汽車電子控制技術(shù)：車輛電子防滑系統(tǒng)

知識目標(biāo)：1、了解電子制動系統(tǒng)包含內(nèi)容和各個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點；2、了解ABS的作用、結(jié)構(gòu)和基本控制原理；3、掌握ABS壓力調(diào)節(jié)的基本方式；4、掌握ABS傳感器、控制器和執(zhí)行器的工作原理；技能目標(biāo)：1、掌握用萬用表檢查各部件的方法；2、掌握用示波器檢查各部件的方法；3、掌握PASSAT轎車ABS系統(tǒng)故障診斷方法。項目七車輛電子防滑系統(tǒng)電子控制防抱死系統(tǒng)（ABS）車輛電子防滑系統(tǒng)活動一電子防滑系統(tǒng)概述活動二ABS的結(jié)構(gòu)與工作原理活動三ABS的使用與檢修項目七車輛電子防滑系統(tǒng)車輛電子防滑系統(tǒng)

從汽車誕生時起，車輛制動系統(tǒng)在車輛的安全方面就扮演著至關(guān)重要的角色。近年來，隨著車輛技術(shù)的進(jìn)步和汽車行駛速度的提高，這種重要性表現(xiàn)得越來越明顯。眾多的汽車工程師在改進(jìn)汽車制動性能的研究中傾注了大量的心血。目前關(guān)于汽車制動的研究主要集中在制動控制方面，包括制動控制的理論和方法，以及采用新的技術(shù)。電子制動系統(tǒng)應(yīng)運而生。電子防滑系統(tǒng)主要包括制動防抱死ABS、車身穩(wěn)定ESP、牽引力控制ASR、制動輔助EBA、電子制動力分配EBD、下山輔助DAC、上山輔助HAC等系統(tǒng)。一、電子防滑系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成電子制動是指正常工作時在制動踏板和制動器之間沒有機(jī)械連接，用電線取代部分或全部制動管路，并省去制動系統(tǒng)的很多閥。此外，在電子控制系統(tǒng)中設(shè)計相應(yīng)程序，操縱電控元件來控制制動力的大小以及各軸的制動力分配，可完全實現(xiàn)使用傳統(tǒng)制動系統(tǒng)所能達(dá)到的ABS及ASR等功能。項目七車輛電子防滑系統(tǒng)活動一電子防滑系統(tǒng)概述項目七車輛電子防滑系統(tǒng)活動一電子防滑系統(tǒng)概述圖7-1電子防滑系統(tǒng)的組成

與傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)相比，所有油壓元件、油壓管道都被電子線路、電子元件所取代，安裝也方便很多。此外對制動系統(tǒng)功能的整合也有很大幫助，包括ABS、制動力輔助系統(tǒng)、巡航控制、穩(wěn)定性控制等，這些系統(tǒng)在傳統(tǒng)的液(氣)壓制動系統(tǒng)上體現(xiàn)為獨立、分離的單一硬件系統(tǒng)，而在汽車電制動系統(tǒng)BBW（BrakeByWire）上只是整體系統(tǒng)中的子程序體現(xiàn)在控制程序的軟件，而且可以輕易加入更多的輸入信息和函數(shù)。電子制動的結(jié)構(gòu)組成如圖7-1所示。項目七車輛電子防滑系統(tǒng)活動一電子防滑系統(tǒng)概述項目七車輛電子防滑系統(tǒng)活動一電子防滑系統(tǒng)概述今天，ABS/ASR已經(jīng)成為歐美和日本等發(fā)達(dá)國家汽車的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。車輛電子防滑系統(tǒng)的發(fā)展主要是控制技術(shù)的發(fā)展。一方面是采用優(yōu)化控制理論，實施伺服控制和高精度控制；另一方面是擴(kuò)大控制范圍、增加控制功能。在第一方面，一些智能控制技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)是現(xiàn)在比較新的控制技術(shù)，已經(jīng)有人將其應(yīng)用在汽車的制動控制系統(tǒng)中。ABS/ASR并不能解決汽車制動中的所有問題。因此由ABS/ASR進(jìn)一步發(fā)展演變成電子控制制動系統(tǒng)(EBS)，這將是控制系統(tǒng)發(fā)展的一個重要的方向。但是EBS要想在實際中應(yīng)用開來，并不是一個簡單的問題。除技術(shù)外，系統(tǒng)的成本和相關(guān)的法規(guī)是其投入應(yīng)用的關(guān)鍵。在第二個方面，ABS功能的擴(kuò)充除ASR外，同時把懸架和轉(zhuǎn)向控制擴(kuò)展進(jìn)來，使ABS不僅僅是防抱死系統(tǒng)，而成為更綜合的車輛控制系統(tǒng)。制動器開發(fā)廠商還提出了未來將ABS/TCS和VDC與智能化運輸系統(tǒng)一體化運用的構(gòu)想。隨著電子控制傳動、懸架系統(tǒng)及轉(zhuǎn)向裝置的發(fā)展，將產(chǎn)生電子控制系統(tǒng)之間的聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)，從而產(chǎn)生一些新的功能，如：采用電子控制的離合器可大大提高汽車靜止啟動的效率；在制動過程中，通過輸入一個驅(qū)動命令給電子懸架系統(tǒng)，能防止車輛的俯仰。

