熊瑜

摘 要：ABS系統(tǒng)可以顯著提高或改善汽車緊急制動(dòng)時(shí)的操控性和穩(wěn)定性，縮短了制動(dòng)距離，是一種新型的汽車電子控制產(chǎn)品，并得到了越來越廣泛的應(yīng)用。本文以轎車為研究對(duì)象，展開對(duì)汽車ABS的研究。主要完成了以下的工作：通過對(duì)單個(gè)車輪時(shí)的受力分析確定了影響車輪附著系數(shù)的主要因素；通過比較電磁感應(yīng)式輪速傳感器和霍爾效應(yīng)傳感器的性能優(yōu)缺點(diǎn)，采用并設(shè)計(jì)了霍爾效應(yīng)式輪速傳感器；通過對(duì)控制結(jié)構(gòu)的分析設(shè)計(jì)了以INTEL公司生產(chǎn)的80C196KC單片機(jī)為核心的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，包括信號(hào)輸入電路、控制輸出電路、驅(qū)動(dòng)電路等硬件部分；經(jīng)比較各種控制方案，確定了“邏輯門限制法”作為控制方案，并選用加速度和滑移率的組合作為控制參數(shù)。采用事件門限來計(jì)算車輪的轉(zhuǎn)速。本文通過學(xué)習(xí)比較根據(jù)所學(xué)只是設(shè)計(jì)了ABS控制系統(tǒng)。從理論上實(shí)現(xiàn)ABS的控制功能，完成了設(shè)計(jì)要求。在設(shè)計(jì)過程中對(duì)汽車制動(dòng)理論和制動(dòng)裝置有了較為深入的了解，擴(kuò)大了自己的知識(shí)面，自己解決問題的能力也得到了提高。

關(guān)鍵詞：防抱死制動(dòng)系；電子控制單元；門限值滑移率；輪速傳感器；

汽車防抱死系統(tǒng)是汽車安全系統(tǒng)中不可缺少得一部分也是中職汽修專業(yè)技能培訓(xùn)得重要一部分，在汽修專業(yè)人才培訓(xùn)中占據(jù)這重要得位置，因此汽車防抱死系統(tǒng)教學(xué)將成為中職汽修專業(yè)中得核心教學(xué)任務(wù)之一。汽車防抱死系統(tǒng)得教學(xué)內(nèi)容包括防抱死系統(tǒng)得特點(diǎn)分析；ABS工作原理這兩個(gè)部分來給學(xué)生充分展現(xiàn)理解汽車防抱死系統(tǒng)在在汽車安全環(huán)節(jié)中得重要！防抱死系統(tǒng)將成為未來汽修專業(yè)不可缺少得一部分也將是汽修人才中不可缺少得必備技能。

一、防抱死系統(tǒng)在常用轎車上的使用特點(diǎn)分析

“ABS”（Anti-locked Braking System）中文譯為“防抱死剎車系統(tǒng)”.它是一種具有防滑、防鎖死等優(yōu)點(diǎn)的汽車安全控制系統(tǒng)。ABS是常規(guī)剎車裝置基礎(chǔ)上的改進(jìn)型技術(shù)，可分機(jī)械式和電子式兩種。

現(xiàn)代汽車上大量安裝防抱死制動(dòng)系統(tǒng)，ABS既有普通制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)功能，又能防止車輪鎖死，使汽車在制動(dòng)狀態(tài)下仍能轉(zhuǎn)向，保證汽車的制動(dòng)方向穩(wěn)定性，防止產(chǎn)生側(cè)滑和跑偏，是目前汽車上最先進(jìn)、制動(dòng)效果最佳的制動(dòng)裝置普通制動(dòng)系統(tǒng)在濕滑路面上制動(dòng)，或在緊急制動(dòng)的時(shí)候，車輪容易因制動(dòng)力超過輪胎與地面的摩擦力而安全抱死近年來由于汽車消費(fèi)者對(duì)安全的日益重視，大部分的車都已將ABS列為標(biāo)準(zhǔn)配備。如果沒有ABS，緊急制動(dòng)通常會(huì)造成輪胎抱死，這時(shí)，滾動(dòng)摩擦變成滑動(dòng)摩擦，制動(dòng)力大大下降。而且如果前輪抱死，車輛就失去了轉(zhuǎn)向能力；如果后輪先抱死，車輛容易產(chǎn)生側(cè)滑，使車行方向變得無法控制。

