毕业设计(论文)-汽车ABS综述.doc
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1、提供全套毕业论文,各专业都有安徽汽车职院技术学院毕 业 论 文课 题 名 称 :汽车ABS综述专 业 班 级:12-14作 者 姓 名: 2014年11月10日目 录开题报告 .2内容摘要 3关 键 词 .3第一章 概述.4第二章 ABS发展历程.5第三章 ABS结构组成和工作原理.6第四章 ABS故障检测和维修.8结 语 .13谢 辞 14参考文献 15汽车ABS综述摘 要:随着汽车行驶速度的不断提高,买车的人越来越多,汽车行驶安全性受到了广大人们的重视。汽车的安全系统成为了汽车研究发展的重要部分。汽车制动防抱死系统( Antilock Braking System,简称ABS),是汽车主动
2、安全装置的代表,其作用是在制动过程中防止车轮抱死,提高车辆在制动过程中的方向稳定性、转向控制能力和缩短制动距离,使汽车制动更为安全有效。“汽车ABS综述”是我这次毕业设计的题目,我主要介绍了四个方面的内容,第一部分概述;第二部分是;第三部分;第四部分。关键词:。第一章 概述防抱死制动系统是利用阀体内的一个橡胶气囊,在踩下刹车时,给予刹车油压力,充斥到ABS的阀体中,此时气囊利用中间的空气隔层将压力返回,使车轮避过锁死点。当车轮即将到达下一个锁死点时,刹车油的压力使得气囊重复作用,如此在一秒钟内可作用60120次,相当于不停地刹车、放松,即相似于机械的“点刹。因此,ABS防抑死系统,能避免在紧急
3、刹车时方向失控及车轮侧滑,使车轮在刹车时不被锁死,不让轮胎在一个点上与地面摩擦,从而加大摩擦力,使刹车效率达到90%以上,同时还能减少刹车消耗,延长刹车轮鼓、碟片和轮胎两倍的使用寿命。装有ABS的车辆在干柏油路、雨天、雪天等路面防滑性能分别达到80%90%、30%10%、15%20%。 普通制动系统在湿滑路面上制动,或在紧急制动的时候,车轮容易因制动力超过轮胎与地面的摩擦力而完全抱死。 近年来由于汽车消费者对安全的日益重视,大部分的车都已将ABS列为标准配备。如果没有ABS,紧急制动通常会造成轮胎抱死,这时,滚动摩擦变成滑动摩擦,制动力大大下降。而且如果前轮抱死,车辆就失去了转向能力;如果后轮
4、先抱死,车辆容易产生侧滑,使行车方向变得无法控制。所以,ABS系统通过电子或机械的控制,以非常快的速度精密的控制制动液压力的收放,来达到防止车轮抱死,确保轮胎的最大制动力以及制动过程中的转向能力,使车辆在紧急制动时也具有躲避障碍的能力。 随着世界汽车工业的迅猛发展,安全性日益成为人们选购汽车的重要依据。目前广泛采用的防抱制动系统(ABS)使人们对安全性要求得以充分的满足。 汽车制动防抱系统,简称为ABS,是提高汽车被动安全性的一个重要装置。有人说制动防抱系统是汽车安全措施中继安全带之后的又一重大进展。汽车制动系统是汽车上关系到乘客安全性最重要的二个系统之一。随着世界汽车工业的迅猛发展,汽车的安
5、全性越来越为人们重视。汽车制动防抱系统,是提高汽车制动安全性的又一重大进步。 ABS防抱制动系统由汽车微电脑控制,当车辆制动时,它能使车轮保持转动,从而帮助驾驶员控制车辆达到安全的停车。这种防抱制动系统是用速度传感器检测车轮速度,然后把车轮速度信号传送到微电脑里,微电脑根据输入车轮速度,通过重复地减少或增加在轮子上的制动压力来控制车轮的打滑率,保持车轮转动。在制动过程中保持车轮转动,不但可保证控制行驶方向的能力,而且,在大部分路面情况下,与抱死锁死车轮相比,能提供更高的制动力量。第二章 ABS系统的发展历程第一台防抱死制动系统ABS(Anti-lock Brake System),在1950年