經(jīng)過了一百多年的發(fā)展，汽車制動系統(tǒng)的形式已經(jīng)基本固定下來。隨著電子，特別是大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，汽車制動系統(tǒng)的形式也將發(fā)生變化。有些系統(tǒng)徹底改變了制動器的操作機(jī)理，如凱西-海斯(K-H)公司在一輛實驗車上安裝了一種電-液(EH)制動系統(tǒng)。通過采用4個比例閥和電力電子控制裝置，能考慮到基本制動、ABS、牽引力控制、巡航控制制動干預(yù)等情況，而不需另外增加任何一種附加裝置。其潛在的優(yōu)點是比標(biāo)準(zhǔn)制動器能更加有效地分配基本制動力，從而使制動距離縮短5%。一種完全無油液、完全的電路制動BBW的開發(fā)使傳統(tǒng)的液壓制動裝置成為歷史。傳統(tǒng)制動系統(tǒng)在雪路、泥濘道路等路面上緊急制動時，容易將車輪抱死而影響車輛的穩(wěn)定性。據(jù)統(tǒng)計，我國10％以上的交通事故與汽車制動過程中的車輪抱死有關(guān)。同時制動距離加長傳統(tǒng)制動系統(tǒng)在急劇制動時，會使被制動的車輪過早地抱死，使車輛失去穩(wěn)定性，造成側(cè)滑、甩尾，失去了轉(zhuǎn)向操縱穩(wěn)定性，造成跑偏，情況嚴(yán)重時會導(dǎo)致翻車，引發(fā)交通事故。到20世紀(jì)末，我國公路客運量將達(dá)到180億人次，客運里程可達(dá)6800億/km。由此可見，隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，在交通運輸日益增加的情況下，為了保證公路交通的安全，要求汽車盡快實現(xiàn)制動系統(tǒng)電子化，充分發(fā)揮制動系統(tǒng)的效能，縮短制動距離，提高車輛制動穩(wěn)定性，已成為大勢所趨。項目七車輛電子防滑系統(tǒng)活動一電子防滑系統(tǒng)概述

電子防滑系統(tǒng)具有傳統(tǒng)制動控制系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)點：

1、縮短制動距離，優(yōu)化穩(wěn)定性；由于制動執(zhí)行器和制動踏板之間沒有了液壓和機(jī)械連接取而代之是數(shù)據(jù)線，無疑這將大大減少制動器的作用時間，進(jìn)而有效地縮短制動距離；

