畢業(yè)設計（論文）-汽車防抱死系統(tǒng)的設計

1、<p>　　、、、工業(yè)職業(yè)技術學院</p><p>　　畢 業(yè) 設 計 （論文） 任 務 書</p><p>　　姓名 、、、 </p><p>　　專業(yè) 汽車運用技術 </p><p>　　任 務 下 達 日 期 年

2、 月 日</p><p>　　設計（論文）開始日期 年 月 日</p><p>　　設計（論文）完成日期 年 月 日</p><p>　　設計（論文）題目： 汽車防抱死系統(tǒng)的設計 </p>

3、;<p>　　A·編制設計 </p><p>　　B·設計專題（畢業(yè)論文） </p><p>　　指 導 教 師 、、、 </p&g

4、t;<p>　　系（部）主 任 、、、 </p><p>　　年 月 日</p><p>　　、、、工業(yè)職業(yè)技術學院</p><p>　　畢業(yè)設計（論文）答辯委員會記錄</p><p>　　、、、、、系汽車運用技術專業(yè)，學生、、、于 年 月

5、 日進行了畢業(yè)設計（論文）答辯。</p><p>　　設計題目： 汽車防抱死系統(tǒng)的設計 </p><p>　　專題（論文）題目： </p><p>　　指導老師： 、、、 </p><p>　　答辯委員會根

6、據(jù)學生提交的畢業(yè)設計（論文）材料，根據(jù)學生答辯情況，經(jīng)答辯委員會討論評定，給予學生 、、、 畢業(yè)設計（論文）成績?yōu)?。</p><p>　　答辯委員會 人，出席 人</p><p>　　答辯委員會主任（簽字）： &

7、lt;/p><p>　　答辯委員會副主任（簽字）： </p><p>　　答辯委員會委員： ， ， ， ， ， ，

8、 ， </p><p>　　、、、工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）評語</p><p>　　第 頁</p><p>　　共 頁</p><p>　　畢業(yè)設計（論文）及答辯評語：

9、 </p><p><b>　　摘  要</b></p><p>　　ABS系統(tǒng)可以顯著提高或改善汽車緊急制動時的操控性和穩(wěn)定性，縮短了制動距離，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用。</p><p>　　本文以轎車為研究對象，展開對汽車ABS的研究。主要完成了以下的工作。</p>

10、<p>　　通過對單個車輪時的受力分析確定了影響車輪附著系數(shù)的主要因素。</p><p>　　通過比較電磁感應式輪速傳感器和霍爾效應傳感器的性能優(yōu)缺點，采用并設計了霍爾效應式輪速傳感器。</p><p>　　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)。采用事件門限來計算車輪的轉(zhuǎn)速。</p><p>　

11、　本文通過學習比較根據(jù)所學只是設計了ABS控制系統(tǒng)。從理論上實現(xiàn)了ABS的控制功能，完成了設計要求。在設計過程中對汽車制動理論和制動裝置有了較為深入的了解，擴大了自己的知識面，自己解決問題的能力也得到了提高。</p><p>　　關鍵詞：防抱死制動系統(tǒng)  ， 電子控制單元  ， 門限值滑移率  ， 輪速傳感器</p><p>&l

12、t;b>　　ABSTRCT</b></p><p>　　Anti-lock Braking System (ABS) is an important device to improve the active safety of vehicle. ABS can greatly improve steering control ability during the brake maneuver a

13、nd shorten stopping distance. Today with the improvement of the vehicle speed, ABS is applied widely.</p><p>　　With the car as the research object, the research on ABS has been carried on. And a series of wo

14、rk were finished:</p><p>　　The dynamic situation of wheel was analyzed. Then, the model of hydraulic ABS was built and assured main complication affects the wheeler appendiculate coefficient.</p><

15、p>　　By comparing the capability of electromagnetism rotate speed sensor with Houser rotate speed sensor, we chose the later, and have designed a sensor of this kind.</p><p>　　After comparing the different

16、 projects of the controllers, the method of logic rate has been confirmed, and the combination of acceleration and slippage rate as been chose as control parameters. The time gate method to calculate the wheel rotat

17、e speed was adopted.</p><p>　　In this paper, based on the knowledge I have mastered, I designed an ABS system and realized the control function in theory, accomplished my assignment. I have gotten an in-dept

18、h understand of motorcar trig theory and equipment. It widen my knowledge scope, improved my ability of solving problems.</p><p>　　Keywords: ABS  ，  electronic control   ， slipp

19、age gate   ，  rotate speed sensor</p><p><b>　　目　　錄</b></p><p><b>　　摘  要1</b></p><p><b>　　ABSTRCT2</b></p><p

20、>　　第1章 防抱死制動系統(tǒng)概述5</p><p>　　1.1 ABS的功能6</p><p>　　1.2 防抱死制動系統(tǒng)的發(fā)展歷史7</p><p>　　1.3 防抱死制動系統(tǒng)的發(fā)展趨勢8</p><p>　　1.4 國內(nèi)ABS系統(tǒng)研究的理論狀態(tài)和具有代表的ABS產(chǎn)品公司9</p><p>　　第2章

21、 防抱死制動系統(tǒng)基本原理12</p><p>　　2.1 汽車制動時車輪的運動狀況12</p><p>　　2.2 制動時汽車受力分析13</p><p>　　2.2.1、地面制動力13</p><p>　　2.2.2、制動器制動力14</p><p>　　2.2.3、地面制動力、制動器制動力與地面附著力的關

22、系14</p><p>　　第3章 滑移率定義19</p><p>　　3.1 滑移率的定義19</p><p>　　3.2 附著系數(shù)與滑移率的關系19</p><p>　　3.3 采用防抱死制動的必要性20</p><p>　　第4章 防抱死制動系統(tǒng)的基本工作原理22</p><p&g

23、t;　　4.1 防抱死系統(tǒng)工作形式及介紹22</p><p>　　4.2 防抱死制動系統(tǒng)的布置形式與組成24</p><p>　　4.2.1 防抱死系統(tǒng)的布置形式24</p><p>　　4.2.2、防抱死制動系統(tǒng)的基本組成27</p><p>　　4.3 防抱死制動系統(tǒng)輪速傳感器選擇27</p><p>　

24、　4.3.1、電磁式輪速傳感器28</p><p>　　4.3.2、霍爾式輪速傳感器31</p><p>　　4.4 車輪制動器的選擇32</p><p>　　第5章 防抱死系統(tǒng)ABS/CPU簡介33</p><p>　　第6章 邏輯門限制法作為控制方案35</p><p><b>　　第7章 結論

25、36</b></p><p><b>　　致 謝37</b></p><p><b>　　參考文獻38</b></p><p><b>　　防抱死制動系統(tǒng)概述</b></p><p>　　在汽車制動時，如果車輪抱死滑移，車輪與路面間的側向附著力將完全消失。如果

