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文档简介

1、汽车制动防抱死系统abs汽车制动防抱死系统abs第1页 第一章 绪 论 一、ABS发展及应用现实状况 ABS问世于20世纪初,1954年被美国首用于林肯牌轿车-失败; 20世纪70年代,电子控制ABS问世,开始了在汽车上广泛开发应用前景; 20世纪80年代后期汽车产品技术最大成就 - ABS技术在汽车上应用推广; 汽车制动防抱死系统abs第2页 ABS主要生产厂家德国:博世(波许)企业-博世ABS2 戴维斯企业-戴维斯MKIIABS美国:德尔科企业-德尔科ABSVI 本迪科企业-本迪科斯ABS 当前德国大众-改进戴维斯MKIIABS,取名MK20-I型 。中国:上海汽车制动系统有限企业引 进M

2、K20-I型装用在国产轿车上。 汽车制动防抱死系统abs第3页 二、ABS作用 汽车制动过程中,对车轮运动状态进行快速、准确而又有效控制,使车轮纵向、横向都保持较高附着系数,从而确保: 对汽车转向能够控制; 使汽车在最短距离内停车; 降低轮胎磨损; ABS是当代汽车上必装一个主动、安全保护装置。 汽车制动防抱死系统abs第4页 第二章 ABS基础理论 一、汽车制动性能评价指标 对汽车制动性能有多方面评价指标,常提到主要评价指标有三个: 一是制动效能; 二是制动时汽车方向稳定性; 三是制动效能恒定性; 二、汽车制动时车轮运动状态 汽车在制动过程中,车轮会出现三种不一样运动状态: 汽车制动防抱死系

3、统abs第5页 汽车制动防抱死系统abs第6页 车速 V = 轮速V - 车轮纯滚动; 轮速 V 车速V,会出现两种情况: 轮速 V不等于零 - 车轮边滚边滑; 轮速 V等于零- 车轮抱死拖滑。 汽车制动中,车轮从纯滚动到抱死拖滑,必须受到一个与行驶方向相反外力,另外力由地面和空气阻力(忽略不计)提供。 地面提供外力称为地面制动力“Fx”。 “Fx” 受制动器制动力“u”和附着力“F”影响。 汽车制动防抱死系统abs第7页 Fx、u、 F三者之间关系: 当Fx F 时, Fx u,且随u增大而增大。 当FxF 时,u再增大, FxFxmax , Fx不再随u增大而增大(说明车轮已抱死)。 汽车

4、制动防抱死系统abs第8页 汽车制动防抱死系统abs第9页 若需增大Fx ,必须增大F 。F取决于附着系数“”, “”又受滑移率“S”影响。 三、“S”对“”影响 (一)车轮滑移率“S” 定义:S =(VV)/V100% =(Vr.)/V100% (二) “S”对“”影响汽车制动防抱死系统abs第10页 汽车制动防抱死系统abs第11页 分析结论: S 20%为制动非稳定区域; 将车轮滑移率 S 控制在20%左右,便可获取最大纵向附着系数和较大横向附着系数,是最理想控制效果。 四、理想制动控制过程 (一)制动开始时,让制动压力快速增大,使S上升至20%所需时间最短,方便获取最短制动距离和方向稳

5、定性。 汽车制动防抱死系统abs第12页 (二)制动过程中: 当S上升稍大于20%时,对制动轮快速而适当降低制动压力,使S快速下降到20%; 当S下降稍小于20%时,对制动轮快速而适当增大制动压力,使S快速上升到20%; 结论: 车轮在制动过程中,以510 HZ/S 增压、保压、减压不停切换,使S稳定在20%是最理想制动控制过程。 汽车制动防抱死系统abs第13页 五、ABS控制原理 (一)控制方式 1、车轮滑移率控制方式 S = (VV)/V100% = (Vr.)/V100% 需要测车速多卜勒雷达 FD = f1-f2 =(2V/ )COS 汽车制动防抱死系统abs第14页 汽车制动防抱死

6、系统abs第15页 2、车轮角速度控制方式 因为制动中车轮抱死时,d/dt最大; 设置一个轮速传感器检测轮速求知角加、减速度; ECU中设置合理角加、减速度门限值,便可实现制动防抱死调整过程。 汽车制动防抱死系统abs第16页 汽车制动防抱死系统abs第17页 3、逻辑门限值控制方式 车轮角加、减速度作主要控制门限; 车轮参考滑移率作辅助控制门限; (二)逻辑门限值控制方式控制过程 1、控制参数确实定 (1)车轮角加、减速度确实定 由ECU依据轮速传感器输入信息计算确定 V = r . = V / r 汽车制动防抱死系统abs第18页 (2)参考滑移率确实定 设定参考车速Vr: Vr = Vr

7、o - jt Vro - 初始参考车速 j - 由车轮减速度确定汽车减速度 t - 减速时间 S参=(Vr - r.)/ Vr 汽车制动防抱死系统abs第19页 2、控制过程 汽车制动防抱死系统abs第20页 制动开始阶段,随制动压力 p 上升,车轮角减速度增大到达设定门限值a(1阶段),但为了防止车轮在稳定区域滑移率范围内,进入防抱死制动压力减小阶段,需要对车轮参考滑移率与设定滑移率下限门限值S1作比较: 若参考滑移率小于设定下限门限值S1时,说明车轮滑移率偏小,需再进行一段压力保持阶段(2阶段),使车轮充分地制动,直到车轮参考滑移率大于S1。 汽车制动防抱死系统abs第21页 若参考滑移率

