ABS系统的结构组成及工作原理分析摘要:本文主要介绍汽车防抱死制动系统的定义、结构组成及工作原理分析,同时还介绍ABS系统的电子控制部分的组成和原理,轮速传感器,液压控制装置的组成和原理;并能进行控制电路的分析。关键词:ABS系统 组成 原理 控制电路一、前言ABS(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,是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。ABS系统主要由传感器、电子控制装置和执行器三个部分组成。表1 ABS系统各组成部件的功能组成元件功能传感器车速传感器检测车速,给ECU提供车速信号,用于滑移率控制方式轮速传感器检测车轮速度,给ECU提供轮速信号,各种控制方式均采用减速传感器检测制动时汽车的减速度,识别是否是冰雪等易滑路面,只用于四轮驱动控制系统执行器制动压力调节器接受ECU的指令,通过电磁阀的动作实现制动系统压力的增加、保持和降低液压泵受ECU控制,在可变容积式制动压力调节器的控制油路中建立控制油压;在循环式制动压力调节器调节压力降低的过程中,将由轮缸流出的制动液经蓄能器泵回主缸,以防止ABS工作时制动踏板行程发生变化。ABS警告灯ABS出现故障时,由EUC控制将其点亮,向驾驶员发出报警,并由ECU控制闪烁显示故障代码ECU接受车速、轮速、减速等传感器的信号,计算出车速、轮速、滑移率和车轮的减速度、加速度,并将这些信号加以分析、判别、放大,由输出级输出控制指令,控制各种执行器工作二、电子控制系统2.1传感器的结构型式与工作原理(一) 转速传感器齿圈与轮速传感器是一组的,当齿圈转动时,轮速传感器感应交流信号,输出到ABS电脑,提供轮速信号。轮速传感器通常安装在差速器、变速器输出轴、各车轮轮轴上。轮速传感器在车轮上的安装位置轮速传感器是由传感头和齿圈等组成。(二) 横向加速度传感器有一些ABS系统中装有横向加速度传感器,因里面主要开关触点组成,因而一般称为横向加速度开关。外形如图1所示。横向加速度低于限定值时,两触点都处于闭合状态,插头两端子通过开关内部构成回路,当汽车在高速急转弯过程中,横向加速度超过限定值时,开关中的一对触点在自身惯性力的作用下处于开启状态,插头两端子之间在开关内部形成断路,此信号输入ECU后可对制动防抱死控制指令进行修正,以便有效地调节左右车轮制动轮缸的液压,使ABS更有效地工作。此装置在较高级的轿车和跑车上采用较多。图1(三) 减速度传感器目前,在一些四轮驱动的汽车上,还装有汽车减速度传感器,又称G传感器。其作用是在汽车制动时,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。减速度传感器有光电式、水银式、差动式变压式等。A.光电式减速度传感器汽车匀速行驶时,透光板静止不动。当汽车减速度时,透光板则随着减速度的变化沿汽车的纵轴方向摆动。减速度越大,透光板摆动位置越高,由于透光板的位置不同,允许发光二极管传送到光电晶体管的光线不同,使光电晶体管形成开和关两种状态。两个发光二极管和两个光电晶体管组合作用,可将汽车的减速度区分为四个等级,此信号送入电子控制器就能感知路面附着系数情况。B.水银式减速度传感器水银式减速度传感器的基本结构如图所示,由玻璃管和水银组成。在低附着系数路面时汽车减速度小,水银在玻璃管内基本不动,开关在玻璃管内处于接通(ON)状态。在高附着系数路面上制动时,汽车减速度大,水银在玻璃管内由于惯性作用前移,使玻璃管内的电路开关断开(OFF),如图2所示,此信号送入ECU就能感知路面附着系数情况。图2水银式汽车减速度传感器,不仅在前进方向起作用,在后退方向也能送出减速度信号。C.差动变压式减速度传感器2.2电子控制模块(电脑)的结构与工作原理ABS系统电子控制部分可分为电子控制器(ECU)、ABS控制模块、ABS计算机等,以下简称ECU。Ø ECU的基本结构ECU由以下几个基本电路组成:1)轮速传感器的输入放大电路。2)运算电路。3)电磁阀控制电路。4)稳压电源、电源监控电路、故障反馈电路和继电器驱动电路。各电路的连接方式如图3至5所示图3图4图5a) 轮速传感器的输入放大电路安装在各车轮上的轮速传感器根据轮速输出交流信号,输入放大电路将交流信号放大成矩形波并整形后送往运算电路。不同的ABS系统中轮速传感器的数量是不一样的。每个车轮都装轮速传感器时,需要四个传感器,输入放大电路也就要求有四个。当只在左右前轮和后轴差速器安装轮速传感器时,只需要三个传感器,输入放大电路也就成了三个。但是,要把后轮的一个信号当作左、右后轮的两个信号送往运算电路。b) 运算电路运算电路主要进行车轮线速度、初始速度、滑移率、加减速度的运算,以及电磁阀的开启控制运算和监控运算。初始速度、滑移率及加减速度运算电路把瞬间轮速加以积分,计算出初始速度,再把初始速度和瞬时线速度进行比较运算,则得出滑移率及加减速度。电磁阀开启控制运算电路根据滑移率和加减速度控制信号,对电磁阀控制电路输出减压、保压或增压的信号。c) 电磁阀控制电路接受来自运算电路的减压、保压或增压信号,控制通往电磁阀的电流。d) 稳压电源、电源监控电路、故障反馈电路和继电器驱动电路在蓄电池供给ECU内部所有5V稳压电压的同时,上述电路监控着12V和5V电压是否在规定范围内,并对轮速传感器输入放大器、运算电路和电磁阀控制电路的故障信号进行监视,控制着电磁阀电动机和电磁阀。出现故障信号时,关闭电磁阀,停止ABS工作,返回常规制动状态,同时仪表板上的ABS警报灯点亮,让驾驶员知道有故障情况发生。Ø 安全保护电路ECU的安全保护电路具有故障状态外部显示功能。系统发生故障时,首先停止ABS工作,恢复常规制动状态,使仪表板上的ABS警报灯点亮,提示整个系统处于故障状态。现在的故障显示方法一般是通过ECU内部的发光二极管(LED)的闪烁、仪表板上的ABS警报灯的闪烁、或用专用的诊断装置加以显示。切断点火开关后故障显示内部消失,重新接通点火开关时若未发现故障,则认为系统正常,ABS可进行正常控制。具有专用诊断装置的ABS系统能够记忆故障内容,并能根据专用诊断装置的指令将记忆的故障编码,进行显示或消除。1.接通电源时的初始检查接通点火开关、ECU电源接通时,将检查下列项目。(1)微处理机功能检查①使监视器产生错误信息,让微处理机识别。②检查ROM区的数据,确认未发生变化。③对RAM区进行数据输入和输出,判断工作是否正常。④检查A/D转换的输入,判断是否正常。⑤检查微处理机间的信号传递,判断是否正常。(2)电磁阀动作检查使电磁阀产生动作,判断是否正常工作。(3)故障反馈电路功能检查由微处理机来识别故障反馈电路工作是否正常。2.汽车起步时的检查汽车起步时对重要的外围电路进行检查,若检查结果正常,ABS开始工作。(1)电磁阀功能检查①让电磁阀工作,判断是否正常。②比较各电磁阀的开、关电阻,判断电磁阀是否工作正常。(2)电动机动作检查使电动机运转,判断是否正常。(3)轮速传感器及输入放大电路的信号确认。确认所有的轮速传感器信号都能输入到微处理机。3.行驶中的定时检查(1)12V(载货车为24V)、5V电压监视识别供给的12V电压和5V内部电压是否为规定电压值。监视12V电压,并考虑ABS工作过程中电压瞬间下降和电动机起动时电压瞬间下降的情况,然后加以分析识别。(2)电磁阀动作监视ABS系统工作过程中,电磁阀必定动作,ECU随时监视电磁阀的工作情况。(3)运算电路中运算结果的对比检查ECU内部通常设有二套运算电路,同时进行运算和传输数据,利用各自的运算结果相互比较、互相监视,能够确保可靠性,及早发现异常情况。另外,各种速度信号和输入、输出信号也在运算电路中相互比较,这些结果必须相同。(4)微处理机失控检查由监视电路判断微处理机工作是否正常。(5)脉冲信号的监视微处理机时钟信号的脉冲频率不能降低。(6)ROM数字的确定计算ROM数据之和,确认程序工作正常。4.自行诊断显示如果安全保护电路检查出有异常情况,则停止ABS系统的工作,返回原有的常规制动方式(不使用ABS),且ECU呈现故障状态。这时ECU内的发光二极管、ABS警报灯或专用诊断装置发出故障信号,ECU根据这些信号显示出故障码。汽车生产厂、汽车型号或ABS系统不同时,故障码也不一样。Ø ECU的工作原理ECU是ABS系统的控制中心,它的本质是微型数字计算机,一般是由两个微处理器和其他必要电路组成的、不可分解修理的整体单元,电脑的基本输入信号是四个轮速传感器送来的轮速信号,输出信号是:给液压控制单元的控制信号、输出的自诊断信号和输出给ABS故障指示灯的信号,如图所示:1.ECU的防抱死控制功能电子控制模块(电脑)有连续监测四个轮速传感器速度信号的功能。电脑连续地检测来自全部四个轮速传感器传来的脉冲电信号,并将它们处理、转换成和轮速成正比的数值,从这些数值中电脑可区别哪个车轮速度快,哪个车轮速度慢。电脑根据四个轮子的速度实施防抱死制动控制。电脑以四个轮子的传感器传来的数据作为控制基础,一旦判断出车轮将要抱死,它立刻就进入防抱死控制状态,向液压调节器输出幅值为12V的脉冲控制电压,以控制轮缸上油路的通、断。轮缸上油压的变化就调节了车轮上的制动力,使车轮不会因一直有较大的制动力而让车轮完全抱死(通与断的频率一般在3—12次/秒)。2.ECU的故障保护控制功能首先,电脑能对自身的工作进行监控。由于电脑中有两个微处理器,它们同时接受、处理相同的输入信号,用与系统中相关的状态——电脑的内部信号和产生的外部信号进行比较,看它们是否相同,从而对电脑本身进行校准。这种校准是连续的,如果不能同步,就说明电脑本身有问题,它会自动停止防抱死制动过程,而让普通制动系统照常工作。此时,修理人员必须对ABS系统(包括电脑)进行检测,以及时找出故障原因。图6是ABS系统电脑内部监控工作的简要图解。来自轮速传感器①的输入信号同时被送到电脑中的两个微处理器②和③,在它们的逻辑模块④中处理后,输出内部信号⑤(车轮速度信号)和外部信号⑥(给液压调节器的信号),然后根据这两种信号进行比较、校对。逻辑模块④产生的内部信号⑤被送到两个不同的比较器⑦和⑧中(每个处理器中有一个比较器),在那里进行比较,如果它们不相同,电脑将停止工作。微处理器②产生的外部信号⑥一路直接送到比较器⑦,另一路由液压调节器控制电路⑨经过反馈电路⑩送到比较器⑧。微处理器③产生的外部信号直接送到比较器⑦和⑧。通过比较器进行比较,如果外部信号不能同步,ABS系统电脑将要关闭防抱死制动系统。图6ABS系统电脑不仅能监视自己内部的工作过程,而且还能监视ABS系统中其他部件的工作情况。它可按程序向液压调节器的电路系统及电磁阀输送脉冲检查信号,在没有任何机械动作的情况下完成功能是否正常的检查。在ABS系统工作的过程中,电脑还能监视、判断轮速传感器送来的轮速信号是否正常。ABS系统出现故障,例如制动液损失、液压压力降低或车轮速度信号消失,电脑都会自动发出指令,让普通制动系统进入工作,而ABS系统停止工作。对某个车轮速度传感器损坏产生的信号输出,只要它在可接受的极限范围内,或由于较强的无线电高频干扰而使传感器发出超出极限的信号,电脑根据情况可能停止ABS系统的工作或让ABS系统继续工作。这里要强调的是,任何时候琥珀(黄)色ABS系统故障指示灯点亮不灭,就说明电脑已停止ABS系统的工作或检测到了系统的故障,驾驶员或用户一定要进行检修,如果处理不了,应及时送修理厂。2.3 ABS故障指示灯当有下列的异常现象被发现时,ABS控制电脑会使ABS故障指示灯点亮:① 泵油电动机作用的时间超过一定的时间。② 车辆已经行走超过30S,而忘记放开驻车制动。③ 未收到四轮中任何一轮的传感器信号。④ 电磁阀作用超过一定的时间或是检测到电磁阀断路。⑤ 发动机已经开始动作,或是车辆已经开动,未接收到电磁阀输出讯号。⑥ 当点火开关打开在I段时,ABS故障指示灯会点亮,如果没有异常现象,发动机起动后ABS故障指示灯就会熄灭。ABS系统有两个故障指示灯,一个是红色制动故障指示灯,另一个是琥珀色或黄色ABS故障指示灯,见图7所示。两个故障指示灯正常闪亮的情况为:当点火开关接通时,红色指示灯与琥珀色指示灯几乎同时点亮,红色指示灯亮的时间较短,琥珀色指示灯亮的时间较长一些(约3S);发动机起动后,储能器要建立系统压力,两灯会再次点亮,时间可达十几秒钟;驻车制动时,红色指示灯也应亮。如果在上述情况下灯不亮,说明故障指示灯本身或线路有故障。图7红色指示灯故障常亮,说明制动液不足或储能器中的压力不足(低于14MPa),此时普通制动系统和ABS系统均不能正常工作;琥珀色ABS故障指示灯常亮,说明电控单元发现ABS系统有故障。三、液压控制系统3.3 循环式制动压力调节器的工作原理此种形式的制动压力调节器在制动主缸与轮缸之间串联一电磁阀,直接控制轮缸的制动压力。这种压力调节系统的特点是制动压力油路和ABS控制压力油路相通,如图8所示。图中的储能器的功能是在减压过程中将从轮缸流经电磁阀的制动液暂时储存起来。回油液压泵也叫做再循环泵,其作用是将减压过程中从制动轮缸流进储能器的制动液泵回主缸。该系统的工作原理详述如下。图81.常规制动状态在常规制动过程中,ABS系统不工作,电磁线圈中无电流通过,电磁阀处与“升压”位置。此时制动主缸和轮缸状态如图9所示,由制动主缸来的制动液直接进入轮缸,轮缸压力随主缸压力而增减。此时回油液压泵也不工作。图92.保压状态当转速传感器发出抱死危险信号时,电控单元向电磁线圈输入一个较小的保持电流(约为最大工作电流的1/2),电磁阀处于“保持压力”位置,如图10所示。此时主缸、轮缸和回油孔相互隔离密封,轮缸中的制动压力保持一定。图103.减压状态如果在电控单元“保持压力”命令发出后,车轮仍有抱死的倾向,电控单元即向电磁线圈输入一最大工作电流,使电磁阀处于“减压”位置,此时电磁阀将轮缸与回油通道或储液室接通,轮缸中制动液经电磁阀流入储液室,轮缸压力下降,如图11所示。图114.增压状态当压力下降后车轮转速太快时,电控单元便切断通往电磁阀的电流,主缸和轮缸再次相通,主缸中的高压制动液再次进入轮缸(见图),使制动压力增加。制动时,上述过程反复进行,直到解除制动为止。3.2 可变容积式制动压力调节器的工作原理如图12所示是可变容积式制动压力调节器的基本原理图。它主要由电磁阀、控制活塞、液压泵、储能器等组成。其基本工作原理如下。图12常规制动时,电磁线圈6中无电流流过,电磁阀7将控制活塞14的工作腔与回油管路接通,控制活塞在强力弹簧的作用下被推至最左端,活塞顶端推杆将单向阀13打开,使制动主缸2与轮缸10的制动管路接通,制动主缸的制动液直接进入轮缸,轮缸压力随主缸压力而变化。