汽车制动防抱系统介绍

1、ABS汽车制动防抱系统 AUTILOCK BRAKING SYSTEM 汽车ABS系统简介介一、ABS概述二、ABS的组成和和工作原原理三、ABS系统的布布置形式式四、ABS系统的优优点五、转转速传感感器六、ABS液压控制制总成的的结构七、制动压力力调节器器如果车轮轮抱死滑滑移，车车轮与路路面间的的侧向附附着力将将完全消消失。前轮(转向轮)制动到抱抱死+后轮滚动动=汽车失去去转向能能力后轮制动动到抱死死+前轮(转转向轮) 滚动动=汽车侧滑滑(甩尾尾)ABS概述在汽车制制动时，没有装设设ABS装置的汽汽车，如如果在行行驶中用用力踩踏踏制动踏踏板，车车轮会急急速降低低转速，最后车车轮停止止，但车车

2、身依然然保持惯惯性向前前滑动。前轮(转转向轮)抱死+后轮制动动到抱死死=汽车水滑滑一、按照照惯性运运动如果汽车车原来在在平直的路路面上行驶，问题可可能不大大。如果汽车车正在弯道上行驶，离心惯惯性力作作用下就就会脱离原来来的道路路，发生生事故，甚至滚滚下山崖崖。二、在外外力作用用下运动动如果侧面面来风，汽车可可能侧滑。如果路面面倾斜、凹凸不不平、干干湿不均均，汽车车可能滑移。路面条件件造成各各轮制动动力不均均匀，汽汽车会突突发转动。一旦轮子子不转了了（被抱抱死），汽车的的运动就就变得难难以捉摸摸了。会发生什什么事呢呢?ABS?只要车轮轮还在滚滚动，上上述情况况就不会会发生。因为滚动动着的车车轮要

3、遵遵循它的的运动规规律，就就是沿着着垂直于于轴线的的方向运运动。只只要轴的的方向不不变，车车的方向向就不变变。你就就能够把把握汽车车的运动动。为什么怎么不让让车轮抱抱死呢？ABS的作用就就是防止止车轮在在制动过过程中抱抱死。看看去GO!ABS的组成通常，ABS是在普通制动动系统的基础上上+车轮速度度传感器器+ABS电控单元元+制动压力力调节装装置+制动控制制电路等组成的的，如下下图11.点火开关关1.前轮速度度传感器器2.制动压力力调节装装置3.ABS电控单元元4.ABS警告灯5.后轮速度度传感器器6.停车灯开开关7.制动主缸缸8.比例分配配阀9.制动轮缸缸10.蓄电池ABS制动过程程中的减减

4、压状态态ABS的工作原原理制动过程程中，ABS电控单元元(ECU)3不断地从从前轮速度度传感器器1和后轮速度度传感器器5获取车轮轮速度信信号，并并加以处处理，分分析是否否有车轮轮即将抱抱死拖滑滑。如果没有有车轮即即将抱死死拖滑，制动压力力调节装装置2不参与工工作，制动主缸缸7和各制动轮轮缸9相通，制制动轮缸缸中的压压力继续续增大ABS制动过程程中的增增压状态态如果电控控单元判判断出某某个车轮轮(假设为左左前轮)即将抱死死拖滑，它即向向制动压压力调节节装置发发出命令令，关闭闭制动主主缸与左左前制动动轮缸的的通道，使左前前制动轮轮缸的压压力不再再增大ABS制动过程程中的保保压状态态若电控单单元判断

5、断出左前前轮仍趋趋于抱死死拖滑状状态，它它即向制制动压力力调节装装置发出出命令，打开左左前制动动轮缸与与储液室室或储能能器(图图中未画画出)的的通道，使左前前制动轮轮缸中的的油压降降低ABS的工作过过程实际际上是抱死松松开抱抱死松松开的循环工工作过程程，使车车辆始终终处于临界抱死死的间隙隙滚动状状态，有效地地克服紧紧急制动动时的跑跑偏、侧侧滑、甩甩尾，防防止车身身失控等等情况的的发生。它是利用用阀体内内的一个个橡胶气气囊，在在踩下刹刹车时，给予刹刹车油压压力，充充斥到ABS的阀体中中，此时时气囊利利用中间间的空气气隔层将将压力返返回，使使车轮避避过锁死死点。当当车轮即即将到达达下一个个锁死点点

