ABS阀 原理

1、什么是ABS？ ABS是在制动期间监视和控制车辆速度的电子控制系统。 ABS英文全称为： Anti-Lock Braking System ABS是在紧急制动或容易滑动的路面上制动时，防止车轮抱死、保证车辆的方向稳定性和操纵性为目的的电子制动控制系统。ABSABS工作效果示意图工作效果示意图ABSABS工作效果示意图工作效果示意图ABS与常规制动系统的关系vABS 依赖于常规制动系统，它与常规制动系统一起工作。ABS 失效时常规制动系统仍然起作用。ABS 的优点v1.制动时，保证车辆的方向稳定性；v2.制动时，保证车辆的可操纵性；v3.可缩短制动距离，一般情况下最大可缩短10；光滑路面可缩短3

2、0；v4，减少了交通事故；v4，减轻了司机精神负担；v5，减少了轮胎磨损和维修费用。法规要求v中华人民共和国国家标准 GB-7258-2004 机动车运行安全技术条件 2004-07-12 发布 2004-10-01 实施v7.2.11 总质量大于12000 kg 的长途客车和旅游客车、质量大于16000 kg 允许挂接总质量大于10000kg 的挂车的货车及总质量大于10000 kg 的挂车必须安装符合GB/T 13594 规定的防抱制动装置DETC ABS 的开发过程v1994年12月ABS气压调节阀研究开发立项.v1996年11月与WABCO合作,完成EQ153 ABS冬季寒区试验.v2

3、001年03月成立了ABS系统研发团队,薛大维任组长.v2003年05月DETC 4通道ABS通过国家认证试验.v2003年08月DETC 6通道ABS通过国家认证试验.v2003年2005年完成了3个冬季ABS验证试验.v2003年03月完成了EQ4195,EQ4186,EQ4251,EQ4163,EQ4153EQ1208,EQ6798,FT4173等车型装用DETC ABS系统的国家认证试验.轮胎与路面的摩擦系数与滑移率的关系从左图中可以看出，随着轮从左图中可以看出，随着轮胎和地面之间滑移率的增加，胎和地面之间滑移率的增加，它们之间的纵向摩擦系数缓它们之间的纵向摩擦系数缓慢减小，而横向摩擦

4、系数则慢减小，而横向摩擦系数则显著减小。显著减小。(Vw-Vv)/Vw100其中：其中：为滑移率为滑移率 Vw为车辆的速度为车辆的速度 Vv为车轮为车轮 的速度的速度轮胎与路面的摩擦系数与滑移率的关系理论上讲，纵向摩擦系数反映了车辆制动力的大小，具体表现为制动距离理论上讲，纵向摩擦系数反映了车辆制动力的大小，具体表现为制动距离的长短；而横向摩擦系数则反应了车辆保持稳定的能力（防止偏离跑道的长短；而横向摩擦系数则反应了车辆保持稳定的能力（防止偏离跑道的能力）。的能力）。从上图中可以看出，在车轮抱死后，制动距离将变长。但是最严重的问题，从上图中可以看出，在车轮抱死后，制动距离将变长。但是最严重的问

5、题，此时的车辆丧失了稳定性。此时的车辆丧失了稳定性。任何轻微的侧向力都将导致车辆的跑偏或者任何轻微的侧向力都将导致车辆的跑偏或者甩尾，而且由于车轮不能提供侧向力，此时驾驶员也无法进行转向。甩尾，而且由于车轮不能提供侧向力，此时驾驶员也无法进行转向。ABS工作原理ABS的目的：将车轮的滑移率进的目的：将车轮的滑移率进行控制在一个合理的范围内，充行控制在一个合理的范围内，充分利用纵向和横向摩擦系数。从分利用纵向和横向摩擦系数。从而而获得较短的制动距离和对车辆获得较短的制动距离和对车辆可操纵性可操纵性。ABS ECU（3)通过速度传感器（1)和齿圈（2)获得车轮的速度信号，并和车轮速度进行比较，以计

6、算滑移率，并通过电磁阀（4)控制车辆的制动气压，从而实现对制动力的控制，从而最终实现对滑移率的控制。ABS ABS 系系 统统 基基 本本 布布 置置ABS 电电 磁磁 控控 制制 阀阀) 轮轮 速速 感感 应应(WSS)24 V 电电 子子 控控 制制 器器(ECU)ABS系统组成vABS系统由以下四大部分组成：v1、ECUv2、气压调节阀v3、传感器、齿圈、弹簧衬套v4、线束ABS-D ABS-D 基本型系统基本型系统ABS ABS 电电 磁磁 阀阀ABSABS气压调节阀基本参数与要求气压调节阀基本参数与要求ABS 气压调节阀作用： 为为 制制 动动 室室 充充 气、气、 排排 气气 和和

