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第15章电子控制防抱死制动系统(ABS)

本章主要内容防抱死制动系统的基本原理;防抱死制动系统的基本组成以及各部件的结构和功能

15.1概述

防抱死制动系统简称ABS(Anti-lockBrakingSystem),是汽车主动安全控制装置。由于ABS可防止汽车紧急制动时车轮抱死,因此可充分发挥制动器的效能,缩短制动时间和距离;有效地防止了紧急制动时的车辆侧滑和甩尾,提高了制动时的行驶稳定性和转向控制能力;避免了轮胎与地面的剧烈摩擦,减少了轮胎的磨损。

ABS最初的应用始于飞机。20世纪40年代末,ABS在波音47飞机上应用,以后ABS成为飞机上的标准件。但这种采用真空管的ABS在汽车上应用则性能达不到要求,加之其体积大、成本高等缺点,因此在汽车上的实用意义不大。1971年,德国博世公司首次推出了电子ABS,并从开始的集成电路控制,发展为用微机控制。从此,ABS在汽车上的应用得以迅速的发展,其控制形式也从二轮防抱死控制发展为四轮防抱死控制。现在,ABS作为汽车的主动安全装置,已成为汽车上的标准装备或选装装备。15.1.1防抱死制动系统的作用及发展概况当汽车制动前轮抱死时,汽车会失去转向能力,后轮抱死时会造成汽车急转甩尾。

防抱死制动系统就是在制动过程中防止车轮被制动抱死,提高制动减速度、缩短制动距离,能有效地提高汽车的方向稳定性和转向操纵能力,保证汽车的行驶安全。

ABS系统对汽车性能的影响主要表现在减少制动距离、保持转向操纵能力、提高行驶方向稳定性以及减少轮胎的磨损方面。

15.1.1防抱死制动系统的作用及发展概况

1.普通制动系器的问题

(1)车轮制动力分析如果忽略车轮及与其一起旋转部件的惯性力矩和车轮的滚动阻力,汽车制动时车轮的受力情况如图15-1所示。15.1.1防抱死制动系统的作用及发展概况地面对车轮的切向反作用力Xz使车辆产生减速度,称之为地面纵向制动力;地面对车轮的横向反作用力XH可阻止车轮侧向滑移,称之为地面防侧滑力。地面制动力是在制动器的制动力矩作用下产生的,在车轮没有拖滑时,地面制动力主要取决于制动器制动力矩的大小,即:

XZ=MZ/r0最大地面制动力:XZM≤

zZ=

zW

z——地面纵向附着系数在紧急制动情况下,地面纵向附着系数对制动效果有着直接的影响。最大地面防侧滑力:

XHM≤

HZ=

HW

H——地面横向附着系数故地面横向附着系数的大小对防止车辆侧滑、甩尾起着决定性的作用。15.1.1防抱死制动系统的作用及发展概况

(2)滑移率与制动效果滑移率S的定义如下:

车轮被完全抱死时,

=0,S=100;车轮作纯滚动时,

r0=V,S=0。通过试验研究,某种路面的地面附着系数与滑移率之间的关系如图15-2所示。15.1.1防抱死制动系统的作用及发展概况

从这有代表性的地面附着系数变化特性中可知,车轮滑移率5%在20%左右时,纵向附着系数最大,横向附着系数也不小。在紧急制动时,如果能适当地控制制动器制动力的大小,使车轮处于边滚边滑(S≈20%)的状态,可使地面制动力达到最大,改善制动效果;同时,可保持良好的防侧滑能力。15.1.1防抱死制动系统的作用及发展概况(3)普通制动器的问题普通制动器在紧急制动时由于制动器的制动力过大而将车轮抱死,这时的滑移率=100%,因此就有这样的问题:纵向附着系数不是最大,降低了地面制动力而使制动距离延长了;横向附着系数为零,地面对车轮无防侧滑能力,易出现车辆侧滑和甩尾;轮胎拖滑而造成的与地面的剧烈摩擦,使轮胎的磨损加剧。15.1.1防抱死制动系统的作用及发展概况2.制动防抱死控制的作用制动防抱死控制就是在汽车制动时,自动控制制动器制动力的大小,使车轮不被抱死,处于边滚边滑,滑移率S≈20%左右的状态,以保证车轮与地面有良好的附着力,从而提高汽车制动的安全可靠性。15.1.2防抱死制动系统的基本组成与控制方式

1.防抱死制动系统的基本组成防抱死制动系统(ABS)是在普通制动系统的基础上,配置了防止车轮抱死的电子控制系统(图15-3)。15.1.2防抱死制动系统的基本组成与控制方式

防抱死电子控制系统的组成部件及其功用如表15-1所示。15.1.2防抱死制动系统的基本组成与控制方式

2.防抱死制动系统控制方式防抱死电子控制系统由传感器监测汽车制动时车轮是否抱死,在车轮不会被抱死的普通制动过程中,控制器无控制信号输出,汽车的制动力完全由司机踩在制动踏板上的力量来控制。在车轮会被抱死(如紧急制动或是在松滑路面行驶中制动)的情况上,控制器就会根据传感器反映制动车轮抱死情况的信号迅速作出反应,及时输出控制信号,通过执行机构(制动压力调节器)对制动器的制动力进行调整,使车轮不被抱死。15.1.2防抱死制动系统的分类按控制器所依据的控制的参数不同分按功能和布置的形式不同分按系统控制方案不同分按控制通道和传感器数不同分15.1.2防抱死制动系统的分类1.按控制器所依据的控制的参数不同分以车轮滑移率S为控制参数的ABS以车轮角减速度为控制参数的ABS以车轮角减速度和滑移率为控制参数的ABS

15.1.2防抱死制动系统的分类

(1)以车轮滑移率S为控制参数的ABS

控制器根据车速传感器和车轮转速传感器的信号计算车轮的滑移率,作为控制制动力的依据。当计算得到的滑移率S超出设定值时,控制器就输出减小制动力信号,通过制动压力调节器减小制动压力,使车轮不被抱死;当滑移率S低于设定值时,控制器输出增大制动力信号,制动压力调节器又使制动压力增大。通过这样不断地调整制动压力,控制车轮的滑移率在设定的最佳范围内。这种直接以滑移率为控制参数的ABS需要得到准确的车身相对于地面的移动速度信号和车轮的转速信号。车轮转速信号容易得到,但取得车身移动速度信号则较难。有用多普勒(Doppler)雷达测量车速的ABS,但到目前为止,此类ABS应用还很少见。15.1.2防抱死制动系统的分类

