(完整版)汽车ABS制动防抱死系统毕业论文设计

2 车轮防抱死系统(ABS)的组成与原理

2.1 车轮防抱死系统(ABS)的结构组成

普通行车制动系的结构原理大家都很清楚,下面仅介绍液压式行车制动系(如图1)。

汽车正常行驶时,制动蹄10连同摩擦片9在弹簧13的拉力下,与固定在车轮轮毂上制动鼓8之间保持有一定的间隙,使制动鼓能随车轮一同自由转动。欲使行驶中的汽车减速或停车时,驾驶员只要踩下制动踏板1,就可使肌体的制动能源通过推杆2和制动主缸4中的活塞3,使主缸内的制动液加压流入制动轮缸6,并通过两个轮缸活塞7推动两个制动蹄10连同摩擦片9绕支承销12转动,使摩擦片的外圆面压紧在制动鼓8的内圆面上。这样,固定不旋转地制动蹄摩擦片就对旋转着的制动鼓作用一个摩擦力矩Mu,其方向与车轮旋转方向相反。制动鼓将该制动器制动力矩传到车轮后,由于车轮与路面的附着作用,车轮对路面作用一个向前的周缘力,即制动器制动力Fu。同时,路面也给车轮一个向后的反作用力,即路面制动力Fb,这就是制动时迫使汽车减速行驶直至停车的外力。路面制动力愈大,汽车减速度也就愈大。当驾驶员松开制动踏板时,回位弹簧13即将制动蹄拉回原位,摩擦片的外圆面与制动鼓的内圆面之间恢复原有间隙,摩擦力矩Mu和制动力Fb解除,制动作用也就终止。

1-制动踏板 2-推杆 3-主缸活塞 4-制动主缸 5-油管 6-制动轮缸 7-轮缸活塞 8-制

动鼓 9-摩擦片 10-制动蹄 11-制动底板 12-支承销 13-制动蹄回位弹簧

图1 液压行车制动系的结构原理

综上所述不难看出,阻止汽车行驶的路面制动力Fb不仅取决于制动器制动力Fu的大小,而且还受到轮胎与路面间附着条件的限制。也就是说,汽车制动系只有具备了足够的制动器制动力Fu,同时路面又能提供大的附着力F1时,才能获得较大的路面制动力Fb。

2.2 制动系统工作过程:

1-前制动气室 2-直踏式制动阀 3-手制动阀 4-快放阀 5-气压警报开关6-三通管 7弹簧储能式制动室 8-感载储阀 9-后制动灯开关 10-储气筒 11-四回路保护阀 12-气压表 13-三通管接头 14-空压机 15-气压调节器 16-湿处气筒 17-放气阀 18-安全阀 19-低压警报开关 20-双路阀 21-四通

接头 22-前制动灯开关

汽车双管路制动系统

①驻车制动。汽车驻车时,操纵手制动阀3,放掉驻车制动三通管6和快放阀4中的压缩空气,使弹簧储能式后制动气室中的储能弹簧释放,推动后轮鼓式制动器制动蹄片张开,摩擦片紧压在制动鼓的内圆面上,起驻车制动作用。在制动中,制动三通管中压缩空气已全部流失,仍有驻车制动。

②解除驻车制动。起动发动机,带动空气压缩机运转,使制动系统供

气管路和两个储气筒中充满压缩空气,压缩空气的压力可由气压表12来指示。此时接在驻车制动供气管路中的快放阀4和气压警报开关5无气压,气压警报开关控制警报器发响和警报灯亮,指示汽车处于驻车制动状态。操纵手制动阀3至解除制动位置,气压较低时,气压警报灯仍然灯亮,表示制动气压不足;制动气压足够时,驻车制动供气管路通过快放阀4和三通管接头使驻车制动气室供气,压缩后轮制动气室储能弹簧,使后轮制动蹄片回位,后轮制动即处于非制动状态,气压警报灯熄灭,表示汽车制动气压足够,可以起步。

③行车制动。行车中在制动系统供气管路气压足够的情况下,踏下行车制动(脚制动)踏板,使直踏式制动阀2动作,压缩空气通过四通接头21供至前制动气室,使前

轮制动,此时前制动灯开关22接通,制动灯亮;压缩空气按比例通过感载储阀8和三通管接头6供至后制动气室,使后轮制动,此时装在感载比例阀上的后制动灯开关9接通,制动灯亮。汽车制动强度是由直踏式制动阀通过踏板控制的,踏板行程大制动强;踏板行程小制动弱。当制动系统中气压不足时,装在湿储气筒16上的低压警报开关接通,低压警报灯亮和警报器响,表示制动气压不足。

④行车手制动。行车中脚制动失灵或无气压时,可以操纵手制动阀至制动位置,可使后轮制动。

⑤无气压解除驻车制动。汽车长期停放,可能处于无气压状态。此时汽车驻车制动。发动机不起动,想要将汽车拖走时,可用扳手旋转两个后轮的弹簧制动气室的解除制动螺栓,解除后轮驻车制动。要想恢复驻车制动,要旋回这个螺栓。

2.3 车轮防抱死系统(ABS)的作用

车轮防抱死控制系统就是在汽车制动时,自动控制制动器制动力的大

小,使车轮滑移率S保持在20%左右的状态运转,确保车轮与地面有良好的附着力,从而提高汽车制动的安全可靠性。

2.4 车轮防抱死系统(ABS)的控制原理

现在轿车上所普及的ABS基本上都是电液一体式控制的。也就是把机械的感应装置,控制装置全部变成了电子来控制。总的原理就是通过车轮转速传感器来检测车轮的运转情况,然后把车轮转速传感器测得的转速信号通过放大以后传递给ECU车载电脑(有些车的ABS电脑是跟发动机管理电脑等集成在一起的)。然后电脑通过传感器测得的数据判断车轮是否抱死,如果车轮运转不正常(有可能抱死或已经抱死)那么电脑会立即发出指令给电磁阀,让电磁阀处于减压状态,从而达到降低制动力的目的,直到抱死解除,如果此时驾驶员仍然在大力刹车,那么ABS解除控制后车轮又会回到抱死状态,那么ABS再次接入知道抱死再次解除。这就是为什么我们在驾驶ABS车大力制动的时候刹车踏板会产生强烈的抖动,这就是ABS的三位电磁阀在工作,液压油路时而增压时而减压,所以造成刹车踏板的脉冲抖动现象。

通过电子设备接入以后ABS的控制能够更加精确,而且更加主动。不过即便是电子控制的ABS根据其配置的不同种类也有很多。首先从硬件配置来说主要分为: 1通道1传感器式 ,2通道2传感器式,3通道3传感器式 ,4通道4传感器式等四种。

对于第一种方式,可以说是最早最原始的ABS的控制方式。同样是实现上文说的电脑控制一切,但无论是信息获取渠道(传感器)还是控制渠道(通道数)都只有一条。前文介绍过,对于制动来说最危险的是后轮先抱死的情况。而对于汽车的紧急制动特别是在湿滑路面上的紧急制动,后轮又是最容易抱死的。如果后轮比前轮先抱死,而此时驾驶者又有转向意图的话,整个车会产生侧滑甩尾的危险。所以对于单通道的ABS来说当然

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