机动车ABS制动防抱死系统毕业结业论文编辑资料.doc
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1、课课 程程 设设 计计乘用车防抱死系统的分析及其关键部件乘用车防抱死系统的分析及其关键部件 的设计的设计目录目录一、电控防抱死系统的发展及分类 11、电控防抱死制动系统( ABS)的发展及应用现状 12、电控防抱死制动系统( ABS)的分类 3二、电控防抱死制动系统( ABS)的基本组成与工作原理 61、ABS 的基本组成 62、传感器 63、电子控制单元( ECU) 74、执行器 85、ABS 警示装置 10三、博世(BOSCH)ABS 系统制动调节过程 101、常规制动( ABS 不工作)时 102、ABS 工作时 10四、电控防抱死制动系统( ABS)的检修 111、检修 ABS 的注意
2、事项 112、ABS 故障检修的一般步骤 123、ABS 主要部件的检修 12五、典型故障案例分析 131、故障案例一:雷克萨斯 RX300 多功能车 ABS 故障 132、故障案例二:桑塔纳 2000GSI 轿车 ABS 故障 143、故障案例三:别克君威轿车 ABS 故障 15六、结束语 16七、参考文献 17汽车汽车 ABSABS 的结构与检修的结构与检修摘要摘要: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,最后选取了日常维修工作中比较典型的几个故障案例进行评
3、述,希望能为广大维修人员提供点帮助。关键词关键词:防抱死制动系统; ABS;基本组成;工作原理;案例分析。ABSABS(Anti-locked Braking System)防抱死制动系统,它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统。现代汽车上大量安装防抱死制动系统,ABS既有普通制动系统的制动功能,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稳定性,防止产生侧滑和跑偏,以获得最好的制动效果。一、电控防抱死系统的发展及分类一、电控防抱死系统的发展及分类1 1、电电控控防防抱抱死死制制动动系系统统( A AB BS S)的的发发展展及及应应用用现现状状 基于制动防抱理论
4、的制动系统首先是应用于火车和飞机上。1936 年,德国博世公司( BOSCH)申请一项电液控制的 ABS 装置专利,促进了 ABS技术在汽车上的应用。汽车上开始使用ABS 始于 1950 年代中期福特汽车公司,1954 年福特汽车公司在林肯车上装用法国航空公司的ABS 装置,这种ABS 装置控制部分采用机械式,结构复杂,功能相对单一,只有在特定车辆和工况下防抱死才有效,因此制动效果并不理想。机械结构复杂使ABS 装置的可靠性差、控制精度低、价格偏高。 ABS 技术在汽车上的推广应用举步艰难。直到 70 年代后期,由于电子技术迅猛发展,为ABS 技术在汽车上应用提供了可靠的技术支持。 ABS 控
5、制部分采用了电子控制,其反应速度、控制精度和可靠性都显著提高,制动效果也明显改善,同时其体积逐步变小,质量逐步减轻,控制与诊断功能不断增强,价格也逐渐降低。这段时期许多家公司都相继研制了形式多样的 ABS 装置。 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、日、韩国车采用最多;美国
6、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。 国内液压
7、 ABS 技术含量与国外虽有一定的差距,但在政府的大力支持和国内丰富的人力资源配合下,相信国内可以在较短的时间内在ABS 技术某些领域赶超国际水平。根据国内外的一些研究动态和高档轿车的实际应用表明,ABS 技术将沿着以下几个方面继续发展:1)ABS 和驱动防滑控制装置 ASR 一体化。ABS 以防止车轮抱死为目的,ASR 是防止车轮过分滑转, ABS 是为了缓解制动, ASR 是为了施加制动。由于二者技术上较接近,且都能在低附着地面上充分体现它们的作用,所以将二者有机的结合起来。2)动态稳定控制系统 VDC(或电子稳定控制 ESP)。VDC 主要在ABS/ASR 基础上解决汽车转向行驶时的方向
8、稳定性问题。3)ABS/ASR 与自动巡航系统( ACC)集成。4)减小体积,降低重量。5)随着 ABS 与新一代制动系统的结合,如电子液压制动EHB、电子机械制动 EMB,使得 ABS 有了更快的的响应速度,更好的控制效果,而且更容易与其它电子系统集成。6)在 ABS 系统中嵌入电子制动力分配装置( EBD)构成了 ABS+EBD 系统。EBD 的功能就是在汽车开始制动压力调节之前,高速计算出汽车四个轮胎与路面间的附着力大小,然后调节车轮与附着力的匹配,进一步提高车辆制动时的稳定性,同时尽可能地缩短制动距离。2 2、电电控控防防抱抱死死制制动动系系统统( A AB BS S)的的分分类类1)
9、按控制方式分可分为单参数控制和双参数控制( ABS)(1)单参数控制( ABS)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。(2)双参数控制( ABS)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 。2)控制通道对能够独立进行制动压力调节的制动管路称为控制通道。独立控制是指某个车轮的制动压力占用一个控制通道可以单独