(2)以车轮角减速度为控制参数的ABS

控制器主要根据车轮转速传感器的信号计算车轮的角加速度,作为控制制动力的依据。计算机中事先设定了两个门限值:一个角减速度门限值,作为车轮已被抱死的判断值;一个为角加速度门限值,作为制动力过小而使车轮转速过高的判断值。制动时,当车轮角减速度达到门限值时,控制器输出减小制动力信号;当车轮转速升高至角加速度门限值时,控制器则输出增加制动力信号。如此不断地调整制动压力,使车轮不被抱死,处于边滚边滑的状态。这种控制方式传感器信号容易取得,结构较为简单,但仅以车轮角减速度作为控制参数,其控制精度较低。15.1.2防抱死制动系统的分类(3)以车轮角减速度和滑移率为控制参数的ABS

以车轮角减速度和滑移率为控制参数的ABS其控制精度较高,制动时车轮在最佳转速值上下波动的范围小。为使结构简单,目前汽车上广泛使用的ABS,通常是利用车轮转速传感器信号计算得到一个参考滑移率。15.1.2防抱死制动系统的分类2.按功能和布置的形式不同分

(1)后轮防抱死ABS

只对汽车的后轮进行防抱死控制,这种ABS在轿车上已很少应用,现在一些轻型载货汽车上还有使用。

(2)四轮防抱死ABS

对汽车的前后四轮都实施防抱死控制,现代汽车基本上都采用了四轮防抱死制动系统。15.1.2防抱死制动系统的分类3.按系统控制方案不同分

(1)轴控式ABS

根据一个车轮转速传感器(或轴转速传感器)信号共同控制同一轴上的两车轮,这种控制方案多用于载货汽车。轴控式又分低选控制(由附着系数低的车轮来确定制动压力)和高选控制(由附着系数高的车轮来确定制动压力)两种方式。

(2)轮控式ABS

即单轮控制,即每个车轮均根据各自车轮转速传感器信号单独进行控制。

(3)混合式ABS

系统中同时采用轴控式和轮控式两种控制方式。15.1.2防抱死制动系统的分类4.按控制通道和传感器数不同分

ABS系统中的控制通道是指能独立进行制动压力调节的制动管路,按控制通道分有四种。

单通道式ABS双通道式ABS三通道式ABS四通道式ABS15.1.2防抱死制动系统的分类

(1)单通道式ABS

单通道ABS如图15-4所示。通常是对两后轮采用轴控方式,车轮转速传感器有一个或两个,采用一个轮速传感器的将传感器安装在后桥主减速器处,采用两个轮速传感器的则在后轮上各装一个,并采用低选控制。由于前轮未进行防抱死控制,因而汽车制动时的转向操纵性没有提高。但单通道ABS结构简单、成本低,因此在一些载货汽车上还有应用。15.1.2防抱死制动系统的分类15.1.2防抱死制动系统的分类(2)双通道式ABS

双通道ABS有不同的形式,如图15-5所示。双通道结构比较简单,但难以同时兼顾制动时的方向稳定性、转向操纵性及制动效能,因此目前在汽车上已很少使用。15.1.2防抱死制动系统的分类(3)三通道式ABS三通道ABS一般是前轮采用轮控式,后轮采用低选轴控式,如图15-6所示。图15-6c所示的ABS后轮制动管路中各装有一个制动压力调节器,但两调节器由ECU按低选原则同一控制,因此实际上是一个控制通道。15.1.2防抱死制动系统的分类

(4)四通道式ABS

四通道ABS四个车轮均采用轮控式,如图15-7所示。15.2.1防抱死制动系统(ABS)的控制原理

1.ABS的控制方法高性能的ABS必须确保汽车在各种路况下制动时,均能使车轮处获得尽可能大的防侧滑力和纵向制动力,同时使车轮的制动力矩变化幅度尽可能小。

ABS的控制方法主要:逻辑门限值控制方法最优化控制方法滑动模态变结构控制方法由于可靠性、结构、成本等方面的原因,目前大量采用的是逻辑门限值控制方法。15.2.1防抱死制动系统(ABS)的控制原理

逻辑门限值控制方法以车轮角减速度和角加速度为制动压力控制门限,以滑移率为辅助控制门限。因为单纯用一种控制参数存在局限性。如果单以车轮的角减速度、角加速度为门限值,汽车在不同的路况下行驶过程中紧急制动,车轮达到设定的角速度门限值时,车轮的实际滑移率差别很大,这会使得一些路面的制动控制达不到好的效果;如果单以滑移率为门限值进行控制,由于路况的不同,最佳滑移率的变化范围较大(8%~30%),仅以某一固定的滑移率作为门限值,就不能在各种路况下都能获得最佳的制动效果。将两种门限参数结合在一起,可使系统能辨识路况,提高系统的自适应控制能力。

15.2.1防抱死制动系统(ABS)的控制原理

控制器根据车轮转速传感器信号计算得到角减速度和角加速度比较容易,但要得到实际的滑移率,就需要用多普勒雷达或加速度传感器测定车速,这使得ABS的结构变得复杂,成本很高。目前广泛使用的ABS通常用车轮转速信号和设定一个车辆制动减速度值来计算得到参考滑移率。门限减速度、门限加速度及车辆制动减速度值均通过试验确定,不同车型,不同的ABS一般不具有通用性。15.2.1防抱死制动系统(ABS)的控制原理

2.ABS的控制过程

(1)高附着系数路面的制动控制过程

(2)低附着系数路面的控制过程

(3)制动中路况突变的防抱死控制过程15.2.1防抱死制动系统(ABS)的控制原理

高附着系数路面的制动控制过程如图15-8所示(大图如下)。15.2.1防抱死制动系统(ABS)的控制原理

在制动的初始阶段,随着制动压力的上升,车轮速度vR下降,车轮的减速度增大。当车轮减速度达到门限值-a时(第1阶段末),计算得到的参考滑移率未达门限值s1。因此,控制系统使制动压力进入保持阶段(第2阶段),以使车轮充分制动。当参考滑移率大于门限值s1时,则进入制动压力减小阶段(第3阶段)。随着制动压力的减小,车轮在惯性力的作用下开始加速,当车轮的减速度减小至门限值-a时,又进入制动压力保持阶段(第4阶段)。此阶段由于汽车惯性的作用,车轮仍然在加速,车轮加速度达到加速门限值+a时,仍然保持制动压力,直到车轮加速度超过第二门限值+A(+A为适应附着系数突然增大而设)。这时,制动压力再次增大(第5阶段),以适应附着系数的增大。随着制动压力的增大,车轮加速度下降,当车轮加速度又低于+A时,进入制动压力保持阶段(第6阶段),直到车轮加速度又回落至+a以下。这时的压力稍有不足,对制动压力的控制为增压、保持的快速转换(第7阶段,制动压力有较小的阶梯升高率),以使车轮滑移率在理想滑移率附近波动。当车轮减速度再次超过

