猎豹CFA6470汽车电子式ABS设计

1、猎 豹cfa64 70 汽 车 电 子式abs设 计2006-11-13 13:24:57 【文章字体：大中 小】 打印收藏关闭湖南长丰汽车制造股份有限公司生产的猎豹 cfa6470汽车，以其优异的性价比赢得了市场，广泛应用于政府部门、军队及个人。 cfa6470汽车是在引进的三菱汽车帕杰罗 v31 的基础上改进设计开发，当时没有开发电子 abs。随着汽车行驶速度的提高及道路行车密度的增大，人们对汽车行驶的安全性也越来越重视，应市场的需要，笔者为猎豹 cfa6470 车型开发了电子防抱死制动系统。1、abs+ebd的原理及作用汽车防抱死制动系统（ anti-lock braking syste

2、m ，简称 abs）是一种在汽车上日益普及的主动安全装置。它通过轮速传感器检测车轮轮速，经过信号处理后的轮速传输至计算机，计算机根据轮速以一定的算法和控制方法来控制电磁阀，增减制动压力防止车轮抱死。 abs能避免汽车制动过程中的侧滑、跑偏、甩尾和丧失转向操纵能力，提高汽车的操纵性和稳定性，缩短制动距离；还能避免轮胎的局部磨损，提高轮胎的使用寿命。电子制动力分配（ electronicbrake distribution,简称 ebd），是在汽车制动而abs没有起作用时，利用abs的部件来调节汽车后轮的制动压力，使汽车前后轮的制动压力达到平衡，使汽车制动达到最佳效率。ebd虽然有利于 abs的部

3、件，但其控制逻辑与abs的控制逻辑是独立的，在abs起作用后， ebd将不再起作用。 ebd和 abs一起可以提高汽车的制动效能。目前，国内电子 abs主要供应商为 delphi 经过技术和经济等多方面比较，笔者决定采用公司、bosch 公司和上海制动系统有限公司， delphi 公司的 dbc 7.4 abs，带 ebd功能。2、装用 delphi abs 及外围设计2.1猎豹 cfa6470汽车的主要参数在进行猎豹 cfa6470汽车 abs设计时，首先必须了解该车现有状态和参数。猎豹cfa6470汽车的主要技术参数见表 1。2.2 abs 布置形式的设计针对 c fa6470车型的主要参

4、数，考虑到原车的基础制动系统形式为t 型布置、三管路带真空助力器，将 abs设计为三通道 t 型布置，四轮速传感器、三通道、前轮独立、后轮低选控制。所谓低选控制是指 2 个后轮只要有 1 个轮抱死， abs就将工作。由于 cfa6470为四轮驱动汽车，所以 abs装用加速度传感器（ g传感器），布置形式见图 1，采用 4 个轮速传感器实时检测 4 个车轮的轮速，一能实现两前轮的独立控制和两后轮的低选控制。 该布置形式的特点： 两前轮的制动压力调节是独立工作的， 既保证了汽车前车轮不能抱死， 得到最大的制动力， 也保证整车的可操纵性能；后轮低选控制虽然在对开路面时制动力有所下降， 但该结构简单，

5、并可有效地防止汽车出现甩尾的严重事故，性能稳定可靠。装用 g传感器是四轮驱动汽车 abs与二轮驱动 abs最大的不同点。四轮驱动汽车由于四轮驱动的前后轮系总是以一定的方式相互连接在一起， 在摩擦系数小的路面上制动时， 一个车轮抱死， 带动其它车轮一起抱死， 这样将不能依靠轮速传感器的信号计算出汽车速度， abs也将不能起作用。为了解决这个问题，四轮驱动汽车 abs必须有 g传感器。在汽车制动时， 如果加速度传感器测量到的负加速度很小的话，说明路面的摩擦系数很小， abs自动进人低摩擦系数的制动控制程序，这样就能很好地进行制动控制，防止车轮抱死。2.3 delphi abs电气系统的设计2.3.