8、大于设定滑移率下限门限值S1时,说明车轮制动已进入不稳定区域,需要减小制动压力,使参考滑移率减小,使其回到稳定区域,制动过程进入3阶段。 因为制动压力减小,车轮在惯性作用下加速,当车轮角减速度小于角减速度门限值a时,制动压力不再减小,需保持一段时间(4阶段)。今后因为汽车惯性作用,车轮仍在加速,会出现以下情况: 汽车制动防抱死系统abs第22页 假如在设定压力“保持”不变时间内,车轮加速度未能超出第一加速度+a,电子控制单元Ecu则判定路面情况为低附着系数,此时控制过程将按低附着系数路面上控制过程进行。假如车轮加速度超出第一个加速度+a,则继续“保持”制动压力。 汽车制动防抱死系统abs第23

9、页 假如因路面附着系数突然增大而使车轮加速度超出第二个加速度控制门限值+A时,应使制动压力再次进入“增大”阶段(第5阶段),使车轮加速度下降直至低于+A,而后又进入制动压力保持阶段(第6阶段),直至车轮加速度又回落到+a以下,表明车轮制动回复到稳定区域,只是制动力稍有不足。 汽车制动防抱死系统abs第24页 当车轮制动恢复到稳定区域后,为了使制动车轮在更长时限内处于稳定区域且靠近滑移率Sp附近,利用制动压力调整器对制动压力进行“增大”和“保持”快速转换(进入第7阶段),使制动分泵制动压力以较低升高率增大,直到车轮角速度再次低于控制门限值a后,又开始进入制动压力减小阶段(第8阶段)此时不再考虑滑

10、移率是否超出控制门限S1,从而进入下一个防抱死制动压力调整循环。 汽车制动防抱死系统abs第25页 六、ABS控制方案及特点 控制通道 - 能够独立进行制动压力调整制动管路。 (一)四传感器、四控制通道 特点: 1、各制动轮压力均可单独调整(轮控制)- 控制精度高; 2、制动时可最大程度地利用每个车轮附着力 - 方向稳定性好; 汽车制动防抱死系统abs第26页 汽车制动防抱死系统abs第27页 (二)四传感器、三控制通道 特点:两前轮独立控制,两后轮一同控制(轴控制); 按附着力较小车轮不发生抱死为标准进行制动压力调整-低选标准控制; 按附着力较大车轮不发生抱死为标准进行制动压力调整-高选标准

11、控制; 两后轮按低选标准控制,制动时方向稳定性好; 两前轮独立控制,可缩短制动距离,提升转向控制能力; 汽车制动防抱死系统abs第28页 汽车制动防抱死系统abs第29页 第三章 ABS组成、主要部件结构及工作 第一节 ABS组成 汽车制动防抱死系统abs第30页 ABS是在常规制动基础上,又增设以下装置: 车轮轮速传感器;电子控制单元ECU; 制动压力调整器;ABS警告灯; 几点说明: 1、ABS是在常规制动基础上工作,制动中车轮未抱死时,与常规制动相同;车轮趋于抱死时,ABS才工作,ECU控制制动压力调整器对分泵制动压力进行调整。 2、ABS工作汽车车速必须大于5Km9Km/h,若低于该车

12、速,制动时车轮仍可能抱死。 3、常规制动系统出故障,ABS随之失去控制作用;ABS出故障,ECU自动关闭ABS,同时ABS警告灯点亮并存放故障码,但常规制动系统仍可正常工作。 汽车制动防抱死系统abs第31页 第二节 ABS主要部件结构及工作 一、轮速传感器 1、作用 检测车轮转速,产生与轮速成正比正弦交流信号,经整形、放大转变成数字信号送给ECU,用于对制动压力调整器实施控制。 2、磁感应式轮速传感器组成 传感器头(静止):永久磁铁、感应线圈、极轴; 齿圈(转动):凸齿数40-100不等; 传感器头与齿圈间隙:0.6mm-0.7mm; 汽车制动防抱死系统abs第32页 汽车制动防抱死系统ab

13、s第33页 3、安装位置 齿圈 - 轮毂、制动盘; 传感器头 - 转向节、制动底板; 4、工作原理 齿圈随车轮转动,凸齿和齿隙不停交替在极轴下擦过,使铁心磁通发生改变在感应线圈中产生交变信号电压,频率:f=30-6000Hz,电压幅值:U=1-15V。 二、ABS ECU 功用: 组成:(硬件、软件) 输入电路、计算电路、输出电路、 安全保护电路、故障自诊疗 汽车制动防抱死系统abs第34页 汽车制动防抱死系统abs第35页 三、制动压力调整器(液压) (一)作用 依据电子控制单元ECU控制指令,经过电磁阀动作对车轮制动器压力实施自动调整,以使车轮滑移率保持在最正确滑移率范围内。 (二)调压方