a时,又开始进入制动压力减小阶段(第8阶段),此时制动压力降低不再考虑参考滑移率门限值,进人下一个控制循环过程。15.2.1防抱死制动系统(ABS)的控制原理

(2)低附着系数路面的控制过程汽车在低附着系数路面行驶中制动时,在较低制动压力时就可能使车轮抱死,且需要更长的时间加速才能走出高滑移率区。因此,低附着系数路面的防抱死控制与高附着系数路面的有所不同,其控制过程如图15-9所示。15.2.1防抱死制动系统(ABS)的控制原理

低附着系数路面的防抱死控制的第1与第2阶段与高附着系数路面控制过程的第2、第3阶段相似。当进入制动压力保持阶段(第3阶段)后,由于附着系数小,车轮的加速很慢,在设定的制动压力保持时限内车轮加速度未能达到门限值+a,ECU由此判定车轮处于低附着系数路面,并以较小的减压率使制动压力降低,直到车轮加速度超过+a。此后,系统又进入制动压力保持阶段(第4阶段)。当车轮加速度又低于+a时,系统以较低的阶梯升压率增大制动压力(第5阶段),直到车轮的减速度又低于门限值

a,进入下一个防抱死控制循环。由于在第一个循环中车轮处于较大滑移率的时间较长,ECU根据此状态信息,在下一个循环中,采用持续减压的方式使车轮加速度升至+a(第6阶段)。这样可缩短车轮在高滑移率状态的时间,使车辆的操纵性和稳定性得以提高。15.2.1防抱死制动系统(ABS)的控制原理(3)制动中路况突变的防抱死控制过程在制动过程中会有从高附着系数路面进入低附着系数路面的情况,比如在沥青或水泥路面制动中驶入结冰路面。这种由高附着系数路面突变到低附着系数路面的制动防抱死控制过程如图15-10所示。15.2.1防抱死制动系统(ABS)的控制原理设在上一个防抱死控制循环结束、下一个循环刚刚开始时,车轮突然从高附着系数路面进入低附着系数路面,由于这时制动压力调节器还保持在与高附着系数路面相适应的较高压力,就会出现车轮的参考滑移率超过高门限值s2的可能。因此,在车轮的角减速从低于

a到高于

a变化过程中,还需要对车轮的参考滑移率是否超过s2进行判断。如果参考滑移率超过s2,说明车轮处于滑移率过大状态,系统将不进行制动压力保持,继续减小制动压力,直至车轮的加速度高于门限值+a(第3阶段)。此后,系统再进入制动压力保持阶段(第4阶段),直到车轮的角加速度又低于门限值+a。然后再以较低的阶梯升压率增大制动压力(第5阶段),直到车轮的角减速度再次低于门限值

a,进人下一个防抱死控制循环。在低附着系数路面,车速低于20km/h的情况下,由于车轮角减速度较小,这时应以滑移率门限作为主要控制门限,而以车轮的角减速度和角加速度作为辅助控制门限。15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理

1.ABS传感器车轮转速传感器减速度传感器15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理

1.车轮转速传感器车轮转速传感器将车轮的转速转变为电信号,并输送给控制器,以使ABS能进行防抱死控制。传感器有:磁感应式、光电式和霍尔效应式等,目前广泛使用的是磁感应式车轮转速传感器。磁感应式车轮转速传感器的基本组成与原理与磁感应式发动机转速与曲轴位置传感器相同,但具体的结构形式和安装位置则有多种。15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理

传感器磁极端部的形状:可分凿式和柱式车轮转速传感器(图15-11)。磁感应式车轮转速传感器磁感应式车轮转速传感器15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理

传感器头磁极端部形状(齿圈以外的传感器部分)与安装形式(图15-12)。15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理

传感器的齿圈安装在随车轮一起转动的部件上,传感器头则安装在附近不转动的部件上,几种传感器的安装位置如图15-13所示。15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理

(2)减速度传感器一些汽车的ABS装有减速度传感器。减速度传感器也被称之为G传感器,用于监测汽车制动时的减速度,ABSECU可根据G传感器提供的汽车减速度信号,判断路面情况。①差动变压器式减速度传感器差动变压器式减速度传感器如图15-14所示。15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理

汽车在正常行驶时,差动变压器铁心处于中间位置,变压器次级绕组产生相位相反的电压u1、u2其大小相同,变压器输出电压u0为0。当汽车制动时,在惯性力的作用下,差动变压器铁心移动,使变压器次级绕组产生的u1、u2一个增大,一个减小,变压器就会有输出电压u0,与汽车的减速度成正比的u0经信号处理电路处理后向ABS的ECU输出。15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理

②水银式减速度传感器水银式减速度传感器如图15-15所示。在低附着系数路面上制动时,由于汽车的减速度较小,玻璃管内的水银基本上不移动,玻璃管内的电路开关处于断开状态;当在高附着系数路面制动时,汽车的减速度大,玻璃管内的水银在惯性力的作用下移动,使电路开关接通。此信号输入ABS的ECU,就可判断路面情况。15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理

15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理

2.ABS电子控制器

ABS电子控制器(ABSECU)的主要任务是接收传感器的信号,进行计算分析,判断制动车轮的状况.并据此输出控制信号,控制制动压力调节器工作,及时调节制动力的大小。此外,控制器还具有故障监控报警和故障自诊断等功能。典型的ABSECU的基本组成框图如图15-16所示。15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理

15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理

(1)输入级电路由低通滤波、整形、放大、A/D转换等电路组成的输入放大电路用于对车轮转速传感器的交流信号进行预处理,并将其转换为数字信号后送人运算电路(CPU)。输入放大电路同时传送ECU对各轮速传感器的监测信号,并将反馈信号送回CPU。输入电路还接收点火开关、制动开关、制动液位开关等开关信号和电磁阀继电器、油泵继电器等执行机构电路的反馈信号,经处理后送人CPU。

