车辆工程毕业设计2ABS汽车防抱死制动系统设计
MK20-Ⅱ型ABS教学仪器控制系统毕业设计
摘要汽车防抱死制动系统是提高车辆制动性能和行车安全的重要装置，主要功能是在汽车制动时防止车轮因抱死而使车辆失去方向，从而提高车辆行驶的安全性。
随着电子技术的发展，ABS的性能也不断得到提高和完善，同时要求汽车使用与维修人员尽快掌握现代汽车新技术。
开发、研制ABS实验测试设备，用于模拟汽车实际工作状况，并动态显示ABS油路、电路及二者关联工作状况，实时测量电子元件工作参数，智能模拟故障与检测，有助于尽快掌握ABS的结构和原理、性能检测、故障诊断与维修等方面的知识。
本文对ABS教学仪器控制系统以及软件和机械部分进行了设计，本设计不仅实现了对ABS元件识别、原理实验、故障设置，而且实现了电路和油路关联演示、滑移率的演示以及车轮轮速的同步显示。
关键词：ABS；教学仪器；油路；电路；诊断AbstractAnti-lock braking system is safety devices that can improve vehicle braking performance and the safety of driving .Its main function is prevent the wheels to be locked which made the auto lose the direction when braking. It can improve the driving safety. With the development of electronic technology, Anti-lock braking system has been improved and perfected. Meanwhile, vehicle using and maintenance personnel to master the modern automobile, along with the new technologies as soon as possible. Study on Anti-lock braking system control technology. Anti-lock braking system developed experimental test equipment to simulate actual working conditions of vehicles, and dynamic display ABS asphalt, circuit and the two related working conditions and real-time measurement of electronic components parameters what’s more, intelligent fault detection, which are good for grasping the ABS structure and principle quickly. It is helpful for performance testing and fault diagnosis. The maintenance of knowledge was referred to. This paper finished the design of the ABS electronic control panel system including the software and the mechanical parts. The Instructional Instruments control System not only achieved the recognition of ABS components, the experiment of principle, the fault setup, but also achieved the realization of asphalt circuit and the associated display、display of the slip ratio and wheel speed synchronous show. It is used for the experimental teaching and researching.It is for the maintenance of enterprise units also.Key words：ABS; Instructional Instruments Control ;Pipeline; Circuit; Diagn第 1 章绪论1.1 引言汽车防抱死制动系统（Anti-Lock Braking System简称ABS）是现代汽车制动系的关键部件之一，在汽车制动过程中，该系统能防止车轮完全抱死，提高汽车在制动过程中的方向稳定性和转向操纵能力，缩短制动距离[1]。
汽车防抱死制动系统的设计—毕业设计论文
目录摘要 (2)绪论 (2)一 ABS的简介 (3)1.发展历程 (3)2.基础知识 (3)二 ABS的应用 (5)1.系统组成 (5)2.工作原理 (7)3.ABS的优点及其局限性 (11)4.ABS的注意事项 (12)四 ABS的发展方向 (13)1.采用现代控制理论和方法完善ABS技术性能 (13)2.提高系统的集成度，低成本化 (14)3.增强ABS控制器的功能，扩大使用范围 (14)4.提高总线技术在ABS系统上的应用 (14)5.向电子制动控制方向发展 (14)五结论 (15)参考文献 (16)汽车防抱死制动系统的设计【摘要】本篇论文从组成以及工作原理为主要出发点，介绍了汽车领域的一项重要技术——汽车防抱死制动控制系统(ABS)，它是在传统制动系统的基础上采用智能控制技术, 在制动时自动调节制动力防止车轮抱死,充分利用道路附着力,提高制动方向稳定性和操纵稳定性,从而获得最大制动力且缩短制动距离,尽可能地避免交通事故发生的安全装置。
它采用基于车轮滑移率的防抱控制理论,根据车速、轮速来计算车轮滑移率，把滑移率控制在理想的范围内，以获得最大的地面制动力，使得汽车在最短的时间内减速直至停止。
关键词ABS 滑移率制动安全绪论在汽车进行紧急制动时，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。
汽车在制动时不希望车并轮制动到抱死滑移，而是希望车轮制动到边滚边滑的状态。
因此，为提高行车安全性，人们就开始想做出一种系统，使得汽车在紧急制动时车轮不会抱死，于是汽车制动防抱死系统,ABS系统开始受到人们的关注。
ABS技术早在20世纪二三十年代就有专利发布，但在汽车上广泛使用却是近20多年来的事。
在汽车技术发展史上，还没有那一项专利技术像制动防抱死装置那样历经了如此漫长的岁月。
汽车防抱死制动系统(abs)论文_毕业论文
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汽车防抱死控制系统设计
武汉纺织大学毕业设计（论文）任务书课题名称：汽车悬架的建模与仿真完成期限： 2015 年01 月10 日至 2015年 05月31日学院名称机械工程与自动化专业班级学生姓名学号指导教师指导教师职称副教授学院领导小组组长签字武汉纺织大学毕业设计（论文）开题报告3目录1. 绪论 (VII)1.1 防抱死制动系统概述 (1)1.1.1 防抱死制动系统的产生 (1)1.1.2 防抱死制动系统的优点 ..............................错误！未定义书签。