7、 保保 压压ABS气压调节阀的参数：额定工作电压：额定工作电压： 24V 工作电压范围：工作电压范围： 1832V 线线 圈圈 电电 阻：阻：1415 工工 作作 压压 力：力：01.2MPa 接接 口口 尺尺 寸：寸：M221.5 6H ABS电磁阀的安装： 车车 架架 上上 靠靠 近近 制制 动动 室室 的的 位位 置，安装牢固、排置，安装牢固、排 气口向下且要保证气口向下且要保证30mm的排气间隙，允许倾的排气间隙，允许倾 斜士斜士30。气压调节阀到。气压调节阀到 制制 动气室动气室 的的 管管 长不长不 应超应超 过过1.5m， 管管 径径 不小于不小于9mm，1 口口 接接 制制 动

8、动 气压，气压，2 口口 接接 制动制动 气气 室。室。三种基本动作动作状态增压 不通电0040上阀口膜片打开，下阀口膜片关闭保压 一个线圈通电0040上阀口膜片关闭，下阀口膜片关闭减压 二个线圈通电0040上阀口膜片关闭，下阀口膜片打开ABS阀功能框图主要零件代号和安装位置ABS阀通常工作状态v1、当车辆运行时，如果车轮滑移率和（或）减速度没有达到设定值等一系列判断条件时，ABS系统不进行控制，ABS气压调节阀一直处于增压状态；v2、当ABS有故障退出控制时， ABS气压调节阀一直处于增压状态；ABSABS气压调节阀的气压调节阀的结结构及工作原理构及工作原理1. 1. 进气口进气口 2. 2

9、. 出气口出气口 3. 3. 排气口排气口. . 进气电磁阀线圈进气电磁阀线圈. . 排气电磁阀线圈排气电磁阀线圈 a. a. 进气阀先导气室进气阀先导气室 b. b. 进气阀膜片进气阀膜片 c. c. 进气阀口进气阀口 d. d. 排气先导阀气道排气先导阀气道 e. e. 排气阀口排气阀口 f. f. 排气阀膜片排气阀膜片 g. g. 排气阀先导气室排气阀先导气室 h. h. 排气先导阀芯排气先导阀芯 i. i. 进气先导阀芯进气先导阀芯 k. k. 进气阀模片回位弹簧进气阀模片回位弹簧 l. l. 排气阀模片回位弹簧排气阀模片回位弹簧 A. A. 进气腔进气腔 B. B. 出气腔出气腔增压

10、状态 增压在此状态下在此状态下, ,两个先导两个先导阀电磁线圈阀电磁线圈、不通电不通电, ,进气先导阀芯进气先导阀芯i i和排气先导和排气先导阀芯阀芯h h正常关闭正常关闭, ,进气阀膜进气阀膜片片b b上的进气阀先导气室上的进气阀先导气室a a通大气。踩下制动踏板通大气。踩下制动踏板, ,压压缩空气从进气口进到进缩空气从进气口进到进气腔气腔A,A,膜片膜片b b在压缩空气作在压缩空气作用下用下, ,克服弹簧克服弹簧k k的弹力的弹力, ,打打开进气阀口开进气阀口c c并进入出气腔并进入出气腔B,B,压缩空气从出气口压缩空气从出气口2 2进入进入制动气室制动气室, ,从而增加制动力。从而增加制

11、动力。与此同时与此同时, ,压缩空气也通过压缩空气也通过排气先导阀气道排气先导阀气道d d到达排气到达排气阀先导气室阀先导气室g,g,在弹簧和压在弹簧和压缩空气作用下缩空气作用下, ,排气阀膜片排气阀膜片f f将排气阀口将排气阀口e e封住。封住。增压图中，蓝色部分为气源压缩空气所到图中，蓝色部分为气源压缩空气所到达的区域。向制动气室充气，增加制达的区域。向制动气室充气，增加制动力输出。动力输出。50kPa、 100kPa、 150kPa低压增压测试对象，残留压力考核的主要部位增压密封性v1、增压密封性是在ABS阀不通电的情况下进行测试。v 上面2张图反映出，增压涉及的零件很多，涉及到了全部与

12、密封相关零件零件，故障不易查找。v2、低压密封性测试。v 50kPa、 100kPa、 150kPa低压增压测试，主要是测试3550B-0040与3550B-0050之间的3550B-0025与3550B-0040之间密封性能。v3、高压1.0MPa增压密封测试，是对整个ABS阀全面测试， 1口与2口相通 。v 增压侧的0075与0040上的0042通过弹簧0072密封v 减压侧的0075与0050上的0042通过弹簧0071密封v 0030与0040之间膜片被这两个壳体零件紧密压缩，保持密封；0030侧膜片腔没有气压v 0050与0040之间膜片被这两个壳体零件紧密压缩，保持密封； 0050

