2385 乘用車(chē)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的分析及關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)

2385 乘用車(chē)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的分析及關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì),乘用車(chē)防,抱死,制動(dòng),系統(tǒng),分析,關(guān)鍵,癥結(jié),樞紐,部件,設(shè)計(jì) ..大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題 目： 防抱死系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化三班 學(xué) 號(hào)： .. 姓 名： .. 指導(dǎo)教師： .. 完成日期： 2012-5-19 ..大學(xué)..畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書(shū)論文（設(shè)計(jì)）題目： 乘用車(chē)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的分析及關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì) 學(xué)號(hào)：.. 姓名：.. 專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師： .. 系主任： 一、主要內(nèi)容及基本要求 1．基本掌握乘用車(chē)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的組成及功能；2．針對(duì)一款車(chē)用車(chē)型初步設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠的防抱死制動(dòng)系統(tǒng)，并對(duì)其中關(guān)鍵部件進(jìn)行設(shè)計(jì)；3．繪制裝配圖，若干零件圖；4．設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，80000 字以上；5.翻譯一篇外文文獻(xiàn)，3000 字符以上。 二、重點(diǎn)研究的問(wèn)題ABS 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 三、進(jìn)度安排序號(hào) 各階段完成的內(nèi)容 完成時(shí)間1 查閱資料、調(diào)研 第 1 周2 開(kāi)題報(bào)告、制訂設(shè)計(jì)方案 第 2 周3 實(shí)驗(yàn)（設(shè)計(jì)） 第 3 至 5 周4 分析、調(diào)試等 第 6 至 8 周5 寫(xiě)出初稿 第 9 至 12 周6 修改，寫(xiě)出第二稿 第 13 至 14 周7 寫(xiě)出正式稿 第 15 周8 答辯 2012 年 6 月四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)[1]楊曙東　何存興　液壓傳動(dòng)與氣動(dòng)傳動(dòng)　華中科技大學(xué)出版社?。玻埃埃穂2]齊曉杰　防抱死制動(dòng)和牽引力控制系統(tǒng)　化學(xué)工業(yè)出版社　２００５[3]譚本忠　汽車(chē)ＡＢＳ　機(jī)械工業(yè)出版社　２０１０[4]王麗梅　叢書(shū)汽車(chē)ＡＢＳ系統(tǒng)維修問(wèn)答　中國(guó)電力出版社?。玻埃埃禰5]張?jiān)孪唷≮w英君　電控汽車(chē)ＡＢＳ培訓(xùn)教程　黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社?。玻埃埃穂6]馮淵　汽車(chē)電子控制技術(shù)　機(jī)械工業(yè)出版社?。玻埃埃穂7]付百學(xué)　汽車(chē)電子控制技術(shù)　機(jī)械工業(yè)出版社　２０００[8]李朝青 單片機(jī)原理及接口技術(shù) 北京航空航天大學(xué)出版社 2005[9]劉昭度 陳思忠 汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)電子控制技術(shù)的發(fā)展，汽車(chē)電子 1996（8）[10]孟嗣宗、催艷萍 現(xiàn)代汽車(chē)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)力控制系統(tǒng) 北京理工大學(xué)出版社 1997[11] 余志生 汽車(chē)?yán)碚揫M]. 北京機(jī)械工業(yè)出版社 2000[12] 馬明星,毛務(wù)本,朱錦興. 車(chē)輛防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)控制算法的研究[ J ].城市車(chē)輛, 2002, (2) : 21223.[13] 劉昭度、陳思忠，汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)電子控制技術(shù)的發(fā)展，汽車(chē)電子，1996(8)[14] 司利增，汽車(chē)防滑控制系統(tǒng)--ABS 與 ASR，人民交通出版社，1996[15] 孟嗣宗、崔艷萍，現(xiàn)代汽車(chē)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)力控制系統(tǒng)，北京理工大學(xué)出版社，1997[16] 李巖等，汽車(chē) ABS 和安全氣囊面臨的挑戰(zhàn)和對(duì)策，世界汽車(chē)，1998[17] 李巖，ABs 信號(hào)采集與處理的試驗(yàn)研究與分析，北京理工大學(xué)學(xué)位論文，1999[18] 余志生主編，汽車(chē)?yán)碚?，機(jī)械工業(yè)出版社，1989[19] 潘旭峰等編著，現(xiàn)代汽車(chē)電子技術(shù)，北京理工大學(xué)出版社，1998[20] (日)ABS 株式會(huì)社，汽車(chē)制動(dòng)防抱裝置 (ABS)構(gòu)造與原理，李朝祿、劉榮華譯，機(jī)械工業(yè)出版社，1995[21] 程軍. 汽車(chē)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的理論與實(shí)踐[M ]. 北京:北京理工大學(xué)出版社, 1999.[22] 余志生. 汽車(chē)?yán)碚揫M ]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2000: 82～85.[23] 肖永清,楊思敏. 汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的使用與維修[M ]. 北京:中國(guó)電力出版社, 2003: 110～111.[24] 鄭利苗. 轎車(chē) ABS 和 TC[M ]. 廣州:廣東科技出版社, 1999: 27～28...大學(xué)..畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）評(píng)閱表學(xué)號(hào) .. 姓名 .. 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化三班 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目：乘用車(chē)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的分析及關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì) 評(píng)價(jià)項(xiàng)目評(píng) 價(jià) 內(nèi) 容選題1.