6、时，刹刹车油的的压力使使得气囊囊重复作作用，如如此在一一秒钟内内可作用用60120次，相当当于不停停地刹车车、放松松，即相相似于机械的“点刹。因此，ABS防抱死系系统，能能避免在在紧急刹刹车时方方向失控控及车轮轮侧滑，使车轮轮在刹车车时不被被锁死，不让轮轮胎在一一个点上上与地面面摩擦，从而加加大磨擦擦力，使使刹车效效率达到到90%以上。依靠装在在各车轮轮上高灵灵敏度的的车轮转转速传感感器以及及车身上上的车速速传感器器，通过过计算机机控制。紧急制制动时，一旦发发现某个个车轮抱抱死，计计算机立立即指令令压力调调节器使使该轮的的制动分分泵泄（减）压压，使车车轮恢复复转动。轮速传感感器内有电磁磁线圈可

7、可产生磁磁力线，安装在在车轮附附近的一一个固定定部件上上。齿圈安装在车车轮轮辋辋上，车车轮转动动带动齿齿圈转动动，齿圈圈切割磁磁力线使使传感器器内的电电磁线圈圈感应出出交变电电流，其脉冲率率与车轮轮转速成成正比并被输往往电子控制制器内。电子控制制器是一种微微电子计计算机，它根据据各个轮轮速传感感器的电电流脉冲冲信号测测出各个个车轮的的运动速速度，加加速度或或者减速速度，滑滑动率等等数值，当这些些数值超超出正常常值的范范围内就就会发出出指令给给电磁调节节器。电磁调节节器里面的柱柱塞会依依照指令令上下移移动，调调节输入入各个车车轮制动动分泵的的油量，起到一一个阀门门的作用用。ABS的工作原原理简单

8、单一点来来讲，就就是由轮速感应应器监测车轮轮的转速速，监测测信号汇汇集到电子控制制器内分析，一旦监监测到车车轮快要要抱死时时，电子控制制器会发出指指令给电磁调节节器，由它控控制油压分配配阀调节各个个车轮的的制动分泵泵，以“一放一一收”的点放放形式来来控制刹刹车摩擦擦片，解解除车轮轮的抱死死现象。用点放放形式来来制动，即可急急剧降低低轮速，又可保保持轮胎胎与地面面的附着着力。ABS系统的布布置形式式按照控制制通道数数目的不不同来分分类ABS系统四通道三通道双通道单通道对应于双双制动管管路的H型(前后)或X型(对角)两种布置置形式，四通道道ABS也有两种种布置形形式，见见图(a、b)为了对四四个车

9、轮轮的制动动压力进进行独立立控制，在每个个车轮上上各安装装一个转转速传感感器，并并在通往往各制动动轮缸的的制动管管路中各各设置一一个制动动压力调调节分装装置(通道)。由于四通通道ABS可以最大大程度地地利用每每个车轮轮的附着着力进行行制动，因此汽车车的制动动效能最最好。四通道ABS但在附着着系数分分离(两侧车轮轮的附着着系数不不相等)的路面上上制动时时，由于于同一轴轴上的制制动力不不相等，使得汽汽车产生生较大的的偏转力力矩而产产生制动动跑偏。因此，ABS通常不对对四个车车轮进行行独立的的制动压压力调节节。通道转速传感器四轮ABS大多为三三通道系系统，而而三通道道系统都都是对两两前轮的的制动压压

10、力进行行单独控控制，对对两后轮轮的制动动压力按按低选原原则一同同控制，其布置置形式见见图(c、d、e)三通道ABS图(c)所示的按按对角布布置的双双管路制制动系统统中，虽虽然在通通往四个个制动轮轮缸的制制动管路路中各设设置一个个制动压压力调节节分装置置，但两两个后制制动压力力调节分分装置却却是由电电子控制制装置一一同控制制的，实实际上仍仍是三通通道ABS。由于三通通道ABS对两后轮轮进行一一同控制制，对于于后轮驱驱动的汽汽车可以以在变速速器或主主减速器器中只设设置一个个转速传传感器来来检测两两后轮的的平均转转速。如上图e所示汽车紧急急制动时时，会发发生很大大的轴荷荷转移(前轴荷增增加，后后轴荷

