(完整word版)案例一项目一：汽车制动系统(ABS)构造与工作原理教案

课程管理系（部）： 机电工程 教研室： 汽车检测 任课教师： 邓家林 班 级 汽电1201 汽检1203 授课日期 2.21 2.21 授课地点 北404 北801 课时 2 课 题 案例一、汽车制动防抱死系统（ABS）故障诊断及排除 项目一：汽车制动系统（ABS）构造与工作原理 1）了解汽车ABS系统的理论基础； 2）理解汽车ABS系统工作原理； 3）熟悉汽车ABS系统技术发展； 4）熟悉维修手册的使用方法； 5）认识汽车ABS系统的构造； 6）学会检测维护ABS系统。 教学目标 一、组织教学 考勤 二、导入： 提问?? 三、教学内容： 一）汽车制动ABS系统概述； 1.汽车ABS系统概述 2.汽车ABS系统理论基础 二）汽车ABS系统工作原理； 教学任务 1.汽车ABS的基本组成 2.汽车ABS的控制方式 三）汽车ABS系统技术发展； 1.汽车ABS的系统电控技术 2.汽车ABS系统技术发展 考核内容与评价标准 一、考勤； 二、提问：抽5%； 提问学生对防抱死制动系统基本组成及工作原理 注：1、教师每次课需携带教学任务书； 2、教学任务书交教研室存档，系部检查，教务处抽查。

汽车底盘电控技术 课程（实践）教学任务书

课程管理系（部）： 机电工程 教研室： 汽车检测 任课教师： 邓家林 班 级 汽电1201 汽检1203 授课日期 2.17 2.20 授课地点 南教103 南教103 课时 4 课 题 实训一：常规制动系统拆装与认识 1) 了解制动系统的基本组成及安装位置； 2) 熟悉死制动系统组成部件； 3) 掌握制动系统的工作原理； 4）培养学生相互沟通能力 5）培养学生团队协作的能力 6）培养学生的思维修能力 教学目标 一、组织教学 考勤 二、导入： 提问?? 三、教学内容： 1.参考维修手册，通过实车，ABS台架认识制动系统的基本 教学任务 组成、功用及安装位置 2.了解大众，丰田，通用三大系列制动系统的基本组成； 3.拆装大众系列防制动系统，掌握其结构组成和特点； 4. 通过拆装，分析防抱死制动系统的工作原理； 5.汽车故障诊断仪的使用。 考核内容与评价标准 一、考勤； 二、提问：抽5%； 提问学生对防抱死制动系统基本组成及工作原理 注：1、教师每次课需携带教学任务书；

2、教学任务书交教研室存档，系部检查，教务处抽查。

备 课 纸

2013 年级 汽电1201/检举1203 班 1 周 星期 P 案例一、汽车制动ABS系统故障诊断及排除 课 题 课 时 2节 项目一：汽车制动系统（ABS）构造与工作原理 1）了解汽车ABS系统的理论基础； 2）理解汽车ABS系统工作原理； 3）熟悉汽车ABS系统技术发展； 教学目的 4）熟悉维修手册的使用方法； 5）认识汽车ABS系统的构造； 6）学会检测维护ABS系统。 重 点 难 点 汽车ABS系统技术发展 汽车ABS系统工作原理 1、课堂讨论 教学方法 2、现场示范 3、小结讲评 作 业 课时分配 教学方法 组织教学 3分钟 课前思考 5分钟 课 型 理实一体 教后附记 教 学 内 容 组织教学： 考勤 课程导入： 提问：讲述你所知道现在车上汽车制动系统的技术？ 教学内容： 项目一：汽车防抱系统（ABS）构造与原理 ● 汽车制动ABS系统概述 一、汽车ABS系统概述 发出车轮将被抱死的信号，控制器指令调节器降低该车轮制动缸的油压，减小制动力矩，经一定时间后，再恢复原有的油压，不断的这样循环（每秒可达5~10次），始终使车轮处于转动状态而又有最大的制动力矩。 