【正文】 全抱死。地面對輪胎切向反作用力的極限值稱為輪胎 道路附著力 ,大小等于地面對輪胎的法向反作用力與輪胎 道路附著 系數的乘積。另外 ,隨著滑移率 增大 ,橫向附著系數急劇下降 ,當車輪抱死時 ,橫向附著系數幾乎為零。 圖 26 制動過程車輪受力簡圖 制動車輪軸荷與支撐力 N 平衡，該輪轉動慣量 J，半徑 r:，軸心平移速度 V，轉動角速度，制動器制動力矩 M，通常與車輪制動壓力成正比系數 K, 則有地面制動力，緊急制動不計滑動阻力。此時汽車正在轉彎中，輪胎開始出現側向滑動。這樣不但提高了車輛行駛的穩(wěn)定性，增強了車輛方向的可控性，而且縮短了制動距離。在常規(guī)制動階段， ABS 并不介入制動壓力控制，調壓電磁閥總成中的各進液電磁閥均不通電而處于開啟狀態(tài)，各出液壓電磁閥均不通電而處于關閉狀態(tài)，電動泵也不通電運轉，制動主缸至各制動輪缸的制動管路均處于溝通狀態(tài)，而各制動輪缸至儲液器的制動管路均處于封閉狀態(tài)，各制動輪缸的制動壓力將隨制動主缸的輸出壓力而變化，此時的制動過程與常規(guī)制動系統(tǒng)的制動過程完全相同。由于三通道 ABS 對兩后輪進行一同控制，對于后輪驅動的汽車可以在變速器或主減速器中只設置一個轉速傳感器來檢測兩后輪的平均轉速。由于前制動輪缸的制動壓力未被控制，前輪仍然可能發(fā)生制動抱死，所以汽車制動時的轉向操作能力得不到保障。相對于ABS 系統(tǒng)，對基于車輪滑移率的控制方式而言，輸入電子控制單元的信號是速度脈沖，它由傳感器采集感應出正弦信號，經過模擬電路的濾波整形修正為標準的系列方波信號，然后通過單片機的定時 /計數器端口或數字輸入端口輸入到單片機內存中去。根據不同的應用場合，在單片機內部 “嵌入”了以往被認為是 “外圍設備”的各種電路，于是形成了各種不同型號的單片機。而 ABS 系統(tǒng)中，使用了另一種方法 :定時器 T2 也可看作一個 16 位的事件計數器，其時鐘源來自引腳 ，當 HS 工 .1 引腳有跳變 包括正跳變和負跳變 時，其計數值加 1。進入 90 年代，已大批量使用帶有 ROM, EPROM, EEPROM, FLASH EEPROM 和一次寫入 OPT 型 的單片機。當 ECU 向電磁閥發(fā)出控制信號時，電磁閥 動作，對輪缸壓力進行調節(jié)，從而調節(jié)車輪的滑移率，使制動力在接近峰值區(qū)域內波動，但又不達到峰值制動力，實現最佳制動效率。 由于雙通道 ABS 難以在方向穩(wěn)定性、轉向操縱能力和制動距離等方面得到兼顧，因此目前很少被采用。但在附著系數分離 兩側車輪的附著系數不相等 的路面上制動時，由于同一軸上的制動力不相等，使得汽車產生較大的偏轉力矩而產生制動跑偏。除了設定車輪加減速度門限值之外，還可以根據控制質量和路面類型的不同設定不同的門限值來提高控制的質量，如參考滑移率門限值等。將傳感器的數據進行整理、判斷、變成執(zhí)行機構所必需的信息，這部分工作對于電腦來說是很簡單的，按照 電腦的指令執(zhí)行操作，這在機械結構上也不會有什么 大問題。在不制動的時候，輪胎前后方向的滑動為零，這時車輪側向附著力最大。 總之，對于在一種路面上制動的汽車，車輪附著系數和滑移率之間的非線性特性是決定汽車制動性能的主要因素。 圖 24 給出車輪與路面縱向附著系數和橫向附著系數隨滑移率變化的典型曲線。從上面對出現這些危險運動情況的簡單分析可以看出，制動時車輪抱死導致汽車出現各種危險運動情況，實質上是汽車因失去相應的維持本身方向穩(wěn)定性方向操縱性的側滑摩擦力而使汽車出現這些運動情況，即車輪抱死導致汽車的側滑摩擦力為零。轉彎力越大，汽車的方向操縱性越好 。金剛石和 CBN 超硬材料的應用將進一步擴大 。從事 ABS 研制工作的單位和企業(yè)很多 ,諸如東風汽車公司、重慶公路研究所、西安公路學院、清華大學、吉林大學、北京理工大學、上海汽車制動有限公司和山東重汽集團等。制 動部分是當驅動輪 后輪 在低附著系數路面工作時，由于驅動力過大，則產生打滑，當 ASR 制動部分工作時，通過傳感器將非驅動輪及驅動輪的輪速信號采集到控制器 中，控制器根據輪速信號計算出驅動車輪滑移率及車輪減、加速度，當滑移率或減、加速度超過某一設定閥值時，則控制器打開開關閥，氣壓由儲氣筒直接進入 制動氣室進行制動，由于三通單向閥的作用氣壓只能進入打滑驅動輪的制動氣 室，在低附著系數路面上制動時，輪速對壓力十分敏感，壓力稍稍過大，車輪就會抱死。兩家德國車廠奔馳與寶馬于 1978 年底決定將 ABS 2這項高科技系統(tǒng)裝置在 S 級及 7 系列車款上。 