ABS防抱制動(dòng)系統(tǒng)由汽車微電腦控制，當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí)，它能使車輪保持轉(zhuǎn)動(dòng)，從而幫助駕駛員控制車輛達(dá)到安全的停車。這種防抱制動(dòng)系統(tǒng)是用速度傳感器檢測(cè)車輪速度，然后把車輪速度信號(hào)傳送到微電腦里，微電腦根據(jù)輸入車輪速度，通過重復(fù)地減少或增加在輪子上的制動(dòng)壓力來控制車輪的打滑率，保持車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。在制動(dòng)過程中保持車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，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〔鎖死〕車輪相比，能提供更高的制動(dòng)力量。

二、ABS的工作原理

控制裝置和ABS警示燈等組成，在不同的ABS系統(tǒng)中，制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)形式和工作原理往往不同，電子控制裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和控制邏輯也可能ABS通常都由車輪轉(zhuǎn)速傳感器、制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置、電子不盡相同。

在常見的ABS系統(tǒng)中，每個(gè)車輪上各安裝一個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器，將有關(guān)各車輪轉(zhuǎn)速的信號(hào)輸入電子控制裝置。電子控制裝置根據(jù)各車輪轉(zhuǎn)速傳感器輸入的信號(hào)對(duì)各個(gè)車輪的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和判定，并形成相應(yīng)的控制指令。制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置主要由調(diào)壓電磁閥組成，電動(dòng)泵組成和儲(chǔ)液器等組成一個(gè)獨(dú)立的整體，通過制動(dòng)管路與制動(dòng)主缸和各制動(dòng)輪缸相連。制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置受電子控制裝置的控制，對(duì)各制動(dòng)輪缸的制動(dòng)壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。

ABS的工作過程可以分為常規(guī)制動(dòng)，制動(dòng)壓力保持制動(dòng)壓力減小和制動(dòng)壓力增大等階段。在常規(guī)制動(dòng)階段，ABS并不介入制動(dòng)壓力控制，調(diào)壓電磁閥總成中的各進(jìn)液電磁閥均不通電而處于開啟狀態(tài)，各出液電磁閥均不通電而處于關(guān)閉狀態(tài)，電動(dòng)泵也不通電運(yùn)轉(zhuǎn)，制動(dòng)主缸至各制動(dòng)輪缸的制動(dòng)管路均處于溝通狀態(tài)，而各制動(dòng)輪缸至儲(chǔ)液器的制動(dòng)管路均處于封閉狀態(tài)，各制動(dòng)輪缸的制動(dòng)壓力將隨制動(dòng)主缸的輸出壓力而變化，此時(shí)的制動(dòng)過程與常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)過程完全相同ABS通過使趨于抱死車輪的制動(dòng)壓力循環(huán)往復(fù)而將趨于防抱車輪的滑動(dòng)率控制，在峰值附著系數(shù)滑動(dòng)率的附近范圍內(nèi)，直至汽車速度減小至很低或者制動(dòng)主缸的常出壓力不再使車輪趨于抱死時(shí)為止。制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)循環(huán)的頻率可達(dá)3～20HZ。在該ABS中對(duì)應(yīng)于每個(gè)制動(dòng)輪缸各有對(duì)進(jìn)液和出液電磁閥，可由電子控制裝置分別進(jìn)行控制，因此，各制動(dòng)輪缸的制動(dòng)壓力能夠被獨(dú)立地調(diào)節(jié)，從而使四個(gè)車輪都不發(fā)生制動(dòng)抱死現(xiàn)象

三、結(jié)語

不管一個(gè)ABS系統(tǒng)多么完善，它仍然擺脫不了一定的物理規(guī)律。盡管四輪防抱制動(dòng)系統(tǒng)能使汽車在盡可能短的距離內(nèi)進(jìn)行制動(dòng)，但如果制動(dòng)進(jìn)行得太遲，使之在與障物碰撞前不能完全停下來，仍不能阻止事故的發(fā)生。但是，由于四輪防抱死制動(dòng)系保留著控制轉(zhuǎn)向的能力，因此，在制動(dòng)過程中有可能繞過障礙物，避免可能發(fā)生的事故。沒有裝備ABS系統(tǒng)的汽車在濕滑路面或有冰雪的路面上制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)距離較長(zhǎng)，而且不能猛烈轉(zhuǎn)向；在裝備ABS系統(tǒng)的汽車上也是如此，因?yàn)楸M管ABS能提供附加的制動(dòng)控制和轉(zhuǎn)向控制，但它不能解決這樣一個(gè)客觀的物理事實(shí)，那就是在較滑的路面上，可利用的牽引力很小。

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