1.2 防抱死制动系统的发展历史 (3)1.3 防抱死制动系统的发展趋势 (4)1.4 国内防抱死制动系统的研究和应用概况 (6)2. 汽车防抱死控制系统设计 (7)2.1 防抱死制动系统（ABS）的基本组成 (7)2.1.1 ABS的组成 (7)2.2 防抱死制动系统（ABS）的工作原理 (9)2.2.1 ABS控制原理.................... (9)2.3 ABS控制器主要硬件部分 (10)2.4 汽车车速传感器的工作原理 (15)2.5 轮速处理算法 (16)2.6 防抱死制动系统软件设计 (17)3. ABS的使用与检修 (18)3.1 ABS故障检修基础 (18)3.2 防抱死制动系统使用与检修注意事项 (19)3.3 防抱死制动系统故障自诊断20 3.4 防抱死制动系统主要部件的故障检修 (21)4. 系统软件设计 (27)5. 结束语 (30)参考文献 (31)附录I系统硬件原理图 (32)附录ⅡABS在整车上的布置 (40)附录Ⅲ系统程序...... . (41)致谢 (50)1. 绪论1.1 防抱死制动系统概述1.1.1 防抱死制动系统的产生当汽车以较高的车速在表面潮湿或有冰雪的路面上紧急制动时，很可能会出现这样一些危险的情况：车尾在制动的过程中偏离行进的方向，严重的时候会出现汽车旋转掉头，汽车失去方向稳定性，这种现象称为侧滑；另一种情况是在制动过程中驾驶员控制不了汽车的行驶方向，即汽车失去方向可操纵性，若在弯道制动，汽车会沿路边滑出或闯入对面车道，即便是直线制动，也会因为失去对方向的控制而无法避让对面的障碍物。
ABS汽车防抱死制动系统设计
ABS汽车防抱死制动系统设计优秀设计摘要ABS系统可以显著提高或改善汽车紧急制动时的操控性和稳定性，缩短了制动距离，是一种新型的汽车电子控制产品，并得到了越来越广泛的应用。
本文以轿车为研究对象，展开对汽车ABS的研究。
主要完成了以下的工作：通过对单个车轮时的受力分析确定了影响车轮附着系数的主要因素；通过比较电磁感应式轮速传感器和霍尔效应传感器的性能优缺点，采用并设计了霍尔效应式轮速传感器；通过对控制结构的分析设计了以INTEL公司生产的80C196KC单片机为核心的实时控制系统，包括信号输入电路、控制输出电路、驱动电路等硬件部分；经比较各种控制方案，确定了“逻辑门限制法”作为控制方案，并选用加速度和滑移率的组合作为控制参数。
采用事件门限来计算车轮的转速。
本文通过学习比较根据所学只是设计了ABS控制系统。
从理论上实现了ABS 的控制功能，完成了设计要求。
在设计过程中对汽车制动理论和制动装置有了较为深入的了解，扩大了自己的知识面，自己解决问题的能力也得到了提高。
关键词：防抱死制动系统电子控制单元门限值滑移率轮速传感器ABSTRCTAnti-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 and shorten stopping distance. Today with the improvement of the vehicle speed, ABS is applied widely.With the car as the research object, the research on ABS hasbeen 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 capability of electromagnetism rotate speed sensor with Houer rotate speed sensor, we chose the later, and have designed a sensor of this kind.Via analyse the control system structure, we have designed a real-time system with the singlechip 80c196kc produced by Intel company .It comprises with signal input, singlechip system, output, drive electro circuit and otherwise parts of hardware segment.After comparing the different projects of the controllers, the method of logic rate has been comfirmed, and the combination of acceleration and slippage rate as been chose as control parameters. The time gate method to calculate the wheel rotate speed was adopted.In this paper, based on the knowledge I have mastered, I designed a ABS system and realized the control function in theory, accomplished my assignment. I have gotten a in-depth understand of motorcar trig theory and equipment. It widen my knowledge scope, improved my ability of solving problems.Kyewords: ABS electronic control slippage gate rotate speed sensor目录1 防抱死制动系统概述 (1)1.1 ABS的功能 (1)1.2 防抱死制动系统的发展历史 (2)1.3 防抱死制动系统的发展趋势 (3)1.4 国内ABS系统研究的理论状态和具有代表的ABS产品公司 (5)2.1 制动时汽车的运动 (7)2.1.1 制动时汽车受力分析 (7)2.1.2 车轮抱死时汽车运动情况 (8)2.2 滑移率定义 (10)2.3 滑移率与附着系数关系 (10)2.4 制动时车轮运动方程 (12)2.5 采用防抱死制动的必要性 (13)2.6 防抱死制动系统的基本工作原理 (14)3 防抱死制动系统硬件设计 (18)3.1 防抱死制动系统的布置形式与组成 (18) 3.1.1防抱死制动系统的布置形式 (18) 3.1.2防抱死制动系统的基本组成 (21) 3.2 80C196KC最小系统 (23)3.2.1 CPU简介 (24)3.2.2 时钟电路设计 (28)3.3 防抱死制动系统轮速传感器选择 (29) 3.3.1霍尔传感器的设计 (32)3.3.2霍尔开关电路的选择 (32)3.3.3传感器齿盘的设计 (34)3.4 防抱死制动调压系统工作过程9 (35) 3.5 电源设计 (39)3.6 信号输入电路设计 (39)3.7 电磁阀驱动电路的设计 (40)3.8 泵电机驱动电路的设计 (43)3.9 ABS系统报警LED灯设计 (44)3.10 EPROM和RAM的扩展 (45)3.11故障诊断硬件电路设计 (47)3.12硬件抗干扰设计 (48)3.13车轮制动器的选择 (52)4.1 控制方案和控制参数的选取 (55)4.2 控制参数及其计算 (56)4.2.1门限减速度的求取 (56)4.2.2门限加速度的求取 (58)4.2.3路面识别技术 (58)4.2.4车身参考速度的确定 (58)4.3 控制过程 (62)4.4 程序设计 (65)5 结论与展望 (67)5.1 研究工作总结 (67)5.2 防抱死制动系统发展方向 (67)参考文献 (70)英文翻译 (68)附录 (77)致谢 (84)1 防抱死制动系统概述1.1 ABS的功能汽车ABS在高速制动时用来防止车轮抱死，ABS是英文Anti-lock Brake Syetem的缩写，全文的意思是防抱死制动系统，简称ABS。
【毕业论文】毕业论文汽车防抱死制动系统ABS研究【有CAD图】
