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摘要： 本文针对中职汽车专业在校学生学习现状，根据现代汽车行业对学生专业能力的综合要求，阐述了中职业学生对汽车抱死制动系统须进行的学习与研究，并提出了切实可行的学习设计方案。
关键词： ABS 课题内容 设计方案
随着世界经济和工业化进程的不断发展，随着国外汽车在行驶速度、舒适性、安全性及功能上提出愈来愈严格的要求，电子控制技术在汽车行业愈来愈多的应用，以及我国汽车工业、公路建设的迅猛发展，汽车安全性能的提高越来越受到各个国家的重视，国产汽车电控系统的开发和完善也就成了必然趋势。汽车防抱死制动系统（ABS）是涉及汽车主动安全的重要部件，“九五”期间就列为汽车工业重点发展的第一类关键零部件。
目前，汽车安全行驶系统已经成为汽车向电子化发展的一个重要方面，防抱制动系统是汽车安全行驶的一个重要组成部分，现已成为轿车、豪华客车、大吨位货车的标准装备。中职学生，作为我国汽车行业乃至工业经济的中坚力量，在校学习中应对其进行一定的学习和研究。其研究内容应主要包含以下内容：
一、汽车电子控制防抱死制动系统（ABS）
1.电子控制防抱死制动系统的基本原理
汽车的地面制动力首先取决于制动器制动力，但同时又受路面附着条件限制。要想获得足够的地面制动力，首先汽车要具有足够的制动器制动力，同时路面还要提供较高的附着力。然而，汽车在行驶中采取制动时，其路面附着系数并非是一个常数，而是一个与车轮滑动程度有关的变量。控制的实质是对最大附着系数的利用，即在制动过程中使“车轮—地面”附着力时刻都能得到最大的发挥，从而显著提高车辆制动时方向的稳定性和可操纵性，防止制动时产生侧滑、甩尾等危险现象，缩短制动距离，使制动的效能得到充分发挥。
2.汽车电子控制防抱死制动系统（ABS）的基本组成及工作过程
ABS通常都由车轮转速传感器、制动压力调节装置、电子控制装置和ABS警示灯组成。ABS的工作过程可以分为常规制动、制动压力保持、制动压力减小和制动压力增大等。
在制动过程中，电子控制装置根据车轮转速传感器输入的车轮转速信号判定有无车轮趋于抱死，如果有车轮抱死，ABS就进行防抱死制动压力调节。
在该ABS中对应于每一个制动轮缸各有一对进液和出液电磁阎，可由电子控制装置分别进行控制，因此，各制动轮缸的制动压力能够被独立地调节，从而使四个车轮都不发生制动抱死现象。尽管各种ABS的结构形式和工作过程并不完全相同，但不是通过对趋于抱死车轮的制动压力进行自适应循环调节，来防止被控制车轮发生制动抱死的。
二、逻辑门限值式汽车制动防抱死（ABS）开发
1.逻辑门限值控制方式
逻辑门限值控制方式的汽车制动防抱死制动系统是选择加、减速度门限作为主要门限，并以参考滑移率作为辅助门限。
一般用加速度传感器测定车速，通过设定的车辆制动减速度值算出参考车速，再求出参考滑移率。这种控制方式的优点是：首先它不涉及具体系统的数学模型.免去了大量的数学计算，在一定程度上可提高系统的实时响应，使防抱控制这一复杂的非线性问题得到简化。其次是它所需要的控制参量较少，尤其是省去了车速传感器，使系统结构简化，成本大大降低。此外，它的执行机构相对来说也比较容易实现。
2.逻辑门限值式汽车制动防抱死制动系统的制动控制过程
在高附着系数路面，制动器保持较高制动压力，而通过此循环，就能变化到在低附着系数路面需要的较低制动压力，使防抱控制系统具有较强的自适应性。
3.逻辑门限值式制动防抱死（ABS）ECU开发
防抱死系统的开发一般可分为硬件开发和软件开发两个阶段。硬件开发工作主要包括单片机的选择，电源电路设计，轮速信号调理电路，硬件抗干扰设计；软件开发工作主要包括逻辑门限值式ABS的控制方法选择，ABS最优化控制方式设计，主程序的编制。
三、可进行的课题内容与设计方案
1.课题的研究任务
（1）分析汽车制动特性，掌握制动时各种参数相互关系。
（2）轮速信号的测量处理。
（3）参考车速的估取。
（4）逻辑门限控制算法的实现。
2.本课题的主要研究内容和关键技术
（1）参考车速的估取技术。
（2）逻辑门限控制技术。
本课题的研究对汽车电子控制制动防抱死系统工作过程进行分析，对逻辑门限控制算法的实现，然后结合电子控制单元（ECU）设计出硬件的输入输出电路和控制软件，并完成硬软件的调试和验证。
3.初步设计方案
（1）继续查阅相关论文，深入分析ABS系统，再结合现有条件，细分设计目标并定出可行的控制策略和具体的控制方案。
（2）分析确定微处理型号及输入输出电路。硬件的构建，主要包括模拟量与数字量的输入输出通道设计、开发板等硬件电路的选择设计和系统的抗干扰设计。
（3）对所选硬件进行验证，再以开发板为母板搭建ABS系统的硬件电路。
（4）在ABS系统ECU控制方案、算法及所选硬件的基础上，进行软件的编程调试。对上位机的控制使用高级语言VB或VC编写，对下位机的控制使用C语言或汇编编写。软件开发的主要内容包括实时数据采集、路面情况的计算处理、执行器控制及上位机与下位机的通信等。