这种状态是ABS工作之前或工作之后的常规制动工况。如上图。需要减压时,电控单元9向电磁线圈6输入一大电流时,电磁阀内的柱塞8在电磁力作用下克服弹簧作用力移到右边。如图13所示,将储能器3与控制活塞14的工作腔管路接通。制动液进入控制活塞工作腔推动活塞右移,单向阀13关闭,主缸2与轮缸10之间通路被切断。同时由于控制活塞的右移,使轮缸侧容积增大,制动压力减小。图13当电控单元9向电磁线圈6输入一较小电流时,由于电磁线圈的电磁力减小,柱塞8在弹簧力作用下左移至储能器、回油管及控制活塞工作腔管路相互关闭的位置,如图14所示。此时控制活塞左侧的液压保持一定,控制活塞在液压压力和强力弹簧弹力的作用下保持在一定位置,而此时单向阀13仍处于关闭状态,轮缸侧的容积也不发生变化,制动压力保持一定。图14需要增压时,电控单元9切断电磁线圈6中的电流,柱塞8回到左端的初始位置,如图12所示,控制活塞工作腔与回油管路接通,控制活塞左侧控制液压解除,控制活塞左移至最左端时,单向阀被打开,轮缸压力将随主缸的压力增大而增大。3.3 制动压力调节器的结构形式压力调节器总成(也叫ABS制动执行器、ABS液压控制总成)是在普通制动系统液压装置的基础上加装ABS制动压力调节器而成的。普通制动系统的液压装置一般包括制动助力器、双腔式制动主缸、储液室、制动轮缸和双液压管路等。ABS制动压力调节器装在制动主缸与轮缸之间,如果它与制动主缸装在一起,则称之为整体式制动压力调节器,否则就称为分离式制动压力调节器。除了普通制动系统的液压部件外,ABS制动压力调节器通常由电动泵、储能器、主控制阀、电磁控制阀和一些控制开关等组成。实质上,ABS就是通过电磁控制阀体上的控制阀,控制轮缸上的液压,使之迅速变大或变小,从而实现了防抱死制动功能。ABS制动压力调节器总成基本上可分为三类:整体式,制动主缸与液压总成装成一体的,如图15所示;分离式,制动主缸与液压总成是分别独立的总成,如图16所示;真空式,仅控制后轮,并采真空液压控制,如图17所示。图15图16图173.4 电磁阀的结构形式及工作原理电磁控制阀是液压调节器的重要部件,由它完成对ABS系统各个车轮制动力的控制。ABS系统中都有一个或两个电磁阀,其中有若干对电磁控制阀,分别控制前、后轮的制动。常用的电磁阀有三位三通阀和二位二通阀等多种型式。三位三通电磁阀的内部结构图如图18所示,它主要由阀体、进油阀、卸压阀、单向阀、弹簧、无磁支撑环、电磁线圈等组成。滑动支架6的两端由无磁支撑环3导向。主弹簧13和副弹簧12相对布置,但主弹簧弹力大于副弹簧弹力。为了关闭进油阀5和打开卸压阀4,滑动支架有约的移动过程。无磁支撑环被压进阀体中,这样可迫使磁通在线圈中穿行时必须通过支架,并经工作气隙a穿出,以保证磁路有稳定的电磁特性。单向阀8与进油阀5并行设置,其作用是当解除制动时,单向阀打开,增加一个附加的、更大的由轮缸到主缸的出油通道,这样能使轮缸的压力迅速下降,即使在主弹簧断裂或支架被卡死的情况下也能使车轮制动器松开解除制动。图18该电磁阀工作过程如下:当电磁线圈中无电流通过时,由于主弹簧力大于副弹簧力,进油阀被打开,卸压阀关闭,制动主缸与轮缸油路接通,所以轮缸压力既能在没有ABS参与的常规条件下增加,也能在ABS系统工作的条件下增加。当向电磁线圈输入1/2最大工作电流时(保持电流),电磁力使支架向下移动一定距离将进油阀关闭。由于此时电磁力不足以克服两个弹簧的弹力,支架便保持在中间位置,卸压阀仍处于关闭状态。此时,三通道间相互密封,轮缸压力保持一定值。当电控单元向电磁线圈输入最大工作电流时,电磁力克服主、副两个弹簧的弹力使支架继续下移,将卸压阀打开,此时轮缸通过卸压阀与回油管相通,轮缸中制动流入回油管路,压力降低。如图19所示为一种常开式二位二通电磁阀的内部结构。当电磁线圈3中无电流通过时,在回位弹簧7的作用下,铁心12被推至限位杆9与缓冲垫圈11相抵触的位置。此时与铁心连在一起的顶杆10没有将球阀6顶靠在阀座5上,电磁阀的进油口A与出油口B相通,电磁阀处于开启状态。当电磁线圈中有一定的电流通过时,铁心在电磁吸力的作用下,克服弹簧力的作用,带动顶杆一起右移,顶杆将球顶靠在阀座上,电磁阀进油口与出油口之间的通道被封闭,电磁阀处于关闭状态。限压阀4的作用在于限制电磁阀的最高压力,以免压力过高导致电磁阀损坏。图19四、总结通过这次写论文让我了解了更多ABS系统的知识,特别是电子控制部分这一块。ABS系统就是要充分利用轮胎和地面的附着系数,使各个制动器产生尽可能大的制动力而又不会抱死,提高汽车制动能力,改善了操纵性和稳定性。在写论文时,我也查阅了许多的ABS相关的知识,它其实跟ASR(汽车防滑电子控制系统)有着同样的作用和原理,很多都是相关连的。通过查阅书籍,使我的视野更加的开阔了,也给即将毕业的我增加了一部分新的知识。参考文献:[1] 杨庆彪. 汽车电控制动系统原理与维修精华. 北京:机械工业出版社,2006[2] 邯郸北方学校. 怎样维修汽车和SRS系统. 北京:机械工业出版社,2007[3] 鲁植雄. 汽车和ESP维修图解. 北京:电子工业出版社, 2006[4] 邹长庚. 现代汽车电子控制系统构造原理与故障诊断(下)——车身与底盘部分.北京:北京理工大学出版社,2006[5] 董继明、罗灯明. 汽车检测与诊断技术. 北京:机械工业出版社, 2007最好是自己写了、这个你参考一下吧
汽车ABS技术的发展趋势研究 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。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。它的基本功能就是通过传感器感知车轮每一瞬时的运动状态,并根据其运动状态相应地调节制动器制动力矩的大小以避免出现车轮的抱死现象,因而是一个闭环制动系统。 它是电子控制技术在汽车上最有成就的应用项目之一,汽车制动防抱死系统可使汽车在制动时维持方向稳定性和缩短制动距离,有效提高行车的安全性。 一、ABS的工作原理 汽车制动时由于车轮速度与汽车速度之间存在着差异,因而会导致车轮与路面之间产生滑移,当车轮以纯滚动方式与路面接触时,其滑移率为零;当车轮抱死时其滑移率为100%。当滑移率在8%~35%之间时,能传递最大的制动力。制动防抱死的基本原理就是依据上述的研究成果,通过控制调节制动力,使制动过程中车轮滑移率控制在合适的范围内,以取得最佳的制动效果。ABS系统硬件构成主要由传感器(包括轮速传感器、减速度传感器和车速传感器)、电子控制装置、制动压力调节器三大部分组成,形成一个以滑移率为目标的自动控制系统。传感器测量车轮转速并将这一数据传送至电子控制装置上,控制装置是一个微处理器,它根据车轮转速传感器信号来计算车速。在制动过程中,车轮转速可与控制装置中预先编制的理想减速度的特性曲线相比较。如果控制装置判断出车轮减速度太快和车轮即将抱死时,它就发出信号给液压调节器,液压调节器可根据来自控制装置的信号对制动器的卡钳或轮泵的油压进行控制(作用、保持、释放、重新作用)。这一动作,每秒钟能出现10次以上。 二、ABS技术的发展及应用现状 基于制动防抱理论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。 国内研究ABS主要有东风汽车公司、交通部重庆公路研究所、济南捷特汽车电子研究所、清华大学、西安交通大学、吉林大学、华南理工大学、合肥工业大学等单位,虽然起步较晚,也取得了一些成果。在气压ABS方面,国内企业包括东风电子科技股份有限公司、重庆聚能、广东科密等都已形成了一定的生产规模。液压ABS由于技术难度大,国外技术封锁严密,国内企业暂时不能独立生产,但在液压ABS方面也在做自主研发,力图突破国外跨国公司的技术壁垒,已经取得了一些新的进展和突破。如清华大学和浙江亚太等承担的汽车液压防抱死制动系统(ABS)“九五”国家科技攻关课题,在ABS控制理论与方法、电子控制单元、液压控制单元、开发装置和匹配方法等关键技术方面均取得了重大成果。采用的耗散功率理论,避免了传统的逻辑门限值研究方法的局限性,取得了理论上的突破,研发ABS成功且进入产业化、批量生产阶段。其试样在南京IVECO轻型客车上匹配使用全面达到了国家标准GB12676-1999和欧洲法规EECR13的要求。这对振兴我国汽车工业与汽车零部件业具有划时代意义,标志着我国汽车液压ABS国产化已迈出坚实的一步。同时合肥工业大学也研制出国内具有自主知识产权的液压制动电子防抱系统,率先在HF6700轻型汽车上匹配使用获得成功。国内液压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
什么毕业啊?写这种题目的论文,太没深度了。
“ABS”中文译为“防锁死刹车系统”.它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统。ABS是常规刹车装置基础上的改进型技术,可分机械式和电子式两种。 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,是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。
以前消费者买车,都把有没有ABS作为一个重要指标。随着技术的发展,目前,我国绝大部分轿车已经将ABS作为标准配置。但对于ABS的认识以及如何正确使用,很多驾驶员还不是很清楚,甚至还出现了一些对ABS的误解。一些驾驶员认为ABS就是缩短制动距离的装置,装备ABS的车辆在任何路面的制动距离肯定比未装备ABS的制动距离要短,甚至有人错误地认为在冰雪路面上的制动距离能与在沥青路面上的制动距离相当;还有一些驾驶员认为只要配备了ABS,即使在雨天或冰雪路面上高速行驶,也不会出现车辆失控现象。 ABS并不是如有些人所想的那样,大大提高汽车物理性能的极限。严格来说,ABS的功能主要在物理极限的性能内,保证制动时车辆本身的操纵性及稳定性。
ABS的应用
ABS的全名是Anti-lock Brake System(防锁死制动系统)或Anti-skid Braking System(防滑移制动系统),它能有效控制车轮保持在转动状态,提高制动时汽车的稳定性及较差路面条件下的汽车制动性能。ABS通过安装在各车轮或传动轴上的转速传感器不断检测各车轮的转速,由计算机算出当时的车轮滑移率,并与理想的滑移率相比较,做出增大或减小制动器制动压力的决定,命令执行机构及时调整制动压力,以保持车轮处于理想制动状态。
1906年ABS首次被授予专利,1936年博世注册了一项防止机动车辆车轮抱死的“机械”专利。所有的早期设计都有着同样的问题:因过于复杂而容易导致失败,并且它们运作太慢。1947年世界上第一套ABS系统首次应用于B-47轰炸机上。Teldix公司在1964年开始研究这个项目,其ABS研究很快被博世全部接管。两年内,首批ABS测试车辆已具有缩短制动距离的功能。转弯时车辆转向性和稳定性也被保证,但当时应用的大约1000个模拟部件和安全开关,这意味着被称为ABS 1系统的电子控制单元的可靠性和耐久性还不能够满足大规模生产的要求,需要改进。博世在电子发动机管理的发展过程中获得的技术,数字技术和集成电路(ICs)的到来使电子部件的数量降低到140个。
1968年ABS开始研究应用于汽车上。1975年由于美国联邦机动车安全标准121款的通过,许多重型卡车和公共汽车装备了ABS,但由于制动系统的许多技术问题和卡车行业的反对,在1978年撤消了这一标准。同年博世作为世界上首家推出电子控制功能的ABS系统的公司,将这套ABS 2的系统开始安装作为选配配置,并装配在梅赛德斯-奔驰S级车上,然后很快又配备在了宝马7系列豪华轿车上。在这一时期之后美国对ABS的进一步研究和设计工作减少了,可是欧洲和日本的制造厂家继续精心研制ABS。
进入20世纪80年代以后,由于进口美国的汽车装备有ABS,美国汽车制造厂对美国汽车市场上的ABS显示出新的兴趣。随着微电子技术的飞速发展和人们对汽车行车安全的强烈要求,ABS装置在世界汽车行业进一步得到广泛应用。1987年美国大约3%的汽车装备有非常可靠的ABS。在随后的时间里,研发者集中于简化系统。在1989年,博世的工程师成功地将一个混合的控制单元直接附在了液压模块上。这样他们就无需连接控制单元和液压模块的线束,也无需接插件,所以显著地减轻了ABS 2E的整体重量。
博世的工程师在1993年,使用新的电磁阀创造了ABS ,并且在后来的几年研发了 和 版。新一代的ABS 8的主要特性是再次极大地减轻了重量、减少了体积、增大了内存,同时增加了更多功能,如电子分配制动压力,从而取代了减轻后轴制动压力的机械机构。当年有些汽车工业分析专家预言得到了证实:到20世纪90年代中期以后,世界市场上的大多数汽车和卡车将装备ABS。
编辑本段ABS的功用
ABS的主要作用是改善整车的制动性能,提高行车安全性,防止在制动过程中车轮抱死(即停止滚动),从而保证驾驶员在制动时还能控制方向,并防止后轴侧滑。其工作原理为:紧急制动时,依靠装在各车轮上高灵敏度的车轮转速传感器,一旦发现某个车轮抱死,计算机立即控制压力调节器使该轮的制动分泵泄压,使车轮恢复转动,达到防止车轮抱死的目的。ABS的工作过程实际上是“抱死—松开—抱死—松开”的循环工作过程,使车辆始终处于临界抱死的间隙滚动状态,有效克服紧急制动时由车轮抱死产生的车辆跑偏现象,防止车身失控等情况的发生。
ABS的种类可分机械式和电子式两种。机械式ABS结构简单,主要利用其自身内部结构达到简单调节制动力的效果。该装置工作原理简单,没有传感器来反馈路面摩擦力和轮速等信号,完全依靠预先设定的数据来工作,不管是积水路面、结冰路面或是泥泞路面和良好的水泥沥青路面,它的工作方式都是一样的。严格地说,这种ABS只能叫做 “高级制动系统(Advanced Brake System)”。目前,国内只有一些低端的皮卡等车型仍在使用机械式ABS。
机械式ABS只是用部件的物理特性去机械的动作,而电子式ABS是运用电脑对各种数据进行分析运算从而得出结果的。电子式ABS由轮速传感器、线束、电脑、ABS液压泵、指示灯等部件构成。能根据每个车轮的轮速传感器的信号,电脑对每个车轮分别施加不同的制动力,从而达到科学合理分配制动力的效果。
