硬核解析摩托车ABS工作原理

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硬核解析摩托车ABS工作原理

2024-07-17 00:37| 来源: 网络整理| 查看: 265

摩托车的制动过程:

摩托车在制动过程中车轮有 3种运动状态:纯滚动状态、边滑动边滚动的状态、抱死滑拖状态。随着制动强度的增大车轮滚动成分逐渐减小,滑动成分逐渐增大。

滑动成分的多少一般用滑移率 S来说明

摩托车车轮滑移率公式

车轮中心速度其实也就是实际车速,用车速传感器获得。有磁电式车速传感器和霍尔车速传感器,用的是电磁感应的原理。有兴趣可以去搜索了解一下。评论区有同学认为是abs齿圈,其实不是哦,举个反例就明白了,没有abs的车,都不存在齿圈,但是仍然可以显示速度的哦。

用实际车速(车速传感器)与轮胎面速度(齿圈获得)相减,计算出来的就是车轮滑动的速度。滑动的速度比上实际车速就是滑移率,研究发现其实滑移率在百分之二十左右,车子的制动效果最好,侧向附着力也相对足够。我们abs的任务就是在制动时不断的检测滑移率,来控制我们的刹车,让滑移率保持在20%左右。

罗西入弯时重刹

刚开始制动时‚滑移率最小‚侧向附着系数最大‚ 即具有最大的防侧滑能力;此后滑移率不断增加‚而侧向附着系数却快速下降‚即摩托车保持转向和防止侧滑的能力减小。

当制动力超过车轮与地面的摩擦力时,车轮就会被抱死,完全抱死的车轮会使轮胎与地面的摩擦力下降,出现车轮滑动现象。

在制动时,如果前轮被抱死,就算摩托车可以保持直线行驶直至停止,驾驶员也无法控制车辆的行驶方向.如果后轮被抱死,在一定的车速下,摩托车在很小的侧向力的作用下就极容易出现侧滑现象(对于侧滑现象来说前轮也是相同)。不管摩托车哪个车轮抱死,对摩托车制动都是不安全的。

接下来介绍ABS的工作原理:

上面介绍了滑移率公式,简单的说,就是在滑移率超出安全范围内的时候,ECU控制刹车液压的电磁阀,放开一些刹车力度。让滑移率回到安全范围内。回到安全范围内以后,再提升刹车力度。在极短的时间内如此往复循环,使得滑移率稳定在一个可控范围内(20%左右)。

QJ赛250的ABS齿圈(碟刹盘中间),和传感器(下泵边上)

不同的 ABS 系统,其制动原理完全相同,但是基本上都可以分为常规制动、制动压力保持、制动压力减小和制动压力增大四个阶段。本文以使用最广泛的机电一体化 ABS 制动系统为例说明 ABS 系统的制动原理。

摩托车在制动时,轮速传感器(上图)不断检侧齿圈。通过齿圈感应角速度同时计算滑移率。摩托车在大力制动时会有车轮的负角加速度。在车轮负角加速度大过阀值的时候,abs开始介入,切断部分制动力进入减压,车轮恢复到一定抓地力。之后比较滑移率,当滑移率回到安全范围内时 , ECU 又控制液压调节器,恢复主缸向轮缸供给制动液,刹车力又迅速恢复。这样循环,直至摩托车停车或者制动操纵杆松开。

摩托车ABS泵,也就是上文的液压调节阀,连接前后刹车油管

当然车友也不要迷信abs,现实中因为无abs产生的事故只有百分之五至百分之十,日常骑行锻炼刹车技术和安全意识,控制右手才是最主要的。

参考文献:

[1]程文平,石伟,李国华.摩托车ABS系统测试方法研究[J].小型内燃机与摩托车,2011

[2]吴勇华,王大承,王建生,康献民,景爽.基于LabVIEW的摩托车ABS性能实验系统[J].实验室研究与探索,2010

[3]王伟达;丁能根;张为;余贵珍;徐向阳.ABS逻辑门限值自调整控制方法研究与试验验证[J].机械工程学报



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