【毕业论文】毕业论文汽车防抱死制动系统ABS研究【有CAD图】目录1概述 ................................................................ - 1 - 1.1汽车电子控制技术发展概况 .......................................... - 1 -1.2 ABS制动效果评价 .................................................. - 2 -1.3 ABS工作原理 ...................................................... - 3 -1.4 ABS应用进展 ...................................................... - 4 -1.5 小结 .............................................................. - 5 -2 ABS理论基础 ........................................................ - 6 - 2.1制动过程中车轮的受力及运动分析 .................................... - 6 -2.2 制动力系数与侧向力系数特性曲线 .................................... - 9 -2.3 最佳滑移率范围 ................................................... - 12 -2.4 小结 ............................................................. - 12 -3 ABS构造与工作原理 ................................................. - 13 - 3.1 轮速传感器 ....................................................... - 13 -3.2 ABS执行器 ....................................................... - 14 -3.2.1执行器的构造 ................................................... - 15 - 3.2.2执行器的工作原理 ............................................... - 16 - 3.3 ABSECU .......................................................... - 19 -3.4 小结 ............................................................. - 21 - ....................................................... - 22 - 4 ABS控制技术4.1 ABS控制通道 ..................................................... - 22 -4.2 ABS控制方式 ..................................................... - 23 -4.3 ABS控制方法 ..................................................... - 24 -4.3.1 逻辑门限值控制 ................................................. - 24 - 4.3.2 PID控制 ....................................................... - 25 - 4.3.3模糊控制 ....................................................... - 26 - 4.4 ABS控制过程 ..................................................... - 26 -- 1 -4.5 小结 ............................................................. - 29 -5 典型ABS介绍 ....................................................... - 30 - 6 讨论与总结 ......................................................... - 32 - 参考文献 ............................................................. - 34 - 致谢 ................................................................. - 35 -- 2 -山西农业大学工程技术学院毕业论文1概述1.1汽车电子控制技术发展概况随着现代汽车技术的不断发展，以微型计算机和传感器为基础的机电一体化在汽车上获得广泛的应用，汽车中传统的机械系统逐渐被基于微处理器和传感器的机电一体化系统所代替，现代汽车已发展成机械技术、电子技术与信息科学紧密结合的高科技产品。
汽车防抱死制动系统设计
摘要防抱死制动控制系统（ABS）是在传统制动系统的基础上采用智能控制技术，在制动时自动调节制动力防止车轮抱死，充分利用道路附着力，提高制动方向稳定性和操纵稳定性，从而获得最大制动力且缩短制动距离，尽可能地避免交通事故发生的机电一体化安全装置。
本文根据防抱死制动控制系统的工作原理，应用汽车单轮运动的力学模型,分析了制动过程中的运动情况。
采用基于车轮滑移率的防抱控制理论，根据车速、轮速来计算车轮滑移率。
以MSP430F149单片机为核心，完成了输入电路、输出驱动电路及故障诊断等电路设计，阐述了ABS系统软件各功能模块的设计思想和实现方法，完成了ABS检测软件、控制软件的设计。
课题所完成的汽车防抱死制动控制系统己通过模拟试验台的基本性能试验，结果表明：汽车防抱死制动控制系统的硬件电路设计合理可行，软件所采用的控制策略正确、有效，系统运行稳定可靠，改善了汽车制动系统性能，基本能够满足汽车安全制动的需要。
本文对汽车防抱死制动系统进行了数学建模，并在Matlab/Simulink 的环境下，对汽车常规制动系统和基于 PID 控制器的防抱死制动系统的制动过程进行了仿真，通过对比分析，验证了基于PID 控制器的汽车防抱死制动系统具有良好的制动性能和方向操纵性。
关键词：防抱死制动系统（ABS）；滑移率；控制策略；单片机；建模；仿真；一、电控防抱死系统分类电控防抱死制动系统（ABS）的分类1）按控制方式分可分为单参数控制和双参数控制（ABS）（1）单参数控制（ABS）它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。
（2）双参数控制（ABS）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%—20%作比较，再通过电磁阀增减制动器的制动力。
汽车服务工程专业汽车防抱死制动系统
在实际应用方面，需要加强对于汽车防抱死制动系统的维护和保养，以确保其在实际道路上的性能表现和安全性。
目前对于汽车防抱死制动系统的研究主要集中在硬件和控制算法的设计上，对于系统与其他车辆系统的协同控制以及智能交通系统的适配等方面仍有待进一步研究。
监测制动管路中的压力，以确定制动系统的状态。
03
02
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是防抱死制动系统的控制核心，根据传感器输入的信号，控制执行器进行相应的制动调整。
电子控制单元（ECU）
对系统进行实时监控，一旦发现故障立即进行处理，并向驾驶员发出警告。
故障诊断模块
根据控制单元的指令，调整制动压力，以防止车轮抱死。
制动压力调节器
马七, 吴八. 汽车防抱死制动系统控制策略研究[J]. 交通运输工程学报, 2019, 19(06): 1-12.
