【正文】 抱 死時，其制動過程與常規(guī)制動過程完全相同；只有車輪趨于抱死時， ABS 才會對趨于抱死的車輪的制動壓力進行調節(jié)。其作用是接受 ABS 電腦的指令，驅動調節(jié)器中的電磁閥動作（或電機轉動等），調節(jié)制動系的 壓力，使之增大、保持或減小，實現(xiàn)制動系壓力的控制功能。另外， ABS 電腦還有監(jiān)測等功能，如有故障時會使 ABS 停止工作并將 ABS 警示燈點亮。 （ 2） 電子控制器 ： ABS 的電子控制器（ Electronic Control Unit），常用 ECU 表示，簡稱 ABS電腦。 圖 24 制動防抱死系統(tǒng)（ ABS）的基本組成 （ 1） 車輪轉速傳感器 ： 車輪轉速傳感器是 ABS 中最主要的一個傳感器。 圖 23 一通道一傳感器 ABS 、 ABS 的基本組成與工作原理 、 ABS 的基本組成 現(xiàn)代 ABS 盡管采用的控制方式、方法以及結構形式各不相同，但除原有的傳統(tǒng)的常規(guī)制動裝置外，一般 ABS 都是由傳感器、電子控制器和執(zhí)行器三大部分組成 （如圖 24） 。單通道 ABS 不能使兩后輪的附著力得到充分利用，因此制動距離不一定會明顯縮短。 一 通道式 ABS 又叫單通道 ABS（如圖 23） ，它是在后輪制動器總管中設置 一 個制動壓力調節(jié)器，在后橋主減速器上安裝 一 個輪速傳感器（也有在后輪上各安裝 一 個的）。 二 通道式 ABS 難以在方向穩(wěn)定性、轉向控制性和制動效能各方面得到兼顧，目前已很少采用。三 通道 ABS 在小轎車上普遍采用。 三 通道式 ABS 是對兩前輪進行獨立控制，兩后輪按低選原則進行一同控制（即兩 個車輪由一個通道控制，以保證附著力較小的車輪不抱死為原則），也稱為混合控制。但是如果汽車左右兩個車輪的附著系數(shù)相 差 較大，（如路面部分積水或結冰），使車身向兩個車輪的地面制動力就相差較大，因此會產生橫擺力矩，使車身向制動力較大的一側跑偏，不能保持汽車按預定方向行駛，會影響汽車的制動方向穩(wěn)定性。性能特點：由于 四 通道 ABS 根據各車輪輪速傳感器輸入的信號，分別對各個車輪進行獨立控制的，因此附著系數(shù)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。 （ 1） 四 通道式。 、 按控制通道分類 在 ABS 中，對能夠獨立進行制動壓力調節(jié)的制動管路稱為控制通道。 （ 3）德爾科（ DELCO） ABS，由德國 德爾科公司生產。 按 ABS 的生產廠家分類 （主要有） （ 1）博世（ BOSCH） ABS，由德國博世公司生產。 （ 3）氣頂液制動系統(tǒng) ABS。 （ 2）氣壓制動系統(tǒng) ABS。 液壓制動系統(tǒng)廣泛應用于轎車和輕型載貨汽車上，目前液壓制動系統(tǒng)中裝用的 ABS，按其液壓控制 部分的結構原理不同主要可分為整體式、分離式和 ABS－ VI三 種類型。所以在附著系數(shù)極低的路面駕車需特別小心。另一種情況是驅動又轉向的車輪 （ 前輪驅動 ） ，如驅動時發(fā)生滑轉，汽車也不能按預定要求轉向。但當縱向附著力較多地施于驅動車輪或制動車輪時，側向附著力就會降低。所以嚴冬的冰雪路上公共汽車站及其附近要鋪灑砂子或煤渣以提高路面附著系數(shù)，確保行車安全。良好的、干燥的水泥混凝土或瀝青四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 授人以漁 能力為本 第 8 頁 路面附著系數(shù)最大，其峰值可達 ，依次是礫石路、土 路、壓緊的雪路和結冰的路面，冰路的峰值只有 ， 車輪滑動時才 。汽車行駛時地面對驅動車輪產生的推力、制動時地面對汽車產生的地面制動力，轉向時汽車得以按預定軌跡達到轉向要求的地面?zhèn)认蚍醋饔昧Χ嫉每扛街μ峁＿@是對整部汽車而言的，如果對一個車輪，那么該車輪的附著力應為：該車輪所受地面垂直反作用力乘路面附著系數(shù)。 、路面制動力、制動器制動力和附著力之間的關系 附著力表示輪胎與路面附著情況 。 據試驗證實，當車輪滑移率 δ 在 15 ％ ～ 20 ％時 ， 附著系數(shù)達到最大值 。當制動器產生的制動力增大到一定值時，汽車輪胎將在地面上出現(xiàn)滑移。若前輪抱死，將使汽車失去轉向能力；若后輪抱死，將會出現(xiàn)甩尾或調頭（跑偏、側滑）尤其在路面濕滑的情況下，對行車安全造成極大的危害。 制動時方向的穩(wěn)定性，是指汽車制動時仍能按指定的方向的軌跡行駛。 四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 授人以漁 能力為本 第 7 頁 第二章 ABS 的基本 結構與工作原理 、 ABS 的技術理論基礎 、汽車制動時車輪的滑移率 制動性能是汽車主要性能之一，它關系到行車安全性。