2、安裝簡易；

3、制動踏板可調(diào)，使舒適性和安全性更好；

4、節(jié)省空間，零件減少；

5、在ABS模式下踏板無回彈振動；

6、抗碰撞性能提高；

7、幾乎無噪聲；

8、無需制動液，有利于環(huán)保；

9、可實現(xiàn)所有制動和穩(wěn)定功能，如ABS、EBD、TCS、ESP、BA、ACC等；

10、可與未來的交通管理系統(tǒng)輕松聯(lián)網(wǎng)；

11、有方便的集成附加功能，如電子駐車制動。項目七車輛電子防滑系統(tǒng)活動一電子防滑系統(tǒng)概述項目七車輛電子防滑系統(tǒng)活動一電子防滑系統(tǒng)概述圖7-2有無ABS制動比較ABS是英文Anti-lockBrakingSystem的縮寫，中文意思是防抱死制動系統(tǒng)，能防止車輪制動時抱死，通過在制動過程中自動控制和調(diào)節(jié)制動壓力的大小，消除制動過程中的跑偏、側(cè)滑、喪失轉(zhuǎn)向能力等非穩(wěn)定性狀態(tài)，以獲得良好的制動、操縱及穩(wěn)定性能。有無ABS制動比較如圖7-3所示。ASR是在ABS的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，具有ASR功能的車輛必然同時具有ABS功能，在結(jié)構(gòu)組成上，ABS與ASR系統(tǒng)通常共用一個電子控制器，傳感器等資源也是共享的。項目七車輛電子防滑系統(tǒng)活動二ABS和ASR系統(tǒng)

一、汽車制動性能分析（一）制動效能：即制動距離、制動時間和制動減速度。由汽車?yán)碚摽芍?，制動效能主要取決于制動力的大小，而制動力不僅與制動器的摩擦力矩有關(guān)，而且還受到車輪與地面的附著系數(shù)的制約：Frmax=ZφZ－地面對輪胎法向反作用力φ－輪胎道路附著系數(shù)即制動力的最大值等于附著力。在法向反力一定時，制動力的最大值取決于車輪與地面的縱向附著系數(shù)，而縱向附著系數(shù)與車輪相對地面的滑移率有關(guān)。當(dāng)汽車車輪處在既有滾動又有滑動的狀態(tài)時，人們把此時車輪的瞬時速度與車身的瞬時速度之間的下述關(guān)系稱為滑移率。S＝×100％當(dāng)由上式可知，當(dāng)S＝0時，車輪作純滾動；當(dāng)S＝100％時，車輪被抱死作純滑動。項目七車輛電子防滑系統(tǒng)活動二ABS和ASR系統(tǒng)

圖7-3車輪附著系數(shù)與滑移率的關(guān)系曲線汽車制動時產(chǎn)生側(cè)滑及失去轉(zhuǎn)向能力與車輪和地面間橫向附著力有關(guān)，即與橫向附著系數(shù)有關(guān)。如圖7-4所示。由曲線可知，縱向附著系數(shù)在滑移率為20％左右時最大，此時制動力最大。當(dāng)車輪抱死滑移率為100％時，縱向附著系數(shù)反而有所下降，因而制動力亦有所下降，即制動效能將下降。在制動時，將滑移率保持在10％-25％之間，此時縱向附著系數(shù)最大，可得到最大制動力，同時橫向附著系數(shù)也保持較大值，使汽車具有良好的抗側(cè)滑能力及制動時的操縱穩(wěn)定性。項目七車輛電子防滑系統(tǒng)活動二ABS和ASR系統(tǒng)

（二）制動時的方向穩(wěn)定性制動時汽車的方向穩(wěn)定性是指汽車在制動時仍能按指定方向的軌跡行駛，即不發(fā)生跑偏、側(cè)滑以及失去轉(zhuǎn)向能力。汽車制動時產(chǎn)生側(cè)滑及失去轉(zhuǎn)向能力與車輪和地面間橫向附著力有關(guān)，即與橫向附著系數(shù)有關(guān)。由圖7-4可知，當(dāng)S＝100％，即車輪抱死時，橫向附著系數(shù)下降至近似0，此時，車輪在極小的側(cè)向外力的作用下即產(chǎn)生側(cè)滑。轉(zhuǎn)向輪抱死后將失去轉(zhuǎn)向操縱能力。因此，車輪抱死將導(dǎo)致制動時汽車的方向穩(wěn)定性變壞。采用電子控制防抱死制動系統(tǒng)，可自動調(diào)節(jié)制動器加到車輪上的制動力矩，使車輪的方向穩(wěn)定性變好。項目七車輛電子防滑系統(tǒng)活動二ABS和ASR系統(tǒng)

