毕业设计 开题报告

学生姓名 指导教师 课题性质 毕业设计题目 项磊 孙晓燕 学号 职称 05207631 助教 课题来源 专业班级 单 位 07机制六班 中国地质大学长城学院 设计□ 论文□ 科研□ 教学□ 生产□ 其它□ 长城哈弗M2防抱死制动系统的设计 一、选题的目的和意义 ABS是防抱死制动系统的英文缩写，即“Anti Lock Braking System”的首字大写字母。因此，ABS已是专业技术术语“防抱死制动系统”的代名词。这种系统可以在汽车制动过程中制动控制和调节车轮制动力的大小，防止车轮完全抱死，以获得最佳的制动效果。 制动系统是汽车必不可少的系统之一，它的性能直接关系到人民生命财产的安全，同时它也是在安全行驶的条件下提高汽车行驶速度，从而获得尽可能高的运输生产率的重要保证。为了全面满足人们对汽车制动性能的要求，确保制动的安全可靠，经过研究人员长期不懈的努力，汽车制动系在形式、构成、部件的具体结构以及材质等方面都得到不断改进、完善和提高。但直至汽车防爆死制动装置完善，并得以推广应用后，在提高汽车制动性能方面才有了重大进展。ABS是在常规制动装置的基础上研究发展起来的一种机电一体化的新型制动系统。其结构、使用维护等都有其特点，其制动性能明显优于常规制动系统。在相同的条件下，对汽车施行紧急制动时，常规制动装置制动车轮抱死滑移（拖印），导致制动距离延长，车轮跑偏或侧滑，甚至调头，容易造成交通事故危及交通安全（特别是在湿滑路面上，上述现象更为严重）；ABS制动车轮在电子控制器（ECU）的控制下不抱死，而且处在最佳制动状态，使得距离相对缩短，方向稳定性大大提高，由紧急制动引起的交通事故大大减少。因此，人们出于对预防交通事故、保证行车安全的重要性和采用ABS必要性的认识，强烈要求在汽车上装用ABS系统，一些国家制定了加速普及ABS系统的法规。 二﹑研究发展及现状 ABS最早的记载是1932年英国的一项“防止汽车制动时抱死的安全装置”的专利。而其首先被使用却是在铁路车辆上。大众公司从1986年起，在全部轻型货车的后轴上安装了单通道的ABS,进入90年代，ABS的发展愈来愈快，欧洲和美国、日本均在高速发展ABS，到1995年，轿车中装有ABS的比例，美国、德国、日本分别高达55%、50%、35%，货车中装有ABS的比例分别为50%、50%、45%。与900多种客车与轻型车将其作为一种标准或选装设备。欧洲共同体要求从1991年1月10日起在总质量超过12吨的大客车上装备ABS。 德国博世（Bosch）公司为目前世界上最大的ABS系统生产厂，它为本国奔驰、宝马车 系列提供ABS系统并为其他国家近39个汽车厂的50余种汽车装备ABS。到1996年6月 为止已有300多万辆汽车装备有Bosch公司的ABS系统。 美国达科（Delco）公司是通用汽车公司的子公司。它在1991年后研制的轻型、低成本的ABS（VI）系统已应用于雪佛莱、别克、庞蒂克、大艾姆和云雀车系上。美国福特和克莱斯勒公司也在自己生产的轿车上安装了ABS系统。据了解，欧美、日本等发达国家在今年内出台法规，将使ABS作为标准配置强制安装在各个汽车生产厂家的产品上。 在日本，本田公司于八十年代就在其生出的十几种车型上安装了该公司开发研制的防抱死制动系统。三菱汽车公司和日产汽车公司等也都在他们的汽车上安装了防爆死制动系统。 我国对ABS的研究起步相对较晚，东风汽车从八十年代初就开始研究ABS，是较早研究ABS的厂家之一，研究工作的主要目标是对国外的产品进行消化吸收，如德国瓦布科（Wabco）公司的ABS与EQ145型车上进行各种实验。现在，东风汽车公司已经能够完全自己生产ABS，并得到一定程度的推广。1997年2月24日，我国第一个ABS产品MK201在中外合资上海汽车制动系统有限公司下线，现在它们已经为国内许多汽车生产厂家配套，如上海大众、一汽捷达、上海通用等。1998年，重庆聚能汽车技术有限公司在国内首家成功推出适合中国国情的系列电子式ABS防抱死装置，聚能汽车技术有限是研制、开发、生产汽车和摩托车防抱死装置的专业公司。现已达到年产50万套的生产能力，成为我国国内最大的ABS生产基地。已开发成功的聚能ABS产品包括磁振式ABS、气制动ABS、液压制动ABS、摩托车ABS等四大类十多个品种。 