11、减减小)，使得前前轮的附附着力比比后轮的的附着力力大很多多(前置前驱驱动汽车车的前轮轮附着力力约占汽汽车总附附着力的的70%80%)。油箱前轮前轮后轮三通道原理示意意图对前轮制制动压力力进行独独立控制制，可充充分利用用两前轮轮的附着着力对汽汽车进行行制动，有利于于缩短制制动距离离，并且且汽车的的方向稳稳定性却却得到很很大改善善。对于后轮轮驱动的的汽车，可以在在两前轮轮和传动动系中各各安装一一个转速速传感器器，如图图f所示。当当在附着着系数分分离的路路面上进进行紧急急制动时时，两前前轮的制制动力相相差很大大，为保保持汽车车的行驶驶方向，驾驶员员会通过过转动转转向盘使使前轮偏偏转，以以求用转转向轮

12、产产生的横横向力与与不平衡衡的制动动力相抗抗衡，保保持汽车车行驶方方向的稳稳定性。双通道ABS如图所示示的双通通道ABS在按前后后布置的的双管路路制动系系统的前前后制动动管路中中各设置置一个制制动压力力调节分分装置，分别对两两前轮和和两后轮轮进行一一同控制制。两前轮轮可以根根据附着着条件进进行高选选和低选选转换，两后轮轮则按低低选原则则一同控控制。但是在两两前轮从从附着系系数分离离路面驶驶入附着着系数均均匀路面面的瞬间间，以前前处于低低附着系系数路面面而抱死死的前轮轮的制动动力因附附着力突突然增大大而增大大，由于于驾驶员员无法在在瞬间将将转向轮轮回正，转向轮轮上仍然然存在的的横向力力将会使使汽

13、车向向转向轮轮偏转方方向行驶驶，这在在高速行行驶时是是一种无无法控制制的危险险状态。而对于采采用此控控制方式式的后轮轮驱动汽汽车，如如果将比比例阀调调整到正正常制动动情况下下前轮趋趋于抱死死时，后后轮的制制动力接接近其附附着力，则紧急急制动时时由于离离合器往往往难以以及时分分离，导导致后轮轮抱死，使汽车车丧失方方向稳定定性。图g所示的双双通道ABS多用于制制动管路路对角布布置的汽汽车上，两前轮轮独立控控制，制制动液通通过比例例阀(P阀)按一定比比例减压压后传给给对角后后轮。对于采用用此控制制方式的的前轮驱驱动汽车车，如果果在紧急急制动时时离合器器没有及及时分离离，前轮轮在制动动压力较较小时就就

14、趋于抱抱死，而而此时后后轮的制制动力还还远未达达到其附附着力的的水平，汽车的的制动力力会显著著减小。由于双通通道ABS难以在方向稳定定性、转向操纵纵能力和制动距离离等方面得得到兼顾顾，因此此目前很很少被采采用。单通道ABS一般对两两后轮按按低选原原则一同同控制，其主要要作用是是提高汽车车制动时时的方向向稳定性性。在附着着系数分分离的路路面上进进行制动动时，两两后轮的的制动力力都被限限制在处处于低附附着系数数路面上上的后轮轮的附着着力水平平，制动动距离会会有所增增加。由由于前制制动轮缸缸的制动动压力未未被控制制，前轮轮仍然可可能发生生制动抱抱死，所所以汽车车制动时时的转向向操作能能力得不不到保障

15、障。所有单通通道ABS都是在前前后布置置的双管管路制动动系统的的后制动动管路中中设置一一个制动动压力调调节装置置，对于于后轮驱驱动的汽汽车只需需在传动动系中安安装一个个转速传传感器，如图h单通道ABS但由于单单通道ABS能够显著著地提高汽车车制动时时的方向向稳定性性，又具有有结构简单单、成本低的优点，因此在在轻型货货车上得得到广泛泛应用。ABS系统的优优点汽车在制制动时，如果前前轮先抱抱死，驾驾驶员将将无法控控制汽车车的行驶驶方向，这是非非常危险险的；倘倘若后轮轮先抱死死，则会会出现侧侧滑、甩甩尾，甚甚至使汽汽车整个个调头等等严重事事故。在同样紧紧急制动动的情况况下，ABS系统可以以将滑移移率