14、式 1、流通式(循环式) 结构简单、控制方便,被广泛采取。 汽车制动防抱死系统abs第36页 汽车制动防抱死系统abs第37页 2、变容积式 变容积式制动压力调整器由调压缸(缸筒、活塞)、电磁阀、单向阀及微型电机等组成。 电磁阀和微型电机将依据ECU指令进行工作。 ABS工作时,ECU输出指令,使电磁阀通电关闭;微型电机通电转动,经过传动机构驱动活塞在调压缸中移动,以改变调压缸至制动分泵间容积。 容积减小,制动压力增大;容积不变,制动压力不变;容积增大,制动压力减小。从而进行对制动分泵制动压力实施调整。 汽车制动防抱死系统abs第38页 汽车制动防抱死系统abs第39页 (三)制动压力调整器组

15、成 制动压力调整器由:储液室、电动泵、蓄压器、电磁阀等组成。 1、电磁阀 电磁阀是控制液压详细部件。经过电磁阀切换,控制制动压力增大、保持和减小。 当代轿车装用ABS中,常见电磁阀有以下三种: (1)三位三通电磁阀 三位三通电磁阀由博世企业生产,应用于博世ABS中。 汽车制动防抱死系统abs第40页 汽车制动防抱死系统abs第41页 三位三通电磁阀由进液阀、回液阀、主弹簧、副弹簧、固定铁芯及衔铁套筒等组成。 其工作过程是: 电磁线圈未通电时,在主弹簧张力作用下,进液阀打开,回液阀关闭,进液口与出液口保持通畅-增压; 电磁线圈通入较小电流(2A),产生电磁吸力小,吸动衔铁上移量少,但能适当压缩主

16、弹簧,使进液阀关闭,放松副弹簧,回液阀并不打开-保压; 电磁阀线圈通入较大电流(5A),产生电磁吸力大,吸动衔铁上移量大,同时压缩主、副弹簧,使进液阀仍保持关闭,回液阀打开-减压;汽车制动防抱死系统abs第42页 汽车制动防抱死系统abs第43页 汽车制动防抱死系统abs第44页 汽车制动防抱死系统abs第45页 因为该电磁阀工作在三个状态(增压、保压、减压)称之为“三位”; 对外含有三个接口(进液口、出液口、回液口)称之为“三通”; 所以该电磁阀称之为“三位、三通”电磁阀,常写成3/3电磁阀; 汽车制动防抱死系统abs第46页 (2)二位二通电磁阀 二位二通电磁阀又分为: 二位二通常开电磁阀

17、; 二位二通常闭电磁阀; 两个电磁阀均由阀门、衔铁、电磁线圈、回位弹簧等组成。 常态下,二位二通常开电磁阀阀门在弹簧张力作用下打开,二位二通常闭电磁阀阀门在弹簧张力作用下闭合。 汽车制动防抱死系统abs第47页 汽车制动防抱死系统abs第48页 二位二通常开电磁阀用于控制制动总泵到制动分泵制动液通路,又称为二位二通常开进液电磁阀; 二位二通常闭电磁阀用于控制制动分泵到储液器制动液回路,又称为二位二通常闭出液电磁阀;。 两个电磁阀配套使用,共同完成ABS工作中对制动压力调整任务。 汽车制动防抱死系统abs第49页 (3)二位三通电磁阀 二位三通电磁阀主要用于戴维斯MK II ABS中主电磁阀。

18、二位三通电磁阀主要由:两个阀门(第一球阀和第二球阀)、衔铁、弹簧及电磁线圈等组成。 第一球阀(常闭阀门)用于控制助力室与内部储液室之间制动液通路-高压控制; 第二球阀(常开阀门)用于控制储液筒与内部储液室之间制动液通路-低压控制; 汽车制动防抱死系统abs第50页 汽车制动防抱死系统abs第51页 其工作过程是: 踏下制动踏板: ABS不工作(电磁线圈未通电)时,第一球阀关闭,第二球阀打开,内部储液室与储液筒相通,低压制动液由制动总泵进入两前轮制动分泵,对两前轮实施低压制动。因为助力室在控制滑阀作用下在踏下制动踏板同时,储存了高压制动液,所以对两后轮实施高压制动。 汽车制动防抱死系统abs第5

19、2页 ABS工作(电磁线圈通电)时,第一球阀打开,接通助力室与内部储液室之间高压制动液通路,第二球阀关闭,切断了储液筒与内部储液室之间低压制动液通路,此时,前、后轮均为高压制动。 在制动过程中,增压、保压、减压转换均由二位二通常开进液电磁阀和二位二通常闭出液电磁阀控制调整。 汽车制动防抱死系统abs第53页 2、蓄压器与电动回液泵 蓄压器依椐储存制动液压力不一样,分为低压蓄压器和高压蓄压器。分别配置在不一样型式制动压力调整系统中。 (1)低压蓄压器与电动泵 低压蓄压器普通称为储液器,用来接纳ABS减压过程中,从制动分泵回流制动液,同时还对回流制动液压力波动含有一定衰减作用。 汽车制动防抱死系统

20、abs第54页 储液器内有一活塞和弹簧。减压时,回流制动液压缩活塞克服弹簧张力下移,使容积增大,暂时存放制动液。 电动回液泵由直流电动机和柱塞泵组成。柱塞泵由柱塞、进出液阀及弹簧组成。 汽车制动防抱死系统abs第55页 汽车制动防抱死系统abs第56页 当ABS工作(减压)时,依据ECU输出指令,直流电动机带动凸轮转动,凸轮将驱动柱塞在泵筒内移动。 柱塞上行时,储液器与制动分泵内含有一定压力制动液进入柱塞泵筒; 柱塞下行时,压开进液阀及泵筒底部出液阀,将制动液泵回到制动总泵出液口。 汽车制动防抱死系统abs第57页 (2)高压蓄压器与电动增压泵 高压蓄压器普通常称为蓄能器,用于储存制动中或AB

