汽车ABS运用浅析Word格式文档下载.docx

1、有了 ABS ，汽车无论在任何路况、驾驶员采取任何紧急与猛烈的制动操作状况下，均能防止车轮抱死，并且能达到最大制动力；而且汽车的停车距离短、侧向稳定性好，能保持最佳的方向操纵性。实践证明， ABS 系统的使用可使汽车侧滑事故发生率大大降低，并提高了汽车的制动性能。同时推动汽车制造及工业。的发展毕业设计（论文）的资料收集情况（含指定参考资料） 闵思鹏、江冰：汽车底盘电控系统原理与维修，北京大学出版社2007年版。 闽永军：汽车故障诊断与维修技术，高等教育出版社2004年版。 高新华：汽车构造，高等教育出版社2004年版。毕业设计（论文）工作进度计划1、2009年11月17日：指导老师布置编写课题

2、及编写要求；2、2009年11月18日12月15日：前期论文初步检查；3、2010年3月16日：初步答辩；4、2010年3月23日31日：论文收缴；5、2010年4月18日19日：集中答辩。接受任务日期 2009年 11月17日要求完成日期 2010年 3 月15日学生签名：年 月 日指导教师签名：年 月 日 系（分院）主任（院长）签名：毕业设计（论文）指导教师评阅意见表学 号07183108性 别男评阅意见成绩指导教师签字毕业设计（论文）答辩意见表答辩时间2010.5.20地 点第二答辩室答辩小组成员职 称学 历从事专业组 长罗富坤教授本科汽车类教学成 员陈建讲师王贤高研究生秘 书答辩小组

3、答 辩 成 绩：答辩小组组长签名：摘要：车辆在紧急制动时，如果前轮抱死，将失去转向能力，操纵性不良。如果后轮抱死，在一定的车速时将发生侧滑、甩尾、调头甚至翻车事故，即稳定性不良。加装ABS系统后，可将制动时的滑动率控制在15%-20%，既缩短了制动距离，又增加了制动时方向的稳定性和制动加转向时的操纵性能，还减小了轮胎的不均匀磨损。本文介绍了ABS系统的分类及工作原理，并从实际运用出发，给出了ABS的维护与故障诊断方法。关键词: ABS系统 操纵性 故障诊断一、ABS介绍及其分类ABS装置20世纪初首先被用于火车上，40年代后开始用于飞机上。从20世纪50年代开始被用于汽车上即1954年福特将民

4、航机用ABS应用在林肯轿车上，这次尝试以失败告终，但揭开了汽车应用ABS的序幕。20世纪70年代中后期开始，随着电子技术的发展，使得电子控制防抱系统的发展成为可能，20世纪70年代末，欧洲开始批量生产与轿车和商用汽车的ABS系统。博世公司在1978年率先推出了采用数字化电子控制装置的BOSCH ABS 2，并且装备在奔驰车上，由此揭开了现代ABS发展的序幕。ABS系统的分类（一）、按生产厂家德国的博世ABS、德国戴维斯公司的坦孚ABS是目前欧、美、韩等国汽车使用最多的ABS。另外还有美国德尔科公司ABS、美国本迪克斯公司的ABS等。（二）、按照产生制动压力的动力源分类按照产生制动动力源不同可分

5、为液压式ABS系统、气压式ABS系统、气液混合式ABS系统。在轿车中液压式ABS系统应用最广泛。（三）、按制动压力调节装置和制动主缸的相对位置分类分离式ABS系统、整体式ABS系统。（四）、按控制方法分类独立控制、一同控制。（五）、按控制通道数目分类四通道式、三通道式、两通道式、一通道式。二、汽车上的运用及发展趋势现代汽车上大量安装防抱死制动系统，ABS既有普通制动系统的制动功能，又能防止车轮锁死，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽车的制动方向稳定性，防止产生侧滑和跑偏，是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。众所周知，刹车时不能一脚踩死，而应分步刹车，一踩一松，直至汽车停下，但遇到急刹时

6、，常需要汽车紧急停下来，很想一脚到底就把汽车停下，这时由于车轮容易发生抱死不转动，从而使汽车发生危险工况，比如前轮抱死引起汽车失去转弯能力，后轮抱死容易发生甩尾事故等等。安装ABS就是为解决刹车时车轮抱死这个问题的，装有ABS的汽车，能有效控制车轮保持在转动状态而休会抱死不转，从而大大提高了刹车时汽车的稳定性及较差路面条件下的汽车制动性能。ABS是通过安装在各车轮或传动轴上的转速传感器等不断检铡各车轮的转速，由计算机计算出当时的车轮滑移率（由滑移率来了解汽车车轮是否已抱死），并与理想的滑移率相比较，做出增大或减小制动器制动压力的决定，命令执行机构及时调整制动压力，以保持车轮处于理想的制动状态。