（5）同时编制上位机的显示和控制界面，并进行相应调试。
（6）在硬软件的基础上进行试验模拟、调试、验证并完善整个系统。
关键词： ABS 课题内容 设计方案
随着世界经济和工业化进程的不断发展，随着国外汽车在行驶速度、舒适性、安全性及功能上提出愈来愈严格的要求，电子控制技术在汽车行业愈来愈多的应用，以及我国汽车工业、公路建设的迅猛发展，汽车安全性能的提高越来越受到各个国家的重视，国产汽车电控系统的开发和完善也就成了必然趋势。汽车防抱死制动系统（ABS）是涉及汽车主动安全的重要部件，“九五”期间就列为汽车工业重点发展的第一类关键零部件。
目前，汽车安全行驶系统已经成为汽车向电子化发展的一个重要方面，防抱制动系统是汽车安全行驶的一个重要组成部分，现已成为轿车、豪华客车、大吨位货车的标准装备。中职学生，作为我国汽车行业乃至工业经济的中坚力量，在校学习中应对其进行一定的学习和研究。其研究内容应主要包含以下内容：
一、汽车电子控制防抱死制动系统（ABS）
1.电子控制防抱死制动系统的基本原理
汽车的地面制动力首先取决于制动器制动力，但同时又受路面附着条件限制。要想获得足够的地面制动力，首先汽车要具有足够的制动器制动力，同时路面还要提供较高的附着力。然而，汽车在行驶中采取制动时，其路面附着系数并非是一个常数，而是一个与车轮滑动程度有关的变量。控制的实质是对最大附着系数的利用，即在制动过程中使“车轮—地面”附着力时刻都能得到最大的发挥，从而显著提高车辆制动时方向的稳定性和可操纵性，防止制动时产生侧滑、甩尾等危险现象，缩短制动距离，使制动的效能得到充分发挥。
2.汽车电子控制防抱死制动系统（ABS）的基本组成及工作过程
ABS通常都由车轮转速传感器、制动压力调节装置、电子控制装置和ABS警示灯组成。ABS的工作过程可以分为常规制动、制动压力保持、制动压力减小和制动压力增大等。
在制动过程中，电子控制装置根据车轮转速传感器输入的车轮转速信号判定有无车轮趋于抱死，如果有车轮抱死，ABS就进行防抱死制动压力调节。
在该ABS中对应于每一个制动轮缸各有一对进液和出液电磁阎，可由电子控制装置分别进行控制，因此，各制动轮缸的制动压力能够被独立地调节，从而使四个车轮都不发生制动抱死现象。尽管各种ABS的结构形式和工作过程并不完全相同，但不是通过对趋于抱死车轮的制动压力进行自适应循环调节，来防止被控制车轮发生制动抱死的。
二、逻辑门限值式汽车制动防抱死（ABS）开发
1.逻辑门限值控制方式
逻辑门限值控制方式的汽车制动防抱死制动系统是选择加、减速度门限作为主要门限，并以参考滑移率作为辅助门限。
一般用加速度传感器测定车速，通过设定的车辆制动减速度值算出参考车速，再求出参考滑移率。这种控制方式的优点是：首先它不涉及具体系统的数学模型.免去了大量的数学计算，在一定程度上可提高系统的实时响应，使防抱控制这一复杂的非线性问题得到简化。其次是它所需要的控制参量较少，尤其是省去了车速传感器，使系统结构简化，成本大大降低。此外，它的执行机构相对来说也比较容易实现。
2.逻辑门限值式汽车制动防抱死制动系统的制动控制过程
在高附着系数路面，制动器保持较高制动压力，而通过此循环，就能变化到在低附着系数路面需要的较低制动压力，使防抱控制系统具有较强的自适应性。
3.逻辑门限值式制动防抱死（ABS）ECU开发
防抱死系统的开发一般可分为硬件开发和软件开发两个阶段。硬件开发工作主要包括单片机的选择，电源电路设计，轮速信号调理电路，硬件抗干扰设计；软件开发工作主要包括逻辑门限值式ABS的控制方法选择，ABS最优化控制方式设计，主程序的编制。
三、可进行的课题内容与设计方案
1.课题的研究任务
（1）分析汽车制动特性，掌握制动时各种参数相互关系。
（2）轮速信号的测量处理。
（3）参考车速的估取。
（4）逻辑门限控制算法的实现。
2.本课题的主要研究内容和关键技术
（1）参考车速的估取技术。
（2）逻辑门限控制技术。
本课题的研究对汽车电子控制制动防抱死系统工作过程进行分析，对逻辑门限控制算法的实现，然后结合电子控制单元（ECU）设计出硬件的输入输出电路和控制软件，并完成硬软件的调试和验证。
3.初步设计方案
（1）继续查阅相关论文，深入分析ABS系统，再结合现有条件，细分设计目标并定出可行的控制策略和具体的控制方案。
（2）分析确定微处理型号及输入输出电路。硬件的构建，主要包括模拟量与数字量的输入输出通道设计、开发板等硬件电路的选择设计和系统的抗干扰设计。
（3）对所选硬件进行验证，再以开发板为母板搭建ABS系统的硬件电路。
（4）在ABS系统ECU控制方案、算法及所选硬件的基础上，进行软件的编程调试。对上位机的控制使用高级语言VB或VC编写，对下位机的控制使用C语言或汇编编写。软件开发的主要内容包括实时数据采集、路面情况的计算处理、执行器控制及上位机与下位机的通信等。
（5）同时编制上位机的显示和控制界面，并进行相应调试。
（6）在硬软件的基础上进行试验模拟、调试、验证并完善整个系统。