是否符合培養(yǎng)目標(biāo)，體現(xiàn)學(xué)科、專業(yè)特點(diǎn)和教學(xué)計(jì)劃的基本要求，達(dá)到綜合訓(xùn)練的目的；2.難度、份量是否適當(dāng)；3.是否與生產(chǎn)、科研、社會(huì)等實(shí)際相結(jié)合。能力1.是否有查閱文獻(xiàn)、綜合歸納資料的能力；2.是否有綜合運(yùn)用知識(shí)的能力；3.是否具備研究方案的設(shè)計(jì)能力、研究方法和手段的運(yùn)用能力；4.是否具備一定的外文與計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力；5.工科是否有經(jīng)濟(jì)分析能力。論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1.立論是否正確，論述是否充分，結(jié)構(gòu)是否嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)是否正確，設(shè)計(jì)、計(jì)算、分析處理是否科學(xué)；技術(shù)用語(yǔ)是否準(zhǔn)確，符號(hào)是否統(tǒng)一，圖表圖紙是否完備、整潔、正確，引文是否規(guī)范；2.文字是否通順，有無(wú)觀點(diǎn)提煉，綜合概括能力如何；3.有無(wú)理論價(jià)值或?qū)嶋H應(yīng)用價(jià)值，有無(wú)創(chuàng)新之處。綜合評(píng)價(jià)選題較具時(shí)代性和現(xiàn)實(shí)性。全文結(jié)構(gòu)安排合理。觀點(diǎn)表達(dá)基本準(zhǔn)確。全文內(nèi)容緊扣機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)要求來(lái)寫(xiě)，充分體現(xiàn)出機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)特色。查閱的相關(guān)資料較多。但不足之處主要是屬于自己創(chuàng)新的東西還不多。 總體上符合畢業(yè)論文要求。評(píng)閱人： 2012 年 5 月 日 ..大學(xué)..畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）鑒定意見(jiàn)學(xué)號(hào)： .. 姓名： .. 專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化三班 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)） 68 頁(yè) 圖 表 3 張論文（設(shè)計(jì)）題目： 乘用車(chē)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的分析及關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì) 內(nèi)容提要：1. 基本掌握乘用車(chē)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的組成及功能；2.針對(duì)一款乘用車(chē)型初步設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠的防抱死制動(dòng)系統(tǒng)，并對(duì)其中關(guān)鍵部件進(jìn)行設(shè)計(jì)；3.繪制裝配圖；4.設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，80000 字以上；5.翻譯一篇外文文獻(xiàn)，3000 字符以上.指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)1. ..同學(xué)在做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，態(tài)度認(rèn)真，前期認(rèn)真查閱資料文獻(xiàn)，做了充足的準(zhǔn)備，按時(shí)完成了設(shè)計(jì)任務(wù)；2. 查閱了大量汽車(chē)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的相關(guān)文獻(xiàn)，與老師交流學(xué)習(xí)，提出了基本方案，論證方案可行；3. 完成了真空助力器，浮鉗式制動(dòng)器的裝配圖，熟悉的掌握了 AUTO CAD 的軟件應(yīng)用；4. 完成了說(shuō)明書(shū)，格式規(guī)范，思路清晰，例論準(zhǔn)確，同意參加答辯，建議成績(jī)中。指導(dǎo)教師： 年 月 日答辯簡(jiǎn)要情況及評(píng)語(yǔ)答辯小組組長(zhǎng)： 年 月 日答辯委員會(huì)意見(jiàn)答辯委員會(huì)主任： 年 月 日摘 要ABS 系統(tǒng)可以顯著提高或者改善汽車(chē)緊急制動(dòng)時(shí)的操作性和穩(wěn)定性，縮短了制動(dòng)距離，是一種越來(lái)越得到廣泛應(yīng)用的汽車(chē)電子控制產(chǎn)品。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)以小轎車(chē)為研究對(duì)象，展開(kāi)對(duì)汽車(chē) ABS 系統(tǒng)的研究。主要完成了以下的工作：通過(guò)對(duì)單個(gè)車(chē)輪的受力分析確定了影響車(chē)輪附著系數(shù)的主要因素；通過(guò)比較電磁式輪速傳感器和霍爾效應(yīng)式傳感器的性能優(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(guò)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)為核心的部分實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)硬件部分；本文通過(guò)學(xué)習(xí)比較只是針對(duì) ABS 控制系統(tǒng)的硬件部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)汽車(chē)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(wèn)題的能力也得到了較大提高。關(guān)鍵詞：防抱死制動(dòng)系統(tǒng) 輪速傳感器 滑移率 ABSTRCTAnti-Lock Braking System(ABS) is an impotant device to improve the active safety of vehicle.ABS can greatly improve steering control ability during the brake maneuver and shorten stopping distance.It is a kind of more and more widely applied to automotive electronic control products.With the car as the research object,the graduation design on ABS has been carried on.And a series of work were finished:The dynamic situation of wheel was analyzed.Then,the model of hydraulic ABS was built and assured main complication affect the wheeler appendiculate