第十一章 防抱死制动系统（ABS ） 第一节 概 述
ABS 是汽车防抱死制动系统的英文缩写。这种安全系统可以在汽车制动过程中，自动控制和调节制动力的大小，防止车轮抱死，从而比较有效地消除制动过程中的侧滑、跑偏、丧失转向能力等非稳定状态，使车辆可以获得良好的制动性能、操纵性能和稳定性能。 丰田公司于1971年首次将ABS 安装在国内车辆上。当时，这一系统仅是控制后轮（两轮ABS ），目的是减少车辆在摩擦系数低的路面上制动时，方向稳定性的损失。后来对这一系统进行了改进，1983年推出了4轮的ABS 。 一、ABS 的工作原理
当车辆以匀速行驶时，车速和车轮速度是一样的，即轮胎没有打滑。但是，当驾驶员通过踩制动踏板使车速减慢时，车轮的速度逐渐减慢，不再与正在其本身惯性作用下行驶的车辆速度相一致，即轮胎与路面之间可能发生滑移（打滑）。
车速与车轮速度之差与车速的比值，称为滑移率。即：
打滑率=
车速
车轮速度
车速 ×100%
打滑率为0％，反映车轮自由转动，毫无阻力。打滑率为100％，反映车轮完全抱死，轮胎在路面上滑移。
从图11-1中可以看出：制动力并不一定与滑移率成正比，而是当滑移率在10％~30％之间时最大。超过30%，制动力会逐渐减小。所以，为了使制动力保持最大，滑移率应控制在10％～30％之间。ABS 的设计目的，就是不论道路情况如何，都能使滑移率控制在10％~30％之间，从而保证车辆能获得最佳的制动性能。
图11-1 车辆制动力和转弯力与滑移率的变化关系
这里要强调的是，在不平整的路面上，或者在砂砾以及积雪的路面上，带有ABS 的车辆的制动距离会比没有ABS 的车辆的制动距离稍长。 二、ABS 的基本运作
ABS系统的构成如图11-2所示，其基本运作如下：
图11-2 ABS系统示意图
（1）在紧急制动情况下，车轮转速传感器检测车轮转速的任何突然变化。
（2）ABSECU（防抱死制动系统的电子控制元件）计算车轮速度及其变化，然后由此计算出车速，判断轮胎和道路情况，指示执行器给每个车轮提供最佳制动力。
（3）ABS执行器根据来自ECU的指令工作，减小或增大制动的液压力，或者视需要而保持制动液压力不变，以控制轮胎的最佳滑移率（10％～30％），避免车轮被抱死。
目前，丰田ABS最常用的是三位置电磁阀型；另外还有将两位置电磁阀与量孔结合以控制液压型和用转向助力液压控制制动液压型。
第二节系统的部件
图11-3是凌志LS400的ABS部件配置图。对有TRC（牵引控制）的车辆，ABS和TRC 一般共用一个ECU。
图11-3 凌志LS400 ABS系统部件配置图
一、车轮转速传感器
前轮和后轮转速传感器为磁电式，由永久磁铁、线圈和传感器转子组成。前轮转速传感器安装在转向节上，后轮转速传感器安装在后桥壳上。锯齿形转子（传感器转子）安装在驱动轴或轮毂上，作为一个整体转动。
如图11-4所示，传感器转子的外缘上有细齿，当转子转动时，就产生频率与转子转速成正比例的交流电压。交流电压信号将车轮转速输送至ECU。
图11-4 转速传感器及信号输出
二、ABS执行器
1、ABS执行器的结构
丰田汽车ABS执行器因车型不同，其安装位置和制动管路的布置等均有所不同，但其本身的构造和工作则基本相同，它由电磁阀、储液室和泵所构成。表11-1列出了ABS执行器部件的功能。
ABS
下面以前轮为例，讲解ABS系统的工作过程。
（1）正常制动（ABS不工作）。
如图11-5所示，在正常制动中，ABS不工作，ABS ECU没有电流送至电磁线圈。此时，回位弹簧将三位置电磁阀推下，“A”孔保持打开，“B”孔保持关闭。当踩下制动总泵时，制动总泵液压上升，制动液从三位置电磁阀内的“A”孔流至“C”孔，送至盘式制动分泵。位于泵油路中的1号单向阀阻止制动液流进泵内。
图11-5 正常制动时（ABS不工作）ABS系统运作图
当松开制动踏板时，制动液从盘式制动分泵，经三位置电磁阀内的“C”孔流至“A”孔和3号单向阀，流回制动总泵。
所以，在正常制动中，ABS不工作，其制动过程和没有ABS的制动过程是一样的。
（2）紧急制动（ABS工作）。
在紧急制动中，当任何一个车轮被抱死时，ABS执行器根据来自ECU的信号，控制作用在车轮上的制动液压力，阻止车轮抱死。ABS会按以下三种模式工作。
1）“压力降低”模式。当车轮将要抱死时，ECU将5A电流送至电磁线圈，产生一强磁力。三位置电磁阀向上移动，“A”孔随“B”孔的打开而关闭。结果，制动液从盘式制动分泵流经三位置电磁阀内的“C”孔至“B”孔，从而流入储液室。同时，执行器泵的电机由来自ECU的信号接通，制动液从储液室送回至总泵。由于“A”孔（此时关闭）以及1号和3号单向阀阻止来自总泵的制动液流入三位置电磁阀，结果，盘式制动分泵内的液压降低，阻止车轮被抱死。液压降低速率通过“压力降低”和“保持”模式的反复交替进行调节。其工作如图11-6所示。
图11-6 ABS系统“压力降低”模式工作图
2）“保持”模式。随着盘式制动分泵内压力的降低或提高，车轮转速传感器传送一个信号，表示转速达到目标值，于是，ECU供应2A电流至电磁线圈，将盘式制动分泵内的压力保持在该值。
如图11-7所示，当提供给电磁线圈的电流从5A（在压力降低模式）降至2A（在保持模式）时，在电磁线圈内产生的磁力也减小。于是回位弹簧的弹力将三位置电磁阀向下推至中间位置，将“B”孔关闭。
图11-7 ABS系统“保持”模式状态图
3）“压力提高”模式。当盘式制动分泵内的压力需要提高，以施加更大的制动力时，ECU停止传送电流至电磁线圈（如图11-8）。三位置电磁阀的“A”孔打开，“B”孔关闭。从而使总泵内的制动液经三位置电磁阀内的“C”孔流至盘式制动分泵。液压提高速率通过“压力提高”和“保持”模式的反复交替进行控制。
图11-8 ABS系统“压力提高”模式工作图
3、ABS系统管路示意图
如图11-9所示，ABS执行器有4个三位置电磁阀。用于前轮的，分别控制左、右轮，而用于后轮的，则同时控制左、右轮。因此，这个系统称为三通道系统。
图11-9 ABS系统管路示意图
三、ABS ECU
根据来自车轮转速传感器的信号，ABS ECU测量车轮转速和车速。在制动过程中，虽然车轮转速下降，但减速幅度则会视制动中的车速和路面状况（诸如干沥青、湿路面或结冰路面等）而异。也就是说，ECU根据制动中车轮转速的变化，判断车轮与路面之间的滑移情况，控制ABS执行器，将最佳液压力传送至盘式制动分泵，以获得对车轮转速的最佳控制。
ABS ECU的系统构成如图11-10所示。它具有车轮转速控制功能、初始检查功能、诊断功能、转速传感器检查功能和失效保护功能。
图11-10 ABS系统控制电路图
1、车轮转速控制
ECU不断地收到来自4个转速传感器的车轮转速信号，通过对每个车轮转速和减速度进行运算，以估算车速。当踩下制动踏板时，各个盘式制动分泵内的液压开始升高，车轮转速开始降低。如果有任何一个车轮将要抱死，ECU就降低这个车轮盘式制动分泵内的液压，其控制过程如图11-11所示分为A、B、C、D四个阶段。
图11-11 车轮转速控制过程图
A段：ECU根据车轮减速度将三位置电磁阀设置为压力降低模式，从而降低盘式制动
分泵内的液压。在压力降低后，ECU将三位置电磁阀转换至保持模式，监测车轮转速的变化。如果ECU判断需要进一步降低液压，就会再一次减压。