26、只是前輪(轉(zhuǎn)向輪)制動到抱死滑移而后輪還在滾動，汽車將失去轉(zhuǎn)向能力。如果只是后輪制動到抱死滑移而前輪還在滾動，即使受到不大的側向干擾力，汽車也將產(chǎn)生側滑(甩尾)現(xiàn)象。這些都極易造成嚴重的交通事故。因此，汽車在制動時不希望車輪制動到抱死滑移，而是希望車輪制動到邊滾邊滑的狀態(tài)。由試驗得知，汽車車輪的滑動率在15％～20％時，輪胎與路面間有最大的附著系數(shù)。所以為了充分發(fā)揮輪胎與路面間的這種潛在的附著能力，目前在某些高級轎車、大客車和重型貨車上

27、裝備了防抱死制動系統(tǒng)(Antilock Brake System)，簡稱ABS。</p><p>　　圖1-1 汽車ABS防抱死系統(tǒng)</p><p><b>　　ABS的功能   </b></p><p>　　汽車ABS在高速制動時用來防止車輪抱死，ABS是英文Anti-lock Brake  Syste

28、m的縮寫，全文的意思是防抱死制動系統(tǒng)，簡稱ABS。</p><p>　　凡駕駛過汽車的人都有這樣的經(jīng)歷：在積水的柏油路上或在冰雪路面緊急制動時，汽車輕者會發(fā)生側滑，嚴重時會掉頭、甩尾，甚至產(chǎn)生劇烈旋轉(zhuǎn)。制動力過大，將使車輪抱死，汽車方向失去控制后，若是彎道就有可能從路邊滑出或闖入對面車道，即使不是彎道也無法躲避障礙物，產(chǎn)生這些危險狀況的原因在于汽車的車輪在制動過程中產(chǎn)生抱死現(xiàn)象，此時，車輪相對于路面的運動不再是滾

29、動，而是滑動，路面作用在輪胎上的側滑摩擦力和縱向制動力變得很小，路面越滑，車輪越容易?？傊囍苿訒r車輪如果抱死將產(chǎn)生以下不良影響：方向失去控制，出現(xiàn)側滑、甩尾，甚至翻車；制動效率下降，延長了制動距離；輪胎過度磨損，產(chǎn)生“小平面”，甚至爆胎。</p><p>　　ABS防抱死制動裝置就是為了防止上述缺陷的發(fā)生而研制的裝置，它有以下幾點好處：增加制動穩(wěn)定性，防止方向失控、側滑和甩尾；提高制動效率，縮短制動距離（松

30、軟的沙石路面除外）；減少輪胎磨損，防止爆胎。</p><p>　　現(xiàn)代轎車的ABS由輸入傳感器、控制電腦、輸出調(diào)制器及連接線等組成。輸入傳感器通常包括死個車輪的輪速信號、剎車信號，個別車型還有減速度信號、手剎車或車油面信號。</p><p>　　ABS的第一個優(yōu)點是增加了汽車制動時候的穩(wěn)定性。汽車制動時，四個輪子上的制動力是不一樣的，如果汽車的前輪抱死，駕駛員就無法控制汽車的行駛方向，這是

31、非常危險的；倘若汽車的后輪先抱死，則會出現(xiàn)側滑、甩尾，甚至使汽車整個掉頭等嚴重事故。ABS可以防止四個輪子制動時被完全抱死，提高了汽車行駛的穩(wěn)定性。汽車生產(chǎn)廠家的研究數(shù)據(jù)表明，裝有ABS的車輛，可使因車論側滑引起的事故比例下降8%左右。</p><p>　　ABS的第二個優(yōu)點是能縮短制動距離。這是因為在同樣緊急制動的情況下，ABS可以將滑移率（汽車華東距離與行駛的比）控制在20%左右，即可獲得最大的縱向制動力的結

32、果。</p><p>　　ABS的第三個優(yōu)點是改善了輪胎的磨損狀況，防止爆胎。事實上，車輪抱死會造成輪胎小平面磨損，輪胎面損耗會不均勻，使輪胎磨損消耗費增加，嚴重時將無法繼續(xù)使用。因此，裝有ABS具有一定的經(jīng)濟效益和安全保障。</p><p>　　另外，ABS使用方便，工作可靠。ABS的使用與普通制動系統(tǒng)的使用幾乎沒有區(qū)別，緊急制動時只有把腳用力踏在制動踏板上，ABS就會根據(jù)情況進入工作狀

33、態(tài)，即使雨雪路滑，ABS也會使制動狀態(tài)保持在最佳點。ABS利用電腦控制車輪制動力，可以充分發(fā)揮制動器的效能，提高制動減速度和縮短制動距離，并能有效地提高車輛制動的穩(wěn)定性，防止車輛側滑和甩尾，減少車禍事故的發(fā)生，因此被認為是當前提高汽車行駛安全性的有效措施。目前ABS已經(jīng)在國內(nèi)外中高級轎和客車上得到了廣泛使用。</p><p>　　防抱死制動系統(tǒng)的發(fā)展歷史</p><p>　　ABS裝置最早

34、應用在飛機和火車上，而在汽車上的應用比較晚。鐵路機車在制動時如果制動強度過大，車輪就會很容易抱死在平滑的軌道上滑行。由于車輪和軌道的摩擦，就會在車輪外圓上磨出一些小平面，小平面產(chǎn)生后，車輪就不能平穩(wěn)地行駛，產(chǎn)生噪聲和掙動。1908年英國工程師J. E. Francis提出了“鐵路車輛車輪抱死滑動控制器”理論，但卻無法將它實用化。接下來的30年中，包括Karl Wessel的“剎車力控制器”、Werner Mhl的“液壓剎車安全裝置”與R

35、ichard Trappe的“車輪抱死防止器”等嘗試都宣告失敗。在1941年出版的《汽車科技手冊》中寫到：“到現(xiàn)在為止，任何通過機械裝置防止車輪抱死危險的嘗試皆尚未成功，當這項裝置成功的那一天，即是交通安全史上的一個重要里程碑”，可惜該書的作者恐怕沒想到這一天竟還要再等30年之久。</p><p>　　當時開發(fā)剎車防抱死裝置的技術瓶頸是什么？首先該裝置需要一套系統(tǒng)實時監(jiān)測輪胎速度變化量并立即通過液壓系統(tǒng)調(diào)整剎車壓

36、力大小，在那個沒有集成電路與計算機的年代，沒有任何機械裝置能夠達成如此敏捷的反應！等到ABS系統(tǒng)的誕生露出一線曙光時，已經(jīng)是半導體技術有了初步規(guī)模的1960年代早期。</p><p>　　精于汽車電子系統(tǒng)的德國公司Bosch（博世）研發(fā)ABS系統(tǒng)的起源要追溯到1936年，當年Bosch申請“機動車輛防止剎車抱死裝置”的專利。1964年（也是集成電路誕生的一年）Bosch公司再度開始ABS的研發(fā)計劃，最后有了“通過

