防抱死系统的毕业论文

谈ABS防抱死制动系统一、引言 ABS防抱死制动系统已成为许多汽车的标准安全配置。世界上最早的机械防抱死系统（ABS）是1930年瑞典工程师维奈发明的，成为当时汽车装备的奢侈品。采用ABS能有效地缩短制动距离，减少汽车侧滑，防止车轮抱死和弹跳，改善方向稳定性以及减轻轮胎磨损，保障制动平稳，有利于驾驶安全。ABS的研究经过80年的努力，目前已有了突破性进展，从两轮ABS汽车开始变成四轮ABS汽车，从机械ABS开始向电子ABS发展，逐步使ABS在全球汽车工业得到推广和普及。ABS各种汽车可以在紧急制动时不会有任何一个车轮被抱死，保持良好的附着力和转向性能，提高汽车制动的安全性。二、ABS系统的基本构成 现在汽车上普遍采用的ABS防抱死制动系统是以控制车轮的角减速度为对象，控制车轮的制动力，实现防抱死制动的。主要由轮速传感器、控制器（电脑）及电磁阀组成。三、ABS的工作原理及调节过程（一）ABS的工作原理 由装在车轮上的转速传感器采集4个车轮的转速信号，送到电子控制单元计算出每个车轮的转速，进而推算出车辆的减速度及车轮的滑移率。 ABS电子控制单元根据计算出的参数，通过液压控制单元调节制动过程的制动压力，达到防止车轮抱死的目的。在ABS不起作用时，电子制动力分配系统仍可调节后轮制动力，保证后轮不会在先于前轮抱死，以保证车辆的安全。（二）ABS的调节过程 车轮制动压力调节的控制过程如下：1．建压阶段制动时，通过助力器和总泵建立制动压力。此时常开阀打开，常闭阀关闭，制动压力进入车轮制动器，车轮转速迅速降低，直到ABS电子控制单元通过转速传感器得到识别出车轮有抱死的倾向为止。2．保压阶段 ABS电子控制单元通过转速传感器得到信号，识别出车轮有抱死的倾向时，ABS电子控制单元即关闭常开阀，此时常闭阀仍然关闭。3．降压阶段 如果在保压阶段，车轮仍有抱死倾向，则ABS系统进入降压阶段。此时，电子控制单元命令常闭阀打开，常开阀关闭，液压泵开始工作，制动液从轮缸经低压蓄能器被送回到制动总泵，制动压力降低，制动踏板出现抖动，车轮抱死程度降低，车轮转速开始增加。4．升压阶段 为了达到最佳制动效果，当车轮达到一定转速后，ABS电子控制单元再次命令常开阀打开，常闭阀关闭。随着制动压力增加，车轮再次被制动和减速。四、ABS的正确使用与维修 ABS称为“防抱死”系统而不是“防滑”系统。虽然现代的ABS系统可最大限度地提高制动系统的稳定性，但不能防止车轮在所有的情况下都不发生滑移。在积雪结冰或湿滑的路面上行驶时，汽车稳定性仍较差，此时应减慢车速，小心驾驶。ABS不能减少驾驶员脚踩制动踏板的时间，因此，超速行驶，特别是在弯道、积水湿滑地方或太*近前车时，同样存在车祸的几率，需尽量避免。不可采用多踩几脚制动踏板的方法来增加制动力。在常规制动系统中，多踩几脚制动踏板可使更多的制动液流至分泵，增强制动效果。但对装有ABS的汽车，只需踩紧制动踏板，汽车就会自动进行制动防抱的工作，而不需要人工干预。多踩几脚制动踏板，反而会使ABS电脑得不到正确的制动信号，导致制动效果不良。不可随意增大轮胎的直径，但可以在保持原厂轮胎直径不变的前提下增大轮胎的宽度。因为ABS的车速信号是从车轮取得的，如果不按照此规定，就会导致车轮转速的数据不准确，而使得ABS判断错误，严重时还会造成事故。点火开关在“ON”的位置时，仪表板上的“ABS”指示灯会亮。多数汽车在发动机发动后几秒钟后熄灭。在蓄电池电压低于10V时，ABS恢复正常工作。若ABS指示灯亮后一直不再熄灭，表示系统有故障。此时系统仍能保证一般的制动功能，但无防抱死的能力，应尽快小心驾驶至修理厂检修。制动时，可感觉到制动踏板的抖动，表示ABS在正常工作中。同时也提醒驾驶员，车辆正在不良的路面上行驶，应放慢车速。 只能使用原厂规定的制动液。当车辆装备有安全气囊（SRS）进行ABS检修时，应将SRS的功能暂时解除（需要注意的是，某些车须用专用仪器才能把SRS电脑中的指令删除）。这可防止SRS意外爆开而伤人，在高速试验ABS的性能时特别应该注意。 由于车速传感器有磁性，容易吸上铁屑，检修时应注意。另外，装车速传感器时，应按规定的扭矩拧紧，并涂上指定的防锈剂（不能用黄油），并注意传感器与齿圈的间隙。如果制动管路中有空气，必须排除。一般来说，用手动排气法能够解决问题。必要时应参看原车的维修手册

随着中国汽车消费市场的迅猛发展，近五年来中国汽车行业持续产销两旺。但在繁荣的背后，存在巨大隐忧。中国汽车技术的空心化迟早将影响汽车行业的健康发展。汽车行业要想保持长久的繁荣，自主研发、自主知识产权、自主品牌无疑是关键，这在汽车零配件产业体现的更加突出。我国的汽车零配件企业研发投入不足，研发能力较弱，严重制约了我国自主品牌的建立。防抱死制动系统作为现代轿车标准配件之一，其在紧急制动时能起到控制汽车操纵稳定性的作用，使轿车的主动安全性得以保障。本文以车辆动力模型及防抱死制动系统中轮速传感器、压力调节器、电子控制器为研究对象，以其结构组成及功能为研究内容，采用理论分析与仿真试验相结合的研究方法，在总结国内外研究成果的基础上，分析研究了防抱死制动系统的布置方案及控制策略。本文所作主要工作如下：①广泛查阅国内外有关轮速传感器、液压调节器、电子控制器控制策略、车辆动力学及车辆结构设计、试验、制造方面的文献资料，了解国内外相关技术发展状况和最新技术水平，分析并总结了汽车防抱死制动系统的成功研发经验。②认真分析了目前ABS系统中所面临的技术难点，如路面的实时识别，压力调节器的加工制造装配。并提出了相应的解决方案。③建立了防抱死制动系统数学模型，包括汽车动力学模型，压力调节器模型，电子控制器模型，在此基础上建立了防抱死制动系统的整体仿真模型。④运用MATLAB/Stateflow设计了自寻优控制策略算法及状态流程，运用MATLAB/Simulink对所建模型进行仿真分析研究，发现：当制动主缸活塞与缸孔内壁间隙超过某一值后，制动主缸压力将出现波动，并随着间隙的增大波动幅度也在增大；在高附着系数的路面上应采用较高的频率对制动压力进行调节，以便充分利用路面的高附着特性，提高车辆的制动效能。所设计的控制算法能实现路面特性的实时识别，能很快识别出路面的最佳滑移率，并使滑移率维持在最佳滑移率附近，使系统充分利用路面特性，达到最佳的制动效果。