10、进行调节;一同控制是指两个车轮的制动压力是一同进行调节的。高选原则一同控制是指保证附着力较大的车轮不发生制动抱死或驱动防滑为原则进行制动压力调节;反之,称为低选原则一同控制。按控制通道数分可以分为:四通道ABS 系统、三通道 ABS 系统、双通道 ABS 系统与单通道 ABS 系统。(1)四通道 ABS 系统(如图 1)图 1 四通道四传感器 ABS (a)双制动管路前后布置 (b)双制动管路对角布置组成:四个轮速传感器,在通往四个车轮制动分泵的管路中,各设一个制动压力调节分装置,分别对各个车轮进行独立控制。优点: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。适用:汽车左右两
11、侧车轮附着系数相近的路面,不仅可以获得良好的方向稳定性和方向操纵能力,而且可以得到最短的制动距离。缺点:如果汽车左右轮附着力相差较大,如:行驶在附着系数对分的路面上或汽车两侧垂直载荷相差较大时,制动时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,会影响汽车的方向稳定性,一般驾驶员修正有些困难。结论:在具有驱动防滑转 (ASR)功能时采用四通道式。(2)三通道 ABS 系统(如图 2)图 2 三通道 ABS (a)三通道四传感器 ABS(对角布置) (b)三通道四传感器 ABS(前后布置) (c)三通道三传感器 ABS结构:四个轮速
12、传感器或三个轮速传感器。一般三通道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,也称它为混合控制。图 2-(a)所示适用前轮驱动汽车及按对角布置的双管路制动系统。该系统中虽然在通往四个车轮制动分泵 (轮缸)的制动管路中,各设置一制动压力调节分装置,但两个后轮制动压力调节分装置却是由电子控制器按低选原则一同控制的,因此,实际上仍然是三通道ABS。图 2-(b)(c)所示适用后轮驱动汽车及按前后布置的双管路制动系统。在通往两后轮制动分泵 (轮缸)的制动总管路中,只设置一个制动压力调节分装置,以便对两后轮制动分泵的制动压力进行一同控制。由于三通道ABS对两后轮进行一同控制,对于后轮驱
13、动的汽车,也可以在传动系统中(如主减速器或变速器中 )只设置一个轮速传感器,感测两后轮的平均转速,实现近似低选原则的一同控制。两后轮按低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,即使两侧车轮的附着力相差较大,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稳定性。但也可能出现附着系数大的一侧后轮的附着力不能充分利用的问题,使汽车的总制动力有所减小。应该看到,在紧急制动时,由于发生轴荷前移,在汽车的总制动力中,后轮的制动力所占的比重较小,尤其是小轿车,使前轮的附着力比后轮的附着力大得多,通常后轮制动力
14、只占总制动力的30左右,因此,后轮附着力未能充分利用的损失对汽车的总制动力影响不大。对两前轮进行独立控制,主要考虑到小轿车,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,另一方面更重要的能在制动中使两前轮始终保持较大的横向附着力,使汽车保持良好转向控制能力。尽管两前轮独立控制可能导致两前轮制动力不平衡,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造成的影响进行修正。因此,三通道ABS 在小轿车上被普遍采用。(3)双通道 ABS
15、系统(如图 3)图 3 双通道 ABS (a)二通道三传感器 ABS(b)二通道四传感器 ABS(c)二通道二传感器 ABS(d)二通 道二传感器 ABS(a)图中,前轮附着力相差较大时,高选。(d)图中,在后制动管路中设置比例阀或低选择阀。双通道式:难以在方向稳定性、转向操纵性和制动距离各方面得到兼顾,目前采用很少。(4)单通道 ABS 系统(如图 4)图 4 一通道一传感器 ABS由于前轮无控制,故易抱死,转向操纵性差,制动距离较长。二二、电电控控防防抱抱死死制制动动系系统统( A AB BS S)的的基基本本组组成成与与工工作作原原理理1 1、A AB BS S 的的基基本本组组成成AB
16、S 是在普通制动系统的基础上,加装ABS ECU、传感器、执行器等装置而形成的制动系统,其基本构成如图5。其结构形式和控制方法因车而异。图 5 制动防抱死系统( ABS)的基本组成2 2、传传感感器器1)轮速传感器(1)作用:检测车轮运动状态,获得车轮转速信号,并将车轮的减速度(或加速度)信号送给 ECU。典型轮速传感器外形与基本结构如图6。(2)安装:一般在车轮处,但也有设置在主减速器或变速器中。图 6 轮速传感器的外形与基本结构 (a)轮速传感器外形 (b)轮速传感器的基本结构2)车速传感器 作用:检测车速,给 ECU 提供车速信号,用于滑移率控制方式。3)减速度传感器作用:在汽车制动时,
17、获得汽车减速度信号。因为汽车在高附着系数路面上制动时,汽车减速度大,在低附着系数路面上制动时,汽车减速度小,因而该信号送入 ECU 后,可以对路面进行区别,判断路面附着系数高低情况。当判定汽车行驶在雪地、结冰路等易打滑的路面上时,采取相应控制措施,以提高制动性能。多用于四轮驱动控制系统3 3、电电子子控控制制单单元元( E EC CU U)接收轮速、车速信号、发动机转速信号、制动信号、液位等信号,分析判定车轮制动状态,需要时发出调节指令,并具有报警、记忆、存储、自诊断和保护功能。 ECU 控制原理如图 7。图 7 ABS 控制电脑原理图4 4、执执行行器器1)油泵及储能器作用:产生控制油压,使
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