《汽車底盤電控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與檢修》模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)

1、課題一 防抱死制動的系統(tǒng)基本理論課題二 電控防抱死制動系統(tǒng)（ABS）的組成與類型課題三 防抱死制動系統(tǒng)控制部件的結(jié)構(gòu)原理模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)汽車底盤電控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與檢修課題四 電控制動力分配系統(tǒng)（EBD）簡介課題五 防抱死制動系統(tǒng)的檢修隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，人們對汽車行駛的安全性提出了更高的要求，汽車防抱死控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。汽車的制動防抱死系統(tǒng)（Antilock Braking System，簡稱ABS）是一種具有防滑、防鎖死等特點(diǎn)的安全剎車控制系統(tǒng)。沒有安裝ABS系統(tǒng)的汽車，當(dāng)遇到緊急情況時，駕駛員若來不及分步緩剎，只能將制動踏板一腳踩死，這時則可能造成車輪抱死，再加上車輛沖刺慣性，不僅達(dá)

2、不到快速剎車的效果，還極有可能發(fā)生車輛側(cè)滑、跑偏、方向不受控制等危險狀況。而裝有ABS的汽車，在遇到相同情況時，駕駛員踩下制動踏板，在車輪即將到達(dá)鎖死點(diǎn)時，ABS系統(tǒng)會控制剎車系統(tǒng)不停地處于剎車、放松的交換狀態(tài)（即相似于機(jī)械的“點(diǎn)剎”）， 使車輪在剎車時不至于被徹底鎖死，使得輪胎處于邊滾邊滑的狀態(tài)，加大了實際的摩擦力并提高了剎車效率，以達(dá)到避免緊急剎車時車輛方向失控及車輪側(cè)滑等危險事故。簡單地說，防抱死制動系統(tǒng)(ABS)的設(shè)計目的，就是在汽車制動過程中，不論道路情況如何，始終能將車輪滑移率控制在20左右，而保證車輛能獲得最佳的制動性能和轉(zhuǎn)向操縱性能。模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)一、制動時車輛的受

3、力分析課題一 防抱死制動的系統(tǒng)基本理論 汽車受到一個與行駛方向相反的外力時，才能從一定的車速制動到較低的車速直至停車，這個外力實際上是地面提供的，稱為地面制動力（用Xb表示）。地面制動力越大，汽車的制動減速越大，制動距離也越短，所以該力對汽車的制動效能具有決定性影響。但是地面制動力的大小取決于兩個摩擦副的摩擦力：一個是制動器制動力（用Fb表示）；另一個是輪胎與地面間的摩擦力，即附著力（用F表示）。制動過程中制動器制動力、地面制動力與附著力的關(guān)系如圖4-1所示。模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)圖4-1 制動過程中Xb、Fb及F之間的關(guān)系一、制動時車輛的受力分析課題一 防抱死制動的系統(tǒng)基本理論 在制動過

4、程中，車輪的運(yùn)動包括含有滾動與抱死拖滑（滑移）兩種情況。當(dāng)制動剛開始，制動踏板力較小，制動器制動力不大時，地面制動力足以克服制動器摩擦力矩而使車輪滾動，因而車輪滾動時的地面制動力Xb就等于制動器制動力Fb，且隨踏板力的增大而成正比地增長。但地面制動力Xb受地面與輪胎間附著力的約束，它的最大值不超過附著力F，即 式中，Z為車輪的垂直載荷； 為輪胎與路面之間的縱向附著系數(shù)。 最大地面制動力 當(dāng)制動壓力p上升到某一值pa，地面制動力Xb隨著制動器制動力Fb的增長，達(dá)到附著力F時，就不再增長了,而當(dāng)制動壓力 時，制動器制動力Fb由于制動器摩擦力距的增長而仍按直線關(guān)系繼續(xù)上升，此時車輪即被制動器抱死而出

5、現(xiàn)滑移現(xiàn)象。要想提高汽車的制動效能，就必須提高F值，以提高 值的大小。提高F值最有效的辦法是提高縱向附著系數(shù) 。 模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)二、 車輪滑移率S課題一 防抱死制動的系統(tǒng)基本理論1、車輪滑移率及影響因素 當(dāng)汽車勻速行駛時，實際車輛速度V（即車輪中心的速度）與車輪速度Vw(即車輪滾動的圓周速度)相等，車輪在路面上的運(yùn)動為純滾動運(yùn)動。當(dāng)駕駛員踩下制動踏板時，在制動器摩擦力矩的作用下，車輪的角速度減小，實際車速與車輪速度之間就會產(chǎn)生一個速度差，輪胎與地面之間就會產(chǎn)生相對滑移，滑移程度用滑移率S來表示，其表達(dá)式為 式中：S為車輪滑移率；V為車速（車輪中心縱向速度，m/s）；Vw為車輪速度（

6、車輪瞬時圓周速度，Vw=r，m/s）；r為車輪半徑（m）； 為車輪轉(zhuǎn)動角速度（rad/s）。 當(dāng)V=Vw時，滑移率S=0，車輪自由滾動；當(dāng)Vw=0時，滑移率S=100%，車輪完全抱死滑移；當(dāng)VVw時，滑移率0S100%,車輪即滾動又滑動?；坡试酱?，表明車輪滑移程度越大。模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)二、 車輪滑移率S課題一 防抱死制動的系統(tǒng)基本理論1、車輪滑移率及影響因素在制動過程中，車輪抱死滑移的根本原因是制動器制動力大于路面附著力，對于影響車輪滑移率的因素，概括起來可包括以下幾個方面。（1）車輪載客人數(shù)或載物量；（2）前、后軸的載荷分布；（3）輪胎道路附著狀況；（4）路面種類和路面狀況；（5

7、）制動力大小及其增長速率。模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)二、 車輪滑移率S課題一 防抱死制動的系統(tǒng)基本理論2、車輪滑移率S與附著系數(shù)的關(guān)系汽車縱向、側(cè)向附著系數(shù)對滑移率有很大影響。實驗證明，在地面附著條件差（例如在冰雪路面上制動）的情況下，由于道路附著力很小使可以得到的最大地面制動力減小，因此在制動踏板力（或制動分泵壓力）很小時，地面制動力就會達(dá)到最大附著力，車輪就會抱死滑移。附著系數(shù)與滑移率之間的關(guān)系如圖4-2所示。由圖中可以得出：（1）附著系數(shù)取決于路面性質(zhì)一般來說，干燥路面附著系數(shù)很大，潮濕路面附著系數(shù)很小，冰雪路面附著系數(shù)更小。（2）在各種路面上，附著系數(shù)都隨滑移率的變化而變化。（3）當(dāng)滑

8、移率為20%左右時，縱向附著系數(shù)最大，制動效果最好。模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)圖4-2 附著系數(shù)與滑移率的關(guān)系（虛線與實線標(biāo)注的上下順序一一對應(yīng)）B-縱向附著系數(shù)；S-橫向附著系數(shù)；S-滑移率二、 車輪滑移率S課題一 防抱死制動的系統(tǒng)基本理論2、車輪滑移率S與附著系數(shù)的關(guān)系縱向附著系數(shù)最大時的滑移率稱為理想滑移率或最佳滑移率。當(dāng)滑移率超過理想滑移率時，縱向附著系數(shù)減小，產(chǎn)生的地面制動力隨之下降，制動距離將增長。滑移率大于理想滑移率后的區(qū)域稱為非穩(wěn)定制動區(qū)域或非穩(wěn)定區(qū)，如圖4-3所示。橫向附著系數(shù)是研究汽車行駛穩(wěn)定性的重要指標(biāo)之一。橫向附著系數(shù)越大，汽車制動時的方向穩(wěn)定性和保持轉(zhuǎn)向控制的能力越強(qiáng)