37、電子裝置控制來防止車輪抱死是可行的”結論，這是ABS（Antilock Braking System）名詞在歷史上第一次出現(xiàn)！世界上第一具ABS原型機于1966年出現(xiàn)，向世人證明“縮短剎車距離”并非不可能完成的任務。因為投入的資金過于龐大，ABS初期的應用僅限于鐵路車輛或航空器。Teldix GmbH公司從1970年和奔馳車廠合作開發(fā)出第一具用于道路車輛的原型機——ABS 1，該系統(tǒng)已具備量產(chǎn)基礎，但可靠性不足，而且控制單元內(nèi)的組件超過

38、1000個，不但成本過高也很容易發(fā)生故障。</p><p>　　1973年Bosch公司購得50％的Teldix GmbH公司股權及ABS領域的研發(fā)成果，1975年AEG、Teldix與Bosch達成協(xié)議，將ABS系統(tǒng)的開發(fā)計劃完全委托Bosch公司整合執(zhí)行。“ABS 2”在3年的努力后誕生！有別于ABS 1采用模擬式電子組件， ABS 2系統(tǒng)完全以數(shù)字式組件進行設計，不但控制單元內(nèi)組件數(shù)目從1000個銳減到14

39、0個，而且有造價降低、可靠性大幅提升與運算速度明顯加快的三大優(yōu)勢。兩家德國車廠奔馳與寶馬于1978年底決定將ABS 2這項高科技系統(tǒng)裝置在S級及7系列車款上。</p><p>　　在誕生的前3年中，ABS系統(tǒng)都苦于成本過于高昂而無法開拓市場。從1978到1980年底，Bosch公司總共才售出24000套ABS系統(tǒng)。所幸第二年即成長到76000套。受到市場上的正面響應，Bosch開始TCS循跡控制系統(tǒng)的研發(fā)計劃。1

40、983年推出的ABS 2S系統(tǒng)重量由5.5公斤減輕到4.3公斤，控制組件也減少到70個。到了1985年代中期，全球新出廠車輛安裝ABS系統(tǒng)的比例首次超過1％，通用車廠也決定把ABS列為旗下主力雪佛蘭車系的標準配備。</p><p>　　防抱死制動系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 </p><p>　　1. ABS本身控制技術的提高現(xiàn)代制動防抱死裝置多是電子計算機控制，這也反映了現(xiàn)代汽車制動系向電子

41、化方向發(fā)展?；诨坡实目刂扑惴ㄈ菀讓崿F(xiàn)連續(xù)控制，且有十分明確的理論加以指導，但目前制約其發(fā)展的瓶頸主要是實現(xiàn)的成本問題。隨著體積更小、價格更便宜、可靠性更高的車速傳感器的出現(xiàn)，ABS系統(tǒng)中增加車速傳感器成為可能，確定車輪滑移率將變得準確而快速。</p><p>　　全電制動控制系統(tǒng)BBW (Brake-By-Wire)是未來制動控制系統(tǒng)的發(fā)展方向之一。它不同于傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)，其傳遞的是電，而不是液壓油或壓縮空氣

42、，可以省略許多管路和傳感器，縮短制動反應時間，維護簡單，易于改進，為未來的車輛智能控制提供條件。但是，它還有不少問題需要解決，如驅(qū)動能源問題，控制系統(tǒng)失效處理，抗干擾處理等。目前電制動系統(tǒng)首先用在混合動力制動系統(tǒng)車輛上，采用液壓制動和電制動兩種制動系統(tǒng)。</p><p>　　2. 防滑控制系統(tǒng)ASR (Acceleration Slip Regulation)或稱為牽引力控制系統(tǒng)TCS(Traction Cont

43、rol System)是驅(qū)動時防止車輪打滑，使車輪獲得最大限度的驅(qū)動力，并具有行駛穩(wěn)定性，減少輪胎磨損和發(fā)動機的功耗，增加有效的驅(qū)動牽引力。防滑控制系統(tǒng)包括兩部分:制動防滑與發(fā)動機牽引力控制。制動部分是當驅(qū)動輪 (后輪)在低附著系數(shù)路面工作時，由于驅(qū)動力過大，則產(chǎn)生打滑，當ASR制動部分工作時，通過傳感器將非驅(qū)動輪及驅(qū)動輪的輪速信號采集到控制器中，控制器根據(jù)輪速信號計算出驅(qū)動車輪滑移率及車輪減、加速度，當滑移率或減、加速度超過某一設定閥

44、值時，則控制器打開開關閥，氣壓由儲氣筒直接進入制動氣室進行制動，由于三通單向閥的作用氣壓只能進入打滑驅(qū)動輪的制動氣室，在低附著系數(shù)路面上制動時，輪速對壓力十分敏感，壓力稍稍過大，車輪就會抱死。為此利用ABS電磁閥對制動壓力進行精細的調(diào)節(jié)，即用小步長增壓或減壓，以達到最佳的車輪滑移的效果既可以得到最大驅(qū)動力，也可保持行駛的穩(wěn)定性。</p><p>　　3. 電子控制制動系統(tǒng)由于ass在功能方面存在許多缺陷，如氣壓系

45、統(tǒng)的滯后，主車與接車制動相容性問題等。為改善這些，出現(xiàn)了電子制動控制系統(tǒng)EBS (Electronics Break System)它是將氣壓傳動改為電線傳動，縮短了制動響應時間。最重要的特點是各個車輪上制動力可以獨立控制?？刂茝姸葎t由司機踏板位移信號的大小來決定，由壓力調(diào)節(jié)閥、氣壓傳感器及控制器構成閉環(huán)的連續(xù)壓力控制，這樣可以在外環(huán)形成一個控制回路，來實現(xiàn)各種控制功能，如制動力分布控制、減速控制、牽引車與掛車處禍合力控制等。</

46、p><p>　　4. 車輛動力學控制系統(tǒng)車輛動力學控制系統(tǒng)VDC  (Vehicle Dynamics Control)是在ABS的基礎上通過測量方向盤轉(zhuǎn)角、橫擺角速度和側向加速度對車輛的運動狀態(tài)進行控制。VDC系統(tǒng)根據(jù)轉(zhuǎn)向角、油門、制動壓力，通過觀測器決定出車輛應具有的名義運動狀態(tài)。同時由輪速、橫擺角速度和側向加速度傳感器測出車輛的實際運動狀態(tài)。名義狀態(tài)與實際狀態(tài)的差值即為控制的狀態(tài)變量，控制的目的就是使

47、這種差值達到最小，實現(xiàn)的方法則是利用車輪滑移率特性。車輛動力學控制系統(tǒng)目的是改善車輛操縱的穩(wěn)定性，它可以在車輛運動狀態(tài)處于危險狀態(tài)下自動進行控制。其主要作用就是通過控制車輛的橫向運動狀態(tài)，使車輛處于穩(wěn)定的運動狀態(tài)，使人能夠更容易地操縱車輛。</p><p>　　5. 控制系統(tǒng)總線技術隨著汽車技術科技含量的不斷增加，必然造成龐大的布線系統(tǒng)。因此，需要采用總線結構將各個系統(tǒng)聯(lián)系起來，實現(xiàn)數(shù)據(jù)和資源信息實時共享，并可以

