ABS防抱死制动系统原理 演示文稿

1、 ABSABS系统的发展概括：系统的发展概括： 英国人：霍纳摩姆英国人：霍纳摩姆 1932 1932 申请专利申请专利 德国德国 BOSCH 1936BOSCH 1936开始采用轮速传感器开始采用轮速传感器 最早使用在火车上最早使用在火车上 促进促进ABSABS发展的是应用在飞机上发展的是应用在飞机上 2020世纪世纪5050年代开始使用在汽车上，没有成功年代开始使用在汽车上，没有成功 2020世纪世纪6060年代汽车专用年代汽车专用ABSABS出现出现 7070年代中期开始发展年代中期开始发展 末期欧洲开始批量生产末期欧洲开始批量生产 8080年代性能进一步提高年代性能进一步提高为什么要有为

2、什么要有ABS ?ABS ?ABSABS中文译为中文译为“防抱死刹车系统防抱死刹车系统”或或“防滑刹车系统防滑刹车系统” 车辆在湿滑路面上制动时，或在紧急制动时，车轮很容易抱车辆在湿滑路面上制动时，或在紧急制动时，车轮很容易抱死，这样，驾驶员就失去了对转向的控制能力，同时车辆会发死，这样，驾驶员就失去了对转向的控制能力，同时车辆会发生严重的甩尾甚至失控。后轮生严重的甩尾甚至失控。后轮ABSABS可防止后轮的抱死，保证车可防止后轮的抱死，保证车辆在制动过程中还能直线行驶。如果装备了四轮辆在制动过程中还能直线行驶。如果装备了四轮ABSABS，在制动，在制动过程中还可控制转向。在很多紧急情况下，通过

3、转向绕开障碍过程中还可控制转向。在很多紧急情况下，通过转向绕开障碍物比制动停车可能更有效。可见，制动过程中的转向能力对汽物比制动停车可能更有效。可见，制动过程中的转向能力对汽车的行车安全是至关重要的。车的行车安全是至关重要的。 一、 ABS概述 传统制动方式的缺点：传统制动方式的缺点： 车轮被制动抱死。如果前轮抱死，将使前轮车轮被制动抱死。如果前轮抱死，将使前轮失去转向能力；若后轮抱死，将使车辆侧滑失去转向能力；若后轮抱死，将使车辆侧滑甚至甩尾甚至甩尾ABSABS的特点是什么？的特点是什么？1 1、改善制动效能。、改善制动效能。2 2、改善制动时的方向操纵性能。、改善制动时的方向操纵性能。3

4、3、减小轮胎局部磨损、减小轮胎局部磨损5 5、减轻驾驶员的疲劳强度、提高乘客的舒适性和安全性。、减轻驾驶员的疲劳强度、提高乘客的舒适性和安全性。4 4、使用方便、工作可靠。、使用方便、工作可靠。电控系统主要由：传感器中央控制系统执行器传感器它是整个电控系统的指挥部，用于分它是整个电控系统的指挥部，用于分析传感器传来的各种信息，并操作各析传感器传来的各种信息，并操作各个执行器来完成整个系统的工作。个执行器来完成整个系统的工作。 中央控制单元把汽车运行中各种工况信息，如车速、各种介质把汽车运行中各种工况信息，如车速、各种介质的温度、发动机运转工况等，转化成电讯号输给的温度、发动机运转工况等，转化成

5、电讯号输给ECU ECU ，以便，以便ECUECU掌握汽车的运行各种运行参数。掌握汽车的运行各种运行参数。它用于执行电子控制单元它用于执行电子控制单元发出的各种命令，把命令发出的各种命令，把命令变成控制对象的具体动作变成控制对象的具体动作 。执行器传感器情报收集情报收集司令部司令部工兵工兵中央控制器执行器捷达轿车捷达轿车ABSABS制动系统的原理制动系统的原理1 1、组成、组成ABSABS系统由四大部件构成：系统由四大部件构成： ECU(ECU(控制系统）、车速传感器、控制系统）、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）、报警灯。制动压力调节装置（调压电磁阀、电动泵和储液室）

