車用防抱死ABS控制器的研究概述

1、德州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目車用防抱死ABS空制器的研究院系名稱汽車工程系班級(jí)10汽制一班學(xué)生姓名00000000學(xué)號(hào)000000000指導(dǎo)教師薛國普答辯教師時(shí)間德州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文摘要隨著我國汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，人們開始日益重視道路交通安全問題，防抱死制動(dòng)系統(tǒng)是一種在汽車制動(dòng)時(shí)能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)車輪制動(dòng)力，防止車輪抱死，以取得最佳制動(dòng)效果的制動(dòng)系統(tǒng)，(AntiLockBrakeSystem)簡稱ABS該系統(tǒng)可以顯著提高或改善汽車緊急制動(dòng)時(shí)的操控性和穩(wěn)定性，縮短汽車制動(dòng)距離，是一種新型的電控產(chǎn)品，并得到越來越廣泛的應(yīng)用。本文以轎車為研究對(duì)象，展開對(duì)汽車ABS空制器ECU的研究。本文首先對(duì)

2、ABS的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了概述，解釋了ABS系統(tǒng)的控制原理，在此基礎(chǔ)上詳細(xì)介紹了ABS的結(jié)構(gòu)以及各部分的作用。接下來對(duì)ABS控制算法進(jìn)行了研究，主要對(duì)傳統(tǒng)的邏輯門限值方法進(jìn)行研究，同時(shí)對(duì)ABS的核心部件電子控制單元(ECU進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究。對(duì)整個(gè)ABS的控制過程和邏輯進(jìn)行了分析，設(shè)計(jì)了ABS中央控制器。用16位單片機(jī)開發(fā)研究ABS是目前廣泛采用的方法，本文以飛思卡爾公司的MC9s12XS片機(jī)為核心設(shè)計(jì)ABS系統(tǒng)ECUg制器，包括信號(hào)輸入電路，控制輸出電路，驅(qū)動(dòng)顯示電路等硬件部分。最后本文對(duì)ABS系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)行了展望，并對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)做了總結(jié)關(guān)鍵詞：防抱死系統(tǒng)；ECU邏輯門限值；MC9s12XS片機(jī)I德州

3、科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文ABSTRACTABSTRACTWiththerapiddevelopmentofChina'sautomobileindustry,peoplebeganincreasingemphasisonroadsafetyissues,anti-lockbrakingsystemisabletoautomaticallyadjustthebrakingwheelbrakingforce,topreventthewheelsfromlockingthebrakeinordertoobtainthebestresultsbrakingsystem,referredtoasAB

4、S.ABSsystemscansignificantlyenhanceorimprovevehiclecontrolduringemergencybrakingandstability,reducethevehiclebrakingdistance,isanewtypeofelectroniccontrolproducts,andgetmoreandmorewidelyused.Inthispaper,astheresearchobjectbustostartthecarABSstudy.Firstly,thedevelopmentoftheABSwerereviewedtoexplainth

5、eABSsystemcontroltheory,onthisbasis,thestructureofABSdescribedindetailaswellastheroleofthevariousparts.NexttotheABScontrolalgorithmisstudied,themainlogicofthetraditionalthresholdmethodisused.ThispaperalsocorecomponentsofABSelectroniccontrolunit(ECU)werestudied.ABScontrolofthewholeprocessandlogicisan

6、alyzed.ABSisdesignedcentralcontroller.ABSwithsinglechipresearchanddevelopmentisawidelyusedmethod.Inthispaper,toFreescale'smicrocontrollercoreMC9S12XSalwayscontrolsystem.Includingthesignalinputcircuit,thecontroloutputcircuit,drivecircuitandotherhardwareparts.Finally,whilethefutureoftheABSinthefut

7、ure,madeasummaryofthecompletesetKeywords:ABS;ECU;logicthreshold;SCMII德州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文目錄目錄中文摘要I.英文摘要II1緒論11.1 車輪防抱死系統(tǒng)（ABS的技術(shù)介紹11.2 車輪防抱死系統(tǒng)（ABS的分類22汽車防抱死系統(tǒng)（ABS的組成與原理22.1 車輪防抱死系統(tǒng)（ABS）的結(jié)構(gòu)組成22.2 車輪防抱死系統(tǒng)（ABS的作用52.3 車輪防抱死系統(tǒng)ABS的控制原理53電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS的使用與檢修103.1 裝備ABS系統(tǒng)的車輛103.2 ABS系統(tǒng)的檢修113.3 ABS的故障診斷133.4 ABS故障的一般檢

8、查方法14總結(jié)15參考文獻(xiàn)1516致謝德州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文車輪防抱死系統(tǒng)的組成與原理1緒論1.1 車輪防抱死系統(tǒng)（ABS）的技術(shù)介紹人們?cè)谄嚨氖褂弥邪l(fā)現(xiàn)，在濕滑的路面上行駛時(shí)，施加的制動(dòng)力過小，會(huì)延長制動(dòng)距離，降低行駛的安全性；施加的制動(dòng)力過大，車輪被抱死，不僅不能有效地縮短制動(dòng)距離，還會(huì)造成汽車側(cè)滑、調(diào)頭、失去控制，同時(shí)降低了安全性；只有對(duì)車輪施加適當(dāng)?shù)闹苿?dòng)力，防止車輪抱死，才能提高制動(dòng)速度，縮短制動(dòng)距離，使汽車平穩(wěn)停止汽車是利用地面和輪胎之間產(chǎn)生的摩擦力減速的。制動(dòng)時(shí)，車體速度因?yàn)檩喬ヂ访嬷g的摩擦力作用而減小，車輪速度因?yàn)橹苿?dòng)蹄與車輪鼓之間的摩擦力作用而減小。由于車速、載重、路面、