21、S工作时所需高压制动液。 高压蓄压器多采取黑色气囊状球体。 黑色气囊状球体被一个膜片分隔成两个互不相通腔室。上腔为气室,充入氮气并含有一定压力。下腔为液室,与电动增压泵液道相通,盛装由电动增压泵泵入制动液。 汽车制动防抱死系统abs第58页 汽车制动防抱死系统abs第59页 高压蓄压器下端,设有两个控制开关: 压力控制开关:检测高压蓄压器下腔制动液压力。 压力低于15 Mpa时,开关闭合,增压泵工作。 压力到达18 Mpa时,开关打开,增压泵停顿工作。 汽车制动防抱死系统abs第60页 压力警示开关: 设有两对开关触点,一对常开,一对常闭。当高压蓄压器下腔制动液压力低于10.5Mpa时,常开触

22、点闭合,点亮红色制动警示灯;同时常闭触点张开,该信号送给ECU关闭ABS并点亮黄褐色ABS警示灯。 另外,还有ABS主继电器、电磁阀继电器及ABS警示灯,将在详细ABS中再作介绍。 汽车制动防抱死系统abs第61页 汽车制动防抱死系统abs第62页 第四章 ABS应用实例 ABS型式各异,以下三个方面相同: 1、ABS工作车速必须到达一定值后,才会对制动过程中趋于抱死车轮进行制动防抱死控制调整。 2、车速低于要求值ABS不工作,此时制动过程与常规制动完全相同。 3、ABS都含有自诊疗功效。一但发生影响系统正常工作故障时,ABS自动关闭,同时ABS警告灯点亮。常规制动仍可正常工作。 汽车制动防抱

23、死系统abs第63页 一、博世ABS结构与工作原理 博世ABS型式较多:博世ABS2、ABS2S、ABS2E、ABS2U等,其中尤以ABS2装备车型最为广泛。 (一)博世ABS2结构特点 制动压力调整器采取分离式且独立安装; 调压方式为流通式; 控制方式为两前轮独立控制,两后轮按低选标准一同控制; 采取三个三位三通电磁阀; 设置横向加速度开关; 汽车制动防抱死系统abs第64页 汽车制动防抱死系统abs第65页 (二)主要组成与结构 1、传感器及相关信号 轮速传感器采取电磁感应式。多数车辆每个车轮上各安装一只;少数车辆两前轮各安装一只,两后轮共用一只。 开关信号有:点火开关、制动开关、电动泵继

24、电器、电磁阀继电器、ABS保护继电器等信号。 2、电子控制单元ECU ECU封装在金属盒内,安装在行李舱隔离室、仪表板下、坐椅下、发动机舱隔离室等处。 汽车制动防抱死系统abs第66页 3、制动压力调整器 (1)制动压力调整器组成 制动压力调整器自成一体,由三个三位三通电磁阀、一个电动回液泵、两个储液室(低压蓄压器)等组成。 在制动压力调整器壳体上还插接着一个电磁阀继电器和一个电动回液泵继电器,为了预防油污沾染,两个继电器由罩盖遮盖。 汽车制动防抱死系统abs第67页 汽车制动防抱死系统abs第68页 (2)液压控制系统 制动压力调整器两个进液口经过制动管路与双腔制动总泵两个出液口相接; 三个

25、出液口经制动管路分别与两个前轮制动分泵和后轮制动分泵相接; 汽车制动防抱死系统abs第69页 三个三位三通电磁阀有两个位于制动总泵与前轮制动分泵制动管路中,另一个位于制动总泵与两个后轮制动分泵制动管路中。 电动回液泵由直流电动机和双联柱塞泵组成。ABS工作在减压状态时,电动机将同时驱动两个柱塞泵工作,将回流到储液器制动液泵回到制动总泵出液口。 汽车制动防抱死系统abs第70页 汽车制动防抱死系统abs第71页 汽车制动防抱死系统abs第72页 (3)制动压力调整器工作过程 踏下制动踏板,因为电磁阀进液阀开启,回液阀关闭,各电磁阀将制动总泵与各制动分泵之间通路接通,制动总泵中制动液将经过各电磁阀

26、进出液口进入各制动分泵,各制动分泵制动液压力将伴随制动总泵输出制动液压力升高而升高 - 增压。与常规制动相同。 汽车制动防抱死系统abs第73页 汽车制动防抱死系统abs第74页 当某车轮制动中,滑移率靠近于20%时,ECU输出指令,控制电磁阀线圈经过较小电流(约2A),使电磁阀进液阀关闭(回液阀仍关闭),确保该控制通道中制动分泵制动压力保持不变 - 保压。 汽车制动防抱死系统abs第75页 汽车制动防抱死系统abs第76页 当某车轮制动中,滑移率大于20%时,ECU输出指令,控制电磁阀线圈经过较大电流(约5A),使电磁阀进液阀关闭回液阀开启,制动分泵中制动液将经过回液阀流入储液器,使制动压力

