【正文】 汽修 0911 學(xué) 生 姓 名 指 導(dǎo) 教 師 常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 二 0 一 年 月 日 常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 1 摘要： 在汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)之前，汽車所用的都是開(kāi)環(huán)制動(dòng)系統(tǒng)。其特點(diǎn)是制動(dòng)器制動(dòng)力矩的大小僅與駕駛員的操縱力、制動(dòng)力的分配調(diào)節(jié)以及制動(dòng)器的尺寸和型式有關(guān)。因此在緊急制動(dòng)時(shí)，不可避免地出現(xiàn)車輪在地面上抱死拖滑的現(xiàn)象。在潮濕路面或冰雪路面上制動(dòng)時(shí)，這種方向失穩(wěn)的現(xiàn)象會(huì)更加嚴(yán)重。它的基本功能就是通過(guò)傳感器感知車輪每一瞬時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并根據(jù)其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相應(yīng)地調(diào)節(jié)制動(dòng)器制動(dòng)力矩的大小以避免出現(xiàn)車輪的抱死現(xiàn)象，因而是一個(gè)閉環(huán)制動(dòng)系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞： ABS 組成 原理 控制電路 發(fā)展趨勢(shì) 常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 2 Abstract: Antilock Braking Systemin the car before, with the car is the brake system. it is the brake system power with the size of the pilot39。所有的早期設(shè)計(jì)都有著同樣的問(wèn)題：因過(guò)于復(fù)雜而容易導(dǎo)致失敗，并且它們運(yùn)作太慢。 Teldix 公司在 1964 年開(kāi)始研究這個(gè)項(xiàng)目，其 ABS 研究很快被博世全部接管。轉(zhuǎn)彎時(shí)車輛轉(zhuǎn)向性和穩(wěn)定性也被保證，但當(dāng)時(shí)應(yīng)用的大約 1000 個(gè)模擬部件和安全開(kāi)關(guān)，這意味著被稱為 ABS 1 系統(tǒng)的電子控制單元的可靠性和耐久性還不能夠滿足大規(guī)模生產(chǎn)的要求，需要改進(jìn)。 1968年 ABS開(kāi)始研究應(yīng)用于汽車上。同年博世作為世界上首家推出電子控制功能的 ABS 系統(tǒng)的公司，將這套 ABS 2 的系統(tǒng)開(kāi)始作為選 裝 配置，并裝配在梅賽德斯 奔馳 S 級(jí) 轎 車上，然后很快又配備在了寶馬 7 系 豪華轎車上。 進(jìn)入 20 世紀(jì) 80 年代以后，由于進(jìn)口美國(guó)的汽車裝備有 ABS，美國(guó)汽車制造廠對(duì)美國(guó)汽車市 場(chǎng)上的 ABS 顯示出新的興趣。 1987 年美國(guó)大約 3%的汽車裝備有非常可靠的 ABS。在 1989 年，博世的工程師成功地將一個(gè)混合的控制單元直接附在了液壓模塊上。 博世的工程師在 1993 年，使用新的電磁閥創(chuàng)造了 ABS ，并且在后來(lái)的幾年研發(fā)了 和 版。當(dāng)年有些汽車工業(yè)分析專家預(yù)言得到了證實(shí)：到 20 世紀(jì) 90 年代中期以后，世界市場(chǎng)上的大多數(shù)汽車和卡車將裝備 ABS。這套系統(tǒng)主要由輪速傳感器、 ABS/ ASR ECU控制器、 ABS 驅(qū)動(dòng)器、 ASR 驅(qū)動(dòng)器、副節(jié)氣門控制器和主、副節(jié)氣門位置傳感器等 組成。