15.2防抱死制动系统(ABS)的结构与原理

(2)运算电路运算电路主要由微处理器构成,是ABS的ECU的核心。运算电路根据传感器等输入的信号,按照设定的程序进行计算、分析和处理,形成相应的控制指令。运算电路通常由两个微处理器组成,以确保系统工作的可靠性。两个微处理器同时接收输入信号进行运算和处理,并进行交互式通讯来比较,如果处理结果不一致,微处理器就立即使ABS停止工作,以防止系统因发生故障而导致错误的控制。运算电路在监测到传感器、执行器等外部电路有故障时,同样也立即向安全保护电路输出停止ABS系统工作的指令。

15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理

(3)输出级电路输出级电路由电磁阀控制电路、油泵电动机控制电路等组成,其作用是将运算电路的控制指令(如制动压力的增压、保持、减压及油泵的工作、停止等)转换为模拟控制信号,并通过功率放大器向执行器提供控制电流。(4)安全保护电路安全保护电路由电源控制、故障记忆、继电器控制、ABS警告灯控制等电路组成。安全保护电路的主要功能是:对汽车电源电压进行监控,并向ECU提供工作所需的5V标准电压;当ABS系统出现故障时,能根据CPU的指令,切断ABS继电器电路,使ABS停止工作,恢复普通制动功能,同时使ABS警告灯亮起;故障记忆电路(存储器)将ABS系统出现的故障以故障码的形式储存起来。15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理3.制动压力调节器制动压力调节器是ABS系统中主要的执行器,其作用是在制动时根据ECU的控制信号,迅速、准确地动作,以控制制动压力的大小,使车轮不被抱死,并处于理想的滑移率状态。制动压力调节器的种类较多,根据制动系统制动压力传递介质的不同,制动压力调节器有气压式和液压式两种。目前汽车上普遍使用的是液压式。液压式制动压力调节器按调压的方式不同分有循环流通式和变容积式两种;按与制动总泵的结构关系可分为整体式和分离式两种。不同种类的制动压力调节器其结构与工作原理有所不同,下面介绍几种典型制动压力调节器的结构与原理。15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理(1)循环流动式制动压力调节器循环流动式制动压力调节器串联在普通制动管路中,其组成与原理如图15-17所示。15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理这种形式的制动压力调节器在工作中,会有制动液的循环流动。储液器用于暂时储存制动分泵压力减小过程流出的制动液;回油泵则是将储液器的制动液泵回制动总泵;电磁阀有三位三通、二位二通、二位三通、二位四通等不同的结构形式,由ECU控制其动作,用以实现制动分泵压力的升高、保持和降低控制。15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理①三位三通电磁阀式制动压力调节器三位三通阀电磁阀有三个工作位置,三个液压通道,ECU通过对其断电、半通电和全通电使电磁阀分别处于三种工作状态,三位三通电磁阀式制动压力调节器的工作原理如图15-18所示。15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理

在电磁阀不通电时,阀处于右位,制动总泵与分泵直通;在电磁阀半通电(最大电流的一半)时,阀处于中位,制动总泵与分泵断开,分泵与储液器也不通;在电磁阀全通电时,阀处于左位,制动分泵与储液器相通。三位三通电磁阀式制动压力调节器工作过程如下。常规制动:在通常的减速制动或停车慢速制动时,车轮不会抱死,ABS不介入工作,制动压力调节器电磁阀不通电,柱塞在图15-19所示的位置,制动总泵与分泵直通,制动分泵的压力直接通过制动踏板控制。此时电动回油泵不工作。减压过程:当ECU输出减压信号时,向电磁阀提供较大的电流,柱塞处于如图15-20的位置,连接制动总泵的通道被封闭,制动分泵与储液器相通,制动压力降低。此时,电动回油泵工作,将从分泵流入储液器的制动液泵回制动总泵。15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理保压过程:当ECU输出保压信号时,向电磁阀提供较小的电流,柱塞处于如图15-21所示的位置,电磁阀的三个通道都被封闭,制动分泵的压力将保持不变。增压过程:当ECU输出增压信号时,电磁阀断电,柱塞的位置参见图15-19,制动总泵与制动分泵相通,制动总泵的高压制动液进入分泵,使其压力增大。

ABS的ECU通过控制电磁阀通电(降低制动压力)、半通电(保持制动压力)和断电(增大制动压力),自动调节制动力的大小,使车轮处于最佳的滑移率状态。当ABS系统失效时,电磁阀保持断电状态。这时,制动总泵与分泵直通,可保证普通制动器通正常起作用。15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理②二位二通电磁阀式制动压力调节器二位二通电磁阀只两个工作位置,两个液压通道,ECU通过对电磁阀断电和通电使其工作在两种工作状态,二位二通电磁阀的原理如图15-22所示。

两个二位二通阀一个为常开电磁阀,另一个则为常闭电磁阀,组合后用于控制一个ABS通道的制动压力。在两电磁阀都不通电时,两阀均处于右位,常开电磁阀将制动总泵与分泵接通,常闭电磁阀则将制动分泵与回油管路断开;当只是常开电磁阀通电时,制动总泵与分泵断开,制动分泵与制动总泵和储液器均不通;当两个电磁阀都通电时,制动分泵只与储液器接通。15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理二位二通电磁阀式制动压力调节器的工作过程如下。常规制动:在通常的减速制动或停车慢速制动时,ABS不工作,因此两电磁阀不通电。此时,制动总泵通过常开电磁阀EV1与制动分泵相通,常闭电磁阀EV2则将通储液器通道关闭(图15-23),制动分泵的压力直接通过制动踏板控制。此时电动回油泵不工作。15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理减压过程:当ECU输出减压信号时,两电磁阀均通电。EV1关闭,断开了连接制动总泵的通道,EV2打开,使制动分泵与储液器相通(图15-24)。ABS减压过程15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理

保压过程:当ECU输出保压信号时,EV1通电关闭,EV2断电关闭,如图15-25所示。此时,制动分泵与制动总泵和储液器通道均被封闭,制动分泵的压力将保持不变。ABS保压过程

15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理增压过程:当ECU输出增压信号时,EV1、EV2均断电,两电磁阀的开关状态参见图15-23。这时,制动分泵只与制动总泵相通,制动总泵的高压制动液进入分泵,使其压力增大。ABS增压过程15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理(2)变容积式制动压力调节器变容积式制动压力调节器是在汽车原有的制动管路上增加一套液压装置,ABS的ECU通过它来控制制动管路容积的增减,从而控制制动压力的变化。①基本组成变容积式制动压力调节器的基本组成如图15-26所示。变容积式制动压力调节器