THANKS
感谢您的观看。
在紧急制动情况下，ABS能够防止车轮抱死，提高车辆的操控性和稳定性，从而有效避免交通事故的发生。
研究目的
本研究旨在深入探讨汽车防抱死制动系统的原理、结构、性能以及在汽车服务工程中的应用，为汽车安全性能的优化提供理论支持和实践指导。
研究意义
通过对汽车防抱死制动系统的研究，有助于提高汽车的安全性能，降低交通事故的风险，保障人们的生命财产安全，同时也有助于推动汽车服务工程领域的技术进步。
使制动液在制动系统中循环流动，以保持系统的正常工作。
制动液循环泵
控制制动液的流动方向和流动速度，从而实现制动的调节。
电磁阀
04
CHAPTER
汽车防抱死制动系统的设计及优化
总结词
提高系统性能的关键
2037 ABS汽车防抱死制动系统设计
ABS汽车防抱死制动系统设计1 防抱死制动系统概述1.1 ABS的功能汽车ABS在高速制动时用来防止车轮抱死，ABS是英文Anti-lock Brake Syetem的缩写，全文的意思是防抱死制动系统，简称ABS。
凡驾驶过汽车的人都有这样的经历：在积水的柏油路上或在冰雪路面紧急制动时，汽车轻者会发生侧滑，严重时会掉头、甩尾，甚至产生剧烈旋转。
制动力过大，将使车轮抱死，汽车方向失去控制后，若是弯道就有可能从路边滑出或闯入对面车道，即使不是弯道也无法躲避障碍物，产生这些危险状况的原因在于汽车的车轮在制动过程中产生抱死现象，此时，车轮相对于路面的运动不再是滚动，而是滑动，路面作用在轮胎上的侧滑摩擦力和纵向制动力变得很小，路面越滑，车轮越容易。
总之，汽车制动时车轮如果抱死将产生以下不良影响：方向失去控制，出现侧滑、甩尾，甚至翻车；制动效率下降，延长了制动距离；轮胎过度磨损，产生“小平面”，甚至爆胎。
ABS防抱死制动装置就是为了防止上述缺陷的发生而研制的装置，它有以下几点好处：增加制动稳定性，防止方向失控、侧滑和甩尾；提高制动效率，缩短制动距离（松软的沙石路面除外）；减少轮胎磨损，防止爆胎。
现代轿车的ABS由输入传感器、控制电脑、输出调制器及连接线等组成。
输入传感器通常包括死个车轮的轮速信号、刹车信号，个别车型还有减速度信号、手刹车或车油面信号。
ABS的第一个优点是增加了汽车制动时候的稳定性。
汽车制动时，四个轮子上的制动力是不一样的，如果汽车的前轮抱死，驾驶员就无法控制汽车的行驶方向，这是非常危险的；倘若汽车的后轮先抱死，则会出现侧滑、甩尾，甚至使汽车整个掉头等严重事故。
ABS可以防止四个轮子制动时被完全抱死，提高了汽车行驶的稳定性。
汽车生产厂家的研究数据表明，装有ABS的车辆，可使因车论侧滑引起的事故比例下降8%左右。
ABS的第二个优点是能缩短制动距离。
这是因为在同样紧急制动的情况下，ABS可以将滑移率（汽车华东距离与行驶的比）控制在20%左右，即可获得最大的纵向制动力的结果。
汽车制动防抱死系统(ABS)故障诊断与维修毕业设计
汽车制动防抱死系统(ABS)故障诊断与维修（福建交通职业技术学院汽车运用与工程机械系，福建福州350007）摘要：ABS(英文Antilock Braking System ) 它的中文名称是“防抱死制动系统”，作为一种有效的车用安全制动装置。
对于ABS系统来说，不同的车型，甚至同一系列不同年代产的车型，装用的ABS型号也不一样，因而故障诊断和检查的方法以及程序都可能会有所不同。
通过对ABS基本机构及其系统的工作原理的的简要分析，及其掌握故障检修的基本方法，确定故障引起的原因，进行故障诊断，最后达到故障检修的目的。
从而能够对ABS 系统检测和维修有一个比较系统的认识和理解，最终形成一套ABS系统的检修方法。
关键词：汽车ABS 工作原理方法故障诊断故障检修引言：ABS制动防抱死系统是车辆在制动过程中，防止车轮完全抱死，避免车轮在路面上进行纯粹的滑移，提高汽车在制动过程中的方向稳定性和转向操纵能力，缩短制动距离的系统。
ABS技术虽然在20世纪90年代初期就已成熟。
90年代后，ABS技术不断发展，控制精度、控制功能不断完善。
现发达国家已广泛采用ABS技术，ABS装置已成为汽车的标配。
但随着电子技术和汽车技术的快速发展，ABS技术也在不断完善。
ABS系统现在主要向着提高ABS的可靠性、自适应性；提高系统集成度，减小体积，减轻质量；总线技术在ABS系统上的应用及其如何应用控制理论和方法完善ABS技术性能的方向上发展。
随着新理论、新材料、新技术等的不断应用，结构更简化、性能更强、成本更低的ABS产品将不断推出，汽车安全性也将因此得到进一步的改善和提高。
这些也对车辆维修者更大的挑战，需要不断随着时代走，增加自己的维修知识，更好的为汽车行业服务。
1．ABS系统的基本构成和控制原理1.1ABS系统的基本构成1）ABS通常由由转速传感器、制动压力调节装置、电子控制装置和附件组成（表1.2）在不同的ABS系统中，制动压力调节装置的结构形式和工作原理不尽相同，电子控制装置的内部结构和控制逻辑也可能不同。
大学本科汽车专业汽车防抱死制动系统原理分析毕业设计