9、車況等因素的影響，車速和輪速的降低并不完全相同，總是存有一定的差值，這一差值就是我們經(jīng)常見到的打滑，也稱為滑移現(xiàn)象，即車輪已經(jīng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，車體還在前行。在科學(xué)計(jì)算中，這一現(xiàn)象的程度用滑移率來表示：滑移率二（車速-輪速）+車速x100%從上式可以看出，當(dāng)車速等于輪速時(shí)，滑移率等于零，為正常行駛；汽車制動(dòng)時(shí)，車速和輪速值差越大，滑移率越大；停止之前，如果輪速為零，滑移動(dòng)率為100%,為滑行狀態(tài)。科學(xué)計(jì)算和實(shí)驗(yàn)證，最佳制動(dòng)狀態(tài)不是出現(xiàn)在車輪抱死時(shí)，而是出現(xiàn)在車輪與地面維持20%滑移率時(shí)。此時(shí)，汽車制動(dòng)不出現(xiàn)重方向失控、側(cè)滑和甩尾等危險(xiǎn)情。早在20世紀(jì)初，人們就開始研究制動(dòng)防抱死技術(shù)。開始應(yīng)用于飛機(jī)和鐵

10、路，直到50年代后期，ABS技術(shù)開始用于汽車。其核心思想始終是避免使制動(dòng)力像開關(guān)一樣，只把液壓制動(dòng)力控制在零或最大，而是根據(jù)車輪的減速情況，階段性地控制液壓，使制動(dòng)性能得到最大限度的改善首先由輪速傳感器測(cè)出與車輪或驅(qū)動(dòng)軸共同旋轉(zhuǎn)地傳感齒輪的齒數(shù)，從而得到頻率與車輪轉(zhuǎn)速成正比的交流信號(hào)。輪速傳感器的交流信號(hào)送入電子控制器，電子控制器計(jì)算出車輪速度、滑移率和車輪的加、減速度，然后再由電子控制器對(duì)這些信號(hào)加以分析，給壓力調(diào)節(jié)器發(fā)出制動(dòng)壓力控制指令。壓力調(diào)節(jié)器安裝在制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)總水泵與制動(dòng)分泵之間，接受控制器的指令后，由壓力調(diào)節(jié)器中的電磁閥控制制動(dòng)壓力的增加或減小，從而調(diào)節(jié)制動(dòng)力矩，使之與地面附著狀

11、況相適應(yīng)防止制動(dòng)車輪被抱死。電子控制器還對(duì)ABS的其他元件進(jìn)行控制，當(dāng)這些元件發(fā)生故障時(shí)，控制器令警報(bào)燈點(diǎn)亮，并使整個(gè)系統(tǒng)停止工作，恢復(fù)到常規(guī)制動(dòng)方式。1.2 車輪防抱死系統(tǒng)（ABS）的分類ABS根據(jù)制動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)介質(zhì)，可分為氣壓系統(tǒng)、氣頂液系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)。氣壓系統(tǒng)主要用于重型載重汽車及其掛車，由發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的壓縮氣直接控制動(dòng)力分泵的氣壓，不需在原有的系統(tǒng)中增加另外的部件，能較容易地獨(dú)立控制各車輪的制動(dòng)力。氣頂液系統(tǒng)一般用于大中型汽車，在前后軸原有的制動(dòng)管路中各裝一個(gè)空氣加壓器，通過控制動(dòng)力氣室的輸入氣壓間接地控制液壓主缸的輸出液壓。液壓系統(tǒng)用于轎車、廂式車和輕型載重車，系統(tǒng)中增加了一套制動(dòng)傳動(dòng)

12、介質(zhì)的獨(dú)立供給裝置，如支流電動(dòng)機(jī)和再循環(huán)油泵。ABS艮據(jù)控制通道數(shù)量和傳感器數(shù)量，可分為單通道式、雙通道式、三通道式和四通道式。根據(jù)控制方式，ABS可分為機(jī)械式和電子式。由于機(jī)械式ABS空制精度差，反應(yīng)速度慢，不能保證緊急制動(dòng)時(shí)車輪不被抱死，已經(jīng)基本被電子式ABS9f取代。根據(jù)壓力調(diào)節(jié)器的布置，ABS分為整體式和分離式。將壓力調(diào)節(jié)器與制動(dòng)總泵制成一體的稱為整體式，具有獨(dú)立制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器和獨(dú)立制動(dòng)總泵的稱為分離式。2汽車防抱死系統(tǒng)（ABSS的組成與原理2.1 車輪防抱死系統(tǒng)（AB9的結(jié)構(gòu)組成普通行車制動(dòng)系的結(jié)構(gòu)原理大家都很清楚，下面僅介紹液壓式行車制動(dòng)系。（如圖1）汽車正常行駛時(shí)，制動(dòng)蹄10連同

13、摩擦片9在彈簧13的拉力下，與固定在車輪輪轂上制動(dòng)鼓8之間保持有一定的間隙，使制動(dòng)鼓能隨車輪一同自由轉(zhuǎn)動(dòng)。欲使行駛中的汽車減速或停車時(shí)，駕駛員只要踩下制動(dòng)踏板1,就可使肌體的制動(dòng)能源通過推桿2和制動(dòng)主缸4中的活塞3,使主缸內(nèi)的制動(dòng)液加壓流入制動(dòng)輪缸6,并通過兩個(gè)輪缸活塞7推動(dòng)兩個(gè)制動(dòng)蹄10連同摩擦片9繞支承銷12轉(zhuǎn)動(dòng)，使摩擦片的外圓面壓緊在制動(dòng)鼓8的內(nèi)圓面上。這樣，固定不旋轉(zhuǎn)地制動(dòng)蹄摩擦片就對(duì)旋轉(zhuǎn)著的制動(dòng)鼓作用一個(gè)摩擦力矩Mu1其方向與車輪旋轉(zhuǎn)方向相反。制動(dòng)鼓將該制動(dòng)器制動(dòng)力矩傳到車輪和后，由于車輪與路面的附著作用，車輪對(duì)路面作用一個(gè)向前的周緣力，即制動(dòng)器制動(dòng)力Fuo同時(shí)，路面也對(duì)車輪作用著一

