來源，為優(yōu)化制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、提升車輛性能提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐，對(duì)增強(qiáng)車輛駕駛舒適性與行駛安全性具有重要意義。
（一）制動(dòng)噪聲分類及特征
硬件在環(huán)解決方案
4) BrakeiL 實(shí)時(shí)制動(dòng)測(cè)試臺(tái)（BrakeiL Real-Time Brake Test Rig）
由 Meccanica 42 研發(fā)的 BrakeiL 是針對(duì)整套制動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)測(cè)試設(shè)備，涵蓋踏板、助力器、主缸、電子穩(wěn)定程序/防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ESC/ABS）控制器、卡鉗及制動(dòng)盤等核心部件。
硬件在環(huán)解決方案
4) BrakeiL 實(shí)時(shí)制動(dòng)測(cè)試臺(tái)（BrakeiL Real-Time Brake Test Rig）
由 Meccanica 42 研發(fā)的 BrakeiL 是針對(duì)整套制動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)測(cè)試設(shè)備，涵蓋踏板、助力器、主缸、電子穩(wěn)定程序/防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ESC/ABS）控制器、卡鉗及制動(dòng)盤等核心部件。
學(xué)習(xí)記錄——Workbench盤式制動(dòng)器系統(tǒng)瞬態(tài)動(dòng)力
學(xué)評(píng)估
駛過程數(shù)值模擬
駛過程數(shù)值模擬8個(gè)月前
今天學(xué)習(xí)的案例是Workbench盤式制動(dòng)器系統(tǒng)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)評(píng)估。難點(diǎn)是能量的輸入和輸出決定的是什么和當(dāng)出現(xiàn)不合理的結(jié)果以后如何思考。
本案例還是遵循377原則，即三大步三小步。如圖所示。
1.前處理
1.1幾何模型系統(tǒng)的構(gòu)建
導(dǎo)入模型如圖所示。
1.2材料模型系統(tǒng)的構(gòu)建
密度：980
今天學(xué)習(xí)的案例是是Workbench軸承系統(tǒng)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)評(píng)估。
本案例還是遵循377原則，即三大步三小步。如圖所示。
1.前處理
1.1幾何模型系統(tǒng)的構(gòu)建
導(dǎo)入模型如圖所示。
1.2材料模型系統(tǒng)的構(gòu)建
密度：7850
楊氏模量：210e9
泊松比：0.3
1.3有限元模型系統(tǒng)的構(gòu)建
轉(zhuǎn)子盤式制動(dòng)器
轉(zhuǎn)子盤式制動(dòng)器是現(xiàn)代制動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，廣泛應(yīng)用于汽車、摩托車和自行車等交通工具。它的工作原理是通過摩擦將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，從而有效地減慢或停止車輛。轉(zhuǎn)子盤式制動(dòng)器以其可靠性、耐用性和卓越的散熱性而聞名，是兼顧性能和安全性的首選。轉(zhuǎn)子盤式
制動(dòng)系統(tǒng)的部件
：轉(zhuǎn)子（盤）：
安裝在輪轂上的扁平圓形金屬盤
自動(dòng)駕駛系統(tǒng)、高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)
環(huán)視泊車輔助系統(tǒng)，預(yù)防碰撞安全系統(tǒng)，夜視系統(tǒng)，后車監(jiān)控（RVM）車道偏離警告系統(tǒng)（LDW），自動(dòng)車道保持輔助（LKA）、遠(yuǎn)光燈/近光燈控制和交通標(biāo)志識(shí)別（TSR）DMS（DriverMonitor System）駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)，路徑規(guī)劃及決策
5、人機(jī)交互
抬頭顯示，360度全景成像系統(tǒng)，組合儀表，中控顯示屏，圖形顯示芯片
6、汽車安全系統(tǒng)
ABS（防抱死制動(dòng)系統(tǒng)
隨著汽車電動(dòng)化、智能化的發(fā)展，制動(dòng)系統(tǒng)迎來新一輪變革。在新能源車型尤其是新能源智能汽車中，智能底盤系統(tǒng)在底盤融合控制、整車安全方面重要性越來越高，線控制動(dòng)屬于智能底盤的重要部分，憑借著快速響應(yīng)和精確執(zhí)行的優(yōu)勢(shì)，正成為推動(dòng)汽車電動(dòng)化、智能化升級(jí)的關(guān)鍵因素。據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測(cè)，2026年全球線控制動(dòng)滲透率將達(dá)到30%，整體市場(chǎng)規(guī)模高達(dá)574.7億元人民幣，這意味著線控制動(dòng)將正式進(jìn)入主流市場(chǎng)
鼓式制動(dòng)器廣泛應(yīng)用于卡車、公共汽車和一些乘用車，利用連接到車軸或懸架的半圓形制動(dòng)蹄與安裝在車
輪上的圓柱形鼓內(nèi)側(cè)的摩擦使車輛減速。蹄與鼓之間的摩擦系數(shù)是一個(gè)可調(diào)特性，它影響制動(dòng)性能和制動(dòng)
器的振動(dòng)特性。較高的摩擦系數(shù)降低了作用在制動(dòng)蹄上所需的力，但它也增加了振動(dòng)并降低了制動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)
定性。為優(yōu)化制動(dòng)設(shè)計(jì)，采用多柔體動(dòng)力學(xué)軟件RecurDyn，對(duì)鼓式制動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行過程中的摩擦和振動(dòng)進(jìn)行復(fù)現(xiàn)
（8）ABS剎車分析
使用Abaqus和Dymola可以對(duì)ABS（制動(dòng)防抱死系統(tǒng)）進(jìn)行仿真分析，Dymola可以根據(jù)Abaqus輸出的參數(shù)反饋調(diào)整載荷，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)仿真模擬分析。
（9）鼓式制動(dòng)器底版成型分析
Abaqus Explicit的準(zhǔn)靜態(tài)成型功能可以精確分析底板的成型塑性區(qū)和回彈量，避免沖壓破損和起皺。