27、减小-减压。 与此同时,ECU控制电动泵通电运转,将流入储液器制动液泵回到制动总泵出液口。 汽车制动防抱死系统abs第77页 汽车制动防抱死系统abs第78页(三)电子控制系统控制过程博世ABS2控制电路 汽车制动防抱死系统abs第79页 汽车制动防抱死系统abs第80页 1、打开点火开关,ECU进入自检 (1)ABS保护继电器线圈通电 其电路是: 蓄电池“+”点火开关保险(A)ABS保护继电器继电器()二极管及线圈ABS保护继电器(31)搭铁蓄电池“”。 蓄电池电压(12V)经触点送至ECU端子1,触发自检,时间大约为3 - 5秒 。 自检中,ECU端子27、28均未搭铁,电动泵继电器、电磁

28、阀继电器常开触点均不闭合,电动泵及电磁阀均不工作。 汽车制动防抱死系统abs第81页 (2)ABS警示灯亮 其电路是: 蓄电池“+”点火开关 保险(5A)ABS警示灯ABS二极管电磁阀继电器常闭触点(3087A)搭铁蓄电池“”。 ABS警示灯亮后可能出现两种情况: 灯亮3-5秒后熄灭,说明系统正常; 灯亮3-5秒后不熄灭,说明系统有故障,ECU关闭ABS,汽车仅保持常规制动。 汽车制动防抱死系统abs第82页 2、自检正常ABS等候工作 ECU端子27搭铁,接通电磁阀继电器线圈电路。 其电路是: 蓄电池“+”ABS保护继电器(3087)电磁阀继电器线圈(8685)ECU端子27搭铁蓄电池“”。

29、 电磁阀继电器线圈通电,铁芯产生吸力,常闭触点(3087A)张开,ABS警示灯熄灭;常开触点(3087)闭合,蓄电池电压作用在三个三位三通电磁阀线圈及ECU 端子32。 汽车制动防抱死系统abs第83页 3、制动防抱死调整过程 (1)车速超出8Km/h,踏制动踏板开关闭合,蓄电池电压送至ECU端子25,ECU获知汽车进入制动状态。依据各轮速传感器输入电压信号对车轮运动状态进行监测。 (2)制动中,各车轮滑移率均小于20%时,ECU端子2、35、18均开路,三个三位三通电磁阀线圈中均无电流经过,各制动分泵制动液压力将随制动总泵输出制动液压力改变而改变-增压。 汽车制动防抱死系统abs第84页 (

30、3)制动中,某一车轮滑移率靠近20%,ECU对其对应电磁阀线圈通电(2A),使其制动分泵制动液压力保持不变-保压。 (4)制动中,某一车轮滑移率大于20%,ECU对其电磁阀线圈通电(5A),使其制动分泵制动液压力减小-减压。 汽车制动防抱死系统abs第85页 与此同时,ECU端子28搭铁接通电动泵继电器线圈电路,触点闭合,电动泵通电转动,将制动分泵回流到储液器中制动液泵回到制动总泵出液口。 电动泵转动同时,蓄电池电压作用于ECU端子14,监测电动泵工作是否正常。 ABS保护继电器作用:预防蓄电池电压输出极性接反或电压过高时,损坏ECU。 ABS2进行制动防抱死控制时,制动压力循环调整频率可达4

31、14次/S。 汽车制动防抱死系统abs第86页 二、戴维斯MKII ABS结构与工作原理 戴维斯ABS是德国戴维斯企业研制开发,广泛应用在欧洲及美国生产轿车上。 该种ABS型式较多,几经变型当前在我国生产轿车(桑塔纳Gsi、捷达王、广州本田雅阁等)上陆续得到应用,其中最含有代表性是戴维斯MK II ABS。 汽车制动防抱死系统abs第87页 (一)戴维斯MK II ABS结构特点 制动压力调整器采取整体式,即与制动总泵组合为一体; 调压方式流通式; 控制方式两前轮独立控制,两后轮按低选标准一同控制;常规制动时,两前轮为低压制动,两后轮为高压制动;ABS工作时,前后轮均为高压制动; 采取一个主电

32、磁阀(二位三通电磁阀)和六个二位二通电磁阀(三个为常开进液电磁阀,三个为常闭出液电磁阀)。 汽车制动防抱死系统abs第88页 (二)主要组成与结构 戴维斯MK II ABS主要由轮速传感器、制动压力调整器、电子控制单元等组成。因为轮速传感器及电子控制单元组成、作用及结构前面已作详细介绍,故这里不在赘述。 1、制动压力调整器 制动压力调整器主要由双腔制动总泵、液压助力器、储液筒、高压蓄压器、电动泵及电磁阀体总成等组成。 汽车制动防抱死系统abs第89页 汽车制动防抱死系统abs第90页 (1)储液筒 储液筒位于制动压力调整器上方,用来储存制动液。储液筒下端制有四个接口,分别与内部储液室(主电磁阀

33、控制)、助力室(控制滑阀控制)、增压泵及二位二通常闭出液电磁阀相通。 储液筒内装有液位监测开关,设置两组触点(一组为常开,一组为常闭)。常开触点闭合,接通安装在仪表板上红色警示灯电路,红色警示灯点亮,以提醒驾驶员对制动液及时检验或补充;常闭触点张开,切断通向ECU监测电压信号,使ECU及时关闭ABS。 汽车制动防抱死系统abs第91页 (2)蓄压器与电动泵 采取高压蓄压器与电动增压泵。 电动增压泵可在短时间(约1min)内将蓄压器内制动液加压至1418Mpa。 电动增压泵旁装有压力控制开关和压力警示开关。蓄压器制动液压力低于15Mpa时,压力控制开关触点闭合,增压泵工作。蓄压器制动液压力到达1