最早的ABS系统为二轮系统。所谓二轮系统就是将ABS装在汽车的两个后轮上。由于两后轮公用一条制动液压管路和一个控制阀,所以又称做“单通道控制系统”。这种系统是根据两个后车轮中附着力较小的车轮状态来选定制动压力,这被称为“低选原则”。也就是说,采用低选原则的ABS车辆的一个后轮有抱死趋势时,系统只能给两个后轮同时泄压。又由于前轮没有防抱死功能,因而,二轮系统难以达到最佳制动效果。
随着相关技术的发展,后来出现了“三通道控制系统”,该系统是在二轮系统基础上,将两前轮由两条单独的管路独立控制。虽然后轮还是采用“低选原则”,但由于实现了紧急制动时的转向功能及防止后轴侧滑的功能,所以这种系统具备了现代ABS的主要特点。至今,市面上还有车辆采用这种三通道控制的ABS系统。
目前,装备在车辆上最常见的是四传感器四通道ABS系统,每个车轮都由独立的液压管路和电磁阀控制,可以对单个车轮实现独立控制。这种结构能实现良好的防抱死功能。
编辑本段走出ABS误区
开篇中那些对ABS的误解,需要解释一下。如果汽车车轮在制动时抱死,汽车能得到的侧向附着力是最小的。这时,由于路面附着系数的不平衡、汽车本身制动力的不平衡、悬架的不平衡、汽车轮胎气压、路面弯度、颠簸或坡度等因素都可能会使汽车发生侧滑、甩尾或失控。另外,由于车辆前轮抱死,汽车会失去转向能力。一个性能优良的汽车防抱死制动系统,在制动时能够将汽车车轮的滑移率控制在20%~30%之间,车轮在这种状态下,能兼顾相对最大的纵向制动力和横向抓地力,有效地保证车辆不会发生失控状况。另外,在前轮不抱死的情况下,由于有一定的抓地力,汽车还可以按照驾驶员的意愿进行转向,从而控制车辆。为了将车轮滑移率控制在理想状态下,追求车辆的稳定性,可能会牺牲一些纵向的制动力。所以,ABS起作用时,不是在所有路面上制动距离都会缩短。
在冰雪路面上,由于地面提供的附着力比一般路面要小很多。ABS只能在这种附着力的基础上调节汽车的制动力,不会产生外加的制动因素。所以,在冰雪路面上的制动距离只能说比车轮抱死时短一些,比在一般路面上的制动距离还是长很多。
实际道路其实是很复杂的,诸如:路面附着系数不平衡、道路弯度或路面横向坡度、甚至汽车轮胎气压等汽车自身的原因,有很多因素能使汽车在制动时产生侧滑的运动趋势,这些因素都不是ABS本身能够克服的。所以,如果在冰雪路面上车速过快时紧急制动,遇到上述因素之一,当车辆离心力大于地面能够提供的最大侧向力时,就会使车辆形成失控趋势,这是非常危险的。
总之,任何装备都不是万能的,驾驶员必须通过自己的主观能动性实现安全驾驶。即使是性能优良的ABS在工作状态下稳定车辆的效果也是有限的,尤其是行驶在砂石路或冰雪路面上,更应保持充分的车距,减速慢行,不要完全依赖ABS系统。
编辑本段ABS使用常识
现在基本上所有的乘用车都加装了ABS系统,对提升车辆的主动安全性能起到了很大的作用,但若使用不当,效果也会大打折扣。在这里,我们对ABS的使用原则归纳为“四要、七不要”。
四要
1.要始终踩住制动踏板不放松,这样才能保证足够和持续的制动力,使ABS有效地发挥作用。
2.要保持足够的安全车距。一般情况下,最小车距不应低于50m,当车速超过50km/h时,最小车距与车速数值相同,如100km/h时最小车距为100m,120km/h时,最小车距为120m。
3.要事先熟悉ABS,使自己对ABS工作时的制动踏板抖动有准备和适应能力。
4.要事先阅读汽车驾驶员手册,从而进一步地理解安装ABS的汽车生产厂提供的各种操作说明。
七不要
1.不要认为有了ABS就可以随心所欲地驾驶。ABS也不是绝对保险的,在车速过高和转弯过急的情况下,若车辆制动得过急过猛,则汽车仍然会产生侧滑。因此,即使你的汽车装有ABS,你也仍然需要谨慎驾驶。
2.不要采用“点刹”制动。未装有ABS的车辆在湿滑路面及车速较高情况下实施制动时,需要采用“点刹”的办法达到安全制动的目的。而装上ABS后,由于ABS能自动调整制动力,因此在实施紧急制动时,可一脚将踏板踩到底而不松开,不要担心车轮抱死打滑,否则将大大延长制动距离。
3.不要被ABS的抖动吓住。ABS在起作用时,会听到它发出的噪音,该噪音是由液压控制系统中的电磁阀和液压泵工作时产生的,不要以为制动系统出了毛病而惊慌失措,更不可将脚从制动踏板上移开,这时仍然要将制动踏板踩死而不去管它。
4.不可忽视ABS指示灯的检查。正常情况下,按通点火开关后,此灯应亮;大约3秒后自动熄灭。这一过程,实质上是电子控制装置在按自检程序对车轮传感器、液压调节器的控制阀进行通电检查,若此灯一直不亮,说明ABS有故障。
指示灯不熄灭时不必恐慌。当行车中ABS出现故障时,防抱死制动系统自动将原制动系统的油路接通,汽车上的原制动系统仍然工作,只是没有了ABS,注意检修就可以了。
6.不可私自拆换ABS的电脑单元。如果电脑发现故障,应更换整个ABS单元。
7.对于装配了ABS,但是希望改装的车辆,请勿拆装制动管路与ABS单元连接的螺母。
ABS又分电子式ABS和机械式ABS
1、电子式ABS是根据不同的车型所设计的,它的安装需要专业的技术力量,如果换装至另一辆车就必须改变它的线路设计和电瓶容量,没有通用性;机械式ABS的通用性强,只要是液压刹车装置的车辆都可使用,可以从一辆车换装到另一辆车上,而且安装只要30分钟。
2、电子式ABS的体积大,而成品车不一定有足够的空间安装电子ABS,相比之下,机械式的ABS的体积较小,占用空间少。
3、电子式ABS是在车轮锁死的刹那开始作用,每秒钟作用6~12次;机械式ABS在踩刹车时就开始工作,根据不同的车速,每秒钟可作用60~120次。
机械式ABS的适用特性需要事先设定,在积水路面、冰雪路面、沙石路面、沥青路面上,轮胎的摩擦系数不同,车速不同,需要的制动力也不相同。没有即时的测量回馈系统,只依靠预先设定的阕值,适用范围较窄,制动效果会有所降低。
在选购机械式ABS防抱死系统时应非常小心。仿造的ABS产品在外观上与真品大同小异,结构也一样,但劣质产品却难以长期承受刹车油的腐蚀与高压,时间一长橡胶还会老化变形,丧失应有的性能。
真品的橡胶阀囊浸泡在刹车油中可承受每平方英寸11000磅的高压且长期不会发生变形。进口机械式ABS的价格在2000元左右,国产的只要200多元。
编辑本段ABS函数
【C 】
函数名: abs
功 能: 求整数的绝对值
用 法: int abs(int i);
程序例:
#include <>
#include <>
int main(void)
{
int number = -1234;
printf("number: %d absolute value: %d\n", number, abs(number));
return 0;
}
【Pascal 】
Function Abs( X : Real ) : Longint;
功 能: 求数的绝对值
例:
Begin
{ 语句; { ( X数据类型 ) 输出结果 } }
Writeln( Abs() ); {(Real) }
Writeln( Abs(-111222333) ); {(Longint) 111222333 }
Writeln( Abs(-1112223334324445556) ); {(Int64) 1112223334324445556 }
End.
编辑本段ABS塑料
ABS塑料
化学名称:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物
英文名称:Acrylonitrile Butadiene Styrene(ABS)
用途:汽车配件(仪表板、工具舱门、车轮盖、反光镜盒等),收音机壳,电话手柄、大强度工具(吸尘器,头发烘干机,搅拌器,割草机等),打字机键盘,娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪橇车等
比重:克/立方厘米
燃烧鉴别方法:连续燃烧、蓝底黄火焰、黑烟、浅金盏草味
溶剂实验:环已酮可软化,芳香溶剂无作用
干燥条件:80-90℃ 2小时
成型收缩率:
模具温度:25-70℃(模具温度将影响塑件光洁度,温度较低则导致光洁度较低)
融化温度:210-280℃(建议温度:245℃)
成型温度:200-240℃
注射速度:中高速度
注射压力:500-1000bar
特点:
1、综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好.
2、与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理.
3、有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。
4、流动性比HIPS差一点,比PMMA、PC等好,柔韧性好。
5、用途:适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件.
6、同PVC(聚氯乙烯)一样在屈折处会出现白化现象。
成型特性:
1.无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度,3小时.
2.宜取高料温,高模温,但料温过高易分解(分解温度为>270度).对精度较高的塑件,模温宜取50-60度,对高光泽.耐热塑件,模温宜取60-80度.
3、如需解决夹水纹,需提高材料的流动性,采取高料温、高模温,或者改变入水位等方法。
4、如成形耐热级或阻燃级材料,生产3-7天后模具表面会残存塑料分解物,导致模具表面发亮,需对模具及时进行清理,同时模具表面需增加排气位置。
ABS树脂是目前产量最大,应用最广泛的聚合物,它将PS,SAN,BS的各种性能有机地统一起来,兼具韧,硬,刚相均衡的优良力学性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物,A代表丙烯腈,B代表丁二烯,S代表苯乙烯。
ABS工程塑料一般是不透明的,外观呈浅象牙色、无毒、无味,兼有韧、硬、刚的特性,燃烧缓慢,火焰呈黄色,有黑烟,燃烧后塑料软化、烧焦,发出特殊的肉桂气味,但无熔融滴落现象。
ABS工程塑料具有优良的综合性能,有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性,成型加工和机械加工较好。ABS树脂耐水、无机盐、碱和酸类,不溶于大部分醇类和烃类溶剂,而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烃中。
ABS工程塑料的缺点:热变形温度较低,可燃,耐候性较差。
ABS船级社认证图标
ABS:美国船级社缩写。
编辑本段资产支持证券
ABS :资产支持证券(也叫资产担保证券或资产支撑证券,英文:Asset-backed security)由银行、信用卡公司或者其他信用提供者的贷款协议或者应收帐款作为担保基础发行的债券或票据;它与抵押有所不同。
ABS是以非住房抵押贷款资产为支撑的证券化融资方式,它实际上是MBS技术在其他资产上的推广和应运。由于证券化融资的基本条件之一是基础资产能够产生可预期的、稳定的现金流,除了住房抵押贷款外,还有很多资产也具有这种特征,因此它们也可以证券化。随着证券化技术的不断发展和证券化市场的不断扩大,ABS的种类也日趋繁多,具体可以细分为以下品种:(1)汽车消费贷款、学生贷款证券化;(2)商用、农用、医用房产抵押贷款证券化;(3)信用卡应收款证券化;(4)贸易应收款证券化;(4)设备租赁费证券化;(5)基础设施收费证券化;(6)门票收入证券化;(7)俱乐部会费收入证券化;(8)保费收入证券化;(9)中小企业贷款支撑证券化;(10)知识产权证券化等等。而且随着资产证券化技术的不断发展,证券化资产的范围在不断扩展。
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ABS系统的结构组成及工作原理分析摘要:本文主要介绍汽车防抱死制动系统的定义、结构组成及工作原理分析,同时还介绍ABS系统的电子控制部分的组成和原理,轮速传感器,液压控制装置的组成和原理;并能进行控制电路的分析。关键词:ABS系统 组成 原理 控制电路一、前言ABS(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,是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。ABS系统主要由传感器、电子控制装置和执行器三个部分组成。表1 ABS系统各组成部件的功能组成元件功能传感器车速传感器检测车速,给ECU提供车速信号,用于滑移率控制方式轮速传感器检测车轮速度,给ECU提供轮速信号,各种控制方式均采用减速传感器检测制动时汽车的减速度,识别是否是冰雪等易滑路面,只用于四轮驱动控制系统执行器制动压力调节器接受ECU的指令,通过电磁阀的动作实现制动系统压力的增加、保持和降低液压泵受ECU控制,在可变容积式制动压力调节器的控制油路中建立控制油压;在循环式制动压力调节器调节压力降低的过程中,将由轮缸流出的制动液经蓄能器泵回主缸,以防止ABS工作时制动踏板行程发生变化。ABS警告灯ABS出现故障时,由EUC控制将其点亮,向驾驶员发出报警,并由ECU控制闪烁显示故障代码ECU接受车速、轮速、减速等传感器的信号,计算出车速、轮速、滑移率和车轮的减速度、加速度,并将这些信号加以分析、判别、放大,由输出级输出控制指令,控制各种执行器工作二、电子控制系统2.1传感器的结构型式与工作原理(一) 转速传感器齿圈与轮速传感器是一组的,当齿圈转动时,轮速传感器感应交流信号,输出到ABS电脑,提供轮速信号。轮速传感器通常安装在差速器、变速器输出轴、各车轮轮轴上。轮速传感器在车轮上的安装位置轮速传感器是由传感头和齿圈等组成。(二) 横向加速度传感器有一些ABS系统中装有横向加速度传感器,因里面主要开关触点组成,因而一般称为横向加速度开关。外形如图1所示。横向加速度低于限定值时,两触点都处于闭合状态,插头两端子通过开关内部构成回路,当汽车在高速急转弯过程中,横向加速度超过限定值时,开关中的一对触点在自身惯性力的作用下处于开启状态,插头两端子之间在开关内部形成断路,此信号输入ECU后可对制动防抱死控制指令进行修正,以便有效地调节左右车轮制动轮缸的液压,使ABS更有效地工作。此装置在较高级的轿车和跑车上采用较多。图1(三) 减速度传感器目前,在一些四轮驱动的汽车上,还装有汽车减速度传感器,又称G传感器。其作用是在汽车制动时,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。减速度传感器有光电式、水银式、差动式变压式等。