9、。當(dāng)滑移率為零時，橫向附著系數(shù)最大；隨著滑移率的增加，橫向附著系數(shù)逐漸減小。當(dāng)車輪前輪抱死時，其橫向附著系數(shù)接近于零，汽車將失去方向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向控制能力，由于前輪維持轉(zhuǎn)彎運(yùn)動能力的橫向附著力喪失，汽車將按原行駛方向滑行，因此極可能沖入其他車道與其他車輛相撞，或沖出路面與障礙物相撞。如果后輪抱死，汽車的制動穩(wěn)定性就會變差，抵抗橫向外力的能力很弱，后輪稍有外力（如側(cè)向風(fēng)力）作用就會發(fā)生側(cè)滑，造成所謂的甩尾，甚至出現(xiàn)調(diào)頭等危險現(xiàn)象。模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)二、 車輪滑移率S課題一 防抱死制動的系統(tǒng)基本理論 綜上所述，為了獲得最佳制動效能和制動時的方向穩(wěn)定性，應(yīng)將車輪滑移率控制在最佳滑移率范圍(20

10、左右)內(nèi)。通過采用ABS，使汽車在制動過程中自動調(diào)節(jié)車輪的制動力，防止車輪抱死滑移，從而縮短制動距離，提高方向穩(wěn)定性，增強(qiáng)轉(zhuǎn)向控制能力，以減少交通事故的發(fā)生。模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)圖4-3 干燥硬實路面上附著系數(shù)與滑移率的關(guān)系B一縱向附著系數(shù)；S一橫向附著系數(shù)；S一滑移率二、 車輪滑移率S課題二 電控防抱死制動系統(tǒng)（ABS）的組成與類型 綜上所述，為了獲得最佳制動效能和制動時的方向穩(wěn)定性，應(yīng)將車輪滑移率控制在最佳滑移率范圍(20左右)內(nèi)。通過采用ABS，使汽車在制動過程中自動調(diào)節(jié)車輪的制動力，防止車輪抱死滑移，從而縮短制動距離，提高方向穩(wěn)定性，增強(qiáng)轉(zhuǎn)向控制能力，以減少交通事故的發(fā)生。模塊四

11、 汽車防抱死制動系統(tǒng)圖4-3 干燥硬實路面上附著系數(shù)與滑移率的關(guān)系B一縱向附著系數(shù)；S一橫向附著系數(shù)；S一滑移率一、電控防抱死制動系統(tǒng)的作用課題二 電控防抱死制動系統(tǒng)（ABS）的組成與類型電子控制防抱死制動系統(tǒng)是在汽車原有制動系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增設(shè)了一套電子控制裝置。ABS能夠使被控制的車輪獲得較大的縱向和橫向的附著力，因此可以大大提高汽車的行駛性能，具體來說ABS有以下幾個作用。（1）改善汽車制動時的轉(zhuǎn)向操縱性沒有ABS的汽車在緊急制動時，如果前輪抱死，因橫向附著力幾乎為零，汽車就喪失轉(zhuǎn)向操縱性，此時即使轉(zhuǎn)動方向盤，汽車也不能轉(zhuǎn)向，只能沿著慣性力的方向前進(jìn)，最后無法躲避障礙物導(dǎo)致事故發(fā)生。當(dāng)裝上

12、ABS后，因汽車仍有足夠的轉(zhuǎn)向操縱性，汽車可以通過轉(zhuǎn)向避讓障礙物。（2）增加汽車制動時的方向穩(wěn)定性裝有ABS的汽車在緊急制動時，能將滑移率控制在理想滑移率附近，具有較大的橫向附著力，有足夠抵抗橫向干擾的能力，從而提高了汽車制動時的方向穩(wěn)定性，可以避免汽車側(cè)滑和“甩尾”。模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)一、電控防抱死制動系統(tǒng)的作用課題二 電控防抱死制動系統(tǒng)（ABS）的組成與類型（3）縮短制動距離裝有ABS后，汽車在制動過程中，因為能始終保持車輪和路面間附著系數(shù)的最佳利用，有效地利用最大縱向附著力，因而能在最短的距離內(nèi)制動停車。通常情況下，一般駕駛員操作時，制動距離會比沒有ABS時短，特別是在濕滑和冰雪

13、路面上時，制動距離可以明顯縮短，一般可縮短10%20%。但值得注意的是，在不平整的路面上或者在砂礫以及積雪的路面上，由于汽車制動抱死時，其表面物質(zhì)（如砂礫、積雪等）會被鏟起并堆在車輪前面形成楔形物，反而構(gòu)成一種阻力而易于汽車制動，所以此時帶有ABS的車輛的制動距離會比沒有ABS的車輛的制動距離稍長。（4）減少輪胎磨損由于裝有ABS的汽車制動時，車輪處于邊滾動邊滑移狀態(tài)，避免了制動時車輪抱死在地面上的滑拖，從而可以減少輪胎局部磨損，從而提高了輪胎的使用壽命，一般約提高6%10%。（5）減少駕駛員的緊張情緒裝有ABS的汽車，駕駛員在制動時，只需要把腳盡力踏在制動踏板上，ABS就會代替駕駛員自動進(jìn)入

14、最佳制動的狀態(tài)，此時駕駛員可以比較放心地操縱方向盤。特別在冰雪道路上，可以減少駕駛員的不安全感。模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)二、防抱死制動系統(tǒng)組成課題二 電控防抱死制動系統(tǒng)（ABS）的組成與類型ABS是在原有制動裝置基礎(chǔ)上增加一套控制裝置形成的，其工作也是在常規(guī)制動過程的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。在制動過程中，當(dāng)車輪還未趨向抱死時，其制動過程與常規(guī)制動過程完全相同，只有當(dāng)駕駛員緊急剎車使車輪趨于抱死時，ABS方對制動壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此，當(dāng)ABS發(fā)生故障時，如果常規(guī)制動裝置正常，那么常規(guī)制動裝置照樣具有制動功能，但如果常規(guī)制動裝置發(fā)生故障，ABS也將隨之失去控制作用。防抱死制動系統(tǒng)（ABS）是根據(jù)車輪轉(zhuǎn)動情況

15、，隨時調(diào)節(jié)制動壓力來防止車輪抱死滑移。盡管各型ABS的結(jié)構(gòu)各不相同，但一般均是在常規(guī)制動裝置的基礎(chǔ)上，增設(shè)傳感器，電子控制器（ABS ECU）和執(zhí)行器，其基本原理如圖4-4所示，而圖4-5所示為防抱死制動系統(tǒng)ABS的典型組成結(jié)構(gòu)圖。ABS的電子控制器ECU又稱為ABS電控單元或ABS ECU。主要功用是接收輪速傳感器，減速度傳感器等輸入的信號，計算汽車的輪速，車速，加減速度和滑移率，并輸出控制指令控制制動壓力調(diào)節(jié)器等執(zhí)行元件工作。ABS ECU具有失效保護(hù)和故障自診斷能力，一旦發(fā)現(xiàn)ABS故障時，ABS將終止工作并恢復(fù)常規(guī)制動，與此同時，還將控制ABS故障指示燈（或A自鎖故障指示燈）閃亮，以提醒

