【正文】 HSI_ MODE 寄存器控制變換檢測(cè)器檢測(cè)事件的方式。在 ABS的主控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的軟件編制中，就充分利用了其內(nèi)部的通用寄存器。 （ 2）內(nèi)外部存貯器 同樣的 CPU 類型其內(nèi)、外部數(shù)據(jù)與程序存貯器也是多樣的，所以電子控制單元要根據(jù)需要選擇不同的內(nèi)、外部存貯器，同時(shí)編程時(shí)要提高內(nèi)存利用率，多用通用的變量，少定義專用的變量，以節(jié)省內(nèi)存。同時(shí)輸出的信號(hào)中還包括報(bào)警指示等。電子控制單元原理圖如圖 33 所示。 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的基本組成 ABS 系統(tǒng)主要由傳感器、電子控制單元 ECU 和電磁閥三部分組成，其系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)組成圖如圖 32 所示。 對(duì)于采用此控制方式的前輪驅(qū)動(dòng)汽車，如果在緊急制動(dòng)時(shí)離合器沒有及時(shí)分離，前輪在制動(dòng)壓力較小時(shí)就趨 于抱死，而此時(shí)后輪的制動(dòng)力還遠(yuǎn)未達(dá)到其附著力的水平，汽車的制動(dòng)力會(huì)顯著減小。對(duì)前輪制動(dòng)壓力進(jìn)行獨(dú)立控制，可充分利用兩前輪的附著力對(duì)汽車進(jìn)行制動(dòng)，有利于縮短制動(dòng)距離，并且汽車的方向穩(wěn)定性卻得到很大改善。 圖 31 a,b 為了對(duì)四個(gè)車輪的制動(dòng)壓力進(jìn)行獨(dú)立控制，在每個(gè)車輪上各安裝一個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器，并在通往各制動(dòng)輪缸的制動(dòng)管路中各設(shè)置一個(gè)制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)分裝置 通道 。例如，當(dāng) ECU 判定右前輪趨于抱死時(shí)， ECU 就使控制右前輪制動(dòng)壓力的進(jìn)液電磁閥通電，使右前進(jìn)液電磁閥轉(zhuǎn)入關(guān)閉狀態(tài)，制動(dòng)主缸輸出的制動(dòng)液不再進(jìn)入右前制動(dòng)輪缸，此時(shí)，右前出液電磁閥仍未通電而處于關(guān)閉狀態(tài)，右前制動(dòng)輪缸中的制動(dòng)液也不會(huì)流出，右前制動(dòng)輪缸的制動(dòng)壓力就保持一定，而其它未趨于抱死車輪的制動(dòng)壓力仍會(huì)隨制動(dòng)輪缸的制動(dòng)主缸輸出壓力的增大而增大，如果在右前制動(dòng)輪缸的制動(dòng)壓力保持一定時(shí)， ECU 判定右前輪仍然趨于抱死 ， ECU 又使右前出液電磁閥也通電而轉(zhuǎn)入開啟狀態(tài)，右前制動(dòng)輪缸中的部分制動(dòng)液就會(huì)經(jīng)過處于開啟狀態(tài)的出液電磁閥流回儲(chǔ)液器，使右前制動(dòng)輪缸的制動(dòng)壓力迅速減小，右前輪的抱死趨勢(shì)將開始消除，隨著右前輪的抱死趨勢(shì)己經(jīng)完全消除時(shí)， ECU 就使右前進(jìn)液電磁閥和出液電磁閥都斷電，使進(jìn)液電磁閥轉(zhuǎn)入開啟狀態(tài)，使出液電磁閥轉(zhuǎn)入關(guān)閉狀態(tài)同時(shí)也使電動(dòng)泵通電運(yùn)轉(zhuǎn)，向制動(dòng)輪缸送制動(dòng)液，由制動(dòng)主缸輸出的制動(dòng)液和電動(dòng)泵通電運(yùn)轉(zhuǎn)，向制動(dòng)輪缸泵送制動(dòng)液，由制動(dòng)主缸輸出的制動(dòng)液和電動(dòng)泵通電運(yùn)轉(zhuǎn)，向制動(dòng)輪缸泵送制動(dòng)液，由制動(dòng)主缸輸出的制動(dòng)液和電動(dòng)泵泵送 的制動(dòng)液都經(jīng)過處于開啟狀態(tài)的右前進(jìn)液電磁閥進(jìn)入右前制動(dòng)輪缸，使右前制動(dòng)輪缸的制動(dòng)壓力迅速增大，右前輪又開始減速轉(zhuǎn)動(dòng)。