coefficient.By comparing the capabilitu of electromagnetism rotate speed sensor with Houer rotate speed sensor,we chose the later,and have design a sensor of this king.Through the analysis of the structure of control designed for the production of INTEL 80C196KC single-chip microprocessor as the core part of the real-time control system hardware parts.In this paper,based on the knowledge I have mastered,I designed a ABS control system hardware only.I have gotten a in-depth understand of motorcare trig theory and equipment. It Widen my knowledge scope,improved my ability of solving problems.Kyewords: electronic control system wheel speed sensor slip rate目錄一.防抱死制動(dòng)系統(tǒng)概述 .............................................................................................................- 1 -1.1 ABS 的功能 .............................................................................................................................- 1 -1.2 ABS 系統(tǒng)在國(guó)外發(fā)展的歷史 .................................................................................................- 2 -1.3 ABS 系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)發(fā)展的現(xiàn)狀 .................................................................................................- 3 -1.4 ABS 系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)展望 .........................................................................................................- 5 -二.ABS 系統(tǒng)控制方式的工作原理 ..............................................................................................- 7 -2.1 制動(dòng)時(shí)汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)與受力分析 ............................................................................................- 7 -2.1.1 制動(dòng)時(shí)汽車(chē)的受力分析 ......................................................................................- 7 -2.1.2 車(chē)輪抱死時(shí)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)情況 .................................................................................- 8 -2.2 ABS 的控制方式 ...................................................................................................................- 10 -2.2.1 車(chē)輪滑移率以及其與附著系數(shù)的關(guān)系 ............................................................- 10 -2.2.2 制動(dòng)時(shí)車(chē)輪運(yùn)動(dòng)方程 .......................................................................................- 13 -2.3 ABS 的工作原理 ...................................................................................................................- 13 -2.3.1 ABS 控制過(guò)程曲線 ...........................................................................................- 13 -2.3.2 ABS 基本工作原理 ...........................................................................................- 14 -2.3.3 ABS 工作中的反應(yīng) ........................................................................................- 16 -三.ABS 系統(tǒng)主要硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析 .......................................................................................- 18 -3.1 ABS 系統(tǒng)的布置方式 ...........................................................................................................- 18 -3.2 ABS 的基本組成 ...................................................................................................................- 23 -3.3 CPU 的選擇 ..........................................................................................................................- 26 -3.4 ABS 系統(tǒng)輪速傳感器選擇 ...................................................................................................