A.光电式减速度传感器汽车匀速行驶时,透光板静止不动。当汽车减速度时,透光板则随着减速度的变化沿汽车的纵轴方向摆动。减速度越大,透光板摆动位置越高,由于透光板的位置不同,允许发光二极管传送到光电晶体管的光线不同,使光电晶体管形成开和关两种状态。两个发光二极管和两个光电晶体管组合作用,可将汽车的减速度区分为四个等级,此信号送入电子控制器就能感知路面附着系数情况。B.水银式减速度传感器水银式减速度传感器的基本结构如图所示,由玻璃管和水银组成。在低附着系数路面时汽车减速度小,水银在玻璃管内基本不动,开关在玻璃管内处于接通(ON)状态。在高附着系数路面上制动时,汽车减速度大,水银在玻璃管内由于惯性作用前移,使玻璃管内的电路开关断开(OFF),如图2所示,此信号送入ECU就能感知路面附着系数情况。图2水银式汽车减速度传感器,不仅在前进方向起作用,在后退方向也能送出减速度信号。C.差动变压式减速度传感器2.2电子控制模块(电脑)的结构与工作原理ABS系统电子控制部分可分为电子控制器(ECU)、ABS控制模块、ABS计算机等,以下简称ECU。Ø ECU的基本结构ECU由以下几个基本电路组成:1)轮速传感器的输入放大电路。2)运算电路。3)电磁阀控制电路。4)稳压电源、电源监控电路、故障反馈电路和继电器驱动电路。各电路的连接方式如图3至5所示图3图4图5a) 轮速传感器的输入放大电路安装在各车轮上的轮速传感器根据轮速输出交流信号,输入放大电路将交流信号放大成矩形波并整形后送往运算电路。不同的ABS系统中轮速传感器的数量是不一样的。每个车轮都装轮速传感器时,需要四个传感器,输入放大电路也就要求有四个。当只在左右前轮和后轴差速器安装轮速传感器时,只需要三个传感器,输入放大电路也就成了三个。但是,要把后轮的一个信号当作左、右后轮的两个信号送往运算电路。b) 运算电路运算电路主要进行车轮线速度、初始速度、滑移率、加减速度的运算,以及电磁阀的开启控制运算和监控运算。初始速度、滑移率及加减速度运算电路把瞬间轮速加以积分,计算出初始速度,再把初始速度和瞬时线速度进行比较运算,则得出滑移率及加减速度。电磁阀开启控制运算电路根据滑移率和加减速度控制信号,对电磁阀控制电路输出减压、保压或增压的信号。c) 电磁阀控制电路接受来自运算电路的减压、保压或增压信号,控制通往电磁阀的电流。d) 稳压电源、电源监控电路、故障反馈电路和继电器驱动电路在蓄电池供给ECU内部所有5V稳压电压的同时,上述电路监控着12V和5V电压是否在规定范围内,并对轮速传感器输入放大器、运算电路和电磁阀控制电路的故障信号进行监视,控制着电磁阀电动机和电磁阀。出现故障信号时,关闭电磁阀,停止ABS工作,返回常规制动状态,同时仪表板上的ABS警报灯点亮,让驾驶员知道有故障情况发生。Ø 安全保护电路ECU的安全保护电路具有故障状态外部显示功能。系统发生故障时,首先停止ABS工作,恢复常规制动状态,使仪表板上的ABS警报灯点亮,提示整个系统处于故障状态。现在的故障显示方法一般是通过ECU内部的发光二极管(LED)的闪烁、仪表板上的ABS警报灯的闪烁、或用专用的诊断装置加以显示。切断点火开关后故障显示内部消失,重新接通点火开关时若未发现故障,则认为系统正常,ABS可进行正常控制。具有专用诊断装置的ABS系统能够记忆故障内容,并能根据专用诊断装置的指令将记忆的故障编码,进行显示或消除。1.接通电源时的初始检查接通点火开关、ECU电源接通时,将检查下列项目。(1)微处理机功能检查①使监视器产生错误信息,让微处理机识别。②检查ROM区的数据,确认未发生变化。③对RAM区进行数据输入和输出,判断工作是否正常。④检查A/D转换的输入,判断是否正常。⑤检查微处理机间的信号传递,判断是否正常。(2)电磁阀动作检查使电磁阀产生动作,判断是否正常工作。(3)故障反馈电路功能检查由微处理机来识别故障反馈电路工作是否正常。2.汽车起步时的检查汽车起步时对重要的外围电路进行检查,若检查结果正常,ABS开始工作。(1)电磁阀功能检查①让电磁阀工作,判断是否正常。②比较各电磁阀的开、关电阻,判断电磁阀是否工作正常。(2)电动机动作检查使电动机运转,判断是否正常。(3)轮速传感器及输入放大电路的信号确认。确认所有的轮速传感器信号都能输入到微处理机。3.行驶中的定时检查(1)12V(载货车为24V)、5V电压监视识别供给的12V电压和5V内部电压是否为规定电压值。监视12V电压,并考虑ABS工作过程中电压瞬间下降和电动机起动时电压瞬间下降的情况,然后加以分析识别。(2)电磁阀动作监视ABS系统工作过程中,电磁阀必定动作,ECU随时监视电磁阀的工作情况。(3)运算电路中运算结果的对比检查ECU内部通常设有二套运算电路,同时进行运算和传输数据,利用各自的运算结果相互比较、互相监视,能够确保可靠性,及早发现异常情况。另外,各种速度信号和输入、输出信号也在运算电路中相互比较,这些结果必须相同。(4)微处理机失控检查由监视电路判断微处理机工作是否正常。(5)脉冲信号的监视微处理机时钟信号的脉冲频率不能降低。(6)ROM数字的确定计算ROM数据之和,确认程序工作正常。4.自行诊断显示如果安全保护电路检查出有异常情况,则停止ABS系统的工作,返回原有的常规制动方式(不使用ABS),且ECU呈现故障状态。这时ECU内的发光二极管、ABS警报灯或专用诊断装置发出故障信号,ECU根据这些信号显示出故障码。汽车生产厂、汽车型号或ABS系统不同时,故障码也不一样。Ø ECU的工作原理ECU是ABS系统的控制中心,它的本质是微型数字计算机,一般是由两个微处理器和其他必要电路组成的、不可分解修理的整体单元,电脑的基本输入信号是四个轮速传感器送来的轮速信号,输出信号是:给液压控制单元的控制信号、输出的自诊断信号和输出给ABS故障指示灯的信号,如图所示:1.ECU的防抱死控制功能电子控制模块(电脑)有连续监测四个轮速传感器速度信号的功能。电脑连续地检测来自全部四个轮速传感器传来的脉冲电信号,并将它们处理、转换成和轮速成正比的数值,从这些数值中电脑可区别哪个车轮速度快,哪个车轮速度慢。电脑根据四个轮子的速度实施防抱死制动控制。电脑以四个轮子的传感器传来的数据作为控制基础,一旦判断出车轮将要抱死,它立刻就进入防抱死控制状态,向液压调节器输出幅值为12V的脉冲控制电压,以控制轮缸上油路的通、断。轮缸上油压的变化就调节了车轮上的制动力,使车轮不会因一直有较大的制动力而让车轮完全抱死(通与断的频率一般在3—12次/秒)。2.ECU的故障保护控制功能首先,电脑能对自身的工作进行监控。由于电脑中有两个微处理器,它们同时接受、处理相同的输入信号,用与系统中相关的状态——电脑的内部信号和产生的外部信号进行比较,看它们是否相同,从而对电脑本身进行校准。这种校准是连续的,如果不能同步,就说明电脑本身有问题,它会自动停止防抱死制动过程,而让普通制动系统照常工作。此时,修理人员必须对ABS系统(包括电脑)进行检测,以及时找出故障原因。图6是ABS系统电脑内部监控工作的简要图解。来自轮速传感器①的输入信号同时被送到电脑中的两个微处理器②和③,在它们的逻辑模块④中处理后,输出内部信号⑤(车轮速度信号)和外部信号⑥(给液压调节器的信号),然后根据这两种信号进行比较、校对。逻辑模块④产生的内部信号⑤被送到两个不同的比较器⑦和⑧中(每个处理器中有一个比较器),在那里进行比较,如果它们不相同,电脑将停止工作。微处理器②产生的外部信号⑥一路直接送到比较器⑦,另一路由液压调节器控制电路⑨经过反馈电路⑩送到比较器⑧。微处理器③产生的外部信号直接送到比较器⑦和⑧。通过比较器进行比较,如果外部信号不能同步,ABS系统电脑将要关闭防抱死制动系统。图6ABS系统电脑不仅能监视自己内部的工作过程,而且还能监视ABS系统中其他部件的工作情况。它可按程序向液压调节器的电路系统及电磁阀输送脉冲检查信号,在没有任何机械动作的情况下完成功能是否正常的检查。在ABS系统工作的过程中,电脑还能监视、判断轮速传感器送来的轮速信号是否正常。ABS系统出现故障,例如制动液损失、液压压力降低或车轮速度信号消失,电脑都会自动发出指令,让普通制动系统进入工作,而ABS系统停止工作。对某个车轮速度传感器损坏产生的信号输出,只要它在可接受的极限范围内,或由于较强的无线电高频干扰而使传感器发出超出极限的信号,电脑根据情况可能停止ABS系统的工作或让ABS系统继续工作。这里要强调的是,任何时候琥珀(黄)色ABS系统故障指示灯点亮不灭,就说明电脑已停止ABS系统的工作或检测到了系统的故障,驾驶员或用户一定要进行检修,如果处理不了,应及时送修理厂。2.3 ABS故障指示灯当有下列的异常现象被发现时,ABS控制电脑会使ABS故障指示灯点亮:① 泵油电动机作用的时间超过一定的时间。② 车辆已经行走超过30S,而忘记放开驻车制动。③ 未收到四轮中任何一轮的传感器信号。④ 电磁阀作用超过一定的时间或是检测到电磁阀断路。⑤ 发动机已经开始动作,或是车辆已经开动,未接收到电磁阀输出讯号。⑥ 当点火开关打开在I段时,ABS故障指示灯会点亮,如果没有异常现象,发动机起动后ABS故障指示灯就会熄灭。ABS系统有两个故障指示灯,一个是红色制动故障指示灯,另一个是琥珀色或黄色ABS故障指示灯,见图7所示。两个故障指示灯正常闪亮的情况为:当点火开关接通时,红色指示灯与琥珀色指示灯几乎同时点亮,红色指示灯亮的时间较短,琥珀色指示灯亮的时间较长一些(约3S);发动机起动后,储能器要建立系统压力,两灯会再次点亮,时间可达十几秒钟;驻车制动时,红色指示灯也应亮。如果在上述情况下灯不亮,说明故障指示灯本身或线路有故障。图7红色指示灯故障常亮,说明制动液不足或储能器中的压力不足(低于14MPa),此时普通制动系统和ABS系统均不能正常工作;琥珀色ABS故障指示灯常亮,说明电控单元发现ABS系统有故障。三、液压控制系统3.3 循环式制动压力调节器的工作原理此种形式的制动压力调节器在制动主缸与轮缸之间串联一电磁阀,直接控制轮缸的制动压力。这种压力调节系统的特点是制动压力油路和ABS控制压力油路相通,如图8所示。图中的储能器的功能是在减压过程中将从轮缸流经电磁阀的制动液暂时储存起来。回油液压泵也叫做再循环泵,其作用是将减压过程中从制动轮缸流进储能器的制动液泵回主缸。该系统的工作原理详述如下。图81.常规制动状态在常规制动过程中,ABS系统不工作,电磁线圈中无电流通过,电磁阀处与“升压”位置。此时制动主缸和轮缸状态如图9所示,由制动主缸来的制动液直接进入轮缸,轮缸压力随主缸压力而增减。此时回油液压泵也不工作。图92.保压状态当转速传感器发出抱死危险信号时,电控单元向电磁线圈输入一个较小的保持电流(约为最大工作电流的1/2),电磁阀处于“保持压力”位置,如图10所示。此时主缸、轮缸和回油孔相互隔离密封,轮缸中的制动压力保持一定。图103.减压状态如果在电控单元“保持压力”命令发出后,车轮仍有抱死的倾向,电控单元即向电磁线圈输入一最大工作电流,使电磁阀处于“减压”位置,此时电磁阀将轮缸与回油通道或储液室接通,轮缸中制动液经电磁阀流入储液室,轮缸压力下降,如图11所示。图114.增压状态当压力下降后车轮转速太快时,电控单元便切断通往电磁阀的电流,主缸和轮缸再次相通,主缸中的高压制动液再次进入轮缸(见图),使制动压力增加。制动时,上述过程反复进行,直到解除制动为止。3.2 可变容积式制动压力调节器的工作原理如图12所示是可变容积式制动压力调节器的基本原理图。它主要由电磁阀、控制活塞、液压泵、储能器等组成。其基本工作原理如下。图12常规制动时,电磁线圈6中无电流流过,电磁阀7将控制活塞14的工作腔与回油管路接通,控制活塞在强力弹簧的作用下被推至最左端,活塞顶端推杆将单向阀13打开,使制动主缸2与轮缸10的制动管路接通,制动主缸的制动液直接进入轮缸,轮缸压力随主缸压力而变化。这种状态是ABS工作之前或工作之后的常规制动工况。如上图。需要减压时,电控单元9向电磁线圈6输入一大电流时,电磁阀内的柱塞8在电磁力作用下克服弹簧作用力移到右边。如图13所示,将储能器3与控制活塞14的工作腔管路接通。制动液进入控制活塞工作腔推动活塞右移,单向阀13关闭,主缸2与轮缸10之间通路被切断。同时由于控制活塞的右移,使轮缸侧容积增大,制动压力减小。图13当电控单元9向电磁线圈6输入一较小电流时,由于电磁线圈的电磁力减小,柱塞8在弹簧力作用下左移至储能器、回油管及控制活塞工作腔管路相互关闭的位置,如图14所示。此时控制活塞左侧的液压保持一定,控制活塞在液压压力和强力弹簧弹力的作用下保持在一定位置,而此时单向阀13仍处于关闭状态,轮缸侧的容积也不发生变化,制动压力保持一定。图14需要增压时,电控单元9切断电磁线圈6中的电流,柱塞8回到左端的初始位置,如图12所示,控制活塞工作腔与回油管路接通,控制活塞左侧控制液压解除,控制活塞左移至最左端时,单向阀被打开,轮缸压力将随主缸的压力增大而增大。3.3 制动压力调节器的结构形式压力调节器总成(也叫ABS制动执行器、ABS液压控制总成)是在普通制动系统液压装置的基础上加装ABS制动压力调节器而成的。普通制动系统的液压装置一般包括制动助力器、双腔式制动主缸、储液室、制动轮缸和双液压管路等。ABS制动压力调节器装在制动主缸与轮缸之间,如果它与制动主缸装在一起,则称之为整体式制动压力调节器,否则就称为分离式制动压力调节器。除了普通制动系统的液压部件外,ABS制动压力调节器通常由电动泵、储能器、主控制阀、电磁控制阀和一些控制开关等组成。实质上,ABS就是通过电磁控制阀体上的控制阀,控制轮缸上的液压,使之迅速变大或变小,从而实现了防抱死制动功能。ABS制动压力调节器总成基本上可分为三类:整体式,制动主缸与液压总成装成一体的,如图15所示;分离式,制动主缸与液压总成是分别独立的总成,如图16所示;真空式,仅控制后轮,并采真空液压控制,如图17所示。图15图16图173.4 电磁阀的结构形式及工作原理电磁控制阀是液压调节器的重要部件,由它完成对ABS系统各个车轮制动力的控制。ABS系统中都有一个或两个电磁阀,其中有若干对电磁控制阀,分别控制前、后轮的制动。常用的电磁阀有三位三通阀和二位二通阀等多种型式。三位三通电磁阀的内部结构图如图18所示,它主要由阀体、进油阀、卸压阀、单向阀、弹簧、无磁支撑环、电磁线圈等组成。滑动支架6的两端由无磁支撑环3导向。主弹簧13和副弹簧12相对布置,但主弹簧弹力大于副弹簧弹力。为了关闭进油阀5和打开卸压阀4,滑动支架有约的移动过程。无磁支撑环被压进阀体中,这样可迫使磁通在线圈中穿行时必须通过支架,并经工作气隙a穿出,以保证磁路有稳定的电磁特性。