這種控制方法的關(guān)鍵在于對(duì)車輪加、減速度門限值的設(shè)定，合適的門限值可以使車輪的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)控制在比較理想的范圍內(nèi)。這種對(duì)制動(dòng)液壓力的改變過程實(shí)際上就是 ABS 系統(tǒng)控制方法實(shí)施的過程?？墒且坏┯錾暇o急狀態(tài)，大多數(shù)人都是一腳踏死制動(dòng)踏板，使輪胎抱死為此。上述各種狀態(tài)是極其危險(xiǎn)的。由于車輪抱死，汽車的側(cè)向附著力變成了零，汽車輪胎出現(xiàn)側(cè)向滑動(dòng)，汽車喪夫了控制方向的能力，這是十分危險(xiǎn)的。 汽車直線行駛過程中，突然緊急制動(dòng)，汽車車輪一下子抱死，汽車仍然向前行滑，輪胎和地面之間發(fā)出嚇人的磨擦聲，汽車最后終于停了下來。若汽車在同一種類型路面上制動(dòng)時(shí)的初速度不一樣，車輪的縱向附著系數(shù)和滑移率之間的關(guān)系曲線也會(huì)略有不同，制動(dòng)時(shí)的車速越高，車輪的縱向附著系數(shù)越低。這樣 ,汽車就能獲得最佳的制動(dòng)效能和方向穩(wěn)定性。當(dāng)ω 0時(shí) ,S 100 % ,車輪完全抱死而作純滑動(dòng) 。 地面制動(dòng)力受地面附著系數(shù)的制約。 （ 2）汽車在一種路面上轉(zhuǎn)彎制動(dòng)車輪抱死時(shí)可能出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)情況如圖 23所示。對(duì) ABS 系統(tǒng)來說，就是要防止這些危險(xiǎn)情況的出現(xiàn)。轉(zhuǎn)彎力和汽車 的方向操縱性有關(guān)，它保證了汽車能夠按照駕駛員的意愿轉(zhuǎn)向 。汽車在直線行駛并受橫向外界干擾力作用和汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)所受到地面給汽車的力如圖 21 所示。 重慶公路研究所研制的適用于中型汽車的氣制動(dòng) FKX ACI 型 ABS 裝置已通過國(guó)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。還可以通過輪缸等效壓力函數(shù)計(jì)算防抱死制動(dòng)時(shí)的滑移率。目前多使用 CAN 控制器局域網(wǎng)絡(luò) Controller Area Network 用于汽車內(nèi)部測(cè)量與執(zhí)行部件之間的數(shù)據(jù)通信 協(xié)議。 （）車輛動(dòng)力學(xué)控制系統(tǒng)車輛動(dòng)力學(xué)控制系統(tǒng) VDC Vehicle Dynamics Control 是在 ABS 的基礎(chǔ)上通過測(cè)量方向盤轉(zhuǎn)角、橫擺角速度和側(cè)向加速度對(duì)車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行控制。 （ 2）防滑控制系統(tǒng)防滑控制系統(tǒng) ASR Acceleration Slip Regulation 或稱為牽引力控制系統(tǒng) TCS Traction Control System 是驅(qū)動(dòng)時(shí)防止車輪打滑，使車輪獲得最大限度的驅(qū)動(dòng)力，并具有行駛穩(wěn)定性，減少輪胎磨損和發(fā)動(dòng)機(jī)的功耗，增加有效的驅(qū)動(dòng)牽引力。到了 1985 年代中期，全球新出廠車輛安裝 ABS 系統(tǒng)的比例首次超過1％，通用車廠也決定把 ABS 列為旗下主力雪佛蘭車系的標(biāo)準(zhǔn)配備。 1973 年 Bosch 公司購(gòu)得 50％的 Teldix GmbH 公司股權(quán)及 ABS 領(lǐng)域的研發(fā)成果， 1975 年 AEG、 Teldix 與 Bosch 達(dá)成協(xié)議，將 ABS 系統(tǒng)的開發(fā)計(jì)劃完全委托 Bosch 公司整合執(zhí)行。 