B段：当盘式制动分泵内的液压降低（A段）时，施加在车轮上的液压降低。这就使即将抱死的车轮提高转速。但是，如果液压太低，作用在车轮上的制动力就会变得太小。为防止发生这种情况，ECU在车轮即将被抱死时，将三位置电磁阀交替设置在压力增加模式和保持模式，以恢复转速。
C段：随着ECU使盘式制动分泵内的液压逐渐提高（B段），车轮又趋向被抱死。所以，ECU又将三位置电磁阀转换至压力降低模式，以降低盘式制动分泵内的液压。
D段：由于盘式制动分泵内的液压再次降低（C段），ECU就又如B段一样开始提高压力。
2、继电器的控制
继电器的控制如图11-12所示。
图11-12 继电器控制电路图
（1）电磁线圈继电器控制。
当满足下列条件时，ECU接通电磁线圈继电器：
①点火开关接通；②初始检查功能完成，这一功能在点火开关接通后立即执行；③诊断中未发现故障（除故障代码37外）。
如果上述条件中有任何一项不满足，ECU就断开电磁线圈继电器。
（2）执行器泵电机继电器控制。
当满足下列条件时，ECU接通电机继电器：
①在ABS运作中或初始检查中；②当电磁线圈继电器接通时。
如果上述条件中有任何一项不满足，ECU就断开电机继电器。
3、初始检查功能
如图11-13所示，ABS ECU依次操纵三位置电磁阀和执行器泵的电机，分别检查每个电器系统的工作情况。当车辆关断制动灯（制动信号灯），以大于6km／h的车速行驶时，执行这一功能。这一功能仅在每次点火开关接通时执行一次。
4、诊断功能
如果任何一个信号系统发生故障，组合仪表内的ABS警告灯（见图11-14）就会发亮，警告驾驶员有故障发生。ABS ECU也会将这一故障的代码储存起来。
图11-13 ECU初始检查过程图11-14 ABS警告灯
5、传感器检查功能
有些车型上的ABS ECU还具有传感器检查功能，检查传感器的运行特性。转速传感器检查功能是检查所有传感器输出电压的高低和检查所有传感器输出电压的波动。减速传感器（仅限于4WD）检查功能是检查减速传感器的输出电压的高低和检查信号盘的运作。
传感器检查功能是专为技术人员使用的，要用专门程序设置其运作条件，以诊断每个传感器的运行特性。
6、失效保护功能
如果通往ECU的信号系统发生故障，从ECU至执行器的电流就会中断。结果，制动系统照常运作，好像防抱死制动系统没有起作用一样，从而保证正常制动工作。
第三节系统故障的分析与排除
一、概要
在对ABS进行故障分析排除之前，首先要确定故障是发生在ABS还是制动系统。由：于ABS具有失效保护功能，若故障发生在ABS中，ABSECU就会立即停止ABS的工作，转换至正常制动系统。由于ABS有诊断功能，当故障发生时，ABS警告灯就会发亮，以警告驾驶员。此时应使用检查连接器读取故障码，确定故障根源。
如果故障是在制动系统内，而且ABS警告灯不发亮，就应进行下列检查：
1、制动力不足
（1）检查制动液是否泄漏或空气是否渗入制动系统。
（2）检查制动器自由间隙是否太大。
（3）检查制动器摩擦片的厚度，以及是否粘有润滑油或润滑脂等。
（4）检查制动助力器是否有故障。
（5）检查制动总泵。
2、仅一个制动器工作或制动器拖滞
（1）检查制动器摩擦片是否有异常磨损或接触不均匀。
（2）检查制动总泵是否有故障。
（3）检查制动分泵是否有故障。
（4）检查驻车制动装置是否调节不良或回位有故障。
（5）检查P阀是否有故障。
3、制动踏板振动（当ABS不工作时）
（1）检查制动盘是否不平。
（2）检查车轿轮毂轴承间隙是否太大。
4、其它
（1）检查车轮定位。
（2）检查悬架是否有故障。
（3）检查轮胎是否磨损不均匀。
（4）检查转向杆系是否松动。
首先必须进行上述的检查，只有在确认故障不是发生在其他部件以后，再检查ABS。
安装有ABS的车辆可能出现以下两种独有的现象，但这两种现象并不表明系统有故障。
（1）在初始检查中，执行器可能发出工作噪音，这是正常的。
（2）在ABS工作时，车身可能有轻微振动，这也表示ABS在正常工作。
表3-2列出了ABS的故障现象和可能的原因。
二、ABS的故障诊断
ABS可能因车型不同而有所区别，但其工作原理和故障诊断方法是相同的。下面以LS400为例，说明ABS的故障诊断过程。
1、诊断装置
（1）ABS指示灯的检查。
将点火开关扭至“ON”位置，检查ABS警告灯，应可发光3s。
备注：如检查结果不正常，则应对ABS警告灯电路进行故障排除分析。
（2）故障码的校核。
1）从检查连接器中脱开“短路销”；
2）用SST连接丰田诊断通信链路（TDCL）或检查连接器的端子TC和E1；
SST 09843-18020
3）将点火开关扭至“ON”位置；
4）通过组合仪表中的ABS警告灯，读出故障码。
备注：如无故障码出现，应检测诊断电路或ABS警告灯电路。
例：正常码、11号故障码和21号故障码的闪烁方式如左图所示。
5）表11-3列出了所有故障码，并对各种故障码作出了解释。
6）校核完毕后，脱开端子TC和E1，关掉显示。
如同时出现2个以上的故障，则数字最低的故障码最先显示。
（3）用手持式测试器进行故障码校核。
1）将手持式测试器与丰田诊断通信链路（TDCL）联接起来。
2）根据测试器显示屏上的提示符读出故障码。详细资料，请参阅手持式测试器操作员手册。
（4）清除故障码。
1）用SST连接TDCL或检查连接器的端子TC和E1，然后从检查连接器上拆出短路销。
SST 09843-18020
2）将IG开关拧至ON。
3）在3s内将制动踏板踩下不少于8次，以清除储存在电子控制元件中的故障码。
备注：在这种情况下，也清除了牵引控制装置的故障码。
4）检查警告灯，应显示正常码。
5）从TDCL或检查连接器端子上拆下维修专用工具。
6）将“短路销”插入检查连接器。
备注：拆出ECU-B保险丝也可删除故障码，但在这种情况下，其他储存器中的故障码也同时被删除。
（5）用分接盒和手持式测试器测量电子控制元件端子值。
1）将分接盒和手持式测试器与车辆连接；
2）根据测试器显示屏上的提示符，读出电子控制元件的输入／输出值。
备注：手持式测试器具有“瞬像”功能。该功能可记录下测量值，并可对间歇式故障进行诊断。
详细资料请参阅手持式测试器／分接盒的操作员手册。
2、诊断码
在故障码校核的过程中，如显示出故障码，则应按表11-3的提示，检查该故障码的电路。
备注：用SST 09843-18020连接端子TC和E1，拔去“短路销”。
3、ECU各端子的标准值
（1）无牵引控制装置。
ECU端子号码如图11-15所示，表11-4列出了ECU各端子的标准值。
图11-15 ECU端子号码
（2）有牵引控制装置。
ECU端子号码如图11-16所示，表11-5列出了ECU各端子的标准值。
图11-16 ECU端子号码
表11-5 ECU各端子的标准值
4、速度传感器信号的检查
1）将点火开关扭至OFF（断开）位置；
2）用SST连接检查连接器的端子T S和E1。SST 09843-18020；3）起动发动机；
4）检查ABS警告灯应闪烁；
备注：如ABS警告灯不闪烁，则应检查ABS警告灯电路。
5）将车辆以大于45km／h的速度行驶数秒钟；
6）停下车辆；
7）用SST连接检查连接器的端子TC和E l。SST 09843-18020；