VDSC 是在 ABS 和 ASR 更高層次上的綜合，它所能識別和處理的情況比 ABS 和 ASR 更多 ， ECU的功率也要增加數(shù)倍。車輛動力學穩(wěn)定性是指車輛行駛中的方向穩(wěn)定性和抵抗外 界側向力干擾的能力， VDSC 是利用車輛運動狀態(tài)變量反饋來調節(jié)車輪縱向力的大小及分配，控制車輛的橫擺運動，使車輛在濕滑或者高速行駛條件下獲得良好的操縱性和穩(wěn)定性的新型主動安全控制系統(tǒng)。 現(xiàn)代的很多轎車中， ABS 電子控制裝置設有與 ASR 電子控制裝置交換信號的接口，而且其主要部件 （ 如電子控制器、輪速傳感器、制動壓力調節(jié)器 ） 可以通用或共用 ； 因此 ， ABS 與ASR 結合使用可以充分利用有關部件，并且汽車的主動安全性將更有保證。 ASR 系統(tǒng)是維持附著條件，充分發(fā)揮驅動力的電子裝置，其作用主要是通過控制發(fā)動機轉矩和汽車的制動系統(tǒng)等手段四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 授人以漁 能力為本 第 6 頁 來控制驅動力，防止車輪空轉打滑，保持最佳驅動力。 （ 3） 功能結合，不斷擴展 隨著汽車電子技術的發(fā)展，很多通過 ECU 對汽車進行控制的裝置不斷地被加以應用。今后在這方面的技術研究還應該有進一步的發(fā)展。隨著這些控制方法的逐步完善和發(fā)展，其在工程技術上的應 用必將越來越廣泛。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，結合實際經驗，對系統(tǒng)進行動態(tài)調控，具有不依賴對象的數(shù)學模型，便于利用人的經驗知識，魯棒性好，簡單實用等優(yōu)點，正好適應了 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。 、 ABS 的 發(fā)展趨勢 （ 1） 新的控制理論、方法不斷出現(xiàn) 無論是經典的還是現(xiàn)代的控制理論，大多 是建立在線性系統(tǒng)基礎上，對非線性系統(tǒng)目前還沒有比較成熟的理論。該裝置通過實時采集的四個車輪輪速信號，再現(xiàn)交通事故發(fā)生過程中汽車的實際運行軌跡以及駕駛員對車輛的操作情況，便于公安交通管理部門能準確判斷事故的責任。 EBD 的功能就是在汽車 ABS 開始制動壓力調節(jié)之前，高速計算出汽車四個輪胎與路面間的附著力大小，然后調節(jié)車輪與附著力的區(qū)配，進一步提高車輛 制動時的方向穩(wěn)定性，同時盡可能地縮短制動距離。 ABS 將成為集成化汽車底盤系統(tǒng)中不可缺少的一個節(jié)點。另外，不論是大型車還是小 型車，發(fā)動機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。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，對燃料經濟性不利。由于 ABS/ASR 和 ACC 都要用到相同的輪速采集系統(tǒng)，制動壓力調節(jié)裝置以及發(fā)動機輸出力矩調節(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。自動巡航控制系統(tǒng)（ ACC）的目的是在巡航行駛時自動把車速限制在一個設定的速度，并且能夠根據前 方車輛的行駛 情況 ，自動施加制動或加速使其保持在一定的安全距離內行駛。 ABS 與電子全控式（或半控式）懸架、電子控制四輪轉向、電子控制液壓轉向、電子控制自動變速器等控制系統(tǒng)在功能、結構上有機地結合起來，保證汽車在各種惡劣情況下行駛時，都具有良好的動態(tài)穩(wěn)定性。 （ 2）動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng) VDC（或電子穩(wěn)定控制（ ESP））。 ABS 以防止車輪抱死為目的， ASR 是防止車輪過分滑轉， ABS 是為了緩解制動， ASR 是為了施加制動。 目前，汽車安全行駛系統(tǒng)已經成為汽車向電子化發(fā)展的一個重要方面，防抱制動系統(tǒng)是汽車安全行駛的一個重要組成部分，現(xiàn)已成為轎車、豪華客車、大噸位貨車的標準裝備。 四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 授人以漁 能力為本 第 4 頁 、汽車 ABS 的技術發(fā)展與展望 我國汽車工業(yè)發(fā)展規(guī)劃中把 ABS技術開發(fā)應用列為第一條。