二、ABS的分類ABS可分為機(jī)械式和電子式，目前，機(jī)械式已淘汰，電子式在汽車上得到廣泛使用，下面按傳感器及控制通道的數(shù)量著重介紹電子式ABS的種類。（一）四傳感器四通道式該系統(tǒng)具有四個傳感器和四條控制通道，能夠根據(jù)各個車輪的需要分別控制制動壓力。這種形式的優(yōu)點是制動距離最短，制動操縱性最好，但缺點是系統(tǒng)布置較復(fù)雜，成本較高。此外，在附著系數(shù)不同的不對稱路面上制動時，影響制動的方向穩(wěn)定性。為此可采用“低選擇”控制方式，即兩前輪仍分別控制，而后輪則以易抱死的車輪為標(biāo)準(zhǔn)，對兩后輪同時施加相等的制動力矩。如圖7-4（a）（b）所示。項目七車輛電子防滑系統(tǒng)活動二ABS和ASR系統(tǒng)

（二）四傳感器三通道式該系統(tǒng)用兩個傳感器和兩條通道分別控制兩個前輪，將后輪的兩個傳感器信號按“低選擇”控制方式加以綜合處理后，用一條液壓通道同時控制兩個后輪。國產(chǎn)桑塔納Gsi、捷達(dá)王等轎車均采用這種方式。如圖7-5（c）所示（三）四傳感器二通道式該系統(tǒng)由兩個傳感器分別控制兩個前輪，根據(jù)后輪上的四個傳感器信號計算出基準(zhǔn)輪速，然后利用X型制動管路，用前輪的制動壓力控制對角后輪。如圖7-5(d)所示圖7-5汽車ABS示意圖項目七車輛電子防滑系統(tǒng)活動二ABS和ASR系統(tǒng)

（四）三傳感器三通道式用兩個傳感器和兩條液壓通道分別控制兩個前輪，用一個裝在差速器上的傳感器和另一條液壓通道控制兩個后輪。如圖7-5(e)所示（五）一傳感器一通道式只采用一個傳感器和一條液壓通道來控制兩個后輪(稱為后控制ABS)，以避免汽車在制動時因后輪抱死而發(fā)生側(cè)滑。如圖7-5(f)所示。項目七車輛電子防滑系統(tǒng)活動二ABS和ASR系統(tǒng)

三、ABS的組成

ABS的形式很多，有的適合于液壓制動，有的則適用于氣壓制動，無論哪一種類型，都由電子控制模塊（電腦）、液壓控制單元（液壓調(diào)節(jié)器和車輪速度傳感器等組成，現(xiàn)已帕薩特轎車為例，介紹其ABS的組成。帕薩特轎車采用美國ITT公司MK20-I型ABS，該ABS采用三通道控制方式，即兩前輪單獨控制，兩后輪按低選原則同時控制，該系統(tǒng)主要由輪速傳感器、電子控制單元(ABSECU和液壓調(diào)節(jié)器組成。組成如圖7-6所示。圖7-6MK20-I型ABS的組成項目七車輛電子防滑系統(tǒng)活動二ABS的結(jié)構(gòu)與工作原理

（一）車速傳感器車速傳感器的作用是將車速信號傳遞給ABS系統(tǒng)電腦，電腦通過計算決定是否開始或準(zhǔn)確進(jìn)行防抱死制動。目前用于ABS系統(tǒng)的輪速傳感器主要有電磁式和和霍爾式輪速傳感器兩種類型。典型的前、后輪傳感器如圖7-7所示。圖7-7典型的前輪傳感器與后輪傳感器項目七車輛電子防滑系統(tǒng)活動二ABS的結(jié)構(gòu)與工作原理