8）记下ABS警告灯交烁的次数；
备注：见表11-6，若各传感器均正常，则应输出正常码。（0.25s亮，0.25s灭，反复闪烁）
如同时出现2个或2个以上的故障码，则数值最小的故障码最先显示。
9）检查完毕后，断开检查连接器的端子TS和E1，端子TC和E1，将点火开关扭至OFF （断开）位置。
5、用手持式测试器检查诊断码
1）进行前页中的1～6项操作；
2）将手持式测试器与丰田诊断通信链路连接；
3）根据测试器显示屏上的提示符读出故障码。详细资料请参阅手持式测试器的操作员手册。
● ABS简介 ABS是 Anti_lock Braking System 的缩写，是在制动期间控制和监视车辆速度的电子系统。 它通过常规制动系统起作用，可提高车辆的主动安全性。ABS失效时，常规制动系统仍然起作用。 优点：在紧急制动时保持了车辆方向的可操纵性；缩短和优化了制动距离。在低附着路面上，制动距离缩短10%以上；在正常路面上，保持了最优的路面附着系数利用率-即最佳的制动距离。减少了交通事故的同时减轻了司机精神负担及轮胎磨损和维修费用等。 系统部件
ABS组成部件：ECU；4~6个电磁阀；4~6个齿圈；4~6个传感器；驾驶室线束、底盘线束；ABS指示灯、 ASR灯；挂车ABS指示灯；开关、ASR开关；差动阀；双通单向阀； ISO7638电源线；电源螺旋线等。 ● ABS控制原理
卡车 ABS/ASR ABS控制原理可以简单描述为： 在车轮接近抱死的情况下，相应车轮的制动压力将被释放并在要求或测得车轮重新加速期间保持恒定，在重新加速之后逐步增加制动压力。 ABS齿圈 ABS齿圈能够随车轮转动切割传感器磁场，由铁磁性材料组成，表面采用镀锌或镀铬，齿数一般有80齿、100齿或120齿。 齿圈安装：将齿圈装入在轮毂上加工的平台，采用H8/s7过盈配合，轴向综合公差<0.2mm。装配方式有加热装配和压力装配两种方式。加热装配的方法是加热至2000°C，保温10分 钟左右装入；压力装配即用工具沿齿圈周边用力装入。 ABS 传感器
ABS传感器的作用是车轮转动时与齿圈相对运动产生交流电信号。其阻值在1100欧姆和1250欧姆之间，与环境温度有关。感应电压约110mV，与齿圈的间隙为0.7mm时的工作频率为100HZ，工作电压与传感器和齿圈之间的间隙成反比，与齿圈直径成正比，与轮速成正比。
现代汽车制动系统的发展历史与趋势 从汽车诞生时起，车辆制动系统在车辆的安全方面就扮演着至关重要的角色。近年来，随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的提高，这种重要性表现得越来越明显。众多的汽车工程师在改进汽车制动性能的研究中倾注了大量的心血。目前关于汽车制动的研究主要集中在制动控制方面，包括制动控制的理论和方法，以及采用新的技术。 一.制动控制系统的历史 最原始的制动控制只是驾驶员操纵一组简单的机械装臵向制动器施加作用力，这时的车辆的质量比较小，速度比较低，机械制动虽已满足车辆制动的需要，但随着汽车自质量的增加，助力装臵对机械制动器来说已显得十分必要。这时，开始出现真空助力装臵。1932年生产的质量为2860kg的凯迪拉克V16车四轮采用直径419.1mm的鼓式制动器，并有制动踏板控制的真空助力装臵。林肯公司也于1932年推出V12轿车，该车采用通过四根软索控制真空加力器的鼓式制动器。 随着科学技术的发展及汽车工业的发展，尤其是军用车辆及军用技术的发展，车辆制动有了新的突破，液压制动是继机械制动后的又一重大革新。Duesenberg Eight车率先使用了轿车液压制动器。克
莱斯勒的四轮液压制动器于1924年问世。通用和福特分别于1934年和1939年采用了液压制动技术。到20世纪50年代，液压助力制动器才成为现实。 20世纪80年代后期，随着电子技术的发展，世界汽车技术领域最显著的成就就是防抱制动系统(ABS)的实用和推广。ABS集微电子技术、精密加工技术、液压控制技术为一体，是机电一体化的高技术产品。它的安装大大提高了汽车的主动安全性和操纵性。防抱装臵一般包括三部分：传感器、控制器(电子计算机)与压力调节器。传感器接受运动参数，如车轮角速度、角加速度、车速等传送给控制装臵，控制装臵进行计算并与规定的数值进行比较后，给压力调节器发出指令。 1936年，博世公司申请一项电液控制的ABS装臵专利促进了防抱制动系统在汽车上的应用。1969年的福特使用了真空助力的ABS 制动器；1971年，克莱斯勒车采用了四轮电子控制的ABS装臵。这些早期的ABS装臵性能有限，可靠性不够理想，且成本高。 1979年，默〃本茨推出了一种性能可靠、带有独立液压助力器的全数字电子系统控制的ABS制动装臵。1985年美国开发出带有数字显示微处理器、复合主缸、液压制动助力器、电磁阀及执行器“一体化”的ABS防抱装臵。随着大规模集成电路和超大规模集成电路技
现代汽车对于电子化的运用越来越广泛，驾校教练口中的“踩刹车、踩离合、脱空档、拉手刹”等等一些列各种组合与连续的动作，在高科技的参与下简化为了踩刹车和踩油门。这里面有很大一部分由自动变速器负责简化，剩下的就是小编今天要讲的刹车系统中的手刹、P 挡、电子手刹与自动驻车，来看看它们有啥区别? ●传统手刹 其实我们通常说的手刹专业称呼应该叫驻车制动器。与行车制动器(我们常说的脚刹)有所不同，从名字就能分辨出来，行车制动是在车辆行驶过程中短时间制动使车辆停稳或者减速的，而驻车制动是在车辆停稳后用于稳定车辆，避免车辆在斜坡路面停车时由于溜车造成事故。 工作原理及结构 手刹属于辅助制动系统，主要借助人力，一般在停车的时候，为了防止车辆自行溜车而设立的。手刹(驻车制动器)主要由制动杆，拉线，制动机构以及回位弹簧组成。是用来锁死传动轴从而使驱动轮锁死的，有些是锁死两只后轮。对于制动杆，其实就利用了杠杆原理，拉到固定位置通过锁止牙进行锁止。 而另一种是在变速器的后方，传动轴的前方，这种又叫做中央驻车制动器。制动原理大体相似，只是安装部位不同。 现在大多数乘用车都是采用四轮盘式制动器，其制动机构就集成在后轮的盘式制动器上。有些超级跑车的后制动盘上有两个卡钳，现在你知道为什么了吧。 如何使用手刹？ 进行驻车制动时，踩下行车制动踏板，向上全部拉出驻车制动杆。欲松开驻车制动，同样踩下制动器踏板，将驻车制动杆向上稍微提起，用拇指按下手柄端上的按钮，然后将驻车制动杆放低到最低的位置。 优缺点 与手刹配套使用的还有回位弹簧。拉起手刹制动时，弹簧被拉长；手刹松开，弹簧回复原长。长期使用手刹时，弹簧也会产生相应变形。手刹拉线也同样会产生相应变形会变长。任何零件在长期、频繁使用时，都存在效用降低的现象。 不过这种手刹相对于后面要说到的几种驻车制动结构相对简单，成本低廉。 小结：传统的手刹驻车制动由于结构简单，成本低廉，在目前的汽车市场上还有很大一
