电子式汽车ABS系统的设计.doc

1 概述 1.1 电子式汽车ABS系统的由来 ABS系统的意义是“防锁死刹车系统”。目前ABS系统可以分为机械式和电子式两种。 制动力调整装置思想的提出是在20世纪20年代末，它是行车最重要的三大发明之一（另外两个分别是安全气囊和安全袋）。50年代，世界上第一台防抱死制动系统首先被应用在行空领域的飞机上，当时的纯机械式测试接受记录装置还不能适应汽车技术的较高要求，所以当时的车用ABS起的效果不是很好。经过大量的试验研究，终于得出车用ABS系统研制的重要理论依据：测试车轮转速的传感器和调节转速的控制仪是实现目标所必不可少的！ 虽然ABS的理论基础已经确立，但鉴于相关工业如电子技术水平的限制，使可靠性、价格效益比成为ABS发展道路上的两大障碍。20世纪80年代以来，由于电子技术的发展，ABS可靠性得以完善，加之汽车行驶速度的提高，致使制动时车轮抱死拖滑成为行车安全的重大隐患之一，为了改善制动性能，保障行车安全，促进了ABS的使用日益广泛，现在已经成为一般轿车的必备件了。据统计，汽车突然遇到情况刹车时，百分之九十以上的驾驶者往往会一脚将刹车踏板踩到底来个急刹车，这时候的车子十分容易产生滑移并发生侧滑，即人们俗称的“甩尾”，这是一种非常容易造成车祸的现象。造成汽车侧滑的原因很多，例如行驶速度，地面状况，轮胎结构等都会造成侧滑，但最根本的原因是汽车在紧急制动时车轮轮胎与地面的滚动摩擦会突然变为滑动摩擦，轮胎的抓地力几乎丧失，此时此刻驾驶者尽管扭动方向盘也会无济于事。针对这种产生侧滑现象的根本原因，汽车专家就研制出车用ABS这样一套防滑制动装置。 1.2 ABS系统的概念 机械式ABS的结构简单，主要是一个机械阀，利用阀体内一个橡胶气囊对刹车压力的反馈来不断放松、制动，从而达到轮胎不抱死的结果，目前一些国产皮卡和抵挡客车大部分采取了这种装置。 电子式ABS是由轮速传感器、线束、电脑、ABS液压泵、指示灯等部件构成，能根据每个车轮的磨檫力、转速、转弯角度和车身倾斜度等来向车子的电脑系统发出信号，由电脑分配刹车力度频率，控制发动机扭力输出，对每个车轮施加不同的刹车力度，从而达到科学合理分配制动力的效果，有效地克服紧急刹车时车辆跑偏、侧滑、甩尾现象，防止车身失控等情况的发生。 ABS既有普通制动功能，又能防止车轮锁死，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽车的制动方向的稳定性，防止产生侧滑和跑偏，ABS最重要的功能并不是为了缩短制动距离，而是为了能够尽量保持制动时汽车的方向稳定性。ABS起作用时，车轮与路面的摩擦属滚动摩擦，它会充分利用车轮与路面之间的最大附着力进行制动，从而提高制动加速度，缩短制动距离，但最重要的还是保证汽车的方向稳定性。ABS工作时就相当于以很高的频率进行点刹。  双参数控制的 ABS，由车速传感器(测速雷达) 、轮速传感器、控制装置(电脑) 和执行机构组成。 其工作原理是车速传感器和轮速传感器分别将车速和轮速信号输入电脑，由电脑计算出实际滑移率，并与理想滑移率 15 %- 20 %作比较，再通过电磁阀增减制动器的制动力。  这种转速传感器常用多普勒测速雷达。当汽车行驶时，多普勒雷达天线以一定频率不断向地面发射电磁波，同时又接收反射回来的电磁波，测量汽车雷达发射与接收的差值，便可以准确计算出汽车车速。而轮速传感器装在变速器外壳，由变速器输出轴驱动，它是一个脉冲电机，所产生的频率与轮速成正比。  执行机构由电磁阀及继电器等组成。电磁阀调整制动力，以便保持理想的滑移率。  这种 ABS 可保证滑移率的理想控制，防抱制动性能好，但由于增加了一个测速雷达，因此结构较复杂，成本也较高。 （2）单参数控制 它以控制车轮的角减速度为对象，控制车轮的制动力，实现防抱死制动，其结构主要由轮速传感器、控制器 ( 电脑 ) 及电磁阀组成。  轮速传感器由传感器和齿圈钢环组成 。  为了准确无误地测量轮速，传感头与车轮齿圈间应留有 1mm 间隙。为避免水泥、灰尘对传感器的影响，安装前应将传感器加注黄油。 电磁阀用于车轮制动器的压力调节。对于四通道制动系统，一个车轮圈有一个电磁阀；三通道制动系统，每个前轮拥有一个，两个后轮共用一个。电磁阀有三个液压孔，分别与制动主缸与车轮制动分缸相连，并能实现压力升高、压力保持、压力降低的调压功能。工作原理如下： 1) 升压 在电磁阀不工作时，制动主缸接口和各制动分缸接口直通。由于主弹簧强度大，促进油阀开启，制动器压力增加。 2) 保持 当车轮的制动分缸中的压力增长到一定值时，进油阀切断关闭。支架就保持在中间状态，三个孔间相互密封，保持制动压力。 3) 降压 当电磁阀工作时，支架克服两个弹簧的弹力，打开卸荷肉使制动分缸压力降低。压力一旦降低，电磁阀就转换到压力