汽车防抱死制动系统（Anti-lock Braking System简称ABS）的出现从根本上解决了汽车在制动过程中的车轮抱死问题。本文介绍了防抱死制动系统(ABS)的发展及分类，解释了系统基本组成与其工作原理，并对博世ABS系统的控制过程作了详细的阐述，在此基础上总结了检修ABS的一些注意事项及检修方法。
近年来，ABS技术在我国也正在推广和应用，1999年我国制定的国家强制性标准GB12676-1999《汽车制动系统结构、性能和试验方法》中已把装用ABS作为强制性法规。此后一汽大众、二汽富康、上海大众、重庆长安、上海通用等均开始采用ABS技术，但这些ABS装置我国均没有自主的知识产权。
1.2.
1.2.1
无论是气压制动系统还是液压制动系统，ABS均是在普通制动系统的基础上增加了传感器、ABS执行机构和ABS电脑（即ABS、ECU）3部分，见图1-1.
1、传感器
ABS采用的传感器包括轮速传感器、车速传感器和汽车减速度传感器。
在各种控制方式的ABS中均有轮速传感器，它利用电磁感应原理检测车轮速度，并把轮带转换成脉冲信号送至ABS电脑。一般轮速传感器都安装在车轮上，有些后轮驱动的车辆，检测后轮速度的传感器安装在差速器内，通过后轴转来检测，故又称为轴速传感器。
《汽车防抱死制动系统》 作业设计方案
《汽车防抱死制动系统》作业设计方案一、作业目标1、让学生了解汽车防抱死制动系统（ABS）的工作原理和重要性。
2、帮助学生掌握汽车防抱死制动系统的组成结构和主要部件。
3、培养学生分析和解决与汽车防抱死制动系统相关问题的能力。
4、增强学生对汽车安全性能的认识和关注。
二、作业内容（一）理论知识部分1、要求学生通过查阅资料和教材，阐述汽车防抱死制动系统的定义、作用和工作原理。
2、让学生了解汽车防抱死制动系统的发展历程，以及其在汽车安全领域的重要地位。
（二）结构组成部分1、布置学生绘制汽车防抱死制动系统的组成结构图，并标注出各个主要部件的名称和功能。
2、要求学生详细描述汽车防抱死制动系统中传感器、控制器和执行器的工作原理和相互关系。
（三）故障分析部分1、给出一些汽车防抱死制动系统常见的故障案例，让学生分析可能的故障原因和解决方法。
2、要求学生思考在实际驾驶中，如果汽车防抱死制动系统出现故障，应该如何应对以确保行车安全。
（四）实际应用部分1、安排学生到汽车维修厂或 4S 店进行实地观察，了解汽车防抱死制动系统的检测和维修过程。
2、让学生观察不同车型的汽车防抱死制动系统的差异，并分析其原因。
三、作业形式1、书面作业（1）完成理论知识的阐述和结构组成的绘图及描述，以书面形式提交。
（2）针对故障分析部分，撰写详细的故障分析报告。
2、实践作业（1）提交实地观察的心得体会和总结报告。
（2）制作一份关于汽车防抱死制动系统的科普小视频或 PPT。
四、作业时间安排1、理论知识和结构组成部分：具体时间 1完成并提交。
2、故障分析部分：具体时间 2完成并提交。
3、实际应用部分：具体时间 3完成并提交。
五、评估方式1、书面作业评估（1）根据学生对理论知识的理解准确性、完整性和深度进行评分。
（2）结构组成绘图和描述的准确性、清晰度和规范性进行评分。
（3）故障分析报告的合理性、逻辑性和可行性进行评分。
2、实践作业评估（1）根据实地观察心得体会和总结报告的内容丰富度、观察深度和思考角度进行评分。
车辆工程毕业设计(论文)-汽车ABS检测试验台机械系统设计-精品
摘要ABS是在汽车制动过程中提高操纵稳定性和转向控制能力的主动安全装置。
ABS 正常工作对汽车行驶安全至关重要。
滚筒式惯性检测实验台是检测汽车ABS系统性能的实验台，它可以替代路测，实现ABS测试系统在室内测试的要求。
滚筒式惯性检测实验台主要有三部分组成，电机驱动部分、滚筒转鼓部分、飞轮组部分，本文主要针对其各部分的结构进行设计的。
本文介绍了ABS系统滚筒式惯性检测实验台主要部件的设计方法及设计过程。
论述了ABS系统的工作原理，分析了现在存在的各种汽车性能检测实验台，确定了总体设计方案及各部分零件的型号的选取。
本文ABS系统滚筒式惯性检测实验台采用滚筒带动车轮转动，同时根据车轮的尺寸及汽车的重量分析设计滚筒的结构及尺寸。
ABS 系统滚筒式惯性检测实验台主要采用飞轮模拟汽车在道路上行驶的惯量，根据模拟的原理对飞轮进行分析计算，确定飞轮的数量及结构尺寸，并且对实验台进行一定的校核。
最后使用AutoCAD 进行平面制图。
关键词：ABS系统；飞轮；滚筒；实验台；转动惯量ABSTRACTABS in the auto brake process improve handling stability and steering control ability of active safety device. ABS normal work is crucial for automobile driving safety. Roller-type inertial testing experiment platform is testing the car ABS system performance test rig, it can replace the road test, realize ABS