14、個(gè)向后的反作用力，即路面制動(dòng)力Fb,這就是制動(dòng)時(shí)迫使汽車減速行駛直至停車的外力。路面制動(dòng)力愈大，汽車減速度也就愈大。當(dāng)駕駛員松開制動(dòng)踏板時(shí)，回位彈簧13即將制動(dòng)蹄拉回原位，摩擦片的外圓面與制動(dòng)鼓的內(nèi)圓面之間恢復(fù)原有間隙，摩擦力矩Mu和制動(dòng)力Fb解除，制動(dòng)作用也就終止。1-制動(dòng)踏板2-推桿3-主缸活塞4-制動(dòng)主缸5-油管6-制動(dòng)輪缸7-輪缸活塞8-制動(dòng)鼓9-摩擦片10-制動(dòng)蹄11-制動(dòng)底板12-支承銷13-制動(dòng)蹄回位彈簧圖1液壓行車制動(dòng)系的結(jié)構(gòu)原理綜上所述不難看出，阻止7車行駛的路面制動(dòng)力Fb不僅取決于制動(dòng)器制動(dòng)力Fu的大小，而且還受到輪胎與路面間附著條件的限制。也就是說，汽車制動(dòng)系只有具備了足

15、夠的制動(dòng)器制動(dòng)力Fu,同時(shí)路面又能提供大的附著力F1時(shí)，才能獲得較大的路面制動(dòng)力Fb。普通行車制動(dòng)系的組成：普通行車制動(dòng)系通常由供能裝置、傳動(dòng)裝置和制動(dòng)器等四個(gè)基本部分組成，只是這四個(gè)基本部分的內(nèi)涵隨著汽車制動(dòng)技術(shù)的發(fā)展而變得更為豐富。例如早期汽車的制動(dòng)能源完全靠駕駛員的肌體供能，現(xiàn)在發(fā)展到包括供給、調(diào)節(jié)制動(dòng)所需能量以及改善傳能介質(zhì)狀態(tài)的各種部件；又例如控制裝置，早期采用最簡單的制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在發(fā)展到包括產(chǎn)生制動(dòng)動(dòng)作和控制制動(dòng)3德州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文車用防抱死系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成效果的各種部件；再例如傳動(dòng)裝置，早期采用機(jī)械桿系，現(xiàn)在發(fā)展到包括將制動(dòng)能量傳送到制動(dòng)器的各個(gè)部件；至于制動(dòng)器，早期只裝

16、在汽車后軸的左右車輪上，且結(jié)構(gòu)簡單，形式單一，現(xiàn)代汽車不但前軸車輪均裝有制動(dòng)器，而且形式多樣，結(jié)構(gòu)日趨完善合理。早期汽車的前軸車輪之所以不裝備制動(dòng)器，其主要原因有：當(dāng)時(shí)的車速低，僅后軸車輪裝用制動(dòng)器即可滿足行車安全的要求。盡量簡化機(jī)械系制動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，提高傳動(dòng)可靠性。防止質(zhì)心高、軸距短的汽車在制動(dòng)時(shí)發(fā)生前傾翻事故，提高汽車的縱向穩(wěn)定性。適應(yīng)當(dāng)時(shí)道路條件差的狀況，確保汽車制動(dòng)時(shí)仍具有好的轉(zhuǎn)向能力。圖2為六平柴汽車雙管路制動(dòng)系統(tǒng)示意圖。前輪鼓式制動(dòng)器總成裝在前輪輪轂中，后輪鼓式制動(dòng)器總成裝在后輪輪轂中。制動(dòng)踏板裝在駕駛員右腳前方，手制動(dòng)操縱閥裝在駕駛員右手后方車身底板凸臺(tái)上（九平柴汽車的手動(dòng)閥裝在駕

17、駛員左手下方）?？諝鈮嚎s機(jī)裝在發(fā)動(dòng)機(jī)右側(cè)，與燃油高壓泵用接；儲(chǔ)氣筒裝在汽車大梁上；感載比例閥裝在汽車后橋上部的大梁上，下部的感載傳動(dòng)臂通過彈簧與后橋連接；制動(dòng)管路沿車架大梁和橫梁順勢(shì)走向，管路與制動(dòng)氣室用橡膠軟管連接。制動(dòng)系統(tǒng)工作過程：駐車制動(dòng)。汽車駐車時(shí)，操縱手制動(dòng)閥3,放掉駐車制動(dòng)三通管6和快放閥4中的壓縮空氣，使彈簧儲(chǔ)能式后動(dòng)氣室中的儲(chǔ)能彈簧釋放，推動(dòng)后輪鼓式制動(dòng)器制動(dòng)蹄片張開，摩擦片緊壓在制動(dòng)鼓的內(nèi)圓面上，起駐車制動(dòng)作用。在制動(dòng)中，制動(dòng)三通管中壓縮空氣已全部流失，仍有駐車制動(dòng)。解除駐車制動(dòng)。起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，帶動(dòng)空氣壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，使制動(dòng)系統(tǒng)供氣管路和兩個(gè)儲(chǔ)氣筒中充滿壓縮空氣，壓縮空氣的壓力可由