1908 年英國(guó)工程師 J. E. Francis 提出了“鐵路車輛車輪抱死滑動(dòng)控制器”理論，但卻無法將它實(shí)用化。事實(shí)上，車輪抱死會(huì)造成輪胎小平面磨損，輪胎面損耗會(huì)不均勻，使輪胎磨損消耗費(fèi)增加，嚴(yán)重時(shí)將無法繼續(xù)使用。輸入傳感器通常包括死個(gè)車輪的輪速信號(hào)、剎車信號(hào)，個(gè)別車型還有減速度信號(hào)、手剎車或車油面信號(hào)。 這次論文寫作，使我了解很多 ABS 等相關(guān)的知識(shí)，鍛煉了自己的寫作水平；通過與同組論文同學(xué)的討論學(xué)習(xí)，促進(jìn)了 互相的友誼；通過與老師的交流，對(duì)論文的修改使我了解到目前自己的不足，在今后的學(xué)習(xí)工作過程中要繼續(xù)鍛煉。根據(jù)電路圖進(jìn)行檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)控制單元的針插頭第針有輕微腐蝕。用診斷儀讀取測(cè)量數(shù)據(jù)塊功能，進(jìn)入顯示組，觀察第顯示區(qū)左后輪速度。傳感器本身故障。 故障案例二： 故障現(xiàn)象：一輛桑塔納轎車，行駛，該車裝備型防抱死制動(dòng)系統(tǒng)，此車故障燈亮起，車主開到修理廠進(jìn)行檢修。 故障分析：從工具室借來雷克薩斯專用診斷儀 ITⅡ，檢測(cè)結(jié)果顯示“左前輪速傳感器故障”。 ABS 主要部件的檢修 1）輪速傳感器的檢修 輪速傳感器可能出現(xiàn)的故障有：感應(yīng)線圈短路、斷路或接觸不良，傳感器齒圈上的齒有缺損或臟污，信號(hào)探頭安裝不牢或磁極與齒圈之間有贓物等。 ABS 故障檢修的一般步驟 1）確認(rèn)故障情況和故障癥狀。因此，點(diǎn)火開關(guān)接通時(shí)不可以拔或插電控單元上的連接器 。踩下制動(dòng)踏板時(shí)分缸持續(xù)制動(dòng)，離開制動(dòng)踏板時(shí)油液返回主缸，制動(dòng)結(jié)束。 變?nèi)菔剑喝鐖D 9。 氣壓式：主要用在大型客車和載重汽車上。因?yàn)槠囋诟吒街禂?shù)路面上制動(dòng)時(shí)，汽車減速度大，在低附著系數(shù)路面上制動(dòng)時(shí)，汽車減速度小，因而該信號(hào)送入 ECU 后，可以對(duì)路面進(jìn)行區(qū)別，判斷路面附著系 數(shù)高低情況。 （ 4）單通道 ABS 系統(tǒng)（如圖 4） 圖 4 一通道一傳感器 ABS 由于前輪無控制，故易抱死，轉(zhuǎn)向操縱性差，制動(dòng)距離較長(zhǎng)。應(yīng)該看到，在緊急制動(dòng)時(shí)，由于發(fā)生軸荷前移，在汽車的總制動(dòng)力中，后輪的制動(dòng)力所占的比重較小，尤其是小轎車，使前輪的附著力比后輪的附著力大得多，通常后輪制動(dòng)力只占總制動(dòng)力的 30％左右，因此，后輪附著力未能充分利用的損失對(duì)汽車的總制動(dòng)力影響不大。一般三通道 ABS 是對(duì)兩前輪進(jìn)行獨(dú)立控制，兩后輪按低選原則進(jìn)行一同控制，也稱它為混合控制。 電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ ABS）的分類 1）按控制方式分可分為單參數(shù)控制和雙參數(shù)控制（ ABS） （ 1）單參數(shù)控制（ ABS） 它以控制車輪的角減速度為對(duì)象，控制車輪的制動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)防抱死制動(dòng)，其結(jié)構(gòu)主要由輪速傳感器、控制器 電腦 及電磁閥組成。由于二者技術(shù)上較接近，且 都能在低附著地面上充分體現(xiàn)它們的作用，所以將二者有機(jī)的結(jié)合起來?，F(xiàn)在發(fā)達(dá)國(guó)家已廣泛采用 ABS 技術(shù)， ABS 裝置已成為汽車的必要裝備。 1936 年，德國(guó)博世 公司（ BOSCH）申請(qǐng)一項(xiàng)電液控制的 ABS 裝置專利，促進(jìn)了 ABS 技術(shù)在汽車上的應(yīng)用。 