6、、报警灯。 ABSABS是在原有制动装置基础上增加一套控制装置形成的，其工作是在原有制动装置基础上增加一套控制装置形成的，其工作也是在常规制动过程的基础上进行的。在制动过程中，当车轮还未也是在常规制动过程的基础上进行的。在制动过程中，当车轮还未趋于抱死时，其制动过程与常规制动过程完全相同。只有当车轮趋趋于抱死时，其制动过程与常规制动过程完全相同。只有当车轮趋于抱死时，于抱死时，ABSABS才对制动压力进行调节。因此，当才对制动压力进行调节。因此，当ABSABS发生故障时，发生故障时，如果常规制动装置正常，那么常规制动装置照样具有制动功能。但如果常规制动装置正常，那么常规制动装置照样具有制动功能

7、。但是，如果常规制动装置发生故障，是，如果常规制动装置发生故障，ABSABS将随之失去控制作用。将随之失去控制作用。常规制动带ABS制动 ECU ECU是是ABSABS系统的控制中心，它的本质是微型数字计算机，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的自

8、诊断信号和输出给ABSABS故障指示灯的信号。故障指示灯的信号。 一、一、ABSABS的控制系统的控制系统ECUECU 功用功用: :把车轮转速传感器传来的信号进行比较、分析和判别，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！最佳的制动效果！1

9、 1、制动车速的控制功能、制动车速的控制功能2 2、初始检测功能、初始检测功能3 3、故障检测功能、故障检测功能4 4、传感器检测功能、传感器检测功能5 5、失效保护功能、失效保护功能6 6、安全保护功能、安全保护功能分类分类：电磁感应式轮速传感和霍尔效应式轮速传感器电磁感应式轮速传感和霍尔效应式轮速传感器车速传感器车速传感器功用功用：检测车轮的转速，并将转速信号输入电子控制：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。单元，以进行控制车轮状态。车轮转速传感器一般简称轮速传感器。车轮转速传感器一般简称轮速传感器。1. 结构结构包括传感头和齿圈两部分。包括传感头和齿圈两部分

10、。电磁式轮速传感器电磁式轮速传感器ABSABS系统中电磁式传感器工作原理系统中电磁式传感器工作原理感应线圈输出永磁体磁芯转子极轴+V-V输出信号转子的齿顶和齿隙交替地与传感头极轴端部相对，传感器感转子的齿顶和齿隙交替地与传感头极轴端部相对，传感器感应线圈周围的磁场随着发生强弱交替变化，在感应线圈中产应线圈周围的磁场随着发生强弱交替变化，在感应线圈中产生交变电压。磁通量变化率越高，电动势越大，即电压越大。生交变电压。磁通量变化率越高，电动势越大，即电压越大。 安装轮速传感器时，要保证其传感头与齿圈间留有适当的安装轮速传感器时，要保证其传感头与齿圈间留有适当的空隙（约为空隙（约为1 12mm2mm

11、），要求安装牢固，且安装前需在传感），要求安装牢固，且安装前需在传感器上加注一些润滑剂（如黄油）。确保汽车制动过程中的振器上加注一些润滑剂（如黄油）。确保汽车制动过程中的振动不会干扰或影响传感器信号，并避免灰尘、水、泥、砂等动不会干扰或影响传感器信号，并避免灰尘、水、泥、砂等对传感器输出造成影响。对传感器输出造成影响。图图10-10 10-10 车轮转速传感器转子齿圈的检测（捷达车轮转速传感器转子齿圈的检测（捷达CiFCiF轿车）轿车）轮速传感器轮速传感器齿圈齿圈霍尔式轮速传感器霍尔式轮速传感器制动压力调节装置制动压力调节装置功用功用：在制动时根据：在制动时根据ABSABS电子控制单元（电子控

12、制单元（ECUECU）的控制指令，自）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。想滑移率的状态。组成：组成：电磁换向阀、储液罐、电动机和液压泵电磁换向阀、储液罐、电动机和液压泵1.功用功用2.组成部件组成部件电磁阀电磁阀：调节制动轮缸中的压力：调节制动轮缸中的压力执行执行ECUECU的指令的指令，它的主体是，它的主体是电磁电磁阀阀，还有，还有回油泵回油泵和和存储器存储器等部件等部件回油泵回油泵：提供油液回流动力：提供油液回流动力存储器存储器：用于暂存压力减少时突然：用于暂存压力减少时突然由轮缸流

