汽车ABS系统及其实训设备研究
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【摘要】制动性能是汽车内部系统性能的一种，它关系到汽车在行驶过程中的安全性。想要评价一辆汽车的制动性能的基本指标，主要是从三个方面来评价，一是制动效能，包括制动加速度、制动减速度以及制动时间；二是制动效能的恒定性，包括抗热抗水功能的衰退；三是制动的时候方向的稳定性。
有实验表明，在汽车轮胎滑移率δ=15%一20%时，制动器的制动力和轮胎与地面的附着系数可以达到最大值。所以，汽车在行驶的过程中想要取得最佳的制动效果，最好的方法就是将轮胎的滑移率控制在15%～20%范围内。
ABS的功能指的是汽车在进行制动的过程中，轮胎即将抱死的时候，就开始降低制动力，然后轮胎再持续增加制动力，在轮胎即将抱死的时候，又开始降低制动力，如此重复增加制动、减少制动的动作，可以使制动效果最佳。
汽车ABS组成部件通常包括车轮转速传感器、ABS警示灯、电子控制装置和制动压力调节装置等。在不一样的汽车ABS系统中，制动器的装置、工作原理、电子控制装置的控制逻辑以及内部结构是不一样的。在传统的ABS系统中，在汽车的每个轮胎上都会按照一个传感器，这样的话就可以将汽车在行驶过程中轮胎的转动速度的信号进行了分析。电子控制装置是要根据安装在轮胎上的转速传感器分析出来的信号，再进行对每个轮胎的运动状态进行监测和判定，并形成相应的控制指令。制动压力调节装置主要由调压电磁阀、电动泵和储液器等组成一个独立的整体，通过制动管路与制动主缸和各制动轮缸相连。因此可以看出，电子控制装置开始对制动压力调节装置进行控制的时候，就会对每个轮胎的制动压力开始进行安全性能的条件，降低了事故的发生。
汽车ABS的工作包括两种，一种是压力调节制动，这种制动主要包括三个阶段，制动压力减小阶段、后者分为制动压力保持阶段以及制动压力增大阶段。另外一种是常规制动。
在汽车行驶的过程中，驾驶员对汽车进行制动，这个时候电子控制装置就会开始工作，它会依据轮胎上装置的传感器对轮胎的转动进行判断，看轮胎是否会出现抱死的趋势，假如出现抱死的趋势，ABS系统就会对制动器进行防抱调节。比如说，当电子控制装置开始判断汽车的左前轮会出现抱死的情况，ABS系统就会开始控制左前轮的加速度下产生的压力进入到液电磁阀通电。在压力减少的时候，左前轮的液电磁阀就会关闭。当制动主缸里面的制动液不会流出来的时候，左前轮就不会有制动液，同时液电磁阀还是关闭且不通电这样的话，左前轮的制动压力就会和保持一致了；在左前轮的制动压力保持在一个平均数值的话，还是被电子控制装置判定为抱死的话，那么就应该进行通电将液电磁阀打开，这个时候左前轮的制动缸里面的制动液就会受到液电磁阀电流的影响而流回储液器，这个时候左前轮的制动压力就会减少，抱死趋势消除，随着右前制动轮缸制动压力的减小，根据物理原理，右前轮会由于汽车的惯性力而速度逐渐增加；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。
为了提高教学质量，一般高校实训室都配备了ABS实训台。
我院原有桑塔纳2000ABS制动实训台，因时间较长很多部件已不完整，部分功能已失效，给教学带来很大不便。汽车系实训设备研究课题组教师对原有设备进行维修和技术革新，恢复并完善了该实训台的功能，为学校节省了资金，使汽车ABS教学及实训能顺利进行。我们主要做了以下工作：
（1）修整实训台台架，换掉台架脚轮，使台架活动更灵活，对某些部分进行了重新焊接；
（2）经检测电控单元、液控单元、制动总泵、制动管路已有故障，我们分别进行了修理与更换；
（3）增加了部分诊断接口，便于排出故障，使实训台功能更完整；
（4）重新制作了彩色电路原理图面板；
（5）完善了使用保养制度。
下面对重新恢复改进后的我院桑塔纳2000 ABS制动实训台进行简单介绍。
桑塔纳2000 ABS制动实训台万向自锁脚轮台架活动灵活，便于移动教学；整体台架采用刚性结构焊接，所用材料如方管、角钢等采用国标标准材料，支撑可靠。控制面板采用纯铝塑板，控制面板上绘有彩色与原车控制系统相一致的直观电控系统原理图，并配有使用说明书及实验指导书等。
汽车ABS系统实训台产品组成：配置原车汽车零部件，包括电控单元、真空助力罐、液控单元、轮速传感器、制动踏板、制动总泵、制动管路、诊断接口、系统等通用设备故障控制面板；测试面板；带有完整彩色电路原理图面板、可移动台架、使用说明书及实验指导书。
汽车ABS系统实训台功能特点：实验系统用于汽车ABS防抱死制动系统的结构和控制系统的故障设置、故障诊断、检测、排除和拆卸装配等实际测量等实践性教学以及考核使用；运转部分：用变频器带动四个三相电机工作，带动前后轴运转，模拟汽车在路面行使。
汽车ABS系统实验台展示部分：面板上有原车ABS系统的规范原理图、电路图和ABS液压工作图，并能直接在电路图上检测ABS电路进行各元件及故障分析诊断；面板上安装有4个压力表，充分反映制动总泵和制动分泵的压力变化，ABS系统工作时，各个车轮的压力表指针不停的摆动，表现ABS工作时系统不停地施压和泄荷工作；面板上装有ABS故障指示灯，可反映ABS电控系统工作状况，当ABS灯亮时，表现ABS电控部分有故障，制动时ABS失效，系统以常规制动方式进行。
故障模拟部分：有专门的故障设置区，可进行短路、断路、虚接等故障，并可模拟信号。
汽车ABS系统实训台检测诊断部分：配有诊断接口，能通过专用设备进行动态数据流、故障码等参数的读取和设置；
外接式诊断端子，可通过专用检仪器进行全整个电控系统信号的检测与分析。
汽车ABS系统实训台检测功能：配备电脑数据检测端口，可通过连接专用或通用型解码器，进行各传感器、执行器及电控单元的信号检测与分析；对发动机电控系统进行ECU编码查询、故障码读取、故障码清除、动态数据流读取、波形分析、波形显示执行元件测试系统登录等。
课题名称：汽车服务专业实训设备的研究， 课题编号：12ZG001。