【正文】 .................................................... 29 總 結(jié) ......................................................................... 30 致 謝 .......................................................................... 31 參考文獻(xiàn) ....................................................................... 32 (說明：目錄編制頁碼一定要與論文內(nèi)容頁碼一致，否則畢業(yè)論文將視為不合格， 字體為小四仿宋， 倍行距。目錄生成右鍵“更新域”即可自動(dòng)生成 全文目錄 ) 四川科技職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 授人以漁 能力為本 第 1 頁 第一章 緒 論 ABS是 AntiLock Brake System的英文縮寫，即“剎車防抱死系統(tǒng)”。在沒有 ABS時(shí)，如果緊急剎車一般會(huì)使輪胎抱死，由于抱死之后輪胎與地面是滑動(dòng)摩擦，所以剎車的距離會(huì)變長(zhǎng)。如果前輪鎖死，車子失去側(cè)向轉(zhuǎn)向力，容易跑偏；如果后輪鎖死，后輪將失去側(cè)向抓地力，容易發(fā)生甩尾 。特別是在積雪路面，當(dāng)緊急制動(dòng)時(shí)，更容易發(fā)生上述的情況。 ABS是通過控制剎車油壓的收放，來達(dá)到對(duì)車輪抱死的控制。其工作過程實(shí)際上是抱死 — 松開 — 抱死 — 松開的循環(huán)工作過程，使車輛始終處于臨界抱死 的間隙滾動(dòng)狀態(tài)。 、汽車 ABS 的研究意義 在電影，常常可以看到這樣的鏡頭：汽車互相追逐，前方突然出現(xiàn)障礙，駕車人緊急制動(dòng)，車輪拖地并發(fā)出刺耳的聲音，汽車搖搖晃晃，任憑駕駛員怎樣打方向盤，就是不聽指揮，有時(shí)還沖上人行道，撞倒了行人和小販 ， 這正是裝有普通制動(dòng)器的汽車常常遇到 的。 這種汽車在緊急制動(dòng)時(shí)，四個(gè)車輪被完全抱死，這時(shí)汽車只要在輕微側(cè)向力作用下 （ 比如傾斜的路面或者地上的一塊小石頭 ） ，就會(huì)發(fā)生側(cè)滑，汽車急劇擺動(dòng)，甚至完全調(diào)頭；而更加危險(xiǎn)的是，當(dāng)汽車行駛在彎道上時(shí)，由于前輪抱死，汽車將喪失轉(zhuǎn)向能力，這時(shí)轉(zhuǎn) 動(dòng)方向盤雖然也能帶動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向，但由于車輪缺乏附著 力使 汽車無法轉(zhuǎn)向，而是沿著慣 性 方向向前 滑 動(dòng)直至停止。 ABS 可在汽車制動(dòng)時(shí)根據(jù)車輪的運(yùn)動(dòng)養(yǎng)成自動(dòng)調(diào)節(jié)車輪的制動(dòng)壓力，防止車輪抱死，其實(shí)質(zhì)就是使傳統(tǒng)的制動(dòng)過程變?yōu)樗查g的控制過程，即在制動(dòng)時(shí)使車輪與地面達(dá)到 “ 抱而不死，死而不抱 ” 的狀態(tài)，其目的是使車輪與地面的摩擦力達(dá)到最大，同時(shí)又可以避免后輪側(cè)滑和前輪喪失轉(zhuǎn)向能力，以使汽車取得最佳的制動(dòng)效能。因此， ABS 具有以下優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 縮短制動(dòng)距離。 ABS 能保證汽車在雨后、冰雪及泥濘路面上獲得較高的制動(dòng)效能，防止汽車側(cè)滑甩 尾（松散的沙土和積雪很深的路面除外）； （ 2） 保持汽車制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性； （ 3） 保持汽車制動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性； （ 4） 減少汽車制動(dòng)時(shí)輪胎的磨損。 ABS 能防止輪胎在制動(dòng)過程中產(chǎn)生劇烈的拖痕，提高輪胎使用壽命 。 四川科技職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 授人以漁 能力為本 第 2 頁 （ 5） 減少駕駛員的疲勞強(qiáng)度（特別是汽車制動(dòng)時(shí)的緊張情緒）。 經(jīng)研究證明，汽車制動(dòng)時(shí)，車輪邊滾動(dòng)邊滑動(dòng)，當(dāng)滑移率保持在 15%～ 20%之間時(shí)，便可獲得較大的附著系數(shù)，汽車有較好的制動(dòng)性。