13、出的制动液由轮缸流出的制动液 三位三通电磁阀三位三通电磁阀控制控制制动液的流向、来调节制制动液的流向、来调节制动分泵的制动压力。动分泵的制动压力。ABSABS执行机构执行机构常规制动过程常规制动过程：ABSABS不工作，电磁阀中无电流不工作，电磁阀中无电流减压制动过程减压制动过程：ABSABS工作，电磁阀中通大电流（工作，电磁阀中通大电流（5A5A）保压制动过程保压制动过程：ABSABS工作，电磁阀中通小电流（工作，电磁阀中通小电流（2A2A）增压制动过程增压制动过程：同常规制动同常规制动 液液 压压 泵泵 电电 机机 液液 压压 控控 制制 单单 元元执行元件负责执行执行元件负责执行电子控制

14、单元发出电子控制单元发出的各项指令，是指的各项指令，是指令的完成者。令的完成者。执行元件执行元件储液罐、电动机和液压泵他们是执行器的压力降低装置点火开关接通后闪烁几次点火开关接通后闪烁几次后熄灭表明后熄灭表明ABSABS自诊断完自诊断完毕，系统正常毕，系统正常如果不熄灭如果不熄灭, ,表明系统有表明系统有故障，当故障，当ABSABS失灵后，失灵后，EBVEBV仍继续工作仍继续工作ABS ABS 报报 警警 灯灯 在汽车以大于或等于在汽车以大于或等于2020公里公里/ /小时车速运行过程中，驾驶员踩下制动踏板紧小时车速运行过程中，驾驶员踩下制动踏板紧急制动时，急制动时，ABSABS系统的控制单元

15、（系统的控制单元（ABS ECUABS ECU）接收到制动灯开关接通信号，）接收到制动灯开关接通信号，由装在车轮上的转速传感器采集由装在车轮上的转速传感器采集4 4个车轮的转速信号，送到个车轮的转速信号，送到ABSABS控制单元计算控制单元计算出每个车轮的线速度和车速进而推算出车辆的减速度及车轮的滑移率判断车轮出每个车轮的线速度和车速进而推算出车辆的减速度及车轮的滑移率判断车轮是否有抱死的趋势。若发现哪一个车轮有抱死的趋势。是否有抱死的趋势。若发现哪一个车轮有抱死的趋势。ABSABS系统控制单元控制系统控制单元控制液压控制单元作用于该车轮制动分泵液压压力以防止车轮抱死。在液压控制单元作用于该车

16、轮制动分泵液压压力以防止车轮抱死。在ABSABS不起作不起作用时，电子制动力分配系统仍可调节后轮制动力，保证后轮不会先于前轮抱死，用时，电子制动力分配系统仍可调节后轮制动力，保证后轮不会先于前轮抱死，以保证车辆的安全。以保证车辆的安全。 在每次接通点火开关后，在每次接通点火开关后，ABSABS会自动进行自检，如果发现故障，电子控制单会自动进行自检，如果发现故障，电子控制单元将自动中断元将自动中断ABSABS功能，并点亮功能，并点亮ABSABS警告灯。此时制动系统将如同没有装配警告灯。此时制动系统将如同没有装配ABSABS时一样工作。时一样工作。 ABSABS工作过程可以分为建压阶段，保压阶段，

17、降压阶段和升压阶段。下面以工作过程可以分为建压阶段，保压阶段，降压阶段和升压阶段。下面以一个车轮的制动液压压力调节过程为例说明一个车轮的制动液压压力调节过程为例说明ABSABS系统工作过程。系统工作过程。防抱死制动系统工作过程防抱死制动系统工作过程作原理作原理常规制动常规制动保压过程保压过程减压过程减压过程增压过程增压过程四个工作过程四个工作过程常规制动常规制动（制动触发阶段）制动触发阶段） 根据根据ECUECU的指令，电磁的指令，电磁线圈不通电，电磁线圈没线圈不通电，电磁线圈没有电流，电磁阀中的柱塞有电流，电磁阀中的柱塞处于右图位置，制动主缸处于右图位置，制动主缸与制动轮缸的管路经电磁与制动