- 27 -3.4.1 霍爾傳感器的設(shè)計(jì) ............................................................................................- 29 -3.4.2 霍爾開(kāi)關(guān)電路的選擇 ........................................................................................- 30 -3.4.3 傳感器齒盤(pán)的設(shè)計(jì) ............................................................................................- 32 -3.5 ABS 制動(dòng)調(diào)壓系統(tǒng)工作過(guò)程 ...............................................................................................- 33 -3.6 電源選擇 .............................................................................................................................- 37 -3.7 信號(hào)輸入電路設(shè)計(jì)與選擇 .................................................................................................- 37 -3.8 ABS 系統(tǒng)警報(bào) LED 燈設(shè)計(jì) ...................................................................................................- 38 -3.9 硬件抗干擾設(shè)計(jì) ................................................................................................................- 39 -3.10 真空助力器 .......................................................................................................................- 43 -3.11 車(chē)輪制動(dòng)器的選擇 ...........................................................................................................- 45 -四.結(jié)論與展望 ...........................................................................................................................- 47 -4.1 研究工作總結(jié) .....................................................................................................................- 47 -4.2 ABS 系統(tǒng)發(fā)展方向 ...............................................................................................................- 48 -致謝 ........................................................................................................................................- 51 -參考文獻(xiàn) ....................................................................................................................................- 52 -附錄 1 外文翻譯 ........................................................................................................................- 60 -- 1 -一.防抱死制動(dòng)系統(tǒng)概述1.1 ABS 的功能汽 車(chē) ABS 在 高 速 制 動(dòng) 時(shí) 用 來(lái) 防 止 車(chē) 輪 抱 死 ， ABS 是 英 文 Anti-lock Brake Syetem 的 縮 寫(xiě) ， 全 文 的 意 思 是 防 抱 死 制 動(dòng) 系 統(tǒng) ， 簡(jiǎn) 稱 ABS。凡 駕 駛 過(guò) 汽 車(chē) 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(dòng) 時(shí) ， 汽 車(chē) 輕 者 會(huì) 發(fā) 生 側(cè) 滑 ， 嚴(yán) 重 時(shí) 會(huì) 掉 頭 ， 甩 尾 ， 甚 至 產(chǎn) 生 劇 烈 旋 轉(zhuǎn) 。制 動(dòng) 力 過(guò) 大 ， 將 使 車(chē) 輪 抱 死 ， 汽 車(chē) 方 向 失 去 控 制 后 ， 若 是 彎 道 就 有 可 能 從路 邊 滑 出 或 闖 入 對(duì) 面 車(chē) 道 ， 即 使 不 是 彎 道 也 無(wú) 法 躲 避 障 礙 物 ， 產(chǎn) 生 這 些 危 險(xiǎn)狀 況 的 原 因 在 于 汽 車(chē) 的 車(chē) 輪 在 制 動(dòng) 過(guò) 程 中 產(chǎn) 生 抱 死 現(xiàn) 象 ， 此 時(shí) ， 車(chē) 輪 相 對(duì) 于路 面 的 運(yùn) 動(dòng) 不 再 是 滾 動(dòng) ， 而 是 滑 動(dòng) ， 路 面 作 用 在 車(chē) 輪 上 的 側(cè) 滑 摩 擦 力 和 縱 向制 動(dòng) 力 變 得 很 小 ， 路 面 越 滑 ， 車(chē) 輪 越 容 易 。 總 之 ， 汽 車(chē) 制 動(dòng) 時(shí) 車(chē) 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(cè) 滑 ， 甩 尾 ， 甚 至 翻 車(chē) ； 制 動(dòng) 效率 下 降 ， 延 長(zhǎng) 了 制 動(dòng) 距 離 ； 輪 胎 過(guò) 度 磨 損 ， 產(chǎn) 生 “小 平 面 ”， 甚 至 爆 胎 。ABS 防 抱 死 制 動(dòng) 裝 置 就 是 為 了 防 止 上 述 缺 陷 的 發(fā) 生 而 言 之 的 裝 置 ， 他 又 以下 幾 點(diǎn) 好 處 ： 增 加 制 動(dòng) 穩(wěn) 定 性 ， 防 止 方 向 失 控 ， 側(cè) 滑 和 甩 尾 ； 提 高 制 動(dòng) 效 率 ，縮 短 制 動(dòng) 距 離 （ 松 軟 的 沙 石 路 面 除 外 ） ； 減 少 輪 胎 磨 損 ， 防 止 爆 胎 。現(xiàn) 代 轎 車(chē) 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 四 個(gè) 車(chē) 輪 的 輪 速 信 號(hào) ， 剎 車(chē) 信 號(hào) ， 個(gè) 別 車(chē) 型 還 有 減 速 信號(hào) ， 手 剎 車(chē) 。