ABS（ Antilocked Braking System）防抱死制動(dòng)系統(tǒng)，它是一種具有防滑、防鎖死等優(yōu)點(diǎn)的汽車安全控制系統(tǒng)。 ABS 控制部分 采用了電子控制，其反應(yīng)速度、控制精度和可靠性都顯著提高，制動(dòng)效果也明顯改善，同時(shí)其體積逐步變小，質(zhì)量逐步減輕，控制與診斷功能不斷增強(qiáng)，價(jià)格也逐漸降低。 國(guó)內(nèi)液壓 ABS技術(shù)含量與國(guó)外雖有一定的差距，但在政府的大力支持和國(guó)內(nèi)豐富的人力資源配合下，相信國(guó)內(nèi)可以在較短的時(shí)間內(nèi)在 ABS 技術(shù)某些領(lǐng)域趕超國(guó)際水平。 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，使得 ABS 有了更快的的響應(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。 ④缺點(diǎn)：如果汽車左右輪附著力相差較大，如：行駛在附著系數(shù)對(duì)分的路面上或汽車兩側(cè)垂直載荷相差較大時(shí)，制動(dòng)時(shí)兩個(gè)車輪的地面制動(dòng)力就相差較大，因此會(huì)產(chǎn)生橫擺力矩，使車身向制動(dòng)力較大的一側(cè)跑偏，不能保持汽車按預(yù)定方向行駛，會(huì)影響汽車的方向穩(wěn)定性，一般駕駛員修正有些困難。由于三通道 ABS 對(duì)兩后輪進(jìn)行一同控制，對(duì)于后輪驅(qū)動(dòng)的汽車，也可以在傳動(dòng)系統(tǒng)中 如主減速器或變速器中 只設(shè)置一個(gè)輪速傳感器，感測(cè)兩后輪的平均轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)近似低選原則的一同控制。 （ 3）雙通道 ABS 系統(tǒng)（如圖 3） 圖 3 雙通道 ABS a 二通道三傳感器 ABS b 二通道四傳感器 ABS c 二通道二傳感器 ABS d 二通道二傳感器 ABS ①（ a）圖中，前輪附著力相差較大時(shí)，高選。 （ 2）安裝：一般在車輪處，但也有設(shè)置在主減速器或變速器中。 2）制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器 制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器是 ABS 系統(tǒng)中最主要的執(zhí)行器，一般都設(shè)在制動(dòng)總泵 主缸 與車 輪制動(dòng)分泵 輪缸 之間。如圖 8。 2）黃色的 ABS 燈可顯示 ABS 控制系統(tǒng)的故障（如 4 個(gè)輪速傳感器、 4 個(gè)電磁閥、 ABS 主繼電器、油泵繼電器報(bào)警燈繼電器等）， 它報(bào)警后汽車仍然能維持常規(guī)制動(dòng)，但 ABS 系統(tǒng)已斷電保護(hù)，停止工作。具體過程如圖 10。 6 當(dāng)蓄電池電壓過低時(shí)， ABS 系統(tǒng)將不能工作，所以特別在汽車停駛長(zhǎng)時(shí)間后啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)檢查蓄電池電壓。 6）清除故障代碼。 3）制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器的檢修 制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器可能會(huì)出現(xiàn)電磁閥線圈不良、閥門泄漏等故障。于是拆下齒圈和傳感器一同進(jìn)行仔細(xì)清洗，吹干后裝復(fù)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)該重點(diǎn)檢查以下項(xiàng)目：輪速傳感器與控制 單元的線路連接情況。又轉(zhuǎn)動(dòng)別的車輪，觀察相對(duì)應(yīng)的顯示區(qū)，發(fā)現(xiàn)基本一致。在車輛怠速著車靜止不動(dòng)的時(shí)候，故障警示燈亮了。 