16、駕駛員及時對ABS進(jìn)行修理。模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)二、防抱死制動系統(tǒng)組成課題二 電控防抱死制動系統(tǒng)（ABS）的組成與類型模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)圖4-4 ABS結(jié)構(gòu)原理圖圖4-5 ABS典型組成結(jié)構(gòu)圖1-前輪轉(zhuǎn)速傳感器；2-制動壓力調(diào)節(jié)器；3-ABS電控單元；4-ABS警告燈；5-后輪轉(zhuǎn)速傳感器；6-制動燈開關(guān)；7-制動主缸；8-比例分配閥；9-制動輪缸；10-蓄電池；11-點(diǎn)火開關(guān)二、防抱死制動系統(tǒng)組成課題二 電控防抱死制動系統(tǒng)（ABS）的組成與類型模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)ABS采用的傳感器有車輪速度傳感器和減速度傳感器兩種。車輪速度傳感器又稱為車輪轉(zhuǎn)速傳感器或輪速傳感器。車輪速度傳

17、感器是ABS必須具備的傳感器，其功用是檢測車輪的運(yùn)動狀態(tài)，將車輪轉(zhuǎn)速變換為電信號并輸入給ABS ECU。減速度傳感器又分為縱向減速傳感器和橫向減速傳感器。一般地，減速傳感器僅在控制精度要求高的ABS中采用，其功用是檢測汽車車身的減速度，以便于ABS ECU判別路面狀況。制動壓力調(diào)節(jié)器是ABS的主要執(zhí)行元件。其功用是接受ECU的指令，驅(qū)動制動壓力調(diào)節(jié)器中的電磁閥動作，同時驅(qū)動回液泵電動機(jī)轉(zhuǎn)動等，使制動壓力“升高” “保持” 或“降低”，從而實現(xiàn)制動壓力自動調(diào)節(jié)。電子控制系統(tǒng)控制部件的安裝位置如圖4-6所示。圖4-6 ABS控制部件的安裝位置示意圖三、防抱死制動系統(tǒng)的類型課題二 電控防抱死制動系統(tǒng)

18、（ABS）的組成與類型模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)ABS分為機(jī)械式ABS和電子式ABS兩大類。目前，純機(jī)械式ABS已經(jīng)被淘汰，本書主要介紹采用機(jī)電一體化的電子控制ABS。電子控制ABS的種類很多，其分類如下。（1）按ABS制動壓力調(diào)節(jié)器和制動主缸的結(jié)構(gòu)形式分類按ABS制動壓力調(diào)節(jié)器和制動主缸的結(jié)構(gòu)形式分為分離式和整體式兩種。分離式ABS制動壓力調(diào)節(jié)器為獨(dú)立總成，通過制動管路與制動主缸和制動輪缸相連，其突出優(yōu)點(diǎn)是零部件安裝靈活，很適合于ABS作為選裝部件時采用。 Bosch 2S型、Bosch 2E型、苯迪克斯IV型、VI型就屬于分離式ABS，桑塔納、捷達(dá)、紅旗、沃爾沃等轎車均采用分離式ABS。整

19、體式ABS的制動壓力調(diào)節(jié)器與制動主缸以及制動助力器組合為一個整體，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)省安裝空間，一般作為汽車的標(biāo)準(zhǔn)裝備來采用。戴維斯ATE型、德爾科型、Bosch三型均為整體是ABS。相比于分離式，整體式ABS結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高，一般在高級轎車上應(yīng)用較多。三、防抱死制動系統(tǒng)的類型課題二 電控防抱死制動系統(tǒng)（ABS）的組成與類型模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)（2）按車輪控制方式分類 按電子控制防抱死制動系統(tǒng)控制車輪的方式可分為“軸控式”與“輪控式”兩種。ABS工作時，制動壓力能夠獨(dú)立進(jìn)行調(diào)節(jié)的制動管路稱為控制通道，每個車輪占用一個控制通道的稱為“輪控式”（有時也稱單輪控式或獨(dú)立控制式）。若兩個車輪

20、占用一個控制通道的則稱為同時控制，而當(dāng)同時控制的兩車輪在同一軸上時，稱其為“軸控式”。軸控式又可分為“低選控制（SL）”和“高選控制（SH）”兩種。在采用軸控式的ABS中，當(dāng)車輛行駛在附著系數(shù)不同的路面上時，由于汽車左、右車輪與路面之間的附著力不同，因此左右車輪在控制抱死時的時機(jī)也會不同，附著系數(shù)小的車輪先抱死，而附著系數(shù)大的車輪后抱死。以保證附著系數(shù)較小的車輪不發(fā)生抱死為原則來調(diào)節(jié)制動壓力，這兩個車輪就是按低選原則來進(jìn)行控制，簡稱為“低選控制（SL）”；以保證附著系數(shù)大的車輪不發(fā)生抱死為原則來調(diào)節(jié)制動壓力，這兩個車輪就是按高選原則來進(jìn)行控制，簡稱為“高選控制（SH）”。目前大多數(shù)轎車的兩個后

21、輪均采用“低選控制（SL）”。三、防抱死制動系統(tǒng)的類型課題二 電控防抱死制動系統(tǒng)（ABS）的組成與類型模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)（3）控制通道和傳感器數(shù)量分類根據(jù)控制通道和傳感器數(shù)量不同，電子控制ABS可以分為以下七類，其形式如圖4-7所示。1）四通道四傳感器ABS（方式1、2）；2）三通道四傳感器ABS（方式3）；3）三通道三傳感器ABS（方式4）；4）兩通道三傳感器ABS（方式5）；5）兩通道兩傳感器ABS（方式6、7）；6）單通道一傳感器ABS（方式8）；7）六通道六傳感器ABS（適用于帶掛汽車）。圖4-7 ABS的類型與分布形式三、防抱死制動系統(tǒng)的類型課題二 電控防抱死制動系統(tǒng)（ABS

22、）的組成與類型模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)（3）控制通道和傳感器數(shù)量分類目前，小轎車上普遍采用三通道ABS，如國產(chǎn)奧迪100、200型、紅旗CA7220E以及桑塔納2000GSI型轎車ABS對兩個前輪采用了獨(dú)立控制，兩個后輪采用了低選原則控制。按低選原則控制可以保證汽車在各種條件下左右兩個后輪的制動力相等，即使兩側(cè)車輪的附著力相差較大，也可令兩個車輪的制動力能限制在附著力較小的水平，使兩個后輪的制動力始終保持平衡，從而保證汽車在各種條件制動時，都具有良好的方向穩(wěn)定性。雖然兩后輪按低選原則控制存在后輪附著系數(shù)較大一側(cè)附著力不能充分利用、汽車的總制動力有所減小的問題，但是在緊急制動時，由于發(fā)生軸荷前

23、移，在總制動力中后輪的制動力所占比重較小（尤其是小轎車），前輪的附著力比后輪的附著力大的多，后輪制動力通常只占制動力的30%左右，因此后輪附著力未能充分利用對汽車的總制動力影響不大。對兩前輪進(jìn)行獨(dú)立控制，主要是考慮到小轎車（特別是前輪驅(qū)動轎車）前輪的制動力占總制動力的比例較大（可達(dá)70%左右），可以充分利用前輪的附著力，一方面使汽車獲得盡可能大的總制動力，有利于縮短制動距離，另一方面可使制動中兩前輪始終保持較大的橫向附著力，使汽車保持良好的轉(zhuǎn)向控制能力。盡管兩前輪獨(dú)立控制可能導(dǎo)致兩前輪制動力不平衡，但由于兩前輪制動力不平衡對汽車行駛方向穩(wěn)定性影響相對較小，而且還可以通過駕駛員的轉(zhuǎn)向操縱來進(jìn)行修