首先由引擎 ECU 降低副節(jié)氣門以減少進(jìn)油量，使引擎動(dòng)力輸出扭矩減小。第一款搭載 ASR 系統(tǒng)的新車型在 1987 年出現(xiàn)，奔馳 S 級(jí)再度成為歷史的創(chuàng)造者 。 圖 11 電控單元 警告燈 ABS 系統(tǒng)能夠防止車輪抱死，具有制動(dòng)時(shí)方向穩(wěn)定性好、制動(dòng)時(shí)仍有轉(zhuǎn)向能力、縮短制動(dòng)距離等優(yōu)點(diǎn)。 ABS 系統(tǒng)主要由 ABS 控制器 (包括電子控制單元、液壓?jiǎn)卧?、液壓泵?)、四個(gè)車輪轉(zhuǎn)速傳感器、 ABS 故障警告燈、制動(dòng)警告燈等組成，如圖 12 所示。如果某個(gè)車輪的滑移率超過(guò)設(shè)定值， ABS ECU 就發(fā)出指令控制液壓控制單元，使該車輪制動(dòng)輪缸中的制動(dòng)壓力減小 。如果某個(gè)車輪的滑移率接近于設(shè)定值時(shí)， ABS ECU 就控制液壓控制單元，使該車輪制動(dòng)壓力保持一定。 在制動(dòng)過(guò)程中，如果車輪沒(méi)有抱死趨勢(shì)， ABS 系統(tǒng)將不參與制動(dòng)壓力控制，此時(shí)制動(dòng)過(guò)程與常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)相同。 常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 7 的主要部件結(jié)構(gòu)工作原理 車輪轉(zhuǎn)速傳感器 車輪轉(zhuǎn)速傳感器的作用是將車輪的轉(zhuǎn)速信號(hào)傳給 ABS 電子控制單元。后輪的齒圈 (43 齒 )安裝在后輪轂上，轉(zhuǎn)速傳感器則安裝在固定支架上，如圖14 所示。傳感頭由永久磁芯和感應(yīng)線圈組成，齒圈由鐵磁性材料制成。而當(dāng)齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)到齒隙與傳感磁芯相對(duì)時(shí)，傳感頭磁芯與齒圈之間的間隙最大，由永久磁芯產(chǎn)生的磁力線就不容 易通過(guò)齒圈，感應(yīng)線圈周圍的磁場(chǎng)就弱，如圖 15(b)所示。電子控制單元可以通過(guò)轉(zhuǎn)速傳感器輸入的電壓脈沖頻率進(jìn)行處理來(lái)確定車輪的轉(zhuǎn)速、汽車的參考速度等。 液壓泵 :受 ECU 控制，在可變?nèi)莘e式制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器的控制油路中建立控制油壓；在循環(huán)式制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)壓力降低的過(guò)程中，將由輪缸流出的制動(dòng)液經(jīng)蓄能器泵回主缸，以防止 ABS 工作時(shí)制動(dòng)踏板行程發(fā)生變化。 ABS 系統(tǒng)在儀表板及儀表板附加部件上裝有兩個(gè)故障警告燈，一個(gè)是 ABS 警告燈 (K47)，另一個(gè)是制動(dòng)裝置警告燈 (K118)。在拉緊駐車制動(dòng)裝置時(shí)警告燈 (K118)點(diǎn)亮。 如果 ABS 故障燈常亮，說(shuō)明 ABS 系統(tǒng)出現(xiàn)故障 。 MK20Ⅰ 型 ABS 系統(tǒng)的電路圖，如圖 16 所示 。主要任務(wù)是轉(zhuǎn)換執(zhí)行 ABS ECU 的指令，自動(dòng)調(diào)節(jié)制動(dòng)器中的液壓壓力。低壓儲(chǔ)油罐的作用是用于暫時(shí)存儲(chǔ)從輪缸中流出的制動(dòng)液，以緩和制動(dòng)液從制動(dòng)輪缸中流出時(shí)產(chǎn)生 的脈動(dòng)。電動(dòng)液壓泵的運(yùn)轉(zhuǎn)是由電子控制單元控制的。這種壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特點(diǎn)是制動(dòng)壓力油路和 ABS 控制壓力油路相通，如圖 8 所示?