test systems in indoor test requirements. Roller-type inertial testing experiment platform is made up of three main parts, motor drive part, roller drum part, fly wheel part, this article mainly aims at the structure of its parts design.This paper introduces the ABS system roller-type inertia detection experiments of the main parts of machine design method and design process. Discusses the working principle of the ABS system, analyzes the existing of auto performance testing experiment platform, determine the overall design scheme and various parts of the type of selected. This paper ABS system inertial testing experiment platform adopt cylinder cylinder driving wheel rotation, and based on the size and weight of the car analysis and design of roller structure and size. ABS system roller-type inertial detection experiments Taiwan mainly USES the flywheel simulation cars in road, according to the principle of rotary inertia of the flywheel simulation is analyzed, the quantity and structure to determine the flywheel of size, and experiments Taiwan perform some of the check. Finally using AutoCAD for plane drawings.Key words:ABS system; The flywheel; Roller; Experimental stage; inertia目录摘要 (I)Abstract ............................................................... I I 第1章绪论 . (1)1.1 概述 (1)1.1.1汽车ABS系统概述 (1)1.1.2 ABS性能检测试验台的原理 (2)1.1.3 ABS性能检测试验台设计的要求 (2)1.2 ABS性能检测试验台设计方案的确定 (2)1.2.1 ABS性能检测试验台整体方案的确定 (2)1.2.2 滚筒方案的确定 (4)1.2.3 飞轮方案的确定 (4)1.3 本章小结 (5)第2章实验台部件的选择 (6)2.1电机的选择 (6)2.1.1 电机功率的计算 (6)2.1.2 驱动元器件的选择 (6)2.2 联轴器的选择 (7)2.3 轴承的选择 (8)2.3.1 轴承载荷的计算 (8)2.3.2 轴承型号的选择 (9)2.4 本章小结 (9)第3章滚筒设计 (10)3.1 概述 (10)3.2 滚筒结构分析 (10)3.3滚筒尺寸的选择 (11)3.4 本章小结 (13)第4章飞轮设计 (14)4.1 概述 (14)4.2 飞轮转动惯量分析 (14)4.3飞轮结构分析 (15)4.4飞轮计算 (16)4.5 本章小结 (18)第5章总体设计与校核 (19)5.1 概述 (19)5.2 总体结构设计 (19)5.3滚筒轴校核 (20)5.4飞轮轴校核 (22)5.5 本章小结 (22)结论 (23)参考文献 (24)致谢 (26)附录............................................. 错误！未定义书签。
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1 防抱死制动系统概述1.1 ABS的功能汽车ABS在高速制动时用来防止车轮抱死，ABS是英文Anti-lock Brake Syetem的缩写，全文的意思是防抱死制动系统，简称ABS。
凡驾驶过汽车的人都有这样的经历：在积水的柏油路上或在冰雪路面紧急制动时，汽车轻者会发生侧滑，严重时会掉头、甩尾，甚至产生剧烈旋转。