48、減少傳感器數(shù)量，從而降低整車成本，朝著系統(tǒng)集成化的方向發(fā)展。目前多使用CAN控制器局域網(wǎng)絡(Controller Area Network)用于汽車內(nèi)部測量與執(zhí)行部件之間的數(shù)據(jù)通信協(xié)議。</p><p>　　國內(nèi)ABS系統(tǒng)研究的理論狀態(tài)和具有代表的ABS產(chǎn)品公司</p><p>　　我國ABS 的研究開始于80 年代初。從事ABS研制工作的單位和企業(yè)很多,諸如東風汽車公司、重慶公路研究所、

49、西安公路學院、清華大學、吉林大學、北京理工大學、上海汽車制動有限公司和山東重汽集團等。具有代表性的有以下幾個。清華大學汽車安全與節(jié)能國家重點實驗室有宋健等多名博導、教授,有很強的科技實力,他們還配套有一批先進的儀器設備,如汽車力學參數(shù)綜合試驗臺、汽車彈射式碰撞試驗臺及翻轉(zhuǎn)試驗臺、模擬人及標定試驗臺、Kodak 高速圖像運動分析系統(tǒng)、電液振動臺、直流電力測功機、發(fā)動機排放分析儀、發(fā)動機電控系統(tǒng)開發(fā)裝置及工況模擬器、計算機工作站及ADAMS

50、、IDEAS 軟件、非接觸式速度儀、噪聲測試系統(tǒng)、轉(zhuǎn)鼓試驗臺、電動車蓄電池試驗臺、電機及其控制系統(tǒng)試驗臺等。該實驗室針對ABS 做了多方面的研究,其中,在ABS 控制量、輪速信號抗干擾處理、輪速信號異點剔除、防抱死電磁閥動作響應研究等方面的研究處于國內(nèi)領先地位。</p><p>　　吉林大學汽車動態(tài)模擬國家重點實驗室以郭孔輝院士為代表的研究人員致力于汽車操縱穩(wěn)定性、汽車操縱動力學、汽車輪胎模型、汽車輪胎穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)

51、態(tài)側偏特性的研究,在輪胎力學模型、汽車操縱穩(wěn)定性以及人- 車閉環(huán)操縱運動仿真等方面的研究成果均達到世界先進水平。</p><p>　　華南理工交通學院汽車系以吳浩佳教授為代表從事汽車安全與電子技術及汽車結構設計計算的研究,在ABS 技術方面有獨到之處,能夠建立制動壓力函數(shù),通過車輪地面制動力和整車動力學方程計算出汽車制動的平均減速度和車速;還可以通過輪缸等效壓力函數(shù)計算防抱死制動時的滑移率。另外,在滑移率和附著系

52、數(shù)之間的關系、汽車整車技術條件和試驗方法方面也有獨到見解。</p><p>　　濟南程軍電子科技公司以ABS 專家程軍為代表的濟南程軍電子科技公司對ABS 控制算法研究頗深,著有《汽車防抱死制動系統(tǒng)的理論與實踐》等專著幾本,專門講述ABS 控制算法,是國內(nèi)ABS 開發(fā)人員的必備資料之一。另外,他們在基于MAT2LAB 仿真環(huán)境實現(xiàn)防抱死控制邏輯、基于VB 開發(fā)環(huán)境進行車輛操縱仿真和車輛動力學控制的模擬研究等方面也

53、頗有研究。</p><p>　　重慶聚能公司產(chǎn)品包括汽車、摩托車系列JN111FB 氣制動電子式單通道、JN144FB 氣制動電子式四通道和JN244FB 液壓電子式四通道等類型ABS 裝置及其相關零部件30 多個品種,其ABS 產(chǎn)品已通過國家汽車質(zhì)量監(jiān)督檢測中心和國家客車質(zhì)量監(jiān)督檢測中心的認定,獲得國家實用新技術專利,并正式被列為國家火炬項目計劃。</p><p>　　西安博華公司主要產(chǎn)

54、品是適用于大中型客車和貨車的氣壓四通道ABS 和適用中型面包車的液壓三通道ABS 及其相關零部件。其中BH1203 -FB 型ABS 和BH1101 - FB 型ABS 已通過陜西省科委科技成果鑒定和陜西省機械工業(yè)局新產(chǎn)品鑒定,認為該項技術已達到國內(nèi)領先水平。</p><p>　　山東重汽集團引進國際先進技術進行的研究也已取得了一些進展。</p><p>　　重慶公路研究所研制的適用于中型

55、汽車的氣制動FKX - ACI 型ABS 裝置已通過國家級技術鑒定,但各種制動情況的適應性還有待提高。</p><p>　　清華大學研制的適用于中型客車的氣制動ABS由于資源價格和性能上的優(yōu)勢,陶瓷材料的應用將迅速擴展;金剛石和CBN 超硬材料的應用將進一步擴大;新刀具材料的研制周期會越來越短,新品種新牌號的推出也將越來越快。人們所希望的既有高速鋼、硬質(zhì)合金的強度和韌性,又有超硬材料的硬度和耐磨性的新刀具材料也完

56、全有可能出現(xiàn)。</p><p>　　防抱死制動系統(tǒng)基本原理</p><p>　　汽車制動時車輪的運動狀況</p><p>　　汽車在行駛過程中，會有各種不同的行駛狀況，制動時也同樣。汽車在直線行駛時，制動過程會出現(xiàn)幾種不同的運動情況：</p><p>　　1.前輪抱死。由于汽車發(fā)動機一般情況下布置在前部，因而前部負荷大，所以汽車設計時，前后輪

57、制動力分配比例不同，這和前后輪驅(qū)動力分配概念十分相似。如果制動力分配給前輪的比較大時，汽車逐漸加強制動后前輪首先抱死。抱死的前輪會失去側向力，而后輪沒有抱死，仍能產(chǎn)生充分的側向力。結果不論前輪轉(zhuǎn)到哪個方向汽車也不會轉(zhuǎn)向，一直向前運動直到汽車停車,如圖2-1（a）。假如此時汽車正在處于轉(zhuǎn)向過程中，汽車將會沿彎道切線方向沖出道路。這是一種比較理想的制動情況。</p><p>　　2.后輪抱死。如果制動力分配給后輪比較

58、大時，汽車加強制動，后輪首先抱死。這時失去側向力的是后輪，后輪將會產(chǎn)生橫向打滑，并使汽車繞自身重心旋轉(zhuǎn)，一直到停車為止,如圖2-1（b）。我們在電影和電視劇中常見的汽車漂移，就是利用這個道理。這種情況是不理想的。</p><p>　　3.前后輪同時抱死。如果前后輪制動力分配得非常巧妙的話，當汽車制動時，前后輪將會同時出現(xiàn)抱死。這時，前后輪全都失去了側向力，無論哪個方向，汽車對地面的摩擦力都是相同的。所以在車輪抱死