24、正，正因如此，三通道ABS在小轎車上應(yīng)用較為普遍。三、防抱死制動系統(tǒng)的類型課題二 電控防抱死制動系統(tǒng)（ABS）的組成與類型模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)（4）按控制車輪數(shù)量分類按控制車輪數(shù)量分為兩輪ABS和四輪ABS，兩輪ABS只控制兩個后輪，結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉，適用于輕型載貨汽車和客貨兩用汽車。四輪ABS又分為四通道ABS和三通道ABS，四通道ABS與前述四通道傳感器ABS（方式1、2）相同，三通道ABS與前述三通道四傳感器ABS（方式3）和三通道三傳感器ABS（方式4）相同。（5）其他分類方法除上述分類方法以外，還有其他分類方法，如按制動壓力調(diào)節(jié)器的動力源可分為液壓式和氣壓式；按制動壓力調(diào)節(jié)器

25、調(diào)壓方式分為流通式和變?nèi)菔降鹊?。一、車輪速度傳感器課題三 防抱死制動系統(tǒng)控制部件的結(jié)構(gòu)原理模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)車輪轉(zhuǎn)速傳感器的作用是檢測車輪的速度，并將速度信號輸入ECU中，它一般都安裝在車輪處，如圖4-8所示。1、電磁式車輪轉(zhuǎn)速傳感器電磁感應(yīng)式車輪轉(zhuǎn)速傳感器由傳感頭和齒圈（轉(zhuǎn)子）兩部分組成。其外形圖如圖4-9所示。圖4-8 轉(zhuǎn)速傳感器在車輪上的安裝位量1-齒圈；2-傳感頭；3-制動盤；4-托架；5-軸座圖4-9 車輪轉(zhuǎn)速傳感器的外形一、車輪速度傳感器課題三 防抱死制動系統(tǒng)控制部件的結(jié)構(gòu)原理模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)傳感頭由永久磁鐵、電磁線圈、極軸等組成。從外形上又可分為鑿式極軸轉(zhuǎn)速傳感

26、頭和柱式極軸轉(zhuǎn)速傳感頭等，它直接安裝于齒圈的上方，如圖4-10所示。齒圈實際上是一個信號轉(zhuǎn)子，隨車輪旋轉(zhuǎn)時，傳感頭內(nèi)的電磁線圈就感應(yīng)出電壓信號并送至ECU，該電壓信號在高速時頻率高，在低速時頻率低，因而其頻率的變化便精確地反映出車輪速度的變化。齒圈通常是有40100個齒。用于檢測非驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速的傳感器都設(shè)置在車輪處。用于檢測驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速的傳感器通常也設(shè)置在車輪處，但也有些車型是設(shè)置在主減速器或變速器中。其中齒圈一般安裝在隨車輪一同旋轉(zhuǎn)的部件上，如半軸、輪轂、制動盤等，而傳感頭則安裝在齒圈附近但不隨齒圈旋轉(zhuǎn)的部件上，如半軸套筒、轉(zhuǎn)向節(jié)、制動底盤等。一、車輪速度傳感器課題三 防抱死制動系統(tǒng)控制部件的結(jié)

27、構(gòu)原理模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)在一些后輪驅(qū)動汽車中，當(dāng)只在主減速器或變速器中安置一個轉(zhuǎn)速傳感器時，是將傳感器齒圈安裝在主減速器輸入軸上（也有直接利用主減速器齒輪的），或安裝在變速器的輸出軸上，而將傳感頭安裝在主減速器殼體或變速器殼體中。將轉(zhuǎn)速傳感器安裝在傳動系統(tǒng)中，它感應(yīng)的轉(zhuǎn)速是兩驅(qū)動輪的平均轉(zhuǎn)速，因此這種布置形式只適用于對兩驅(qū)動輪進(jìn)行一同控制的ABS，而有利于傳感器的保護(hù)，也可減少傳感器的數(shù)量。安裝轉(zhuǎn)速傳感器時，應(yīng)保證其傳感頭與齒圈間留有很小的空氣間隙。通常只有0.51.0mm。多數(shù)轉(zhuǎn)速傳感器的空氣間隙是不可調(diào)的。另外，要求安裝牢固，以確保汽車在制動過程中的振動不會干擾或影響感應(yīng)信號。車輪

28、轉(zhuǎn)速傳感器若發(fā)生故障，將無法準(zhǔn)確檢測車輪速度，ABS系統(tǒng)就不能正常工作。電磁感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器結(jié)構(gòu)簡單，成本低，缺點(diǎn)是車速過低時，其輸出的信號電壓的幅值過小，ECU難以檢測，且輸出信號抗電磁波干擾的能力差；車速過高時傳感器的頻率影響性差，易產(chǎn)生誤信號。目前ABS的控制速度范圍一般為15160km/h，今后要求控制速度范圍擴(kuò)大到8260km/h，以至更大范圍。 （a）鑿式極軸轉(zhuǎn)速傳感頭 （b）柱式極軸傳感頭圖4-10 車輪轉(zhuǎn)速傳感器剖面圖1-導(dǎo)線；2-永久磁鐵；3-外殼；4-電磁線圈；5-極軸；6-齒圈一、車輪速度傳感器課題三 防抱死制動系統(tǒng)控制部件的結(jié)構(gòu)原理模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)2、霍爾式車

29、輪轉(zhuǎn)速傳感器 霍爾式車輪轉(zhuǎn)速傳感器是利用霍爾效用原理產(chǎn)生與車輪輪速相對應(yīng)的電壓脈沖信號。傳感器也是由傳感頭和齒圈組成的，其傳感頭由永久磁鐵、霍爾元件和電子電路等組成，如圖4-11所示。傳感器工作時，ECU給霍爾元件施加一個5V或8V的電壓，永久磁鐵的磁力線穿過霍爾元件通向齒圈。當(dāng)齒圈位于圖4-11（a）所示位置時，穿過霍爾元件的磁力線分散磁場相對較弱，產(chǎn)生的電壓信號也較小；當(dāng)齒圈位于圖4-11（b）所示位置時，穿過霍爾元件的磁力線集中，磁場相對較強(qiáng)，產(chǎn)生的電信號較大。（a）霍爾元件磁場較弱 （b）霍爾元件磁場較強(qiáng)圖4-11 霍爾式車輪轉(zhuǎn)速傳感器1-霍爾元件；2-永久磁鐵一、車輪速度傳感器課題三

30、 防抱死制動系統(tǒng)控制部件的結(jié)構(gòu)原理模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)2、霍爾式車輪轉(zhuǎn)速傳感器 霍爾元件輸出的毫伏級的準(zhǔn)正弦波電壓U1首先經(jīng)放大器放大為伏級電壓信號U2，然后送往施密特觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的方波信號U3，再送到輸出級放大U4后輸出給ECU，如圖4-12所示。電子線路中的各級波形如圖4-13所示，其工作頻率為20kHz，輸出信號電壓幅值為714V。圖4-12 霍爾式車輪船速傳感器電子線路框圖一、車輪速度傳感器課題三 防抱死制動系統(tǒng)控制部件的結(jié)構(gòu)原理模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)2、霍爾式車輪轉(zhuǎn)速傳感器霍爾式車輪船速傳感器具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）輸出的電壓信號強(qiáng)弱不隨轉(zhuǎn)速的變化而變化。在汽車電源電壓為1

