汽车ABS电控系统设计

研究生课程考试答题册 考试课程 汽车电子及电气传动技术 题 目 汽车ABS 电控系统设计 姓 名 许志强 学 号 2013200789 学 院 机 电 学 院 指导老师 李 声 晋 西北工业大学研究生院 得分： 汽车ABS 电控系统设计 一．汽车要安装 ABS 的必要性 1.汽车的制动过程 1.1汽车的制动性： 汽车制动性：汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力。制动性评价指标：制动效能，制动距离与制动减速度；制动效能的恒定性，抗热衰退性能；制动时汽车的方向稳定性，制动时汽车不发生跑偏、测滑以及失去转向能力的性能。 1.2汽车制动时的运动 1.2.1 制动时汽车受力分析 汽车在制动的过程中主要受到地面给汽车的作用力、风的阻力和自身重力的作用。汽车在直线行驶并受横向外界干扰力作用和汽车转弯时所受到地面给汽车的力如图(1-1)所示。其中 Fx 为地面作用在每个车轮上的地面制动力，其大小取决于路面的纵向附着系数和车轮所受的载荷。Fy 为地面作用在每个车轮上的侧滑摩擦力，侧滑摩擦力的大小取决于侧向附着系数和车轮所受的载荷，当车轮抱死时，侧滑摩擦力将变得很小，几乎为零。汽车直线制动时，若受到横向干扰力的作用，如横向风力或路面不平，汽车将产生侧滑摩擦力来保持汽车的直线行驶方向，如图 1-1(a)所示。若汽车在转弯时制动或在制动时转弯，也将产生侧滑摩擦力使汽车能够转向，如图 1-1 (b)所示。 图 1.1 汽车直线和转弯制动时的平面受力简图 汽车单车轮在良好的硬路面上制动时受力状况如图(1-2)所示。图中 Tµ 是制动器制动盘与制动钳之间的摩擦力矩；Fx b 是轮胎与地面之间作用的地面制动力；G 是汽车车体作用于车轮的垂直载荷；Ft 是车轴作用于车轮的推力；N 是地面对车轮的法向反作用力；ν 是车体速度；ω 是车轮转动角速度；r 是车轮半径。 图1-2 单个车轮在制动时的受力分析 Tu 车轮制动器中摩擦片与制动鼓相对滑动时的摩擦力矩，单位N.m。 Fxb 是地面制动力 W 是车轮垂直载荷。 Tp 是车轴对车轮的推力。 Fz 是地面对车轮的法向反作用力 图1-3 路面制动力、制动器制动力及路面附着力之间的关系 从图中可见，当制动管路压力P 或制动踏板力Fp 较小，未达到某一极限值时，制动器摩擦力矩不大，路面与轮胎间的摩擦力(路面制动力)足以克服制动器摩擦力矩而使车轮转动，此时路面制动力的值与制动器制动力的值相等，且随制动踏板力的...