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 摘要 防抱死制动控制系统（ABS）是在传统制动系统的基础上采用智能控制技术，在制动时自动调节制动力防止车轮抱死，充分利用道路附着力，提高制动方向稳定性和操纵稳定性，从而获得最大制动力且缩短制动距离，尽可能地避免交通事故发生的机电一体化安全装置。 本文根据防抱死制动控制系统的工作原理，应用汽车单轮运动的力学模型,分析了制动过程中的运动情况。采用基于车轮滑移率的防抱控制理论，根据车速、轮速来计算车轮滑移率。以MSP430F149单片机为核心，完成了输入电路、输出驱动电路及故障诊断等电路设计，阐述了ABS系统软件各功能模块的设计思想和实现方法，完成了ABS检测软件、控制软件的设计。 课题所完成的汽车防抱死制动控制系统己通过模拟试验台的基本性能试验，结果表明：汽车防抱死制动控制系统的硬件电路设计合理可行，软件所采用的控制策略正确、有效，系统运行稳定可靠，改善了汽车制动系统性能，基本能够满足汽车安全制动的需要。 本文对汽车防抱死制动系统进行了数学建模，并在Matlab/Simulink 的环境下，对汽车常规制动系统和基于 PID 控制器的防抱死制动系统的制动过程进行了仿真，通过对比分析，验证了基于PID 控制器的汽车防抱死制动系统具有良好的制动性能和方向操纵性。 关键词：防抱死制动系统（ABS）；滑移率；控制策略；单片机；建模；仿真； 第一章绪论 1.1 防抱死制动系统概述 1.1.1 防抱死制动系统的产生
当汽车以较高的车速在表面潮湿或有冰雪的路面上紧急制动时，很可能会出现这样一些危险的情况：车尾在制动的过程中偏离行进的方向，严重的时候会出现汽车旋转掉头，汽车失去方向稳定性，这种现象称为侧滑；另一种情况是在制动过程中驾驶员控制不了汽车的行驶方向，即汽车失去方向可操纵性，若在弯道制动，汽车会沿路边滑出或闯入对面车道，即便是直线制动，也会因为失去对方向的控制而无法避让对面的障碍物。产生这些危险状况的原因在于汽车的车轮在制动过程中产生抱死现象，此时，车轮相对于路面的运动不再是滚动，而是滑动，路面作用在轮胎上的侧滑摩擦力和纵向制动力变得很小，路面越滑，车轮越容易出现抱死现象；同时汽车制动的初速度越高，车轮抱死所产生的危险性也越大。这将导致汽车可能会出现下面三种情况： ① 制动距离变长 ②方向稳定性变差，出现侧滑现象，严重时出现旋转掉头 ③ 方向操纵性丧失，驾驶员不能控制汽车的行驶方向 防抱死制动系统ABS（Anti-lock Braking System）是一种主动安全装置，它在制动过程中根据“车辆一路面”状况，采用电子控制方式自动调节车轮的制动力矩来达到防止车轮抱死的目的。即在汽车制动时使车轮的纵向处于附着系数的峰值，同时使其侧向也保持着较高的附着系数，防止车轮抱死滑拖，提高制动过程中的方向稳定性、转向控制能力和缩短制动距离，使制动更为安全有效。 随着汽车行驶速度的提高、道路行车密度的增大、以及人们对汽车行驶安全性的要求越来越高，汽车行驶的安全性理所当然是最应受到关注的问题。影响汽车安全性的因素很多，诸如汽车的制动性、操纵性、行驶的稳定性、抵御外界影响（碰撞、擦挂等）的能力等都影响汽车的安全性。统计资料显示，在道路交通事故中，大约10%的事故是由于车辆在制动瞬间偏离预定轨道或甩尾造成的.因此完善制动性能是减少交通事故的重要措施。 汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力称为汽车的制动性。汽车的制动性还应包括汽车能在一定坡度的坡道上长时间停车不动的性能. 汽车的制动性主要由下列三个方面来评价： １．制动效能 在一定车速行驶时，采取制动措施后能使之停下的距离己相应的制动减速制动距离
制动十问解析汽车制动系统基础结构 理解制动系统的基础结构有什么好处？很多人对此嗤之以鼻，觉得张口闭口蹦出的都是 ABS、ESP之类的名词才叫酷，你还别小看这些基础的理论知识，它可以用来提高自己在防忽悠方面的抵抗力，比如，文中会提到的制动片磨损问题，当有奸商对你狠下毒手的时候， 你便可以给他好好的上一课，另外，这在买车时也能派上用场，为了促成一单生意，销售顾 问有可能会适当的将某些功能进行夸大，例如，他家的车所装配的行车稳定系统（ESP、DSC……）可以依据制动片的磨损程度来额外施加制动力以提高驾驶员的驾驭感受，此时，你便可笑着对他说：“别逗了”。 接手这个选题是需要一定勇气的，因为，围绕汽车制动这个话题在此前已经制作过太多的内 容，等到我来做这方面内容时，无论从选题立意还是文章的切入点来看，都不太容易带动大家的阅读热情。在斟酌之后，我打算换个方式聊聊汽车制动，以让大家对这一部分能有更深 刻的认识，当然，在文章中同样会收纳一些较为实用的内容，话不多说，大家各取所需吧。 ?为什么你踩下制动踏板时，车速会慢下来? 和土.匚事iirjjiLre.
一张图可以很清楚的把这个问题交代清楚，为了减轻大家的阅读压力，我不打算用过多文字 来描述这部分，还是把精力放在后面的内容吧。 ?在制动结束后，制动片和制动盘是怎么被分开的? 这又牵扯出一个问题，在完成制动后，制动片和制动盘是如何被分开的？其实很简单，松开制动踏板后，制动系统内的制动压力随即下降，因此，制动卡钳的活塞处于松弛的状态 （在 橡胶密封圈的变形作用下回位），滚动的车轮带着制动盘一起旋转，依靠旋转时细微的摆动，制动盘便可顺利挣脱制动片的束缚，推动制动片跟着活塞回位。 ?制动踏板的背后是什么? 脚下的每一块踏板分别具备何种作用是个关键，这在学车时，教练会反复强调，因为它不仅 是起步的关键，最为主要的则是与安全息息相关，但你知道在这些踏板的背后是什么样的构 造吗？顺应本文主旨，今日所谈仅限制动。
目录 摘要 (2) 绪论 (2) 一ABS的简介 (3) 1.发展历程 (3) 2.基础知识 (3) 二ABS的应用 (5) 1.系统组成 (5) 2.工作原理 (7) 3.ABS的优点及其局限性 (12) 4.ABS的注意事项 (12) 四ABS的发展方向 (13) 1.采用现代控制理论和方法完善ABS技术性能 (13) 2.提高系统的集成度，低成本化 (14) 3.增强ABS控制器的功能，扩大使用范围 (14) 4.提高总线技术在ABS系统上的应用 (14) 5.向电子制动控制方向发展 (14) 五结论 (15) 参考文献 (16)
汽车防抱死制动系统的设计 【摘要】本篇论文从组成以及工作原理为主要出发点，介绍了汽车领域的一项重要技术——汽车防抱死制动控制系统(ABS)，它是在传统制动系统的基础上采用智能控制技术, 在制动时自动调节制动力防止车轮抱死,充分利用道路附着力,提高制动方向稳定性和操纵稳定性,从而获得最大制动力且缩短制动距离,尽可能地避免交通事故发生的安全装置。它采用基于车轮滑移率的防抱控制理论,根据车速、轮速来计算车轮滑移率，把滑移率控制在理想的范围内，以获得最大的地面制动力，使得汽车在最短的时间内减速直至停止。 关键词ABS 滑移率制动安全 绪论 在汽车进行紧急制动时，如果车轮抱死滑移，车轮与路面间的侧向附着力将完全消失。如果只是前轮(转向轮)制动到抱死滑移而后轮还在滚动，汽车将失去转向能力。如果只是后轮制动到抱死滑移而前轮还在滚动，即使受到不大的侧向干扰力，汽车也将产生侧滑(甩尾)现象。这些都极易造成严重的交通事故。 汽车在制动时不希望车并轮制动到抱死滑移，而是希望车轮制动到边滚边滑的状态。因此，为提高行车安全性，人们就开始想做出一种系统，使得汽车在紧急制动时车轮不会抱死，于是汽车制动防抱死系统,ABS系统开始受到人们的关注。 ABS技术早在20世纪二三十年代就有专利发布，但在汽车上广泛使用却是近20多年来的事。在汽车技术发展史上，还没有那一项专利技术像制动防抱死装置那样历经了如此漫长的岁月。可靠性、价格及性能一直是制约制动防抱死装