没有安装ABS的汽车，在行驶中如果用力踩下制动踏板，车轮转速会急速降低，当制动力超过车轮与地面的摩擦力时，车轮就会被抱死，完全抱死的车轮会使轮胎与地面的摩擦力下降，如果前轮被抱死，驾驶员就无法控制车辆的行驶方向，如果后轮被抱死，就极容易出现侧滑现象。 提示：在遇到紧急情况时，制动踏板一定要踩到底，才能激活ABS系统，这时制动踏板会有一些抖动，有时还会有一些声音，但也不能松开，这表明ABS系统开始起作用了。 1.汽车制动系统（ABS）的发展 ABS 英文为Ant-ilock Brake System.世界上第一台防抱死制动系统在 1950 年问世，首先被应用在航空领域的飞机上 。 1968 年开始研究在汽车上应用 。 1980 年后，电脑控制的 ABS 逐渐在欧洲、美国及亚洲日本的汽车上迅速扩大。现今在世界各国生产的轿车中有近 75% 的轿车应用 ABS 。 汽车ABS仍需进一步提高系统的技术性能，提高系统元器件的可靠性，其发展趋势为： 1) ABS/ASR一体化: ASR也是典型的机电一体化控制系统，其作用是在汽车的启动和加速过程中，控制传递到驱动轮上的驱动力矩，防止车轮空转，从而使启动和加速过程快速而稳定。由于ASR与ABS所需的工作部件和控制原理等有许多相近的地方，ABS制造公司常将二者集成为一体，实现信息与资源的共享； 2) 减小体积，降低重量: 现代汽车装备的辅助装置越来越多，一方面汽车的重量随之增加，能耗与运行成本也相应地增加，另一方面，可供这些装置布置的空间受到，因此，减小ABS的体积，降低系统的总重量一直是ABS生产公司追求的目标； 3) 基于CAN总线的多控制系统集成网络控制: 由于汽车上采用的机电一体化控制装置越来越多，每个系统都有自己的ECU和传感器，装置和信息不能共享。采用基于CAN总线的多控制系统集成网络控制，将ABS与其它系统集成控制，可以节约成本，提高控制效率。 2.汽车制动系统（ABS)的优点 当车轮即将到达下一个锁死点时，刹车油的压力使得气囊重复作用，如此在一秒钟内可作用60~120次，相当于不停地刹车、放松，即相似于机械的“点刹’。因此，ABS防抱死系统，能避免在紧急刹车时方向失控及车轮侧滑，使车轮在刹车时不被锁死，不让轮胎在一个点上与地面摩擦，从而加大摩擦力，使刹车效率达到90%以上，同时还能减少刹车消耗，延长刹车轮鼓、碟片和轮 胎两倍的使用寿命。装有ABS的车辆在干柏油路、雨天、雪天等路面防滑性能分别达到80%—90%、10%—30%、15%—20%。 3.汽车制动系统（ABS)的局限性 ABS系统本身也有局限性，它仍然摆脱不了一定的物理规律。在两种情况下，ABS系统不能提供最短的制动距离。一种是在平滑的干路上，由有经验的驾驶员直接进行制动。另一种情况是在松散的砾石路面、松土路面或积雪很深的路面上制动另外，通常在干路面上，最新的ABS系统能将滑移率控制在5%—20%的范围内，但并不是所有的ABS都以相同的速率或相同的程度来进行制动。尽管四轮防抱制动系统能使汽车在尽可能短的距离内进行制动，但如果制动进行得太迟，使之在与障碍物碰撞前不能完全停下来，仍不能阻止事故的发生。 二、汽车ABS系统理论基础 1.汽车的制动性 汽车在行驶过程中，强制地减速以至停车且维持行驶方向稳定性的能力 称为汽车的制动性。评价制动性能的指标主要有： （1）制动效能—汽车在行驶中，强制减速以至停车的能力称为制动效能。 即汽车以一定的初速度制动到停车所产生的： ★制动距离 ★制动时间 ★制动减速度 （2）制动时的方向稳定性——汽车在制动时仍能按指定方向的轨迹行驶， 即不发生跑偏、侧滑、以及失去转向能力称为制动时的方向稳定性。 2.