31、2V的條件下，信號的幅值保持在11.512V不變，即使當(dāng)車速降低時也不變，因此抗電磁波干擾能力較強(qiáng)。（2）傳感器頻率響應(yīng)高達(dá)20kHz，用于ABS中相當(dāng)于車速為1000km/h時所檢測出的信號頻率，因此不會出現(xiàn)高速時頻率響應(yīng)跟不上的問題。與電磁式車輪轉(zhuǎn)速傳感器相比，霍爾式車輪轉(zhuǎn)速傳感器對ABS系統(tǒng)的速度控制范圍的擴(kuò)大具有明顯的優(yōu)勢。圖4-13 霍爾式車輪轉(zhuǎn)速傳感器電子線路中的各級波形圖二、汽車減速度傳感器課題三 防抱死制動系統(tǒng)控制部件的結(jié)構(gòu)原理模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)ABS中另一種傳感器是汽車減速度傳感器，減速度傳感器又稱為加速度傳感器，其功用是檢測汽車的減速度，識別是否是雪路、冰路等易滑路

32、面，并轉(zhuǎn)換為電信號輸入給ABS ECU，以便采取相應(yīng)的控制方式。汽車在高附著系數(shù)路面上制動時，減速度很大；在低附著系數(shù)路面上制動時，減速度很小，因此ABS ECU根據(jù)減速度傳感器信號即可判斷路面狀況。例如，當(dāng)判定汽車是在附著系數(shù)很小的冰雪路面上行駛時，就會按照低附著系數(shù)路面的控制方式進(jìn)行控制，以提高制動性能。減速傳感器有光電式、水銀式、差動變壓器式和半導(dǎo)體式等。安裝位置依車而異，有的安裝在行李艙內(nèi)，有的安裝在發(fā)動機(jī)艙內(nèi)。（1）光電式減速度傳感器光電式減速度傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖4-14所示。主要由兩只發(fā)光二極管LED、兩只光電三極管、一塊透光板和信號處理電路等組成所示。（a）元件位置；（b）透光

33、時；（c）遮光時圖4-14 光電式減速度傳感器的工作原理二、汽車減速度傳感器課題三 防抱死制動系統(tǒng)控制部件的結(jié)構(gòu)原理模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)（1）光電式減速度傳感器光電效應(yīng)是指某些物質(zhì)因受到的照射而發(fā)出電子的現(xiàn)象。光電管是能把光能變成電能的器件，內(nèi)部裝有能夠產(chǎn)生光電效應(yīng)的電極，受到光線照射就會向外發(fā)射電子。光電管廣泛用于無線電傳真、自動控制和電影領(lǐng)域，其分為光電二極管和光電三極管兩種。發(fā)光二極管是一種能夠發(fā)光的半導(dǎo)體二極管。英文名稱為Light Emitting Diode,通?？s寫為“LED”。制作發(fā)光二極管PN結(jié)的半導(dǎo)體材料是砷化鎵（GaAS）、磷化鎵（GaP）和磷砷化鎵（GaAsP）。

34、從PN結(jié)的兩端各引一個金屬電極，用塑料將單個PN結(jié)封裝起來即構(gòu)成單只發(fā)光二極管。光電式減速度傳感器透光板的作用是進(jìn)行透光或遮光。當(dāng)透光板上的開口位于發(fā)光二極管與光電三極管之間時，發(fā)光二極管發(fā)出的光線能夠照射到光電三極管上，于是光電三極管導(dǎo)通，如圖4-14（b）所示；當(dāng)透光板上的齒扇位于發(fā)光二極管與光電三極管之間時，發(fā)光二極管發(fā)出的光線因被透光板上的齒扇擋住而不能照射到光電三極管上，光電三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，如圖4-14（c）所示。汽車勻速行駛時，透光板靜止不動，傳感器無信號輸出。汽車減速行駛時，透光板則隨著減速度的變化沿汽車縱向擺動，減速度越大，透光板擺動角度就越大，如圖4-15所示。由于減速度

35、大小不同，透光板擺動角度也就不同，兩只光電三極管“導(dǎo)通”與“截止”狀態(tài)就不同。根據(jù)透光板的擺動位置，可將汽車減速度區(qū)分為四個等級，將該信號送入ABS ECU就能感知路面附著系統(tǒng)情況，從而采取相應(yīng)的控制措施。二、汽車減速度傳感器課題三 防抱死制動系統(tǒng)控制部件的結(jié)構(gòu)原理模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)（2）水銀式減速度傳感器 水銀式減速度傳感器的結(jié)構(gòu)如圖4-16（a )所示，由玻璃管和水銀組成。當(dāng)汽車在低附著力系數(shù)路面上制動時，汽車減速度小，水銀在玻璃管內(nèi)基本不動，傳感器電路接通，如圖4-16（b）所示，ABS ECU 便按低附著系數(shù)路面上的控制程序控制制動系數(shù)工作。當(dāng)汽車在高附著系數(shù)路面上制動時，汽車

36、減速度大，傳感器玻璃管內(nèi)的水銀在慣性力作用下前移，傳感器電路斷開，如圖4-16（c）所示，ABS ECU 便按高附著系數(shù)路面上的控制程序控制系數(shù)工作。（a）勻速行駛 （b）減速行駛圖4-15 光電式減速度傳感器透光板的位置狀態(tài)（a）整體結(jié)構(gòu) （b）減速度小時 （c）減速度大時圖4-16 水銀式減速度傳感器的結(jié)構(gòu)原理二、汽車減速度傳感器課題三 防抱死制動系統(tǒng)控制部件的結(jié)構(gòu)原理模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)（2）水銀式減速度傳感器由水銀式減速度傳感器的結(jié)構(gòu)可見，該傳感器可以檢測前、后或左、右兩個方向的加、減速度，因此可以用作橫向加速度傳感器。當(dāng)汽車的橫向加速度低于設(shè)定值時，水銀在玻璃管內(nèi)基本不動，傳感

37、器電路接通，向ABS ECU 輸入一個高電平信號；當(dāng)汽車高速急轉(zhuǎn)彎時，橫向加速度超過設(shè)定值，水銀在慣性作用下移動，傳感器電路斷開，向ABS ECU 輸入一個低電平信號。ABS ECU接收到橫向加速度超過設(shè)定值的信號后，立即發(fā)出控制指令，修正左右車輪制動分泵壓力，以便提高ABS的制動性能。橫向加速度傳感器在高級轎車和賽車上采用較多。三、ABS電子控制器課題三 防抱死制動系統(tǒng)控制部件的結(jié)構(gòu)原理模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng) ABS電子控制器簡稱ABS 的控制中心或ABS ECU，其主要功能是接收輪速傳感器、減速度傳感器信號和各種控制開關(guān)信號，并根據(jù)設(shè)置的控制邏輯，通過數(shù)學(xué)計算和邏輯判斷后輸出控制指令，

38、控制制動壓力調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)制動分泵的制動壓力。 ABS電子控制器從開始出現(xiàn)至今，其結(jié)構(gòu)已有很大發(fā)展變化?，F(xiàn)在一般的硬件由安裝在印刷電路板上的單片微型計算機(jī)和一系列電子元器件構(gòu)成，目前大多數(shù)是由集成度高、運(yùn)算速度快的數(shù)字電路組成的，他們封裝在金屬殼體內(nèi)部，形成一個獨(dú)立的整體。而軟件主要是一系列控制程序和大量的實測數(shù)據(jù)，存儲在只讀存儲器（ROM）中。各種車型ABS ECU 內(nèi)部電路及控制程序各不相同，但其電路基本組成卻大致相同，如圖4-17所示。三、ABS電子控制器課題三 防抱死制動系統(tǒng)控制部件的結(jié)構(gòu)原理模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)圖4-17 三通道四傳感器ABS ECU電路框圖三、ABS電子控制器課題