結(jié)束語 首先，要衷心感謝我的指導(dǎo)老師劉陽老師?？傊囍苿?dòng)時(shí)車輪如果抱死將產(chǎn)生以下不良影響：方向失去控制，出現(xiàn)側(cè)滑、甩尾，甚至翻車；制動(dòng)效率下降，延長(zhǎng)了制動(dòng)距離；輪胎過度磨損，產(chǎn)生“小平面”，甚至爆胎。 ABS 的第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能縮短制動(dòng)距離。目前 ABS 已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外中高級(jí)轎和客車上得到了廣泛使用。 1964 年（也是集成電路誕生的一年） Bosch 公司再度開始 ABS 的研發(fā)計(jì)劃， 最后有了“通過電子裝置控制來防止車輪抱死是可行的”結(jié)論，這是 ABS（ Antilock Braking System）名詞在歷史上第一次出現(xiàn)！世界上第一具 ABS 原型機(jī)于 1966 年出現(xiàn)，向世人證明“縮短剎車距離”并非不可能完成的任務(wù)。所幸第二年即成長(zhǎng)到 76000套。它不同于傳統(tǒng)的制動(dòng)系統(tǒng)，其傳遞的是電，而不是液壓油或壓縮空氣，可以省略許多管路和傳感器，縮短制動(dòng)反應(yīng)時(shí)間，維護(hù)簡(jiǎn)單，易于改進(jìn)，為未來的車輛智能控制提供 條件。為改善這些，出現(xiàn)了電子制動(dòng)控制系統(tǒng)EBS Electronics Break System 它是將氣壓傳動(dòng)改為電線傳動(dòng)，縮短了制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間。其主要作用就是通過控制車輛的橫向運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，使車輛處于穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，使人能夠更容易地操縱車輛。該實(shí)驗(yàn)室針對(duì) ABS 做了多方面的研究 ,其中 ,在 ABS 控制量、輪速信號(hào)抗干擾處理、輪速信號(hào)異點(diǎn)剔除、防抱死電磁閥動(dòng)作響應(yīng)研究等方面的研究處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位。 西安博華公司主要產(chǎn)品是適用于大中型客車和貨車的氣壓四通道 ABS 和適用中型面包車的液壓三通道 ABS 及其相關(guān)零部件。 本文主要講述以單片機(jī)為核心，完成了信號(hào)輸入回路、輸出驅(qū)動(dòng)回路、電源部分及故障診斷等硬件電路設(shè)計(jì)，對(duì)輪速傳感器、電磁閥等的故障檢測(cè)電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)。若汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)制動(dòng)或在制動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)彎，也將產(chǎn)生側(cè)滑摩擦力使汽車能夠轉(zhuǎn)向，如圖 21 b 所示。制動(dòng)強(qiáng)度過大，是汽車發(fā)生各種危險(xiǎn)運(yùn)動(dòng)狀況的主要原因。圖 22 b 為只有后輪抱死時(shí)，后輪的側(cè)向力接近于零，汽車仍具有方向操縱性，但會(huì)因后輪抱死而失去方向穩(wěn)定性使汽車側(cè)滑。另一種阻力是輪胎與道路表面之間產(chǎn)生的摩擦阻力 ,也稱為地面制動(dòng)力。 ω―汽車車輪的角速度 。當(dāng)滑移率繼續(xù)增大 ,縱向附著系數(shù)持續(xù)下降 ,直到車輪抱死 S 100 % ,縱向附著系數(shù)降到一個(gè)較低值。滑移率和縱向附著系數(shù)之間的關(guān)系曲線隨路面類型的不同，出現(xiàn)峰值的滑移率的取值也會(huì)不一樣，并且對(duì)應(yīng)不同路面類型的滑移率 縱向附著系數(shù)曲線在峰值附著系數(shù)后曲線下降