汽车ABS测试原理和检测方法的研究毕业论文(7)

天津工程师范学院2009届本科生毕业论文

一个控制通道只对一个车轮进行防抱死制动压力调节时，称该通道为独立控制。一个控制通道对多个车轮进行防抱死制动压力调节时，如果是以最大附着力的车轮不发生制动抱死为控制原则，称该控制通道为按高选择进行同一控制；如果是以具有最小附着力的车轮不发生制动防抱死为控制原则，则称该通道为按低选择进行同一控制。

根据通道控制的数量，防抱死制动系统可以分为四通道系统、三通道系统、双通道系统和单通道系统。对由同一控制指令而由多个制动压力调节装置同时进行压力调节的多条制动管路，仍看作一个控制通道。

（1）四通道系统及其控制效果分析

对应按照前后布置和按照对角的两种双管路制动系统，四通道系统可以有以下如图所示的两种形式[9]。

图4-4

两种四通道系统都是在制动主缸至四个制动分缸的制动支管中各设置一个制动压力调节装置，并且在四个车轮各设置一个转速传感器。电子控制装置根据四个转速传感器输入车轮转速信号分别对四个车轮的运动状态进行判定，并通过分别控制四个制动压力调节装置对四个车轮的制动压力进行独立控制，从而保证四个车轮都不发生制动抱死。

对于四通道系统，当左、右两侧车轮的附着力相近时，由于四个车轮不会发生制动抱死而使四个车轮均保持较高的抗侧滑能力，而且能够充分地利用车轮与地面的附着条件产生较大的制动力，所以，装备四通道防抱死制动系统的汽车在左、右两侧车轮附着条件相近的情况下进行制动时，能够保持良好的方向稳定性和转向操纵能力。制动距离也较装备常规制动系统时有所缩短。但是，当左、右两侧车轮的附着力相差

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较大时，尽管各个车轮都不会发生制动抱死，但是汽车在制动时却有可能因左、右两侧车轮较大的制动力差异而使汽车制动力大的一侧跑偏，这虽然可以通过使具有抗侧滑能力的转向车轮反向偏转对汽车的行驶方向进行纠正，但还是对汽车制动时的方向稳定性产生了不良影响。

此外，由于四通道系统需要在四个车轮各设置一个转速传感器，在四条制动支管路各设置一个制动压力调节装置，使系统结构较为复杂，成本较高。但四通道系统对汽车传动系统和制动系统的结构适应性较好。

（2）三通道系统及其控制效果的分析

三通道系统根据其布置可以分为前后对应布置和对角布置的两种双管路制动系统，具体可分为如下图四种形式。

图4-5

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由于在紧急制动过程中轴载荷会发生很大的转移，特别是前驱动的汽车，其前轮的附着力通常可以达到前后轮附着力总和的80％左右。为了充分利用两个前轮较大的附着力以获得尽可能大的制动力，三通道系统对应两个前轮进行独立控制，对于两个后轮进行同一控制。对于后轮驱动的汽车，由于两个后轮是同一控制，为了简化系统的结构可以只在传动系中设置一个转速传感器。对按照对角布置的双管路制动系统，为了对两个后轮进行同一控制需要由电子控制装置对设置在两套后制动管路中的两个压力调节装置一同进行控制，使两个后制动器的制动压力实现同步调节。

三通道系统可以保证两个前轮都不发生制动抱死，保证后轮至少有一个不发生制动抱死，使前、后轮都具有抵抗侧滑的能力，而且两个后轮的制动力能够始终保持一致，这都有助于提高汽车的制动方向稳定性。虽然三通道系统对两个前轮进行独立控制可能导致两个前轮制动力不平衡，使汽车产生制动跑偏趋势，但可以通过转动方向盘使具有抗侧滑能力的前轮发生反向偏转予以纠正，所以汽车仍然具有良好的制动方向稳定性。独立控制的两个前轮具有较高的抗侧滑能力。因此，在制动过程中汽车仍然具有良好的转向操纵能力。独立控制的两个前轮可以产生接近其附着力极限的制动力，而同一控制的两个后轮也能较充分地利用其附着条件产生尽可能大的制动力，又由于前轮的附着力通常比后轮的附着力大的多，因此，三通道系统的制动距离不会比四通道系统的制动距离明显增大。