39、三 防抱死制動系統(tǒng)控制部件的結(jié)構(gòu)原理模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)1、計算電路計算電路是ABS ECU 的核心，主要由微處理器構(gòu)成。其功用是根據(jù)輪速傳感器、減速度傳感器等輸入信號，按照軟件設(shè)定的程序進(jìn)行數(shù)學(xué)計算和邏輯判斷，并形成相應(yīng)的控制指令。計算電路按照設(shè)定的程序，根據(jù)輪速傳感器輸入的輪速信號，計算出車輪的瞬時速度，然后得出加（或減）速度、初始速度、參考車速和滑移率，最后根據(jù)加、減速度和滑移率等形成相應(yīng)的控制指令，再向電磁閥控制電路輸出控制信號，以保證制動壓力的“降低”、“保持”或是“升高”。計算電路一般都有兩個微處理器CPU（一個控制CPU和一個安全CPU），有的則是由兩個完全相同的CPU組成

40、，主要目的是保證ABS的安全性。兩個CPU接受相同的輸入信號，在運(yùn)算處理過程中，通過通訊對兩個微處理器的處理結(jié)果進(jìn)行比較。如果兩個微處理器的處理結(jié)果不一致，微處理器立即使ABS系統(tǒng)退出工作，以防止系統(tǒng)發(fā)生故障而導(dǎo)致錯誤控制。計算電路不僅能夠檢測自己內(nèi)部的工作過程，而且還能檢測系統(tǒng)中有關(guān)部件的工作狀況，如輪速傳感器、泵電機(jī)工作電路，電磁閥繼電器工作電路等，當(dāng)檢測到這些電路工作不正常時，立即向安全保護(hù)電路輸出指令，使ABS停止工作。三、ABS電子控制器課題三 防抱死制動系統(tǒng)控制部件的結(jié)構(gòu)原理模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)2、輸入電路輪速傳感器輸入電路由低通濾波電路和整形放大電路等組成，其功用是對輪速傳

41、感器輸入的交變電壓信號進(jìn)行處理，并將模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號輸入中央處理單元CPU 。因為不同車型ABS采用輪速傳感器的數(shù)量各不相同，所以輪速傳感器信號處理與放大電路也有簡有繁。為檢測輪速傳感器的工作情況，計算電路經(jīng)輸入電路向各輪速傳感器輸出檢測信號，再由輸入電路將信號反饋到計算電路。輸入放大電路還要接受點(diǎn)火開關(guān)、制動開關(guān)、液位開關(guān)等外部信號。除了傳送輪速傳感器的檢測信號外，還要接受電磁閥繼電器、泵電機(jī)繼電器等工作電路的檢測信號，并將這些信號經(jīng)過處理后送入計算電路。三、ABS電子控制器課題三 防抱死制動系統(tǒng)控制部件的結(jié)構(gòu)原理模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)3、輸出放大電路 輸出放大電路的主要功用是將C

42、PU輸出的數(shù)字信號（如控制力升高、保持、降低信號）轉(zhuǎn)換成模擬信號，通過功率放大器驅(qū)動執(zhí)行器工作，向執(zhí)行器（各類電磁閥）提供大小不同的控制電流（豐田與博世ABS三位三通電磁閥分別為0A、2A、5A），實現(xiàn)制動壓力“升高”、“保持”或“降低”的調(diào)節(jié)功能。三、ABS電子控制器課題三 防抱死制動系統(tǒng)控制部件的結(jié)構(gòu)原理模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)4、安全保護(hù)電路安全保護(hù)電路由電源監(jiān)控、故障失憶、繼電器驅(qū)動和ABS指示燈驅(qū)動電路等組成。其主要功用是接收蓄電池（或發(fā)電機(jī)）的電壓信號，監(jiān)控電源電壓是否在穩(wěn)定范圍內(nèi)，同時將12V或14V電源電壓轉(zhuǎn)換為ECU工作需要的5V電壓。由于微處理器具有檢測功能，該電路能根據(jù)

43、微處理器輸出的指令，對有關(guān)繼電器電路、ABS指示燈電路進(jìn)行控制。當(dāng)發(fā)現(xiàn)影響ABS工作的故障（如電源電壓、輪速傳感器信號、計算電路、電磁閥控制電路等出現(xiàn)異常）時，CPU就會發(fā)出指令切斷ABS繼電器的電源電路，使ABS停止工作，并恢復(fù)常規(guī)制動功能，以起到失效保護(hù)作用。同時接通儀表盤上的ABS指示燈電路使ABS指示燈發(fā)亮，提醒駕駛員ABS應(yīng)及時檢修。ABS ECU具有故障記憶能力，當(dāng)ECU監(jiān)測到ABS出現(xiàn)故障時，除控制執(zhí)行上述動作外，還要將故障信息編成代碼儲存在存儲器中，以備自診斷時讀取故障代碼，供維修診斷作為參考。四、制動壓力調(diào)節(jié)器課題三 防抱死制動系統(tǒng)控制部件的結(jié)構(gòu)原理模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)

44、1、結(jié)構(gòu)形式 液壓式制動壓力調(diào)節(jié)器主要由電動泵、若干個電磁閥、儲液器、蓄能器等元件組成，它串接在制動主缸與制動輪缸之間。圖4-18所示是一制動壓力調(diào)節(jié)器的主要結(jié)構(gòu)。電動泵分回液泵和液壓泵兩種?；匾罕靡卜Q作再循環(huán)泵，用于循環(huán)調(diào)壓式制動壓力調(diào)節(jié)器中，多采用柱塞泵，它受ECU的控制，由電動機(jī)驅(qū)動，其作用是在減壓過程中將從輪缸流出的制動油液泵回制動主缸。而液壓泵則用于變?nèi)輭菏街苿訅毫φ{(diào)節(jié)器中，它也受ECU的控制，但它與循環(huán)調(diào)壓方式中的回液泵的作用有所不同，主要是用于在控制管路中建立控制油壓。 制動壓力調(diào)節(jié)器是ABS的執(zhí)行器，由電磁閥、儲液器和回液泵電動機(jī)等組成。制動壓力調(diào)節(jié)器設(shè)在制動總泵與車輪制動分泵

45、之間，制動壓力調(diào)節(jié)器的作用是接受ECU的指令，通過電磁閥的動作來自動調(diào)節(jié)車輪制動器的制動壓力。四、制動壓力調(diào)節(jié)器課題三 防抱死制動系統(tǒng)控制部件的結(jié)構(gòu)原理模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)1、結(jié)構(gòu)形式 蓄能器根據(jù)其儲存制動油液的壓力范圍，分為高壓蓄能器和低壓蓄能器。高壓蓄能器用于儲存經(jīng)電動泵加壓后的高壓制動油液，并向制動輪缸（循環(huán)調(diào)壓方式）或調(diào)壓缸（變?nèi)菡{(diào)壓方式）供給高壓制動油液；而低壓蓄能器則用于接收和儲存回流的低壓制動油液，并可衰減回流制動油液的壓力波動。為了區(qū)別這兩種蓄能器，一般將高壓蓄能器簡稱為蓄能器或儲能器，而將低壓儲能器簡稱為儲液器、儲液室或儲油箱等。 蓄能器（或儲液器）在結(jié)構(gòu)上是一個內(nèi)裝活