另外， ABS 使用方便，工作可靠。 參考文獻汽車 ABS 在高速制動時用來防止車輪抱死， ABS 是英文 Antilock Brake Syetem 的縮寫，全文的意思是防抱死制動系統(tǒng)，簡稱 ABS。警示燈沒有亮起，制動時也能感覺到系統(tǒng)在起作用，故障也沒有出現。一般情況下，以下三種情況將會導致系統(tǒng)出現這種故障：當車速超過時，沒有轉速信號傳遞給控制單元。 2） ABS ECU 的檢修 首先檢查 ABS ECU 線束插接器有無松動，連接導線有無松脫；再檢查其線束插接器各端子的電壓、電阻值或波形與標準值進行比較。 4 裝有 ABS 的汽車，每年應更換一次制動液。工作時根據 ECU 的指令，該裝置首先將制動分泵和總泵隔離，然后通過電磁閥的開閉或電動機的轉動等不同方式，控制活塞在調壓缸中運動，使調壓缸工作室至制動分泵的容積發(fā)生變化。多用于四輪驅動控制系統(tǒng) 電子控制單元（ ECU） 接收輪速、車速信號、發(fā)動機轉速信號、制動信號、液位等信號，分析判定車輪制動狀態(tài)，需要時發(fā)出調節(jié)指令，并具有報警、記憶、存儲、自診斷和保護功能。一方面使汽車獲得盡可能大的總制動力，利于縮短制動距離，另一方面更重要的能在制動中使兩前輪始終保持較大的橫向附著 力，使汽車保持良好轉向控制能力。 其工作原理是車速傳感器和輪速傳感器，分別將車速和輪速信號輸入電腦，由電腦計算出實際滑移率，并與理想滑移率作比較，再通過電磁閥增減制動器的制動力 圖 1 四通道四傳感器 ABS a 雙制動管路前后布置 b 雙制動管路對角布置 ①組成：四個輪速傳感器，在通往四個車輪制動分泵的管路中，各設一個制動壓力調節(jié)分裝置，分別對各個車輪進行獨立控制。 ABS 裝置制造商主要有：德國博世公司（ BOSCH），歐、美、日、韓國車采用最多；美國德科公司（ DELCO），美國通用及韓國大宇汽車采用；美國本迪克斯公司（ BENDIX），美國克萊斯勒汽車采用；還有德國戴維斯公司（ TEVES）、德國瓦布科（ WABCO）、美國凱爾西海斯公（ KELSEYHAYES）等，這些公司的 ABS 產品都在廣泛地應用，而且還在不斷發(fā)展、更新和換代。畢業(yè)設計（論文） 汽車防抱死制動系統(tǒng)汽車 ABS 的結構與檢修 目錄 一 、 電 控 防 抱 死 系 統(tǒng) 的 發(fā) 展 及 分類??????????????????? 1 電控防抱死制動系統(tǒng)（ ABS）的發(fā)展及應用現狀???????? 1 電控防抱死制動系統(tǒng)（ ABS）的分類?????????????? 3 二、電控防抱死制動系統(tǒng)（ ABS）的基本組成與工作原理???????? 6 ABS 的基本組成?????????????????????? 6 傳感器?????? ???????????????????? 6 電子控制單元（ ECU）??????????????????? 7 執(zhí)行器?????????????????????????? 8 ABS 警示裝置??????????????????????? 10 三、博世（ BOSCH） ABS 系統(tǒng)制動調節(jié)過程?????????????? 10 常規(guī)制動（ ABS 不工作）時????????????????? 10 ABS 工作時???????????????????????? 10 四、電控防抱死制動系統(tǒng)（ ABS）的檢修??????????????? 11 檢修 ABS 的注意事項???????????????????? 11 ABS 故障檢修的一般步驟?????????????????? 12 ABS 主要部件的檢修????????????????????? 12 五、典型故障案例分析?????????????????????? 13 故障案例一：雷克薩斯 RX300 多功能車 ABS 故障??????? 13 故障案例二：桑塔納 2021GSI 轎車 ABS 故障????????? 14 故障案例三： 別克君威轎車 ABS 故障???????????? 15 六、結束語???????????????????????????? 16 七、參考文獻??????????????????????????? 17 汽車 ABS 的結構與檢修 摘要：本文介紹了防抱死制動系統(tǒng) ABS 的發(fā)展及分類，解釋了系統(tǒng)基本組成與其工作原理，并對博世 ABS 系統(tǒng)的控制過程作了詳細的闡述，在此基礎上總結了檢修 ABS 的一些注意事項，最后選取了日常維修工作中比較典型的幾個故障案例進行評述，希望能為廣大維修人員提供點幫助。 