15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理动力活塞在单向阀的配合下,用于控制制动管路容积变化;三位三通电磁阀用于产生控制动力活塞移动的液压,也有采用二位二通电磁阀等其它类型电磁阀的;蓄压器是控制液压的动力源,有的ABS以液力式动力转向助力液压系统作为ABS控制液压的动力源;储液器与电动泵的作用是控制动力活塞的液体循环流动,使蓄压器保持其控制液压。15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理②工作原理以图15-26所示的变容积式制动压力调节器为例,说明变容积式制动压力控制过程。常规制动:电磁阀不通电,动力活塞移动控制油腔与储液器相通,动力活塞在其弹簧力的作用下处于最左位,活塞左端的顶杆顶开单向阀,使制动总泵与制动分泵直接连通(参见图15-26),因此制动压力直接由制动踏板力控制。15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理减压过程:ECU输出减压控制信号时,向电磁阀提供较大电流,电磁阀柱塞处于如图15-27所示的位置,动力活塞控制油腔与蓄压器连接,其压力增大,使动力活塞向右移动,单向阀关闭,使制动总泵与制动分泵断开。单向阀关闭后,动力活右移使其左腔容积增大,制动分泵的制动压力降低。制动压力下降的幅度取决于动力活塞的右移程度。15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理保压过程:当ECU输出保压信号时,向电磁阀提供较小的电流,电磁阀柱塞处于如图15-28所示的位置,电磁阀的三个通道都被封闭,动力活塞控制油腔的控制液压保持不变,动力活塞因两端的受力保持平衡而静止不动,因而制动分泵的压力将保持不变。15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理增压过程:当ECU输出增压信号时,电磁阀断电,电磁阀柱塞的位置如图15-29所示。15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理动力活塞控制油腔与储液器相通,控制油压下降,动力活塞在其弹簧力的作用下向左移动,使动力活塞左腔容积减小,制动分泵压力增大。当动力活塞移动到最左位时,活塞左端的顶杆顶开单向阀,制动总泵与制动分泵相通(参见图15-26),制动总泵的高压制动液进入分泵,使分泵的压力进一步增大。15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理(3)其它装置在一些制动压力调节器中,还设有压力控制、压力警告及液位指示开关等。

①压力控制开关(PCS)

在蓄压器与电动液压泵组件中设有PCS,根据蓄压器下腔的制动液压控制电动泵的工作,当蓄压器的制动液压下降到一定值时,PCS触点闭合,将电动泵继电器线圈电路接通,使电动泵工作,以提高蓄压器制动液压。

15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理②压力警告开关(PWS)

也是在蓄压器下腔的制动液压的作用下动作。压力警告开关用于监视蓄压器的制动液压,当制动液压降到设定值以下时,其触点闭合,接通红色制动警告灯,随后黄色的ABS灯也会亮起,ABS电脑将停止防抱死自动控制。③液位指示开关(FLI)

用于监视储液箱内的制动液液面,通常有两个触点,当制动液液面下降到最低限时,其常开触点闭合,接通红色制动警告灯电路,使红色制动警告灯亮起,以警告司机要停车检查制动系统;常闭触点断开,断开了ABS电脑的电源电路,使黄色的ABS灯亮起,同时使ABS停止起作用。15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理4.ABS电子控制系统电路博世(Bosch)ABS2系统电路戴维斯(Teves)MKⅡABS系统电路15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理

(1)博世(Bosch)ABS2系统电路博世(Bosch)ABS2为三通道四传感器式ABS,并使用了一个横向加速度开关,其电子控制系统电路如图15-30所示。横向加速度开关用于检测汽车横向加速度范围,在汽车急转弯而使汽车的横向加速度超过限定值时,开关的触点在其自身惯性力的作用下打开,ABSECU根据此信号对制动防抱死作出适当的修正。15.2.2ABS电子控制系统部件的结构与原理(2)戴维斯(Teves)MKⅡABS系统电路戴维斯(Teves)MKⅡABS也是三通道四传感器式,但使用了二位二通电磁阀,所以控制三个制动压力通道的制动压力调节器有6个电磁阀。为使图面清晰,将液位开关和压力警告开关中的两对触点分别画在了相应的电路中。戴维斯(Teves)MKⅡABS系统电路如图15-31所示。15.3防抱死制动系统(ABS)的使用与检修

15.3.1防抱死制动系统使用与检修注意事项1.ABS的某些工作现象与故障的区别

ABS正常起作用时,会有一些容易被认为有故障的现象,因此,在使用中应注意辨别。

(1)制动踏板有升降某些装有ABS的汽车,在发动机发动时,踩下的制动踏板会弹起,而在发动机熄火时,制动踏板则会下沉,属ABS的正常反应,并非故障现象。这是由于这些ABS为变容积式制动压力调节器,其控制液压取自动力转向器液压系统(比如日本丰田皇冠汽车),在发动机发动,动力转向油泵开始工作时,就会使制动踏板上抬;发动机熄火,动力转向油泵停止工作时,则会使制动踏板下沉。

(2)制动时方向盘振动在制动时转动转向盘,会感到转向盘有轻微的振动。这也是由于制动压力调节器控制油压与动力转向器共用一个液压泵所引起的正常反应。15.3.1防抱死制动系统使用与检修注意事项

(3)制动时制动踏板下沉在制动中有时会感到制动踏板有轻微下沉。这是由于道路路面附着系数变化,ABS的正常适应性反应所引起的,并非故障现象。

(4)制动时制动踏板振动在制动时,感到制动踏板有轻微的振动。这也是ABS起作用的正常现象。

(5)ABS灯偶尔亮起高速行驶时急转弯,或冰滑路面上行驶时,有时会出现ABS警告灯亮起,但过后又很快熄灭的现象。这是汽车在上述行驶情况下出现了车轮打滑现象,ABS产生保护动作引起的,并非ABS电子控制系统有故障。

(6)车轮有完全抱死现象在制动后期,会有车轮被抱死,地面留下拖滑的印痕。这是因为在车速小于7~10km/h时,ABS将不起作用,属正常现象。但是,ABS紧急制动时留下的短而淡淡的印痕与普通制动器紧急制动留下的长拖印是截然不同的。15.3防抱死制动系统(ABS)的使用与检修