汽车制动时车轮受力分析 (1) 制动蹄与制动鼓（盘）压紧时形成的摩擦力矩Mμ通过车轮作用于地面的切向力——Fμ （2）地面制动力制动时地面对车轮的切向反作用力——FX （3）地面制动力Fμ 、制动器制动力FX及附着力Fφ之间的关系 附着力——地面对轮胎切向反作用力的极限值Fφ。附着力取决于轮胎与路面之间的摩擦作用及路面的抗剪强度。 ● 汽车ABS系统工作原理 一、汽车制动系统（ABS)的基本组成 1.基本组成 传感器——车速传感器、加速度传感器 ECU 执行机构——制动压力调节器 2.工作原理： 制动时ECU接收传感器的信号，当车轮将要被抱死的情况下，ECU发出控制信号，通过执行机构控制制动器的制动力车轮不被抱死。 二、汽车制动系统（ABS)的控制方式 1.控制通道：能够进行制动压力调节的制动管路 2.按控制形式分：控制； 按高选原则一同控制； 按低选原则一同控制。 3.按控制通道数目分：单通道、二通道、三通道、四通道。 4.按高选原则一同控制：对两个车轮实施一同控制时，如果以保证附着力较大的车轮不发生制动抱死为原则进行制动压力调节，称这两个车轮是按高选原则一同控制。 按低选原则一同控制：对两个车轮实施一同控制时，如果以保证附着力较小的车轮不发生制动抱死为原则进行制动压力调节，称这两个车轮是按低选原则一同控制。\\ 5.四通道ABS的特点 对应于双制动管路的H型(前后)或X型(对角)两种布置形式，四通道ABS也有两种布置形式。为了对四个车轮的制动压力进行控制，在每个车轮上各安装一个轮速传感器，并在通往各制动轮缸的制动管路中各设置一个制动压力调节分装置通道)。由于四通道ABS可以最大程度地利用每个车轮的附着力进行制动，因此汽车的制动效能最好。但在附着系数分离(两侧车轮的附着系数不相等的路面上制动)时，由于同一轴上的制动力不相等，使得汽车产生较大的偏转力矩而产生制动跑偏。因此，ABS通常不对四个车轮进行的制动压力调节 。 1）四传感器四通道/四轮控制 对应于双制动管路的H型(前后) 布置形式。 2）四传感器四通道/前轮-后轮选择控制方式，对应于双制动管路的X型(对角) 布置形式。 ● 汽车ABS系统技术发展 一、汽车制动系统（ABS）控制原理 一） 汽车制动系统（ABS）组成 ABS系统由四大部件构成：车速传感器、制动压力调节装置（调压电磁阀、电动泵和储液室）、ECU、报警灯。 1.车速传感器，车轮转速传感器一般简称轮速传感器。 1）功用：检测车轮的转速，并将转速信号输入电子控制单元，以进行 控制车轮状态。 2）分类：电磁感应式轮速传感和霍尔效应式轮速传感器。 3）电磁式轮速传感器 结构，包括传感头和齿圈两部分。 2.ABS的控制系统ECU ECU是ABS系统的控制中心，它的本质是微型数字计算机，一般是由两个微处理器和其它必要电路组成的、不可分解修理的整体单元，电控单元的基本输入信号是四个轮上传感器送来的轮速信号，输出信号是：给液压控制单元的控制信号、输出的自诊断信号和输出给ABS故障指示灯的信号。 功用:把车轮转速传感器传来的信号进行比较、分析和判别，通过精密计算得出制动时的滑移状况，并形成相应的指令，使制动压力调节装置及其他装置对制动压力进行调节，是进入制动分泵制动液的压力以最合适的压力值来控制个车轮的转速，已达到最佳的制动效果！ 3.制动压力调节装置 1）功用：在制动时根据ABS电子控制单元（ECU）的控制指令，自动调节制动轮缸的制动压力的大小，使车轮不被抱死，并处于理想滑移率的状态。 2）组成：电磁换向阀、储液罐、电动机和液压泵 二)工作过程 1.常规制动 2.压力减小 3.压力保持 二、汽车制动系统（ABS）技术发展 1.ABS+EBD ABS = （防抱死刹车系统）+（防滑移制动系统），是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统。