美國國家高速公路交通安全委員會(huì) （ NHTSA） 曾進(jìn)行過一項(xiàng)試驗(yàn)，使用專業(yè)駕駛員來測(cè)試裝上 ABS后對(duì)汽車性能和方向控制方面的影 響，在除了砂礫路面以外的所有路面上， ABS 的制動(dòng)距離均短于或等于不裝 ABS 的汽車制動(dòng)距離。安裝ABS 的汽車顯著改善了汽車的制動(dòng)性，交通事故也因此有所下降。 NHTSA 根據(jù)交通事故統(tǒng)料的分析表明：裝有 ABS 的汽車翻車事故減少 30%～ 40%；在干燥的公路上，能減少大約 24%的車禍；在濕地或雪地上，能減少大約 15%的事故；與行人和騎自行車者相撞的事故降低了27% 。 但是，裝有 ABS 的汽車在開出路面的事故中，比不裝 ABS 的汽車要高出 28%。其原因有二：第一是在驚慌失措的情況下，經(jīng)驗(yàn)不足的駕車人過度轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤，導(dǎo)致汽車 開出路面；第二為在砂礫路面和松土路上， ABS 的制動(dòng)距離反而要大于一般車輛。因?yàn)樵谶@些路面上，如果車輪被抱死，汽車在向前滑動(dòng)時(shí)，在車輪前會(huì)形成礫石堆或松土堆，便可幫助車輛停下來。 如何使一輛高速行駛的汽車迅速而平穩(wěn)地停下來，一直是汽車工程師們研究的課題。 ABS防抱死系統(tǒng) 一直被認(rèn)為是 具有革命意義的安全裝置，近年來正迅速普及，生產(chǎn) ABS的最大廠商TT 公司預(yù)計(jì) ,在 本世紀(jì)初 ABS 可能成為每一輛汽車上的標(biāo)準(zhǔn)裝置。 因此，對(duì) ABS 的作用、工作原理、結(jié)構(gòu)組成、使用狀況及其故障檢測(cè)診斷進(jìn)行研究，具有重要意義。 、汽車 ABS 的國內(nèi)外的現(xiàn)狀和發(fā)展概況 、 ABS 的發(fā)展過程 ABS 技術(shù)是英國人霍納摩爾 1920 年研制發(fā)明并申請(qǐng)專利，早在 20 世紀(jì) 30 年代， ABS 就已經(jīng)在鐵路機(jī)車的制動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)用，目的是防止車 輪 在制動(dòng)過程中抱死，導(dǎo)致車輪與鋼軌局部急劇摩擦而過早損壞。 1936 年德國博世公司取得了 ABS 專利權(quán)。它是由裝在車輪上的電磁式轉(zhuǎn)速傳感器和控制液壓的電磁閥組成，使用開關(guān)方法對(duì)制動(dòng)壓力進(jìn)行控制。 20 世紀(jì) 40 年代末期，為了縮短飛機(jī)著陸時(shí)的滑行距離、防止車輪在制動(dòng)時(shí)跑偏、甩尾和輪胎劇烈磨耗，飛機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)開始采用 ABS，并很快成為 飛機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)裝備。 20 世紀(jì) 50 年代防抱制動(dòng)系統(tǒng)開始應(yīng)用于汽車工業(yè)。 1951 年 Goodyear 航空公司裝于載重車上； 1954 年福特汽車公司在林肯車上裝用法國航空公司的 ABS 裝置。 四川科技職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 授人以漁 能力為本 第 3 頁 1978 年 ABS 系統(tǒng)有了突破性發(fā)展。博世公司與奔馳公司合作研制出三通道四輪帶有數(shù)字式控制器的 ABS 系統(tǒng)，并批量裝于奔馳轎車上。由于微處理器的引入，使 ABS 系統(tǒng)開始具有了智能，從而奠定了 ABS 系統(tǒng)的基礎(chǔ)和基本模式。 1981 年德國的威伯科（ WABCO）公司與奔馳公司在載重車上裝用了數(shù)字式 ABS 系統(tǒng)。 ABS的市場(chǎng)占有率迅速上升。 20 世紀(jì) 80 年代中期以后，借助于電子控制技術(shù)的進(jìn)步， ABS 的更為靈敏、成本更低、安裝更方便、價(jià)格也更 便宜 被中小型家用轎車所接受。這期間較為典型的ABS 裝置有博世（ BOSCH）公司于 1979 年推出的 Bosch2 型，大陸特威斯（ T eves） 1984 年推出的具有防抱制動(dòng)和驅(qū)動(dòng)防滑功能的 ABS/ASR 2U 型。機(jī)械與電子元件持續(xù)不斷的發(fā)展和改進(jìn)使 ABS 的優(yōu)越性越來越明顯，隨著激烈的競(jìng)爭(zhēng)，技術(shù)的日趨成熟， ABS 變得更精密，更可靠，價(jià)格也在下降。 