2.ABS检修时应注意的问题当装备ABS的汽车出现了紧急制动时车轮被抱死、制动效果不良、制动警告灯亮起故障时,应根据故障现象分析故障原因,并采用正确的方法检修故障。在具体检修时,应注意如下几点。①当ABS系统工作不正常时,应先检查导线的接头和插接器有无松脱、制动油路和制动泵及制动控制阀等有无漏损、蓄电池是否亏电等。这些影响ABS正常工作的因素容易出现,而检查方法又很简单,先对其行检查,有利迅速排除故障。②当汽车出现制动不良故障时,应先区分是普通制动系统(制动器、制动总泵或分泵、制动管路等)不良还是ABS电子控制系统的故障。辨别的方法是:拆下ABS继电器线束插接器或ABS制动压力调节器电磁阀线束插接器,使ABS制动压力调节器电磁阀不能通电工作,让汽车以普通制动器工作方式制动,如果制动不良故障消失,则说明是ABS电子控制系统有故障。否则,为普通制动系统有故障。15.3防抱死制动系统(ABS)的使用与检修

③拆检车轮转速传感器时,不要碰撞或敲击传感器头,也不要以传感器齿轮当撬面,以免损坏传感器。④有蓄压器的ABS在需要拆检ABS液压控制器件时,应先进行泄压,以避免高压油喷出伤人。卸压的方法是:关掉点火开关,然后反复踩制动踏板20次以上,直到感觉踩制动踏板力明显增加(无液压助力)时为止。通常在拆检制动压力调节器部件、制动分泵、蓄压器及电动液压泵、后轮分配比例阀、制动液管路、压力警告和控制开关时,需要先进行泄压。15.3.2防抱死制动系统故障自诊断1.ABS系统的自检

当点火开关接通后,ABSECU就立即对其外部电路进行自检。这时,ABS警告灯亮起,一般3s后熄灭。如果灯不亮或一直亮均说明ABS电路中有故障,应对其进行检查。ABSECU对制动压力调节器电磁阀的检查是通过控制阀的开闭循环实现。发动机发动后,车辆第一次到达60km/h,ABS系统自检完成。如果在上述自检过程中ABSECU发现异常,或在制动过程中ABS工作失常,ECU就会停止使用ABS,这时,ABS警告灯亮起,并储存故障码。15.3.2防抱死制动系统故障自诊断2.制动警告灯汽车仪表板上的ABS警告灯通常是一个黄色灯(标ABS或ANTILOCK),而另一个红色制动警告灯(标BRAKE)由制动液压力开关和制动液液面开关及手制动灯开关控制。当红色制动警告灯常亮时,可能是制动液不足、蓄压器的制动液压过低或是手制动器开关有问题等。这时,ABS防抱死控制和普通制动系统均不能正常工作,应立即停车检查故障原因,及时排除故障。如果只是黄色的ABS灯常亮,则说明ABS电脑已发现防抱死电子控制系统有故障,这时汽车制动时将无防抱死功能,因此也要及时检修。15.3.2防抱死制动系统故障自诊断

3.ABS系统故障码的显不方式在检修ABS系统故障时,应先调出ABS电脑储存的故障码,以便得到故障部位提示,准确、迅速地排除故障。不同的车型,都有其自己的故障码的显示方式,大致有如下几种形式。①在ABS有故障时,仪表板上的ABS警告灯就会闪烁,或是ABS电脑盒上的发光二极管(LED)闪烁直接显示故障码。②将诊断插座或ABS电脑盒上的有关插孔跨接,使仪表板上的ABS灯闪烁来显示故障码。③采用专用的故障检测仪器读取故障码。15.3.3防抱死制动系统主要部件的故障检修1.车轮转速传感器故障的检查

车轮转速传感器的可能故障有:车轮转速传感器感应线圈有短路、断路或接触不良等;车轮转速传感器齿圈齿有缺损或脏污;车轮转速传感器信号探头部分安装不牢(松动)或磁极与齿圈之间有脏物。15.3.3防抱死制动系统主要部件的故障检修车轮转速传感器故障的检查方法如下。①直观检查。主要检查传感器安装有无松动,导线及线束插接器有无松脱。②检测传感器电阻。用欧姆表检测传感器感应线圈的电阻,如果电阻过大或过小,均说明传感器不良。应更换。③检测传感器信号。将汽车举升使车轮悬空,在车轮转动时,用交流电压表测量传感器的输出信号电压,电压表应该有电压指示,其电压值应随车轮的转速的增加而升高,一般情况下,应能达到2V以上。④检测传感器波形。可用示波器检测传感器的输出信号电压波形,正常的信号电压波形应是均匀稳定的正弦电压波形。如果信号电压无或有缺损,应拆下传感器作进一步的检查。15.3.3防抱死制动系统主要部件的故障检修2.ABS控制器的检查①检查线路连接。检查ABS控制器线束插接器有无松动,连接导线有无松脱。②检测电压、电阻或波形检查ABS控制器线束插接器各端子的电压值、波形、或电阻,如果与标准值不符,与之相连的部件和线路正常,则应更换控制器再试。③替换法检查。直接采用替换法检验,即在检查传感器、继电器、电磁阀及其线路均无故障而怀疑ABS控制器有故障时,可以用个新的控制器替代,如果故障现象消失,则原ABS控制器有故障,需更换。15.3.3防抱死制动系统主要部件的故障检修3.制动压力调节器的检查

制动压力调节器的可能故障有:制动压力调节器电磁阀线圈不良;制动压力调节器中的阀有泄漏。制动压力调节器故障的检查方法如下。①检测电磁阀电阻。用欧姆表检测电磁阀线圈的电阻,如果电阻无穷大或过小等,均说明其电磁阀有故障。②检测电磁阀的工作。加电压试验,将制动压力调节器电磁阀加上其工作电压,看阀能否正常动作。如果不能正常动作,则应更换制动压力调节器。15.3.3防抱死制动系统主要部件的故障检修4.ABS控制继电器的检查

继电器的常见故障有触点接触不良、继电器线圈不良等,检查方法如下。①检查继电器是否动作。对继电器施加其正常的工作电压,看继电器能否正常动作;若能正常动作,则用欧姆表检测继电器触点间的电压和电阻,正常时触点触点闭合时的电压应为零。若电压大于0.5V以上,则说明触点接触不良。②检测继电器线圈电阻。用欧姆表检测继电器线圈的电阻,电阻值应在正常范围之内。15.3.3防抱死制动系统主要部件的故障检修5.制动液及制动液的更换

