1、六安職業技術學院畢業設計（論文）題目 ABS控制理論的研究 機電系 系 汽車運用 專業學 號 092228 學生姓名 郁 雙 龍 指導教師 孫 然 起迄日期 2011-6-2 設計地點 六安職業技術學院 六安職業技術學院學生畢業設計（論文）開題報告書年 月 日姓 名郁雙龍專業和年級汽車0901班學制 3 年畢業設計(論文)題目ABS控制理論的研究一、 畢業論文課題綜述或畢業設計說明書（畢業論文課題從“本課題目前研究現狀” 、“目前存在的主要問題” 、“本課題擬解決的主要問題及意義”三個方面進行綜述，字數不少于300字；畢業設計說明書從“設計目的” 、“設計功能”及“功能實現方式”等三個方面撰寫

2、。）隨著世界汽車工業的迅猛發展,安全性日益成為人們選購汽車的重要依據。目前廣泛采用的防抱死制動系統(ABS)使人們對安全性要求得以充分的滿足。汽車制動防抱死系統, 簡稱為ABS(Antilock Braking System) ,是提高汽車被動安全性的一個重要裝置。 從名稱上來看,ABS防抱死制動系統的功能很明顯且簡單,就是防止車輪在制動的過程中抱死。但為何要防止輪胎抱死呢? 汽車在制動過程中當制動力達到地面附著力時,車輪即抱死不轉而出現拖滑現象。如果是前輪抱死或前輪先抱死,因側向力系數為零,不能產生任何地面側向反作用力,汽車會喪失轉向能力。如果是后輪先抱死,只要有輕微的側向力作用,汽車就會發

3、生后軸側滑而急劇回轉,甚至調頭(俗稱“甩尾”)。抱死、不會滾動的輪子,根本沒有轉向閃避危險的能力,所以要用ABS來防止這樣的情況出現。 汽車突然遇到突發情況剎車時,百分之九十以上的駕駛者往往會一腳將制動踏板踩到底來個急剎車,緊急剎車將產生巨大的制動力而使輪胎抱死,如果抱死的是前輪,將會使駕駛者在控制轉向盤時轉向系統無法正確控制行進路線;假如是后輪抱死,車輛就會陷入兩極化的狀態,不是快速轉圈子(產生純粹性滑移并發生側滑)就是產生轉向嚴重不足的情況,至于4輪全部抱死,那車子只會筆直地朝原來行進的方向滑進,這時轉向盤是完全失靈的。這些都是非常容易造成車禍的現象,尤其是“甩尾”現象。當然造成汽車側滑的

4、原因很多,例如行駛速度,地面狀況,輪胎結構等都會造成側滑,但最根本的原因是汽車在緊急制動時車輪輪胎與地面的滾動摩擦會突然變為滑動摩擦,輪胎的抓地力幾乎喪失,此時此刻駕駛者盡管扭動轉向盤也會無濟于事。針對這種側滑現象,汽車專家希望讓輪胎抓地力發揮至極至,使制動效能可以發揮最大的效率,又可以保持轉向能力。這就是ABS發明的緣起。ABS系統對于汽車在各種行駛條件下的制動效能及制動安全尤為重要,特別是緊急制動,能夠充分利用輪胎和路面之間的峰值附著性能,提高汽車抗側滑性能并縮短制動距離,充分發揮制動效能,同時增加了汽車制動過程中的可控性。ABS能縮短剎車距離,并能防止車輛在剎車時失控,從而減少了事故發生

5、的可能性。ABS防抱死制動系統由汽車微電腦控制,當車輛制動時,它能使車輪保持轉動,從而幫助駕駛員控制車輛達到安全的停車。這種防抱死制動系統是用速度傳感器檢測車輪速度,然后把車輪速度信號傳送到微電腦里,微電腦根據輸入車輪速度,通過重復地減少或增加在輪子上的制動壓力來控制車輪的滑動率,保持車輪轉動。在制動過程中保持車輪轉動,不但可保證控制行駛方向的能力,而且,在大部分路面情況下,與抱死車輪相比,能提供更高的制動力量。 在常見的ABS系統中,每個車輪上各安裝一個轉速傳感器,將有關各車輪轉速的信號輸入電子控制裝置。電子控制裝置根據各車輪轉速傳感器輸入的信號對各個車輪的運動狀態進行監測和判定,并形成相應