单向阀8与进油阀5并行设置,其作用是当解除制动时,单向阀打开,增加一个附加的、更大的由轮缸到主缸的出油通道,这样能使轮缸的压力迅速下降,即使在主弹簧断裂或支架被卡死的情况下也能使车轮制动器松开解除制动。图18该电磁阀工作过程如下:当电磁线圈中无电流通过时,由于主弹簧力大于副弹簧力,进油阀被打开,卸压阀关闭,制动主缸与轮缸油路接通,所以轮缸压力既能在没有ABS参与的常规条件下增加,也能在ABS系统工作的条件下增加。当向电磁线圈输入1/2最大工作电流时(保持电流),电磁力使支架向下移动一定距离将进油阀关闭。由于此时电磁力不足以克服两个弹簧的弹力,支架便保持在中间位置,卸压阀仍处于关闭状态。此时,三通道间相互密封,轮缸压力保持一定值。当电控单元向电磁线圈输入最大工作电流时,电磁力克服主、副两个弹簧的弹力使支架继续下移,将卸压阀打开,此时轮缸通过卸压阀与回油管相通,轮缸中制动流入回油管路,压力降低。如图19所示为一种常开式二位二通电磁阀的内部结构。当电磁线圈3中无电流通过时,在回位弹簧7的作用下,铁心12被推至限位杆9与缓冲垫圈11相抵触的位置。此时与铁心连在一起的顶杆10没有将球阀6顶靠在阀座5上,电磁阀的进油口A与出油口B相通,电磁阀处于开启状态。当电磁线圈中有一定的电流通过时,铁心在电磁吸力的作用下,克服弹簧力的作用,带动顶杆一起右移,顶杆将球顶靠在阀座上,电磁阀进油口与出油口之间的通道被封闭,电磁阀处于关闭状态。限压阀4的作用在于限制电磁阀的最高压力,以免压力过高导致电磁阀损坏。图19四、总结通过这次写论文让我了解了更多ABS系统的知识,特别是电子控制部分这一块。ABS系统就是要充分利用轮胎和地面的附着系数,使各个制动器产生尽可能大的制动力而又不会抱死,提高汽车制动能力,改善了操纵性和稳定性。在写论文时,我也查阅了许多的ABS相关的知识,它其实跟ASR(汽车防滑电子控制系统)有着同样的作用和原理,很多都是相关连的。通过查阅书籍,使我的视野更加的开阔了,也给即将毕业的我增加了一部分新的知识。参考文献:[1] 杨庆彪. 汽车电控制动系统原理与维修精华. 北京:机械工业出版社,2006[2] 邯郸北方学校. 怎样维修汽车和SRS系统. 北京:机械工业出版社,2007[3] 鲁植雄. 汽车和ESP维修图解. 北京:电子工业出版社, 2006[4] 邹长庚. 现代汽车电子控制系统构造原理与故障诊断(下)——车身与底盘部分.北京:北京理工大学出版社,2006[5] 董继明、罗灯明. 汽车检测与诊断技术. 北京:机械工业出版社, 2007最好是自己写了、这个你参考一下吧
汽车ABS技术的发展趋势研究 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。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。它的基本功能就是通过传感器感知车轮每一瞬时的运动状态,并根据其运动状态相应地调节制动器制动力矩的大小以避免出现车轮的抱死现象,因而是一个闭环制动系统。 它是电子控制技术在汽车上最有成就的应用项目之一,汽车制动防抱死系统可使汽车在制动时维持方向稳定性和缩短制动距离,有效提高行车的安全性。 一、ABS的工作原理 汽车制动时由于车轮速度与汽车速度之间存在着差异,因而会导致车轮与路面之间产生滑移,当车轮以纯滚动方式与路面接触时,其滑移率为零;当车轮抱死时其滑移率为100%。当滑移率在8%~35%之间时,能传递最大的制动力。制动防抱死的基本原理就是依据上述的研究成果,通过控制调节制动力,使制动过程中车轮滑移率控制在合适的范围内,以取得最佳的制动效果。ABS系统硬件构成主要由传感器(包括轮速传感器、减速度传感器和车速传感器)、电子控制装置、制动压力调节器三大部分组成,形成一个以滑移率为目标的自动控制系统。传感器测量车轮转速并将这一数据传送至电子控制装置上,控制装置是一个微处理器,它根据车轮转速传感器信号来计算车速。在制动过程中,车轮转速可与控制装置中预先编制的理想减速度的特性曲线相比较。如果控制装置判断出车轮减速度太快和车轮即将抱死时,它就发出信号给液压调节器,液压调节器可根据来自控制装置的信号对制动器的卡钳或轮泵的油压进行控制(作用、保持、释放、重新作用)。这一动作,每秒钟能出现10次以上。 二、ABS技术的发展及应用现状 基于制动防抱理论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。 国内研究ABS主要有东风汽车公司、交通部重庆公路研究所、济南捷特汽车电子研究所、清华大学、西安交通大学、吉林大学、华南理工大学、合肥工业大学等单位,虽然起步较晚,也取得了一些成果。在气压ABS方面,国内企业包括东风电子科技股份有限公司、重庆聚能、广东科密等都已形成了一定的生产规模。液压ABS由于技术难度大,国外技术封锁严密,国内企业暂时不能独立生产,但在液压ABS方面也在做自主研发,力图突破国外跨国公司的技术壁垒,已经取得了一些新的进展和突破。如清华大学和浙江亚太等承担的汽车液压防抱死制动系统(ABS)“九五”国家科技攻关课题,在ABS控制理论与方法、电子控制单元、液压控制单元、开发装置和匹配方法等关键技术方面均取得了重大成果。采用的耗散功率理论,避免了传统的逻辑门限值研究方法的局限性,取得了理论上的突破,研发ABS成功且进入产业化、批量生产阶段。其试样在南京IVECO轻型客车上匹配使用全面达到了国家标准GB12676-1999和欧洲法规EECR13的要求。这对振兴我国汽车工业与汽车零部件业具有划时代意义,标志着我国汽车液压ABS国产化已迈出坚实的一步。同时合肥工业大学也研制出国内具有自主知识产权的液压制动电子防抱系统,率先在HF6700轻型汽车上匹配使用获得成功。国内液压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
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
ABS系统的结构组成及工作原理分析摘要:本文主要介绍汽车防抱死制动系统的定义、结构组成及工作原理分析,同时还介绍ABS系统的电子控制部分的组成和原理,轮速传感器,液压控制装置的组成和原理;并能进行控制电路的分析。关键词:ABS系统 组成 原理 控制电路一、前言ABS(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,是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。ABS系统主要由传感器、电子控制装置和执行器三个部分组成。表1 ABS系统各组成部件的功能组成元件功能传感器车速传感器检测车速,给ECU提供车速信号,用于滑移率控制方式轮速传感器检测车轮速度,给ECU提供轮速信号,各种控制方式均采用减速传感器检测制动时汽车的减速度,识别是否是冰雪等易滑路面,只用于四轮驱动控制系统执行器制动压力调节器接受ECU的指令,通过电磁阀的动作实现制动系统压力的增加、保持和降低液压泵受ECU控制,在可变容积式制动压力调节器的控制油路中建立控制油压;在循环式制动压力调节器调节压力降低的过程中,将由轮缸流出的制动液经蓄能器泵回主缸,以防止ABS工作时制动踏板行程发生变化。ABS警告灯ABS出现故障时,由EUC控制将其点亮,向驾驶员发出报警,并由ECU控制闪烁显示故障代码ECU接受车速、轮速、减速等传感器的信号,计算出车速、轮速、滑移率和车轮的减速度、加速度,并将这些信号加以分析、判别、放大,由输出级输出控制指令,控制各种执行器工作二、电子控制系统2.1传感器的结构型式与工作原理(一) 转速传感器齿圈与轮速传感器是一组的,当齿圈转动时,轮速传感器感应交流信号,输出到ABS电脑,提供轮速信号。轮速传感器通常安装在差速器、变速器输出轴、各车轮轮轴上。轮速传感器在车轮上的安装位置轮速传感器是由传感头和齿圈等组成。(二) 横向加速度传感器有一些ABS系统中装有横向加速度传感器,因里面主要开关触点组成,因而一般称为横向加速度开关。外形如图1所示。横向加速度低于限定值时,两触点都处于闭合状态,插头两端子通过开关内部构成回路,当汽车在高速急转弯过程中,横向加速度超过限定值时,开关中的一对触点在自身惯性力的作用下处于开启状态,插头两端子之间在开关内部形成断路,此信号输入ECU后可对制动防抱死控制指令进行修正,以便有效地调节左右车轮制动轮缸的液压,使ABS更有效地工作。此装置在较高级的轿车和跑车上采用较多。图1(三) 减速度传感器目前,在一些四轮驱动的汽车上,还装有汽车减速度传感器,又称G传感器。其作用是在汽车制动时,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。减速度传感器有光电式、水银式、差动式变压式等。A.光电式减速度传感器汽车匀速行驶时,透光板静止不动。当汽车减速度时,透光板则随着减速度的变化沿汽车的纵轴方向摆动。减速度越大,透光板摆动位置越高,由于透光板的位置不同,允许发光二极管传送到光电晶体管的光线不同,使光电晶体管形成开和关两种状态。两个发光二极管和两个光电晶体管组合作用,可将汽车的减速度区分为四个等级,此信号送入电子控制器就能感知路面附着系数情况。B.水银式减速度传感器水银式减速度传感器的基本结构如图所示,由玻璃管和水银组成。在低附着系数路面时汽车减速度小,水银在玻璃管内基本不动,开关在玻璃管内处于接通(ON)状态。在高附着系数路面上制动时,汽车减速度大,水银在玻璃管内由于惯性作用前移,使玻璃管内的电路开关断开(OFF),如图2所示,此信号送入ECU就能感知路面附着系数情况。图2水银式汽车减速度传感器,不仅在前进方向起作用,在后退方向也能送出减速度信号。C.差动变压式减速度传感器2.2电子控制模块(电脑)的结构与工作原理ABS系统电子控制部分可分为电子控制器(ECU)、ABS控制模块、ABS计算机等,以下简称ECU。Ø ECU的基本结构ECU由以下几个基本电路组成:1)轮速传感器的输入放大电路。2)运算电路。3)电磁阀控制电路。4)稳压电源、电源监控电路、故障反馈电路和继电器驱动电路。各电路的连接方式如图3至5所示图3图4图5a) 轮速传感器的输入放大电路安装在各车轮上的轮速传感器根据轮速输出交流信号,输入放大电路将交流信号放大成矩形波并整形后送往运算电路。不同的ABS系统中轮速传感器的数量是不一样的。每个车轮都装轮速传感器时,需要四个传感器,输入放大电路也就要求有四个。当只在左右前轮和后轴差速器安装轮速传感器时,只需要三个传感器,输入放大电路也就成了三个。但是,要把后轮的一个信号当作左、右后轮的两个信号送往运算电路。b) 运算电路运算电路主要进行车轮线速度、初始速度、滑移率、加减速度的运算,以及电磁阀的开启控制运算和监控运算。初始速度、滑移率及加减速度运算电路把瞬间轮速加以积分,计算出初始速度,再把初始速度和瞬时线速度进行比较运算,则得出滑移率及加减速度。电磁阀开启控制运算电路根据滑移率和加减速度控制信号,对电磁阀控制电路输出减压、保压或增压的信号。c) 电磁阀控制电路接受来自运算电路的减压、保压或增压信号,控制通往电磁阀的电流。d) 稳压电源、电源监控电路、故障反馈电路和继电器驱动电路在蓄电池供给ECU内部所有5V稳压电压的同时,上述电路监控着12V和5V电压是否在规定范围内,并对轮速传感器输入放大器、运算电路和电磁阀控制电路的故障信号进行监视,控制着电磁阀电动机和电磁阀。出现故障信号时,关闭电磁阀,停止ABS工作,返回常规制动状态,同时仪表板上的ABS警报灯点亮,让驾驶员知道有故障情况发生。Ø 安全保护电路ECU的安全保护电路具有故障状态外部显示功能。系统发生故障时,首先停止ABS工作,恢复常规制动状态,使仪表板上的ABS警报灯点亮,提示整个系统处于故障状态。现在的故障显示方法一般是通过ECU内部的发光二极管(LED)的闪烁、仪表板上的ABS警报灯的闪烁、或用专用的诊断装置加以显示。切断点火开关后故障显示内部消失,重新接通点火开关时若未发现故障,则认为系统正常,ABS可进行正常控制。具有专用诊断装置的ABS系统能够记忆故障内容,并能根据专用诊断装置的指令将记忆的故障编码,进行显示或消除。1.接通电源时的初始检查接通点火开关、ECU电源接通时,将检查下列项目。(1)微处理机功能检查①使监视器产生错误信息,让微处理机识别。②检查ROM区的数据,确认未发生变化。③对RAM区进行数据输入和输出,判断工作是否正常。④检查A/D转换的输入,判断是否正常。⑤检查微处理机间的信号传递,判断是否正常。(2)电磁阀动作检查使电磁阀产生动作,判断是否正常工作。(3)故障反馈电路功能检查由微处理机来识别故障反馈电路工作是否正常。2.汽车起步时的检查汽车起步时对重要的外围电路进行检查,若检查结果正常,ABS开始工作。(1)电磁阀功能检查①让电磁阀工作,判断是否正常。②比较各电磁阀的开、关电阻,判断电磁阀是否工作正常。(2)电动机动作检查使电动机运转,判断是否正常。(3)轮速传感器及输入放大电路的信号确认。确认所有的轮速传感器信号都能输入到微处理机。3.行驶中的定时检查(1)12V(载货车为24V)、5V电压监视识别供给的12V电压和5V内部电压是否为规定电压值。监视12V电压,并考虑ABS工作过程中电压瞬间下降和电动机起动时电压瞬间下降的情况,然后加以分析识别。(2)电磁阀动作监视ABS系统工作过程中,电磁阀必定动作,ECU随时监视电磁阀的工作情况。(3)运算电路中运算结果的对比检查ECU内部通常设有二套运算电路,同时进行运算和传输数据,利用各自的运算结果相互比较、互相监视,能够确保可靠性,及早发现异常情况。另外,各种速度信号和输入、输出信号也在运算电路中相互比较,这些结果必须相同。(4)微处理机失控检查由监视电路判断微处理机工作是否正常。(5)脉冲信号的监视微处理机时钟信号的脉冲频率不能降低。(6)ROM数字的确定计算ROM数据之和,确认程序工作正常。4.自行诊断显示如果安全保护电路检查出有异常情况,则停止ABS系统的工作,返回原有的常规制动方式(不使用ABS),且ECU呈现故障状态。这时ECU内的发光二极管、ABS警报灯或专用诊断装置发出故障信号,ECU根据这些信号显示出故障码。汽车生产厂、汽车型号或ABS系统不同时,故障码也不一样。Ø ECU的工作原理ECU是ABS系统的控制中心,它的本质是微型数字计算机,一般是由两个微处理器和其他必要电路组成的、不可分解修理的整体单元,电脑的基本输入信号是四个轮速传感器送来的轮速信号,输出信号是:给液压控制单元的控制信号、输出的自诊断信号和输出给ABS故障指示灯的信号,如图所示:1.ECU的防抱死控制功能电子控制模块(电脑)有连续监测四个轮速传感器速度信号的功能。