1、車速傳感器工作原理電磁感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器工作原理如圖7-9所示，極軸同永磁體相連接，永磁體通過極軸延伸到齒圈并與齒圈構(gòu)成磁路。感應(yīng)線圈套在極軸外面。齒圈固裝在輪轂上與車輪一同旋轉(zhuǎn)。齒圈旋轉(zhuǎn)時，齒頂和齒隙交替對向極軸。當(dāng)齒頂對向極軸時，磁路磁阻最小，通過感應(yīng)線圈的磁通最大；當(dāng)齒隙對向極軸時，磁路磁阻最大，通過感應(yīng)線圈的磁通最小。齒頂齒隙交替對向極軸，就使通過感應(yīng)線圈內(nèi)部的磁通交替變化從而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，通過線圈末端的電纜將此信號輸入ECU。電腦根據(jù)感應(yīng)電動勢信號變化的頻率便能精確反映出車輪速度變化。圖7-9電磁感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器工作原理項目七車輛電子防滑系統(tǒng)活動二ABS的結(jié)構(gòu)與工作原理

齒圈上齒數(shù)的多少與車型及采用的ABS系統(tǒng)有關(guān)，如福特系列車型有104個齒（用35腳的電腦芯片）、90個齒（天蝎座車型）和50個齒（用32腳的電腦芯片），德國Bosch公司的有100個齒。傳感頭磁極與齒圈的端面有一空氣隙，一般在1mm左右，通常可移動傳感頭的位置來調(diào)整間隙。為避免水、泥、灰塵對傳感器工作的影響，在安裝前需向傳感器加注黃油。電磁式車輪速度傳感器雖然結(jié)構(gòu)簡單、成本低，但存在以下缺點：（1）輸出信號的大小隨轉(zhuǎn)速的變化而變化，在規(guī)定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，其輸出信號的幅值一般在1-15V的范圍內(nèi)，若車速過慢，其輸出信號低于1V，無法檢測。（2）頻率響應(yīng)不高。當(dāng)轉(zhuǎn)速過高時，傳感器的頻率響應(yīng)跟不上，容易產(chǎn)生誤信號。（3）抗電磁波干擾能力差，尤其是其輸出信號幅值較小時。目前，國內(nèi)外ABS防抱死制動系統(tǒng)的控制速度范圍一般為15-160km/h，今后要求控制范圍擴(kuò)大到8-260km/h，以至更大，顯然電磁感應(yīng)式車輪速度傳感很難適應(yīng)。因此，霍爾式車輪速度傳感器在ABS系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛。項目七車輛電子防滑系統(tǒng)活動二ABS的結(jié)構(gòu)與工作原理項目七車輛電子防滑系統(tǒng)活動二ABS的結(jié)構(gòu)與工作原理電纜永磁體外殼感應(yīng)線圈極軸齒圈圖7-10電磁感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器工作原理

二、電子控制單元電子控制單元簡稱ECU，是ABS系統(tǒng)的“大腦”，其作用是接收來自于輪速傳感器的感應(yīng)電壓信號計算出車輪轉(zhuǎn)速、車輪的加、減速度、車輪滑移率，并對這些信號進(jìn)行分析后，向制動壓力調(diào)節(jié)器發(fā)出制動壓力控制指令。外形及接線如圖7-11。

圖7-11ABS電子控制單元外形項目七車輛電子防滑系統(tǒng)活動二ABS的結(jié)構(gòu)與工作原理

目前，ABSECU的內(nèi)部電路和控制程序不同，但基本組成是一樣的。

ABS電控單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖7-15所示。為確保系統(tǒng)工作的安全可靠性，在許多ABS的ECU中可采用了兩套完全相同的微處理器，一套用于系統(tǒng)控制，另一套則起監(jiān)測作用，它們以相同的程序執(zhí)行運算，一旦監(jiān)測用ECU發(fā)現(xiàn)其計算結(jié)果與控制用ECU所算結(jié)果不相符，則ECU立即讓制動系統(tǒng)退出ABS控制，只維持常規(guī)制動。這種“冗余”的方法可保證系統(tǒng)更加安全。項目七車輛電子防滑系統(tǒng)活動二ABS的結(jié)構(gòu)與工作原理