6、的控制指令。制動壓力調節裝置主要由調壓電磁閥、電動泵和儲液器等組成一個獨立的整體,通過制動管路與制動主缸和各制動輪缸相連。制動壓力調節裝置受電子控制裝置的控制,對各制動輪缸的制動壓力進行調節。 ABS的工作過程可以分為常規制動、制動壓力保持、制動壓力減小和制動壓力增大等階段。在常規制動階段, ABS并不介入制動壓力控制,調壓電磁閥總成中的各進液電磁閥均不通電而處于開啟狀態,各出液電磁閥均不通電而處于關閉狀態,電動泵也不通電運轉,制動主缸至各制動輪缸的制動管路均處于開通狀態,而各制動輪缸至儲液器的制動管路均處于封閉狀態,各制動輪缸的制動壓力將隨制動主缸的輸出壓力而變化,此時的制動過程與常規制動系

7、統的制動過程相同。當電子控制裝置根據車輪轉速傳感器輸入的車輪轉速信號判定有車輪趨于抱死時,ABS就進入防抱死制動壓力調節過程。例如,電子控制裝置判定右前輪趨于抱死時,電子控制裝置就使控制右前輪制動壓力的進液電磁閥通電,使右前進液電磁閥轉入關閉狀態,制動主缸輸出的制動液不再進入右前制動輪缸,此時,右前出液電磁閥仍末通電而處于關閉狀態,右前制動輪缸中的制動液也不會流出,右前制動輪缸的制動壓力就保持一定,而其它未趨于抱死車輪的制動壓力仍會隨制動主缸輸出壓力的增大而增大;如果在右前制動輪缸的制動壓力保持一定時,電子控制裝置判定右前輪仍然趨于抱死,電子控制裝置就會使右前出液電磁閥也通電而轉入開啟狀態,右

8、前制動輪缸中的部分制動液就會經過處于開啟狀態的出液電磁閥流回儲液器,使右前制動輪缸的制動壓力迅速減小,右前輪的抱死趨勢將開始消除,隨著右前制動輪缸制動壓力的減小,右前輪會在汽車慣性力的作用下逐漸加速;當電子控制裝置根據車輪轉速傳感器輸入的信號判定右前輪的抱死趨勢已經完全消除時,電子控制裝置就使右前進液電磁閥和出液電磁閥都斷電,使進液電磁閥轉入開啟狀態,使出液電磁閥轉入關閉狀態,同時也使電動泵通電運轉,向制動輪缸輸送制動液,由制動主缸輸出的制動液經電磁閥進入右前制動輪缸,使右前制動輪缸的制動壓力迅速增大,右前輪又開始減速轉動。 綜上所述,ABS通過使趨于抱死車輪的制動壓力循環往復而將趨于防抱車輪

9、的滑動率控制在峰值附著系數滑轉率的附近范圍內,直至汽車速度減小至很低或者制動主缸的制動壓力不再使車輪趨于抱死時為止。在ABS系統中對應于每個制動輪缸都有進液和出液電磁閥,可由電子控制裝置分別進行控制,因此,各制動輪缸的制動壓力能夠被獨立地調節,從而使4 個車輪都不發生制動抱死現象。盡管各種ABS的結構形式和工作過程并不完全相同,但都是通過對趨于抱死車輪的制動壓力進行循環調節,來防止被控制車輪發生制動抱死。過程完全相同。二、 本題的主要內容 汽車ABS技術的發展趨勢研究 在汽車防抱死制動系統出現之前，汽車所用的都是開環制動系統。其特點是制動器制動力矩的大小僅與駕駛員的操縱力、制動力的分配調節以及

10、制動器的尺寸和型式有關。由于沒有車輪運動狀態的反饋信號，無法測知制動過程中車輪的速度和抱死情況，汽車就不可能據此調節輪缸或氣室制動壓力的大小。因此在緊急制動時，不可避免地出現車輪在地面上抱死拖滑的現象。當車輪抱死時，地面的側向附著性能很差，所能提供的側向附著力很小，汽車在受到任何微小外力的作用下就會出現方向失穩問題，極易發生交通事故。在潮濕路面或冰雪路面上制動時，這種方向失穩的現象會更加嚴重。汽車防抱死制動系統（Anti-lock Braking System簡稱ABS）的出現從根本上解決了汽車在制動過程中的車輪抱死問題。它的基本功能就是通過傳感器感知車輪每一瞬時的運動狀態，并根據其運動狀態相應地調節制動器制動力矩的大小以避免出現車輪的抱死現象，因而是一個閉環制動系統。 它是電子控制技術在汽車上最有成就的應用項目之一，汽車制動防抱死系統可使汽車在制動時維持方向穩定性和縮短制動距離，有效提高行車的安全性。三、 完成期限和采取主要措施四、主要參考文獻書目五、審核意見：指導教師意見：系領導審查意見：注：此件指導教師、學生各存一份。六安職業技術學院學生畢業設計（論文）成績評審表姓名專業和年級學制 年題目類別內容提要指導教師意見指導過程及檢查記錄第1次時間及內容：第2次時間及內容：第3次時間及內容：實際操作測試（此欄畢業論文可以不填）