汽车防抱死制动系统 毕业论文.doc

罗定职业技术学院机电工程系毕 业 论 文 题 目 汽车防抱死制动系统 系 别 机电工程系 年级专业 06级汽车检测与维修技术 学生姓名 指导教师 专业负责人 上交日期 汽车防抱死制动系统 摘要：汽车各个系统中，制动系统是重中之重，并且随着汽车技术的发展和汽车行驶车速的提高，其重要性也显得越来越明显。本文论述了汽车制动系统的作用，基本功能，组成，着重阐述了汽车防抱死制动系统的组成、工作原理、评价指标以及维修与保养。关键词：abs；液压泵；制动性1绪论汽车的制动性也是汽车的主要性能之一。自从汽车诞生之日起，汽车的制动性就显得至关重要。制动性直接关系到交通安全，重大交通事故往往与制动距离太长、紧急制动时发生侧滑等情况有关。所以，汽车的制动性是汽车行驶的重要保障。在现在的社会中，汽车越来越普及了，在汽车的各个系统中，制动系统又是重中之重。在汽车制动时，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。因此，汽车在制动时不希望车轮制动到抱死滑移，而是希望车轮制动到边滚边滑的状态。由试验得知，汽车车轮的滑动率在1520时，轮胎与路面间有最大的附着系数。所以为了充分发挥轮胎与路面间的这种潜在的附着能力，目前在大多数车辆上都装备了防抱死制动系统(antilockbrakesystem)，简称abs。2制动系统的基本功能汽车制动系统的基本功能有：（1）汽车紧急制动时,在尽可能短的距离内将车速降为零。 （2）汽车下长坡时,将车速限制在一定安全值内,并保持稳定。 （3）汽车在坡道驻停时,应使汽车可靠的驻留在原地不动。 目前,防抱死制动系统（abs）和电子稳定程序（esp）正逐渐在汽车的制动系统中得到广泛的应用。采用防抱死制动系统装置和电子稳定程序可防止汽车车轮抱死,从而能够保持整车最大限度保持的操纵稳定性。因此,制动时既保证了前轮的转向性能,又保证了后轮不产生侧滑,能使汽车在充分利用路面附着系数状况下制动。在附着系数较低的路面上,如湿路面和冰雪路面,比未装abs、esp系统制动距离及车辆的稳定性都有了明显改善3abs 详细分析3.1 abs的组成和工作原理 通常，abs是在普通制动系统的基础上加装车轮速度传感器、abs电控单元、制动压力调节装置及制动控制电路等组成的。 制动过程中，abs电控单元(ecu)不断地从传感器和获取车轮速度信号，并加以处理，分析是否有车轮即将抱死拖滑。 如果没有车轮即将抱死拖滑，制动压力调节装置不参与工作，制动主缸7和各制动轮缸相通，制动轮缸中的压力继续增大，此即abs制动过程中的增压状态。 如果电控单元判断出某个车轮(假设为左前轮)即将抱死拖滑，它即向制动压力调节装置发出命令，关闭制动主缸与左前制动轮缸的通道，使左前制动轮缸的压力不再增大，此即abs制动过程中的保压状态。 若电控单元判断出左前轮仍趋于抱死拖滑状态，它即向制动压力调节装置发出命令，打开左前制动轮缸与储液室或储能器的通道，使左前制动轮缸中的油压降低，此即abs制动过程中的减压状态。3.2 abs液压控制总成 abs液压控制总成是在普通制动系统的液压装置基础上经设计后加装abs制动压力调节器而形成的。 普通制动系统的液压装置一般包括制动助力器、双腔式制动主缸、储液室、制动轮缸和双液压管路等。除了普通制动系统的液压部件外，abs制动压力调节器通常由电动泵、储能器、主控制阀、电磁控制阀和一些控制开关等组成。实质上，abs系统就是通过电磁控制阀体上的控制阀控制分泵上的油压迅速变大或变小，从而实现了防抱死制动功能。 （1）电动泵 电动泵是一个高压泵，它可在短时间内将制动液加压(在储能器中)到1518mpa，并给整个液压系统提供高压制动液体。电动泵能在汽车起动一分钟内完成上述工作。