；赜鸵簤罕靡步凶?再循環(huán)泵，其作用是將減壓過(guò)程中從制動(dòng)輪缸流進(jìn)儲(chǔ)能器的制動(dòng)液泵回主缸。 （ 1） 常規(guī)制動(dòng)狀態(tài) 在常規(guī)制動(dòng)過(guò)程中， ABS 系統(tǒng)不工作，電磁線圈中無(wú)電流通過(guò)，電磁閥處與 “ 升壓 ” 位置。此時(shí)回油液壓泵也不工作。 常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 11 圖 18 常規(guī)制動(dòng) （ 2） 保壓狀態(tài) 當(dāng)轉(zhuǎn)速傳感器發(fā)出抱死危險(xiǎn)信號(hào)時(shí)，電控單元向電磁線圈輸入一個(gè)較小的保持電流（約為最大工作電流的 1/2），電磁閥處于 “ 保持壓力 ” 位置，此時(shí)主缸、輪缸和回油孔相互隔離 密封，輪缸中的制動(dòng)壓力保持一定。 圖 19 保壓狀態(tài) （ 3） 減壓狀態(tài) 如果在電控單元 “ 保持壓力 ” 命令發(fā)出后，車輪仍有抱死的傾向，電控單元即向電磁線圈輸入一最大工作電流，使電磁閥處于 “ 減壓 ” 位置，此時(shí)電磁閥將輪缸與回油通道或儲(chǔ)液室接通，輪缸中制動(dòng)液經(jīng)電磁閥流入儲(chǔ)液室，輪缸壓力下降 。 常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 圖 110 減壓狀態(tài) （ 4） 增壓狀態(tài) 當(dāng)壓力下降后車輪轉(zhuǎn)速太快時(shí)，電控單元便切斷通往電磁閥的電流，主缸和輪缸再次相通，主缸中的高壓制動(dòng)液再次進(jìn)入輪缸，使制動(dòng)壓力增加。 如圖 111 所示。 （ 1）電子控制單元 電子控制單元是 ABS 系統(tǒng)的控制中心，它實(shí)際上是一個(gè)微型計(jì)算機(jī)，所以又常稱為ABS(ECU)電腦。主要任務(wù)是連續(xù)監(jiān)測(cè)接受 4 個(gè)車輪轉(zhuǎn)速傳感器送來(lái)的脈沖信號(hào)，并進(jìn)行測(cè)量比較、分析放大和判別處理，常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 13 計(jì)算出車輪轉(zhuǎn)速、車輪減速度以及制動(dòng)滑移率，再進(jìn)行邏輯比較分析 4 個(gè)車輪的制動(dòng)情況，一旦判斷出車輪將要抱死，它立刻進(jìn)入防抱死控制狀態(tài)，通過(guò)電子控制單元向液壓?jiǎn)卧l(fā)出指令，以控制制動(dòng)輪缸油路上電磁閥的通斷和液壓泵的工作來(lái)調(diào)節(jié)制動(dòng)壓力，防止車輪抱死。由于 ABS ECU 中有兩個(gè)完全相同的微處理器，它們按照同樣的程序?qū)斎胄盘?hào)進(jìn)行處理，并將其產(chǎn)生的中間結(jié)果與最終結(jié)果進(jìn)行比較，一且發(fā)現(xiàn)結(jié)果不一致，即判定自身存在故障，它會(huì)自動(dòng)關(guān)閉 ABS 系統(tǒng)。 當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通時(shí)， ABS ECU 就開(kāi)始進(jìn)行自檢程序，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行自檢，此時(shí) ABS 故障燈點(diǎn)亮。自檢結(jié)束后，ABS 故障燈就熄滅，表明系統(tǒng)工作正常。反之如果點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通時(shí)， ABS 故障燈不亮，說(shuō)明 ABS 故障燈或其線路存在故障，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行檢修。 ECU :接受車速、輪速、減速等傳感器的 信號(hào)，計(jì)算出車速、輪