汽车ABS论文

绪论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，汽车照明系统辅助警示与提醒，至今在主动安全系统中汽车防抱死（ABS）等技术，以及汽车辅助安全系统如安全带，安全气囊等的广泛应用，而且有更多的安全性系统参与制动与动力分配系统的发展，如汽车驱动防滑系统（ASR)，汽车电子稳定系统(ESP)，汽车电子制动力分配系统(EBD)，汽车自适应巡航速度控制系统(ACC)等，保证汽车在危险状况下行驶的安全性。上述这些系统具有智能化的控制作用，根据车辆的行驶状况，自动地完成对汽车制动性能、转向辅助等的控制，无需人的主动性操作，可见汽车安全系统已经向智能型方向发展。汽车制动防抱死系统(AntilockBrakingSystem，简称ABS)，是汽车主动安全装置的代表，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。ABS可安装在任何带液压刹车的汽车上。它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60-120次，相当于不停地刹车、放松，即相似于机械的“点刹’。因此，ABS防抱死系统，能避免在紧急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%【1】。1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、结论……………………………………………………………………………17七、参考文献………………………………………………………………………19八、致谢……………………………………………………………………………182汽车ABS的结构与检修摘要：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述，希望能为广大维修人员提供点帮助。关键词：防抱死制动系统；ABS；基本组成；工作原理；案例分析。ABS（Anti-lockedBrakingSystem）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1、电控防抱死制动系统（ABS）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3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。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。42、电控防抱死制动系统（ABS）的分类1）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①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。②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。5③适用：汽车左右两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。④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。⑤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ABS①结构：四个轮速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。②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。③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。④两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6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。⑤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