ABS 的 第 一 個(gè) 優(yōu) 點(diǎn) 是 增 加 的 汽 車(chē) 制 動(dòng) 時(shí) 候 的 穩(wěn) 定 性 。 汽 車(chē) 制 動(dòng) 時(shí) ， 四 個(gè) 輪子 上 的 制 動(dòng) 力 是 不 一 樣 的 ， 如 果 汽 車(chē) 的 前 輪 抱 死 ， 駕 駛 員 就 無(wú) 法 控 制 汽 車(chē) 的行 駛 方 向 ， 這 是 非 常 危 險(xiǎn) 的 ； 倘 若 汽 車(chē) 的 后 輪 抱 死 ， 就 會(huì) 出 現(xiàn) 側(cè) 滑 ， 甩 尾 ，甚 至 使 汽 車(chē) 整 個(gè) 掉 頭 等 嚴(yán) 重 事 故 。 ABS 可 以 防 止 四 個(gè) 輪 子 制 動(dòng) 時(shí) 被 完 全 抱 死 ，提 高 了 汽 車(chē) 行 駛 的 穩(wěn) 定 性 。 汽 車(chē) 生 產(chǎn) 廠 家 的 研 究 數(shù) 據(jù) 表 明 ， 裝 有 ABS 的 車(chē)輛 ， 可 使 因 車(chē) 輪 側(cè) 滑 引 起 的 事 故 比 例 下 降 8%左 右 。ABS 的 第 二 個(gè) 優(yōu) 點(diǎn) 是 能 縮 短 制 動(dòng) 距 離 。 這 是 因 為 在 同 樣 緊 急 制 動(dòng) 的 情 況 下 ，ABS 可 以 將 滑 移 率 控 制 在 20%左 右 ， 即 可 獲 得 最 大 的 縱 向 制 動(dòng) 力 的 結(jié) 果 。- 2 -ABS 的 第 三 個(gè) 優(yōu) 點(diǎn) 就 是 改 善 了 輪 胎 的 磨 損 狀 況 ， 防 止 爆 胎 。 事 實(shí) 上 ， 車(chē) 輪抱 死 會(huì) 造 成 輪 胎 小 平 面 磨 損 ， 輪 胎 面 損 耗 會(huì) 不 均 勻 ， 使 輪 胎 磨 損 消 耗 增 加 ，嚴(yán) 重 時(shí) 將 無(wú) 法 繼 續(xù) 使 用 。 因 此 ， 裝 有 ABS 具 有 一 定 的 經(jīng) 濟(jì) 效 益 和 安 全 保 障 。另 外 ， ABS 使 用 方 便 ， 工 作 可 靠 。 ABS 的 使 用 與 普 通 制 動(dòng) 系 統(tǒng) 的 使 用 幾 乎沒(méi) 有 區(qū) 別 ， 緊 急 制 動(dòng) 時(shí) 只 有 把 腳 用 力 踏 在 制 動(dòng) 踏 板 上 ， ABS 就 會(huì) 根 據(jù) 情 況進(jìn) 入 工 作 狀 態(tài) ， 即 使 雨 雪 路 滑 ， ABS 也 會(huì) 使 制 動(dòng) 狀 態(tài) 保 持 在 最 佳 點(diǎn) 。 ABS利 用 電 腦 控 制 車(chē) 輪 制 動(dòng) 力 ， 可 以 充 分 發(fā) 揮 制 動(dòng) 器 的 效 能 ， 提 高 制 動(dòng) 減 速 度 和縮 短 制 動(dòng) 距 離 ， 并 能 有 效 地 提 高 車(chē) 輛 制 動(dòng) 的 穩(wěn) 定 性 ， 防 止 車(chē) 輛 側(cè) 滑 和 甩 尾 ，減 少 車(chē) 禍 事 故 的 發(fā) 生 ， 因 此 被 認(rèn) 為 是 當(dāng) 前 提 高 汽 車(chē) 行 駛 安 全 性 的 有 效 措 施1.2 ABS 系統(tǒng)在國(guó)外發(fā)展的歷史ABS 裝 置 最 早 應(yīng) 用 在 飛 機(jī) 和 火 車(chē) 上 ， 而 在 汽 車(chē) 上 的 應(yīng) 用 比 較 晚 。 鐵 路 機(jī) 車(chē)在 制 動(dòng) 時(shí) 如 果 制 動(dòng) 強(qiáng) 度 過(guò) 大 ， 車(chē) 輪 就 會(huì) 很 容 易 抱 死 在 平 滑 的 軌 道 上 滑 行 。 由于 車(chē) 輪 和 軌 道 的 摩 擦 ， 就 會(huì) 在 車(chē) 輪 外 圓 上 磨 出 一 些 小 平 面 ， 小 平 面 產(chǎn) 生 后 ，車(chē) 輪 就 不 能 平 穩(wěn) 地 行 駛 ， 產(chǎn) 生 躁 動(dòng) 和 震 動(dòng) 。 1908 年 英 國(guó) 工 程 師J.E.Francis 提 出 了 “鐵 輪 車(chē) 輛 車(chē) 輪 防 抱 死 滑 動(dòng) 控 制 器 ”理 論 ， 但 卻 無(wú) 法 將它 實(shí) 用 化 。 接 下 來(lái) 的 30 年 中 ， 包 括 Karl Wessel 的 “剎 車(chē) 力 控 制 器 ”，Werner Mhl 的 “液 壓 剎 車(chē) 安 全 裝 置 ”與 Richard Trappe 的 “車(chē) 輪 防 抱 死器 ”等 嘗 試 都 宣 告 失 敗 。 在 1941 年 出 版 的 >中 寫(xiě) 道 ： “到現(xiàn) 在 為 止 ， 任 何 通 過(guò) 機(jī) 械 裝 置 防 止 車(chē) 輪 抱 死 危 險(xiǎn) 的 嘗 試 皆 尚 未 成 功 ， 防 當(dāng) 這項(xiàng) 裝 置 成 功 的 那 一 天 ， 即 是 交 通 安 全 史 上 的 一 個(gè) 重 要 里 程 碑 。 ”， 可 惜 該書(shū) 的 作 者 恐 怕 沒(méi) 想 到 這 一 天 竟 還 要 再 等 30 年 之 久 。當(dāng) 時(shí) 開(kāi) 發(fā) 剎 車(chē) 防 抱 死 裝 置 的 技 術(shù) 瓶 頸 是 什 么 ？ 首 先 該 裝 置 需 要 一 套 系 統(tǒng) 實(shí)時(shí) 監(jiān) 測(cè) 輪 胎 速 度 變 化 量 并 立 即 通 過(guò) 液 壓 系 統(tǒng) 調(diào) 整 剎 車(chē) 壓 力 大 小 ， 在 那 個(gè) 沒(méi) 有集 成 電 路 與 計(jì) 算 機(jī) 的 年 代 ， 沒(méi) 有 任 何 機(jī) 械 裝 置 能 夠 達(dá) 成 如 此 敏 捷 的 反 映 。 等到 ABS 系 統(tǒng) 的 誕 生 露 出 一 線 曙 光 時(shí) ， 已 經(jīng) 是 半 導(dǎo) 體 技 術(shù) 有 了 初 步 規(guī) 模 的1960 年 代 早 期 。- 3 -精 于 汽 車(chē) 電 子 系 統(tǒng) 的 德 國(guó) 公 司 Bosch 研 發(fā) ABS 系 統(tǒng) 的 起 源 要 追 溯 到1936 年 ， 當(dāng) 年 Bosch 申 請(qǐng) “機(jī) 動(dòng) 車(chē) 防 止 抱 死 裝 置 ”的 專 利 。 1964 年 Bosch公 司 再 度 開(kāi) 始 ABS 的 研 發(fā) 計(jì) 劃 ， 最 后 有 了 “通 過(guò) 電 子 裝 置 來(lái) 防 止 車(chē) 輪 抱 死是 可 行 的 ”結(jié) 論 ， 這 是 ABS 這 個(gè) 名 詞 在 歷 史 上 第 一 次 出 面 ！ 世 界 上 第 一 具ABS 原 型 機(jī) 于 1966 年 出 現(xiàn) ， 向 世 人 證 明 “縮 短 距 離 剎 車(chē) ”并 非 是 不 可 能 完成 的 任 務(wù) 。 因 為 投 入 的 資 金 過(guò) 于 龐 大 ， ABS 初 期 的 應(yīng) 用 僅 限 于 鐵 路 車(chē) 輛 或 航空 器 。 Teldix GmbH 公 司 從 1970 年 和 奔 馳 車(chē) 廠 合 作 開(kāi) 發(fā) 出 第 一 具 用 于 道 路車(chē) 輛 的 原 型 機(jī) ——ABS 1， 該 系 統(tǒng) 已 具 備 量 產(chǎn) 基 礎(chǔ) ， 但 可 靠 性 不 足 ， 而 且 控制 單 元 內(nèi) 的 組 件 超 過(guò) 1000 個(gè) ， 不 但 成 本 過(guò) 高 也 很 容 易 發(fā) 生 故 障 。