18、氣壓表12來指示。此時(shí)接在駐車制動(dòng)供氣管路中的快放閥4和氣壓警報(bào)開關(guān)5無氣壓，氣壓警報(bào)開關(guān)控制警報(bào)器發(fā)響和警報(bào)燈亮，指示汽車處于駐車制動(dòng)狀態(tài)。操縱手制動(dòng)閥3至解除制動(dòng)位置，氣壓較低時(shí)，氣壓警報(bào)燈仍然燈亮，表示制動(dòng)氣壓不足；制動(dòng)氣壓足夠時(shí)，駐車制動(dòng)供氣管路通過快放閥4和三通管接頭使駐車制動(dòng)氣室供氣，壓縮后輪制動(dòng)氣室儲(chǔ)能彈簧，使后輪制動(dòng)蹄片回位，后輪制動(dòng)即處于非制動(dòng)狀態(tài)，氣壓警報(bào)燈熄滅，表示汽車制動(dòng)氣壓足夠，可以起步。行車制動(dòng)。行車中在制動(dòng)系統(tǒng)供氣管路氣壓足夠的情況下，踏下行車制動(dòng)（腳制動(dòng)）踏板，使直踏式制動(dòng)閥2動(dòng)作，壓縮空氣通過四通接頭21供至前制動(dòng)氣室，使前輪制動(dòng)，此時(shí)前制動(dòng)燈開關(guān)22接通，制

19、動(dòng)燈亮；壓縮空氣按比例通過感載儲(chǔ)閥8和三通管接頭6供至后制動(dòng)氣室，使后輪制動(dòng)，此時(shí)裝在感載比例閥上的后制動(dòng)燈開關(guān)9接通，制動(dòng)燈亮。汽車制動(dòng)強(qiáng)度是由直踏式制動(dòng)閥通過踏板控制的，踏板行程大制動(dòng)強(qiáng)；踏板行程小制動(dòng)弱。當(dāng)制動(dòng)系統(tǒng)中氣壓不足時(shí)，裝在濕儲(chǔ)氣筒16上的低壓警報(bào)開關(guān)接通，低壓警報(bào)燈亮和警報(bào)器響，表示制動(dòng)氣壓不足。行車手制動(dòng)。行車中腳制動(dòng)失靈或無氣壓時(shí)，可以操縱手制動(dòng)閥至制動(dòng)位置，可使后輪制動(dòng)。無氣壓解除駐車制動(dòng)。汽車長期停放，可能處于無氣壓狀態(tài)。此時(shí)汽車駐車制動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)不起動(dòng)，想要將汽車拖走時(shí)，可用扳手旋轉(zhuǎn)兩個(gè)后輪的彈簧制動(dòng)氣室的解除制動(dòng)螺栓，解除后輪駐車制動(dòng)。要想恢復(fù)駐車制動(dòng)，要旋回這個(gè)螺栓

20、。1-前制動(dòng)氣室2-直踏式制動(dòng)閥3-手制動(dòng)閥4-快放閥5-氣壓警報(bào)開關(guān)6-三通管7彈簧儲(chǔ)能式制動(dòng)室8-感載儲(chǔ)閥9-后制動(dòng)燈開關(guān)10-儲(chǔ)氣筒11-四回路保護(hù)閥12-氣壓表13-三通管接頭14-空壓機(jī)15-氣壓調(diào)節(jié)器16-濕處氣筒17-放氣閥18-安全閥19-低壓警報(bào)開關(guān)20-雙路閥21-四通接頭22-前制動(dòng)燈開關(guān)圖2六平柴汽車雙管路制動(dòng)系統(tǒng)2.2 車輪防抱死系統(tǒng)(AB0的作用1、汽車制動(dòng)性能與防抱死制動(dòng)制動(dòng)性能是汽車的主要性能之一。評(píng)價(jià)制動(dòng)性能的指標(biāo)主要有制動(dòng)效能和制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性兩個(gè)方面。制動(dòng)效能：汽車制動(dòng)效能是指汽車迅速降低車速直至停車的能力。汽車制動(dòng)效能的評(píng)價(jià)指標(biāo)是制動(dòng)距離S（單位m

21、j）和制動(dòng)減速度（單位m/s2）。（1）制動(dòng)距離：制動(dòng)距離S,是指汽車以給定的初速u0,從踩到制動(dòng)踏板至汽車停住所行駛的距離。制動(dòng)距離與踏板力（或者制動(dòng)系管路壓力）以及地面的附著情況有關(guān)，也與制動(dòng)器的熱工況有制動(dòng)減速度是地面制動(dòng)力的反映，而與地面制動(dòng)力與制動(dòng)器制動(dòng)力有關(guān)。減速度過程分析制動(dòng)過程的各階段：反應(yīng)時(shí)間tr;操縱力（踏板力）增長時(shí)間tb;制動(dòng)系統(tǒng)協(xié)調(diào)時(shí)間ta；減速度增長時(shí)間ts;持續(xù)制動(dòng)時(shí)間tv制動(dòng)距離：S=S+&+S制動(dòng)過程中有（減速度）、V（車速）和s（制動(dòng)距離）的變化：線由增長和保持兩段組成；v-t線由等速和減速兩段組成；s-t線由三段制動(dòng)距離組成。制動(dòng)效能的恒定性：高速

22、制動(dòng)或下長坡制動(dòng)，制動(dòng)器溫度迅速上升，摩擦力矩顯著下降，即熱衰退現(xiàn)象。要求汽車以規(guī)定車速連續(xù)制動(dòng)15次，制動(dòng)強(qiáng)度為3m/s2,最后不低于冷試驗(yàn)效能的60%（5.8m/s2）總之制動(dòng)系作用時(shí)間是影響制動(dòng)距離的重要因素。2、制動(dòng)防抱死控制的作用車輪防抱死控制系統(tǒng)就是在汽車制動(dòng)時(shí)，自動(dòng)控制制動(dòng)器制動(dòng)力的大小，使車輪滑移率S保持在20流右的狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，確保車輪與地面有良好的附著力，從而提高汽車制動(dòng)的安全可靠性。2.3車輪防抱死系統(tǒng)ABS）的控制原理其實(shí)ABS的原理很簡單。早期的ABS主要由機(jī)械來控制，通過機(jī)械傳感器來感知載荷的變化從而控制制動(dòng)液壓的大小。事實(shí)上這種純機(jī)械的壓力感應(yīng)式ABS還不能完全算得上