ABS是常规刹车装置基础上的改进型技术，可分机械式和电子式两种。1906年ABS首次被授予专利，1936年博世注册了一项防止机动车辆车轮抱死的“机械”专利。防抱死刹车系统（英语：Anti-lock Braking System；德语：Antiblockiersystem；简称ABS），罗伯特·博世有限公司所开发的一种在电单车和汽车中使用，提高车辆安全性的技术。 EBD的英文全称是Electric Brakeforce Dis-tribution，中文直译就是“电子制动力分配”。自动调节前、后轴的制动力分配比例，提高制动效能（在一定程度上可以缩短制动距离），并配合ABS提高制动稳定性。汽车制动时，如果四只轮胎附着地面的条件不同，比如，左侧轮附着在湿滑路面，而右侧轮附着于干燥路面，四个轮子与地面的摩擦力不同，在制动时(四个轮子的制动力相同)就容易产生打滑、倾斜和侧翻等现象。 原理: EBD能够根据由于汽车制动时产生轴荷转移的不同，而自动调节前、后 轴 的制动力分配比例，提高制动效能，并配合ABS提高制动稳定性。 EBD用高速计算机在汽车制动的瞬间，分别对四只轮胎附着的同地面进行感应、计算，得出不同的摩擦力数值，使四只轮胎的制动装置根据不同的情况用不同的方式和力量制动，并在运动中不断高速调整，从而保证车辆的平稳、安全。 2.ESP电子稳定系统 ESP是英文Electronic Stability Program的缩写，这串英文字母的中文含意为“电子稳定程序”。与其说ESP是一套系统，倒不如说它是一组程序。ESP以ABS制动防抱死系统为基础，通过外围的传感器收集方向盘的转动角度、侧向加速度等信息，这些信息经过微处理器加工，再由液压调节器向车轮制动器发出制动指令，来实现对侧滑的纠正。因此，ESP整合了ABS和TCS牵引力控制系统，不仅能防止车轮在制动时抱死和启动时打滑，还能防止车辆侧滑。 ESP还能以25次/秒的频率对驾驶员的行驶意图和实际行驶情况进行检测，随时待命对车辆的侧滑进行控制，保证驾乘者的行车安全。 ESP是当前汽车主动安全装置的最高级形式，装备ESP的车型，将同时具有TCS（ASR)、EDL、ABS功能。 3.ASR驱动防滑系统 Acceleration Slip Regulation，防止车辆尤其是大马力车在起步、再加速时驱动轮打滑现象，以维持车辆行驶方向的稳定性。ASR与ABS的区别在于，ABS是防止车轮在制动时被抱死而产生侧滑，而ASR则是防止汽车在加速 时因驱动轮打滑而产生的侧滑，ASR是在ABS的基础上的扩充，两者相辅相成。 ASR的主要工作原理是车辆加速车轮打滑时，通过调整点火正时及间歇关闭喷油阀降低发动机转速，降低发动机扭矩，防止车轮打滑。在降低发动机动力输出的同时，ASR还可以给打滑的车轮制动，使汽车平稳起动。 http://img2.pcauto.com.cn/pcauto/1003/23/1116834_C.gif 4.EBA紧急制动强度辅助系统 许多驾驶员也对需要施加比较大的制动力没有准备，或者他们反应得太晚。EBA通过驾驶员踩踏制动踏板的速率来理解它的制动为，如果它察觉到制动踏板的制动压力恐慌性增加，EBA会在几毫秒内启动全部制动力，其速 度要比大多数驾驶员移动脚的速度快得多。EBA可显著缩短紧急制动距离并有助于防止停停走走的交通中发生追尾事故。EBA系统靠时基监控制动踏板的运动。 它一旦监测到踩制动踏板的速度陡增，而且驾驶员继续大力踩踏制动踏板，它就会释放出储存的180巴的液压施加最大的制动力。 驾驶员一旦释放制动踏板，EBA系统就转入待机模式。 由于更早地施加了最大的制动力，紧急制动辅助装可显著缩短制动距离。