1987 年歐共體頒布一項(xiàng)法規(guī)，要求從 1991 年起，歐共體所有成員國生產(chǎn)的所有新車 型均需裝備防抱制動(dòng)裝置，同時(shí)規(guī)定凡載重 16t 以上的貨車必須裝備 ABS，并且禁止無此裝置的汽車進(jìn)口。日本規(guī)定，從 1991 年起，總質(zhì)量超過 13t 的牽引車，總質(zhì)量超過 10t 的運(yùn)送危險(xiǎn)品的拖車、在高速公路上行駛的大客車都必須安裝 ABS。 目前，國際上 ABS在汽車上的應(yīng)用越來越廣泛，已成為絕大多數(shù)類型汽車的標(biāo)準(zhǔn)裝備。北美和西歐的各類客車和輕型貨車 ABS 的裝備率已達(dá) 90%以上，轎車 ABS 的裝備率在 60%以左右，運(yùn)送危險(xiǎn)品的貨車 ABS 的裝備率為 100%。 、 我國 ABS 的 現(xiàn)狀 和發(fā)展概況 我國對(duì) ABS 的研究現(xiàn)狀開始 于 20 世紀(jì) 80 年代初。目前，我國政府已制定車輛安全性方面的強(qiáng)制性法規(guī)， GB126761999《汽車制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、性能和試驗(yàn)方法》，規(guī)定首先在重型車和大客車上安裝電子控制式 ABS。 GB72582021《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》又具體規(guī)定了必須安裝的車型和時(shí)間。規(guī)定 總 質(zhì)量大于 12021kg的長(zhǎng)途客車和旅游客車 ； 總質(zhì)量大于 16000kg 允許掛接總質(zhì)量大于 10000kg 的掛車的貨車及總質(zhì)量大于 10000kg 的掛車必須安裝 ABS。 我國有許多單位和企業(yè)從事 ABS的研制工作，東風(fēng)汽車公司、重慶公路研究所、北京理 工大學(xué)、清華大學(xué)、上海汽車制動(dòng)系統(tǒng)有限公司和山東重汽集團(tuán)等。其中山東重汽集團(tuán)引進(jìn)國際先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行研究已取得了一些進(jìn)展。重慶公路研究所研制的適用于中型汽車的氣制動(dòng)FKXACI 型 ABS 裝置已通過國家級(jí)技術(shù)鑒定，但各種制動(dòng)情況的適應(yīng)性還有待提高。清華大學(xué)研制的適用于輕型和小型汽車的液壓 ABS系統(tǒng)，北京理工大學(xué)和上海汽車制動(dòng)系統(tǒng)有限公司致四川科技職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 授人以漁 能力為本 第 4 頁 力于轎車的液壓 ABS 系統(tǒng)的研究，已分別取得初步成果。 、汽車 ABS 的技術(shù)發(fā)展與展望 我國汽車工業(yè)發(fā)展規(guī)劃中把 ABS技術(shù)開發(fā)應(yīng)用列為第一條。 ABS作為現(xiàn)代汽車的一項(xiàng)關(guān)鍵性技術(shù) ，它具有廣闊的發(fā)展前景 。 目前，汽車安全行駛系統(tǒng)已經(jīng)成為汽車向電子化發(fā)展的一個(gè)重要方面，防抱制動(dòng)系統(tǒng)是汽車安全行駛的一個(gè)重要組成部分，現(xiàn)已成為轎車、豪華客車、大噸位貨車的標(biāo)準(zhǔn)裝備。 、 ABS 的 技術(shù) 展望 根據(jù)國內(nèi)外的一些研究動(dòng)態(tài)和高檔轎車的實(shí)際應(yīng)用表明， ABS 技術(shù)將沿著以下幾個(gè)方面繼續(xù)發(fā)展： （ 1） ABS 和驅(qū)動(dòng)防滑控制裝置 ASR 一體化。 ABS 以防止車輪抱死為目的， ASR 是防止車輪過分滑轉(zhuǎn)， ABS 是為了緩解制動(dòng)， ASR 是為了施加制動(dòng)。由于二者技術(shù)上 比較 接近，且都能在低附著路面上充分體現(xiàn)它們的作用，所以 可以 將二者有機(jī)地結(jié)合起來。 （ 2）動(dòng)態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng) VDC（或電子穩(wěn)定控制（ ESP））。 VDC 主要在 ABS/ASR 基礎(chǔ)上解決汽車轉(zhuǎn)向行駛時(shí)的方向穩(wěn)定性問題。 ABS 與電子全控式（或半控式）懸架、電子控制四輪轉(zhuǎn)向、電子控制液壓轉(zhuǎn)向、電子控制自動(dòng)變速器等控制系統(tǒng)在功能、結(jié)構(gòu)上有機(jī)地結(jié)合起來，保證汽車在各種惡劣情況下行駛時(shí)，都具有良好的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。 （ 3） ABS/ASR 與自動(dòng)巡航系統(tǒng)（ ACC）集成。自動(dòng)巡航控制系統(tǒng)（ ACC）的目的是在巡航行駛時(shí)自動(dòng)把車速限制在一個(gè)設(shè)定的速度，并且能夠根據(jù)前方車輛的行駛 情況 ，自動(dòng)施 加制動(dòng)或加速使其保持在一定的安全距離內(nèi)行駛。在遇到障礙物時(shí)，可以自動(dòng)施加制動(dòng)，把車速調(diào)整到安全范圍內(nèi)。由于 ABS/ASR 和 ACC 都要用到相同的輪速采集系統(tǒng)，制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置以及發(fā)動(dòng)機(jī)輸出力矩調(diào)節(jié)裝置，因此 ABS/ASR/ACC 集成化系統(tǒng)，不僅可以大大降低成本，而且可以提高汽車的整體安全性能。 （ 4）減小體積，降低重量。為了提高汽車的安全性能，增加了一些裝置，汽車的重量 也隨之增加，對(duì)燃料經(jīng)濟(jì)性不利。所以新增設(shè)的各種裝置必須在保證安全性的前提下，盡量地減少重量。另外，不論是大型車還是小型車，發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝空間都 是非常緊湊的，因此，也要求 ABS 控制器的體積盡可能的小一些。 （ 5）隨著 ABS 與新一代制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)合，如電子液壓制動(dòng) EHB、電子機(jī)械制動(dòng) EMB、 ABS四川科技職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 授人以漁 能力為本 第 5 頁 有了更快的響應(yīng)速度，更好的控制效果，而且更容易與其 它 電子系統(tǒng)集成。 ABS 將成為集成化汽車底盤系統(tǒng)中不可缺少的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。 （ 6）在 ABS 系統(tǒng)中嵌入電子制動(dòng)力分配裝置（ EBD）構(gòu)成了 ABS+EBD 系統(tǒng)。 EBD 的功能就是在汽車 ABS開始制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)之前，高速計(jì)算出汽車四個(gè)輪胎與路面間的附著力大小，然后調(diào)節(jié)車輪與附著力的區(qū)配，進(jìn)一步提高車輛制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性，同時(shí) 盡可能地縮短制動(dòng)距離。 （ 7）在 ABS 系統(tǒng)的基礎(chǔ)上擴(kuò)展成車速記錄儀（ VSR），又稱汽車黑匣子。該裝置通過實(shí)時(shí)采集的四個(gè)車輪輪速信號(hào)，再現(xiàn)交通事故發(fā)生過程中汽車的實(shí)際運(yùn)行軌跡以及駕駛員對(duì)車輛的操作情況，便于公安交通管理部門能準(zhǔn)確判斷事故的責(zé)任。 掌握 ABS 核心技術(shù)不但是非常必要的而且具有深遠(yuǎn)意義，可有力地推動(dòng)我國汽車工業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程。 、 ABS 的 發(fā)展趨勢(shì) （ 1） 新的控制理論、方法不斷出現(xiàn) 無論是經(jīng)典的還是現(xiàn)代的控制理論，大多是建立在線性系統(tǒng)基礎(chǔ)上， 對(duì)非線性系統(tǒng)目前還沒有比較成熟的理論。近年來，現(xiàn)代控制理論發(fā)展迅速，新的控制方法不斷涌現(xiàn)，如模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。模糊控制采用類似于人腦的模糊推理方法，遵循一定的控制規(guī)則，結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)控，具有不依賴對(duì)象的數(shù)學(xué)模型，便于利用人的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，魯棒性好，簡(jiǎn)單實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)，正好適應(yīng)了 ABS 這種變工況、非線性系統(tǒng)，因此將模糊控制用于ABS 是一種有益的嘗試。目前，國內(nèi)外在這方面已取得了一些成果，日本、德國甚至已經(jīng)有類似的產(chǎn)品問世。隨著這些