7、因此，ABS装置能够使车轮始终维持在有微弱滑移的滚动状态下制动，而不会抱死，达到提高制动效能的目的。目前，ABS的控制方法主要是以逻辑门限制控制法为主。该控制方法开发周期长，控制品质难以得到保证，通用性较差的缺点。随着各种现代控制理论不断发展和完善，采用优化控制理论可以实现伺服控制和高精度控制。未来的发展是智能控制技术，减小体积和质量高度集成，控制功能扩展和集成，与驱动防滑ASR、电子动力分配EBD、电子稳定性程序ESP、汽车巡航自动控制ACC及总线技术和其他控制系统的信息交换和共享等。（一）、ABS系统基本组成机控制方式尽管各车型ABS系统的结构形式和采用的控制方法不尽相同，但基本都是在传统

8、系统的基础上增加了电子控制单元（ECU）、传感器、执行器三部分组成。在汽车的每个车轮上各安装了一个转速传感器，将各个车轮的转速信号输入给ECU，ECU根据各车轮转速传感器输入的信号对各车轮的运转状况进行分析判断，平产生相应的控制指令，发送给制动压力调节器（执行器），由制动压力调节器对个制动压力进行调压。典型的汽车ABS系统组成如图1所示。图 1 ABS系统组成传感器:车轮转速传感器，检测车轮转速并将信号提供给ECU;车速传感器，检测车速并将信号提供给ECU；减速度传感器，检测制动时汽车减速度并将信号提供给ECU。执行器：制动压力调节器，接受ECU的指令，通过电磁阀的动作对制动压力进行调节一防止

9、车轮抱死；ABS故障警告灯，ABS系统故障报警并有ECU控制闪烁显示故障代码。ABS ECU:接受传感器信号分析判断车轮滑移情况给执行器下达指令。ABS的基本控制原理如下: 据统计，汽车突然遇到情况刹车时， 90% 以上的驾驶者往往会一脚将刹车踏板踩到底来个急刹车，这时候车子十分容易产生纯粹性滑移并发生侧滑，即人们俗称的“甩尾”， “甩尾”极容易造成险情甚至车祸。造成汽车侧滑的原因很多，例如行驶速度、地面状况、轮胎结构等都会造成侧滑，但最根本的原因是汽车在紧急制动时车轮轮胎与地面的滚动摩擦会突然变为滑动摩擦，轮胎的抓地力几乎为零，此时此刻驾驶者即使紧握方向盘也会无济于事。ABS 的实质是控制汽

10、车轮胎的防滑率。众所周知，汽车的速度是由轮子的转速所决定的，轮子转得快汽车跑得快，轮子转得慢汽车跑得慢，似乎轮子的转速等于汽车的速度。但实际上，由于轮胎的变形、打滑等因素，车轮速度与汽车速度之间总是存在着差值，这个差值与汽车速度的比率就是滑动率。实验证明只有将滑动率控制在一定的范围之内，轮胎才具有最大的附着力，汽车运行才是最安全的。因此， ABS 的主要功能就是将滑动率控制在一个设定的范围内。汽车上的 ABS 在工作过程中，通常将车轮的滑动率控制在 10 20% 之间。ABS 的工作原理简单一点来讲，就是由轮速感应器监测车轮的转速，监测信号汇集到电子控制器内分析。一旦监测到车轮快要抱死时，电子

11、控制器会发出指令给电磁调节器，由它控制油压分配阀调节各个车轮的制动分泵，以“一放一收”的点放形式来控制刹车摩擦片，解除车轮的抱死现象。用点放形式来制动，既可急剧降低轮速，又可保持轮胎与地面的附着力。ABS系统中的传感器主要指车轮转速传感器，其作用是检测汽车车轮的转速，并将其转变为电信号输入ECU，用于计算、判断，以及是否开始进行防抱死控制。目前 用于汽车ABS系统的主要有电磁式和霍尔式两种类型。制动压力调节器是ABS系统的执行机构，其功用是接受CEU的指令，通过电磁阀的动作控制车轮制动轮缸的制动压力。根据不同制动系统的ABS，制动压力调节器也有液压式、机械式、气压式、空气液压复合式等，其中液压

12、式应用最广泛。在液压制动系统中，制动压力调节器一般串联在制动主缸和制动轮缸之间，主要由供能装置（液压泵、储液器等）、蓄压器（部分车型）、电磁阀等组成。其工作原理是通过电磁阀直接或间接地控制轮缸压力。通常把直接控制制动压力的调节器称为循环式制动压力调节器，把间接控制制动压力的调节器称为可变容积式制动压力调节器。（二）、以循环式制动压力调节器为例研究其调节器的工作原理:1、常规制动状态在常规制动过程中，ABS系统不工作，电磁线圈中无电流通过，电磁阀处与“升压”位置。由制动主缸来的制动液直接进入轮缸，轮缸压力随主缸压力而增减。此时回油液压泵也不工作。2、保压状态当转速传感器发出抱死危险信号时，电控单