汽车液压防抱死制动系统 简介 汽车制动防抱死系统（Anti-lock Braling System,简称ABS）是在传统的制动系统的基础上采用电子控制技术，在制动时防止车轮抱死的一种机电一体化系统。它是由电子控制单元（Electronic Control U-nit,简称ECU）、电磁阀或称压力调节器和轮速传感器三部分组成。在车辆紧急制动时，驾驶员脚踩制动踏板的制动压力过大时，轮速传感器及电子控制单元ECU可以检测到车轮有抱死的倾向，此时电子控制单元ECU控制电磁阀动作以减小制动压力。当车轮轮速恢复并且轮胎与地面摩擦力有减小趋势时，电控单元控制电磁阀增加控制压力。这样能够使车轮一直处于最佳的制动状态，最有效地利用地面附着力，得到最佳的制动距离和制动稳定性。 ABS的发展史 在1920年以前，绝大部分汽车仅后轴装用制动器，一方面由于当时车速低，仅后轴装用制动器即可满足要求，另一方面可能与当时汽车结构有关，人们为防止制动时汽车侧倾，故前轴不使用制动器，当然仅后轴使用制动器也易于设计及安装，且价格要低些。1900年人们已通过试验，证明四轮装用制动器是安全的，有利于汽车制动性能的改善，但真正在四轮上均安装制动器是1920年以后的事。为保证车辆在山区行使时，有好的转向性能，制动力分配系数比较小（所谓制动力系数即前轴制动器周缘力与后轴制动器周缘力之比）。这种设计思想一直持续到上个世纪五、六十年代。这与道路差、车速低的现状有关。 防抱死制动技术属于制动力控制调节技术。制动力的调节从汽车诞生的那一天就一直为人们所关注。 1908年，英国工程师J.E.Francis提出了“铁路车辆车轮抱死滑动控制器”理论。随着车速的提高，制动时后轴先于前轴抱死拖滑的危险愈来愈大，为防止这一现象的发生，进入七十年代，制动力分配系数向大的方向发展，ECE R13中对此有明确的规定。ABS的运作原理看起来简单，但从无到有的过程却经历过不少挫折（中间缺乏关键技术）！1908年英国工程师J.E.Francis提出了“铁路车辆车轮抱死滑动控制器”理论，但却无法将它实用化。接下来的30年中，包括Karl Wessel的“刹车力控制器”、Werner M?hl的“液压刹车安全装置”与Richard Trappe的“车轮抱死防止器”等尝试都宣告失败。在1941年出版的《汽车科技手册》中写到：“到现在为止，任何通过机械装置防止车轮抱死危险的
防抱死制动系统的基本原理 加装了防抱死制动系统的汽车在制动时使车轮的滑移率控制在15%-20%之间，此时纵向附着系数最大而横向附着系数也比较大，这样不会出现前轮先抱死失去转向能力和后轮先抱死而造成甩尾和侧滑的情况，而且能够缩短汽车的制动距离，保证了行车的安全性。 标签：防抱死制动系统；滑移率 一、制动时汽车受力分析 汽车直线行驶并受横向干扰力作用和汽车转弯时所受到地面给汽车的力如图1所示。其中：F为地面作用在每个车轮上的地面制动力，他的大小决定于路面的纵向附着系数和车轮所受的载荷。所有车轮上所受地面制动力的总和作为地面给汽车的总的地面制动力，它是使汽车在制动时减速并停止的主要作用力。Fy 为地面作用在每个车轮上的侧滑摩擦力，侧滑摩擦力的大小取决于侧向附着系数和车轮所受的载荷，当车轮抱死时，侧滑摩擦力将变得很小。汽车直线制动时，若受到横向干扰力的作用，如横向风力或路面不平，汽车将产生侧滑摩擦力来保持汽车的直线行驶方向，如图1（a）所示。若汽车在转弯时制动或在制动时转弯，也将产生侧滑摩。 擦力使汽车能够转向，如图1（b）所示。地面制动力大小决定制动距离的长短，侧滑摩擦力则影响了汽车制动时的方向稳定性。这里将作用在前轮上的侧滑摩擦力称为转弯力，将作用在后轮上的侧滑摩擦力称为侧向力。转弯力越大，汽车的方向操纵性越好；侧向力越大，汽车的方向稳定性越好。 如上所述，施以适当的制动力可以使汽车有效地停车。汽车制动强度过大，则会使汽车产生各种危险工况。因此，汽车行驶时，要根据冰路、雪路、砂石路、坏路、水湿路、干路、直路、弯曲路等道路条件，根据汽车速度、方向转角等行驶条件进行制动操作，必须常注意不能让车轮完全抱死。
2014届毕业设计说明书课题名称：城轨车辆制动系统分析 二级院校铁道牵引与动力学院 班级宁波检修11级 学生姓名周旺 指导老师左继红 完成日期 2013.12
2014届毕业设计任务书 一、课题名称：城轨车辆制动系统的原理分析 二、指导老师：左继红 三、设计内容与要求 1.课题概要 城市轨道交通运输是我国交通运输网络的重要组成部分，它的发展与城市经济的发展息息相关。目前，世界各地的主要政治、经济、文化等中心城市都兴建了不同形式的轨道交通运输网，有些还成为所在城市的重要景观和标志性建筑。我国北京、上海、广州、南京等城市的地下铁道已经开通，成为这些城市市内交通运输的支柱。另外还有许多其他的城市交通网也在筹建和建设之中。城市轨道交通运输的发展必将为我国经济的发展插上腾飞的翅膀。 地铁车辆制动系统用于保证地铁车辆的运行安全，具有多种操作模式，与传统列车制动系统相比，结构和工作原理更为复杂。 通过对此课题的学习和设计，使学生能更好的理解地铁车辆制动和空气管路系统的工作原理，培养学生运用所学的基础知识和专业知识的能力，提高学生利用所学基本理论和自身具备的技能来分析解决本专业相应问题的能力，使学生树立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序和方法，完成工程技术人员必须具备的基本能力的培养和训练。 2.设计内容与要求 1、熟悉地铁制动在铁路运输中的作用。 2、简单介绍地铁车辆制动系统的组成。 3、详细分析地铁车辆及列车制动系统的工作原理和工作过程。 4分析现有制动系统存在的不足之处，利用自己所学的专业知识，提出改进设计意见和具体实施方案。 四、设计参考书 1.《城市轨道交通车辆制动技术》殳企平编著水利水电出版社 2.《列车制动》侥忠主编中国铁道出版社 3.《电力机车制动机》那利和主编中国铁道出版社 4. https://www.doczj.com/doc/5412387707.html,/ec/C356/kcms-2.htm 5 .https://www.doczj.com/doc/5412387707.html, 6. https://www.doczj.com/doc/5412387707.html, 7. https://www.doczj.com/doc/5412387707.html, 五、设计说明书内容 1.封面 2.目录 3.内容摘要（200—400字左右，中英文）
防抱死制动系统 听一听！ 了解防抱死制动系统的发展历史； 掌握防抱死制动系统的基本原理； 掌握防抱死制动系统的基本组成以及各部件的结构和功能； 了解其它几种先进的制动系统。 通过本章的学习，使读者对日益受到关注的ABS系统有一个全面的认识。 从汽车如何制动、该怎样制动、如何充分利用地面的附着条件等问题出发，理解防抱死制动系 统的控制内容、控制过程以及最终的控制目标。对于ABS的基本原理要有充分的理解，可参阅有 关介绍ABS的书籍；对于ABS的基本结构，掌握各元件的功能以及如何实现这些功能；了解其它 先进的制动系统。建议读者对实际的汽车制动系统进行观察，了解其布置及各部件的结构功能。 发展历史 基本原理 滑动率与附着系数的关系 ABS控制及布置方式 ABS的工作过程 基本结构 轮速传感器 液压调节器 电子控制单 元 其它先进的制动系统