ECU的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)主要包括以下幾方面。

l、輸入級電路以完成波形轉(zhuǎn)換整形（低通濾波器）、抑制干擾和放大信號（輸入放大器）為目的，將車輪轉(zhuǎn)速傳感器輸入的正弦波信號轉(zhuǎn)換成為脈沖方波，經(jīng)過整形放大后，輸給運算電路。輸入級電路的通道數(shù)視ABS所設(shè)置的傳感器數(shù)目而定，通常以三通道和四通道為多見。2、運算電路（微型計算機(jī)）根據(jù)輸入信號運算電磁閥控制參數(shù)。主要根據(jù)車輪轉(zhuǎn)速傳感器輸入信號進(jìn)行車輪線速度、開始控制的初速度、參考滑動率、加速度和減速度等運算，調(diào)節(jié)電磁閥控制參數(shù)的運算和監(jiān)控運算，并將計算出的電磁閥控制參數(shù)輸送給輸出級。

項目七車輛電子防滑系統(tǒng)活動二ABS的結(jié)構(gòu)與工作原理3、輸出級電路利用微機(jī)產(chǎn)生的電磁閥控制參數(shù)信號，控制大功率三極管向電磁閥線圈提供控制電流。4、安全保護(hù)電路將汽車12V電源電壓改變并穩(wěn)定為ECU作所需的5V標(biāo)準(zhǔn)電壓，監(jiān)控這種工作電壓的穩(wěn)定性。同時監(jiān)控輸入放大電路、ECU運算電路和輸出電路的故障信號。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，控制繼動電動機(jī)和繼動閥門，使ABS停止工作，轉(zhuǎn)入常規(guī)制動狀態(tài)，點亮ABS警示燈，將故障以故障碼的形式存儲在ECU內(nèi)存中。項目七車輛電子防滑系統(tǒng)活動二ABS的結(jié)構(gòu)與工作原理

三、制動壓力調(diào)節(jié)器制動壓力調(diào)節(jié)器是汽車制動系統(tǒng)中電子控制單元（ECU）的執(zhí)行器。其功用是根據(jù)ECU的指令，控制壓力調(diào)節(jié)器中電磁閥的動作，適時地調(diào)節(jié)制動系管路中的液壓或氣壓，以實現(xiàn)控制車輪制動器中壓力的自動調(diào)節(jié)。通常，制動壓力調(diào)節(jié)器串聯(lián)在制動主缸與輪缸之間，通過電磁閥直接或間接地調(diào)節(jié)輪缸的制動壓力。當(dāng)壓力調(diào)節(jié)器直接用于控制輪缸制動壓力時，被稱之為循環(huán)調(diào)壓方式；當(dāng)壓力調(diào)節(jié)器間接控制制動輪缸時，稱之為變?nèi)莘e式調(diào)節(jié)方式。各種調(diào)壓方式又可細(xì)分如下。項目七車輛電子防滑系統(tǒng)活動二ABS的結(jié)構(gòu)與工作原理

1、循環(huán)式制動壓力調(diào)節(jié)器此種形式的制動壓力調(diào)節(jié)器如圖7-12所示。由電磁閥、回油泵、儲液器和單向閥等組成。是在制動總缸與輪缸之間串聯(lián)進(jìn)一電磁閥，直接控制輪缸的制動壓力?；赜捅玫墓τ檬钱?dāng)電磁閥在減壓過程中，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。儲能器的功用是當(dāng)電磁閥在減壓過程中，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，因此儲能器也叫儲液器。圖7-12循環(huán)式制動壓力調(diào)節(jié)器的工作原理項目七車輛電子防滑系統(tǒng)活動二ABS的結(jié)構(gòu)與工作原理

（1）電磁閥當(dāng)給線圈通電時，鐵心變成有磁力的磁鐵，產(chǎn)生吸力，吸力的大小與通給線圈的電流強(qiáng)度有關(guān)，改變電流的強(qiáng)度即可控制兩鐵心之間的吸引力，進(jìn)而控制銜鐵在閥內(nèi)的軸線位置。如圖7-13所示。