34、8Mpa时,压力控制开关触点张开,增压泵停顿工作。蓄压器中制动液压力低于10.5Mpa时,压力警示开关常开触点闭合,接通红色制动警示灯电路,点亮红色制动警示灯;常闭触点张开,ECU发出关闭ABS。 汽车制动防抱死系统abs第92页 (3)制动总泵 制动总泵与助力器组合在一起。 制动总泵采取双活塞式。在制动过程中,左右两个前轮制动分泵制动液各由一个活塞作用时提供。 汽车制动防抱死系统abs第93页 汽车制动防抱死系统abs第94页 (4)主电磁阀 制动总泵内设有一个二位三通电磁阀,常称为主电磁阀,受控于ECU。 其主要作用是: ABS不工作时,电磁阀线圈断电,常开阀门打开,接通内部储液室与储液筒

35、之间通路,常闭阀门关闭,切断内部储液室与助力室之间通路,内部储液室为低压制动液; ABS工作时,电磁阀线圈通电,常开阀门关闭,切断内部储液室与储液筒之间通路,常闭阀门打开,接通内部储液室与助力室之间通路,内部储液室为高压制动液; 汽车制动防抱死系统abs第95页 (5)电磁阀体总成 在电磁阀体总成中设有三对进、出液二位二通电磁阀,均受控于ECU。 每对电磁阀都由一个常开进液电磁阀和一个常闭出液电磁阀组成。 每对电磁阀控制一个控制通道。 常开进液电磁阀控制从制动总泵到制动分泵制动液通路,常闭出液电磁阀控制从制动分泵到储液筒制动液通路。 汽车制动防抱死系统abs第96页 (6)控制滑阀 控制滑阀作

36、用:控制蓄压器与助力室之间高压制动液通路。 控制过程: 未踏制动踏板时,控制滑阀位于右侧,助力室与蓄压器之间高压制动液通路关闭,助力室与储液筒之间通路打开,助力室制动液无压力。 踏下制动踏板时,经过剪状杆系作用使控制滑阀左移,打开助力室与蓄压器之间高压制动液通路,同时关闭助力室与储液筒之间低压制动液通路,从而实现增压助力和对后轮实施高压制动。 汽车制动防抱死系统abs第97页 汽车制动防抱死系统abs第98页 2、液压控制系统控制过程 (1)踏下制动踏板 车轮滑移率小于20%时,ABS不工作,感应活塞左移,剪状杆系A带动杆B上端压动控制滑阀左移,将助力室与储液筒之间低压制动液通路关闭,将助力室

37、与蓄压器之间高压制动液通路打开,使助力室液压升高,高压制动液经后轮进液电磁阀进入后轮制动分泵实施高压制动。 汽车制动防抱死系统abs第99页 当车轮滑移率趋近于20%时,ABS工作,主电磁阀线圈通电,使常闭阀门打开,常开阀门关闭。 常闭阀门打开,接通助力室与内部储液室之间高压制动液通路,将助力室高压制动液引入内部储液室; 常开阀门关闭,切断储液筒与内部储液室之间低压制动液通路。此时,前后轮均实施高压制动。 ABS工作中,制动轮所进行增压、保压、减压过程,ECU将依据车轮滑移率改变控制二位二通电磁阀进行不停切换来完成。 汽车制动防抱死系统abs第100页 汽车制动防抱死系统abs第101页 (2

38、)放松制动踏板 主电磁阀线圈断电,常闭阀门关闭,常开阀门打开。 常闭阀门关闭,切断助力室与内部储液室之间制动液通路; 常开阀门打开,接通内部储液室与储液筒之间制动液通路,将低压制动液重新引入内部储液室。 与此同时,控制滑阀回位,助力室中高压制动液流回储液筒。制动分泵高压制动液经二位二通出液电磁阀流回储液筒。 (三)电子控制系统控制过程 控制系统控制电路 汽车制动防抱死系统abs第102页 汽车制动防抱死系统abs第103页 1、对图说明 (1)图中ECU各端子标号为插座中对应端子标号 (2)图中将液位开关、压力警示开关中两对开关触点分离画在对应电路中(实际为一组合件); (3)三对进、出液电磁

39、阀与电子控制器ECU端子连接: 左前轮进、出液电磁阀线圈输入端分别接电子控制器ECU端子35、6; 汽车制动防抱死系统abs第104页 右前轮进、出液电磁阀线圈输入端分别接电子控制器ECU端子34、15; 两后轮进、出液电磁阀线圈输入端分别接电子控制器ECU端子33、17; 六个进、出液电磁阀线圈输出端搭铁与ECU端子11相连。 (4)电路图中计时/闪光器为选装件,用于监测电动泵是否超时运转,超时时,控制警示灯闪烁。 汽车制动防抱死系统abs第105页 2、电子控制系统控制过程 (1)打开点火开关,ABS首先进入自检、监控及开启等候工作 自检:打开点火开关,12伏电压触发ECU端子2即进入自检

