汽車ABS系統(tǒng)課件

-2016-汽車ABS系統(tǒng)1、制動時車輪受力分析（1）地面制動力FB（2）制動器制動力Fμ一、ABS基礎(chǔ)知識（3）地面制動力、制動器制動力和附著力的關(guān)系2、制動性能與防抱死評價制動性能的指標：制動效能制動方向穩(wěn)定性（1）制動效能指制動距離、制動時間和制動減速度。地面制動力附著力（縱向附著系數(shù)）滑移率SS=(v-ωr)/v×100%其中：v——車速（車身速度、車輪中心速度）

ω——車輪旋轉(zhuǎn)角速度

r——車輪滾動半徑S表明了車輪在運動過程中滑移成分的多少。S=0，純滾動S=1，抱死脫滑0<S<1，邊滾邊滑（2）制動時汽車方向穩(wěn)定性指汽車在制動時仍能按指定的方向行駛，即不發(fā)生跑偏、側(cè)滑和失去轉(zhuǎn)向能力。側(cè)滑和失去轉(zhuǎn)向能力橫向附著系數(shù)滑移率（3）附著系數(shù)（地面制動力）與滑移率的關(guān)系3、防抱死制動系統(tǒng)功用防抱死制動系統(tǒng)，縮寫為ABS(Anti-lockBrakingSystem)

功用：在制動過程中，通過調(diào)節(jié)制動器制動力，使滑移率始終控制在15－20%，獲得最佳的制動效能和較好制動方向穩(wěn)定性。4、ABS的應用

1950年ABS首先用于飛機。目前，德國博士（Bosch）、德福斯（Teves）和美國的德爾科（Delco）、本迪克斯（Bendix）是世界著名的ABS研制和生產(chǎn)廠家。當汽車制動前輪抱死時，汽車會失去轉(zhuǎn)向能力，后輪抱死時會造成汽車急轉(zhuǎn)甩尾。制動防抱死系統(tǒng)就是在制動過程中防止車輪被制動抱死，提高制動減速度、縮短制動距離，能有效地提高汽車的方向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向操縱能力，保證汽車的行駛安全。制動防抱死系統(tǒng)對汽車性能的影響主要表現(xiàn)在減少制動距離、保持轉(zhuǎn)向操縱能力、提高行駛方向穩(wěn)定性以及減少輪胎的磨損方面。ABS無ABS制動有ABS制動

遇到緊急狀況，駕駛員只要盡可能地用力踩下剎車踏板即可，其他的事情交給ABS來處理，因此駕駛者可此專心地處理緊急狀況。制動無ABS有ABS行駛方向障礙物ABS系統(tǒng)的優(yōu)點

以提高汽車行駛性能為目的而開發(fā)的各種ABS裝置，其原理是充分利用輪胎和地面的附著系數(shù)，主要采用控制制動液壓壓力的方法，給各車輪施加最合適的制動力。優(yōu)點：縮短制動距離增加了汽車制動時的穩(wěn)定性改善了輪胎的磨損狀況使用方便，工作可靠ABS的控制及布置形式控制通道：ABS系統(tǒng)中，能夠獨立進行制動壓力調(diào)節(jié)的制動管路。如果對兩個（或以上）車輪的制動壓力同時進行調(diào)節(jié)，則稱這種控制方式為同時控制。在兩個車輪的制動壓力進行同時控制時，如果以不易抱死的車輪（附著力較大的車輪）不發(fā)生制動抱死為原則進行制動壓力調(diào)節(jié)，稱這種控制方式為高選擇方式控制；如果以易抱死的車輪（附著力較小的車輪）不發(fā)生制動抱死為原則進行制動壓力調(diào)節(jié)，則稱這種控制方式為低選擇方式控制。按照控制通道數(shù)目的不同，ABS系統(tǒng)分為四通道、三通道、雙通道和單通道四種形式。目前汽車上三通道ABS系統(tǒng)使用較多。車輪轉(zhuǎn)速傳感器控制通道四傳感器四通道／四輪獨立控制三通道四傳感器雙通道／前輪獨立控制四傳感器三通道／前輪獨立，后輪低選擇控制三傳感器三通道／前輪獨立，后輪低選擇控制ABS的工作過程

在制動時，車輪轉(zhuǎn)速傳感器測量車輪的速度，如果一個車輪有抱死的可能時，車輪減速度增加很快，車輪開始滑移。如果該減速度超過設定的值，控制器就會發(fā)出指令，讓電磁閥停止或減少車輪的制動壓力，直到抱死的可能消失為止。為防止車輪制動力不足，必須再次增加制動壓力。在自動制動控制過程中，必須連續(xù)測量車輪運動是否穩(wěn)定，應通過調(diào)節(jié)制動壓力（加壓、減壓和保壓）使車輪保持在制動力最大的滑移范圍內(nèi)。二、ABS的結(jié)構(gòu)與工作原理