圖7-13電磁閥項目七車輛電子防滑系統(tǒng)活動二ABS的結(jié)構(gòu)與工作原理

項目七車輛電子防滑系統(tǒng)活動二ABS的結(jié)構(gòu)與工作原理

（2）回油泵與儲能器回油泵多為柱塞泵，由電動機(jī)帶動凸輪旋轉(zhuǎn)，泵內(nèi)設(shè)有兩個單向閥，上閥為進(jìn)油閥，下閥為出油閥。柱塞上行時，輪缸及儲能器的壓力油推開上進(jìn)油閥進(jìn)入泵體內(nèi)，柱塞下行時，首先封閉進(jìn)油孔，繼而使泵腔內(nèi)壓力升高，推開下出油閥，將制動液壓回制動主缸。儲能器為一內(nèi)裝活塞和彈簧的油缸，位于電磁閥與回油泵之間。由輪缸流入的壓力油進(jìn)入儲能器作用于活塞，進(jìn)而壓縮彈簧使儲能器容積變大，以暫時儲存制動液。有的儲能器也采用氣囊式儲能器。在容器中有氣囊將容器分隔為兩腔，氣囊后部充有氮氣，上腔與回油泵和電磁閥回油口相連。從輪缸流入的壓力油進(jìn)入氣囊上腔，壓力油作用在氣囊上使氣體壓縮，上腔容積增大以暫時儲存制動液和能量。

項目七車輛電子防滑系統(tǒng)活動二ABS的結(jié)構(gòu)與工作原理

2、回流泵式調(diào)壓方式該壓力調(diào)節(jié)裝置（如圖7-14所示）采用兩個二位二通電磁閥，其工作原理與再循環(huán)式調(diào)壓器相似。減壓時輪缸釋放的制動液被回送儲能器和制動主缸，同時，油泵也參與將制動液回送主缸的工作，制動液在主缸和輪缸間控制制動液的交換，實現(xiàn)調(diào)節(jié)作用。ABS工作時，油泵連續(xù)工作。圖7-14回油泵式調(diào)壓方式

項目七車輛電子防滑系統(tǒng)活動二ABS的結(jié)構(gòu)與工作原理

系統(tǒng)具有以下一些特點。（1）系統(tǒng)采用兩個二位二通電磁閥取代循環(huán)調(diào)壓方式中的一個三位三通電磁閥，實現(xiàn)ABS保壓、減壓和增壓，工作可靠性更高。（2）當(dāng)ABS工作，輪缸處于保壓狀態(tài)時，輪缸的壓力和來自主缸的壓力在單向閥處平衡。（3）主缸和油泵之間串聯(lián)單向閥，并聯(lián)緩沖器，減緩了制動踏板的抖動，但仍保留了輕微的感覺?；亓鞅檬秸{(diào)壓方式是ABS調(diào)壓方式中比較新的技術(shù)，目前BoschABS5.3和TEVESMK20（桑塔納2000時代超人裝用）均采用了種方式。

3、補(bǔ)給式調(diào)壓方式在圖7-15所示的調(diào)壓系統(tǒng)中，當(dāng)ABS系統(tǒng)工作時，輪缸的增壓由高壓儲能器中的壓力補(bǔ)給，而儲能器中的壓力則由油泵提供。油泵是否工作取決于高壓儲能器內(nèi)的壓力，當(dāng)儲能器內(nèi)壓力低于設(shè)定壓力值時，油泵便開始工作。輪缸減壓時的制動液送回到儲油罐。進(jìn)行常規(guī)制動時，輪缸的減壓液體直接流回制動主缸。坦威斯TEVESMK2型ABS系統(tǒng)上采用了此種結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)中所設(shè)置的高壓儲能器還取代了真空助力器，儲能器中的高壓液體兼用于制動助力。此種調(diào)壓方式當(dāng)ABS處于增壓狀態(tài)時，因主缸、輪缸的油路與高壓儲能器相通，故制動踏板會有明顯的抖動。

項目七車輛電子防滑系統(tǒng)活動二ABS的結(jié)構(gòu)與工作原理圖7-15補(bǔ)給式調(diào)壓方式

4、可變?nèi)莘e式可變?nèi)莘e式壓力調(diào)節(jié)裝置是在汽車原有的制動管路上增加一套液壓裝置，用它來控制制動管路容積的增減，從而達(dá)到控制制動的壓力變化?？勺?nèi)莘e式壓力調(diào)節(jié)裝置主要由電磁閥、液壓控制活塞、電動泵和蓄壓器等組成。其主要特征是有一個液壓控制活塞。這種方式隨結(jié)構(gòu)的不同，既有有踏板反應(yīng)的，也有無踏板反應(yīng)的。項目七車輛電子防滑系統(tǒng)活動二ABS的結(jié)構(gòu)與工作原理