电动泵的工作独立于abs电脑，如果电脑出现故障或接线有问题，电动泵仍能正常工作。 （2）储能器 储能器的结构形式多种多样。用得较多的为活塞-弹簧式储能器，该储能器位于电磁阀与回油泵之间，由轮缸来的液压油进入储能器，进而压缩弹簧使储能器液压腔容积变大，以暂时储存制动液。 （3）电磁控制阀 电磁控制阀是液压调节器的重要部件，由它完成对abs的控制。abs系统中都有一个或两个电磁阀体，其中有若干对电磁控制阀，分别控制前、后轮的制动。常用的电磁阀有三位三通阀和二位二通阀力警告和液位指示开关 压力控制开关(pcs)独立于abs电脑而工作，监视着储能器下腔的压力。压力报警开关(pws)和液位指示开关(fli)的功能是，当压力下降到一定值(14mpa以下)时或制动液面下降到一定程度时，点亮制动系统故障指示灯和abs故障指示灯，同时让abs电脑停止防抱死制动工作。33汽车的制动性及其评价指标 汽车行驶时能在短距离内停车并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，以及汽车在一定坡道上能长时间停车不动的驻车制动器性能称为汽车的制动性。有汽车参与的交通事故中，事故的预防、事故的回避、乘客保护等安全领域与汽车的运动性能有密切的关系。事故预防中起主要作用的是驾驶员，事故发生瞬间对乘客保护主要是汽车的被动安全设备起作用，而事故的回避则与汽车的制动控制系统有紧密的关系。在事故预防环节中人和环境的作用是主要的，在事故回避环节中车的作用是主要的。在汽车中，提高安全性的制动控制系统除了abs、tcs、esp（vsc、vds）等，另外还有bas（brake assist system，制动器辅助系统）。制动辅助系统bas是当紧急刹车时，根据踩的速度、力度，制动系统自动感知而输出更强的制动力。它的工作原理是，令刹车泵里的真空量增加，使你一脚踩下去，制动力度大大提高，从而提高了驾驶安全性。即使车子已经熄火了，它还会使刹车制动能力保持一段时间。它的功能是在紧急制动时，提供一个附加的制动力来帮助没能及时形成较大制动力的驾驶员，制动助力加快制动踏板的移动；当司机施加在制动踏板上的制动力不太大时，增加制动力，使车辆的紧急制动性能最佳。有关调查显示，约有90的汽车驾驶员紧急情况刹车时缺乏果断，而bas则能从驾驶员踩下制动踏板的速度，探测车辆行驶情况。紧急情况下，当驾驶员迅速踩下制动踏板力度不足时，bas便会启动，并在不足1秒的时间内把制动力增至最大，从而缩短紧急制动刹车距离。abs虽然能够缩短刹车距离，但如果驾驶员采用点刹时，车轮往往不会抱死，abs没有机会发挥作用。而制动辅助bas，则让现有的abs具有一定的智能。当驾驶者迅速用力踩下刹车踏板时，bas就会判断车辆正在紧急刹车，从而启动abs，迅速增大制动力。汽车制动时强调制动的稳定性，避免制动跑偏。而避免制动跑偏，关键在后轮。汽车在高速行驶时，如果制动出现后轮侧滑(即横向滑动)是最危险的情况，它会令整辆汽车发生无法控制的甩尾或回转运动，极易发生碰撞事故。如果汽车在制动过程中，车轮未抱死，车轮本身具有承受一定侧向力的能力，汽车在一般横向干扰力的作用下不会发生侧滑现象，但一旦车轮被抱死，车轮就会立即丧失承受侧向力的能力，汽车在横向干扰力的作用下就很容易发生侧滑。对于装配普通制动器的汽车而言，制动时车轮被抱死滑移是不可避免的。理论与实践证明，在平直道路上，汽车制动过程中若前轮先抱死滑移，汽车能够维持直线减速停车，汽车处于稳定状态。如果后轮比前轮提前先抱死，哪怕快半秒，汽车在横向干扰力作用下也将发生甩尾或回转运动，制动时车速越高这种现象越严重。所以，后轮先抱死是极易导致车辆失去制动的平稳性。为了防止汽车制动时后轮先制动的事情发生，工程师就研制了一种专门检测后轮制动情况的系统ebd系统。