6、1 abs 电气原理 abs电气原理图见图 2，蓄电池经易熔线供 12v 的工作电压给 abs ecu，易熔线的容量选额定电流为 60a，12v的工作电压提供给 ecu 后，由 ecu内部的电源管理单元处理后输出相应的所需电压给各子系统。 制动信号由制动开关输入， 作为 abs控制软件判断汽车制动状态的信号。 轮速信号由轮速传感器输入 abs ecu，前轮速传感器装在前转向节上，轮速信号由传感器和装在制动盘上的转子电磁感应产生交流信号，经前电器线束传送到 absecu。后轮速信号由装在后轴桥壳上的传感器和装在后半轴上的齿圈电磁感应产生交流信号，由车架线束和右地板线束传到 abs ecu，abs

7、 ecu将传来的交流轮速信号经信号处理电路后变为规整的矩形波信号， 送人到电子控制器里。 由于该车型是四轮驱动的驱动形式， abs控制器还需要输人四轮驱动开关的信号和 g信号， g传感器装在操纵箱的地板上， abs控制器须控制 abs报警灯和 ebd灯， abs控制器输出的弱信号需经灯驱动模块后，才能驱动 abs报警灯和 ebd灯。为了检查 abs 故障，须将 absecu的故障诊断信号输入到整车故障诊断端口，以便用整车故障诊断仪检测 abs故障。2.3.2 abs ecu 插接件针脚定义abs ecu插接件针脚编号见图3, abs ecu每个针脚的定义见表2。2.4 delphi abs液压

8、系统的设计abs液压系统原理图见图 4。制动总泵采用中心阀式制动总泵。 abs的工作过程实际上是对制动分泵的制动压力不停地循环进行增压、保压、减压的过程。汽车制动过程中， abs发现车轮抱死，控制该车轮的增压阀关闭，减压阀打开，制动分泵的制动液流出到储液器，回流泵将制动液经阻尼器节流阀送回制动总泵。在 abs发现车轮没有完全抱死、 车轮分泵制动压力合适时，将同时关闭控制该分泵的增压阀和减压阀， 进行保压。在 abs发现车轮压力不足时， 将关闭控制该车轮分泵的减压阀，打开增压阀，对该车轮分泵进行增压。阻尼器、节流阀的作用是为了减少高速回流泵将制动液泵回总泵时制动液对总泵的冲击，延长总泵的使用寿命

9、。2.5 轮速传感器的设计在 abs中，轮速传感器用于检测车轮速度，并将轮速信号输入ecu。按工作原理不同，轮速传感器主要分两种类型： 电磁式轮速传感器和霍尔式轮速传感器。霍尔式传感器由传感头和齿圈组成，输出的信号稳定， 相应频率较高， 抗干扰能力较强，对 ecu处理轮速信号的电路要求不高，但其价格较高。 电磁式轮速传感器由传感器和齿圈两部分组成，利用电磁感应的原理产生感应电压，感应电压信号变化的频率能准确地反映出车轮速度的变化。电磁感应式传感器的原理和结构简单，价格较低，品质稳定，但其输出信号的幅值随轮速的变化而变化，频率响应较低，抗电磁干扰能力较差， 但随着电子技术的提高， 现在 ecu的

10、轮速处理电路能很容易解决这些缺点，故笔者采用电磁感应式轮速传感器前轮速传感器的感应转子装在制动盘上， 与制动盘同步转动， 前轮速传感器装在前转向节上；后轮速传感器的感应转子装在后半轴上，与后半轴同步转动，后轮速传感器装在后轴的桥壳上。 前轮速传感器的感应转子和后轮速传感器的感应转子的齿数设计为 47，轮速传感器与感应转子的间隙是必须保证的关键尺寸，前轮传感器是感应齿圈安装间隙应保证为 （0.7 0.3 ） mm,后轮传感器和感应齿圈安装间隙应保证为 （0.5 0.2 ） mm轮速传感器的参数 （常温时） 为：r=1.0 1.5k m；l=0.5 1.0 h （1khz）。2.6 g 传感器的设计g传感器利用专用芯片，将车身的加速度转化为电信号，输入到 ecu，g传感器需要驱动电源， 其搭铁不能共用车身搭铁， 与信号输出端口及驱动电源搭铁共用，共 3 个端子。 g传感器属于精密器件， 不能碰撞、跌落，安装需水平放置，按标签上的方向安装。考虑到国内电子产品的价格较低、性能提高、品质稳定，故与国内某厂家联合开发了 g传感器。 g传感器输出信号的标准值范围为 2.4 2.6v 。3、abs标定及试验汽车装配 abs后，为了能正常、高效地实现防抱死和电子制动力分配的功能，