汽车防抱死系统ABS-毕业论文

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1、 浅谈汽车ABS防抱死制动系统 14 届 汽车工程 系专 业 汽车检测与维修技术 学 号 学生姓名 指导教师 6 月 21 日浅谈汽车ABS防抱死制动系统 14 届 汽车工程 系专 业 汽车检测与维修技术 学 号 学生姓名 指导教师 摘 要随着汽车行驶速度的提高，道路行车密度的增大，汽车行驶安全性已经受到了高度关注。汽车的行驶安全性能要求不断提高，汽车安全系统已经成为汽车研究发展的重要部分。汽车安全系统主要依靠制动踏板的制动装置保证汽车行驶安全，在汽车防抱死制动系统出现之前，汽车所用的都是开环制动系统。其特点是制动器制动力矩的大小仅与驾驶员的操纵力、制动力的分配调节以及制动器的尺寸和型式有关。

2、由于没有车轮运动状态的反馈信号，无法测知制动过程中车轮的速度和抱死情况，汽车就不可能据此调节轮缸或气室制动压力的大小。因此在紧急制动时，不可避免地出现车轮在地面上抱死拖滑的现象。当车轮抱死时，地面的侧向附着性能很差，所能提供的侧向附着力很小，汽车在受到任何微小外力的作用下就会出现方向失稳问题，极易发生交通事故。在潮湿路面或冰雪路面上制动时，这种方向失稳的现象会更加严重。汽车防抱死制动系统（Anti-lock Braking System简称ABS）的出现从根本上解决了汽车在制动过程中的车轮抱死问题。本文介绍了防抱死制动系统(ABS)的发展及分类，解释了系统基本组成与其工作原理，并对博世ABS系

3、统的控制过程作了详细的阐述，在此基础上总结了检修ABS的一些注意事项及检修方法。关键词：防抱死制动系统；ABS；工作原理；检测；维修 目 录摘要I1. 防抱死制动系统（ABS）的概述21.1. ABS的产生及发展21.2. ABS的组成及分类31.2.1. ABS的组成31.2.2. ABS的分类42. 防抱死制动系统（ABS）的工作原理及过程72.1. 工作原理72.2. 制动过程72.2.1. 常规制动72.2.2. ABS工作制动73. 防抱死制动系统（ABS）的故障的检测与维修83.1. 一般性检测83.2. 检测ABS的注意事项83.3. ABS故障检测的一般步骤93.4. ABS故

4、障维修的一般方法104.结论12参考文献13致 谢141. 防抱死制动系统（ABS）的概述1.1. ABS的产生及发展ABS装置最早应用在飞机和火车上，而在汽车上的应用比较晚。铁路机车在制动时如果制动强度过大，车轮就会很容易抱死在平滑的轨道上滑行。由于车轮和轨道的摩擦，就会在车轮外圆上磨出一些小平面，小平面产生后，车轮就不能平稳地行驶，产生噪声和挣动。19英国工程师J. E. Francis提出了“铁路车辆车轮抱死滑动控制器”理论，但却无法将它实用化。接下来的30年中，包括Karl Wessel的“刹车力控制器”、Werner Mhl的“液压刹车安全装置”与Richard Trappe的“车轮

5、抱死防止器”等尝试都宣告失败。在1941年出版的汽车科技手册中写到：“到现在为止，任何通过机械装置防止车轮抱死危险的尝试皆尚未成功，当这项装置成功的那一天，即是交通安全史上的一个重要里程碑”，可惜该书的作者恐怕没想到这一天竟还要再等30年之久。 当时开发刹车防抱死装置的技术瓶颈是什么？首先该装置需要一套系统实时监测轮胎速度变化量并立即通过液压系统调整刹车压力大小，在那个没有集成电路与计算机的年代，没有任何机械装置能够达成如此敏捷的反应！等到ABS系统的诞生露出一线曙光时，已经是半导体技术有了初步规模的1960年代早期。 精于汽车电子系统的德国公司Bosch（博世）研发ABS系统的起源要追溯到1