23、真正意義的ABS它雖然也有防抱死功能，但是是一種被動(dòng)的工作方式。我們知道，在同樣制動(dòng)力度的情況下，汽車越輕，那么發(fā)生抱死的機(jī)會(huì)越大（因?yàn)檩喬ヅc路面的最大靜摩擦力?。?，如果越重，情況則相反。而汽車的重量是隨載荷的不同而變化的。我們知道汽車滿載的時(shí)候肯定比空載的時(shí)候要重，所以如果給于完全相同的制動(dòng)力度，那么勢(shì)必在空載的時(shí)候會(huì)更容易發(fā)生抱死。這種機(jī)械減壓裝置就是通過一個(gè)完全機(jī)械的閥門來感知載荷的多少，并根據(jù)載荷的增加減小制動(dòng)液壓管路中的阻力從而增大總體的制動(dòng)力。相反，空載的時(shí)候用同樣的原理減小總體制動(dòng)力。這就是ABS的雛形?，F(xiàn)在獵豹的帕杰羅V31和V33仍然使用這套機(jī)械系統(tǒng)。不過主要是用來改變后輪的

24、液壓制動(dòng)情況。因?yàn)樵谥苿?dòng)時(shí)后輪的附著力會(huì)降低，后輪比前輪更容易抱死，而后輪抱死帶來的危險(xiǎn)性比前輪抱死更大，所以盡在后輪的制動(dòng)管路上安裝了這套系統(tǒng)。事實(shí)上，這樣的制動(dòng)防抱死裝置在轎車上幾乎已經(jīng)淘汰了，仍然在用的主要是越野車和大貨車。因?yàn)樵缙诘腁BS由于電子設(shè)備太多，越野車的工作環(huán)境惡劣，所以早期的越野車仍然相信這種純機(jī)械的東西。這就是為什么我們還能在市售的獵豹上見到它。即便是電子控制的ABSf艮據(jù)其配置的不同種類也有很多。現(xiàn)在轎車上所普及的ABS基本上都是電液一體式控制的。也就是把機(jī)械的感應(yīng)裝置，控制裝置全部變成了電子來控制。總的原理就是通過車輪轉(zhuǎn)速傳感器來檢測(cè)車輪的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，然后把車輪轉(zhuǎn)速傳感

25、器測(cè)得的轉(zhuǎn)速信號(hào)通過放大以后傳遞給ECU載電腦（有些車的ABS電腦是跟發(fā)動(dòng)機(jī)管理電腦等集成在一起的）。然后電腦通過傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)判斷車輪是否抱死，如果車輪運(yùn)轉(zhuǎn)不正常（有可能抱死或已經(jīng)抱死）那么電腦會(huì)立即發(fā)出指令給電磁閥，讓電磁閥處于減壓狀態(tài)，從而達(dá)到降低制動(dòng)力的目的，直到抱死解除，如果此時(shí)駕駛員仍然在大力剎車，那么ABS解除控制后車輪又會(huì)回到抱死狀態(tài)，那么ABSS次接入知道抱死再次解除。這就是為什么我們?cè)隈{駛ABS大力制動(dòng)的時(shí)候剎車踏板會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的抖動(dòng)，這就是ABS的三位電磁閥在工作，液壓油路時(shí)而增壓時(shí)而減壓，所以造成剎車踏板的脈沖抖動(dòng)現(xiàn)象。通過電子設(shè)備接入以后ABS的控制能夠更加精確，而且

26、更加主動(dòng)。不過即便是電子控制的ABS根據(jù)其配置的不同種類也有很多。首先從硬件配置來說主要分為：1 通道1傳感器式2 通道2傳感器式3 通道3傳感器式4通道4傳感器式對(duì)于第一種方式，可以說是最早最原始的ABS的控制方式。同樣是實(shí)現(xiàn)上文說的電腦控制一切，但無論是信息獲取渠道（傳感器）還是控制渠道（通道數(shù)）都只有一條。前文介紹過，對(duì)于制動(dòng)來說最危險(xiǎn)的是后輪先抱死的情況。而對(duì)于汽車的緊急制動(dòng)特別是在濕滑路面上的緊急制動(dòng)，后輪又是最容易抱死的。如果后輪比前輪先抱死，而此時(shí)駕駛者又有轉(zhuǎn)向意圖的話，整個(gè)車會(huì)產(chǎn)生側(cè)滑甩尾的危險(xiǎn)。所以對(duì)于單通道的ABS來說當(dāng)然要優(yōu)先后輪來防抱死。所以這種ABS的傳感器裝在后差速

27、器上，它用來感知后輪的抱死情況；而電磁閥裝在后制動(dòng)液壓管上，用來解除抱死危機(jī)。由于只有一個(gè)傳感器和一個(gè)電磁閥來控制后輪的制動(dòng)力，所以電腦只能針對(duì)后輪整體抱死情況來處理危機(jī)。如果左右兩個(gè)后輪所處的路面摩擦系數(shù)不一致的話，那么這種系統(tǒng)就很難做到自動(dòng)調(diào)節(jié)左右車輪的制動(dòng)力大小。對(duì)于2通道2傳感器的ABS來說情況會(huì)好一些。不過這種硬件配置可以分成兩種解決方案。第一種解決方案是把兩個(gè)傳感器和兩個(gè)通道分別分配給前輪和后輪，這樣只能防止前輪的整體抱死又能防止后輪的整體抱死，不過對(duì)于左右兩側(cè)車輪行駛在不同摩擦系數(shù)路面上的情況則無能為力；另一種則是針對(duì)X配管方式的設(shè)置。所謂X配管就是讓制動(dòng)液壓成對(duì)角線分配。也就是