46、塞與彈簧的液壓缸。儲液器與回液泵的結(jié)構(gòu)如圖4-19所示，由制動輪缸經(jīng)電磁閥回液口流回的制動液進(jìn)入儲液器內(nèi)作用于活塞上，并壓縮彈簧使儲液容積增大，以暫時儲存制動油液。也有的蓄能器（或儲液器）采用氣囊式結(jié)構(gòu)，氣囊的氣室內(nèi)充有可被壓縮的氮?dú)?。圖4-18 制動壓力調(diào)節(jié)器1-儲液器；2-通向制動主缸的接頭；3-電動泵；4-電磁閥四、制動壓力調(diào)節(jié)器課題三 防抱死制動系統(tǒng)控制部件的結(jié)構(gòu)原理模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)（a）柱塞上行時吸油 （b）柱塞下行時泵油圖4-19 儲液器與回液泵的結(jié)構(gòu)簡圖A-來自輪缸的制動液；B泵往主缸的制動液；1-凸輪；2-液壓泵柱塞；3-液壓泵；4-儲液器四、制動壓力調(diào)節(jié)器課題三 防

47、抱死制動系統(tǒng)控制部件的結(jié)構(gòu)原理模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)2、調(diào)壓方式 ABS的制動壓力調(diào)節(jié)器，可以采用循環(huán)調(diào)壓方式或變?nèi)菡{(diào)壓方式，進(jìn)行防抱死制動壓力調(diào)節(jié)。 循環(huán)調(diào)壓方式是采用電磁閥來直接調(diào)節(jié)輪缸的制動壓力。它在制動主缸與輪缸之間串聯(lián)一個電磁閥，通過使制動輪缸中的制動油液流回制動主缸或儲液器實現(xiàn)制動壓力的減小，又通過使制動主缸或功能裝置中的制動油液流入制動輪缸實現(xiàn)制動壓力的增大。這種調(diào)壓方式也稱流通調(diào)壓方式，它是本章將要介紹的重點(diǎn)。 變?nèi)菡{(diào)壓方式是通過電磁閥的控制來間接調(diào)節(jié)輪缸的制動壓力。它是汽車原有制動管路上增加一套液壓控制裝置，并將制動輪缸與制動主輪缸隔離。通過控制制動管路中容積的增減，來控

48、制輪缸中制動壓力的變化。如美國德爾科公司生產(chǎn)的ABSVI防抱死制動系統(tǒng)，就采用了變?nèi)菡{(diào)壓方式的制動壓力調(diào)節(jié)器。四、制動壓力調(diào)節(jié)器課題三 防抱死制動系統(tǒng)控制部件的結(jié)構(gòu)原理模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)3、工作過程 在汽車制動時，通過制動壓力調(diào)節(jié)器所形成的制動工況包括常規(guī)制動時正常工況（制動無抱死工況）、緊急制動時防止車輪抱死的壓力保持工況、減壓工況及加壓工況4種。 現(xiàn)以圖4-20所示的ABS系統(tǒng)為例，對這些工況加以介紹。圖4-20 ABS系統(tǒng)簡圖1-點(diǎn)火開關(guān)；2、11-前輪轉(zhuǎn)速傳感器；3-ABS警告燈；4、5-后輪轉(zhuǎn)速傳感器；6-制動燈開關(guān)；7-制動主缸；8-ABS執(zhí)行器；9-比例旁通閥；10-制動

49、輪缸四、制動壓力調(diào)節(jié)器課題三 防抱死制動系統(tǒng)控制部件的結(jié)構(gòu)原理模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)3、工作過程 圖4-21給出的是ABS系統(tǒng)的液壓控制回路。其制動壓力調(diào)節(jié)器采用循環(huán)調(diào)壓方式，對應(yīng)每一個控制通道都設(shè)置了1個三位三通電磁閥，如圖4-22所示。該系統(tǒng)共有3個控制通道，因而有3個三位三通電磁閥，ECU按控制電流的大小分3種電流向每個電磁閥通電，可使每個電磁閥有3種工作位置，從而在制動主缸、制動輪缸和回油管路之間建立起液壓聯(lián)系，并使ABS系統(tǒng)實現(xiàn)壓力升高、壓力保持和壓力降低的調(diào)節(jié)。圖4-21 ABS系統(tǒng)的液壓回路1-制動總泵；2-比例閥與旁通閥；3-ABS執(zhí)行器；4-三位三通電磁閥；5-電動泵；6

50、-車輪轉(zhuǎn)速傳感器；7-右后輪制動器；8-左后輪制動器；9-右前輪制動器；10-左前輪制動器四、制動壓力調(diào)節(jié)器課題三 防抱死制動系統(tǒng)控制部件的結(jié)構(gòu)原理模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)3、工作過程 （1）常規(guī)制動時正常工況 在常規(guī)制動時，車輪均未抱死，ABS不介入制動壓力調(diào)控，ECU不向三位三通電磁閥的電磁線圈供電，這時電磁閥的銜鐵在回位彈簧預(yù)緊力的作用下而處在最下端位置，使B孔關(guān)閉，A孔開啟，如圖4-23所示。圖4-22 三位三通電磁閥結(jié)構(gòu)示意圖1-回油路接口；2-過濾器；3-非磁性支承；4-出油閥；5-進(jìn)油閥；6-磁鐵；7-電磁線圈；8-單向閥；9-閥體；10-車輪制動器接口；11-承接盤；12-副

51、彈簧；13-主彈簧；14-凹槽臺階；15-制動主缸接口；a-工作空氣間隙四、制動壓力調(diào)節(jié)器課題三 防抱死制動系統(tǒng)控制部件的結(jié)構(gòu)原理模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)3、工作過程 （1）常規(guī)制動時正常工況 當(dāng)踩下制動踏板時，從主缸來的制動油液從A孔流向C孔，送往制動輪缸（車輪液壓缸），實施制動。這時制動主缸與各制動輪缸相通，各輪缸的制動壓力隨主缸制動壓力的上升而上升，同時利用第1檢驗閥（單向閥）將通向回液泵的油路切斷。當(dāng)制動踏板松開時，制動輪缸的制動油液經(jīng)C、A孔及第3檢驗閥（旁通閥，也是一個回液單向閥）流向制動主缸。圖4-23 常規(guī)制動時ABS系統(tǒng)不工作示意圖1-制動主缸；2-第1檢驗閥；3-電動泵；

52、4-第2檢驗閥；5-儲油箱；6-前輪輪速傳感器；7-車輪制動器；8-電磁線圈；9-回位彈簧；10-第3檢驗閥四、制動壓力調(diào)節(jié)器課題三 防抱死制動系統(tǒng)控制部件的結(jié)構(gòu)原理模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)3、工作過程 （2）緊急制動時的保壓工況 當(dāng)進(jìn)行緊急制動ABS的ECU判定某個或某幾個車輪正趨于抱死時，系統(tǒng)就進(jìn)入防抱制動控制。防抱制動循環(huán)首先進(jìn)入保壓工況，以使車輪充分地進(jìn)行制動，如圖4-24所示。此時ECU向電磁閥通以較小的控制電流（一般為22.5A，約為最大控制電流半值），銜鐵在一定電磁力的作用下克服回位彈簧的彈力向上運(yùn)動，當(dāng)運(yùn)動到電磁力與彈簧彈力相平衡的中間位置時停止運(yùn)動，使A孔和B孔均關(guān)閉，此時

