汽车ABS测试原理和检测方法的研究毕业论文

天津工程师范学院2009届本科生毕业论文

本而不得不采取的措施。车辆的速度v是经过对车轮速度ωR的逻辑处理求得的，它与实际车速有一定差距，所以，在ABS术语中一直称其为参考车速。

当车轮传感器的齿圈随着车轮一同转动时，齿圈边缘扫掠过传感头，使传感头线圈的电感量、阻抗和品质因数发生改变，其变化量同转速有关。这就将转速的变化改变成电量的变化，由控制器的接收电路很容易测得车轮转动角速度随时间的变化函

?数，即 ω＝f（t）。对函数求导，即计算出车轮转动角加速度?＝f (t), 在控制器

′ 中很容易实现。图3－7 是ω＝f（t）与?＝fˊ（t）的关系图。

?

图3－7

函数ω＝f(t)是由车轮转速传感器精确测得的，而ω=fˊ(t)只要对函数ω＝f(t)进行数学上求导处理就可以得到了。由上图可以看出，分析ω＝fˊ(t)是否为零，就可以判断出极值点（即控制点），比用滑移率作为控制参数要准确，所以现在大部分

?ABS多采用?作为控制参数。

车辆制动时，当控制器计算出的?值等于－?0（ABS内部设定值）时，便向执行器的调压装置发出降压指令，使制动压力降低。由于制动系的滞后因素的影响，虽然

???压力降低，但是车轮减速度还在增大。在低于极限值－?0期间，制动压力一直在减小，在随后压力保持阶段，车轮的角加速度不断增大，当其达到极限值＋?0时，控制器向执行器的调压装置发出增压指令，使制动压力增加；当车轮角加速度下降到极限值?0时，ABS的第二个控制循环开始。

一般－?0值取值范围为0.7～1.2g。用车轮角加速度作为控制参数的最大缺陷是不能适应低附着系数路面的制动控制。一般的低附着系数路面的峰值附着系数小，而

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对应滑移率较大，车轮减速度是比较大的，ABS调压装置跟不上控制器的反应速度，车轮就处于抱死状态。

3.2.3 在ABS作用下汽车制动时各参数变化

汽车制动时，在ABS作用下，各参数变化如下图所示。

图3－8

（1）当驾驶员踏下制动器踏板，制动器的制动压力开始增加，逐步抱紧制动鼓，车轮速度开始下降。此时，车轮转动速度下降，滑移率上升，制动器制动压力迅速上升。同时，车轮转速传感器将车轮转速变化信号不断输入ABS的控制器。

??（2）当控制器计算出的?值等于系统规定极限值－?0时，便向执行器的调压装置发出降压指令，使制动压力降低。但由于制动系的滞后因素的影响，虽然压力降低，但是车轮减速度还在增大，滑移率继续增加。

??（3）在?低于极限值－?0期间，制动压力一直在减小。当经过制动系压力滞后阶段后，车轮转动速度开始上升，滑移率减小。

（4）随后进入压力保持阶段，车轮的角加速度不断增大，滑移率增加。当其达到极限值＋?0时，控制器向执行器的调压装置发出增压指令，使制动压力增加；当车轮角加速度下降到极限值?0时，ABS的第二个控制循环开始。

这样反复作用，使车轮不被抱死，滑移率保持在λ％附近。从而使汽车在制动过程中一直获得较大纵向制动力和侧向摩擦力，保持良好的制动性能和行驶稳定性。

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4 ABS台架测试原理研究

4.1 有ABS和没有ABS或ABS失效时车轮线速度变化

4.1.1 在没有ABS或ABS失效时车轮线速度变化

在没有ABS或ABS失去作用情况下，对汽车实施制动，制动压力上升，制动压力增加。在滑移率为到达λ％时，地面制动力产生的车轮转矩同制动器制动力矩同步增长，但制动器制动力矩增长相对较快，所以汽车减速度基本成线性上升，车轮线速度缓慢下降。

当滑移率超过λ％点时，制动器制动力矩继续增加，地面制动附着系数反而下降，导致纵向制动力和车轮转矩的下降。从而造成车轮减速度迅速增加，车轮的线速度急剧下降，直到被完全抱死。

汽车制动后，各参数变化如图4－1所示。

图4－1

在制动过程中，车轮受到的制动力矩一直在增加，所以，它的线速度变化曲线成连续下降且无任何波动形状，并且，速度在整个下降过程中，开始阶段下降相对比较缓慢，随后急速下降，因此，它的曲线化呈现连续、斜率不断增加的形状。

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4.1.2 在ABS作用下车轮线速度变化

在ABS作用车轮线速度变化如前面分析。在ABS的作用下，车轮线速度变化基本呈波动状，直到车轮被完全抱死。如图所示。

图4-2

4.1.3 ABS检测原理

通过对汽车在有无ABS制动防抱死系统情况下运动时速度变化分析，我们可以清晰的看出，车轮线速度下降曲线形状明显不同，在无ABS制动防抱死系统的作用时，车轮速度下降较快，无有波动变化形状。而在有在ABS制动防抱死系统的作用时，车轮速度下降相对较慢，并且有波动变化状况。

为此，我们可以通过检测制动时，车轮线速度下降变化曲线形状来确定整个制动防抱死系统（ABS）工作性能是否正常。

4.2 ABS检测试验台模拟检测内容

4.2.1 检测ABS是否工作

ABS在汽车运行过程中，由于种种原因，可能出现各种故障，例如：车轮传感器出现故障，制动压力调节器出现故障、自我诊断系统出现故障等等[12]。

（1）有些车辆ABS没有自动检测功能（例如奔驰上安装的波许，宝马上安装的波许ucABS），系统本身无法检测到ABS的工作是否正常，因此，通过检测试验台对ABS系统的是否正常工作进行检测。

（2）有些车辆，虽然具有ABS自我诊断系统，但当切断电源或ABS自动终止本身工作，调节器不能恢复到常态，及不给调节器通电，调节器就不能保证制动管路畅通无阻、且泄漏不严重的状态。其原因可能是调节器的电器故障或是其机械故障，上述情况，ABS自我诊断系统不会或不会全部显示，这就必须通过ABS检测试验台对ABS是否正常进行准确检测判断。

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