40、,同时点亮ABS警示灯。 自检中会出现两种情况: 若ABS有故障即刻被关闭,同时存入故障码,主继电器常闭触点闭合,ABS警示灯常亮; 若ABS无故障,ECU端子8输出12伏电压,主继电器线圈通电,常闭触点张开,ABS警示灯熄灭;常开触点闭合,12伏电压送至ECU端子3和20开启ABS。 汽车制动防抱死系统abs第106页 监控:ABS在自检同时监控蓄压器中制动液压力和储液筒中制动液液面高度。 压力低于要求值,压力控制开关触点闭合,电动泵工作给蓄压器加压到要求值;当蓄压器中制动液压力远小于要求压力时,压力警示开关触点闭合,点亮制动警示灯,同时关闭ABS 。 液面高度过低时,液位开关触点闭合,点亮

41、制动警示灯,同时关闭ABS 。 汽车制动防抱死系统abs第107页 (2)制动防抱死控制过程 对进、出液电磁阀控制 (左前轮为例) ECU检测到左前轮趋于抱死时,其端子35输出电压,进液电磁阀线圈通电阀门关闭;其端子16输出电压,出液电磁阀线圈通电阀门打开。制动分泵制动液经过出液电磁阀回流至储液筒(减压)。 汽车制动防抱死系统abs第108页 ECU检测左前轮抱死过程消除,滑移率进入控制范围时,其端子16不再输出电压,使出液电磁阀关闭(进液电磁阀仍关闭),分泵制动液压力保持一定(保压)。 ECU检测车轮滑移率低于控制范围时,其端子35、16不再输出电压,使进液电磁阀打开,出液电磁阀关闭,制动分

42、泵制动液压力增大(增压)。 汽车制动防抱死系统abs第109页 对主电磁阀控制 ABS进入防抱死制动压力调整期间,ECU控制对主电磁阀线圈通电,使常闭阀门打开,常开阀门关闭,汽车前轮也进入高压制动压力调整阶段。 汽车制动防抱死系统abs第110页 其控制过程: ECU端子18输出电压,主电磁阀线圈通电,常开阀门关闭,将储液筒与内部储液室之间制动液通路切断;常闭阀门打开,将助力室与内部储液室之间制动液通路接通,助力室高压制动液进入内部储液室,经前轮进液电磁阀进入制动分泵,从而增强前轮制动效果。 汽车制动防抱死系统abs第111页 (四)戴维斯MK 20I ABS介绍 戴维斯MK 20I ABS是

43、戴维斯MK II ABS换代产品,是当前世界上最新一代ABS产品。 以桑塔纳Gsi轿车上装用MK20I ABS为例说明其结构特点。 汽车制动防抱死系统abs第112页 1、MK20I ABS结构特点 (1)采取摸块式结构设计,将液压控制单元(储液器、电动回液泵、电磁阀)与电子控制单元集成于一体,使其结构愈加紧凑。 (2)电磁阀线圈设置于控制单元内部,节约连接导线。采取大功率集成电路直接驱动电磁阀及回液泵电机,省去了电磁阀继电器。 汽车制动防抱死系统abs第113页 (3)电子控制单元内部设有故障存放器,随车带有故障诊疗接口,借助诊疗仪调取故障码能够很方便地进行故障诊疗。 (4)MK20I AB

44、S采取四传感器、三通道控制系统,其控制标准是对两前轮进行独立控制,对两后轮按低选标准一同控制。 其目标是在于制动过程中确保后轮不会先于前轮抱死,从而取得良好制动稳定性。 汽车制动防抱死系统abs第114页 (二)主要组成与结构 1、轮速传感器 桑塔纳Gsi轿车上装用四个磁感应轮速传感器,每个轮速传感器均由传感器头和齿圈组成。 前轮轮速传感器齿圈(43个凸齿)镶嵌在制动盘后,随制动盘一同旋转,传感器头安装在转向节上。 后轮轮速传感器齿圈(43个凸齿)安装在轮毂上,随轮毂一同旋转,传感器头则安装在固定支架上。 汽车制动防抱死系统abs第115页 汽车制动防抱死系统abs第116页 汽车制动防抱死系

45、统abs第117页 汽车制动防抱死系统abs第118页 汽车制动防抱死系统abs第119页 2、控制模块 控制模块由液压控制单元和电子控制单元组成。 液压控制单元由储液器、电动回液泵、电磁阀等组成。 电子控制单元ECU中含有两个完全相同微处理器,它们按照一样程序对输入信号进行计算处理,并将最终止果进行比较,一旦发觉最终止果不一致,即判定本身存在故障,它会自动关闭ABS,同时将仪表板上ABS警告灯点亮。 汽车制动防抱死系统abs第120页 汽车制动防抱死系统abs第121页 3、故障警示灯 在仪表板及仪表板附加部件上装有两个故障警示灯,一个是ABS警示灯(K47),另一个是制动装置警示灯(K11

46、8)。 打开点火开关后ABS警示灯亮约2 S熄灭,说明自检结束同时已开启ABS。若ABS警示灯常亮,说明ABS出现故障。 (三)液压控制系统 桑塔纳Gsi轿车上采取MK20I ABS液压控制系统为对角线双回路控制系统。 汽车制动防抱死系统abs第122页 汽车制动防抱死系统abs第123页 汽车制动防抱死系统abs第124页东方之子汽车制动防抱死系统abs第125页风云汽车制动防抱死系统abs第126页风云轿车汽车制动防抱死系统abs第127页QQ轿车汽车制动防抱死系统abs第128页 三、德尔科ABSVI结构与工作原理 德尔科ABS VI是美国德尔科企业研制开发、应用在美国通用企业生产W和F