以乙二醇为基液的DOT3和DOT4制动液,是一种吸湿性较强的液体,一年的吸湿率可高达3%。不同的使用条件和环境,其吸湿率不同。当制动液中含有水分后,其沸点下降,制动时易产生“气阻”,使制动可靠性下降;含有水分的制动液其腐蚀性也增大了。因此,一般在吸湿率达到3%时就应更换制动液。3%吸湿率是制动液使用1~2年的自然吸湿程度,因此一般要求每年更换一次制动液,以确保制动的可靠性。15.3.3防抱死制动系统主要部件的故障检修

6.制动系统的排气

ABS系统中的气体是极其有害的,它破坏系统对制动压力的正常调节,可导致ABS失去作用。当更换制动器、打开了制动管路、更换了制动系统液压部件时,或是制动踏板发软、变低、制动效果变差时,就需要对ABS进行排气。ABS排气比普通的制动系统稍复杂一些,应遵循一定的要领,否则费工费时,制动系统中的空气也排不干净。操作时应注意如下几点。①对于装有制动真空助力器的,在进行排气操作前,首先要把制动助力控制装置断开,使制动系统处于无助力状态。②应断开ABS电脑,以使排气过程中ABS电子控制系统不起作用,避免ABS对排气造成影响。15.3.3防抱死制动系统主要部件的故障检修③ABS排气时间要比普通制动系统长,消耗的制动液也较多,需边排气边向制动总泵储液罐添加制动液,使储液罐制动液液面保持在MAX与MIN标记之间。④刚刚放出的制动液不能马上回添入储液罐,需在加盖的玻璃瓶中静置3天以上,待制动液中的气泡排尽后才能再用。⑤在排气过程中,制动踏板要缓缓而踩,不能过猛,这与普通制动系统一样。⑥不同型式的ABS,其排气程序可能会有些不同,应参照相应的保养手册进行排气操作。⑦一些ABS排气可让ABS油泵工作(接通点火开关,有的需运行发动机),在加压的情况下可使排气更快更彻底。ABS的分类ABS制动压力调节器与制动主缸的结构形式:分离式(中低档车)、整体式(高档车);车轮控制方式:轮控式(独立控制)、轴控式(同时控制);低选控制、高选控制;控制通道与传感器数:四通道四传感器、三通道四传感器、三通道三传感器、二通道三传感器、二通道二传感器、单通道一传感器、六通道六传感器(带挂车)。ABS控制的车轮数:两轮式、四轮式汽车的制动过程

在制动时车轮由于制动力矩的作用,地面给车轮一个制动力。随着制动力矩的增大,制动压力增大,车轮速度开始降低,滑动率和车轮转矩增大。可以认为在最优滑动率之前,车轮转矩和制动力矩同步增长,这就是说,在该阶段车轮减速度和制动力矩增大速度成正比且在该区域制动主要是滑转。但是,继续增大制动力矩,滑动率超过最优滑动率后进入不稳定区域,车轮的滑转程度不断增加,制动附着系数将减少,侧向附着系数将迅速降低。最终使车轮速度大幅度减少直至车轮抱死,这期间的车轮减速度非常大。轮胎印迹的变化经历了车轮自由滚动、制动和抱死三个过程。ABS的控制及布置方式

ABS系统中,能够独立进行制动压力调节的制动管路称为控制通道。

如果对某车轮的制动压力可以进行单独调节,这种控制方式称为独立控制;如果对两个(或两个以上)车轮的制动压力一同进行调节,则称这种控制方式为一同控制。在两个车轮的制动压力进行一同控制时,如果以保证附着力较大的车轮不发生制动抱死为原则进行制动压力调节,称这种控制方式为按高选原则一同控制;如果以保证附着力较小的车轮不发生制动抱死为原则进行制动压力调节,则称这种控制方式为按低选原则一同控制。

按照控制通道数目的不同,ABS系统分为四通道、三通道、双通道和单通道四种形式,而其布置形式却多种多样。四通道ABS对应于双制动管路的H型(前后)或X型(对角)两种布置形式,四通道ABS也有两种布置形式。四通道ABS为了对四个车轮的制动压力进行独立控制,在每个车轮上各安装一个转速传感器,并在通往各制动轮缸的制动管路中各设置一个制动压力调节分装置(通道)。

由于四通道ABS可以最大程度地利用每个车轮的附着力进行制动,因此汽车的制动效能最好。但在附着系数分离(两侧车轮的附着系数不相等)的路面上制动时,由于同一轴上的制动力不相等,使得汽车产生较大的偏转力矩而产生制动跑偏。因此,ABS通常不对四个车轮进行独立的制动压力调节。三通道ABS四轮ABS大多为三通道系统,而三通道系统都是对两前轮的制动压力进行单独控制,对两后轮的制动压力按低选原则一同控制。三通道ABS

按对角布置的双管路制动系统中,虽然在通往四个制动轮缸的制动管路中各设置一个制动压力调节分装置,但两个后制动压力调节分装置却是由电子控制装置一同控制的,实际上仍是三通道ABS。由于三通道ABS对两后轮进行一同控制,对于后轮驱动的汽车可以在变速器或主减速器中只设置一个转速传感器来检测两后轮的平均转速。

三通道ABS汽车紧急制动时,会发生很大的轴荷转移(前轴荷增加,后轴荷减小),使得前轮的附着力比后轮的附着力大很多(前置前驱动汽车的前轮附着力约占汽车总附着力的70%-80%)。对前轮制动压力进行独立控制,可充分利用两前轮的附着力对汽车进行制动,有利于缩短制动距离,并且汽车的方向稳定性却得到很大改善。双通道ABS

双通道ABS在按前后布置的双管路制动系统的前后制动管路中各设置一个制动压力调节分装置,分别对两前轮和两后轮进行一同控制。两前轮可以根据附着条件进行高选和低选转换,两后轮则按低选原则一同控制。双通道ABS对于后轮驱动的汽车,可以在两前轮和传动系中各安装一个转速传感器。当在附着系数分离的路面上进行紧急制动时,两前轮的制动力相差很大,为保持汽车的行驶方向,驾驶员会通过转动转向盘使前轮偏转,以求用转向轮产生的横向力与不平衡的制动力相抗衡,保持汽车行驶方向的稳定性。但是在两前轮从附着系数分离路面驶入附着系数均匀路面的瞬间,以前处于低附着系数路面而抱死的前轮的制动力因附着力突然增大而增大,由于驾驶员无法在瞬间将转向轮回正,转向轮上仍然存在的横向力将会使汽车向转向轮偏转方向行驶,这在高速行驶时是一种无法控制的危险状态。双通道ABS双通道ABS多用于制动管路对角布置的汽车上,两前轮独立控制,制动液通过比例阀(P阀)按一定比例减压后传给对角后轮。