6、问世,首先被应用在航空领域的飞机上,1968年开始研究在汽车上应用。70年代,由于欧美七国生产的新型轿车的前轮或前后轮开始采用盘式制动器,促使了ABS在汽车上的应用。1980年后,电脑控制的ABS逐渐在欧洲、美国及亚洲日本的汽车上迅速扩大。到目前为止,一些中高级豪华轿车,如西德的奔驰、宝马、雅迪、保时捷、欧宝等系列,英国的劳斯来斯、捷达、路华、宾利等系列,意大利的法拉利、的爱快、领先、快意等系列,法国的波尔舍系列,美国福特的TX3、30X、红彗星及克莱斯勒的帝王、纽约豪客、男爵、道奇、顺风等系列,日本的思域,凌志、豪华本田、奔跃、俊朗、淑女300Z等系列,均采用了先进的ABS。到1993年,美
7、国在轿车上安装ABS已达46%,现今在世界各国生产的轿车中有近75%的轿车应用ABS。 现今全世界已有本迪克斯、波许、摩根.戴维斯、海斯.凯尔西、苏麦汤姆、本田、日本无限等许多公司生产ABS,它们中又有整体和非整体之分。预计随着轿车的迅速发展,将会有更多的厂家生产。 这一时期的各种ABS系统都是采用模拟式电子控制装置,由于模拟式电子控制装置存在着反应速慢、控制精度低、易受干扰等缺陷,致使各种ABS系统均末达到预期的控制效果,所以,这些防抱控制系统很快就不再被采用了。 随着ABS系统的单价逐渐降低,搭载ABS系统的新车数目于1988年突破了爆炸性成长的临界点,开始飞快成长,当年Bosch的ABS
8、系统年度销售量首次突破300万套。技术上的突破让Bosch在1989年推出的ABS 2E系统首次将原先分离于引擎室(液压驱动组件)与中控台(电子控制组件)内,必须依赖复杂线路连接的设计更改为“两组件整合为一”设计!ABS 2E系统也是历史上第一个舍弃集成电路,改以一个8 k字节运算速度的微处理器(CPU)负责所有控制工作的ABS系统,再度写下了新的里程碑。该年保时捷车厂正式宣布全车系都已安装了ABS,3年后(1992年)奔驰车厂也决定紧跟保时捷的脚步。 1990年代前半期ABS系统逐渐开始普及于量产车款。Bosch在1993年推出ABS 2E的改良版:ABS 5.0系统,除了体积更小、重量更轻
9、外,ABS 5.0装置了运算速度加倍(16 k字节)的处理器,该公司也在同年年中庆祝售出第1000万套ABS系统。ABS系统大幅度提升刹车稳定性同时缩短刹车所需距离”Robert Bosch GmbH(Bosch公司的全名)董事会成员Wolfgang Drees说。不像安全气囊与安全带(可以透过死亡数目除以车祸数目的比例来分析),属于“防患于未然”的ABS系统较难以真实数据佐证它将多少人从鬼门关前抢回?但据德国保险业协会、汽车安全学会分析了导致严重伤亡交通事故的原因后的研究显示,60%的死亡交通事故是由于侧面撞车引起的,30%到40%是由于超速行驶、突然转向或操作不当引发的。我们有理由相信AB