制动力过大，将使车轮抱死，汽车方向失去控制后，若是弯道就有可能从路边滑出或闯入对面车道，即使不是弯道也无法躲避障碍物，产生这些危险状况的原因在于汽车的车轮在制动过程中产生抱死现象，此时，车轮相对于路面的运动不再是滚动，而是滑动，路面作用在轮胎上的侧滑摩擦力和纵向制动力变得很小，路面越滑，车轮越容易。
总之，汽车制动时车轮如果抱死将产生以下不良影响：方向失去控制，出现侧滑、甩尾，甚至翻车；制动效率下降，延长了制动距离；轮胎过度磨损，产生“小平面”，甚至爆胎。
ABS防抱死制动装置就是为了防止上述缺陷的发生而研制的装置，它有以下几点好处：增加制动稳定性，防止方向失控、侧滑和甩尾；提高制动效率，缩短制动距离（松软的沙石路面除外）；减少轮胎磨损，防止爆胎。
现代轿车的ABS由输入传感器、控制电脑、输出调制器及连接线等组成。
输入传感器通常包括死个车轮的轮速信号、刹车信号，个别车型还有减速度信号、手刹车或车油面信号。
ABS的第一个优点是增加了汽车制动时候的稳定性。
汽车制动时，四个轮子上的制动力是不一样的，如果汽车的前轮抱死，驾驶员就无法控制汽车的行驶方向，这是非常危险的；倘若汽车的后轮先抱死，则会出现侧滑、甩尾，甚至使汽车整个掉头等严重事故。
ABS可以防止四个轮子制动时被完全抱死，提高了汽车行驶的稳定性。
汽车生产厂家的研究数据表明，装有ABS的车辆，可使因车论侧滑引起的事故比例下降8%左右。
ABS的第二个优点是能缩短制动距离。
这是因为在同样紧急制动的情况下，ABS可以将滑移率（汽车华东距离与行驶的比）控制在20%左右，即可获得最大的纵向制动力的结果。
ABS的第三个优点是改善了轮胎的磨损状况，防止爆胎。
事实上，车轮抱死会造成轮胎小平面磨损，轮胎面损耗会不均匀，使轮胎磨损消耗费增加，严重时将无法继续使用。
因此，装有ABS具有一定的经济效益和安全保障。
另外，ABS使用方便，工作可靠。
ABS的使用与普通制动系统的使用几乎没有区别，紧急制动时只有把脚用力踏在制动踏板上，ABS就会根据情况进入工作状态，即使雨雪路滑，ABS也会使制动状态保持在最佳点。
ABS利用电脑控制车轮制动力，可以充分发挥制动器的效能，提高制动减速度和缩短制动距离，并能有效地提高车辆制动的稳定性，防止车辆侧滑和甩尾，减少车祸事故的发生，因此被认为是当前提高汽车行驶安全性的有效措施。
目前ABS已经在国内外中高级轿和客车上得到了广泛使用。
1.2 防抱死制动系统的发展历史ABS装置最早应用在飞机和火车上，而在汽车上的应用比较晚。
铁路机车在制动时如果制动强度过大，车轮就会很容易抱死在平滑的轨道上滑行。
由于车轮和轨道的摩擦，就会在车轮外圆上磨出一些小平面，小平面产生后，车轮就不能平稳地行驶，产生噪声和挣动。
1908年英国工程师J. E. Francis提出了“铁路车辆车轮抱死滑动控制器”理论，但却无法将它实用化。
接下来的30年中，包括Karl Wessel的“刹车力控制器”、Werner Mhl的“液压刹车安全装置”与Richard Trappe的“车轮抱死防止器”等尝试都宣告失败。
在1941年出版的《汽车科技手册》中写到：“到现在为止，任何通过机械装置防止车轮抱死危险的尝试皆尚未成功，当这项装置成功的那一天，即是交通安全史上的一个重要里程碑”，可惜该书的作者恐怕没想到这一天竟还要再等30年之久。
当时开发刹车防抱死装置的技术瓶颈是什么？首先该装置需要一套系统实时监测轮胎速度变化量并立即通过液压系统调整刹车压力大小，在那个没有集成电路与计算机的年代，没有任何机械装置能够达成如此敏捷的反应！等到ABS系统的诞生露出一线曙光时，已经是半导体技术有了初步规模的1960年代早期。
精于汽车电子系统的德国公司Bosch（博世）研发ABS系统的起源要追溯到1936年，当年Bosch申请“机动车辆防止刹车抱死装置”的专利。
1964年（也是集成电路诞生的一年）Bosch公司再度开始ABS的研发计划，最后有了“通过电子装置控制来防止车轮抱死是可行的”结论，这是ABS（Antilock Braking System）名词在历史上第一次出现！世界上第一具ABS原型机于1966年出现，向世人证明“缩短刹车距离”并非不可能完成的任务。
因为投入的资金过于庞大，ABS初期的应用仅限于铁路车辆或航空器。
Teldix GmbH公司从1970年和奔驰车厂合作开发出第一具用于道路车辆的原型机——ABS 1，该系统已具备量产基础，但可靠性不足，而且控制单元内的组件超过1000个，不但成本过高也很容易发生故障。
1973年Bosch公司购得50％的Teldix GmbH公司股权及ABS领域的研发成果，1975年AEG、Teldix与Bosch达成协议，将ABS系统的开发计划完全委托Bosch 公司整合执行。
“ABS 2”在3年的努力后诞生！有别于ABS 1采用模拟式电子组件， ABS 2系统完全以数字式组件进行设计，不但控制单元内组件数目从1000个锐减到140个，而且有造价降低、可靠性大幅提升与运算速度明显加快的三大优势。
两家德国车厂奔驰与宝马于1978年底决定将ABS 2这项高科技系统装置在S级及7系列车款上。
在诞生的前3年中，ABS系统都苦于成本过于高昂而无法开拓市场。