近年來， ABS 技術在我國也正在推廣和應用， 1999 年我國制定的國家強制性標準 GB126761999《汽車制動系統(tǒng)結構、性能和試驗方法》中已把裝用 ABS 作為強制性法規(guī)。 ②優(yōu)點：附著系數利用率高，制動時可以最大限度地利用每個車輪的最大附著力。盡管兩前輪獨立控制可能導致兩前輪制動力不平衡，但由于兩前輪制動力不平衡對汽車行駛方向穩(wěn)定性影響相對較小，而且可以通過駕駛員的轉向操縱對由此造成的影響進行修正。 ECU 控制原理如圖 7。容積 增大，實現制動壓力減小；容積減小，實現制動壓力增大；容積不變，實現壓力保持。否則，制動液吸濕性很強，含水后不僅會降低沸點，產生腐蝕，而且還會造成制動效能衰退。如果與之相連的部件和線路正常，則應更換 ECU 再試。當車速大于時候，轉速信號超出公差值。因為再沒有發(fā)現故障，就準備讓車主將車接走。 凡駕駛過汽車的人都有這樣的經歷：在積水的柏油路上或在冰雪路面緊急制動時，汽車輕者會發(fā)生側滑，嚴重時會掉頭、甩尾，甚至產生劇烈旋轉。 ABS 的使用與普通制動系統(tǒng)的使用幾乎沒有區(qū)別，緊急制動時只有把腳用力踏在制動踏板上， ABS 就會根據情況進入工作狀態(tài)，即使雨雪路滑， ABS 也會使制動狀態(tài)保持在最佳點。在誕生的前 3 年中 ， ABS 系統(tǒng)都苦于成本過于高昂而無法開拓市場。為此利用 ABS 電磁閥對制動壓力進行精細的調節(jié)，即用小步長增壓或減壓， 以達到最佳的車輪滑移的效果 既可以得到最大驅動力，也可保持行駛的穩(wěn)定性。具有代表性的有以下幾個。新刀具材料的研制周期會越來越短 ,新品種新牌號的推出也將越來越快。側向力越大，汽車的方向穩(wěn)定性越好。車輪的抱死程度和汽車的地面制動力及汽車的側滑摩擦力之間存在一定的關系， ABS 之所以能防止汽車制動時 出現危險的運動情況，就是根據這個關系來調整車輪的運動狀態(tài)，以避免側滑摩擦力為零。當輪胎純滾動時 ,縱向附著系數為零 。實際上，汽車的制動過程就是車輪和路面之間的一種非線性變化過程，即車輪附著系數隨車輪運動狀態(tài)非線性變化的過程，所以說汽車的制動過程是一種非線性的制動 過程。司機踏動制動踏板，隨著制動力的加大，輪胎的滑移率增加，側向附著力逐漸減速小。 ABS 系統(tǒng)調節(jié)作用到每個車輪制動缸的制動液壓力，以防止無論任何時由于制動過猛而可能引起的車輪抱死。 在 ABS 中，每個車輪上各安置一個轉速傳感器，將各車輪轉速信號輸入電子控制裝置 ECU. ECU 根據各車輪轉傳感器輸入的信號對各個車輪的運動狀態(tài)進行監(jiān)測和判定并形成相應的控制指令。因此， ABS 通常不對四個車輪進行獨立的制動壓力調節(jié)。 4 單通道 ABS 所有單通道 ABS 都是在前后布置的雙管路制動系統(tǒng)的后制動管路中設置一個制動壓力調節(jié)裝置，對于后輪驅動的汽車只需在傳動系中安裝一個轉速 傳感器，如圖 31 h 。 ABS 就是在汽車制動過程中不斷檢測車輪速度的變化，按一定的控制方法，通過電磁閥調節(jié)制動輪缸壓力，以獲得最高的縱向附著系數，使車輪始終處于較好的制動狀態(tài)。它真正符合了單片機的小型、簡單、可靠、廉價的設計初衷。定時器 2 與 HSO 單元配合使用，作為事件觸發(fā)的。 3. 2. 1 CPU 簡介 本文中單片機選用了 MCS%系列產品中的 80C196KCo 80C196 高性能 16 位單片機是 Intel 公司繼 80%之后推出的一系列高性能 CHMOS16 位單片機，它特別適合要求很高的實時控制場合，目前，已成 功地應用于汽車上，諸如點火，燃料等控制 [[52, 53, 55] CHMOS 芯片耗電少，除正常工作外還可工作于 2 種節(jié)電方式 :待機方式和掉電方式，進一步減少了芯片的功耗 .MC196 家族中的全部成員都享用一套指令系統(tǒng)，有一個共同的 CPU 組織結構。它一方面負責將傳感器信號 AID 轉換或將數字輸入信號采集到計算機的內存中去進行分析處理，另一方面要將控制命令通過 D/A 轉換或數字輸出去驅動作動 系統(tǒng)，而電子控制單元內部 CPU 通過軟件編程來