59、之后，汽車仍然會按車輪抱死前的運動路線繼續(xù)向前行駛, 如圖2-1（c）。如果是在轉(zhuǎn)彎過程中，汽車的車頭仍然保持轉(zhuǎn)向運動，但是汽車的重心是沿直線方向前進，直到停止。</p><p>　　綜合以上所述，由于前后輪制動力分配比例不同，在緊急制動時，汽車的運動狀態(tài)大不相同。當然在制動時最好不要踩死制動踏板，而應調(diào)整踏動制動踏板的力度，使各個車輪不要抱死。然而一旦出現(xiàn)緊急狀況，不得不緊急制動，上述現(xiàn)象仍然不可避免。<

60、/p><p>　　（a）前輪抱死 （b）后輪抱死 （c）前后輪同時抱死</p><p>　　圖2-1汽車前后輪抱死的運動</p><p><b>　　制動時汽車受力分析</b></p><p>　　汽車制動時，使汽車從一定的速度制動到較小的車速或直至停車的外力由地面和空氣提供。由于空氣 阻力相對較

61、小，所以實際上外力是由地面提供的，我們稱之為地面制動力。地面制動力越大，制動減速度越大，制動距離越小。 </p><p>　　2.2.1 地面制動力 </p><p>　　汽車在良好路面上制動時，車輪受力如圖2-2所示。Tμ是車輪制動器中的摩擦力矩，F(xiàn)xb為地面制動力，F(xiàn)p為車軸對車輪的推力。 </p><p>　　圖2-2 制動時車輪的受力分析</p>

62、<p>　　由力矩平衡分析顯然可以得到 </p><p>　　Fxb=Tμ/r （2-1） </p><p>　　地面制動力是使汽車制動而減速或停車的外力，它的產(chǎn)生源于制動力矩Tμ。地面制動力的大小因而取決于制動器內(nèi)制動摩擦片與制動鼓（盤）間的摩擦力及輪胎與地面間的摩擦力（附著力）。 </p>&

63、lt;p>　　2.2.2 制動器制動力 </p><p>　　制動器制動力是為克服制動器摩擦力矩而在輪胎周緣所需施加的切向力。它等于把汽車架離地面，啃住制動踏板后，在輪胎周緣切線方向推動車輪直至它能轉(zhuǎn)動所需施加的力。 </p><p>　　Fμ= Tμ/r （2-2）</p><p>　　由上式可知，制動器

64、制動力僅取決于制動器的摩擦力矩，并與制動踏板力成正比。但制動器摩擦副的摩擦作用的大小，在實際使用權用中變化很大，因此必須正確地保養(yǎng)和調(diào)節(jié)器整流器，以保證制動器技術狀況良好。 </p><p>　　2.2.3 地面制動力、制動器制動力與地面附著力的關系 </p><p>　　汽車制動時，根據(jù)制動強度的不同，車輪的運動可簡單地考慮為減速滾動和抱死拖滑動兩種狀態(tài)。此時地面制動力、制動器制動力及地

65、面附著力之間的關系如圖所示。 </p><p>　　圖2-3 地面制動力、制動器制動力及地面附著力之間的關系</p><p><b>　　1．車輪作減速滾動</b></p><p>　　車輪滾動時的地面制動和就等于制動器制動力，其值不能超過地面附著力 </p><p>　　Fxb≤Fψ=Fz

66、 （2-3） </p><p><b>　　2．車輪抱死滑拖 </b></p><p>　　當制動踏板力或制動系壓力上升到某一極限值時，地面制動力達到地面附著力，車輪即抱死不轉(zhuǎn)達而出現(xiàn)拖滑現(xiàn)象。由于制動器摩擦力矩的增長而仍按線性關系繼續(xù)增大。若要增大地面制動力，此時只能通過提高附著系數(shù)來實現(xiàn)。 </p><p>　　由此可見，

67、汽車的地面制動力首先取決于制動器制動力，同時又受地面附著條件的限制，所以只有汽車具有足夠的制動器制力，同時又能提供高的地面附著力時，才能獲得足夠的地面制動力。 </p><p>　　圖2-4 制動時輪胎印痕的變化</p><p>　　仔細觀察汽車的制動過程，就會發(fā)現(xiàn)輪胎胎面在地面上的印跡從滾動到抱死是一個逐漸變化的過程。輪胎印跡的變化基本上可分為三個階段。</p><p

68、>　　在第一階段內(nèi)，輪胎的印跡與輪胎的花紋基本一致，車輪近似為單純滾動狀態(tài)，車輪中心速度與車輪角速度存在關系式</p><p><b>　　（2-4）  </b></p><p>　　在第二階段內(nèi)，花紋逐漸模糊，但是花紋仍可辨別。此時，輪胎除了滾動之外，胎面和地面之間的滑動成份逐漸增加，車輪處于邊滾邊滑的狀態(tài)。這時，車輪中心速度與車輪角速度的

69、關系為</p><p><b>　?。?-5） </b></p><p>　　且隨著制動強度的增加滑移成份越來越大，即。</p><p>　　在第三階段，車輪被完全抱死而拖滑，輪胎在地面上行程粗黑的拖痕，此時           

70、                                 </p><p>　

71、　隨著制動強度的增加，車輪的滾動成份逐漸減少，滑動成份越來越多。一般用滑動率描述制動過程中輪胎滑移成份的多少，即</p><p><b>　?。?-6）</b></p><p>　　滑動率的數(shù)值代表了車輪運動成份所占的比例，滑動率越大，滑動成份越多。</p><p>　　一般將地面制動力與地面法向反作用力（平直道路為垂直載荷）之比成為制動力系數(shù)

72、。它是滑動率的函數(shù)（見圖2-5）。</p><p>　　圖2-5 制動力系數(shù)φp與滑移率s之間的關系</p><p>　　由圖可知，當較小時，近似為的線性函數(shù)，隨著的增加急劇增加。當趨近于時，隨著的增加，增加緩慢，直到達到最大值。通常被成為峰值附著系數(shù)。很多試驗表明，。然后，隨著繼續(xù)增加，開始下降，直至,。通常被成為滑動附著系數(shù)。</p><p>　　在實際中，汽車

73、輪胎經(jīng)常受到側向力的作用而發(fā)生側偏或側滑現(xiàn)象。圖4-3中的側偏力系數(shù)曲線。側偏力系數(shù)是指，側向反作用力（側偏力）與地面法向反作用力之比?；瑒勇试叫?，側偏力系數(shù)越大。</p><p>　　路面的宏觀結構應有一定的不平度而有自排水能力；路面的微觀結構應是粗糙且有一定的棱角，以穿透水膜，讓路面與胎面直接接觸。</p><p>　　增大輪胎與地面的接觸面積可提高附著能力，低氣壓、寬斷面和子午線輪胎

