課程設計--防抱死制動系統(tǒng)設計(編輯修改稿)
2025-02-09 18:45 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 路稱為控制通道。如果對某車輪的制動壓力可以進行單獨調(diào)節(jié)，稱這種控制方式為獨立控制；如果對兩個(或兩以上)車輪的制動壓力一同進行調(diào)節(jié)，則稱這種控制方式為一同控制。在兩個車輪的制動壓力進行一同控制時，如果以保證附著力較大的車輪不發(fā)生制動抱死為原則進行制動壓力調(diào)節(jié)，稱這種控制方式為按高選原則一同控制；如果以保證附著力較小的車輪不發(fā)生制動抱死為原則進行制動壓力調(diào)節(jié)，則稱這種控制方式為按低選原則一同控制。（1）三通道ABS 四輪ABS大多為三通道系統(tǒng)，而三通道系統(tǒng)都是對兩前輪的制動壓力進行單獨控制，對兩后輪的制動壓力按低選原則一同控制，其布置形式見圖31(c)、(d)、(e)。圖31(c)、(d)、(e)圖(c)所示的按對角布置的雙管路制動系統(tǒng)中，雖然在通往四個制動輪缸的制動管路中各設置一個制動壓力調(diào)節(jié)分裝置，但兩個后制動壓力調(diào)節(jié)分裝置卻是由電子控制裝置一同控制的，實際上仍是三通道ABS。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。 汽車緊急制動時，會發(fā)生很大的軸荷轉移(前軸荷增加，后軸荷減小)，使得前輪的附著力比后輪的附著力大很多(前置前驅動汽車的前輪附著力約占汽車總附著力的70%—80%)。對前輪制動壓力進行獨立控制，可充分利用兩前輪的附著力對汽車進行制動，有利于縮短制動距離，并且汽車的方向穩(wěn)定性卻得到很大改善。本設計就是為三通道ABS。 防抱死制動系統(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)原理結構組成圖如圖32所示。傳感器一般安裝在車輪上以測量車輪的轉速，傳感器一般為磁電感應式。ABS工作時ECU接收傳感器送來的車輪信號，一般為符合ECU電壓要求的矩形電壓波，然后固化在ECU中的程序根據(jù)各個車輪的速度來決定對各個車輪的制動液壓力如何調(diào)節(jié)，并輸出相應的控制信號給各個車輪的液壓控制單元。液壓控制單元接收到信號后對車輪分泵的壓力進行調(diào)節(jié)。傳感器的作用是為ECU提供車輪的運動情況，ECU是ABS系統(tǒng)的控制中心，ECU中固化的程序實際上是ABS的控制方法，而液壓控制單元是ABS控制方法的執(zhí)行機構。 32（a） ABS系統(tǒng)的組成（分置式）前輪速度傳感器 制動壓力調(diào)節(jié)裝置 ABS電控單元 ABS警告燈 后輪速度傳感器 停車燈開關 制動主缸 比例分配閥 制動輪缸 蓄電池 1點火開關32（b）系統(tǒng)原理結構框圖 圖 32 ABS系統(tǒng)的組成（1）霍爾輪速傳感器`霍爾輪速傳感器也是由傳感頭和齒圈組成。傳感頭由永磁體，霍爾元件和電子電路等組成，永磁體的磁力線穿過霍爾元件通向齒輪，如圖37所示。圖37霍爾輪速傳感器示意 磁體 霍爾元件 齒圈當齒輪位于圖中(a)所示位置時，穿過霍爾元件的磁力線分散，磁場相對較弱；而當齒輪位于圖中(b)所示位置時，穿過霍爾元件的磁力線集中，磁場相對較強。齒輪轉動時，使得穿過霍爾元件的磁力線密度發(fā)生變化，因而引起霍爾電壓的變化，霍爾元件將輸出一個毫伏(mV)級的準正弦波電壓。此信號還需由電子電路轉換成標準的脈沖電壓。 霍爾輪速傳感器具有以下優(yōu)點：其一是輸出信號電壓幅值不受轉速的影響。；其二是頻率響應高。其響應頻率高達20kHz，相當于車速為1000km/h時所檢測的信號頻率；其三是抗電磁波干擾能力強。因此，霍爾傳感器不僅廣泛應用于ABS輪速檢測，也廣泛應用于其控制系統(tǒng)的轉速檢測。霍爾式輪速傳感器與電磁感應式輪速傳感器比較具有以下優(yōu)點：（1）隨著輪速的變化，輸出信號的幅值是不變的。（2）頻率響應高，響應頻率高達20khz，用于ABS系統(tǒng)中可檢測到約1000Km/h速度信號，遠遠滿足使用要求。（3） 抗電磁干擾能力強，由于輸出信號在整個輪速范圍內(nèi)不變，而且幅值較高，所以抗電磁干擾能力很強。鑒于霍爾傳感器的比較優(yōu)點，本設計采用霍爾輪速傳感器。 霍爾輪速傳感器要包括開關型集成霍爾傳感器和線性集成霍爾傳感器兩種。集成霍爾傳感器是在制造硅集成電路的同時，在硅片上制造具有傳感器功能的霍爾效應器件，因此使集成電路具有對磁場敏感的特性。霍爾開關電路又稱霍爾數(shù)字電路，又穩(wěn)壓器、霍爾片、差分放大器，施密特觸發(fā)器和輸出級組成。在外磁場的作用下，當磁感應強度超過導通閥時，霍爾電路輸出管導通，輸出低電平，之后，B增加，仍保持導通。若外加磁場的B值降低到BRP2，輸出管截止，輸出高電平。我們稱BOP為工作點，BRP釋放點。BOPBRP=BH稱為回差?；夭畹拇嬖谑归_關電路的抗干擾能力增強。本系統(tǒng)采用的是三通道四傳感器布置形式，需要四個傳感器?；魻杺鞲衅鞯慕M成：傳感頭，齒圈。傳感頭由永磁體霍爾元件和電子電路組成。 霍爾輪速傳感器的關鍵元件是霍爾元件，要求它能夠輸出較大的霍爾電壓，而溫度漂移要盡可能小，并且要求它后面的電路盡可能的簡單一些，這樣可以使體積減小提 。高可靠性。本系統(tǒng)選用南京中旭電子公司生產(chǎn)的CS3121型霍爾開關電路。這種開關電路由電壓調(diào)整電路、霍爾電壓發(fā)生器、差分放大器、施密特觸發(fā)器、反向電壓保護器、溫度補償電路及集電極開關輸出極組成能將磁場信號轉變成數(shù)字電壓輸出，對溫度和電壓的變化更加穩(wěn)定。其應用參數(shù)是：~~30V。 工作溫度范圍寬40~~125攝氏度； 電壓極性反向保護器，無觸點、快速響應性好，頻率高，壽命長，可直接同TTL、MOS等邏輯電路接口，體積小，安裝方便。經(jīng)過霍爾元件中的信號變化過程：霍爾元件運算放大器施密特觸發(fā)器輸出級本系統(tǒng)選擇霍爾開關型傳感器其結構原理圖為：圖38霍爾開關電路原理圖1引腳接5v電源；2引腳接地； 3接輸出霍爾傳感器在ABS
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