汽车制动过程的控制原理分析

聂玉洁 山东建筑大学

引言：自新中国成立以来，我国的经济水平以及科技水平均得到了不断的发展。在这样的背景下，汽车已经成为人们日常生活中一项重要的交通工具。汽车的各种性能也受到了人们的广泛关注。其中，安全性是一项最重要的问题。本篇文章主要探讨了汽车制动过程的控制原理，并通过这一原理来对汽车的安全性进行分析。

1 对制动受力的情况进行分析

如图所示，为汽车制动时车轮的图片。在这个过程中，车轮主要受到了两个力的作用，这两个力分别为：其一，地面的作用力；其二，液压制动力矩。其中，地面的作用力是在液压制动力矩的作用下产生的。这时，行驶的车辆将会出现减速或者是停止的现象。由此可见，液压制动力矩在车辆制动的过程中发挥了主要的作用。但是，在这里需要注意的问题是：液压制动力矩有一个极限值，当液压制动力矩到达这个极限值以后，再增加液压的制动力度，将会导致行驶车辆的车轮出现滑动的现象，使车辆在行驶的过程中出现不稳定的现象。这个极限值受到汽车行驶路面的影响以及轮胎实际情况的影响。

2 对防抱死制动进行分析

2.1 滑移率的分析

车辆在行驶的过程中，车轮正常的状态应当呈现出滚动状。在这个过程中，若出现了车轮滑动的情况则会使汽车的运行过程出现不稳定的状态。这就会使汽车陷入到一个危险的状态中。在这个过程中，若出现的滑动程度越高，那么，汽车在行驶过程中存在的安全隐患就越大。因此，在汽车行驶过程中汽车车轮产生的滑动情况我们将其叫做滑移率。我们将其用λ来表示，具体有一个公式，如下所示：λv=v-rw/v在这个公式中，v代表的是车辆在行驶过程中车轮轮心转动的速度。rw表示的是车辆在行驶过程中，车轮滚动的速度。

从这个公式中，我们可以分析出，汽车在行驶的过程中，车轮处于滚动的状态时，v=rw，这个时候的滑移率λ为0.汽车在行驶的过程中，处于抱死的状态，车轮为滑动状态时，w=0，这时候的滑移率λ为1。从这个分析过程中可知，滑移率λ的取值范围在0到1之间。通常情况下，汽车在行驶过程中的滑移率在0.1至0.2之间时，汽车车轮处于滚动和滑动的状态，此时的制动效果最佳。当车辆在行驶过程中的滑移率λ在0.2以上时，汽车车轮滑移的速度将会下降。汽车就会处于抱死的状态。这时，汽车的防抱死系统将会发挥出其应有的作用。防抱死系统在车辆将要抱死的时候发挥作用。

2.2 ABS的工作过程

防抱死制动系统的组成结构主要分为三个方面的内容，这三个方面的内容分别为：其一，转速传感器；其二，电子控制单元；其三，压力调节装置等。其中，转速传感器这种装置主要存在于汽车的每个车轮中。防抱死系统中的传感机构主要是由轮速传感器和“齿圈”配对组成。轮速传感器内有可产生磁力线的电磁线圈，安装在车轮附近的一个固定部件上，齿圈安装在车轮轮辋上，车轮转动带动齿圈转动，齿圈切割磁力线使传感器内的电磁线圈感应出交变电流，其脉冲率与车轮转速成正比并被输往电子控制器内。电子控制器是一台微电子计算机，它根据各个轮速传感器的电流脉冲信号测出各个车轮的运动速度、加速度或者减速度、滑动率等数值，当这些数值超出正常值的范围时就会发出指令给电磁调节器。电磁调节器里面的柱塞会依照指令上下移动，调节输入各个车轮制动分泵的油量，起到一个阀门的作用。

如下图所示，就是汽车防抱死系统的工作原理图。

如上图所示，2代表的是制动轮缸，6代表的是控制动主缸，将这二者相互连接，便是对汽车防抱死系统进行加压的过程。10为阀芯部分，5为电磁阀部分，将阀芯部分进行上移。在这个过程中需要注意的一点就是，阀芯在上移过程中的距离。其中，轮缸的部分应当保持独立，该部分不能与系统中的任何一个部分互相连接。在系统中的电磁阀在进行充电的过程中，阀芯上移的位置应当大一些。在这个系统中，轮缸部分应当与除油罐部分相互连接在一起。这主要是对整个系统起到了一个卸载压力的作用，换句话说，就是降低整个防抱死系统的压力。

其系统的工作原理为：ABS系统监控4只车轮的转动速度。在具体的运行过程中，当某一车轮几乎要抱死时，该系统就会释放此特定车轮的制动器，促进此车轮转动的恢复。并在车轮将要恢复转动后，对此轮的制动器施加制动液压。在这种情况下，如果车轮将要再次抱死，此系统释放此特定车轮的制动器。此系统1s之内重复上述过程许多次，以便发挥制动器的最大潜力，确保车辆的稳定和正常运行。

3 结束语

综上所述，本篇文章详细的介绍了汽车的整个制动过程。在这里，对汽车的防抱死系统进行了详细的分析。虽然汽车制动的控制系统分为许多种。但是，原理都大同小异。经过本篇文章的分析，对汽车的安全性能进行了详细的探讨，希望通过本篇文章的探讨，汽车的安全性能能够有所提高，为人们的生命安全提供保障。