74、附著系數(shù)大。</p><p>　　滑水現(xiàn)象減小了輪胎與地面的附著能力，影響制動、轉(zhuǎn)向。滑水現(xiàn)象是指，輪胎在有積水的路面上行駛時，隨著車速的增加，輪胎實際接地面積逐漸減小，而被水膜隔開的面積逐漸增加，當達到一定車速時，在胎面下的動液壓升力等于垂直載荷時，輪胎將完全飄浮在水膜上面而與路面毫不接觸的現(xiàn)象。</p><p>　　表2-1 各種路面上的滑動附著系數(shù)</p><p&

75、gt;<b>　　滑移率定義</b></p><p><b>　　滑移率的定義</b></p><p>　　汽車勻速行駛時，汽車的實際車速與車輪滾動的圓周速度（也稱車輪速度）是相同的。在駕駛員踩制動踏板使車輪的輪速降低時，車輪滾動的圓周速度（輪胎胎面在路面上移動的速度）也隨之降低了，但由于汽車自身的慣性，汽車的實際車速與車輪的速度不再相等，使車速

76、與輪速之間產(chǎn)生一個速度差。此時，輪胎與路面之間產(chǎn)生相對滑移現(xiàn)象，其滑移程度用滑稱率表示。</p><p>　　滑移率是指車輪在制動過程中滑移成分在車輪縱向運動中所占的比例，用“S”表示。其定義表達式為：</p><p>　　式中：S—車輪的滑移率；</p><p>　　r—車輪的滾動半徑；</p><p>　　ω—車輪的轉(zhuǎn)動角速度；</

77、p><p>　　ν—車輪中心的縱向速度。</p><p>　　由上式可知：當汽車的實際車速等于車輪滾動時的圓周速度時，滑移率為零，車輪為純滾動；當汽車制動時，逐漸踩下制動踏板，車輪邊滾動邊滑動，滑移率在0%～100%之間；當制動踏板完全踩到底，車輪處于抱死狀態(tài)，而車身又具有一定的速度時，車輪滾動圓周的速度為零，則滑移率為100%。</p><p>　　附著系數(shù)與滑移率的

78、關系</p><p>　　大量的實驗證明，在汽車的制動過程中，附著系數(shù)的大小隨著滑移率的變化而變化。如圖3-1所示為在干路面上時附著系數(shù)與滑移率的關系。對于縱向附著系數(shù)，隨著滑移率的迅速增加，并在S=20%左右時，縱向附著系數(shù)最大；然后隨著滑移率的進一步增加，當S=100%，即車輪抱死時，縱向附著系數(shù)有所下降，制動距離會增加，制動效能下降。對于橫向附著系數(shù)，S=0時，橫向附著系數(shù)最大；然后隨著滑移率的增加，橫向附

79、著系數(shù)逐漸下降，并在S=100%，即車輪抱死時橫向附著系數(shù)下降為零左右。此時車輪將完全喪失抵抗外界側向力作用的能力。稍有側向力干擾（如路面不平產(chǎn)生的側向力、汽車重力的側向分力、側向風力等），汽車就會產(chǎn)生側滑而失去穩(wěn)定性。而轉(zhuǎn)向輪抱死后將失去轉(zhuǎn)向能力。因此，車輪抱死將導致制動時汽車的方向穩(wěn)定性變差。</p><p>　　圖3-1  附著系數(shù)與滑移率的關系曲線</p><p>　　從

80、以上分析可知，制動時車輪抱死，制動效能和制動方向穩(wěn)定性都將變壞。而如果制動時將車輪的滑移率S控制在15%～30%左右，此時縱向附著系數(shù)最大，可得到最好的制動效能；同時橫向附著系數(shù)也保持較大值，使汽車也具有較好的制動方向穩(wěn)定性。</p><p>　　在汽車的制動過程中，若能將滑移率控制在最大附著系數(shù)所對應的滑移率范圍，汽車將處于最佳制動狀態(tài)。但如何才能控制滑移率呢？</p><p>　　要控

81、制滑移率就要對作用于車輪上的力矩進行瞬時的自適應調(diào)節(jié)。防抱死制動系統(tǒng)就是通過電子控制單元、車輪轉(zhuǎn)速傳感器和制動壓力調(diào)節(jié)器，對作用于制動輪缸內(nèi)的制動液壓力進行瞬時的自動控制（每秒約10次），從而控制制動車輪上的制動器壓力，使制動車輪盡可能保持在最佳的滑移率范圍內(nèi)運動，從而使汽車的實際制動過程接近于最佳制動狀態(tài)成為可能。</p><p>　　采用防抱死制動的必要性</p><p>　　如圖2-

82、1所示，汽車在沒有裝ABS防抱死系統(tǒng)情況下,汽車的運動軌跡,每種情況都是很危險的。裝有制動防抱死系統(tǒng)的汽車與沒有裝制動防抱死系統(tǒng)的汽車在轉(zhuǎn)彎制動時的情況。</p><p>　　結果表明，裝有制動防抱死系統(tǒng)的汽車能準確地按彎道行駛；不裝有制動防抱死系統(tǒng)的汽車未能按彎道行駛，且制動距離較長。裝備了制動防抱死系統(tǒng)的汽車在趕路面上制動時，制動距離縮短了3.9米，在濕路面上縮短了7.3米。</p><p

83、>　　由此可見，制動防抱死系統(tǒng)不僅能縮短汽車的制動距離，而且能增加駕駛員在制動過程中控制方向盤，繞開障礙物的功能，并能保證汽車制動時的方向穩(wěn)定性，特別是在較滑的濕路面上行駛時，優(yōu)越性尤其明顯。</p><p>　　防抱死制動系統(tǒng)的基本工作原理</p><p>　　防抱死系統(tǒng)工作形式及介紹</p><p>　　通常，ABS是在普通制動系統(tǒng)的基礎上加裝車輪速度傳感

84、器、ABS電控單元、制動壓力調(diào)節(jié)裝置及制動控制電路等組成的，如圖。</p><p>　　圖4-1 ABS系統(tǒng)的組成（分置式）</p><p>　　1-前輪速度傳感器2-制動壓力調(diào)節(jié)裝置3-ABS電控單元</p><p>　　4-ABS警告燈5-后輪速度傳感器6-停車燈開關7-制動主缸</p><p>　　8-比例分配閥9-制動輪缸10-蓄電池

85、11-點火開關</p><p>　　制動過程中，ABS電控單元(ECU)3不斷地從傳感器1和5獲取車輪速度信號，并加以處理，分析是否有車輪即將抱死拖滑。如果沒有車輪即將抱死拖滑，制動壓力調(diào)節(jié)裝置2不參與工作，制動主缸7和各制動輪缸9相通，制動輪缸中的壓力繼續(xù)增大，此即ABS制動過程中的增壓狀態(tài)。如果電控單元判斷出某個車輪(假設為左前輪)即將抱死拖滑，它即向制動壓力調(diào)節(jié)裝置發(fā)出命令，關閉制動主缸與左前制動輪缸的通道