47、车系轿车上。 我国1992年以来进口通用企业轿车及韩国大宇企业生产个别轿车上也装用该ABS。 (一)德尔科ABS VI结构特点 制动压力调整器即可采取整体式,即与制动总泵组合为一体;又可采取分离式,远离制动总泵单独布置; 调压方式为变容积式; 控制方式为两前轮独立控制,两后轮按低选标准一同控制; 汽车制动防抱死系统abs第129页 汽车制动防抱死系统abs第130页 汽车制动防抱死系统abs第131页 (二)主要组成与结构 德尔科ABS VI基础组成和工作原理与前面介绍大致相同,除原来传统制动装置外,仍由轮速传感器、制动压力调整器、ABS ECU、ABS警示灯及制动警示灯等组成。 1、制动压力

48、调整器结构 制动压力调整器经过螺栓固定在制动总泵上形成整体式结构。 汽车制动防抱死系统abs第132页 汽车制动防抱死系统abs第133页 制动压力调整器主要由: 电动机总成、调压缸总成及传动齿轮组等组成。 电动机总成内有三个直流电动机,由ECU分别进行控制。 调压缸总成中有四个调压缸,各缸中活塞运动是由电动机经过传动齿轮进行驱动。 制动压力调整器可分成左前轮、右前轮和后轮三个调整器。 两前轮独立控制,两后轮按低选标准一同控制。 汽车制动防抱死系统abs第134页 (1)前轮制动压力调整器 前轮制动压力调整器由控制阀(单向阀、电磁阀)、电磁制动器(简称EMB)、双向直流电动机及驱动齿轮(固装在

49、电机轴一端)、传动齿轮(固装在驱动调压缸活塞螺杆下端)、螺杆及活塞等组成。 汽车制动防抱死系统abs第135页 汽车制动防抱死系统abs第136页 汽车制动防抱死系统abs第137页 (2)后轮制动压力调整器 后轮制动压力调整器由控制阀、机械式膨胀弹簧制动装置(简称ESB)、双向直流电动机及驱动齿轮(固装在电机轴一端)、传动齿轮(固装在驱动调压缸活塞螺杆下端)、螺杆及活塞等组成。 双向直流电动机同时驱动两个活塞分别在两个缸筒中上下同时移动或保持在某一位置,改变制动管路容积,调整制动压力。 汽车制动防抱死系统abs第138页 汽车制动防抱死系统abs第139页 2、液压控制系统控制过程 踏下制动

50、踏板: 车轮滑移率低于20%时,前轮制动压力调整器单向阀和电磁阀均打开,制动液由制动总泵、制动管路、电磁阀和单向阀到前轮制动分泵; 后轮制动压力调整器单向阀打开,制动液由制动总泵、制动管路、单向阀到后轮制动分泵。各制动分泵制动液压力将伴随制总泵输出制动液压力增大而增大。 汽车制动防抱死系统abs第140页 车轮滑移率到达20%时, ECU控制对电磁阀、电磁制动器、双向直流电动机通电时机,使电磁阀关闭、电磁制动器解除制动、双向直流电动机通电转动,经过传动齿轮、螺杆驱动活塞在调压缸中上、下移动或停顿,完成增压、减压、保压循环调压过程。 汽车制动防抱死系统abs第141页 汽车制动防抱死系统abs第

51、142页 (三)电子控制系统控制过程 在不一样汽车上,德尔科ABS VI电子控制系统控制电路有所不一样。 在ECU含有24+6+2个端子控制电路中,端子A、B为一组,组成2端子电源插座;端子C、D、E、F、G、H为一组,组成6端子双向直流电动机控制插座;其余端子124为一组,组成24端子控制插座。 汽车制动防抱死系统abs第143页 汽车制动防抱死系统abs第144页 1、打开点火开关,ABS自检、监控及开启 自检:打开点火开关,12伏电压触发ECU端子14进入自检,同时ABS警示灯经ECU端子23搭铁点亮。 若自检过程中,ABS有故障,ECU将使ABS警示灯保持常亮同时关闭ABS; 汽车制动

52、防抱死系统abs第145页 若自检过程中,ABS无故障,ECU将使ABS警示灯亮35秒后熄灭,同时其端子22搭铁,ABS继电器线圈通电触点闭合,ECU端子A获取电压信号开启ABS等候工作。 监控:ABS在自检同时监控储液筒中液面高度和驻车制动情况。 储液筒中液面过低或驻车制动器未放松时,制动警示灯常亮。 汽车制动防抱死系统abs第146页 2、制动防抱死控制过程 (1)踏下制动踏板开关闭合,ECU端子13获取电压信号判定汽车已进入制动状态。 与此同时ECU端子21搭铁,点亮制动警示灯。 车轮滑移率小于20%,调整器中电磁阀、单向阀均打开,电动机轴被制动。制动液从制动总泵经各压力调整器进入制动分泵-常规制动。 汽车制动防抱死系统abs第147页 (2)车轮滑移率到达20%ABS工作 前轮制动压力调整控制过程 (以右前轮控制为例) 右前轮车轮滑移率到达

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