ABS系統(tǒng)通常由車輪速度傳感器、液壓控制器和電控單元ECU等組成。車輪轉(zhuǎn)速傳感器液壓控制器電控單元ECU制動踏板指示燈制動器雙腔制動主缸后橋1、車輪轉(zhuǎn)速傳感器【別名】輪速傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器【作用】檢測車輪的轉(zhuǎn)速，送給ECU決定是否開始進行防抱死制動?！景惭b位置】車輪上?！窘Y(jié)構(gòu)】由傳感器頭和齒圈組成。按傳感器頭的外形分鑿式極軸車速傳感器頭、柱式極軸車速傳感器頭和菱形極軸車速傳感器頭?！痉诸悺炕魻栃捷喫賯鞲衅骱碗姶鸥袘捷喫賯鞲衅?.1、電磁感應式輪速傳感器前輪安裝位置后輪安裝位置制動盤傳感器齒圈支架傳感器鑿式極軸柱式極軸電纜永磁體外殼感應線圈極軸齒圈車速傳感器頭剖視圖車速傳感器工作原理轉(zhuǎn)子感應線圈永久磁鐵車輪轉(zhuǎn)速傳感器1.2

霍爾式輪速傳感器霍爾效應

—霍爾系數(shù)—基片厚度—電流

—磁場強度2、制動壓力調(diào)節(jié)器【作用】接受ECU的指令，通過電磁閥的動作來實現(xiàn)車輪制動器制動壓力的調(diào)節(jié)?，F(xiàn)代轎車常用液壓式制動壓力調(diào)節(jié)器。循環(huán)式制動壓力調(diào)節(jié)器：電磁閥直接控制制動壓力?？勺?nèi)莘e式制動壓力調(diào)節(jié)器：電磁閥間接控制制動壓力。2.1、循環(huán)式制動壓力調(diào)節(jié)器制動輪缸電磁閥回油泵儲能器制動主缸回油泵：電磁閥在減壓時，從制動輪缸流出的制動液經(jīng)儲能器由回油泵泵回制動主缸。儲能器：電磁閥在減壓時，從輪缸流出的制動液由儲能器暫時儲存，然后由回油泵泵回主缸。循環(huán)式制動壓力調(diào)節(jié)器基本結(jié)構(gòu)3位3通電磁閥基本結(jié)構(gòu)及簡化圖在制動主缸和制動輪缸之間串連一個電磁閥，由電磁閥的通斷來控制油路的壓力。電磁閥有3/3、2/2等多種類型。電磁閥由ECU控制，實現(xiàn)增壓、保壓、減壓三種狀態(tài)。固定鐵芯線圈2A電流5A電流通輪缸通儲能器通主缸柱塞增壓保壓減壓主缸輪缸儲能器循環(huán)式制動壓力調(diào)節(jié)器工作原理：增壓（常規(guī)制動）主缸踏板液壓部件線圈儲能器ECU傳感器輪缸電磁閥回油泵電磁閥不通電，ABS不工作，回油泵也不工作，進入常規(guī)制動階段。循環(huán)式制動壓力調(diào)節(jié)器工作原理：保壓主缸踏板液壓部件線圈儲能器ECU傳感器輪缸電磁閥回油泵電磁閥通較小的電流，電磁閥處于保壓位置，ABS工作。循環(huán)式制動壓力調(diào)節(jié)器工作原理：減壓主缸踏板液壓部件線圈儲能器ECU傳感器輪缸電磁閥回油泵電磁閥通較大的電流，電磁閥處于減壓位置，ABS工作。循環(huán)式制動壓力調(diào)節(jié)器工作原理2.2、可變?nèi)莘e式制動壓力調(diào)節(jié)器在汽車原有制動系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加一套液壓控制裝置。制動壓力油路和ABS控制壓力油路是相互隔開的。常規(guī)制動：電磁閥無電流，柱塞左移，控制活塞在彈簧作用下左移頂開單向閥，常規(guī)制動油路接通。ABS不工作。主缸踏板液壓部件控制活塞單向閥柱塞電磁閥線圈儲液器泵傳感器輪缸ECU儲能器減壓：電磁閥通入一大電流，柱塞右移，控制活塞在壓力油作用下右移，單向閥關(guān)閉，常規(guī)制動油路切斷。同時由于控制活塞的右移，使輪缸側(cè)容積增大，制動壓力減小。ECU主缸踏板液壓部件控制活塞電磁閥線圈泵儲能器單向閥傳感器輪缸柱塞儲液器保壓：電磁閥通入較小電流，柱塞右移將所有油路相互隔開，控制活塞保持在某一位置，輪缸側(cè)的容積不發(fā)生變化，制動壓力保持一定。