10、S及其衍生的ASR与ESP系统大幅度降低紧急状况发生车辆失去控制的机率。NHTSA(北美高速公路安全局)曾估计ABS系统拯救了14563名北美驾驶人的性命! 多数车主都没有遭遇过紧急状况(也希望永远不要),却不能不知道面临关键时刻要如何应对?在紧急情况下踩下刹车时,ABS系统制动分泵会迅速作动,刹车踏板立刻产生异常震动与显著噪音(ABS系统运作中的正常现象),这时你应毫不犹豫地用力将刹车踩死(除非车上拥有EBD刹车力辅助装置,否则大多数驾驶者的刹车力量都不足),另外ABS能防止紧急刹车时的车轮抱死现象、所以前轮仍可控制车身方向。驾驶者应边刹车边打方向进行紧急避险,以向左侧避让路中障碍物为例,应
11、大力踏下刹车踏板、迅速向左转动方向盘90度,向右回轮180度,最后再向左回90度。最后要提的是ABS系统依赖精密的车轮速度传感器判断是否发生抱死情况?平时要经常保持在各个车轮上的传感器的清洁,防止有泥污、油污特别是磁铁性物质粘附在其表面,这些都可能导致传感器失效或输入错误信号而影响ABS系统正常运作。行车前应经常注意仪表板上的ABS故障指示灯,如发现闪烁或长亮,ABS系统可能已经故障(尤其是早期系统),应该尽快到维修厂排除故障。 ABS这种最初被应用于飞机上的技术,现在已经十分普及,在十万元以上级别的轿车上都可见到它的踪影,有些大客车上也装有ABS。装有ABS的车辆在遇到积雪、冰冻或雨天等打滑
12、路面时,可放心的操纵方向盘,进行制动。它不仅有效的防止了事故的发生,还能减少对轮胎的摩损,但它并不能使汽车缩短制动距离,在某些情况下反而会有所增加。 第三章 汽车ABS结构组成和工作原理3.1 1、轮速传感器轮速传感器由传感头和齿圈等组成。传感器利用电磁感应原理,当齿圈旋转时,齿顶和齿隙轮流交替地对向极轴,磁通迅速变化,并切割传感线圈,于是在线圈善中产生感应电压信号,并由线圈末端通过电缆传输,送至电子控制器(ECU),该电压变化的频率便能精确地反映出车轮速度的变化。2、压力调节器压力调节器的主要任务是转换ECU的指令,并独立于驾驶员运用之。它在接到ECU的指令后,通过电磁阀的工作来实现控制车轮
13、制动器中压力的自动调节。它的作用就象制动器总缸与车轮分缸间的连接。1)回油泵压力减小过程中,流出车轮制动分缸的制动液,经存储器由回油泵泵回制动器主缸。2)存储器存储器暂时存储压力减小时突然流回的制动液。3)电磁阀电磁阀是制动压力调节器的主要工作元件,电磁阀的位置由电磁线圈直接控制,而流过电磁线圈的电流受ABS电脑控制。3/3电磁阀基本结构及工作原理,如图1阀上有三个通道(即三通);ABS电脑控制流过电磁线圈的电流,能使阀有如下三中不同的位置(即三位):(1)在普通制动模式(ABS不起作用)在普通制动模式(ABS不起作用)或在防抱死制动模式(则能起作用)“增压”时,流过电磁线圈的电流为0,电磁阀
14、处于“增压”,制动主缸与制动轮缸连通,通储液器的通道关闭。(2)在防抱死制动模式“保持”制动压力时,则ABS电脑向电磁线圈提供一个较小的电流(约为最大电流的1/2)使电磁阀处于“保持”位置,阀上分别与制动主缸与制动轮缸和储液器连接的三个通道全部关闭。(3)在防抱死制动模式“减压”时,ABS电脑向电磁线圈通入最大的电流,使电磁阀处于“减压”位置,制动轮缸与储液器连通,通制动主缸的通道关闭。工作原理按结构分类 1机械式ABS 机械式ABS的特点是结构紧凑价格低缺点是控制不够精确性 能不高该类ABS在轿车和摩托车上都有应用其中最著名的是英国格林公司生产的SCS型机械式防抱装置 2机电一体化的ABS