1973 年 Bosch 公 司 購(gòu) 得 50%的 Teldix GmbH 公 司 股 權(quán) 及 ABS 領(lǐng) 域 的 研 發(fā)成 果 ， 1975 年 AEG,Teldix 與 Bosch 達(dá) 成 協(xié) 議 ， 將 ABS 系 統(tǒng) 的 開(kāi) 發(fā) 計(jì) 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(jìn) 行 設(shè) 計(jì) ， 不 但 控 制單 元 內(nèi) 組 件 數(shù) 目 從 1000 個(gè) 銳 減 到 140 個(gè) ， 而 且 有 造 價(jià) 降 低 ， 可 靠 性 大 幅 提升 與 運(yùn) 算 速 度 明 顯 加 快 的 三 大 優(yōu) 勢(shì) 。 兩 家 德 國(guó) 車(chē) 廠 奔 馳 與 寶 馬 與 1978 年 底決 定 將 ABS 2 這 項(xiàng) 高 科 技 系 統(tǒng) 裝 置 在 S 級(jí) 及 7 系 列 車(chē) 款 上 。在 誕 生 的 前 3 年 中 ， ABS 系 統(tǒng) 都 苦 于 成 本 過(guò) 高 而 無(wú) 法 開(kāi) 拓 市 場(chǎng) 。 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(zhǎng) 到 76000 套 。 受 到 市 場(chǎng) 上 的 正 面 響 應(yīng) ， Bosch 開(kāi) 始 TCS 循 跡 控 制 系 統(tǒng) 的研 發(fā) 計(jì) 劃 。 1983 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(gè) 。 到 了 1985 年 代 中 期 ， 全 球 新 出 廠 車(chē) 輛 安 裝 ABS系 統(tǒng) 的 比 例 首 次 超 過(guò) 1%， 通 用 車(chē) 廠 也 決 定 把 ABS 列 為 旗 下 主 力 雪 弗 蘭 車(chē) 系的 標(biāo) 準(zhǔn) 配 備 。1.3 ABS 系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)發(fā)展的現(xiàn)狀我 國(guó) ABS 的 研 究 開(kāi) 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(fēng) 汽 車(chē) 公 司 、 重 慶 公 路 研 究 所 、 清 華 大 學(xué) 、 吉 林 大 學(xué) 、 北 京 理 工大 學(xué) 、 上 海 汽 車(chē) 制 動(dòng) 有 限 公 司 和 山 東 重 汽 集 團(tuán) 等 。 清 華 大 學(xué) 汽 車(chē) 安 全 與 節(jié) 能?chē)?guó) 家 重 點(diǎn) 實(shí) 驗(yàn) 室 有 宋 健 等 多 名 博 導(dǎo) 、 教 授 ， 有 很 強(qiáng) 的 科 技 實(shí) 力 ， 他 們 還 有 配- 4 -套 有 一 批 先 進(jìn) 的 儀 器 設(shè) 備 ， 如 汽 車(chē) 力 學(xué) 參 數(shù) 綜 合 試 驗(yàn) 臺(tái) 、 汽 車(chē) 彈 射 式 碰 撞 試驗(yàn) 臺(tái) 及 翻 轉(zhuǎn) 試 驗(yàn) 臺(tái) 、 模 擬 人 及 標(biāo) 定 試 驗(yàn) 臺(tái) 、 Kodak 高 速 圖 像 運(yùn) 動(dòng) 分 析 系 統(tǒng) 、電 液 振 動(dòng) 臺(tái) 、 直 流 電 力 測(cè) 功 機(jī) 、 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 排 放 分 析 儀 、 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 電 控 系 統(tǒng) 開(kāi) 發(fā) 裝置 及 工 況 模 擬 器 、 計(jì) 算 機(jī) 工 作 站 及 ADAMS、 IDEAS 軟 件 、 非 接 觸 式 速 度 儀 、噪 聲 測(cè) 試 系 統(tǒng) 、 轉(zhuǎn) 鼓 試 驗(yàn) 臺(tái) 、 電 動(dòng) 車(chē) 蓄 電 池 試 驗(yàn) 臺(tái) 、 電 機(jī) 及 其 控 制 系 統(tǒng) 試 驗(yàn)臺(tái) 等 。 該 實(shí) 驗(yàn) 室 針 對(duì) ABS 做 了 多 方 面 的 研 究 ， 其 中 ， 在 ABS 控 制 量 ， 輪 速信 號(hào) 抗 干 擾 處 理 、 輪 速 信 號(hào) 異 點(diǎn) 剔 除 、 防 抱 死 電 磁 閥 動(dòng) 作 響 應(yīng) 研 究 等 方 面 的研 究 處 于 國(guó) 內(nèi) 領(lǐng) 先 地 位 。吉 林 大 學(xué) 汽 車(chē) 動(dòng) 態(tài) 模 擬 國(guó) 家 重 點(diǎn) 實(shí) 驗(yàn) 室 以 郭 孔 輝 院 士 為 代 表 的 研 究 人 員致 力 于 汽 車(chē) 操 縱 穩(wěn) 定 性 、 汽 車(chē) 操 縱 動(dòng) 力 學(xué) 、 汽 車(chē) 輪 胎 模 擬 、 汽 車(chē) 操 縱 穩(wěn) 定 性以 及 人 -車(chē) 閉 環(huán) 操 縱 運(yùn) 動(dòng) 仿 真 等 方 面 的 研 究 成 果 均 達(dá) 到 世 界 先 進(jìn) 水 平 。華 南 理 工 交 通 學(xué) 院 汽 車(chē) 系 以 吳 浩 佳 教 授 為 代 表 從 事 汽 車(chē) 安 全 與 電 子 技 術(shù)及 汽 車(chē) 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 的 研 究 ， 在 ABS 技 術(shù) 方 面 有 獨(dú) 到 之 處 ， 能 夠 建 立 制 度壓 力 函 數(shù) ， 通 過(guò) 車(chē) 輪 地 面 制 動(dòng) 力 和 整 車(chē) 動(dòng) 力 學(xué) 方 程 計(jì) 算 出 汽 車(chē) 制 動(dòng) 的 平 均 減速 度 ； 還 可 以 通 過(guò) 輪 缸 等 效 壓 力 函 數(shù) 計(jì) 算 防 抱 死 制 動(dòng) 時(shí) 的 滑 移 率 。 另 外 ， 在滑 移 率 和 附 著 系 數(shù) 之 前 的 關(guān) 系 、 汽 車(chē) 整 車(chē) 技 術(shù) 條 件 和 實(shí) 驗(yàn) 方 法 方 面 也 有 獨(dú) 到見(jiàn) 解 。濟(jì) 南 程 軍 電 子 科 技 公 司 以 ABS 專 家 程 軍 為 代 表 對(duì) ABS 控 制 算 法 研 究 頗深 ， 著 有 《 汽 車(chē) 防 抱 死 制 動(dòng) 系 統(tǒng) 的 理 論 與 實(shí) 踐 》 等 專 著 幾 本 ， 專 門(mén) 講 訴ABS 控 制 算 法 ， 是 國(guó) 內(nèi) ABS 開(kāi) 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(shí) 現(xiàn) 防 抱 死 控 制 邏 輯 、 基 于 VB 開(kāi) 發(fā) 環(huán) 境 進(jìn) 行 車(chē) 輛 操 縱 仿真 和 車(chē) 輛 動(dòng) 力 學(xué) 控 制 的 模 擬 研 究 等 方 面 也 頗 有 研 究 。