28、說從制動(dòng)總泵出來的液壓50劑配給左前輪和右后輪，另外50%M分配給右前輪和左后輪。而僅有的兩個(gè)通道則裝配在左右車輪的總管上。所以這種ABS能夠在硬件條件有限的情況下部分解決前后車輪抱死和左右車輪抱死的情況。不過又t于3通道3傳感器的硬件配備來說情況會(huì)好很多，這種ABS前輪使用兩個(gè)通道和兩個(gè)傳感器，在后輪使用一個(gè)通道和一個(gè)傳感器（后輪的控制跟單通道單傳感器的設(shè)計(jì)一樣），所以它除了可以自動(dòng)分配前后總體制動(dòng)力，還能獨(dú)立調(diào)節(jié)前輪的制動(dòng)力。不過這還不是最完美的ABS最完美的ABS是目前最為廣泛采用的4通道4傳感器ABS這種ABS*硬件上真正滿足了對(duì)每個(gè)車輪進(jìn)行制動(dòng)力調(diào)節(jié)的要求。所以無論是前輪先抱死還是后

29、輪先抱死都能得到有效調(diào)節(jié)，而且即便四個(gè)車輪所處的路面摩擦系數(shù)都不同，ABS也能自動(dòng)調(diào)節(jié)，讓每個(gè)車輪都不會(huì)發(fā)生抱死。所以這種4通道4傳感器的ABS系統(tǒng)又多了一個(gè)附帶的功能叫做EBD電子制動(dòng)力自動(dòng)分配。其實(shí)在購買汽車時(shí)，如果廠家宣傳此車配備了EBD電子制動(dòng)力自動(dòng)分配，那么就說明這個(gè)車的ABS為4通道4傳感器的設(shè)計(jì)。不過即便是4通道4傳感器的ABS®據(jù)其電磁閥的不同性能上也是又差別的。這種ABS的電磁閥主要分成兩種：一種是3位電磁閥，另一種是2位電磁閥。同樣是電磁閥，實(shí)現(xiàn)的功能卻不相同。3位電磁閥能夠把制動(dòng)液壓控制成三種狀態(tài)，分別是：加壓狀態(tài)，減壓狀態(tài)和平衡狀態(tài)。而2位電磁閥則只能把制動(dòng)液

30、壓控制成：減壓狀態(tài)和平衡狀態(tài)兩種情況。雖然少了一個(gè)加壓功能但實(shí)現(xiàn)的性能則大不相同。對(duì)于配備的是2位電磁閥的ABSfB說，它僅僅只能起到防止剎車抱死的作用。因?yàn)橹荒軠p小或保持制動(dòng)液壓，也就是說只有踩下了制動(dòng)踏板以后他才能起作用。所以即便是4傳感器4個(gè)通道，最多也只能實(shí)現(xiàn)EBD電子制動(dòng)力自動(dòng)分配功能。而對(duì)于配備了三位電磁閥的ABS來說，從硬件上它就滿足了ESP電子穩(wěn)定系統(tǒng),TCS循跡控制系統(tǒng)和EDL電子差速制動(dòng)的要求。之所以叫3電磁閥，就是跟2位電磁閥相比增加了一個(gè)加壓功能。也就是說即使駕駛者沒有踩下制動(dòng)踏板，電腦也可以自動(dòng)控制某一個(gè)車輪單獨(dú)制動(dòng)。那么這樣的硬件配備有什么好處呢？我們先單純從制動(dòng)的

31、功能來看。如果電腦能夠自動(dòng)控制液壓的增加，那么我們?cè)诟咚俅罅χ苿?dòng)的時(shí)候就會(huì)獲得更安全的性能。因?yàn)槠囋诟咚僦苿?dòng)特別是高速緊急制動(dòng)的時(shí)候，制動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)荷是很大的，制動(dòng)碟由于高溫會(huì)產(chǎn)生熱衰減現(xiàn)象。所謂熱衰減其實(shí)就是由于剎車碟和剎車蹄片的溫度過高，導(dǎo)致表面或局部瀕臨融化，工程強(qiáng)度降低，所以制動(dòng)力會(huì)減弱。同樣的道理，當(dāng)我們以時(shí)速120,甚至160的速度高速行駛是，如果需要緊急的把速度降到20甚至靜止剎車系統(tǒng)的負(fù)荷是非常大的。由于駕駛者的習(xí)慣是保持剎車踏板的形成不變所以卡鉗提供的制動(dòng)力是恒定不變的，那么當(dāng)?shù)搅撕箅A段剎車由于高溫開始衰減時(shí)，駕駛員往往很難發(fā)現(xiàn)制動(dòng)力的減弱，所以并不會(huì)主動(dòng)的繼續(xù)加大剎車力度。

32、那么由于三位電磁閥又控制制動(dòng)油路加壓的功能，所以它能自動(dòng)增大剎車力度，讓高速制動(dòng)保持線性，即便到了制動(dòng)末端又熱衰減，也能把由于剎車力度不線性的安全風(fēng)險(xiǎn)降低。不過這僅僅只是三位電磁閥對(duì)制動(dòng)方面的貢獻(xiàn)，其實(shí)三位電磁閥的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)不止于此。它最大的作用就是可以實(shí)現(xiàn)電腦自動(dòng)對(duì)單個(gè)車輪進(jìn)行制動(dòng)，這樣ESP&好EDL也好才能得以實(shí)現(xiàn)。我們知道ESP是BOSCHF發(fā)的一套電子穩(wěn)定程序，要實(shí)現(xiàn)這樣的電子穩(wěn)定，必須要有4通道4傳感器和3位電磁閥的硬件配備才行。ESP之所以能夠讓前驅(qū)車減小轉(zhuǎn)向不足，后驅(qū)車減小轉(zhuǎn)向過度，就是因?yàn)樗軐?duì)滑移率超過臨界值的車輪（即將打滑的車輪）單獨(dú)進(jìn)行制動(dòng)，從而擺脫失控的局面，這一