汽车的制动过程 全电子制动系统 智能制动控制系统 当汽车制动前轮抱死时，汽车会失去转向能力，后轮抱死时会造成汽车急转甩尾。 制动防抱死系统就是在制动过程中防止车轮被制动抱死，提高制动减速度、缩短制动距离，能有效地提高汽车的方向稳定性和转向操纵能力，保证汽车的行驶安全。ABS 系统对汽车性能的影响主要表现在减少制动距离、保持转向操纵能力、提高行驶方向稳定性以及减少轮胎的磨损方面。 显示视频
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滑动率与附着系数的关 系 汽车在制动时，车速与轮速之间产生速度差，车轮发生滑动现象。滑动率的定义为： 在非制动状态（滑动率为0）下，制动附着系数等于0；在制动状态下，滑动率达到最优滑动率时，制动附着系数最大，在此之前的区域为稳定区域；之后，随着滑动率的增大制动附着系数反而减少，侧向附着系数也下降很快，汽车进入不稳定区域，特别是当滑动率为100%时，侧向附着系数接近于0，也就是汽车不能承受侧向力，这是很危险的。所以应将制动滑动率控制在稳定区域内。附着系数的大小取决于道路的材料、状况以及轮胎的结构、胎面花纹和车速等因素。 上一页下一页
l绪论硕」论文 1.3.3制动系统的基本工作原理 制动系统基本工作原理可以用图1.3.2所示的简单的液压制动系统工作原理示意 图来说明。在汽车行驶过程中,当驾驶员踩下制动踏板时,通过主缸推杆推动主缸活塞,使得制动主缸内部的制动液在一定的压力作用下流入制动轮缸,制动轮缸内部的 液压迫使摩制动器的擦衬片与制动盘接触,从而产生一个阻碍车轮旋转的摩擦力矩, 同时在车轮与路面的附着力作用下,产生了阻碍车轮运动的外力,此外力称之为地而 制动力。车轮在制动器与路面的双重作用下,最终使得汽车减速甚至停车。 摩擦衬片 制动踏板 制动盘 图1.3.2液压制动系统工作原理示意图 1.3.4汽车制动性能评价 汽车的制动性能主要从以下三个方面进行评价「`2】: (1)制动效能 汽车的制动效能是指汽车迅速减速直至停车的能力,主要的评价指标是汽车的制 动距离和制动减速度。制动距离将直接影响到汽车行驶的安全性,同时制动距离又取决于制动减速度,所以对汽车制动系统设计的关键是在路面附着条件下,尽可能的提 高汽车的制动减速度。 (2)制动效能的恒定性 制动效能的恒定性是指汽车在高速行驶或者长时间连续制动的情况下,制动效能 保持的程度,主要表现在制动器的抗热率性和抗水衰性。制动器在制动过程中,由于 摩擦作用温度将升高,在长时间的高温下,制动器的摩擦力矩通常会显著的下降;汽 车在涉水行驶时,水进入了制动器后,短时间内制动器的效能也会发生显著的降低。(3)制动时的方向稳定性 制动时一的方向稳定性是指汽车在制动过程中,不发生制动跑偏、侧滑以及失去转 向能力的性能。汽车制动时的方向稳定性与汽车前、后轴间制动力分配有着密切的关4 硕士论文汽车制动系统性能分析及优化设计 本世纪开始逐步发展,这个阶段的主要特点是汽车的制动系统完全依赖于电力进行传递,使得汽车的制动系统越来越智能化。因此,汽车制动技术和制动器产品将会是未 来汽车电子技术应用领域中的重要发展目标。 1.3.2制动系统的组成与分类 制动系统是由制动器和制动驱动机构组成t`。l。其中制动器是基于材料的摩擦理论而产生阻碍车轮运动或者运动趋势的力的部件,有鼓式和盘式之分。制动系统的控制机构是为了提供汽车所需的制动力而进行供能、控制、传动、调节制动能量的部件, 具体包括了助力器、制动踏板、制动主缸、制动轮缸、压力调节阀等。典型的液压制动系统组成如图1.3.1所示 l`纂巍 1一前制动盘,2一前制动盘总成,3一右前制动管路,4一制动主缸,5一压力调节阀, 6一左前制动赶路,7一制度真空助力器,8一驻车制动操纵杆,9一后制动管路, 10一驻车制动拉丝,11一后制动器总成 图1.3.1制动系统基本结构组成 制动系统按照制动能量传输方式,可分为:机械式、液压式、气压式、电磁式。
防抱死系统在常用轿车上的使用特点分析 “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。 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安全抱死。 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；如果后轮先抱死，车辆容易产生侧滑，使车行方向变得无法控制。所以，ABS系统通过电子机械的控制，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。 ABS发展历程 ABS系统的发展可以追溯到本世纪初期，早在1928年制动防抱理论就被提出，在30年代机械式制动防抱系统就开始在火车和飞机上获得应用，博世（BOSCH）公司在1936年第一个获得了用电磁式车轮转速传感器获取车轮转速的制动防抱系统的专利权。
防抱死制动系统 一、汽车防抱死制动系统的基本概念 汽车防抱死制动系统即英文ANTILOCK BRAKING SYS-TEM，缩写ABS。 采用电子控制式制动防抱死系统，可在汽车制动过程中，对车轮的运动状态进行迅速、准确而又有效的控制，使车轮尽可能地处于最佳运动状况。即在汽车制动时使车轮的纵向处于附着系数的峰值，同时使其侧向也保持着较高的附着系数，从而使汽车具有良好的防侧滑能力和最短的制动距离，以提高车辆行驶的安全性。 二、汽车采用制动防抱死系统的必要性 1、直线行驶中的制动 汽车直线行驶过程中，突然紧急制动，汽车车轮一下子抱死，汽车仍然向前滑行，轮胎和地面之间发出吓人的磨擦声，汽车最后终于停了下来。在日常生活中，大家都可能遇到过这种现象。 如果汽车发生交通事故，交通警察来了之后，首先总是检查一下汽车刹车痕迹，判断司机在事故中是否采取了制动措施。然后，再测量一下制动距离，看一看该车制动效果好不好。这反映了一般人的头脑里，存在着一种根深蒂固的错误概念，仿佛车轮不抱死，该汽车的制动器就不好用似的。 这是不正确的。当轮胎的滑动率在10%-20%时，轮胎和地面的摩擦力（附着力）最大。如果轮胎的滑动率过大的话，附着力反而要降低。如果司机能控制轮胎的滑动率，使其在制动期间始终处于10%-20%范围之内，汽车将在更短的制动距离内停车。 1．转向时的制动 当汽车转向时，如果汽车紧急制动的话，和直线行驶一样会出现车轮抱死现象。由于车轮抱死，汽车的侧向附着力变成了零，汽车轮胎出现侧向滑动，汽车丧失了控制方向的能力，这是十分危险的。 汽车的侧向附着力和制动力之间的关系十分紧密。在不制动的时候，轮胎前后方向的滑动为零，这时车轮侧向附着力最大。司机踏动制动踏板，随着制动力的加大，轮胎的滑动率增加，侧向附着力逐渐减速小。最后，当轮胎的滑动率达到100%时，轮胎抱死。这样汽车的侧向附着力几乎等于零。此时汽车正在转弯中，轮胎开始出现侧向滑动。 