13、元向电磁线圈输入一个较小的保持电流（约为最大工作电流的1/2），电磁阀处于“保持压力”位置, 此时主缸、轮缸和回油孔相互隔离密封，轮缸中的制动压力保持一定。3、减压状态如果在电控单元“保持压力”命令发出后，车轮仍有抱死的倾向，电控单元即向电磁线圈输入一最大工作电流，使电磁阀处于“减压”位置，此时电磁阀将轮缸与回油通道或储液室接通，轮缸中制动液经电磁阀流入储液室，轮缸压力下降.4、增压状态当压力下降后车轮转速太快时，电控单元便切断通往电磁阀的电流，主缸和轮缸再次相通，主缸中的高压制动液再次进入轮缸, 使制动压力增加。制动时，上述过程反复进行，直到解除制动为止。（1）电子控制单元ABS 系统主要由

14、车轮转速传感器、电子控制器（ECU）、电磁阀三部分组成。而系统核心部分是ECU，主要包括系统电源管理、轮速信号处理、处理器（单片机）、电磁阀驱动器和ABS 故障检测等部分。轮速信号处理模块将输入的模拟轮速信号进行变换处理，得到规则的数字轮速输入到处理器中，由处理器计算并判断各轮是否正趋于抱死；电磁阀驱动监控模块放大来自处理器的电磁阀控制信号，使其能够驱动执行机构（制动压力调节器）调节制动压力使轮速处于不断循环的增压-保压减压状态，同时将当前电磁阀控制信号反馈至处理器来监控控制逻辑。（2） ECU 最关键的部分是处理器，目前大多采用16 位单片机作为ECU 的处理器，其一方面采集轮速信号进入AB

15、S 算法处理，另一方面发送电磁阀控制指令到执行机构，对车轮进行增压保压减压处理；同时它还外扩了故障检测、电磁阀监控部分，保证了ECU 正常运行。无论是轮速采集和算法处理，还是对车轮制动压力的控制，都对核心处理器有较高要求：实时性强、稳定性好、数据处理精度高等。（3）轮速的采集和处理采用电磁波动式轮速传感器将轮速转换成正比于轮速的正弦信号，一般轮速信号的频率低于1KHz，并且幅值比较低，而且干扰量较多，必须将其转换为TTL 电平的方波信号，所以需要信号变换电路将变换后的轮速信号输入到处理器中。（4）电源和故障检测是为汽车中供电的是蓄电池或者发电机，重型车的蓄电池为24V，发电机工作电压为28V，

16、单片机工作电压为5V，所以除了电源供给外还需要电压转化。（三）、ABS故障形式及其维护1、ABS系统常见的故障现象（1）当紧急制动时，车轮被抱死。（2）驾驶过程中或汽车驻车制动时，ABS故障警告灯点亮。（3）制动效果不佳或ABS操作不正常。2、ABS的检修内容通过诊断与检查后，一旦准确地判断出ABS系统中的故障部位，就可以进行调整、修复或换件，直到故障被排除为止。3、ABS检修注意事项（1）ABS系统与普通制动系统是不可分的，普通制动系统一出现问题，ABS系统就不能正常工作。因此，要将二者视为整体进行维修，不能只把注意力集中于传感器、电控单元和液压调节器上。（2）ABS电控单元对过电压、静电非

17、常敏感，如有不慎就会损坏电控单元中的芯片，造成整个ABS瘫痪。因此，点火开关接通时不要插或拔电控单元上的连接器。（3）维修车轮速度传感器时一定要十分小心。卸时注意不要碰伤传感器头，不要用传感器齿圈当做撬面，以免损坏。（4）维修ABS液压控制装置时，切记要首先进行泄压，然后再按规定进行修理。（5）维修ABS液压控制装置时，切记要首先进行泄压，然后再按规定进行修理。（四）、ABS使用注意事项现在基本上所有的乘用车都加装了ABS系统，对提升车辆的主动安全性能起到了很大的作用，但若使用不当，效果也会大打折扣。要始终踩住制动踏板不放松，这样才能保证足够和持续的制动力，使ABS有效地发挥作用。行驶中要保持

18、足够的安全车距，熟悉ABS，使自己对ABS工作时的制动踏板抖动有准备和适应能力。使用前要阅读汽车驾驶员手册，从而进一步地理解安装ABS的汽车生产厂提供的各种操作说明。不要认为有了ABS就可以随心所欲地驾驶。ABS也不是绝对保险的，在车速过高和转弯过急的情况下，若车辆制动得过急过猛，则汽车仍然会产生侧滑。因此，即使你的汽车装有ABS，你也仍然需要谨慎驾驶。不可忽视ABS指示灯的检查。正常情况下，按通点火开关后，此灯应亮；大约3秒后自动熄灭。这一过程，实质上是电子控制装置在按自检程序对车轮传感器、液压调节器的控制阀进行通电检查，若此灯一直不亮，说明ABS有故障。结束语：同时推动汽车制造及工业的发展。参考文献: 闽永军：