13、侧膜片腔有气压，并等于气源气压v4、泄漏点测试方法v 高压1.0MPa增压密封性测试不合格总成，可以通过刷肥皂液的办法检测阀体对外部泄漏点。可以判断出通过3口泄漏还是膜片安装处漏，或壳体件漏。v5、如果1.0MPa增压密封性测试泄漏，而保压测试不泄漏，则可以说明2口至两个膜片的阀口处泄漏可能性极小。增压密封性v如果发现3550B-0006-A处泄漏，可以将3550B-0006-A（电磁阀线圈本体）卸下，其余零件正常装配。测试1.0MPa增压密封性测试，如果不泄漏，而装配上3550B-0006-A泄漏，则说明是3550B-0006-A两个孔导向可能有问题。增压密封时电磁系统状态减压状态减压当制动

14、力高于路面附着力当制动力高于路面附着力, ,车轮既将抱死时车轮既将抱死时, ,控制器控制器发出指令发出指令, ,使电磁阀线圈使电磁阀线圈、通电。线圈通电。线圈通电通电, ,阀芯阀芯i i的进的进气先导阀门被打开气先导阀门被打开, ,进气阀先导进气阀先导进室进室a a与进气腔与进气腔A A腔相通，压缩腔相通，压缩空气便从空气便从A A腔进入先导气室腔进入先导气室a,a,膜膜片片b b 在压缩空气和弹簧作用下在压缩空气和弹簧作用下, ,克服膜片背压将进气阀口克服膜片背压将进气阀口c c关闭。关闭。线圈线圈通电通电, , 阀芯阀芯h h的排气先导的排气先导阀门打开，同时关闭先导进气阀门打开，同时关闭

15、先导进气口堵住排气先导阀气道口堵住排气先导阀气道d d。此时。此时, ,排气先导气室排气先导气室g g的压缩空气通过的压缩空气通过排气先导阀门向口排气先导阀门向口3 3排出排出, ,膜片膜片f f在出气腔在出气腔B B压力作用下压力作用下, ,克服排克服排气阀模片回位弹簧气阀模片回位弹簧l l的弹力的弹力, ,将将排气阀口排气阀口e e打开打开, ,口口( (制动气室制动气室) )的压缩空气的压缩空气 经经B B腔通过排气口腔通过排气口3 3排入大气。排入大气。减压图中，蓝色部分为气源压缩空气所图中，蓝色部分为气源压缩空气所到达的区域。到达的区域。图中，绿色部分为周围大气气压所到达的区域。该阶

16、图中，绿色部分为周围大气气压所到达的区域。该阶段是降低制动气室的气压，减少制动输出力。段是降低制动气室的气压，减少制动输出力。保压状态保压 当压力增加或减少使得当压力增加或减少使得制动力与路面附着系数适应制动力与路面附着系数适应时时, ,控制器又将按其预定的控制器又将按其预定的阈值向调节阀发指令阈值向调节阀发指令. .如果如果是在加压过程中进行保压是在加压过程中进行保压, ,控制器只需给电磁阀线圈控制器只需给电磁阀线圈发出指令通电发出指令通电, ,使进气阀先使进气阀先导气室导气室a a充进压缩空气充进压缩空气, ,膜片膜片b b便将进气阀口便将进气阀口c c封住封住. .如果如果是在减压过程中

17、进行保压是在减压过程中进行保压, ,只需给电磁阀线圈只需给电磁阀线圈断电断电, ,排气阀先导气室排气阀先导气室g g也将充进也将充进压缩空气压缩空气, ,使膜片使膜片f f将排气阀将排气阀口口e e关闭关闭, ,以上均可以使出气以上均可以使出气腔腔B B连通制动气室的压力保连通制动气室的压力保持恒定持恒定. .保压图中，蓝色部分为气源压缩空气所图中，蓝色部分为气源压缩空气所到达的区域。到达的区域。图中，红色部分为图中，红色部分为ABS调压阀调压阀2口输出气压所口输出气压所到达的区域。该阶段是保持制动气室的气压稳到达的区域。该阶段是保持制动气室的气压稳定，稳定制动输出力。定，稳定制动输出力。保压密封性测试v1、保压密封性测试：先增压使1口与2口压力相等；2口减压，压力降低某一数值；保持压力测试密封性。v2、保压测试是增压保压线圈通电，减压侧线圈不通电。v3、现象一：v 在保压测试过程中，减压阶段，2口压力在规定时间内不能下降规定值，同时可以听到减压排气的声音，并且声音很大。这个是由于1口与2口之间密封阀口没有密封，即3550B-0040与3550B-0030之间的膜片不能