18、轮缸的管路经电磁阀相连通，液压泵不工作阀相连通，液压泵不工作, , 这样来自制动主缸的制动这样来自制动主缸的制动液就经电磁阀进入制动轮液就经电磁阀进入制动轮缸，制动轮缸的压力随随缸，制动轮缸的压力随随制动主缸的压力变化而变制动主缸的压力变化而变化，即制动主缸可随时控化，即制动主缸可随时控制制动压力的增减。制制动压力的增减。在制动时，如判定某在制动时，如判定某轮趋于抱死时，制动轮趋于抱死时，制动动轮缸需要动轮缸需要 “ “保持保持”制动压力时，根据制动压力时，根据ECUECU的指令，给电磁的指令，给电磁线圈通入较小的电流，线圈通入较小的电流，电磁阀的柱塞移至下电磁阀的柱塞移至下图的中间位置，所有

19、图的中间位置，所有的通道都被关闭，同的通道都被关闭，同时切断液压泵电动机时切断液压泵电动机的电源使液压泵停止的电源使液压泵停止工作，使制动轮缸内工作，使制动轮缸内的制动压力保持原有的制动压力保持原有状态。状态。减压制动模式减压制动模式当制动轮缸需要减压时，当制动轮缸需要减压时，ECUECU发出指令，使电磁线圈发出指令，使电磁线圈通入较大的电流，电磁阀中通入较大的电流，电磁阀中的柱塞在电磁力的作用下，的柱塞在电磁力的作用下，移至上端，如图。此时制动移至上端，如图。此时制动主缸和制动轮缸的管路被切主缸和制动轮缸的管路被切断，制动轮缸的管路与通向断，制动轮缸的管路与通向储液器的管路接通，制动轮储液器

20、的管路接通，制动轮缸的制动液就流人储液器，缸的制动液就流人储液器，减小车轮的制动压力。同时减小车轮的制动压力。同时起动液压泵，将流回储液器起动液压泵，将流回储液器的制动液加压后输送到蓄压的制动液加压后输送到蓄压器或制动器或制动 主缸主缸, ,为下一个制为下一个制动周期作好准备工作。动周期作好准备工作。制动时，通过助力器和总泵建立制动压力。此时常开阀打开，常闭阀关闭，制动压力进入车轮制动器，车轮转速迅速降低，直到ABS电子控制单元通过转速传感器识别出车轮有抱死的倾向为止。ABSABS电子控制单元通过转速传感器得到的信号识别出车轮有抱电子控制单元通过转速传感器得到的信号识别出车轮有抱死的倾向时，即

21、向液压控制单元发出控制信号关闭常开阀，此死的倾向时，即向液压控制单元发出控制信号关闭常开阀，此时常闭阀仍然关闭，使制动器中的压力保持不变。时常闭阀仍然关闭，使制动器中的压力保持不变。为了取得最佳的制动效果，当车轮达到一定转速后，ABS电子控制单元再次命令常开阀打开，常闭阀关闭。随着制动压力增加，车轮再次被制动和减速。上述过程周而复始。在制动压力保持不变后，控制单元还不断检测车轮转速信号，若判断出车轮仍有抱死倾向时，ABS电子控制单元立即向液压控制单元发出控制信号打开常闭阀，起动液压泵工作，制动液从制动器经低压蓄能器被送回到制动总泵，制动压力降低，制动踏板微量顶起，车轮抱死程度降低，车轮转速开始

22、上升。 ABS的工作过程实际上是抱死松开抱死松开的循环工作过程，使车辆始终处于临界抱死的间隙滚动状态，有效地克服紧急制动时的跑偏、侧滑、甩尾，防止车身失控等情况的发生。 4.4.总结总结点杀式！制动非常好！抱死式！轻微侧滑容易侧翻制动效果差！ 1.1.踏板感觉踏板感觉 在正常情况下，制动防抱死系统可以减少制动踏板的总行程，结果在在正常情况下，制动防抱死系统可以减少制动踏板的总行程，结果在正常制动时有踏板行程短的感觉。当车辆停止时，踏板有海绵的感觉。正常制动时有踏板行程短的感觉。当车辆停止时，踏板有海绵的感觉。 2.2.组件噪声组件噪声在防抱死制动期间，制动压力由循环启动的电磁阀调节。这些循环启动的在防抱死制动期间，制动压力由循环启动的电磁阀调节。这些循环启动的电磁阀能发出被听见的一系