重慶公路研究所研制的適用于中型汽車的氣制動 FKXACI型 ABS 裝置已通過國家級技術鑒定，但各種制動情況的適應性還有待提高。 我國有許多單位和企業(yè)從事 ABS 的研制工作，東風汽車公司 、重慶公路研究所、北京理工大學、清華大學、上海汽車制動系統(tǒng)有限公司和山東重汽集團等。 GB72582020《機動車運行安全技術條件》又具體規(guī)定了必須安裝的車型和時間。 、 我國 ABS 的 現(xiàn)狀 和發(fā)展概況 我 國對 ABS 的研究現(xiàn)狀開始于 20 世紀 80 年代初。 目前，國際上 ABS 在汽車上的應用越來越廣泛，已成為絕大多數(shù)類型汽車的標準裝備。 1987 年歐共體頒布一項法規(guī)，要求從 1991 年起，歐共體 所有成員國生產的所有新車型均需裝備防抱制動裝置，同時規(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口。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和驅動防滑功能的 ABS/ASR 2U 型。 ABS的市場占 有率迅速上升。由于微處理器的引入，使 ABS 系統(tǒng)開始具有了智四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 授人以漁 能力為本 第 3 頁 能，從而奠定了 ABS 系統(tǒng)的基礎和基本模式。 1978 年 ABS 系統(tǒng)有了突破性發(fā)展。 20 世紀 50 年代防抱制動系統(tǒng)開始應用于汽車工業(yè)。它是由裝在車輪上的電磁式轉速傳感器和控制液壓的電磁閥組成，使用開關方法對制動壓力進行控制。 、汽車 ABS 的國內外的現(xiàn)狀和發(fā)展概況 、 ABS 的發(fā)展過程 ABS 技術是英國人霍納摩爾 1920 年研制發(fā)明并申請專利，早在 20 世紀 30 年代， ABS 就已經在鐵路機車的制動系統(tǒng)中應用，目的是防止車 輪 在制動過程中抱死，導致車輪與鋼軌局部急劇摩擦而過早損壞。 ABS防抱死系統(tǒng) 一直被認為是 具有革命意義的安全裝置，近年來正迅速普及，生產 ABS 的最大廠商TT 公司預計 ,在 本世紀初 ABS 可能成為每一輛汽車上的標準裝置。因為在這些路面上，如果車輪被抱死，汽車在向前滑動時，在車輪前會形成礫石堆或松土堆，便可幫助車輛停下來。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%。安裝ABS 的汽車顯著改善了汽車的制動性，交通事故也因此有所下降。 四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 授人以漁 能力為本 第 2 頁 經研究證明，汽車制動時，車輪邊滾動邊滑動，當滑移率保持在 15%～ 20%之間時，便可獲得較大的附著系數(shù)，汽車有較好的制動性。 ABS 能防止輪胎在制動過程中產生劇烈的拖痕，提高輪胎使用壽命 。因此， ABS 具有以下優(yōu)點： （ 1） 縮短制動距離。 這種汽車在緊急制動時，四個車輪被完全抱死，這時汽車只要在輕微側向力作用下 （ 比如傾斜的路面或者地上的一塊小石頭 ） ，就會發(fā)生側滑，汽車急劇擺動，甚至完全調頭；而更加危險的是，當汽車行駛在彎道上時，由于前輪抱死，汽車 將喪失轉向能力，這時轉動方向盤雖然也能帶動前輪轉向，但由于車輪缺乏附著 力使 汽車無法轉向，而是沿著慣 性 方向向前 滑 動直至停止。其工作過程實際上是抱死 — 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狀態(tài)。特別是在積雪路面，當緊急制動時，更容易發(fā)生上述的情況。在沒有 ABS時，如果緊急剎車一般會使輪胎抱死，由于抱死之后輪胎與地面是滑動摩擦，所以剎車的距離會變長。 關鍵詞（ 黑體四號） ： ABS 結構組成； ABS 工作原理；故障檢測 四川科技職業(yè)學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 授人以漁 能力為本 第 VI 頁 目 錄 第一章 緒 論 ................................................................... 1 、汽車 ABS 的研究意義 ...................................................... 1 、汽車 ABS 的國內外的現(xiàn)狀和發(fā)展概況 ........................................ 2 、 ABS 的發(fā)展