86、，使左前制動輪缸的壓力不再增大，此即ABS制動過程中的保壓狀態(tài)。若電控單元判斷出左前輪仍趨于抱死拖滑狀態(tài)，它即向制動壓力調(diào)節(jié)裝置發(fā)出命令，打開左前制動輪缸與儲液室或儲能器(圖中未畫出)的通道，使左前制動輪缸中的油壓降低，此即ABS制動過程中的減壓狀態(tài)。 </p><p>　　ABS系統(tǒng)的工作過程可以分為常規(guī)制動、制動壓力保持、制動壓力減小和制動壓力上升階段。下面分別進行說明。在常規(guī)制動階段，ABS不進行壓力控制，

87、液壓調(diào)節(jié)器各阻斷閥（常開閥）處于開啟狀態(tài)，各減壓閥（常閉閥）處于關閉狀態(tài)，液壓調(diào)節(jié)器的管路是暢通的，各輪缸制動壓力隨制動主缸的壓力輸出而變化。制動液通過常開的阻斷閥芯中心，流到阻斷閥芯四周，進入制動輪缸。這是電動液壓泵不工作，儲能器和衰減器是空的，雖然常規(guī)制動時ABS不工作，但電控單元（ECU）持續(xù)監(jiān)視車輪信號的輸入，判斷是否有必要進入ABS狀態(tài)。如果ABS由于出現(xiàn)某種故障而被切斷，駕駛員還可以進行常規(guī)制動。制動壓力保持階段，如果駕駛員

88、踩踏制動踏板過重，會造成制動器制動力大于車輪與路面的附著力，使汽車的制動減速度很大。這時車輪速度傳感器把車輪將抱死的信號傳給ECU，ECU控制ABS處于觸發(fā)狀態(tài)，使制動輪缸的制動壓力進入保持狀態(tài)。ECU首先給阻斷閥通電，使電樞下移，關閉阻斷閥，制動輪缸壓力和制動主缸壓力隔絕，防止制動輪缸的壓力繼續(xù)增加。制動壓力下降階段，在制動輪缸內(nèi)制動壓力被隔絕后，車輪滑移率逐步增加，將要超出ABS的工作范圍（一般滑移率在8%～35</p>

89、<p>　　ABS系統(tǒng)不斷重復上述保壓、減壓和增壓的控制循環(huán)過程。這種控制循環(huán)過程一般每秒鐘進行3～4次！此外，由于存在這種控制循環(huán)，造成制動踏板的振動。當制動液從制動主缸進入制動輪缸時，制動踏板下降；當制動液從儲能器被抽回到制動主缸時，制動踏板上升。這種制動踏板的反復振動是正常的。</p><p>　　退出制動，當駕駛員放松制動踏板或者減小制動踏板力使制動主缸壓力低于制動輪缸壓力時，制動輪缸中的制

90、動液通過阻斷閥上的單向密封皮碗流回到制動主缸，同時有電動機會繼續(xù)運轉(zhuǎn)把儲能器中的制動液抽回到制動主缸。另外，當出現(xiàn)制動踏板開關斷開或者持續(xù)加壓超過一定時間而不能使汽車車速減慢等故障時，系統(tǒng)則退出ABS工作狀態(tài)，阻斷閥斷電打開，制動器完全由駕駛員控制，則常規(guī)制動系統(tǒng)起作用。</p><p>　　圖4-2 汽車ABS工作過程圖</p><p>　　防抱死制動系統(tǒng)的布置形式與組成</p&g

91、t;<p>　　ABS系統(tǒng)中，能夠獨立進行制動壓力調(diào)節(jié)的制動管路稱為控制通道。如果對某車輪的制動壓力可以進行單獨調(diào)節(jié)，稱這種控制方式為獨立控制；如果對兩個(或兩以上)車輪的制動壓力一同進行調(diào)節(jié)，則稱這種控制方式為一同控制。在兩個車輪的制動壓力進行一同控制時，如果以保證附著力較大的車輪不發(fā)生制動抱死為原則進行制動壓力調(diào)節(jié)，稱這種控制方式為按高選原則一同控制；如果以保證附著力較小的車輪不發(fā)生制動抱死為原則進行制動壓力調(diào)節(jié)，則稱

92、這種控制方式為按低選原則一同控制。</p><p>　　4.2.1 防抱死系統(tǒng)的布置形式</p><p>　　按照控制通道數(shù)目的不同，ABS系統(tǒng)分為四通道、三通道、雙通道和單通道四種形式，而其布置形式卻多種多樣。</p><p><b>　　1．四通道式</b></p><p>　　四通道式如圖所示，有四個轉(zhuǎn)速傳感器，在

93、通往車輪四個制動輪缸的管路中，各設一個制動壓力調(diào)節(jié)分裝置（如電磁閥），進行獨立控制，構成四通道控制形式。</p><p>　　圖4-3 四通道四傳感器式ABS</p><p>　?。╝）雙制動管路前后布置 （b）雙制動管路對角線布置</p><p>　　由于四通道式ABS可以最大程度地利用每個車輪的附著力進行制動，因此汽車的制動效能最好。但在附著系數(shù)分離（兩側車輪的

94、附著系數(shù)不相等）的路面上制動時，由于同一軸上的制動力不相等，使得汽車產(chǎn)生極大的偏轉(zhuǎn)力矩而產(chǎn)生制動跑偏。因此，ABS通常不對四個車輪進行獨立的制動壓力調(diào)節(jié)。</p><p><b>　　2. 三通道式</b></p><p>　　四輪ABS大多為三通道系統(tǒng)，而三通道系統(tǒng)都是對前兩輪的制動壓力進行單獨控制的，對兩后輪的制動壓力按地選原則一同控制，布置形式如圖</p&

95、gt;<p>　　圖4-4 三通道式ABS</p><p>　?。╟）三通道四傳感器式ABS（對角布置）（d）三通道四傳感器式ABS</p><p>　?。╡）三通道三傳感器式ABS</p><p>　　兩后輪按地選原則進行一同控制時可以保證汽車在各種了條件下左右兩后輪的制動力相等，即使兩側車輪的附著力相差較大，兩個車輪的制動力都限制在附著力較小的水平

96、，是兩個后輪的制動力始終保持平衡，保證汽車在各種條件下制動時都具有良好的方向穩(wěn)定性。</p><p>　　汽車緊急制動時，會發(fā)生很大的軸荷轉(zhuǎn)移（前軸荷增加，后軸荷減?。?，使得前輪的附著力比后輪的附著力大很多（前置前驅(qū)汽車的前輪附著力約占汽車總附著力的70%～80%）。對前輪制動力進行獨立控制，可充分利用兩前輪的附著力對汽車進行制動，有利于縮短制動距離，并且汽車的方向穩(wěn)定性得到很大改善。</p>&l