16、控制制在20左右，从而可可获得最最大的纵纵向制动动力。因为抱死死后车轮轮与地面面的摩擦擦系数反反而变小小了。 优点一 优点二增加了汽汽车制动动时的稳稳定性能缩短制制动距离离需要说明明的是，当汽车车在积雪雪路面上上制动时时，若车车轮抱死死，则车车轮前的的楔状积积雪可阻阻止汽车车的前进进。在此此条件下下，装有有ABS系统的汽汽车，其其制动距距离可能能更长。ABS系统可以以防止车车轮制动动时被完完全抱死死，提高高了汽车车行驶的的稳定性性。资料料表明，装有ABS系统的车车辆，可可使因车车轮侧滑滑引起的的事故比比例下降降8左右。由试验得得知，汽汽车车轮轮的滑动动率在1520时，轮轮胎与路路面间有有最大的

17、的附着系系数经验ABS系统的使使用与普普通制动动系统的的使用几几乎没有有区别，制动时时只要把把脚踏在在制动踏踏板上，ABS系统就会会根据情情况自动动进入工工作状态态，如遇遇雨雪路路滑，驾驾驶员也也没有必必要用一一连串的的点刹车车方式进进行制动动，ABS系统会使使制动状状态保持持在最佳佳点。此此即ABS制动过程程中的保保压状态态。 优点三改善了轮轮胎的磨磨损状况况车轮抱死死会加剧剧轮胎磨磨损，而而且轮胎胎胎面磨磨耗不均均匀，使使轮胎磨磨损消耗耗费增加加。经测测定，汽汽车在紧紧急制动动时，车车轮抱死死所造成成的轮胎胎累加磨磨损费，已超过过一套防防抱死制制动系统统的造价价。 优点四使用方便便、工作作

18、可靠因此，安安装ABS系统具有有一定的的经济效效益，也也减少了了轮胎粉粉尘对环环境的污污染方便？一刹到底底，不用用点刹可靠？防抱死轮速传感感器转速传感感器的原原理？检测车轮轮的速度度将速度信信号输入入ABS的电控单单元转速传感感器在车车轮上的的安装位位置？齿圈的齿数是根据所所选用的的轮胎的大大小来选择安装时，传感头头与齿圈圈之间应应留有约约1mm的间隙。同时注注意在安安装前应应向传感感器加注注润滑脂脂，以防防止水、泥或灰灰尘等对对传感器器工作产产生影响响。ABS系统使用用的转速速传感器器的分类类？电磁式霍尔式齿圈结构组成成传感头+齿圈传感头+永磁体极轴感应线圈圈永磁体霍尔元件件电子电路路柱式凿

19、式到底哪个个比较好好呢？电磁式齿圈6旋转时，齿顶和和齿隙交交替对向向极轴。在齿圈圈旋转过过程中，感应线线圈内部部的磁通通量交替替变化从从而产生生感应电电动势，此信号号通过感感应线圈圈末端的的电缆1输入ABS的电控单单元。当齿圈的的转速发发生变化化时，感感应电动动势的频频率也变变化。ABS电控单元元通过检检测感应应电动势势的频率率来检测测车轮转转速。假设：1. 测出交变电压的周期 T齿圈齿数为 z车轮滚动半径为 r 齿圈转动角速度为 又因为 则车速为霍尔式永磁体的的磁力线线穿过霍霍尔元件件通向齿齿轮。当齿轮位位于图中中(a)所示位置置时，穿穿过霍尔尔元件的的磁力线线分散，磁场相相对较弱弱；而当当

20、齿轮位位于图中中(b)所示位置置时，穿穿过霍尔尔元件的的磁力线线集中，磁场相相对较强强。齿轮轮转动时时，使得得穿过霍霍尔元件件的磁力力线密度度发生变变化，因因而引起起霍尔电电压的变变化，霍霍尔元件件将输出出一个毫毫伏(mV)级的准正正弦波电电压。此信号还还需由电电子电路路转换成成标准的的脉冲电电压。霍尔式转转速传感感器是利利用霍尔尔效应的的原理制制成的。霍尔效应应是指在在一个矩矩形半导导体薄片片上有一一电流通通过，此此时如有有一磁场场也作用用于该半半导体材材料上，则在垂垂直于电电流方向向的半导导体两端端，会产产生一个个很小的的电压，该电压压就称为为霍尔电压压。当磁性性材料制制成的传传感器转转子