在车轮抱死之后，方向盘已经不起作用了，汽车陷入了不能控制方向的困境，只有前轮抱死的汽车沿着直线前进最后停车，只有后轮抱死的汽车发生旋转现象最后停车，如果前后轮都抱死的话，汽车一边转一边沿直线前进最后停车。 上述各种状态是极其危险的。为了避免发生这些现象，司机在踏动制动板时，必须谨慎从事。 2．最佳制动系统 在前面两部分里，介绍了在制动过程中，如果始终能使轮胎的滑动率处于10%-20%范围之内的话，汽车将在最短的制动距离内停车并具有良好的控制方向的能力。 为了达到上述目的，要求司机在操作时应十分精心，即踏动制动踏板使车轮抱死，然后在轮胎抱死的一瞬间放松制动踏板，轮胎一旦开始转动再踏动制动踏板使车轮抱死，如此反复操作。 在摩擦系数小的光滑路面上，司机在制动时都很小心，唯恐使车轮抱死，但仍很难做到，原因是司机不知道车轮什么时候抱死了。 当然，司机在驾驶室内根本看不到车轮是否抱死，至于按一定轮胎滑动率去操作制动，那更不是凡人所能达到的境界了。 除此之外，汽车行驶的许多条件也都在变化之中，如道路的路面状况时时刻刻都在变化，轮胎着地状态也每时每刻各不一样，前后轮胎的载荷分配更是如此。要完成上述制动要求确实难上加难。当然技术熟练的司机在某种程度上能根据各种条件合理地操作制动，如采用点制动。可是一旦遇上紧急状态，大多数人都是一脚踏死制动踏板，使轮胎抱死为此。 上述司机做不到的许多事，利用传感器就能办到。将传感器的数据进行整理、判断、变成执行机构所必需的信息，这部分工作对于电脑来说是很简单的，按照电脑的指令执行操作，这在机械结构上也不会有什么
毕业设计（论文）开题报告
1 选题的背景和意义 1.1 选题的背景 在全球面临着能源和环境双重危机的严峻挑战下世界各国汽车企业都在寻求新的解决方案一一如开发新能源技术，发展新能源汽车等等然而. 新能源汽车在研发过程中已出现!群雄争霸的局面在能源领域. 有压缩天然气，液化石油气，煤炼乙醇，植物乙醇，生物乙醇，，生物柴油，甲醇，二甲醚，合成油等等新能源动力汽车在转换能源方面有燃料电池汽车氢燃料汽车纯电动汽车轮毅电机车等等。选择哪种新能源技术作为未来汽车产业发展的主要方向是摆在中国汽车行业面前的重要课题。据有关专家分析进入新世纪以来，以汽车动力电气化为主要特征的新能源电动汽车技术突飞猛进。其中油电混合动力技术逐步进入产业化锂动力电池技术取得重大突破。新能源电动汽车技术的变革为我国车用能源转型和汽车产业化振兴提供了历史机遇[1]。 作为 21 世纪最清洁的能源———电能，既是无污染又是可再生资源，因此电动汽车应运而生，随着人民生活水平和环保觉悟的提高电动汽车越来越受到广泛关注[2]。传统车辆的转向、驱动和制动都通过机械部件连接来操纵，而在电动汽车中，这些系统操纵机构中的机械部件（包括液压件）有被更紧凑、反应更敏捷的电子控制元件系统所取代的趋势。加上四轮能实现± 90°偏转的四轮转向技术，车辆可实现任意角度的平移，绕任意指定转向点转向以及进行原地旋转。线控和四轮转向的有机结合，是当今汽车新技术领域的一大亮点，其突出特点就是操纵灵活和行驶稳定[3]。轮毂电机驱动电动车以其节能环保高效的特点顺应了当今时代的潮流，全方位移动车辆是解决日益突出的城市停车难问题的重要技术途径，因此，全方位移动的线控转向轮毂电机驱动电动车是未来先进车辆发展的主流方向之一。全方位移动车辆可实现常规行驶、沿任意方向的平移、绕任意设定点、零半径原地转向等转向功能[4]。 1.2 国内外研究现状及发展趋势 电动汽车的出现得益于19世纪末电池技术和电机技术的发展较内燃机成熟，而此时石油的运用还没有普及，电动车辆最早出现在英国，1834年Thomas Davenport 在布兰顿演示了采用不可充电的玻璃封装蓄电池的蓄电池车，此车的出现比世界上第一部内燃机型的汽车(1885年)早了半个世纪。1873年英国人Robert Davidson制造的一辆三轮车，它由一块铁锌电池向电机提供电力，这被认为是电动汽车的诞生，这也比第一部内燃机型的汽车早出现了13年。到了1881年，法国人Gustave Trouve 使用铅酸电池制造了第一辆能反复充电的电动汽车。此后三四十年间，电动汽车在当时的汽车发展中占据着重要位置，据统计，到1890年在全世界4200辆汽车中，有
汽车制动系统如何发展 d 从汽车诞生时起，车辆制动系统在车辆的安全方面就扮演着至关重要的角色。近年来，随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的提高，这种重要性表现得越来越明显。众多的汽车工程师在改进汽车制动性能的研究中倾注了大量的心血。目前关于汽车制动的研究主要集中在制动控制方面，包括制动控制的理论和方法，以及采用新的技术。 一.制动控制系统的历史 最原始的制动控制只是驾驶员操纵一组简单的机械装置向制动器施加作用力，这时的车辆的质量比较小，速度比较低，机械制动虽已满足车辆制动的需要，但随着汽车自质量的增加，助力装置对机械制动器来说已显得十分必要。这时，开始出现真空助力装置。1932年生产的质量为2860kg的凯迪拉克V16 车四轮采用直径419.1mm的鼓式制动器，并有制动踏板控制的真空助力装置。林肯公司也于1932年推出V12轿车，该车采用通过四根软索控制真空加力器的鼓式制动器。 随着科学技术的发展及汽车工业的发展，尤其是军用车辆及军用技术的发展，车辆制动有了新的突破，液压制动是继机
械制动后的又一重大革新。Duesenberg Eight车率先使用了轿车液压制动器。克莱斯勒的四轮液压制动器于1924年问世。通用和福特分别于1934年和1939年采用了液压制动技术。到20 世纪50年代，液压助力制动器才成为现实。 20世纪80年代后期，随着电子技术的发展，世界汽车技 术领域最显著的成就就是防抱制动系统(ABS)的实用和推广。ABS集微电子技术、精密加工技术、液压控制技术为一体，是 机电一体化的高技术产品。它的安装大大提高了汽车的主动安 全性和操纵性。防抱装置一般包括三部分：传感器、控制器(电子计算机)与压力调节器。传感器接受运动参数，如车轮角速度、角加速度、车速等传送给控制装置，控制装置进行计算并与规 定的数值进行比较后，给压力调节器发出指令。 1936年，博世公司申请一项电液控制的ABS装置专利促进 了防抱制动系统在汽车上的应用。1969年的福特使用了真空助 力的ABS制动器；1971年，克莱斯勒车采用了四轮电子控制的ABS装置。这些早期的ABS装置性能有限，可靠性不够理想， 且成本高。 1979年，默·本茨推出了一种性能可靠、带有独立液压助 力器的全数字电子系统控制的ABS制动装置。1985年美国开发 出带有数字显示微处理器、复合主缸、液压制动助力器、电磁 阀及执行器“一体化”的ABS防抱装置。随着大规模集成电路