33、切都不需要人為的介入，而是在很短的時(shí)間內(nèi)通過電腦的控制來完成的。簡單的說，其原理就是電腦通過四個(gè)車輪轉(zhuǎn)速傳感器檢測(cè)到每個(gè)車輪的轉(zhuǎn)速值，然后通過安裝在變速箱（或傳動(dòng)軸）上的汽車速度傳感器以及轉(zhuǎn)向角度傳感器計(jì)算出某個(gè)車輪的理論轉(zhuǎn)速。如果四個(gè)車輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速與理論轉(zhuǎn)速不匹配電腦則會(huì)判斷該車輪有打滑失控的危險(xiǎn)，那么ECUM會(huì)立即通知三位電磁閥給這個(gè)車輪進(jìn)行制動(dòng)，讓他在制動(dòng)力的限制下恢復(fù)到正常的轉(zhuǎn)速。所以他能在很大程度上提高汽車的主動(dòng)安全性能，讓汽車擁有更好的循跡性。對(duì)于EDL其工作原理跟ESP也很類似。也是通過車輪轉(zhuǎn)速傳感器檢測(cè)主動(dòng)車輪的轉(zhuǎn)速值，如果左右兩個(gè)主動(dòng)車輪的轉(zhuǎn)速差在正常范圍（通過轉(zhuǎn)向角度傳感器

34、判斷，因?yàn)樵谵D(zhuǎn)彎的時(shí)候驅(qū)動(dòng)輪產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差是正常的），那么AB2工作；如果檢測(cè)到左右兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速差過大，電腦則會(huì)判斷出轉(zhuǎn)速過高的車輪正在打滑，那么在三位電磁閥的作用下給這個(gè)正在打滑的車輪施加額外的制動(dòng)力，讓動(dòng)力能夠傳遞到?jīng)]有打滑的車輪那邊去，使得汽車仍然能夠擁有正常牽引力。當(dāng)然，對(duì)于四輪驅(qū)動(dòng)的汽車這種電子差速制動(dòng)顯得更加重要，因?yàn)樗梢酝ㄟ^對(duì)單個(gè)車9德州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文電控防抱死系統(tǒng)的使用與檢修輪的制動(dòng)來調(diào)節(jié)動(dòng)力分配情況。設(shè)置可以讓動(dòng)力對(duì)任何一個(gè)車輪從0%-100%的調(diào)節(jié)。所以它在不需要增加其他硬件設(shè)備的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)這樣多的衍生功能。也就是說4通道4傳感器并且配備了4個(gè)三位電磁閥的ABS

35、是目前市場(chǎng)上最高規(guī)格的ABS只要程序支持，就能實(shí)現(xiàn)上面所說的所有功能。了解了ABS的控制原理以后，我們?cè)谌粘ｑ{駛裝有ABS系統(tǒng)的車輛時(shí)就能更好的發(fā)揮ABS的制動(dòng)性能。在雨天，我們可以放心大膽的大腳踩剎車而不用擔(dān)心車輛會(huì)失控。這里要提醒大家一點(diǎn)，當(dāng)ABS開始工作時(shí)，制動(dòng)踏板會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的震動(dòng)，這是因?yàn)槿浑姶砰_始工作造成了制動(dòng)液壓力的變化。這種情況是正常的，不用擔(dān)心，駕駛者需要做的就是把腳放在制動(dòng)踏板上，信心十足的減速。3電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(AB9的使用與檢修3.1、 裝備ABS系統(tǒng)的車輛(1)裝備ABS系統(tǒng)的車輛制動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)下列現(xiàn)象。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，有時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)發(fā)出類似撞擊的聲音。某些裝有ABS

36、的汽車在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，踏下制動(dòng)踏板會(huì)彈起，而在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí)，制動(dòng)踏板會(huì)下沉。制動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤，會(huì)感到轉(zhuǎn)向盤有輕微的振動(dòng)。制動(dòng)時(shí)，有時(shí)會(huì)感到制動(dòng)踏板有輕微下沉或輕微振動(dòng)。是由于制動(dòng)分泵的高速增壓減壓時(shí)制動(dòng)液被頻繁擠壓而產(chǎn)生的振動(dòng)、高速行駛急轉(zhuǎn)彎時(shí)，或冰滑路面上行駛時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)制動(dòng)警告燈亮起的現(xiàn)象。在積雪路面上制動(dòng)時(shí)，有時(shí)制動(dòng)距離較長。裝有ABS的汽車在制動(dòng)后期，車輪也會(huì)被抱死，在地面留下拖滑的印痕的現(xiàn)象，但與常規(guī)制動(dòng)時(shí)的印痕有所不同。以上各種特殊現(xiàn)象屬于ABS的正常反映。(2)使用裝備ABS系統(tǒng)的車輛注意事項(xiàng)要保持足夠的制動(dòng)距離。切忌反復(fù)踩制動(dòng)踏板。在踩下制動(dòng)踏板時(shí)應(yīng)使施加在制動(dòng)踏板上的力持續(xù)

37、穩(wěn)定。ABS工作時(shí)，會(huì)產(chǎn)生輕微的液壓工作噪聲和制動(dòng)踏板震顫，這屬于正常現(xiàn)象。在緊急制動(dòng)時(shí)，應(yīng)直接將加速踏板踩到底，且不放松。在制動(dòng)時(shí)控制住轉(zhuǎn)向盤。在行車中應(yīng)留意儀表板上的ABS警告燈情況，如發(fā)現(xiàn)閃爍或長亮，說明已不具備AB訓(xùn)能，但常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)仍起作用，應(yīng)盡快到修理廠檢修。要經(jīng)常保持裝在車輪側(cè)的輪速傳感器探頭及齒圈的清潔。應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)定的輪胎氣壓標(biāo)準(zhǔn)加氣，同時(shí)要保持同軸輪胎氣壓的均衡，嚴(yán)禁使用不同規(guī)格的輪胎ABS系統(tǒng)對(duì)制動(dòng)液的要求非常高。制動(dòng)時(shí)：要以每秒幾十次的頻率進(jìn)行減壓、保壓、增壓的循環(huán)工作。對(duì)制動(dòng)液有下列要求：沸點(diǎn)高，保證制動(dòng)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生“氣阻”。運(yùn)動(dòng)粘度要低，以保證制動(dòng)時(shí)反應(yīng)及時(shí)。對(duì)金屬橡膠