对于采用此控制方式的前轮驱动汽车,如果在紧急制动时离合器没有及时分离,前轮在制动压力较小时就趋于抱死,而此时后轮的制动力还远未达到其附着力的水平,汽车的制动力会显著减小。而对于采用此控制方式的后轮驱动汽车,如果将比例阀调整到正常制动情况下前轮趋于抱死时,后轮的制动力接近其附着力,则紧急制动时由于离合器往往难以及时分离,导致后轮抱死,使汽车丧失方向稳定性。

由于双通道ABS难以在方向稳定性、转向操纵能力和制动距离等方面得到兼顾,因此目前很少被采用。单通道ABS

所有单通道ABS都是在前后布置的双管路制动系统的后制动管路中设置一个制动压力调节装置,对于后轮驱动的汽车只需在传动系中安装一个转速传感器。对于后轮驱动的汽车,可以在两前轮和传动系中各安装一个转速传感器。当在附着系数分离的路面上进行紧急制动时,两前轮的制动力相差很大,为保持汽车的行驶方向,驾驶员会通过转动转向盘使前轮偏转,以求用转向轮产生的横向力与不平衡的制动力相抗衡,保持汽车行驶方向的稳定性。

单通道ABS在两前轮从附着系数分离路面驶入附着系数均匀路面的瞬间,以前处于低附着系数路面而抱死的前轮的制动力因附着力突然增大而增大,由于驾驶员无法在瞬间将转向轮回正,转向轮上仍然存在的横向力将会使汽车向转向轮偏转方向行驶,这在高速行驶时是一种无法控制的危险状态。ABS的基本结构ABS的基本结构电磁式转速传感器作用:测出车轮的转速,并把速度信号送到ECU。信号产生原理:传感器与普通的交流发电机原理相同。永久磁铁产生一定强度的磁场,齿圈在磁场中旋转时,齿圈齿顶和电极之间的间隙就以一定的速度变化,这样就会使齿圈和电极组成的磁路中的磁阻发生变化。其结果使磁通量周期性增减,在线圈两端产生正比于磁通量增减速度的感应电压。ABS的基本结构ABS的基本结构电磁式转速传感器安装方式

ABS的基本结构而霍尔式转速传感器就克服了这些缺点。其能保证在很低的速度下都有很强的信号。霍尔式转速传感器是利用霍尔效应的原理制成的。霍尔效应是指在一个矩形半导体薄片上有一电流通过,此时如有一磁场也作用于该半导体材料上,则在垂直于电流方向的半导体两端,会产生一个很小的电压,该电压就称为霍尔电压。当磁性材料制成的传感器转子上的凸齿交替经过永久磁铁的空隙时,就会有一个变化的磁场作用于霍尔元件(半导体材料)上,使霍尔电压产生脉冲信号。根据所产生的脉冲数目即可检测转速。液压调节装置

根据制动压力装置与制动助力器的结构关系,分为分离式、组合式和整体式。液压调节装置含有电机驱动的回流泵、储压器、阻尼室、节流阀和两位液压电磁阀(2/2电磁阀)。回流泵:回流泵将制动分泵中排出的制动液泵回到制动总泵。储压器:储压器为在减压过程中大量回流的制动液提供暂时的储存所。阻尼器:阻尼器及其下游的节流装置能减少返回到制动总泵中的液压脉冲幅值,使噪声减少。制动压力调节器两位两通液压电磁阀(2/2电磁阀)三位三通液压电磁阀(3/3电磁阀)两位两通电磁阀控制三种状态每个车轮制动分泵中有一个输入泵(进液泵,常开电磁阀),输出泵(出液泵,常闭电磁阀)。输入阀(又称为进油电磁阀,常开电磁阀)输出阀(又称为出油电磁阀,常闭电磁阀)状态输入阀输出阀增压开(断电)关(断电)保压关(通电)关(断电)减压关(通电)开(通电)ABS增压过程ABS保压过程ABS减压过程电子控制单元增压过程当压力下降后车轮加速太快时,ECU便切断通往电磁阀的电流,主缸和轮缸再次相通,主缸中的高压制动液再次进入轮缸,使制动压力增加。保压过程

当轮速传感器发出抱死危险信号时,ECU向电磁线圈通入一个较小的保持电流(约为最大电流的1/2)时,电磁阀处于“保压”位置。此时主缸、轮缸和回油孔相互隔离密封,轮缸中的制动压力保持一定。减压过程

如果在“保持压力”命令发出后,仍有车轮抱死信号,ECU即向电磁线圈通入一个最大电流,电磁阀处于“减压”位置,此时电磁阀将轮缸与回油通道或储液室接通,轮缸中制动液经电磁阀流入储液室,轮缸压力下降。

思考题1.与传统的制动系统相比,其它先进的制动系统在哪些做了改进?2.详述防抱死制动系统的工作原理以及工作过程。3.防抱死制动系统有哪几部分组成?各部分起到什么作用?4.详述液压调节器的组成以及工作过程?5.ABS电子控制单元的组成以及各部分的功能?

全电子制动系统这是一个舍弃了制动主缸、助力器、油管,而用电子控制的制动系统,制动力的感觉由一个踏板力传感器产生。

智能制动控制系统

智能制动控制系统把助力、防抱制动、牵引力控制以及踏板力感控制等功能综合到一个组件中,只需要一个控制单元,且带有冗余电气或液压备用系统。无论车辆负荷和刹车片磨损处于什么状况,这种设计都能保证均衡的制动效果。主动安全技术发展趋势车辆制动控制系统的发展主要是控制技术的发展。一方面是扩大控制范围、增加控制功能;另一方面是采用优化控制理论,实施伺服控制和高精度控制。

ABS功能的扩充除ASR外,同时把悬架和转向控制扩展进来,使ABS不仅仅是防抱死系统,而成为更综合的车辆控制系统。制动器开发厂商还提出了未来将ABS/TCS和VDC与智能化运输系统一体化运用的构想。随着电子控制传动、悬架系统及转向装置的发展,将产生电子控制系统之间的联系网络,从而产生一些新的功能。主动安全技术发展趋势ASR

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