ebd可依据车辆的重量和路面条件来控制制动过程，自动以前轮为基准去比较后轮轮胎的滑移率(所谓汽车滑移率即车辆的实际车速和车轮的圆周线速度之差与车辆实际车速之比)，如果发觉前后车轮有差异，而且差异程度必须被调整时，它就会调整汽车制动液压系统，使前、后轮的液压接近理想化制动力的分布。因此，重踩制动在abs动作启动之前，ebd已经平衡了每一个车轮的有效地面抓地力，防止出现后轮先抱死的情况，改善制动力的平衡并缩短汽车制动距离。ebd实际上是abs的辅助功能，它可以改善提高abs的效用。因此，一些汽车技术性能就有了abs+ebd的项目了。ebd的英文全称是“eiectric brakeforce distribution”，即就是“电子制动力分配”。其德文缩写为ebv，全称是“electronic sche bremsenkraft verteiler”(欧洲车一般用ebv表示)。汽车制动时，如果四只轮胎附着地面的条件不同，比如，左侧轮附着在湿滑路面，而右侧轮附着于干燥路面，四个轮子与地面的摩擦力不同，在制动时(四个轮子的制动力相同)就容易产生打滑、倾斜和侧翻等现象。ebd的功能就是在汽车制动的瞬间，高速计算出四个轮胎由于附着不同而各异的摩擦力数值，然后调整制动装置，使其按照设定的程序在运动中高速调整，达到制动力与摩擦力(牵引力)的匹配，以保证车辆的平稳和安全。当重踩刹车时，ebd在abs作用之前，依据车辆由于汽车制动时产生轴荷转移的不同和路面条件，自动以前轮为基准去比较后轮轮胎的滑移率，如发觉此差异程度必须被调整时，刹车油压系统将会调整传至后轮有油压，有效分配制动力，以使4个轮得到更平衡且更接近理想化刹车力的分布。所以ebd+abs就是在abs的基础上，平衡每一个轮的有效地面抓地力，改善刹车力的平衡，防止出现甩尾和侧移，并缩短汽车的制动距离。使得汽车的安全性能更胜一筹。在汽车上ebd是没有一个具有直观单外表的载体的。但是ebd实际上是辅助abs功能的体现，是abs进化、软件分析、控制功能增强后的科技。它承载于abs系统零件基础上，如：车速传感器、控制阀体总成、制动电脑等等。通过改进，增强abs电脑内软件控制逻辑，使ebd比abs思维更敏捷、运算功能更复杂，在制动时能根据车辆各个车轮的运动状态，智能分配各个车轮制动力大小，以维系车辆在制动状态下的平衡、平稳与方向。更值一提的是：即使abs失效，ebd也能保证车辆不会出现因甩尾而导致翻车等恶性事件的发生。带有ebd的abs，通常会用“abs+ebd”来表示。同时它还能较大地减少abs工作时的振噪感，不需要增加任何的硬件配置，成本相当低，不少专业人士更是直观地称之为“更安全、更舒适的abs”。ebd主要功能体现：我们知道，在行驶制动过程中，四个车轮的工作环境千变万化，地面附着条件也往往不一样，制动时易发生跑偏、打滑、侧倾甚至车辆侧翻的情况。另外，制动时由于惯性作用，车辆重心前移，车身重量大部分由前轮承受，出现“点头”动作，这时前轮与地面的磨擦力大幅增长，而后轮由于垂直于地面的压力转移至前轮而磨擦力减弱，易出现甩尾，这就太危险了。abs可以在一定程度上避免上述现象的发生，但由于abs对后轮的控制始终以附着力较小的一侧(如行驶在泥水、冰雪路面的车轮)为基准调节点来进行调节，以保证两侧车轮制动力的平衡，追求的是制动稳定性。这样一来，附着情况好的一侧车轮制动力必将不能充分利用，使汽车总制动力减小，从而延长制动距离。虽然距离的延长可能只是微不足道的零点几米，但在紧急情况下这带来的也许是车毁人亡的结局。但是ebd可以在制动的瞬间高速计算，不断调整abs液压组件，使四个车轮受到的制动力与其附着力匹配，而同时亦不会出现打滑或甩尾等现象，因此更提高了制动稳定性。 同样，车辆在弯道制动时，因为弯道离心力使外侧车轮承受较大的车身自重及惯性载荷，这时ebd会增大外侧车轮的制动力，防止制动力突破轮胎与地面的抓地力而使车辆发生“自旋”。