21、上的的凸齿交交替经过过永久磁磁铁的空空隙时，就会有有一个变变化的磁磁场作用用于霍尔尔元件（半导体体材料）上，使使霍尔电压压产生脉脉冲信号号。根据所产产生的脉脉冲数目目即可检检测转速速。目前，国国内外ABS系统的控控制速度度范围一一般为15160km/h，今后要要求控制制速度范范围扩大大到8260km/h以至更大大，显然然电磁感感应式轮轮速传感感器很难难适应。霍尔传感感器不仅仅广泛应应用于ABS轮速检测测，也广广泛应用用于其控控制系统统的转速速检测。电磁式轮轮速传感感器转速传感感器的优优、缺点点比较霍尔轮速速传感器器优点：结构简单单、成本本低缺点：1.其输出信信号的幅幅值随转转速的变变化而变变化

22、。若车速过过慢，其其输出信信号低于于1V，电控单单元就无无法检测测。2.响应频率率不高。当转速速过高时时，传感感器的频频率响应应跟不上上。3.抗电磁波波干扰能能力差。优点：1.输出信号号电压幅幅值不受受转速的的影响。2.频率响应应高。其其响应频频率高达达20kHz，相当于于车速为为1000km/h时所检测测的信号号频率。3.抗电磁波波干扰能能力强。制动器半轴制动鼓油封轴管法兰兰ROTOR感应齿圈圈ROTOR安装感应应探头（也是产产生磁力力线的装装置）， 输出出感应齿齿圈切割割磁力线线所带来来的电流流或是电电压的变变化。感应圈上上均布的的齿型，在半轴轴旋转时时切割磁磁力线，从而输输出一定定的波形

23、形信号，来感知知半轴的的每一瞬瞬间运动动状态.ABS液压控制制总成普通制动动系统的的液压装装置ABS液压控制制总成结结构ABS制动压力力调节器器制动助力力器双腔式制制动主缸缸制动轮缸缸储液室双液压管管路电动泵储能器主控制阀阀电磁控制制阀控制开关关ABS系统就是是通过电电磁控制制阀体上上的控制制阀控制制分泵上上的油压压迅速变变大或变变小，从从而实现现了防抱抱死制动动功能。电动泵电动泵是是一个高高压泵，它可在在短时间间内将制制动液加加压(在储能器器中)到1518MPa，并给整整个液压压系统提提供高压压制动液液体。电电动泵能能在汽车车起动一一分钟内内完成上上述工作作。电动动泵的工工作独立立于ABS电

24、脑，如如果电脑脑出现故故障或接接线有问问题，电电动泵仍仍能正常常工作储能器储能器的的结构形形式多种种多样。储能器器位于电电磁阀与与回油泵泵之间，由轮缸缸来的液液压油进进入储能能器，进进而压缩缩弹簧使使储能器器液压腔腔容积变变大，以以暂时储储存制动动液。电磁控制制阀电磁控制制阀是液液压调节节器的重重要部件件，由它它完成对对ABS的控制。ABS系统中都都有一个个或两个个电磁阀阀体，其其中有若若干对电电磁控制制阀，分分别控制制前、后后轮的制制动。常常用的电电磁阀有有三位三三通阀和和二位二二通阀等等多种形形式。压力控制制、压力力警告和和液位指指示开关关压力控制制开关(PCS)独立于ABS电脑而工工作，

25、监监视着储储能器下下腔的压压力。压压力报警警开关(PWS)和液位指指示开关关(FLI)的功能是是，当压压力下降降到一定定值(14MPa以下)时或制动动液面下下降到一一定程度度时，点点亮制动动系统故故障指示示灯和ABS故障指示示灯，同同时让ABS电脑停止止防抱死死制动工工作。电磁阀电磁阀控控制三种种状态：加加压压：进进油阀开开，出油油阀关减减压压：进油油阀关，出油阀阀开保保 压：进油阀阀关，出出油阀关关制动压力力调节器器这种压力力调节系系统的特特点是制动压力力油路和和ABS控制压力力油路相相通。制动压力力调节器器串接在在制动主主缸与轮轮缸之间间，通过过电磁阀阀直接或或间接地地控制轮轮缸的制制动压力力。定义电磁阀直直接控制制轮缸