电脑连续地检测来自全部四个轮速传感器传来的脉冲电信号,并将它们处理、转换成和轮速成正比的数值,从这些数值中电脑可区别哪个车轮速度快,哪个车轮速度慢。电脑根据四个轮子的速度实施防抱死制动控制。电脑以四个轮子的传感器传来的数据作为控制基础,一旦判断出车轮将要抱死,它立刻就进入防抱死控制状态,向液压调节器输出幅值为12V的脉冲控制电压,以控制轮缸上油路的通、断。轮缸上油压的变化就调节了车轮上的制动力,使车轮不会因一直有较大的制动力而让车轮完全抱死(通与断的频率一般在3—12次/秒)。2.ECU的故障保护控制功能首先,电脑能对自身的工作进行监控。由于电脑中有两个微处理器,它们同时接受、处理相同的输入信号,用与系统中相关的状态——电脑的内部信号和产生的外部信号进行比较,看它们是否相同,从而对电脑本身进行校准。这种校准是连续的,如果不能同步,就说明电脑本身有问题,它会自动停止防抱死制动过程,而让普通制动系统照常工作。此时,修理人员必须对ABS系统(包括电脑)进行检测,以及时找出故障原因。图6是ABS系统电脑内部监控工作的简要图解。来自轮速传感器①的输入信号同时被送到电脑中的两个微处理器②和③,在它们的逻辑模块④中处理后,输出内部信号⑤(车轮速度信号)和外部信号⑥(给液压调节器的信号),然后根据这两种信号进行比较、校对。逻辑模块④产生的内部信号⑤被送到两个不同的比较器⑦和⑧中(每个处理器中有一个比较器),在那里进行比较,如果它们不相同,电脑将停止工作。微处理器②产生的外部信号⑥一路直接送到比较器⑦,另一路由液压调节器控制电路⑨经过反馈电路⑩送到比较器⑧。微处理器③产生的外部信号直接送到比较器⑦和⑧。通过比较器进行比较,如果外部信号不能同步,ABS系统电脑将要关闭防抱死制动系统。图6ABS系统电脑不仅能监视自己内部的工作过程,而且还能监视ABS系统中其他部件的工作情况。它可按程序向液压调节器的电路系统及电磁阀输送脉冲检查信号,在没有任何机械动作的情况下完成功能是否正常的检查。在ABS系统工作的过程中,电脑还能监视、判断轮速传感器送来的轮速信号是否正常。ABS系统出现故障,例如制动液损失、液压压力降低或车轮速度信号消失,电脑都会自动发出指令,让普通制动系统进入工作,而ABS系统停止工作。对某个车轮速度传感器损坏产生的信号输出,只要它在可接受的极限范围内,或由于较强的无线电高频干扰而使传感器发出超出极限的信号,电脑根据情况可能停止ABS系统的工作或让ABS系统继续工作。这里要强调的是,任何时候琥珀(黄)色ABS系统故障指示灯点亮不灭,就说明电脑已停止ABS系统的工作或检测到了系统的故障,驾驶员或用户一定要进行检修,如果处理不了,应及时送修理厂。2.3 ABS故障指示灯当有下列的异常现象被发现时,ABS控制电脑会使ABS故障指示灯点亮:① 泵油电动机作用的时间超过一定的时间。② 车辆已经行走超过30S,而忘记放开驻车制动。③ 未收到四轮中任何一轮的传感器信号。④ 电磁阀作用超过一定的时间或是检测到电磁阀断路。⑤ 发动机已经开始动作,或是车辆已经开动,未接收到电磁阀输出讯号。⑥ 当点火开关打开在I段时,ABS故障指示灯会点亮,如果没有异常现象,发动机起动后ABS故障指示灯就会熄灭。ABS系统有两个故障指示灯,一个是红色制动故障指示灯,另一个是琥珀色或黄色ABS故障指示灯,见图7所示。两个故障指示灯正常闪亮的情况为:当点火开关接通时,红色指示灯与琥珀色指示灯几乎同时点亮,红色指示灯亮的时间较短,琥珀色指示灯亮的时间较长一些(约3S);发动机起动后,储能器要建立系统压力,两灯会再次点亮,时间可达十几秒钟;驻车制动时,红色指示灯也应亮。如果在上述情况下灯不亮,说明故障指示灯本身或线路有故障。图7红色指示灯故障常亮,说明制动液不足或储能器中的压力不足(低于14MPa),此时普通制动系统和ABS系统均不能正常工作;琥珀色ABS故障指示灯常亮,说明电控单元发现ABS系统有故障。三、液压控制系统3.3 循环式制动压力调节器的工作原理此种形式的制动压力调节器在制动主缸与轮缸之间串联一电磁阀,直接控制轮缸的制动压力。这种压力调节系统的特点是制动压力油路和ABS控制压力油路相通,如图8所示。图中的储能器的功能是在减压过程中将从轮缸流经电磁阀的制动液暂时储存起来。回油液压泵也叫做再循环泵,其作用是将减压过程中从制动轮缸流进储能器的制动液泵回主缸。该系统的工作原理详述如下。图81.常规制动状态在常规制动过程中,ABS系统不工作,电磁线圈中无电流通过,电磁阀处与“升压”位置。此时制动主缸和轮缸状态如图9所示,由制动主缸来的制动液直接进入轮缸,轮缸压力随主缸压力而增减。此时回油液压泵也不工作。图92.保压状态当转速传感器发出抱死危险信号时,电控单元向电磁线圈输入一个较小的保持电流(约为最大工作电流的1/2),电磁阀处于“保持压力”位置,如图10所示。此时主缸、轮缸和回油孔相互隔离密封,轮缸中的制动压力保持一定。图103.减压状态如果在电控单元“保持压力”命令发出后,车轮仍有抱死的倾向,电控单元即向电磁线圈输入一最大工作电流,使电磁阀处于“减压”位置,此时电磁阀将轮缸与回油通道或储液室接通,轮缸中制动液经电磁阀流入储液室,轮缸压力下降,如图11所示。图114.增压状态当压力下降后车轮转速太快时,电控单元便切断通往电磁阀的电流,主缸和轮缸再次相通,主缸中的高压制动液再次进入轮缸(见图),使制动压力增加。制动时,上述过程反复进行,直到解除制动为止。3.2 可变容积式制动压力调节器的工作原理如图12所示是可变容积式制动压力调节器的基本原理图。它主要由电磁阀、控制活塞、液压泵、储能器等组成。其基本工作原理如下。图12常规制动时,电磁线圈6中无电流流过,电磁阀7将控制活塞14的工作腔与回油管路接通,控制活塞在强力弹簧的作用下被推至最左端,活塞顶端推杆将单向阀13打开,使制动主缸2与轮缸10的制动管路接通,制动主缸的制动液直接进入轮缸,轮缸压力随主缸压力而变化。这种状态是ABS工作之前或工作之后的常规制动工况。如上图。需要减压时,电控单元9向电磁线圈6输入一大电流时,电磁阀内的柱塞8在电磁力作用下克服弹簧作用力移到右边。如图13所示,将储能器3与控制活塞14的工作腔管路接通。制动液进入控制活塞工作腔推动活塞右移,单向阀13关闭,主缸2与轮缸10之间通路被切断。同时由于控制活塞的右移,使轮缸侧容积增大,制动压力减小。图13当电控单元9向电磁线圈6输入一较小电流时,由于电磁线圈的电磁力减小,柱塞8在弹簧力作用下左移至储能器、回油管及控制活塞工作腔管路相互关闭的位置,如图14所示。此时控制活塞左侧的液压保持一定,控制活塞在液压压力和强力弹簧弹力的作用下保持在一定位置,而此时单向阀13仍处于关闭状态,轮缸侧的容积也不发生变化,制动压力保持一定。图14需要增压时,电控单元9切断电磁线圈6中的电流,柱塞8回到左端的初始位置,如图12所示,控制活塞工作腔与回油管路接通,控制活塞左侧控制液压解除,控制活塞左移至最左端时,单向阀被打开,轮缸压力将随主缸的压力增大而增大。3.3 制动压力调节器的结构形式压力调节器总成(也叫ABS制动执行器、ABS液压控制总成)是在普通制动系统液压装置的基础上加装ABS制动压力调节器而成的。普通制动系统的液压装置一般包括制动助力器、双腔式制动主缸、储液室、制动轮缸和双液压管路等。ABS制动压力调节器装在制动主缸与轮缸之间,如果它与制动主缸装在一起,则称之为整体式制动压力调节器,否则就称为分离式制动压力调节器。除了普通制动系统的液压部件外,ABS制动压力调节器通常由电动泵、储能器、主控制阀、电磁控制阀和一些控制开关等组成。实质上,ABS就是通过电磁控制阀体上的控制阀,控制轮缸上的液压,使之迅速变大或变小,从而实现了防抱死制动功能。ABS制动压力调节器总成基本上可分为三类:整体式,制动主缸与液压总成装成一体的,如图15所示;分离式,制动主缸与液压总成是分别独立的总成,如图16所示;真空式,仅控制后轮,并采真空液压控制,如图17所示。图15图16图173.4 电磁阀的结构形式及工作原理电磁控制阀是液压调节器的重要部件,由它完成对ABS系统各个车轮制动力的控制。ABS系统中都有一个或两个电磁阀,其中有若干对电磁控制阀,分别控制前、后轮的制动。常用的电磁阀有三位三通阀和二位二通阀等多种型式。三位三通电磁阀的内部结构图如图18所示,它主要由阀体、进油阀、卸压阀、单向阀、弹簧、无磁支撑环、电磁线圈等组成。滑动支架6的两端由无磁支撑环3导向。主弹簧13和副弹簧12相对布置,但主弹簧弹力大于副弹簧弹力。为了关闭进油阀5和打开卸压阀4,滑动支架有约的移动过程。无磁支撑环被压进阀体中,这样可迫使磁通在线圈中穿行时必须通过支架,并经工作气隙a穿出,以保证磁路有稳定的电磁特性。单向阀8与进油阀5并行设置,其作用是当解除制动时,单向阀打开,增加一个附加的、更大的由轮缸到主缸的出油通道,这样能使轮缸的压力迅速下降,即使在主弹簧断裂或支架被卡死的情况下也能使车轮制动器松开解除制动。图18该电磁阀工作过程如下:当电磁线圈中无电流通过时,由于主弹簧力大于副弹簧力,进油阀被打开,卸压阀关闭,制动主缸与轮缸油路接通,所以轮缸压力既能在没有ABS参与的常规条件下增加,也能在ABS系统工作的条件下增加。当向电磁线圈输入1/2最大工作电流时(保持电流),电磁力使支架向下移动一定距离将进油阀关闭。由于此时电磁力不足以克服两个弹簧的弹力,支架便保持在中间位置,卸压阀仍处于关闭状态。此时,三通道间相互密封,轮缸压力保持一定值。当电控单元向电磁线圈输入最大工作电流时,电磁力克服主、副两个弹簧的弹力使支架继续下移,将卸压阀打开,此时轮缸通过卸压阀与回油管相通,轮缸中制动流入回油管路,压力降低。如图19所示为一种常开式二位二通电磁阀的内部结构。当电磁线圈3中无电流通过时,在回位弹簧7的作用下,铁心12被推至限位杆9与缓冲垫圈11相抵触的位置。此时与铁心连在一起的顶杆10没有将球阀6顶靠在阀座5上,电磁阀的进油口A与出油口B相通,电磁阀处于开启状态。当电磁线圈中有一定的电流通过时,铁心在电磁吸力的作用下,克服弹簧力的作用,带动顶杆一起右移,顶杆将球顶靠在阀座上,电磁阀进油口与出油口之间的通道被封闭,电磁阀处于关闭状态。限压阀4的作用在于限制电磁阀的最高压力,以免压力过高导致电磁阀损坏。图19四、总结通过这次写论文让我了解了更多ABS系统的知识,特别是电子控制部分这一块。ABS系统就是要充分利用轮胎和地面的附着系数,使各个制动器产生尽可能大的制动力而又不会抱死,提高汽车制动能力,改善了操纵性和稳定性。在写论文时,我也查阅了许多的ABS相关的知识,它其实跟ASR(汽车防滑电子控制系统)有着同样的作用和原理,很多都是相关连的。通过查阅书籍,使我的视野更加的开阔了,也给即将毕业的我增加了一部分新的知识。参考文献:[1] 杨庆彪. 汽车电控制动系统原理与维修精华. 北京:机械工业出版社,2006[2] 邯郸北方学校. 怎样维修汽车和SRS系统. 北京:机械工业出版社,2007[3] 鲁植雄. 汽车和ESP维修图解. 北京:电子工业出版社, 2006[4] 邹长庚. 现代汽车电子控制系统构造原理与故障诊断(下)——车身与底盘部分.北京:北京理工大学出版社,2006[5] 董继明、罗灯明. 汽车检测与诊断技术. 北京:机械工业出版社, 2007最好是自己写了、这个你参考一下吧
一、防抱死制动系统(ABS)1、概述新型Audi A6上装有系统,该系统是标准装备。对于前轮驱动车,可选装驱动防滑调节装置(ASR)。ABS是对角置,真空制动助力器提供气动制动助力。液压单元a与控制单元b一体,称液压控制单元(见图11-1)。 上述两件合为一体,减少了出现故障的可能性,如果液压控制单元损坏,必须更换。决不可松开液压控制单元上各部件之间的连接螺栓。2、ABS维修说明注意:- ABS无需保养。- 检测、组装和修理工作应由专业人员来完成。- 如不遵守维修手册中的说明,会损坏系统,影响行车安全。- 维修ABS前,用自诊断来确定故障原因。·如装上新的液压控制单元,应检查其编码。·安装前应关闭点火开关。查取收录机防盗码并断开蓄电池地线。·排放和添加制动液时,注意安全事项及按说明规定完成。·完成工作后,如该工作需打开制动系统,那么必须给制动系统排气。·在结束试车前,须保证至少有一次ABS控制的制动发生(可感到制动踏板上有震动)。·检修ABS时,必须保证清洁,不可使用含矿物油的机油、润滑脂等。·连接部位及其周围在打开前必须彻底清洁,但不可使用腐蚀性清洗剂,如汽油、制动器清洗剂、稀释剂等。·拆下的件应放在清洁表面并盖好。·部件打开后,如不马上进行维修,应将其盖好或密封好(用堵塞修理包l H0698 311A)。·不要使用有绒毛的抹布。·只有在马上安装时才从包装中取出备件。·必须使用原装备件。·系统打开后,不可使用压缩空气和移动车辆。 <> ·制动液不可流入插头。·进行油漆工作时,电子控制单元短时可承受95℃,长时间(约2小时)可承受85℃。3、高/低压检测检测之前:检查制动系统(制动总泵,制动软管,制动管和制动钳)的功能及是否泄漏。1)高压检测:- 拧下前制动钳上的排气螺栓,接上压力表V. A .G1310(图11-2)或V .A .G131OA,给系统排气。- 在制动踏板和司机座椅之间装上制动踏板压下装置。在制动踏扳上加力,直到压力表上显示5Obar压力。45秒内,压降不可大于4bar,否则更换液压控制单元。2)低压检测:向回调制动踏板压制单元下装置,一直调到表上读数为6bar。3分钟内,压降不应超过1bar。否则,更换液压控制单元。[TOP]二、液压控制单元见图11-3和图11-4。Audi A6上所有制动管拧紧力矩均为15Nm。1、拆装控制单元和液压单元必备的专用工具和车间设备(图11-5)。· 扭力扳手 G1331·扭力扳手·制动踏板压下装置·故障阅读器安装位置:液压控制单元在发动机舱左侧。见图11-6。拆卸:注意:不可弯折制动管。- 查取收录机防盗码。- 断开蓄电池。- 松开(箭头1)并拔下(箭头2)控制单元插头(图11-7)。- 将一容器接到左前制动钳排气螺栓处,并打开该螺栓。- 将装到制动踏板和司机座位之间,至少将踏板压下60mm。当制动管路重新接到液压单元上后,再取下 拧上左前制动钳排气螺栓·不可使溢出的制动液进入发动机舱。- 拧下液压单元上的制动管。一用备件号为1H0 698 311A修理包中的堵塞封住制动管和螺纹孔。- 拧下液压控制单元支架上的六角螺母。