重 慶 聚 能 公 司 產(chǎn) 品 包 括 汽 車(chē) 、 摩 托 車(chē) 系 列 JN111FB 氣 制 動(dòng) 電 子 式 單 通道 、 JN144FB 氣 制 動(dòng) 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(guān) 零 部 件 30 多 個(gè) 品 種 ， 其 ABS 產(chǎn) 品 已 通 過(guò) 國(guó) 家 汽 車(chē) 質(zhì) 量 監(jiān)督 檢 測(cè) 中 心 和 國(guó) 家 客 車(chē) 質(zhì) 量 監(jiān) 督 檢 測(cè) 中 心 的 認(rèn) 定 ， 獲 得 國(guó) 家 使 用 新 技 術(shù) 專 利 ，并 正 式 被 列 為 國(guó) 家 火 炬 項(xiàng) 目 計(jì) 劃 。西 安 博 華 公 司 主 要 產(chǎn) 品 是 適 用 于 大 中 型 客 車(chē) 和 貨 車(chē) 的 氣 壓 四 通 道 ABS和 適 用 于 中 型 面 包 車(chē) 的 液 壓 三 通 道 ABS 及 其 相 關(guān) 零 部 件 。 其 中 BH1203-FB- 5 -型 ABS 和 BH1101-FB 型 ABS 已 通 過(guò) 陜 西 省 科 委 科 技 成 果 鑒 定 和 陜 西 省 機(jī) 械 工業(yè) 局 新 產(chǎn) 品 鑒 定 ， 認(rèn) 為 該 項(xiàng) 技 術(shù) 已 達(dá) 到 國(guó) 內(nèi) 領(lǐng) 先 水 平 。重 慶 公 路 研 究 所 研 制 的 適 用 于 中 型 汽 車(chē) 的 氣 制 動(dòng) FKX-ACI 型 ABS 裝 置 已 通過(guò) 國(guó) 家 級(jí) 技 術(shù) 鑒 定 ， 但 各 種 制 動(dòng) 情 況 的 適 應(yīng) 性 還 有 待 提 高1.4 ABS 系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)展望（ 1） ABS 本 身 控 制 技 術(shù) 多 是 電 子 計(jì) 算 機(jī) 控 制 ， 這 也 反 映 了 現(xiàn) 代 汽 車(chē) 制動(dòng) 系 向 電 子 化 方 向 發(fā) 展 。 基 于 滑 移 率 的 控 制 算 法 容 易 實(shí) 現(xiàn) 連 續(xù) 控 制 ， 且 有 十分 明 確 的 理 論 加 以 指 導(dǎo) ， 但 目 前 制 約 其 發(fā) 展 的 瓶 頸 主 要 是 實(shí) 現(xiàn) 的 成 本 問(wèn) 題 。隨 著 體 積 更 小 、 價(jià) 格 更 便 宜 、 可 靠 性 更 高 的 車(chē) 速 傳 感 器 的 出 現(xiàn) ， ABS 系 統(tǒng)中 增 加 車(chē) 速 傳 感 器 成 為 可 能 ， 確 定 車(chē) 輪 滑 移 率 將 變 得 準(zhǔn) 確 而 快 速 。 全 電 制 動(dòng)控 制 系 統(tǒng) BBW(Brake-By-Wire)是 未 來(lái) 制 動(dòng) 控 制 系 統(tǒng) 的 發(fā) 展 方 向 之 一 。 它 不同 于 傳 統(tǒng) 的 制 動(dòng) 系 統(tǒng) ， 其 傳 遞 的 是 電 ， 而 不 是 液 壓 或 壓 縮 空 氣 ， 可 以 省 略 許多 管 路 和 傳 感 器 ， 縮 短 制 動(dòng) 反 應(yīng) 時(shí) 間 ， 維 護(hù) 簡(jiǎn) 單 ， 易 于 改 進(jìn) ， 為 未 來(lái) 的 車(chē) 輛智 能 控 制 提 供 條 件 。 但 是 ， 它 還 有 不 少 問(wèn) 題 需 要 解 決 ， 如 驅(qū) 動(dòng) 能 源 問(wèn) 題 ， 控制 系 統(tǒng) 失 效 處 理 ， 抗 干 擾 處 理 等 。 目 前 電 制 動(dòng) 系 統(tǒng) 首 先 用 在 混 合 動(dòng) 力 制 動(dòng) 系統(tǒng) 車(chē) 輛 上 ， 采 用 液 壓 制 動(dòng) 和 電 制 動(dòng) 兩 種 制 動(dòng) 系 統(tǒng) 。（ 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-Control-System)是 驅(qū) 動(dòng) 時(shí) 防 止 車(chē) 輪 打 滑 ， 使 車(chē) 輪獲 得 最 大 限 度 的 驅(qū) 動(dòng) 力 ， 并 具 有 行 駛 穩(wěn) 定 性 ， 減 少 輪 胎 磨 損 和 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 功 耗 ，增 加 有 效 的 驅(qū) 動(dòng) 牽 引 力 。 防 滑 控 制 系 統(tǒng) 包 括 兩 部 分 ： 制 動(dòng) 防 滑 與 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 牽 引力 控 制 。 制 動(dòng) 部 分 是 當(dāng) 驅(qū) 動(dòng) 輪 在 低 附 著 系 數(shù) 路 面 工 作 時(shí) ， 由 于 驅(qū) 動(dòng) 力 過(guò) 大 ，則 產(chǎn) 生 打 滑 ， 當(dāng) ASR 制 動(dòng) 部 分 工 作 時(shí) ， 通 過(guò) 傳 感 器 將 非 驅(qū) 動(dòng) 輪 及 驅(qū) 動(dòng) 輪 的 輪速 信 號(hào) 采 集 到 控 制 器 中 ， 控 制 器 根 據(jù) 輪 速 信 號(hào) 計(jì) 算 出 驅(qū) 動(dòng) 車(chē) 輪 滑 移 率 及 車(chē) 輪減 、 加 速 度 ， 當(dāng) 滑 移 率 或 減 、 加 速 度 超 過(guò) 某 一 設(shè) 定 閥 值 時(shí) ， 則 控 制 器 打 開(kāi) 開(kāi)關(guān) 閥 ， 氣 壓 由 儲(chǔ) 氣 筒 直 接 進(jìn) 入 制 動(dòng) 氣 室 進(jìn) 行 制 動(dòng) ， 由 于 三 通 單 向 閥 的 作 用 氣壓 只 能 進(jìn) 入 打 滑 驅(qū) 動(dòng) 輪 的 制 動(dòng) 氣 室 ， 在 低 附 著 系 數(shù) 路 面 上 制 動(dòng) 時(shí) ， 輪 速 對(duì) 壓力 十 分 敏 感 ， 壓 力 稍 稍 過(guò) 大 ， 車(chē) 輪 就 會(huì) 抱 死 。 為 此 利 用 ABS 電 磁 閥 對(duì) 制 動(dòng)- 6 -壓 力 進(jìn) 行 精 細(xì) 的 調(diào) 節(jié) ， 即 用 小 步 長(zhǎng) 增 壓 或 減 壓 ， 以 達(dá) 到 最 佳 的 車(chē) 輪 滑 移 的 效果 ， 既 可 以 得 到 最 大 驅(qū) 動(dòng) 力 ， 也 可 以 保 持 行 駛 的 穩(wěn) 定 性 。（ 3） 電 子 控 制 制 動(dòng) 系 統(tǒng) 由 于 ASS 在 功 能 方 面 存 在 許 多 缺 陷 ， 如 氣 壓 系 統(tǒng)的 滯 后 ， 主 車(chē) 與 接 車(chē) 制 動(dòng) 相 容 性 問(wèn) 題 等 。 為 改 善 這 些 ， 出 現(xiàn) 了 電 子 制 動(dòng) 控 制EBS(Electronics-Break-System)它 是 將 氣 壓 傳 動(dòng) 改 為 電 線 傳 動(dòng) ， 縮 短 了 制動(dòng) 響 應(yīng) 時(shí) 間 。 最 重 要 的 特 點(diǎn) 是 各 個(gè) 車(chē) 輪 上 制 動(dòng) 力 可 以 獨(dú) 立 控 制 。 控 制 強(qiáng) 度 則由 司 機(jī) 踏 板 位 移 信 號(hào) 的 大 小 來(lái) 決 定 ， 由 壓 力 調(diào) 節(jié) 閥 、 氣 壓 傳 感 器 及 控 制 器 構(gòu)成 閉 環(huán) 的 連 續(xù) 壓 力 控 制 ， 這 樣 可 以 在 外 環(huán) 形 成 一 個(gè) 控 制 回 路 ， 來(lái) 實(shí) 現(xiàn) 各 種 控制 功 能 ， 如 制 動(dòng) 分 布 控 制 、 減 速 控 制 、 牽 引 車(chē) 與 掛 車(chē) 處 合 力 控 制 等 。