53、第3檢驗閥已關(guān)閉，即C孔也被關(guān)閉，主缸、輪缸與回油管路之間的油路相互隔斷，因而車輪液壓缸內(nèi)的壓力保持不變，ECU再根據(jù)車輪的運(yùn)動狀態(tài)，判斷是否進(jìn)入下一步控制工況。四、制動壓力調(diào)節(jié)器課題三 防抱死制動系統(tǒng)控制部件的結(jié)構(gòu)原理模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)3、工作過程 （2）緊急制動時的保壓工況 圖4-24 保壓工況ABS系統(tǒng)工作示意圖1-制動主缸；2-第1檢驗閥；3-電動泵；4-第2檢驗閥；5-儲油箱；6-前輪輪速傳感器；7-車輪制動器；8-電磁線圈；9-回位彈簧；10-第3檢驗閥四、制動壓力調(diào)節(jié)器課題三 防抱死制動系統(tǒng)控制部件的結(jié)構(gòu)原理模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)3、工作過程 （3）緊急制動時的減壓工

54、況 在保壓工況后，車輪會進(jìn)入不穩(wěn)定區(qū)域，防抱制動循環(huán)就過渡到減壓工況（車輪則在汽車慣性作用下開始加速），如圖4-25所示。這時ECU向電磁閥通以最大控制電流（一般為55.5A），銜鐵在較大電磁力作用下，進(jìn)一步克服彈簧力向上運(yùn)動而上升到最高位置，A孔繼續(xù)被關(guān)閉，而將B孔打開與C孔相通，使車輪制動器中的制動油液從C孔經(jīng)B孔流回到儲油箱。同時，ECU向回液泵電動機(jī)發(fā)出通電信號，液壓泵開始工作，把儲油箱中的液壓油泵出，形成比制動主缸內(nèi)的壓力要高的油壓，該油壓把第1檢驗閥（單向閥）向上頂起，制動油液流回到制動主缸內(nèi)（此時主缸內(nèi)的油壓經(jīng)制動踏板與回液泵共同加壓形成，并使制動踏板有所回彈），這樣車輪制動器內(nèi)

55、的制動壓力迅速下降，避免了車輪抱死的危險。四、制動壓力調(diào)節(jié)器課題三 防抱死制動系統(tǒng)控制部件的結(jié)構(gòu)原理模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)3、工作過程 （4）緊急制動時的加壓工況 當(dāng)車輪抱死解除時，防抱制動循環(huán)就過渡到加壓工況，如圖4-26所示。這時ECU停止向電磁閥通電，三位三通電磁閥的工作狀態(tài)又恢復(fù)到與正常工況時相同，而把制動主缸內(nèi)的油壓傳遞到車輪制動器內(nèi)。 由于保壓減壓加壓形成的防抱制動循環(huán)工況是在瞬間完成的，其循環(huán)動作的頻率可達(dá)到320次/s，從而可保證每個車輪都不會發(fā)生制動抱死，并將車輪的滑移率控制在最佳范圍內(nèi)。這種防抱調(diào)節(jié)一直持續(xù)到車速降至很低，或者車輪不再趨于抱死時為止。圖4-25 減壓工況

56、ABS系統(tǒng)工作示意圖1-制動主缸；2-第1檢驗閥；3-電動泵；4-第2檢驗閥；5-儲油箱；6-前輪輪速傳感器；7-車輪制動器；8-電磁線圈；9-回位彈簧；10-第3檢驗閥四、制動壓力調(diào)節(jié)器課題三 防抱死制動系統(tǒng)控制部件的結(jié)構(gòu)原理模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)3、工作過程 （4）緊急制動時的加壓工況 圖4-26 加壓工況ABS系統(tǒng)工作示意圖1-制動主缸；2-第1檢驗閥；3-電動泵；4-第2檢驗閥；5-儲油箱；6-前輪輪速傳感器；7-車輪制動器；8-電磁線圈；9-回位彈簧；10-第3檢驗閥五、ABS警告燈課題三 防抱死制動系統(tǒng)控制部件的結(jié)構(gòu)原理模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng) 裝有ABS系統(tǒng)的車輛，在儀表板

57、上都設(shè)有一個ABS警告燈（有的車上是一個標(biāo)有“ANTILOCK”的警告燈）。當(dāng)ECU檢測到系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，它會控制該燈閃爍，向駕駛員報警，并停止部分或全部的ABS功能。若僅僅是ABS警告燈點(diǎn)亮，則車輛有可能是減少了或完全沒有了防抱死制動功能，但傳統(tǒng)制動系統(tǒng)仍具有常規(guī)的制動功能，這時還可以安全駕駛。此外，在ABS發(fā)生故障后進(jìn)行故障自診斷操作時，可利用該燈的閃爍顯示，來讀取故障代碼。 一、單純防抱死制動系統(tǒng)（ABS）所存在的缺點(diǎn)課題四 電控制動力分配系統(tǒng)（EBD）簡介模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng)防抱死制動系統(tǒng)（ABS）在制動過程中，當(dāng)汽車制動力將要達(dá)到極限值時，其開始調(diào)節(jié)制動壓力以防止車輪抱死，避免

58、車輪在路面上滑拖（滑移），這在縮短制動距離、提高汽車在制動過程中的方向穩(wěn)定性（不側(cè)滑）和轉(zhuǎn)向操縱能力（有制動加轉(zhuǎn)向能力）的同時。不可避免地帶來以下不利影響，即它不能在制動的全過程中，隨路面附著情況的不同而對所有車輪制動力的大小隨機(jī)進(jìn)行最有效的分配和調(diào)節(jié)。同時，在高速行駛過程中，當(dāng)車輛恰有轉(zhuǎn)向工況時，因為離心力的作用而使內(nèi)外車輪附著力有所差異，這時ABS也不能隨機(jī)調(diào)節(jié)制動力的大小，這將影響了行車的方向穩(wěn)定性。為此，電子控制動力分配系統(tǒng)（Electronic Brake-force Distribution，簡稱EBD）就應(yīng)運(yùn)而生。它能在制動的全過程中，根據(jù)四個車輪的附著情況，運(yùn)用高速計算機(jī)處理車

59、輪的即時感應(yīng)信號，瞬間計算出不同的滑移率和摩擦力數(shù)值，在運(yùn)動中不斷地高速調(diào)節(jié)制動壓力，以使汽車獲得最佳的制動效果，進(jìn)一步提高了車輛制動的平穩(wěn)性和安全性，并延長了制動蹄的使用壽命，ABS+EBD是舒服、安全、有效的制動防抱死調(diào)節(jié)系統(tǒng)。二、電子控制動力分配系統(tǒng)（EBD）工作原理課題四 電控制動力分配系統(tǒng)（EBD）簡介模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng) 在帶有電子制動力分配的防抱死制動系統(tǒng)（ABS+EBD）里，電子制動力分配控制利用防滑控制制動系統(tǒng)，可根據(jù)車輛的行駛條件來控制前后車輪之間的制動力分配，使之達(dá)到最優(yōu)。除具有常規(guī)的防抱死制動系統(tǒng)的功能外，EBD利用ABS制動液壓控制裝置，根據(jù)車輛的行駛情況把制動

60、力合理分配到前后輪和左右輪，如圖4-27所示。（a）直線行駛時，前、后輪制動力的分配（非制動時） (b) 直線行駛時，前、后輪制動力的分配（制動時）(c)拐彎行駛時，左、右輪制動力的分配圖4-27 車輛帶有EBD裝置的ABS制動力分配情況二、電子控制動力分配系統(tǒng)（EBD）工作原理課題四 電控制動力分配系統(tǒng)（EBD）簡介模塊四 汽車防抱死制動系統(tǒng) (1)前后車輪制動力的分配 如果在車輛在向前直行時實施制動，ABS未工作時，制動系統(tǒng)加在前后輪上的制動力是相同的，如圖4-27a)所示，如果ABS開始工作，EBD則根據(jù)情況減少施加到后輪上的制動力，以期達(dá)到最佳制動效果，如圖4-27b)所示。ECU根據(jù)