因此在安全指标上，ebd更胜一筹。有无ebd系统的区别：虽然abs能通过防止车轮抱死达到保持车辆操控性能，很好地操控汽车行驶方向，相应地缩短汽车制动距离的目的，但是abs并不能根据车辆制动时的实际情况，合理分配四个车轮的制动力。换句话来说，abs并不能从产生诸多危险现象的源头上来杜绝这种由于制动力分配不当而使车辆产生种种险情的事件发生。它只是被动地在制动抱死现象发生或临界发生后，才介入调整。 而ebd则不同，它在abs动作之前就更灵敏的介入、平衡调节各个车轮的制动力大小了。当紧急刹车车轮抱死的情况下，ebd在abs动作之前就已经平衡了每一个轮的有效地面抓地力，可以防止出现甩尾和侧滑，并缩短汽车制动距离。ebd另外一个特性就是它的随动性。当车辆的载重或乘员数发生变化时，ebd仍能根据各个车轮车速传感器采集的信号，主动、适时、合理地进行制动力的“智能”分配，从而保证制动过程中车辆的直线行驶状态和车身的稳定性，让危险夭折于萌芽状态。ebd的故障自检在每次车辆开关点火或启动时，ebd会同abs系统一样进行自检。不过不同的是，在仪表台上，你无法找到一个单独的ebd指示灯，原因是ebd的指示是与整个制动系统的指示共同进行的，包括abs、vsc、trc等。在自检时，警告灯会亮起几秒钟后自动熄灭。如果警告灯长亮，也表示ebd系统功能故障。制动液太少、制动磨擦片太薄、手制动拉起没放下都会使制动警告灯长亮。所以在断定是ebd出现故障之前，检查这些系统的工作情况是必要的。在检查完这些以后，如果灯还是长亮，那就表示电子制动系统有问题了。不过ebd系统的诊断无法手工直接解决，必须在维修中心用专用的诊断电脑测试后才可以。ebd相对于abs并没有任何硬件上的附加，而只是控制程序、功能上的优良与增强，甚至可以说ebd是abs衍生出的辅助功能，在一些汽车的产品说明书上就是以abs+ebd来标明。除了汽车工程师们在编著电脑运算程式时需增加一定的控制程序之外，并没有过多的硬件投入。目前国产轿车中audia6、奥德赛、毕加索、派力奥、马自达福美来、伊兰特等都已经采用了ebd作为标准安全配置以提高产品性能。所以ebd装备并不需要太大投入，现在大部分国产低中档轿车也大大方方地配置了这一功能。但是有了ebd保驾护航，并不代表可以放松警惕，ebd只是从主动的角度出发，让我们的安全行车多了一层有力的保证，但纵情狂奔超速带来的将只是突破物理极限后而必然吞下的恶果。所以，请您记住：ebd给我们带来的只是使用性能上的飞越，而不是让我们拥有超自然，超物理战无不胜的法力。3.4 abs系统的保养与正确使用abs(防抱死制动系统)作为一种主动安全装置，在现代汽车上运用已经很广泛了。由于其在制动过程中的控制方式及工作过程与以往普通的制动系统有所区别，因此在使用保养方面也与传统的制动系统有所不同，否则会引发abs系统故障。总结多年的维修经验，笔者认为车主在使用装有abs系统的汽车时要做到“四要”、“四不要”。四要(1)要始终将脚踩住制动踏板不放松。这样才能保证足够和连续的制动力，使abs有效地发挥作用。(2)要保持足够的制动距离。当在良好路面上行驶时，至少要保证离前面的车辆有3s的制动时间；在不好的路面上行驶，要留给制动更长一些的时间。(3)要事先练习使用abs，这样才能使自己对abs工作时的制动踏板振颤有准备和适应能力。(4)要事先阅读汽车驾驶员手册。这样才能进一步理解各种操作。四不要(1)不要在驾驶装有abs的汽车时比没有装abs的汽车更随意。有些车主认为汽车装有abs后，安全性加大，因此在驾驶中思想就会放松，为事故埋下隐患。(2)不要反复踩制动踏板。在驾驶有abs的车时，反复踩制动踏板会使abs的工作时断时续，导致制动效能降低和制动距离增加。实际上，abs本身会以更高速率自动增减制动力，并提供有效的方向控制能力