【正文】 I 摘 要 制動(dòng)系統(tǒng)是汽車的一個(gè)重要組成部分，他直接影響汽車的安全性。據(jù)有關(guān)資料介紹，在由于汽車本身問(wèn)題造成的交通事故中，制動(dòng)系統(tǒng)故障引起的事故占事故總量的 45%?？梢?jiàn)，制動(dòng)系統(tǒng)是保證行車安全的極為重要的一個(gè)系統(tǒng)。此外，制定系統(tǒng)的好壞還直接影響車輛的平均車速和車輛的運(yùn)輸效率，也就是保證運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)效益的重要因素。為提高車輛的安全性能，進(jìn)入 21 世紀(jì)以來(lái) ABS（ AntiLook Brake System,簡(jiǎn)稱 ABS）和 ASR（ AntiSlip Regulation,即防滑轉(zhuǎn)控制）系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。 近年 來(lái)由于汽車消費(fèi)者對(duì)安全的日益重視，大部分的車都已將 ABS 列為標(biāo)準(zhǔn)配備。如果沒(méi)有 ABS，緊急制動(dòng)通常會(huì)造成輪胎抱死，這時(shí)，滾動(dòng)摩擦變成滑動(dòng)摩擦，制動(dòng)力大大下降。而且如果前輪抱死，車輛就失去了轉(zhuǎn)向能力；如果后輪先抱死，車輛容易產(chǎn)生側(cè)滑，使行車方向變得無(wú)法控制。所以， ABS 系統(tǒng)通過(guò)電子或機(jī)械的控制，以非?？斓乃俣染艿目刂浦苿?dòng)液壓力的收放，來(lái)達(dá)到防止車輪抱死，確保輪胎的最大制動(dòng)力以及制動(dòng)過(guò)程中的轉(zhuǎn)向能力，使車輛在緊急制動(dòng)時(shí)也具有躲避障礙的能力。 本文將簡(jiǎn)單介紹汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)原理與基本功用，并且對(duì) ABS 制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行潛在的分析與研究，同時(shí)對(duì) ABS 故障檢修基礎(chǔ)作簡(jiǎn)要介紹 。 關(guān)鍵字 ：汽車、制動(dòng)、 ABS、防抱死 四川托普信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院 1 目 錄 第一章 ABS 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介 .................................................................................... 2 ABS 系統(tǒng)的工作原理簡(jiǎn)介 .................................................................................... 2 ABS 系統(tǒng)的組成與作用 ........................................................................................ 3 ABS 的組成 ....................................................................................................... 3 ABS 系統(tǒng)的作用 ................................................................................................ 3 第二章 ＡＢＳ電子控制系統(tǒng)部件的結(jié)構(gòu)與原理 ................................................................ 5 車速傳感器 ......................................................................................................... 5 減速度傳感器 ..................................................................................................... 5 控制電腦（ ECU） .............................................................................................. 6 電控單元的功用 ................................................................................................ 6 結(jié)構(gòu)組成 .......................................................................................................... 8 ABS 電子控制器 .................................................................................................. 8 制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器 .................................................................................................10 循環(huán)流動(dòng)式制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器 ..............................................................................10 第三章 ABS 的使用與檢修 ...............................................................................................13 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)故障自診斷 ................................................................................13 抱死制動(dòng)系統(tǒng)主要部件的故障檢修 ......................................................................14 第四章 汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)例 ....................................................................................17 廣州本田奧德賽防抱死制動(dòng)（ ABS）自診斷與故障排除 ......................................17 總結(jié) ................................................................................................................................29 參考文獻(xiàn) .........................................................................................................................30 致謝 ................................................................................................................................31 四川托普信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院 2 第一章 ABS 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介 ABS 系統(tǒng)的工作原理簡(jiǎn)介 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上采用電子控制技術(shù) ，在制動(dòng)時(shí)防止車輪抱死的一種機(jī)電一體化系統(tǒng)。 圖 11 ABS 制動(dòng)系統(tǒng)控制過(guò)程原理圖 1 制動(dòng)主缸； 2制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)； 3電子控制器； 4電機(jī)； 5液壓調(diào)節(jié)器； 6車速傳感器 圖 11 為一個(gè)四輪車輛防抱死控制系統(tǒng)的原理圖，它由控制器、電磁閥、轉(zhuǎn)速傳感器三部分組成。在應(yīng)急制動(dòng)時(shí)，司機(jī)腳踏板控制的壓力過(guò)大時(shí)，轉(zhuǎn)速傳感器及控制器可以探測(cè)到車速又抱死的傾向，此時(shí)控制器控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)減小制動(dòng)壓力。當(dāng)車輪轉(zhuǎn)速恢復(fù)并且地面摩擦力有減小的趨勢(shì)時(shí)，制動(dòng)器又控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)增加制動(dòng)壓力。這樣使車輪一直處在最佳的制動(dòng)狀態(tài)，最有效地利用地面附著力，得到最短的制動(dòng)距離和最佳的制動(dòng)穩(wěn)定性。 傳統(tǒng)的汽車制動(dòng)系統(tǒng)功能是使行駛的汽車車輪受到制動(dòng)力矩的作用，使車輛停止。在大多數(shù)情況下往往要抱死車輪，此時(shí)一方面造成車輪輪胎的嚴(yán)重磨損；令一方面后輪抱死會(huì)產(chǎn)生側(cè)滑，容易使汽車喪失穩(wěn)定性，而前輪抱死會(huì)使汽車喪失轉(zhuǎn)向能力。這些狀態(tài)都容易導(dǎo)致事故的發(fā)生。 ABS 系統(tǒng)的引入使制動(dòng)過(guò)程中車輪處于非抱死狀態(tài)，這樣不僅可以防止制動(dòng)過(guò)程中后輪抱死而導(dǎo)致側(cè)滑甩尾，大大提高制動(dòng)過(guò)程的方向穩(wěn)定性，同時(shí)可以防止前輪抱死而喪失轉(zhuǎn)向能力，提高四川托普信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院 3 汽車躲避車輛前方障礙物的 操縱性和彎道制動(dòng)時(shí)的軌跡保持性，而且最終的制動(dòng)距離往往要比同類車型不帶 防抱死知道那個(gè)系統(tǒng)的車輛的制動(dòng)距離要短，因此， ABS 系統(tǒng)是一種有效的安全裝置。 ABS 系統(tǒng)的組成與作用 ABS 的組成 一般來(lái)說(shuō)，帶有 ABS的汽車制動(dòng)系統(tǒng)由基本制動(dòng)系統(tǒng)和制動(dòng)力調(diào)節(jié)系統(tǒng)兩部分組成，前者是制動(dòng)主缸、制動(dòng)輪缸和制動(dòng)管路等構(gòu)成的普通制動(dòng)系統(tǒng)，用來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車的常規(guī)制動(dòng)，而后者是由傳感器、控制器。執(zhí)行器等組成的壓力調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)（如圖 12示），在制動(dòng)過(guò)程中用來(lái)確保車輪始終不抱死，車輪滑移率處于合理范圍內(nèi)。 圖 12 汽車的制動(dòng)力調(diào)節(jié)系統(tǒng) 在制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，傳感器承擔(dān)感受系統(tǒng)控制所需 的汽車行駛狀態(tài)參數(shù)，將運(yùn)動(dòng)物理量轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)的任務(wù)?？刂破骷措娮涌刂蒲b置（ ECU）根據(jù)傳感器信號(hào)及其內(nèi)部存儲(chǔ)信號(hào)，經(jīng)過(guò)計(jì)算、比較和判斷后，向執(zhí)行器發(fā)出控制指令，同時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的工作狀況。