97、t;p><b>　　3.雙通道式</b></p><p>　　各種雙通道式ABS的布置方式如圖所示</p><p>　　圖4-5 雙通道式ABS</p><p>　　雙通道式ABS難以在方向穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向控制能力和制動效能各方面得到兼顧，目前采用的很少。.</p><p><b>　　4.一通道式ABS&l

98、t;/b></p><p>　　一通道式ABS通常稱為單通道式ABS。它在后輪制動器總管中設置一個制動液力調(diào)節(jié)器，在后橋主減速器上安裝一個車輪轉(zhuǎn)速傳感器（也有在兩后輪上各安裝一個傳感器）</p><p>　　圖4-6 單通道式ABS</p><p>　　4.2.2、防抱死制動系統(tǒng)的基本組成</p><p>　　ABS防抱死制動系統(tǒng)是在液

99、壓制動的基礎上完成為各個車輪制動力的調(diào)節(jié)。組成：　　</p><p>　　1.常規(guī)液壓制動系統(tǒng)：制動總泵、連接油管、制動分泵、車輪制動器等。</p><p>　　2.輪速傳感器：第個車輪均設有一個輪速傳感器，檢測各個車輪的轉(zhuǎn)速。</p><p>　　3.電子控制單元ECU：處理輪速傳感器的信號，然后由此計算出車速，判斷輪胎和道路情況，控制執(zhí)行器給每個車輪提供最佳制動

100、力。</p><p>　　4.ABS執(zhí)行器：ABS執(zhí)行器根據(jù)來自ECU的指令工作，減小或增大制動的液壓力，或者視需要而保持制動液壓力不變，以控制輪胎的最佳滑移率（10％～30％），避免車輪被抱死。</p><p>　　5.故障指示燈：位地儀表的故障指示燈，打開點火開關時，ECU自檢ABS系統(tǒng)時點亮，若系統(tǒng)正常故障指示燈熄滅。行車過程中點亮表明系統(tǒng)存在故障。</p><p

101、>　　圖4-7 ABS防抱死制動系統(tǒng)的組成圖</p><p>　　防抱死制動系統(tǒng)輪速傳感器選擇</p><p>　　輪速傳感器的功用是檢測車輪的旋轉(zhuǎn)速度，并將速度信號輸入電子控制單元。目前，常用的輪速傳感器主要有電磁式和霍爾式兩種。</p><p>　　4.3.1、電磁式輪速傳感器</p><p><b>　　1．結構<

102、;/b></p><p>　　電磁式輪速傳感器主要由傳感器頭和齒圈兩部分組成，如圖4-8所示。</p><p>　　圖4-8  輪速傳感器外形</p><p>　　齒圈一般安裝在輪轂或軸座上，如圖4-9所示。對于后輪驅(qū)動且后輪采用同時控制的汽車，齒圈也可安裝在差速器或傳動軸上，如圖4-10所示。</p><p>　　圖4-9

103、 輪速傳感器在車輪處的安裝位置</p><p>　　1、7-傳感器  2、6-傳感器齒圈  3-定位螺釘  4-輪轂和組件 </p><p>　　5-半軸  8-傳感器支架  9-后制動器連接裝置</p><p>　　圖4-10  輪速傳感器在傳動系中的安裝位置</p>&

104、lt;p>　　1-傳感器頭  2-主減速器從動齒輪  3-齒圈  4-變速器輸出部位  5-傳感器頭</p><p>　　齒圈隨車輪或傳動軸一起轉(zhuǎn)動，通常用磁阻很小的鐵磁材料制成。傳感頭通常由永久磁鐵、電磁線圈和磁極等組成，如圖13-12所示。它對應安裝在靠近齒圈而又不隨齒圈轉(zhuǎn)動的部件上，如轉(zhuǎn)向節(jié)、制動底板、驅(qū)動軸套管或差速器、變速器殼體等固定件上。傳感頭與齒圈的端面

105、有一空氣間隙，此間隙一般為1mm，通?？梢苿觽鞲蓄^的位置來調(diào)整間隙。</p><p>　　圖4-11  電磁式輪速傳感器的結構</p><p>　　1-傳感器外殼  2-極軸  3-齒圈  4-電磁線圈  </p><p>　　5-永久磁鐵  6-導線</p><p><b&g

106、t;　　2．工作原理</b></p><p>　　a)齒隙與磁心端部相對時  b)齒頂與磁心端部相對時</p><p>　　圖4-12  電磁式輪速傳感器的工作原理</p><p>　　1-齒圈  2-極軸  3-電磁線圈引線  4-電磁線圈  5-永久磁體  </p&

107、gt;<p>　　6-磁力線  7-電磁式傳感器  8-磁極  9-齒圈齒頂</p><p>　　電磁式輪速傳感器的工作原理如圖4-12所示。傳感器齒圈隨車輪旋轉(zhuǎn)的同時，即與傳感頭極軸作相對運動。當傳感頭的極軸與齒圈的齒隙相對時，極軸距齒圈之間的空氣間隙最大，即磁阻最大。傳感頭的磁極磁力線只有少量通過齒圈而構成回路，在電磁線圈周圍的磁場較弱，如圖4-12a)所示；當傳感

108、頭的極軸與齒圈的齒頂相對時，兩者之間的空隙較小，即磁阻最小。傳感頭的磁極磁力線通過齒圈的數(shù)量增多，在電磁線圈周圍的磁場較強，如圖4-12b)所示。齒圈隨車輪不停地旋轉(zhuǎn)，就使傳感頭電磁線圈周圍的磁場以強—弱—強—弱……周期性地變化，因此電磁線圈就感應出交變電壓信號，即車輪轉(zhuǎn)速信號，如圖4-13所示。</p><p>　　圖4-13   電磁式輪速傳感器輸出電壓信號</p><

109、p>　　因而車輪轉(zhuǎn)速傳感器輸出的交流電壓信號頻率只與相應的車輪轉(zhuǎn)速成正比。</p><p>　　輪速傳感器由電磁線圈交變電壓信號的頻率與齒圈的齒數(shù)和轉(zhuǎn)速成正比，因齒圈的齒數(shù)一定，引出兩根導線，將其速度變化產(chǎn)生的交變電壓信號送至ABS的電子控制單元（ECU）。為防止外部電磁波對速度信號的干擾，傳感器的引出線采用屏蔽線，以保證反映車輪速度變化的交變電壓信號準確地送至ABS的電子控制單元（ECU）。</p&

110、gt;<p>　　4.3.2、霍爾式輪速傳感器</p><p>　　1．霍爾式輪速傳感器的組成和工作原理</p><p>　　霍爾式輪速傳感器也是由傳感頭、齒圈組成。其齒圈的結構及安裝方式與電磁式輪速傳感器的齒圈相同，傳感頭由永磁體、霍爾元件和電子電路等組成</p><p>　　傳感器的工作原理如圖4-14所示，永磁體的磁力線穿過霍爾元件通向齒圈，齒圈