汽車制動過程的控制原理分析

聶玉潔 山東建筑大學

引言：自新中國成立以來，我國的經濟水平以及科技水平均得到了不斷的發展。在這樣的背景下，汽車已經成為人們日常生活中一項重要的交通工具。汽車的各種性能也受到了人們的廣泛關注。其中，安全性是一項最重要的問題。本篇文章主要探討了汽車制動過程的控制原理，并通過這一原理來對汽車的安全性進行分析。

1 對制動受力的情況進行分析

如圖所示，為汽車制動時車輪的圖片。在這個過程中，車輪主要受到了兩個力的作用，這兩個力分別為：其一，地面的作用力；其二，液壓制動力矩。其中，地面的作用力是在液壓制動力矩的作用下產生的。這時，行駛的車輛將會出現減速或者是停止的現象。由此可見，液壓制動力矩在車輛制動的過程中發揮了主要的作用。但是，在這里需要注意的問題是：液壓制動力矩有一個極限值，當液壓制動力矩到達這個極限值以后，再增加液壓的制動力度，將會導致行駛車輛的車輪出現滑動的現象，使車輛在行駛的過程中出現不穩定的現象。這個極限值受到汽車行駛路面的影響以及輪胎實際情況的影響。

2 對防抱死制動進行分析

2.1 滑移率的分析

車輛在行駛的過程中，車輪正常的狀態應當呈現出滾動狀。在這個過程中，若出現了車輪滑動的情況則會使汽車的運行過程出現不穩定的狀態。這就會使汽車陷入到一個危險的狀態中。在這個過程中，若出現的滑動程度越高，那么，汽車在行駛過程中存在的安全隱患就越大。因此，在汽車行駛過程中汽車車輪產生的滑動情況我們將其叫做滑移率。我們將其用λ來表示，具體有一個公式，如下所示：λv=v-rw/v在這個公式中，v代表的是車輛在行駛過程中車輪輪心轉動的速度。rw表示的是車輛在行駛過程中，車輪滾動的速度。

從這個公式中，我們可以分析出，汽車在行駛的過程中，車輪處于滾動的狀態時，v=rw，這個時候的滑移率λ為0.汽車在行駛的過程中，處于抱死的狀態，車輪為滑動狀態時，w=0，這時候的滑移率λ為1。從這個分析過程中可知，滑移率λ的取值范圍在0到1之間。通常情況下，汽車在行駛過程中的滑移率在0.1至0.2之間時，汽車車輪處于滾動和滑動的狀態，此時的制動效果最佳。當車輛在行駛過程中的滑移率λ在0.2以上時，汽車車輪滑移的速度將會下降。汽車就會處于抱死的狀態。這時，汽車的防抱死系統將會發揮出其應有的作用。防抱死系統在車輛將要抱死的時候發揮作用。

2.2 ABS的工作過程

防抱死制動系統的組成結構主要分為三個方面的內容，這三個方面的內容分別為：其一，轉速傳感器；其二，電子控制單元；其三，壓力調節裝置等。其中，轉速傳感器這種裝置主要存在于汽車的每個車輪中。防抱死系統中的傳感機構主要是由輪速傳感器和“齒圈”配對組成。輪速傳感器內有可產生磁力線的電磁線圈，安裝在車輪附近的一個固定部件上，齒圈安裝在車輪輪輞上，車輪轉動帶動齒圈轉動，齒圈切割磁力線使傳感器內的電磁線圈感應出交變電流，其脈沖率與車輪轉速成正比并被輸往電子控制器內。電子控制器是一臺微電子計算機，它根據各個輪速傳感器的電流脈沖信號測出各個車輪的運動速度、加速度或者減速度、滑動率等數值，當這些數值超出正常值的范圍時就會發出指令給電磁調節器。電磁調節器里面的柱塞會依照指令上下移動，調節輸入各個車輪制動分泵的油量，起到一個閥門的作用。

如下圖所示，就是汽車防抱死系統的工作原理圖。

如上圖所示，2代表的是制動輪缸，6代表的是控制動主缸，將這二者相互連接，便是對汽車防抱死系統進行加壓的過程。10為閥芯部分，5為電磁閥部分，將閥芯部分進行上移。在這個過程中需要注意的一點就是，閥芯在上移過程中的距離。其中，輪缸的部分應當保持獨立，該部分不能與系統中的任何一個部分互相連接。在系統中的電磁閥在進行充電的過程中，閥芯上移的位置應當大一些。在這個系統中，輪缸部分應當與除油罐部分相互連接在一起。這主要是對整個系統起到了一個卸載壓力的作用，換句話說，就是降低整個防抱死系統的壓力。

其系統的工作原理為：ABS系統監控4只車輪的轉動速度。在具體的運行過程中，當某一車輪幾乎要抱死時，該系統就會釋放此特定車輪的制動器，促進此車輪轉動的恢復。并在車輪將要恢復轉動后，對此輪的制動器施加制動液壓。在這種情況下，如果車輪將要再次抱死，此系統釋放此特定車輪的制動器。此系統1s之內重復上述過程許多次，以便發揮制動器的最大潛力，確保車輛的穩定和正常運行。

3 結束語

綜上所述，本篇文章詳細的介紹了汽車的整個制動過程。在這里，對汽車的防抱死系統進行了詳細的分析。雖然汽車制動的控制系統分為許多種。但是，原理都大同小異。經過本篇文章的分析，對汽車的安全性能進行了詳細的探討，希望通過本篇文章的探討，汽車的安全性能能夠有所提高，為人們的生命安全提供保障。