三通道系统与四通道系统相比，因其后轮制动力能够保持平衡，所以，三通道系统的制动方向稳定性要好于四通道系统，二者的转向操纵能力因前轮均为独立控制而相当，二者的制动距离也无明显差异。因此，三通道系统比四通道系统更加优越，而且结构有所简化，对汽车传动系和制动系统的适应性也很强。

（3）双通道系统及其控制效果的分析

对应按照前后布置和按照对角布置的两种双管路制动系统，双通道系统可以有如下图的四种形式。

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图4－6

压力调节装置，对两个后轮和两个前轮分别进行同一控制。为了提高汽车制动方向稳定性，两个后轮应按低选择原则进行同一控制，使两个后轮都具有较高的抗侧滑能力，并且产生相等的制动力。为了使汽车在两侧的车轮的附着条件相差较大时，充分利用附着条件较好的一侧前轮的附着力以产生更大的制动力，两前轮按高选择原则进行同一控制。

上图（c）所示的双通道系统也是在两条制动总管路中各设置一个制动压力调节装置，在处于对角的一前一后两个车轮各设置一个转速传感器。两个前轮和两个后轮将根据设置转速传感器的前、后车轮运动状态进行同一控制。当设置转速传感器车轮的附着条件好于同轴的另一车轮时，该轴的两个车轮将相当于按高选择原则进行同一控制；而当设置转速传感器车轮的附着条件比同轴的另一车轮差时，该轴的两个车轮将相当于按低选择原则进行同一控制。

上图（d）所示双通道系统是在按照对角布置的两条制动总管路中分别设置一个制动压力调节装置，而在两个前轮上各设置一个转速传感器。因此，处于对角的前、后两个车轮将根据前轮的运动状态进行统一控制。由于前轮的附着力通常比后轮大，所以，一般情况下都相当于处于对角的前、后两个车轮按高选择原则进行同一控制。尽管两个车轮不会发生制动抱死而具有较高的抗侧滑能力，使汽车在制动时保持转向操纵能力，但由于两个后轮往往会发生制动抱死而使汽车丧失方向稳定性。

如果两个前轮按照低选择原则进行同一控制，当两个前轮的附着条件相差较大时，由于附着条件较好的前轮的附着力没有被充分利用，汽车的制动力将受到明显损失，汽车的制动距离就会显著增加。如果两个前轮按照高选择进行同一控制，两个前轮的附着条件相差较大时，尽管能够充分地利用较大附着力产生较大的制动力，保证制动距离较短。但是，由于两个前轮的制动力会产生明显的不平衡，使汽车产生跑偏

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的趋势，这虽然可以通过使具有抗侧滑能力的前轮产生反向偏转进行纠正，可是，当两个前轮的附着条件突然变得接近时，两个前轮的制动力就会迅速达到平衡，这时偏转了的前轮往往难以及时回正，特别是在车速很高时，汽车将会朝着前轮偏转的方向行驶，汽车的制动方向稳定性将受到严重损害。而对于两个前轮进行独立控制的系统，虽然在两个前轮附着条件相差较大时也是通过偏转前轮克服不平衡的制动力来保持汽车制动方向稳定性的，但当两个前轮的附着条件突然变得接近时，两个前轮的制动力将逐渐达到平衡，从而使驾驶员有足够的反应时间将偏转修正。所以，在这种控制方式下，汽车仍然具有良好的方向稳定性。

对上图中（d）所示的系统虽然可以通过在后制动管路中设置比例阀保证正常制动时后轮不发生制动抱死，但是，如果前轮驱动的汽车，在紧急制动时没有将离合器分离，发动机所产生的制动力矩将会作用于前轮，使两个前轮在制动压力很低时就趋于抱死，导致制动防抱死系统进行制动压力调节，从而使经过比例阀调节的后轮制动压力更低，此时，后轮将会失去制动能力，汽车的制动距离因此而增加。如果是后轮驱动的汽车，在紧急制动时没有及时分离离合器，由于发动机的制动力矩作用于后轮，仍然会使后轮过早发生制动抱死，此时汽车将丧失方向稳定性。

总之，双通道系统尽管结构简单，但是在提高汽车稳定性和缩短制动距离方面仍然存在着一些不足。

（4）单通道系统及其控制效果分析

单通道系统都是按照前后布置的双管路制动系统，对后轮驱动的汽车只需在传动系统中设置一个转速传感器，由设置在后制动总管路中的一个制动压力调节装置对两个后轮进行同一控制，如下图所示。

图 4－7

单通道系统对两个后轮按低选择原则进行同一控制，保证两个后轮具有较高的抗

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