6、936年，当年Bosch申请“机动车辆防止刹车抱死装置”的专利。1964年（也是集成电路诞生的一年）Bosch公司再度开始ABS的研发计划，最后有了“通过电子装置控制来防止车轮抱死是可行的”结论，这是ABS（Antilock Braking System）名词在历史上第一次出现！进入90年代后，ABS技术不断发展成熟，控制精度、控制功能不断完善。现在发达国家已广泛采用ABS技术，ABS装置已成为汽车的必要装备。北美和西欧的各类客车和轻型货车ABS的装备率已达90以上，轿车ABS的装备率在60左右，运送危险品的货车ABS的装备率为100。ABS装置制造商主要有：德国博世公司（BOSCH），欧、美

7、、日、韩国车采用最多；美国德科公司（DELCO），美国通用及韩国大宇汽车采用；美国本迪克斯公司（BENDIX），美国克莱斯勒汽车采用；还有德国戴维斯公司（TEVES）、德国瓦布科（WABCO）、美国凯尔西海斯公（KELSEYHAYES）等，这些公司的ABS产品都在广泛地应用，而且还在不断发展、更新和换代。近年来，ABS技术在我国也正在推广和应用，1999年我国制定的国家强制性标准GB12676-1999汽车制动系统结构、性能和试验方法中已把装用ABS作为强制性法规。此后一汽大众、二汽富康、上海大众、重庆长安、上海通用等均开始采用ABS技术，但这些ABS装置我国均没有自主的知识产权。1.2. A

8、BS的组成及分类1.2.1 ABS的组成无论是气压制动系统还是液压制动系统，ABS均是在普通制动系统的基础上增加了传感器、ABS执行机构和ABS电脑（即ABS、ECU）3部分，见图1-1.1、传感器ABS采用的传感器包括轮速传感器、车速传感器和汽车减速度传感器。在各种控制方式的ABS中均有轮速传感器，它利用电磁感应原理检测车轮速度，并把轮带转换成脉冲信号送至ABS电脑。一般轮速传感器都安装在车轮上，有些后轮驱动的车辆，检测后轮速度的传感器安装在差速器内，通过后轴转来检测，故又称为轴速传感器。车速传感器用在以车轮滑移率为控制参数的ABS中，用来检测车速并向ABS电脑输送车速信号，此信号还同时用于

9、速度表、里程表及自动变速器控制等。汽车减速度传感器仅用在四轮驱动的控制系统中，它用来检测汽车制动时的减速度，识别是否是冰雪等易滑路面。2、执行机构ABS执行机构主要由制动压力调节器和ABS警报灯组成。制动压力调节器根据ABS电脑指令来调节各车轮制动器的制动压力。不同制动系统的ABS所采用的制动压力调节器也不同，可分为液压式、气压式和空气液压加力式。在目前应用广泛的液压制动系统中，制动压力调节器的主要元件是电动泵和液压控制阀。ABS警报灯的功用是在ABS出现的故障时，由ABS电脑控制使其点亮，驾驶员发出警报信号，并可由ABS电脑控制闪烁显示故障码。3、ABS电脑ABS电脑接收传感器信号，比较各轮

10、转速和汽车行驶速度，判断各车轮的滑移情况后，向ABS执行机构下达指令来调节各车轮制动器的制动压力。当ABS出现故障时，ABS电脑使ABS电脑使ABS警报灯点亮，同时切断通往执行机构的电源，使ABS停止工作。 图1-1 ABS系统的组成1.2.2 ABS的分类1、按ABS的结构分类（1）液压制动系统ABS，液压制动系统广泛应用于轿车和轻型载货汽车上，目前液压制动系统中装用的ABS，按其液压控制部分的结构原理不同主要可分为整体式、分离式和ABSVI3种类型。其主要区别是：整体式ABS中，制动压力调节器与制动主缸结合为一个整体，其结构更为紧凑，在美国车上常装用这类型ABS，分离式ABS中，制动压力调