一拆下液压控制单元。安装时注意下述内容:·相应的制动管装好后,才可取下新液压控制单元上的堵塞。·如果先取下了液压控制单元上的堵塞,制动液可能溢出,这会导致制动液不足和无法排气。[TOP]三、带电子稳定程序(ESP)的Bosch防抱死制动系统注意:- ABS和ESP无需保养。- 检测、组装和修理工作应由专业人员来完成。- 如不遵守维修手册中的说明,会损坏系统,影响行车安全。给带ESP的制动系统排气(参见“制动系统排气”)1、维修ESP液压单元见图11-8、图11-9。Audi A6上所有制动管拧紧力矩均为15Nm。2、制动管路连接:带液压泵的ESP液压单元见图11-10、图11-11。3、拆装ESP液压泵必备的专用工具和车间设备(图11-12)· 扭力扳手 G1331·扭力扳手·制动踏板压下装置·故障阅读器安装位置:ESP液压泵在发动机舱左侧的液压控制单元的下方。见图11-13。拆卸:- 查取防盗收录机编码。- 关闭点火开关,断开蓄电池。- 举起车。- 拆下左前轮。- 拆下左前轮衬板。一松开插头(图11-14箭头所示)。- 拆下液压油罐护板。一松开支架上电缆固定条。见图11-15。- 松开图11-16箭头所示螺栓,将膨胀罐转向一旁。- 拧紧力矩:6Nm- 松开液压油罐螺栓l,将其转向一旁。见图11-17。- 拧紧力矩:1ONm- 安装时要注意橡胶套。说明:·溢出的制动液不可进入发动机舱。- 松开并取下软管l的卡箍。见图11-18。一拧下制动管3和4。- 用修理包1H0 698 311A中的堵塞封住制动管和螺纹孔。一从支架上松开制动管。- 拧下六角螺母2。一拧下支架紧固六角螺栓。- 将支架连同液压单元和液压泵向上抬约30mm,从发动机舱中取出。安装时注意:- 相应的制动管接好后,才可去掉液压控制单元上的堵塞,否则会溢出制动液。- 给带ESP的制动系统排气。[TOP]四、拆装前桥ABS部件拆装前桥ABS部件。见图11-19和图11-20。1、拆装转速传感器拆卸 :- 松开车轮螺栓。- 举起车。- 拆下车轮。一从车轮罩上松开套l。见图11-21。- 拔下转速传感器导线插头2。- 从定位夹(图11-21箭头所示)上拆下转速传感器导线。- 从车轮轴承壳体上拔下ABS转速传感器。安装时注意下述内容:- 更换卡夹- 插入转速传感器前先装上密封件。- 装上转速传感器导线,将套l装到定位夹内。- 将方向盘转至左、右止点,检查转速传感器导线是否干涉。2、检查转子(图11-22)- 松开车轮螺栓。- 举起车- 从车轮轴承壳体中拉出转速传感器。- 拧下车轮。- 检查转子是否脏污和损坏。说明:·如果转子损坏或脱污,须拆下传动轴,同时更换外等速万向节和转子。·外等速万向节与转子一同做为备件供应。[TOP]五、拆装后桥ABS部件(前轮驱动)拆装后桥ABS部件(前轮驱动)见图11-23和图11-24。1、拆装转速传感器必备的专用工具和车间设备:安装工具80- 200。拆卸:- 从锁止机构上抬起后座椅。- 拔下转速传感器导线插头,压出套管(图11-26箭头所示)。见- 举起车。- 从固定夹(图11-27箭头所示)上拆下转速传感器导线。- 拆下转速传感器卡夹。- 用安装工具80- 200从车轮轴承总成上撬出转速传感器。见图11-28。安装:- 安装前,用制动分泵膏涂转速传感器的O型环。- 压入ABS转速传感器l。见图11-29。- 对于左车轮,凸缘A朝前;对于右车轮,凸缘A朝后。- 用手将转速传感器压入车轮轴承壳体。- 装上转速传感器卡夹。布置转速传感器导线时,注意下述内容:- 将转速传感器导线1应布置在图中制动管2的两侧。见图11-30。- 左侧车轮:排气系统隔热罩和转速传感器导线之间应留约2mm的间隙。- 右侧车轮:转速传感器导线1应布置在燃油管2之间。见图11-31。2、检查转子必备的专用工具和车间设备:安装工具80- 200。- 举起车。- 用安装工具80- 200从车轮轴承总成中撬出转速传感器。见图11-32。一通过车轮轴承壳体上的孔检查转子是否脏污和损坏。- 如果转子损坏或脏污,将其与车轮轴承总成一同更换。- 安装ABS转速传感器并注意安装位置。3、拆装转子(前轮驱动车)必备的专用工具和车间设备:安装工具80- 200。拆卸:- 松开车轮螺栓。- 举起车。- 拆下车轮。- 松开螺栓A,用金属线将制动钳壳体捆到车身上。见图11-33。- 拆下转速传感器卡夹。一用安装工具80- 200从车轮轴承总成上撬下转速传感器。- 拧下车轮轴承总成上的内六角螺栓,将车轮轴承与挡板一同拆下。见图11-34。安装:如转子损坏或脏污,更换车轮轴承和转子。- 用内六角螺栓将新的车轮轴承总成和挡板拧到车桥上(拧紧力矩为6ONm)。- 装上制动盘。- 以95Nm将制动托架拧到车桥上。- 安装ABS转速传感器并注意安装位置。- 装上转速传感器卡夹。
[1] 刘建民 , 刘扬. ABS系统使用维修须知[J]. 汽车维修, 2005,(06) [2] 王尚义. ABS系统的正确使用与维护[J]. 汽车与配件, 1999,(27) [3] 朱华. ABS系统的使用与维护中应注意的问题[J]. 城市车辆, 2005,(01) [4] 李仕卿. 装有ABS系统车辆的使用维护[J]. 汽车维修, 2001,(02) [5] 李清玉 , 蔡林. 为何要加装ABS系统?[J]. 汽车与配件, 2002,(17) [6] 刘丙会. 时代超人ABS系统不工作[J]. 汽车维修与保养, 2002,(02) [7] 张聚乾 , 何帅. 凯迪拉克轿车ABS系统报警[J]. 汽车维修, 2003,(08) [8] 李春成 , 曹永林. ABS系统故障诊断四法[J]. 汽车运用, 2003,(01) [9] 陈积军, 张宏彬. 数字电子系统的抗干扰设计[J]. 移动电源与车辆, 2005,(03) [10] 李书江 , 张宝玉. 谈ABS系统故障特征与警告灯指示[J]. 汽车与配件, 2000,(05)
汽车的底盘作为车辆的重要组成部分,汽车底盘的电控技术是汽车底盘安全的技术保障。下面是我为大家精心推荐的汽车底盘电控技术论文,希望能够对您有所帮助。汽车底盘电控技术论文篇一:《汽车底盘构造与维修技术》 摘要:底盘作为车辆的重要组成部分,是汽车正常、安全行驶的有力保障。它包括了传动系、行驶系、转向系和制动系这四大部分,每―音B分都有其特殊的功能。在当前汽车越来越普及同时频频因车辆维修不及时、不到位而出现安全事故的情况下,为了保障驾驶的安全顺利,车主们有必要了解汽车底盘的构造并掌握必要的维修技术。 引言 随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,汽车的普及率已经越来越高,在社会生产生活中起着越来越突出的作用。但很多车主在使用汽车的过程中却缺乏相应的汽车构造和维修的知识和技能,这导致了一方面很多车主容易出现使用不当而使汽车出现各种故障,一方面却没法进行必要的、力所能及的维修。另外,虽然有部分车主具有一定的维修技能和 经验 ,但主要侧重于汽车的发动机和车本身,对于底盘的维修则知之甚少,连基本的构造也并不清楚。随着应车辆底盘故障而导致道路事故越来越频繁情况的出现,有必要对汽车底盘的构造及相关的维修技术进行必要的介绍和 总结 ,以便为广大车主们提供一些有益的借鉴。 1 汽车底盘的构造 汽车底盘的构造可分为传动系、行驶系、转向系和制动系这四大部分,下面对它们进行逐一的详细介绍。 传动系 汽车传动系指的是从发动机到驱动车轮之间所有的动力传递装置。其种类有机械传动、液压传统等多种,能满足不同种类、不同功能定位的汽车的需要。传动系的结构包括用于切断或传递发动机向变速器输入动力的离合器、改变运转速度和牵引力的变速器以及改变传输力方向的主减速器等多个部分。其基本作用是将发动机的转矩传递给驱动车轮,同时还必须适应形势条件的需要,改变转矩的大小。以普通的机械式传动系统为例,发动机产生的动力依次经过离合器、变速器和由万向节与传动轴组成的万向传动装置,以及安装在驱动桥中的主减速器、差速器和半轴,最后传到驱动车轮。传动系在汽车行驶中的功能很多,包括最常用到的减速、变速、倒车、中断动力等。同时它还可以有效配合发动机进行各项工作,有力地保障了汽车的行驶安全。 行驶系 行驶系主要由汽车的车架、车桥、车轮和悬架这四大部分组成,它的主要功能是接受传动系传过来的动力,然后再通过驱动轮与路面产生的作用来形成对车辆的牵引力,使汽车有正常行驶的动力。除此之外,行驶系还有承受汽车总重量和地面的反力的作用[2];在路面行驶时,它还可以起到有效缓和路面对车身造成的冲击,减少汽车的震动,保持行驶平稳以及保证汽车操纵稳定等作用。 转向系 汽车转向系是指汽车上用来调整行驶方向的专设机构。主要由转向操纵机构、转向器、转向传动机构组成。汽车转向一般是由驾驶人通过操纵转向系统的机件改变转向车轮的偏转角来实现的,其功能是保证汽车能够按照驾驶人选定的方向行驶和保持汽车稳定的直线行驶。汽车转向系统包括两大类,一类是完全依靠驾驶员操作的转向系统,即机械转向系统;另一类是借助动力来操纵转向的系统,即动力转向系统,当前越来越多的汽车开始采用动力转向系统了。而其中动力转向系统还可以进一步细分为液压动力转向系统和电动助力动力转向系统和气压动力转向系统这三类。 制动系 制动系统是汽车上用来使路面在汽车车轮上面施加一定的压力,从而对其进行一定程度的强制制动的专门装置。它的主要作用包括使汽车在以不同的速度行驶时能按照驾驶员的需要进行强制减速以及停车、使己停驶的汽车在包括坡道在内的各种道路条件下能稳定驻车以及使在下坡路段行驶的汽车的速度保持稳定等。对汽车起制动作用的只能是作用在汽车上且方向与汽车行驶方向相反的外力,由于这些外力的大小和出现的时机都是随机的,不是驾驶员可以控制的,因此要想实现上面的功能,车辆就得加装一些专门的装置。现在很多车主都意识到了制动系统对行车安全性的重要作用,因此在他们车辆的行车制动系一般都安装有制动防抱死系统(ABS),它可以有效控制滑移率,始终使车轮处于转动状态而又有最大的制动力矩,从而为车辆制动时的操纵性和稳定性提供强大的保障。 2 汽车底盘的维修 离合器踏板的检查与调整 首先是测量离合器踏板自由行程。用手轻压离合器踏板,并在感到有阻力时用直板尺测量踏板的下降距离。其次是调整离合器踏板自由行程。松开锁止螺母并转动推杆,调整后紧固锁止螺母。再次是测量离合器踏板行程。将离合器踏板踩到底,用直板尺测量起止位置之间的距离。最后是调整离合器踏板的行程。松开锁止螺母并转动螺栓。离合器踏板行程调整好后紧固锁止螺母。 转向横拉杆球节的更换(建议左右同时更换) 首先是转向横拉杆外球节的拆卸。拆卸车轮,标记转向横拉杆后拆卸外球螺母,并用球节拆卸工具KM-507-B从转向节上断开外球节。松开转向横拉杆调整螺母,通过扭动从转向横拉杆上拆下外球节。其次是转向横拉杆的安装。对准转向横拉杆上的标记,将调整螺母重新定位。通过扭动将外球节安装到转向横拉杆上,然后将外球节连接到转向节上。接着是调整前轮前束,紧固转向横拉杆外球节调整螺母。再次是转向横拉杆内球节的拆卸。依次拆卸车轮、转向横拉杆外球节、防尘套固定夹、防尘套和转向横拉杆内球节。最后是转向横拉杆内球节的安装。第一步是安装转向横拉杆内球节并紧固。接着依次安装转向器防尘套、防尘套固定夹、转向横拉杆外球节和车轮。 空挡起动开关的检查和调整 空挡起动开关的检查 第一步是施加驻车制动并将点火开关置于ON位置。第二步是踩下制动踏板,检查并确认换挡杆在N或P位置时发动机能起动看,而在其他位置时不能起动。最后是检查并确认当换挡杆在R位置时倒车灯点亮,倒挡警告蜂鸣器鸣响,但在其他位置不起作用。如果发现故障,则应检查空挡起动开关的导通性。 空挡起动开关的调整 第一步是松开空挡起动开关的螺栓,并将换挡杆置于N位置。然后将凹槽与空挡基准线对准,将开关固定到位后再拧紧两个螺栓。力矩为。调整完成后进行开关工作情况检查。 前减震器的更换 前减震器的更换分为四个部分。 前支柱总成的拆卸 拆卸支柱上盖和螺母,举升并妥善支承车辆后拆卸轮胎。在装备防抱死制动系统(ABS)的车辆上从支柱总成上断开ABS传感器线路;在从支柱总成的固定架上拆卸完制动油管后接着拆卸稳定连杆至支柱总成螺母并断开稳定连杆接下去。拆卸转向节至支柱总成螺母和螺栓,以便断开转向节。最后就可以拆卸支柱总成了。 前减震器的分解 拆卸支柱总成后将支柱总成固定到弹簧压缩工具上,确保挂钩正确支撑在支柱弹簧上。接着用弹簧压缩工具压缩前弹簧,并用开口扳手握住螺纹活塞杆,同时用双环扳手拆卸活塞螺母和垫圈,拆卸时速度要快。接下去是拆卸上支柱座、座轴承、上弹簧座、上环减震垫和空心 保险 杠,拆完这些后就松开弹簧和拆卸弹簧及下环减震垫。 前减震器的组装 安装下环减震垫和弹簧。用弹簧压缩工具KM-329-A压缩弹簧。接着是安装空心保险杠、上环减震垫、前弹簧定位器、上弹簧座、上支柱座和座轴承并确保上弹簧座卡在前弹簧定位器上。完成上述步骤后就开始安装活塞杆螺母并紧固,最后是松开弹簧压缩工具。 前支柱总成的安装 第一步是安装支柱总成,然后是安装转向节至支柱总成螺母和螺栓,将支柱总成连接到转向节上。紧固转向节至支柱总成螺母和螺栓。接着连接稳定连杆至支柱总成螺母,将稳定连杆连接到支柱总成并紧固稳定连杆至支柱螺母。完成这些后便将制动器油管安装到支柱总成固定架上,如果车辆上安装有ABS,要将ABS传感器的线路连接到支柱总成上。然后是安装车轮并降下车辆。最后是安装支柱总成至车身的固定螺母,紧固支柱总成至车身螺母。 3 结语 随着汽车在人们生活中的应用越来越广,起的作用越来越大。为了更好地发挥它的作用,有必要掌握一定的汽车维修技术。尤其是号称汽车第二心脏的底盘,更要加强对其构造结构的了解,并掌握一定的维修技术。 参考文献: [1]小乐.底盘支撑起一片移动的天空[J].汽车与安全,2012(07):13 15. 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[3]马国宸.基于分层式结构汽车底盘系统集成控制研究[D].浙江大学2011:33 39. 汽车底盘电控技术论文篇二:《试谈汽车底盘新控制技术》 摘要 :随着汽车技术的发展,出现了各种针对汽车不同的功能而设计的控制器,汽车底盘新控制的发展突飞猛进,很大程度上从整体改善了车辆的性能,保证汽车的稳定性和耐耗性。本文通过对汽车底盘不断发展的新控制技术的分析,指出了这些新控制技术对汽车的安全性、动力性、操作稳定性等方面的重要作用,希望这些汽车底盘新控制技术的应用可以进一步促进汽车性能的加强和提高。 