汽车制动防抱死系统(ABS)研究开题报告
2020-04-15 18:24:17
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文 献 综 述
1.课题研究背景
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,车轮与地面的摩擦将变成滑动摩擦,而抱死之前的摩擦力为最大静摩擦力,滑动摩擦比最大静摩擦力要小,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,使行车方向变得无法控制。所以,abs系统通过电子或机械的控制,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。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
2.本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径): |
1.ABS防抱死制动系统的总体设计 由前述可知防抱死制动系统的组成有车轮转速传感器、ECU、制动压力调节装置和报警灯等。分别了解各大组成的功能,要求和各个组成运行所需的装置,从而根据防抱死系统的要求及各种工况下的特性,例如:雨天光滑路面、泥泞道路以及左右车轮接触不同摩擦系数的路面以及车辆运行的动力性和燃油经济性等等考虑选择何种装置,使防抱死制动系统可以正常安全的运行。 2.防抱死制动系统的速度参数控制 本课题设计的防抱死制动系统的运行就是通过传感器检测到的车轮转速来变汽车制动器的制动力的。双参数控制的ABS,由车速传感器(测速雷达)、轮速传感器、控制装置(电脑)和执行机构组成。其工作原理是车速传感器和轮速传感器,分别将车速和轮速信号输入电脑,由电脑计算出实际滑移率,并与理想滑移率15%一20%作比较,再通过电磁阀增减制动器的制动力。 这种曳速传感器常用多普勒测速雷达。当汽车行驶时,多普勒雷达天线以一定频率不断向地面发射电磁波,同时又接收反射回来的电磁波,测量汽车雷达发射与接收的差值,便可以准确计算出汽车车速。而轮速传感器装在变速器外壳,由变速器输出轴驱动,它是一个脉冲电机,所产生的频率与轮速成正比。 执行机构由电磁阀及继电器等组成。电磁阀调整制动力,以便保持理想的滑移率。 这种ABS可保证滑移率的理想控制,防抱制动性能好,但由于增加了一个测速雷达,因此结构较复杂,成本也较高。 单参数控制的ABS 以控制车轮的角减速度为对象,控制车轮的制动力,实现防抱死制动,其结构主要由轮速传感器、控制器(电脑)及电磁阀组成。为了准确无误地测量轮速,传感头与车轮齿圈间应留有1mm间隙。为避免水、泥、灰尘对传感器的影响,安装前应将传感器加注黄油。电磁阀用于车轮制动器的压力调节。对于四通道制动系统,一个车轮圈有一个电磁阀;三通道制动系统,每个前轮拥有一个,两个后轮共用一个。电磁阀有三个液压孔,分别与制动主缸与车轮制动分缸相连,并能实现压力升高、压力保持、压力降低的调压功能。 3.防抱死制动系统的工作过程 ABS的工作过程可以分为常规制动和压力调节制动,后者分为制动压力保持制动,制动压力减小和制动压力增大等阶段。 在常规制动阶段,ABS并不介入制动压力控制,调压电磁阀总成中的各进液电磁阀均不通电而处于开启状态,各出液电磁阀均不通电而处于关闭状态,电动泵也不通电运转,制动主缸至各制动轮缸的制动管路均处于沟通状态,而各制动轮缸至储液器的制动管路均处于封闭状态,各制动轮缸的制动压力将随制动主缸的输出压力而变化,此时的制动过程与常规制动系统的制动过程完全相同。 在压力调节阶段,在制动过程中,电子控制装置根据车轮转速传感器输入的车轮转速信号判定有车轮趋于抱死时,ABS就进入防抱制动压力调节过程。例如,电子控制装置判定右前轮趋于抱死时,电子控制装置就使控制右前轮刮动压力的进液电磁阀通电,使右前进液电磁阀转入关闭状态,制动主缸输出的制动液不再进入右前制动轮缸,此时,右前出液电磁阀仍未通电而处于关闭状态,右前制动轮缸中的制动液也不会流出,右前制动轮缸的刮动压力就保持一定,而其它未趋于抱死车轮的制动压力仍会随制动主缸输出压力的增大而增大;如果在右前制动轮缸的制动压力保持一定时,电子控制装置判定右前轮仍然趋于抱死,电子控制装置又使右前出液电磁阀也通电而转入开启状态,右前制动轮缸中的部分制动波就会经过处于开启状态的出液电磁阀流回储液器,使右前制动轮缸的制动压力迅速减小右前轮的抱死趋势将开始消除,随着右前制动轮缸制动压力的减小,右前轮会在汽车惯性力的作用下逐渐加速;当电子控制装置根据车轮转速传感器输入的信号判定右前轮的抱死趋势已经完全消除时,电子控制装置就使右前进液电磁阀和出液电磁阀都断电,使进液电磁阀转入开启状态,使出液电磁阀转入关闭状态,同时也使电动泵通电运转,向制动轮缸泵输送制动液,由制动主缸输出的制动液经电磁阀进入右前制动轮缸,使右前制动轮缸的制动压力迅速增大,右前轮又开抬减速转动。 4,.防抱死制动系统电子驱动装置 电磁阀 由ABS控制的每个制动系统的制动管路中都有一个电磁阀。对于某些制动系统而言,电磁阀可处于三个位置: 在位置1,电磁阀处于打开状态;来自总泵的压力直接传递到制动系统。 在位置2,电磁阀阻断管路,将制动系统与总泵隔离。 如果驾驶员用力踩下制动踏板,这将防止压力继续升高。 在位置3,电磁阀释放制动系统的部分压力。 泵 既然电磁阀可以释放制动系统的压力,那就必需有办法恢复压力。泵正是在这时发挥作用。如果电磁阀降低了管路中的压力,泵可以恢复压力。 控制器 控制器是汽车中的计算机, 它可以监视车速传感器并控制电磁阀。 5.防抱死制动系统主驱动的控制,汽车驱动系统电气原理图绘制,CAN总线接口电路图绘制,各模块程序框图绘制
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