目前，最新的ABS已经发展到第五代结合了多方面的功能，比如：电子牵引系统（ETS）、驱动防滑调整装置（ASR）、电子稳定程序（ESP）、辅助制动器。集成网络化层次采用先进的微电子技术，车载网络技术，集成智能功率器件、智能传感器、大容量EEPROM或者FLASHROM、专用集成电路等，形成了车上的分布式、网络化的主被动安全控制系统（Brake-by-Wire）；整个车被联成一个多ECU、多节点的有机的整体，使得其安全性能也更加完善。 三﹑研究内容与方案 内容： 理解：ABS的理论基础 ABS的构造与工作原理 ABS的控制技术 分析：长城哈弗M2 ABS的构造与工作原理 ABS在车辆上的安装 绘制：ABS执行器工作原理图 绘制制动液压系统的原理图 ABS的基本组成 ABS是在常规装置（盘式制动器、鼓式制动器、制动主缸各车轮的制动轮缸、制动管路、制动液压系统）的基础上，增设车轮轮速传感器、电子型控制器（ECU）和制动压力调节器、ABS警告灯四大部分组成。 ABS工作原理 ABS系统根据车轮转动情况，随时调整制动力，来防止车轮抱死。汽车制动时，装在汽车各车轮轴侧的轮速传感器产生交变的电流信号，其频率随着车轮转动的角速度的增加而升高，以此来检测车轮速度的任何瞬间的变化，并不断地向电子控制单元输入这些轮速信号。电子控制单元则不断地监视这些信号，并与预先储存的信息相比较。如果信号的频率急剧下降，表明该车轮即将抱死，电子控制单元则指示执行器降低该车轮制动分泵的制动液压。当传感器的信号表明车轮又正常转动时，电子控制单元又发出指令允许升高车轮制动分泵的制动液压。执行器根据电子控制单元的指令“降低”、 “升高”、“保持”各车轮制动分泵的制动液压，从而以每秒约4～10次的脉冲形式进行制动压力调节，始终将车轮的滑移率控制在最佳滑移率范围内，以尽量发挥制动系制动力而又防止车轮抱死，最大限度地保证了制动时汽车的稳定性，增大了安全感，缩短了制动距离和动时间。 方案： 通过对单个车轮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。 四、进度安排 2010-.12.10—2010.12.20查阅资料，完成开题报 2010.12.21—2010.12.31结合课题进行外文资料阅读，完成英文翻译； 2011.1.1—2011.1.20学习相关的知识、熟悉有关的资料，完成文献综述 2011.1.21—2011.2.1拟定总体方案 2011.2.2—2011.3.20设计并绘制ABS执行器工作原理图 2011.3.21—2011.4.20设计并绘制制动液压系统的原理图 2011.4.21—2011.5.5整理资料，编写设计说明书；准备答辩。 五、预期结果 1、在ABS的控制过程中要保持车辆的转向性能良好； 2、在通常的制动过程中，保持车辆的稳定性和转向能力比缩短制动距离； 3、要使转向轮所受的反作用力最小（尤其是在左右路面附着系数不一样的路面）； 4、ABS必须充分利用最理想的轮胎—道路附着系数的有效范围； 5、ABS必须最快的适应路面的粗糙度（附着系数）的变化； 6、在左右侧路面附着系数不一样的路面上，ABS应能降低偏转力距。 六、参考文献 [1] 田沛然，陈丙辰．汽车防抱死制动系统（ABS）结构与使用维护．北京：金盾出版社，1999 [2] 柯愈治.新型国产汽车ABS检修手册.福州：福建科学技术出版社，2000 [3] 魏朗，王囤.现代汽车制动防抱死系统实用技术.北京：人民交通出版社，2001 [4] 姜立标，赵桂范，段新强.现代汽车最新安全控制装置构造与检修实务.北京：人民交通出版社，2003 [5] 吴东森.汽车执行器故障速查快修200Q&A.北京：人民交通出版社.2006 [6] 曹建国.汽车维修实用技术.重庆：重庆大学出版社.2003 [7] 肖永清.现代家用车辆使用与维修实例.北京：人民邮电出版社.2003 [8] 刘惟信.汽车制动系统的结构分析与设计计算.北京：清华大学出版社.2004 指导教师意见： 指导教师签名： 年 月 日 教研室意见： 审 查 结 果： 同 意□ 不 同 意□ 教研室主任签名： 年 月 日