11、节器与制动主缸分别为独立的总成，日本丰田公司生产各型车和韩国大宇车上常用，它装有3个带控制阀的活塞泵（制动压力调节器），两前轮各用一个，两后轮共用一个。（2）气压制动系统ABS。气压制动系统主要用于中、重型载货汽车上，所装用的ABS按其结构原理主要分为2种类型：用于4轮后驱动气压制动汽车上的ABS和用于汽车挂车上的ABS。（3）气顶液制动系统ABS。气顶液制动系统兼有气压和液压两种制动系统的特点，应用于部分中、重型汽车上。2、按ABS的生产厂家分类目前世界范围内生产ABS的厂家主要由德国的博世、戴维斯、瓦布科公司和美国的德科、凯尔西海斯和迪克斯公司等，其产品及应用情况如下：德国博世公司（BOS

12、CH） 欧、美、日、韩车最多德国戴维斯公司（TEVES）德国瓦布科（WABCO）美国凯尔西海斯公司（KELSEY） 部分日本轻型货车美国德科公司（） 美国通用及韩国大宇汽车美国本迪克斯公司（BENDIX） 美国克莱斯勒汽车3、按控制通道分类在ABS中，对能够独立进行制动压力调节的制动管路称为控制通道。ABS装置的控制通道分为4通道式、3通道式、2通道式和1通道式。（1）4通道式。4通道式ABS有4个轮速传感器，在通往4个车轮制动分泵的管路中，各设一个制动压力调节器装置，进行独立控制，构成4通道控制形式。性能特点：由于4通道ABS地根据各车轮轮速传感器输入的信号，分别对各个车轮进行独立控制的，因

13、此附着系数利用率高，制动时可以最大限度地利用每个车轮的最大附着力。4通道控制方式特别适用于汽车左右两侧车轮附着系数接近的路面，不仅可以获得良好的方向稳定性和方向控制能力，而且可以得到最短的制动距离。但是如果汽车左右两个车轮的附着系数相关较大，（如路面部分积水或结冰），使车身向两个车轮的地面制动力就相差较大，因此会产生横摆力矩，使车身向制动力较大的一侧跑偏，不能保持汽车按预定方向行驶，会影响汽车的制动方向稳定性。（2）3通道式。3通道式ABS是对两前轮进行独立控制，两后轮按低选原则进行一同控制（即两个车轮由一个通道控制，以保证附着力较小的车轮不抱死为原则），也称为混合控制。 性能特点：两后轮按低

14、选原则进行一同控制时，可以保证汽车在各种条件下左右两后轮的制动力相等，即使两车轮的附着系数相关较大，两个车轮的制动力都限制在附着力较小的水平，使两个后轮的制动力始终保持平衡，保证汽车在各种条件下制动时都具有良好的方向的稳定性。当然，在两后轮按低选原则进行一同控制时，可能出现附着系数较大的一侧后轮附着力不能充分利用的问题使汽车的总制动力减小。但在紧急制动时，由于发生轴荷前移，在汽车的总制动力中，后轮制动力所占的比例减少，尤其是前轮驱动的小轿车，前轮的附着力比后轮的附着力大得多，通常后轮制动力只占总制动力的30%左右，后轮附着力未能充分利用对汽车的总制动力影响不大。对两前轮进行独立控制，主要考虑小轿车，特别是前轮驱动的汽车，前轮的制动力在汽车总制动中所占的比例较大（可达70%左右），可以充分利用两前轮的附着力。一方面使汽车获得尽可能大的总制动力，利于缩短制动距离；另一方面可使制动中两前轮始终保持较大的横向附着力，使汽车保持良好的转向能力。尽管两前轮独立控制可能导致两前轮制动不平衡，但由于两前轮制动力不平衡对汽车行驶方向稳定性影响相对较小，而且可以通过驾驶员的转向操纵对由此产生的影响进行修正。因此，3通道ABS在小轿车上普遍采用。（3）2通道式。2通道式ABS难以在方向稳定性、转向控制性和制动效能各方面得到兼顾，目前已很少采用。（4）1通道式。1