汽车制动系试题及其答案 一、填空题 1. 任何制动系都由（）、（）、（）和（）等四个基本部分组成。 2. 所有国产汽车和部分国外汽车的气压制动系中，都采用（）。 3. 人力制动系按其中传动装置的结构型式的不同分为（）和（）两种。 4. 目前国内所用的制动液大部分是（），也有少量的（）和（）。 5. 挂车气压制动传动机构按其控制方法的不同，可分为（）和（）两种，我国一般采用（）。 6. 制动器的领蹄具有（）作用，从蹄具有（）作用。 7. 车轮制动器由（）、（）、（）和（）等四部分构成。 8. 凸轮式制动器的间隙是通过来进行局部调整的（）。 9. 动力制动系包括（），（）和（）三种。 10. 在储气筒和制动气室距制动阀较远时，为了保证驾驶员实施制动时，储气筒内的气体能够迅速充入制动气室而实现制动，在储气筒与制动气室间装有（）；为保证解除制动时，制动气室迅速排气，在制动阀与制动气室间装（）。 11. 制动气室的作用是（）。 12. 真空增压器由（）、（）和（）三部分组成。 13. 伺服制动系是在（）的基础上加设一套而形成的，即兼用（）和（）作为制动能源的制动系。 14. 汽车制动时，前、后轮同步滑移的条件是（）。 15. ABS制动防抱死装置是由（）、（）及（）等三部分构成的。
一、填空题参考答案 1．供能装置控制装置传动装置制动器 2．凸轮式制动器 3．机械式液压式 4．植物制动液合成制动液矿物制动液 5．充气制动放气制动放气制动 6. 增势减势 7．固定部分旋转部分张开机构调整机构 8．制动调整臂 9．气压制动系气顶液制动系全液压动力制动系10．继动阀(加速阀) 快放阀 11．将输入的气压能转换成机械能而输出 12．辅助缸控制阀真空伺服气室 13．人力液压制动系动力伺服系统人体发动机14．前后轮制动力之比等于前后轮与路面的垂直载荷之比15．传感器控制器压力调节器 二、选择题 1. 汽车制动时，制动力的大小取决于( )。 A．汽车的载质量B．制动力矩
1 防抱死制动系统概述 1.1 ABS的功能 汽车ABS在高速制动时用来防止车轮抱死，ABS是英文Anti-lock Brake Syetem的缩写，全文的意思是防抱死制动系统，简称ABS。 凡驾驶过汽车的人都有这样的经历：在积水的柏油路上或在冰雪路面紧急制动时，汽车轻者会发生侧滑，严重时会掉头、甩尾，甚至产生剧烈旋转。制动力过大，将使车轮抱死，汽车方向失去控制后，若是弯道就有可能从路边滑出或闯入对面车道，即使不是弯道也无法躲避障碍物，产生这些危险状况的原因在于汽车的车轮在制动过程中产生抱死现象，此时，车轮相对于路面的运动不再是滚动，而是滑动，路面作用在轮胎上的侧滑摩擦力和纵向制动力变得很小，路面越滑，车轮越容易。总之，汽车制动时车轮如果抱死将产生以下不良影响：方向失去控制，出现侧滑、甩尾，甚至翻车；制动效率下降，延长了制动距离；轮胎过度磨损，产生“小平面”，甚至爆胎。 ABS防抱死制动装置就是为了防止上述缺陷的发生而研制的装置，它有以下几点好处：增加制动稳定性，防止方向失控、侧滑和甩尾；提高制动效率，缩短制动距离（松软的沙石路面除外）；减少轮胎磨损，防止爆胎。 现代轿车的ABS由输入传感器、控制电脑、输出调制器及连接线等组成。输入传感器通常包括死个车轮的轮速信号、刹车信号，个别车型还有减速度信号、手刹车或车油面信号。 ABS的第一个优点是增加了汽车制动时候的稳定性。汽车制动时，四个轮子上的制动力是不一样的，如果汽车的前轮抱死，驾驶员就无法控制汽车的行驶方向，这是非常危险的；倘若汽车的后轮先抱死，则会出现侧滑、甩尾，甚至使汽车整个掉头等严重事故。ABS可以防止四个轮子制动时被完全抱死，提高了汽车行驶的稳定性。汽车生产厂家的研究数据表明，装有ABS的车辆，可使因车论侧滑引起的事故比例下降8%左右。 ABS的第二个优点是能缩短制动距离。这是因为在同样紧急制动的情况下，ABS可以将滑移率（汽车华东距离与行驶的比）控制在20%左右，即可获得最大的纵向制动力的结果。 ABS的第三个优点是改善了轮胎的磨损状况，防止爆胎。事实上，车轮抱死会造成轮胎小平面磨损，轮胎面损耗会不均匀，使轮胎磨损消耗费增加，严重时将无法继续使用。因此，装有ABS具有一定的经济效益和安全保障。 另外，ABS使用方便，工作可靠。ABS的使用与普通制动系统的使用几乎没有
收稿日期:2005-12-13 作者简介:卞化梅(1969-),女,山西矿业学院机械制造工艺与设备专业毕业,北京工商大学机械制造自动化专业在读硕士,讲师。 汽车防抱死制动系统的原理与发展 卞化梅 (北京工业职业技术学院,北京100042) 摘 要:汽车用制动防抱死制动系统(简称ABS )是汽车主动安全性能的一项重要技术,目前在国内外已经得到广泛应用,介绍了ABS 的工作原理、发展历史、现状以及发展趋势,并着重介绍了国内ABS 的现状及发展趋势。 关键词:汽车;制动防抱死系统;滑移率;附着系数中图分类号:U463.52+6 文献标识码:A 文章编号:1671-6588(2006)01-21-04 Concept and Development of the Anti -lock Braking System Bian Huamei (Beijing Vocational &Technical Institute of Industry ,Beijing 100042,China ) Abstract :The Anti 2lock Braking System (ABS ),which is a great importance to active safety of vehicles ,has been widely used in home and abroad.This paper introduces the control concept ,the history of development ,the status in quo and the trend of development of ABS.It emphasizes the domestic status and trend of ABS.Key words :automobile ;Anti 2Lock Braking System ;slip ratio ;adhesion coefficient 0引言 随着汽车工业的飞速发展和道路交通设施的不断完善,汽车己逐渐成为人们的代步工具,人们在享受汽车带来舒适、便捷的同时,也对汽车行驶的安全性能提出了更高的要求,改善汽车的制动性能始终是汽车设计、制造部门的重要任务。 制动性能是汽车主要的安全性能之一。评价一辆汽车的制动性能最基本的指标是制动加速度、制动距离、制动时间及制动时方向的稳定性。制动时方向的稳定性,是指汽车制动时仍能按指定的方向的轨迹行驶。如果因为汽车的紧急制动(尤其是高速行驶时)而使车轮完全抱死,那是非常危险的。若前轮抱死,将使汽车失去转向能力;若后轮抱死,将 会出现甩尾或调头(跑偏、侧滑),尤其在路面湿滑的情况下,对行车安全造成极大的危害。 汽车防抱死制动系统(Anti -lock Braking Sys 2tem )简称ABS ,是一种机电液一体化装置,它在传统制动系统的基础上,采用电子控制技术,以实现制动力的自动调节,防止制动车轮抱死,以期获得最有效的制动效果,并大大提高车辆主动安全性。ABS 能够利用轮胎和路面之间的峰值附着性能,提高汽车抗侧滑性能,充分发挥制动效能,同时增加汽车制动过程中的可控性,从而减少事故发生的可能性,是一种具有防滑、防锁死等优点的安全刹车控制系统。1控制原理1.1滑移率的定义 第5卷 第1期2006年1月 北京工业职业技术学院学报 JOURNAL OF BEIJ ING VOCATIONAL &TECHNICAL INSTITU TE OF INDUSTRY №.1Vol.5 Jan. 2006