而執(zhí)行器（制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器）則根據(jù) ECU 的指令，依靠由電磁閥及相應(yīng)的液壓控制閥組成的液壓凋節(jié)系統(tǒng)對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)施增壓、保壓或減壓的操作，讓車輪始終處于理想的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 ABS 系統(tǒng)的作用 ABS系統(tǒng)的功用就是在汽車的制動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)車輪滑移率超過(guò)穩(wěn)定界限時(shí)， ABS將自動(dòng)減少制動(dòng)壓力，以減少車輪制動(dòng)器制動(dòng)力，從而減少車輪滑 移率；而車輪滑移率低于穩(wěn)定界限時(shí)，又自動(dòng)增加制動(dòng)壓力，以增大車輪制動(dòng)器四川托普信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院 4 的制動(dòng)力，從而增大車速滑移率。 總而言之，在汽車制動(dòng)過(guò)程中 ， ABS 不斷的調(diào)整制動(dòng)壓力，使車速滑移率始終保持在 20%左右，以便獲得最大縱向附著系數(shù)，提高汽車的制動(dòng)效能。同時(shí)，也可在制動(dòng)中保持較大的側(cè)向附著系數(shù)，防止汽車側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力，提高汽車制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性。 四川托普信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院 5 第二章 ＡＢＳ電子控制系統(tǒng)部件的結(jié)構(gòu)與原理 車速傳感器 輪速傳感器有電磁感應(yīng)式與霍爾式兩大類。前者利用電磁感 應(yīng)原理，將車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的位移信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，由隨車輪旋轉(zhuǎn)的齒盤和固定的感應(yīng)元件組成。示出了各種傳感器在汽車上的安裝位置。此類傳感器的不足之處在于，傳感器輸出信號(hào)幅值隨轉(zhuǎn)速而變，低速時(shí)檢測(cè)難，頻響低，高速時(shí)易產(chǎn)生誤信號(hào)，抗干擾能力差。后者利用霍爾半導(dǎo)體元件的霍爾效應(yīng)工作。當(dāng)電流 Iv 流過(guò)位于磁場(chǎng)中的霍爾半導(dǎo)體層時(shí)，電子向垂直于磁場(chǎng)和電流的方向轉(zhuǎn)移，在半導(dǎo)體橫斷面上出現(xiàn)霍爾電壓 UH，這種現(xiàn)象稱之為霍爾效應(yīng)。 霍爾傳感器可以將帶隔板的轉(zhuǎn)子置于永磁鐵和霍爾集成電路之間的空氣間隙中?；魻柤呻娐酚梢粋€(gè)帶封閉的電子開(kāi)關(guān)放 大器的霍爾層構(gòu)成，當(dāng)隔板切斷磁場(chǎng)與霍爾集成電路之間的通路時(shí)，無(wú)霍爾電壓產(chǎn)生，霍爾集成電路的信號(hào)電流中斷；若隔板離開(kāi)空氣間隙，磁場(chǎng)產(chǎn)生與霍爾集成電路的聯(lián)系，則電路中出現(xiàn)信號(hào)電流。 由霍爾傳感器輸出的毫伏級(jí)正弦波電壓經(jīng)過(guò)放大器放大為伏級(jí)正弦波信號(hào)電壓，在施密特觸發(fā)器中將正弦波信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的脈沖信號(hào)，由放大級(jí)放大輸出。各級(jí)輸出波形信號(hào)也一并顯示。 霍爾車輪轉(zhuǎn)速傳感器與前述電磁感應(yīng)式傳感器相比較，具有以下的優(yōu)點(diǎn)： ，當(dāng)汽車電源電壓維持在 12 V 時(shí)，傳感器輸出信號(hào)電壓可以保持 在 11． 5－ 12 V，即使車輪轉(zhuǎn)速接近于零； ，該傳感器的響應(yīng)頻率可高達(dá) 20 kth（此時(shí)相當(dāng)于車速 I000km／ h）； 。 減速度傳感器 1）光電式減速度傳感器 四川托普信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院 6 光電式傳感器利用發(fā)光二極管和受光（光電）三極管構(gòu)成的光電偶合器所具有的光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)，以沿徑向開(kāi)有若干條透光窄槽的質(zhì)量偏心圓盤作為遮光板，制成了能夠隨減速度大小而改變電量的傳感器（如圖 21 示）。遮光板設(shè)置在發(fā)光二極管和受光三極管之間，由發(fā)光二極管發(fā)出的光束可以通過(guò)板上窄槽到達(dá)受光三極管，光敏的三極管 上便會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流。當(dāng)汽車制動(dòng)時(shí)，質(zhì)量偏心的遮光板在減速慣性力的作用下繞其轉(zhuǎn)動(dòng)軸偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)量與制動(dòng)強(qiáng)度成正比，如果像圖21 示那樣，在光電式傳感器中設(shè)置兩對(duì)光電偶合器，根據(jù)兩個(gè)三極管上出現(xiàn)電量的不同組合就可區(qū)分出如表中所示的四種減速度界限，因此，它具有感應(yīng)多級(jí)減速度的能力。 控制電腦（ ECU） 電控單元的功用 ABS 系統(tǒng)電控單元的功用是接受車速傳感器信號(hào)、制動(dòng)信號(hào)、液面信號(hào)、手制信號(hào)，并經(jīng)電腦中的 A/D 電路，進(jìn)行測(cè)量、比較、放大、分析判斷處理以及綜合精確計(jì)算處理后，得出制動(dòng)時(shí)車輪的滑移率、 車輪的加速度和減速度，以判斷車輪是否有抱死的趨勢(shì)，再由其輸出級(jí)發(fā)出指令，控制液壓總成電磁閥，調(diào)節(jié)分泵制動(dòng)力，如有故障也會(huì)指示故障并記憶。 ABS 控制電腦是由一個(gè)主動(dòng)功能