关键词: 汽车底盘;控制技术;线控技术;电子化技术 随着汽车行业的飞速发展,越来越多的新技术应用到了汽车上,汽车底盘控制技术不断翻新,使汽车的使用性能不断提高。目前汽车底盘的新技术主要包括线控制动系统、主动悬架控制系统等,这些最新的研究和发展趋势是利用高速网络将各种控制系统连为一个整体,形成了总体的控制系统,大大提高了汽车的安全主动性、机动性和舒适感。 1 汽车底盘的电子化技术 电子稳定控制系统(ESP) 车身电子稳定系统(Electronic Stability Program,简称ESP)主要由转向传感器、车轮传感器、侧滑传感器、横向加速度传感器、转向盘、制动踏板传感器等组成。 ESP系统属于汽车主动安全性控制系统,其中的各种传感器用来监控汽车的形式状态和司机的操控动作,使电脑对汽车失稳的程度进行精确计算,并得到恢复稳定行驶的调节参数,当汽车由于路面附着力发生异常变化,出现失稳状态,或者是由于司机操控不当,出现失稳状态时,可以通过ESP系统进行调控,有效的抑制前后轮的侧滑,解决由于转向不足和转向过度造成的失稳问题。ESP系统实际上使智能主动防滑稳定系统的最高形式,它可以使汽车始终在惯性力和行驶方向一致的状态下进行操控和行驶,及时抑制汽车侧滑失控,降低侧向碰撞机率,避免发生意外事故。 全电路制动系统(BBW) BBW系统是一种全新的制动模式,它的系统结构包括电能制动器、控制单元、电子制动踏板、连接电线等等。全电路制动系统是一种新型的智能化制动系统,它采用嵌入式总线技术,可以与防抱死制动系统、牵引力控制系统等汽车主动安全系统进行协同工作,通过优化微处理器中的控制算法,精确的调整制动系统的工作过程,从而提高车辆的制动效果,加强汽车的制动安全性能。BBW系统是一个新生事物,有着传统制动系统无可比拟的诸多优势,能够较大幅度的提高汽车的安全形势性能,虽然目前BBW系统的投入使用还很有限,但是,随着汽车界对BBW系统的兴趣日渐高涨,BBW系统必将迅速在汽车上推广,最终取代中小型车辆上的传统液压制动系统。 汽车悬架控制系统 洗车悬架控制系统主要包括主动悬架阻尼器控制系统(ADC)和主动横向稳定器(ARC)。ADC由电子控制单元、CAN、4个车轮垂直加速度传感器等组成,可以对阻尼器比例阀进行相应的调节,自动调节车高,抑制车辆的变化等,使汽车的悬架系统能更好的保证汽车的舒适性、安全性和稳定性。ARC主要是主动然稳定杆的左右两端作垂直方向的相对位移,使车身的侧倾角接近零,以提高汽车的舒适性,由于汽车前后的两个主动稳定杆可以调节车声的侧倾力矩的分配比例,从而可以有效调节汽车的动力特性,提高了汽车的安全性和机动性。 2 汽车底盘线控技术 所谓线控就是指用电子信号的传送取代过去由机械、液压或气动的系统连接的部分,如换档连杆、转向器传动机构等,它不仅是取代连接,而且包括操纵机构和操纵方式也发生了变化,这种技术的应用,将改变汽车的传统结构。线控技术的结构简单,不仅减少了制造成本,同时也减少了底盘所需的空间,增加了乘坐空间,而且可以进行灵敏的控制。由于线控技术是通过电动机驱动的,在电动机反转的时候则变成了发电机,那么在制动过程中,就会有一部分能量转化为电能储存起来,可以通过GPS的处理,由卫星直接提供控制信号,这样,既为汽车的防盗提供了保障,又为实现无人驾驶提供了技术支持。当前,线控技术的应用还不是十分的广泛,但是其发展空间却是非常广阔,随着电子设备可靠性的提高和相应技术的发展,将来对线控技术的应用一定会更广泛。 3 汽车底盘集成化技术 ABS/ASR/ESP的集成化 ABS/ASR装置的集成成功的解决了汽车在制动和驱动时的方向稳定性问题,但是,对于汽车转向行驶时的方向稳定性问题还是没有保障。而ESP的传感器看可以用来监控汽车的形式状态和驾驶者的操控动作,从而刹住车轮,为汽车校正行驶方向,保证率汽车转向时可以维持稳定。所以ABS/ASR/ESP集成系统的应用,在制动、加速和转向方面都极大的满足了驾驶员的稳定性要求,对汽车的主动行驶安全有着较大的贡献。 ABS/ASP/ACC的集成化 在ABS/ASR电子控制装置硬件的基础上,可以有效的增加接受车距传感器信号的电子电路和ACC常闭式及常开式进油电磁阀电子驱动电路,在已有的ABS控制模块和ASR控制模块的基础上增加一个ACC控制模块,与ABS/ASR电子控制模块进行相应的融合,可以实时的处理、计算和确定汽车的形式状态和车轮的转动状态。三者的集成化具有优先支持驾驶员操作的功能和优先工作的功能。 4 汽车底盘网络化技术 在目前的汽车发展过程中,几乎每辆汽车上都是机械、电子和信息一体化装置,而且在系统中电子和信息部分所起的作用也越来越重要。随着汽车电子装置的不断增加,减少线束是一个关键问题,线路的重量和所占的空间都会降低效率,所以基于串行通信传输的网络结构必然成为一种趋势选择。目前汽车底盘的网络化找那个应用比较成熟的有CAN总线等,而无线局域网络在汽车底盘上的应用也在进一步的探索中,蓝牙技术作为一种新的短距离无线通信技术标准,在汽车底盘控制系统的应用中有着巨大的市场潜力,又由于其相对低廉的成本和简便的使用,得到了汽车业界的一致认可,在未来汽车业发展中的应用不可限量。 5 结束语 随着汽车底盘新控制技术在汽车上的应用,汽车业的发展越来越繁荣,汽车的性能也不断的提高,其安全性和稳定性更是得到了巨大的改进,汽车底盘新技术的应用,极大的促进了汽车业的发展,带来了巨大的经济效益和社会效益。 参考文献 [1]陈祯福.汽车底盘控制技术的现状和发展趋势[J].汽车工程,2007,02. [2]宗长富,刘凯.汽车线控驱动技术的发展[J].汽车技术,2007,03. [3]邱官升,刘茜.汽车安全的底盘新技术[J].硅谷,2010,17. 汽车底盘电控技术论文篇三:《汽车底盘电控系统集成控制策略》 摘 要:汽车底盘电控系统对于汽车运行安全和稳定具有极其重要的作用,实现集成控制有利于提高其性能。本文针对汽车底盘电控系统,从防抱死系统、电子稳定程序和主动悬架系统三个方面对其进行了介绍,然后从分布式集成控制、总判决机制和控制模型三个方面阐述了汽车底盘电控系统集成控制的具体策略,希望可以对相关研究工作起到一定参考。 关键词:汽车底盘;电控系统;集成控制 0 引言 近些年,屡屡见诸报端的汽车安全事故给社会造成了较大影响,其中一部分原因是人为因素导致,另一部分原因则是汽车自身质量问题引起的。所以,必须对汽车自身质量予以提升,同时还需在底盘系统的设计上加强其集成化和智能化,以此避免人为因素造成的扰动。 1 汽车底盘电控系统 ABS防抱死系统 在汽车的运行过程中,对车轮传动状态的控制是非常关键的,一旦出现紧急情况,若是对车轮传动无法形成及时控制,就可能导致安全问题产生。ABS防抱死系统可以在车轮传动控制上发挥出非常重要的作用,其通过在车轮上设置的传感器对车轮抱死信号进行及时传递,对应的控制器在收到信号之后就可以及时对车轮制动缸的油压进行降低,以此实现制动力矩的减小。在一段时间之后,信号操作完成,制动力矩就可以逐渐恢复。利用这样的方式对汽车车轮进行控制,能够有效避免汽车出现无法控制或是侧滑的问题,保证汽车的安全。 ESP电子稳定程序 就电子稳定程序的基本组成说来,主要是由加速防滑控制、制动辅助和防抱死制动这三个系统组成的,其表现出了明显的综合性特征。该系统主要是通过传感器将各部分的信息进行传递分析,再凭借内部系统,计算并且发出正确的指令,实现对汽车状态的调整,确保车辆能够保持平衡的运动状态。一般说来,车轮传感器、转向传感器、横向加速器以及侧滑传感器等共同组成了ESP,对车辆各部分状态可以实现全面监测,并且根据相应的信息对汽车实现控制。如此,可以在最大程度上确保汽车的运行过程能够保持稳定,不会出现侧翻、甩尾或是跑偏的问题。 ASS主动悬架系统 悬架系统的存在,最为主要的目的就是实现减震,确保汽车运行的平稳。一般,主动悬架作为直接里发生器,能够对输入和输出的信息形成有效反馈和控制,实现高质量的减震。其基本要求是将动作器形成的力与其他力的控制信号保持一致状态,以便能够实现更好的信息收集和跟踪,为汽车平稳运行提供保障。ASS主动悬架系统存在一定的控制复杂性,需要综合判断多方面的情况,主要涉及到弹簧刚度、轮胎刚度、悬架动力、悬下质量以及路面平整度等。对这些信息进行收集分析,再得出合理的控制指令,根据计算结果,控制指令可以分为最优控制、预测控制以及自适应控制等多个部分。 2 汽车底盘电控系统集成控制 分布式集成控制 分布式集成控制,通过情况下说来就是实现分层递进控制,把高层先进 方法 和不精确的方法统一结合起来,形成一种递进式的控制方式,可以对多个子系统实现分别控制和统一管理。一方面,分布式集成控制能够在最大程度上实现资源整合的合理性以及全面性。另一方面,分布式集成控制也可以实现不同子系统之间的相互交流,避免不同子系统之间出现矛盾或是冲突,对汽车整体运行控制造成影响。对于汽车底盘电控系统的集成控制而言,制动与转向的集成控制是比较关键的,也是直接关系到汽车操作的核心控制。通过对车辆制动和转向的深入研究发现,通过最优控制技术实现控制,会导致系统的线形复杂度上升,不利于系统运行的稳定和高效率。对此,笔者认为可以通过预测模型控制手段,在MPC的基础上设计对应的集成控制器,将AFS系统和ESC系统集成起来,实现集成控制的目的。预测模型控制能够对不确定环境的干扰和模型自身误差实现有效克服,并且能够表现出非常良好的线性。 总判决机制 对于车辆本身而言,其存在多个不同的系统,而且各个系统之间存在一定的差别。这一差别的存在,就使得对不同子系统进行控制时,可能出现一定的控制矛盾,会对整个系统的控制产生较为严重的影响。因此,需要对总体控制构建总判决机制,以此对不同系统的控制关系进行理顺,避免出现控制冲突的问题。在总判决机制的构建上,需要结合汽车各个控制系统的实际情况,对各个控制系统进行协调,使其能够高效实现相互配合,确保汽车整体控制,实现稳定安全的运行控制。 构建汽车底盘电控系统集成模型 要实现集成控制,首先需要设立集成控制模型。在进行模型设立的过程中,一般可以分为三步进行。第一,对模型参数进行合理选择和设置。由于汽车系统存在比较大的复杂性,各个微小系统包含了诸多元件。要想集成控制模型发挥出切实高效的控制作用,就必须对各个子系统的参数进行合理设置,保证其合理可靠,以便集成控制模型能够满足控制需求。第二,依照确定的系统参数进行模型仿真,这可以通过对汽车系统不同部分的相关运行数据进行采集和传递,将其输入到模型之中进行仿真。通过计算可以得出对应的结果,然后对计算结果进行判定。如果结果超出允许范围,就需要对控制 措施 进行调整,使其回归到正常区间。若是结构处在允许范围内,则说明控制措施合理,可以对其进行进一步优化。最后,需要对一些实际场景进行仿真。汽车底盘电控系统的集成化就是要是汽车在遭遇实际情况时能够表现出良好的控制性能。因此,可以预设一些实际场景,将其转化为相关的参数,输入到模型之中进行仿真,从而得出具体的结果,以此判断集成系统的实际控制性能。 3 结束语 对汽车底盘电控系统进行集成控制构建,需要在明确底盘电控系统的基础上,针对性的通过分布式集成控制、设立总判决机制和模型仿真这些环节,逐一落实集成控制在底盘电控系统中的具体应用,以此实现底盘电控系统的集成化,使其能够确保汽车控制的稳定和安全。 参考文献: [1]陈林,别玉娟.面向主动安全的汽车底盘集成控制策略研究[J].河北农机,2015(01):52-53. [2]张进生.浅谈汽车底盘电控系统集成控制策略研究[J].南方农机,2015(08):37-38. 猜你喜欢: 1. 汽车电子技术论文 2. 发动机电控技术论文 3. 电动汽车技术论文 4. 汽车can总线技术论文 5. 浅谈汽车车载网络的应用论文
“ABS”(Anti-locked Braking System)中文译为“防抱死刹车系统”.它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统。ABS是常规刹车装置基础上的改进型技术,可分机械式和电子式两种。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,是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。(太多了,你看看这个网站,这么写的e)
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这就是一种制动系统,因为工作原理不同,而因此得名,它的作用是在汽车制动的时候,能够自动分配力量的大小,合理的让车轮停下,不至于被完全卡死,局限性是摩擦力变得更大,对制动器的制造要求比较高,重新启动的时候速度很慢。
要说到汽车上最重要的配置,那么小编一定毫不犹豫的告诉你是汽车的刹车系统了!而且目前随着汽车工业的发展,刹车系统也有了很大的改革,尤其是ABS防抱死系统的加入,让汽车变得更加安全和可靠
ABS的优点和局限 ABS的功能是通过调节、控制制动管路压力,避免车轮在制动过程中抱死而滑移,使其处于滑移率15%—25%的边滚边滑的运动状态。其优点如下:1、改善汽车制动时的横向稳定性;2、改善汽车制动时的方向操纵性;3、改善制动效能;4、减少轮胎的局部过度磨损;5、使用方便,工作可靠。 同时我们应该了解,ABS系统本身也有局限性。在两种情况下,ABS系统不能提供最短的制动距离。一种是在平滑的干路上,由有经验的驾驶员直接进行制动。另一种情况是在松散的砾石路面、松土路面或积雪很深的路面上制动。另外,通常在干路面上,最新的ABS系统能将滑移率控制在5%—20%的范围内,但并不是所有的ABS都以相同的速率或相同的程度来进行制动(或放弃制动)。 不管一个ABS系统多么完善,它仍然摆脱不了一定的物理规律。尽管四轮防抱制动系统能使汽车在尽可能短的距离内进行制动,但如果制动进行得太迟,使之在与障碍物碰撞前不能完全停下来,仍不能阻止事故的发生。但是,由于四轮防抱死制动系统保留着控制转向的能力,因此,在制动过程中有可能绕过障碍物,避免可能发生的事故。ABS系统不能违背物理规律的另一种情况是当汽车在弯道上行驶时,其速度超过了物理学上所允许的速度,在这种情况下,即使ABS系统也不能阻止汽车在离心力作用下离开弯道。但是,ABS系统能使汽车在此过程中降低车速和实现可靠的转向,这样就减轻了可能发生碰撞的危险性。另外还要考虑的是道路表面情况。没有装备ABS系统的汽车在湿滑路面或有冰雪的路面上制动时,制动距离较长,而且不能猛烈转向;在装备ABS系统的汽车上也是如此,因为尽管ABS能提供附加的制动控制和转向控制,但它不能解决这样一个客观的物理事实,那就是在较滑的路面上,可利用的牵引力很小。