38、無腐蝕性。能長期保存，性能穩(wěn)定。吸濕沸點(diǎn)要高。添加或更換制動(dòng)液應(yīng)嚴(yán)格按照車輛使用說明書上的要求，禁止摻雜不同型號(hào)的制動(dòng)液。3.2、 ABS系統(tǒng)的檢修(1)故障燈常亮ABS制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生故障則ABS警告燈或制動(dòng)裝置警告燈常亮，有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)ABSS告燈和制動(dòng)裝置警告燈不亮，但制動(dòng)效果仍不理想，則可能是系統(tǒng)進(jìn)空氣，排放空氣不干凈或常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)存在故障。如圖15儀表盤所示。圖3汽車儀表盤確定為ABS故障后，應(yīng)首先對(duì)ABS的外觀進(jìn)行檢查，檢查制動(dòng)油路和泵及閥有無泄露、導(dǎo)線的接頭和插接器有無松脫，蓄電池電壓是否虧電。檢查保險(xiǎn)器是否接觸不良或燒斷。若外觀檢查正常，應(yīng)用故障診斷儀或人工調(diào)取故障碼的方式查詢故障代

39、碼，檢查故障所在的部位。不要輕易拆檢ECUffi液壓控制器件，如果懷疑其有故障，可用替換法檢查。在拆檢ABS夜壓控制器件時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行卸壓，以免高壓油噴出傷人。卸壓方法是：關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，反復(fù)踩制動(dòng)踏板20次以上，直到感覺踩制動(dòng)踏板力明顯增加變得非常硬時(shí)為止。維修前，必須要關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，從蓄電池上拆下接地線，再拔出ABS電氣插頭。拆卸前必須徹底清潔連接點(diǎn)和支承面，清潔時(shí)不能使用汽油、稀釋劑等類清潔齊I。拆下的零件必須放在干凈的地方，并覆蓋好。把ABS系統(tǒng)電控元件和液壓控制單元分拆開后，必須把液壓控制單元放在專用支架上以免在搬運(yùn)中碰壞閥體。制動(dòng)系統(tǒng)打開后不要使用壓縮空氣，也不要移動(dòng)車輛。拆下的部件如

40、果不能立刻完成修理工作，必須小心地蓋好或者用塞子封閉管口，已保證部件內(nèi)部的清潔。更換零配件時(shí)，必須使用質(zhì)量良好的配件，配件要在安裝前才從包裝內(nèi)取出。一定要按維修手冊(cè)的要求進(jìn)行安裝調(diào)整。維修ABS制動(dòng)系統(tǒng)完成作業(yè)后，按規(guī)定加裝制動(dòng)液，并排除管路系統(tǒng)中的空氣。在試車中，至少進(jìn)行一次緊急制動(dòng)，當(dāng)ABS正常工作時(shí)，會(huì)在制動(dòng)踏板上感到有反彈，并可感覺到車速迅速降低而且平穩(wěn)。(2)制動(dòng)不良常規(guī)制動(dòng)和ABS系統(tǒng)都可能出現(xiàn)這種故障，區(qū)分的方法是：拆下ABS繼電器線束插接器或ABS制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器電磁閥線束插接器，使ABS制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器電磁閥不能通電工作。汽車以常規(guī)制動(dòng)方式工作，如制動(dòng)不良故障消失，則說明故障在A

41、BS系統(tǒng)，如制動(dòng)不良故障依然存在，則為機(jī)械故障。3.3、 ABS的故障診斷(1) ABS的自檢點(diǎn)火開關(guān)一接通，ECUS立即對(duì)其外部電路進(jìn)行自檢，故障警告燈和制動(dòng)抱緊燈點(diǎn)亮，幾秒鐘(大23s)后，若ABS系統(tǒng)無故障，則故障警告燈熄滅；在拉緊駐車制動(dòng)裝置時(shí)REAKt告燈點(diǎn)亮，ABS警告燈亮后，又熄滅說明系統(tǒng)正常。如果上述情況燈不亮，說明故障警告燈本身線路有故障如果ABS故障燈常亮，說明ABS系統(tǒng)出現(xiàn)故障，如果制動(dòng)裝置警告燈常亮，說明制動(dòng)液缺乏發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)后，若在臺(tái)架上，將汽車驅(qū)動(dòng)輪升起，掛上擋位，當(dāng)車速達(dá)到60km/h時(shí)，ABS系統(tǒng)將完成自檢。在自檢過程中，電控系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)異常或在工作中ABS工作失常，ECLM停止使用ABS同時(shí)制動(dòng)警告燈亮起，并儲(chǔ)存故障代碼。(2)故障碼的顯示方式各種車型，故障碼顯示方式不盡相同，大致有如下幾種形式：儀表板上的警告燈閃爍，或Ecia上的發(fā)光二極管閃爍直接顯示故障碼。將檢查插接器或ECIM盒上的有關(guān)插孔跨接，使儀表板上的ABS燈閃爍顯示故障碼。使用專用故障檢測(cè)儀器讀取故障碼。(3) ABS故障碼調(diào)取與清除目前，常用的檢測(cè)儀器主要有大眾公司的VAG1551專用診斷儀、大眾公司的VAS5052t*用診斷儀、豐田車系列專用診斷測(cè)試儀、修車王電腦診斷儀、金德K8RK81多功能診斷儀、金奔騰中文1552診斷儀、數(shù)字電流表等。3.4、 ABS故障的一般檢查方法(