15、这是目前广泛使用的ABS由车速传感器电子控制器压力调节器等组成控制性能好可靠性高 3.按控制方法分类. 电子式ABS按控制方法的不同可分为以下两类 1采用逻辑门限值控制的ABS 该方法在技术上已非常成熟目前获得广泛应用的ABS几乎全部采用逻辑门限值控制方法 2)采用现代控制方法 采用这种控制方法的ABS由于技术与经济方面的原因还处于研究阶段没有达到实用化的程度 4 按控制通道分类 1)四通道系统 在每个车轮各设置一个转速传感器并在通往各制动轮缸的制动管路中各设置一个制动压力调节装置并对四个轮进行独立控制 2)三通道系统 三通道ABS对两个前轮进行独立控制对两个后轮按低选原则进行一同控制该布置有
16、利于行驶稳定性目前大部分轿车采用该种布置方式 3) 双通道系统 双通道系统主要用在摩托车上前后轮心分别安装传感器独立控制能够实现最佳控制方式 4) 单通道系统 单通道系统一般对两后轮按低选原则一同控制主要作用是提高汽车的制动方向稳定性目前在轻型货车和轿车上应用广泛 5.按制动压力调节装置与制动主缸和制动助力器的结构关系分类 1) 分离式ABS 分离式ABS的特点是压力调节装置与制动主缸制动助力装置在结构上是分开的 2)整体式ABS 整体式ABS的特点是压力调节装置与制动主缸制动助力装置成为一体结构紧凑目前大部分汽车上使用的ABS是整体式的在制动过程中,电子控制装置根据车轮转速传感器输入的车轮转
17、速信号判定有车轮趋于抱死时,ABS就进入防抱制动压力调节过程。例如,电子控制装置判定右前轮趋于抱死时,电子控制装置就使控制右前轮刮动压力的进液电磁阀通电,使右前进液电磁阀转入关闭状态,制动主缸输出的制动液不再进入右前制动轮缸,此时,右前出液电磁阀仍末通电而处于关闭状态,右前制动轮缸中的制动液也不会流出,右前制动轮缸的刮动压力就保持一定,而其它末趋于抱死车轮的制动压力仍会随制动主缸输出压力的增大而增大;如果在右前制动轮缸的制动压力保持一定时,电子控制装置判定右前轮仍然趋于抱死,电子控制装置又使右前出液电磁阀也通电而转入开启状态,右前制动轮缸中的部分制动波就会经过处于开启状态的出液电磁阀流回储液器
18、,使右前制动轮缸的制动压力迅速减小右前轮的抱死趋势将开始消除,随着右前制动轮缸制动压力的减小,右前轮会在汽车惯性力的作用下逐渐加速;当电子控制装置根据车轮转速传感器输入的信号判定右前轮的抱死趋势已经完全消除时,电子控制装置就使右前进液电磁阀和出液电磁阀都断电,使进液电磁阀转入开启状态,使出液电磁阀转入关闭状态,同时也使电动泵通电运转,向制动轮缸泵输送制动液,由制动主缸输出的制动液经电磁阀进入右前制动轮缸,使右前制动轮缸的制动压力迅速增大,右前轮又开抬减速转动。ABS通过使趋于抱死车轮的制动压力循环往复而将趋于防抱车轮的滑动率控制,在峰值附着系数滑动率的附近范围内,直至汽车速度减小至很低或者制动
19、主缸的常出压力不再使车轮趋于抱死时为止。制动压力调节循环的频率可达320HZ。在该ABS中对应于每个制动轮缸各有对进液和出液电磁阀,可由电子控制装置分别进行控制,因此,各制动轮缸的制动压力能够被独立地调节,从而使四个车轮都不发生制动抱死现象。尽管各种ABS的结构形式和工作过程并不完全相同,但都是通过对趋于抱死车轮的制动压力进行自适应循环调节,来防止被控制车轮发生制动抱死。3.2常见汽车ABS结构原理一汽捷达轿车ABS结构原理目前在国内捷达轿车是前轮驱动形式的驱动方式,该轿车采用知名SABS/ITT公司MK20-I型电控制动防抱死系统,1995年在美国问世,1996年推向欧洲市场,在我国一汽大众
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