（ 4） 車(chē) 輛 動(dòng) 力 學(xué) 控 制 系 統(tǒng) VDC(Vehicle-Dynamics-Control)是 在 ABS 的基 礎(chǔ) 上 通 過(guò) 測(cè) 量 方 向 盤(pán) 轉(zhuǎn) 角 、 橫 擺 角 速 度 和 側(cè) 向 加 速 度 對(duì) 車(chē) 輛 的 運(yùn) 行 狀 態(tài) 進(jìn)行 控 制 。 VDC 系 統(tǒng) 根 據(jù) 轉(zhuǎn) 向 角 、 油 門(mén) 、 制 動(dòng) 壓 力 ， 通 過(guò) 觀 測(cè) 器 決 定 出 車(chē) 輛 應(yīng)具 有 名 義 運(yùn) 動(dòng) 狀 態(tài) 。 同 時(shí) 由 輪 速 、 橫 擺 角 速 度 和 側(cè) 向 加 速 度 傳 感 器 測(cè) 出 車(chē) 輛的 實(shí) 際 運(yùn) 動(dòng) 狀 態(tài) 。 名 義 狀 態(tài) 與 實(shí) 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 這 種 差 值 達(dá) 到 最 小 ， 實(shí) 現(xiàn) 的 方 法 則 是 利 用 車(chē) 輪 滑 移 率 特 性 。 車(chē) 輛動(dòng) 力 學(xué) 控 制 系 統(tǒng) 目 的 是 改 善 車(chē) 輛 操 縱 的 穩(wěn) 定 性 ， 它 可 以 在 車(chē) 輛 運(yùn) 動(dòng) 狀 態(tài) 處 于危 險(xiǎn) 狀 態(tài) 下 自 動(dòng) 進(jìn) 行 控 制 。 其 主 要 作 用 就 是 用 過(guò) 車(chē) 輛 的 橫 向 運(yùn) 動(dòng) 狀 態(tài) ， 使 車(chē)輛 處 于 穩(wěn) 定 的 運(yùn) 動(dòng) 狀 態(tài) ， 使 人 能 夠 更 容 易 地 操 縱 車(chē) 輛 。（ 5） 控 制 系 統(tǒng) 總 線 技 術(shù) 隨 著 汽 車(chē) 技 術(shù) 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(jié) 構(gòu) 將 各 個(gè) 系 統(tǒng) 聯(lián) 系 起 來(lái) ， 實(shí) 現(xiàn) 數(shù) 據(jù)和 資 源 信 息 實(shí) 時(shí) 共 享 ， 并 可 以 減 少 傳 感 器 數(shù) 量 ， 從 而 降 低 整 車(chē) 成 本 ， 朝 著系 統(tǒng) 集 成 化 的 方 向 測(cè) 量 與 執(zhí) 行 部 件 之 間 的 數(shù) 據(jù) 通 信 協(xié) 議 。- 7 -二.ABS 系統(tǒng)控制方式的工作原理2.1 制動(dòng)時(shí)汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)與受力分析2.1.1 制動(dòng)時(shí)汽車(chē)的受力分析汽車(chē)在制動(dòng)的過(guò)程中主要受到地面給汽車(chē)的作用力、風(fēng)的阻力和自身重量的作用。地面對(duì)汽車(chē)的作用力又分為：作用在車(chē)輪上垂直地面的支承力和作用在車(chē)輪上平行于地面的力。汽車(chē)在直線行駛所受橫向外界干擾力和汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)所受到地面給汽車(chē)的力如圖 2-1-1 所示。其中 Fx 為地面作用在每個(gè)車(chē)輪上的地面制動(dòng)力，它的大小決定于路面的縱向附著系數(shù)和車(chē)輪所受的載荷。所有車(chē)輪上所受地面制動(dòng)力的總和作為地面給汽車(chē)的總的地面制動(dòng)力，它是使汽車(chē)在制動(dòng)時(shí)減速并停止的主要作用力。Fy 為地面作用在每個(gè)車(chē)輪上的側(cè)滑摩擦力，側(cè)滑摩擦力的大小取決于側(cè)向附著系數(shù)和車(chē)輪所受的載荷，當(dāng)車(chē)輪抱死時(shí)，側(cè)滑摩擦力將變得很小，幾乎為零。汽車(chē)直線制動(dòng)時(shí)，若收到橫向干擾了的作用，如橫向風(fēng)力或者路面不平，汽車(chē)將產(chǎn)生側(cè)滑摩擦力來(lái)保持汽車(chē)直線行駛方向，如圖 2-1-1（a）所示。若汽車(chē)在轉(zhuǎn)彎時(shí)制動(dòng)或在制動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)彎，也將產(chǎn)生側(cè)滑摩擦力使汽車(chē)能夠轉(zhuǎn)向，如圖 2-1-1（b）所示。地面制動(dòng)力決定制動(dòng)距離的長(zhǎng)短，側(cè)滑摩擦力則決定了汽車(chē)制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性。這里將作用在前輪上的側(cè)滑摩擦力稱為轉(zhuǎn)彎力，將作用在后輪上的側(cè)滑摩擦力稱為側(cè)向力。轉(zhuǎn)完了和汽車(chē)的方向操縱性有關(guān)，它保證了汽車(chē)能夠按照駕駛員的意愿轉(zhuǎn)向；側(cè)向力和汽車(chē)的方向穩(wěn)定性有關(guān)，它保證率汽車(chē)的行進(jìn)方向。轉(zhuǎn)彎力越大，汽車(chē)的方向操縱性越好；側(cè)向力越大，汽車(chē)的方向穩(wěn)定性越好。如上所訴，施加適當(dāng)?shù)闹苿?dòng)，能夠有效地使汽車(chē)停下。制動(dòng)強(qiáng)度過(guò)大，是汽車(chē)發(fā)生各種危險(xiǎn)運(yùn)動(dòng)狀況的主要原因。因此，汽車(chē)行駛時(shí)，要根據(jù)冰路、雪路、沙石路、凹凸路、水濕路、干路、彎曲路等道路條件，根據(jù)汽車(chē)速度、方向、轉(zhuǎn)角等行駛條件進(jìn)行制動(dòng)操作，必須時(shí)常注意不能讓車(chē)輪完全抱死。- 8 -2.1.2 車(chē)輪抱死時(shí)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)情況車(chē)輪抱死時(shí)汽車(chē)所受到的側(cè)滑摩擦力將會(huì)變得很小，這將使汽車(chē)制動(dòng)時(shí)保持方向操縱性和方向穩(wěn)定性的轉(zhuǎn)彎力和側(cè)向力變得很小，使得汽車(chē)在制動(dòng)時(shí)出現(xiàn)一些危險(xiǎn)的運(yùn)動(dòng)情況。對(duì) ABS 系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，就是要防止這些危險(xiǎn)情況的出現(xiàn)。下面從汽車(chē)在一種路面上直線和轉(zhuǎn)彎制動(dòng)兩方面來(lái)簡(jiǎn)單討論一下當(dāng)車(chē)輪抱死時(shí)汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況。（1）汽車(chē)在一種路面上直線運(yùn)動(dòng)制動(dòng)車(chē)輪抱死時(shí)可能出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)情況如圖2-1-2 所示。圖 2-1-2（a）為只有前輪抱死時(shí)，由于前輪的轉(zhuǎn)彎力基本為零，無(wú)法進(jìn)行正常的轉(zhuǎn)向操作，無(wú)法控制汽車(chē)避讓前方的障礙物，這是由于汽車(chē)后輪不抱死，所以汽車(chē)仍具有側(cè)向力來(lái)維持方向穩(wěn)