从1978到1980年底，Bosch公司总共才售出24000套ABS系统。
所幸第二年即成长到76000套。
受到市场上的正面响应，Bosch开始TCS循迹控制系统的研发计划。
1983年推出的ABS 2S系统重量由5.5公斤减轻到4.3公斤，控制组件也减少到70个。
到了1985年代中期，全球新出厂车辆安装ABS系统的比例首次超过1％，通用车厂也决定把ABS列为旗下主力雪佛兰车系的标准配备。
图1-1 BOSCH防抱死制动系统1.3 防抱死制动系统的发展趋势（1）ABS本身控制技术的提高现代制动防抱死装置多是电子计算机控制，这也反映了现代汽车制动系向电子化方向发展。
基于滑移率的控制算法容易实现连续控制，且有十分明确的理论加以指导，但目前制约其发展的瓶颈主要是实现的成本问题。
随着体积更小、价格更便宜、可靠性更高的车速传感器的出现，ABS系统中增加车速传感器成为可能，确定车轮滑移率将变得准确而快速。
全电制动控制系统BBW (Brake-By-Wire)是未来制动控制系统的发展方向之一。
它不同于传统的制动系统，其传递的是电，而不是液压油或压缩空气，可以省略许多管路和传感器，缩短制动反应时间，维护简单，易于改进，为未来的车辆智能控制提供条件。
但是，它还有不少问题需要解决，如驱动能源问题，控制系统失效处理，抗干扰处理等。
目前电制动系统首先用在混合动力制动系统车辆上，采用液压制动和电制动两种制动系统。
（2）防滑控制系统防滑控制系统ASR (Acceleration Slip Regulation)或称为牵引力控制系统TCS(Traction Control System)是驱动时防止车轮打滑，使车轮获得最大限度的驱动力，并具有行驶稳定性，减少轮胎磨损和发动机的功耗，增加有效的驱动牵引力。
防滑控制系统包括两部分:制动防滑与发动机牵引力控制。
制动部分是当驱动轮 (后轮)在低附着系数路面工作时，由于驱动力过大，则产生打滑，当ASR制动部分工作时，通过传感器将非驱动轮及驱动轮的轮速信号采集到控制器中，控制器根据轮速信号计算出驱动车轮滑移率及车轮减、加速度，当滑移率或减、加速度超过某一设定阀值时，则控制器打开开关阀，气压由储气筒直接进入制动气室进行制动，由于三通单向阀的作用气压只能进入打滑驱动轮的制动气室，在低附着系数路面上制动时，轮速对压力十分敏感，压力稍稍过大，车轮就会抱死。
为此利用ABS电磁阀对制动压力进行精细的调节，即用小步长增压或减压，以达到最佳的车轮滑移的效果既可以得到最大驱动力，也可保持行驶的稳定性。
（3）电子控制制动系统由于ass在功能方面存在许多缺陷，如气压系统的滞后，主车与接车制动相容性问题等。
为改善这些，出现了电子制动控制系统EBS (Electronics Break System)它是将气压传动改为电线传动，缩短了制动响应时间。
最重要的特点是各个车轮上制动力可以独立控制。
控制强度则由司机踏板位移信号的大小来决定，由压力调节阀、气压传感器及控制器构成闭环的连续压力控制，这样可以在外环形成一个控制回路，来实现各种控制功能，如制动力分布控制、减速控制、牵引车与挂车处祸合力控制等。
（4）车辆动力学控制系统车辆动力学控制系统VDC (Vehicle Dynamics Control)是在ABS的基础上通过测量方向盘转角、横摆角速度和侧向加速度对车辆的运动状态进行控制。
VDC系统根据转向角、油门、制动压力，通过观测器决定出车辆应具有的名义运动状态。
同时由轮速、横摆角速度和侧向加速度传感器测出车辆的实际运动状态。
名义状态与实际状态的差值即为控制的状态变量，控制的目的就是使这种差值达到最小，实现的方法则是利用车轮滑移率特性。
车辆动力学控制系统目的是改善车辆操纵的稳定性，它可以在车辆运动状态处于危险状态下自动进行控制。
其主要作用就是通过控制车辆的横向运动状态，使车辆处于稳定的运动状态，使人能够更容易地操纵车辆。
（5）控制系统总线技术随着汽车技术科技含量的不断增加，必然造成庞大的布线系统。
因此，需要采用总线结构将各个系统联系起来，实现数据和资源信息实时共享，并可以减少传感器数量，从而降低整车成本，朝着系统集成化的方向发展。
目前多使用CAN控制器局域网络(Controller Area Network)用于汽车内部测量与执行部件之间的数据通信协议。
1.4 国内ABS系统研究的理论状态和具有代表的ABS产品公司我国ABS 的研究开始于80 年代初。
从事ABS研制工作的单位和企业很多,诸如东风汽车公司、重庆公路研究所、西安公路学院、清华大学、吉林大学、北京理工大学、上海汽车制动有限公司和山东重汽集团等。
具有代表性的有以下几个。
清华大学汽车安全与节能国家重点实验室有宋健等多名博导、教授,有很强的科技实力,他们还配套有一批先进的仪器设备,如汽车力学参数综合试验台、汽车弹射式碰撞试验台及翻转试验台、模拟人及标定试验台、Kodak 高速图像运动分析系统、电液振动台、直流电力测功机、发动机排放分析仪、发动机电控系统开发装置及工况模拟器、计算机工作站及ADAMS、IDEAS 软件、非接触式速度仪、噪声测试系统、转鼓试验台、电动车蓄电池试验台、电机及其控制系统试验台等。