ECU主缸踏板液壓部件控制活塞電磁閥線圈泵儲能器儲液器柱塞單向閥傳感器輪缸3、電子控制器（ECU）【作用】接受傳感器信息計算車輪轉(zhuǎn)速、加減速度、車輪滑移率，并判斷車輪是否有抱死趨勢，然后向制動壓力調(diào)節(jié)器發(fā)出制動壓力控制指令，由制動壓力調(diào)節(jié)器執(zhí)行壓力調(diào)節(jié)的任務?！窘M成】輸入級電路：將傳感器輸入的信號整形放大后輸入運算電路。運算電路：進行車輪轉(zhuǎn)速、車輪加減速度、滑移率等控制參數(shù)的計算，以及電磁閥的開啟和監(jiān)控運算。輸出級電路（電磁閥控制電路）：接受運算電路的控制信號，對電磁閥的動作進行控制。安全保護電路：將電源電壓穩(wěn)壓成5V標準電壓，并對故障信號進行監(jiān)控。當出現(xiàn)故障時，停止ABS的工作，轉(zhuǎn)入常規(guī)制動狀態(tài)，同時點亮儀表板上的警告燈。三、典型ABS系統(tǒng)油壺輸出閥輸入閥泵壓力開關(guān)儲能器D腔制動主缸滑動活塞B腔A腔C腔控制活塞開關(guān)閥1、本田車系A(chǔ)BS系統(tǒng)2、豐田凌志LS400ABS系統(tǒng)3位3通電磁閥儲液室柱塞凸輪泵電機2.1、壓力調(diào)節(jié)器外形2.2、系統(tǒng)油路制動踏板P閥三通聯(lián)管節(jié)ABS執(zhí)行器三位三通電磁閥泵電機儲液室ABSECU輪速傳感器RF（右前）LR（左后）RR（右后）LF（左前）2.3、電路圖制動主缸制動壓力調(diào)節(jié)器儲能器泵電機右前輪左后輪右后輪INOUT泵左前輪儲液器OUTOUTOUTINININ3、MK20－I型ABS系統(tǒng)ABS警告燈右制動燈左制動燈制動燈開關(guān)ABS泵電機ABS液壓控制單元ABS電子控制單元左前輪速傳感器左后輪速傳感器3.1、系統(tǒng)布置傳感器ABS電控單元制動燈開關(guān)ABS液壓泵電機和低壓儲能器液壓控制單元車輪轉(zhuǎn)速傳感器ABS警告燈故障診斷插座執(zhí)行元件3.2、系統(tǒng)組成此系統(tǒng)由戴維斯（TWVES）研制，裝在上海桑塔納2000、桑塔納3000、捷達、都市先鋒、賽歐及奇瑞等汽車上。特點：四傳感器三通道，前輪獨立控制，后輪低選擇控制；液壓對角線雙回路系統(tǒng)；泵電機、液壓控制單元和電子控制單元集成一體，簡稱為液壓電子控制單元（HECU）；C語言編寫的控制程序并加密固化在電子控制單元中；電磁閥線圈集成在電子控制單元內(nèi)部；采用大功率集成電路直接驅(qū)動電磁閥及泵電機，省去電磁繼電器；診斷接口可借助于VAG1551進行自診斷。4、大眾車系A(chǔ)BS系統(tǒng)其他輔助功能系統(tǒng)名稱縮寫(德)縮寫(英)功能作用防抱死系統(tǒng)ABSABS在制動中阻止車輪發(fā)生抱死，并保持良好的行駛穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向性能。驅(qū)動防滑控制ASRTCS通過對打滑車輪施加制動力并降低發(fā)動機扭矩輸出阻止驅(qū)動輪空轉(zhuǎn)。電子制動力分配EBVEBD在ABS起作用前，阻止后軸過量制動。電子差速鎖止EDSEDL在車輛處于附著力不同的路面時，通過對空轉(zhuǎn)車輪施加制動實現(xiàn)車輛起步行駛。電子穩(wěn)定程序ESPESP通過對制動和發(fā)動機管理系統(tǒng)施加相應的調(diào)整，來阻止車輛的滑移。發(fā)動機牽引力矩調(diào)整MSREBC當加速踏板突然松開或者帶著檔位施加制動時，那么MSR將阻止由于發(fā)動機的制動而產(chǎn)生的驅(qū)動輪抱死。ABS電控單元端子：ECU端子的功能診斷導線，K線13蓄電池（+）25