ABS系统的非线性理论分析

（中国汽车设计网）汽车行驶状态主要是由轮胎与地面之间的纵向作用力和横向作用力决定的，因此车轮与地面之间的作用力必然要受到轮胎与路面之间附着力的限制。ABS系统可最大限度地利用轮胎与路面之间的纵向和横向附着系数，从而在制动过程中增强汽车的稳定性，防止侧滑和摆尾，同时在紧急制动过程中保持转向操作的稳定性能，有效利用纵向附着力可以缩短汽车制动距离，减轻轮胎磨损

电子控制ABS的工作原理

汽车制动时由于车轮速度v1与汽车速度v2 之间存在的差异。当汽车正常运行时，v1≥v2；当汽车制动时，v1≤v2 ; ；因而会导致汽车轮胎 与地面之间产生滑移。如图1所示，道路附着系数与车轮滑移关系曲线可以看出：滑移率

当车轮以纯滚动方式与路面接触时，其中s=0，为纯滚动状态。当汽车车轮速度为汽车速度80%时，s=20%，为连滚带滑状态，此时车轮具有最大的纵向附着力和较高的侧向附着力；当车轮抱死并转速为0时，s=100%时，其侧向附着力最小，只要很小的侧向力干扰，汽车便能产生侧滑。风力干扰、制动不均、路面倾斜等，都会使汽车产生侧滑。侧滑在行驶安全中最危险，最易产生交通事故，所以汽车行驶时，首先必需防止制动抱死。

研究表明：当滑移率8%≤s≤35%时，能传递最大制动力。制动防抱死的基本原理就是依据上述的研究结论，通过控制调节制动力，使制动过程中车轮滑移率在合适的范围内，以取得最佳的制动效果。

图 1 附着系数f与滑移率s的非线性关系曲线

电子控制ABS的系统结构

ABS系统通常由传感器、控制器和调节器三部分组成，并通过线路连接成一个有机体，形成一个以滑移率为目标的自动控制系统。按照传感器、控制器和调节器的配置和控制方式不同可组成不同的abs系统。而不同的系统具有各自的成本和性能。

如图2是对角车轮独立调节控制的ABS系统，它由两套传感器、一个两通道控制器和两个调节器组成，前轴传感器布置在右前轮，后轴传感器布置在左后轮，控制器布置在驾驶区仪表盘上，调节器分别连接到前、后制动管路中。

图 2 对角车轮独立调节控制的fkx-ac型ABS

传感器：由一个永磁式传感器和激磁环组成，传感器一般固定在车轴或制动底板上，激磁环则固定在轮毂上，它们以非接触式将车轮传动的脉冲信号连续不断的传给控制器。

控制器：监测、处理传感器输送来的信号，将其信号处理成车轮的速度、减速度、加速度和滑移率，并按照预先设定的减速度、加速度和滑移率的门限值，将指令发给连接在制动管路上的调节器，从而实施加气、保持和放气功能，调节管路的压力，以满足多个车轮在不同路面状态下的最大制动的要求。

调节器：是ABS的执行部分，它负责调节压力，以满足多个车轮在不同路面状态下的最大制动力的要求。

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