下面介紹這種壓力調(diào)節(jié)裝置的工作原理。（1）普通制動模式(ABS不工作)，如圖7-16。在制動壓力調(diào)節(jié)裝置未進(jìn)行防抱死制動壓力調(diào)節(jié)時，電磁線圈中沒有電流通過，電磁閥中的柱塞位于最左端，將液壓控制活塞大端的工作腔與儲液器接通。由于液壓控制活塞的大端沒有受到液壓的作用，控制活塞在其回位彈簧的預(yù)緊力作用下，處于左端極限位置。圖7-16普通模式時的制動壓力調(diào)節(jié)

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（2）減壓制動模式防抱死制動減壓制動模式的調(diào)壓過程如圖7-17所示。在防抱死制動壓力調(diào)節(jié)過程中，當(dāng)需要減小制動輪缸的制動壓力時，ECU發(fā)出指令，給電磁線圈通入最大電流，使電磁線圈中產(chǎn)生的磁力也最大。圖7-17減壓制動模式

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電磁閥中的柱塞在最大磁力作用下，克服彈簧的彈力移至最右端，將蓄壓器與液壓控制活塞的工作腔接通，同時將通儲液器的管路關(guān)閉。電動泵開始工作，來自蓄壓器或電動泵的高壓制動液流入控制活塞大端的工作腔，克服彈簧的彈力，推動控制活塞右移。單向閥在回位彈簧的作用下落座，將制動主缸與制動輪缸隔離，制動輪缸中的制動液就會流入控制活塞小端的工作腔，制動輪缸的制動壓力隨之減小。輪缸制動壓力減小的程度取決于控制活塞向右移動的距離，控制活塞向右移動的距離越大，在制動輪缸側(cè)的容積就越大，制動輪缸制動壓力就減小得越多。（3）保壓制動模式防抱死制動保壓制動模式的調(diào)壓過程如圖7-18所示。在防抱死制動壓力調(diào)節(jié)過程中，當(dāng)需要保持制動輪缸的壓力時，ECU發(fā)出指令，給電磁線圈通入一個較小的電流。

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由于電流較小，在電磁線圈中產(chǎn)生的磁力也較小，使電磁閥中的柱塞不能完全克服彈簧的彈力而處于中間位置，從而將通向蓄壓器、控制活塞工作腔和儲液器的管路全部關(guān)閉。圖7-18保壓制動模式

來自蓄壓器或電動泵的制動液不能再進(jìn)入液壓控制活塞大端的工作腔，控制活塞大端工作腔的壓力不再發(fā)生變化。液壓控制活塞在大端工作腔的油壓和彈簧力作用下，保持在一定的位置，此時由于單向閥仍處于落座狀態(tài)，制動輪缸的制動壓力保持不變。

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（4）增壓制動模式防抱死制動增壓制動模式的調(diào)壓過程如圖7-19所示。在防抱死制動壓力調(diào)節(jié)過程中，當(dāng)需要增加制動輪缸的壓力時，ECU發(fā)出指令，切斷通向電磁線圈的電流。電磁閥中的柱塞在彈簧力的作用下回到左端初始位置，將液壓控制活塞大端的工作腔與儲液器管路接通。液壓控制活塞大端工作腔內(nèi)的制動液流回儲液器，作用在活塞大端工作腔的高壓被解除，液壓控制活塞在彈簧力的作用下，也回到左端的初始位置，頂開單向閥，使來自制動主缸的制動液直接進(jìn)入制動輪缸，以增大制動輪缸的制動壓力?？勺?nèi)莘e式壓力調(diào)節(jié)裝置的特點是通過改變電磁閥中柱塞的位置，對液壓控制活塞的移動進(jìn)行控制，從而改變制動輪缸側(cè)的管路容積，利用這種變化間接地控制輪缸制動壓力的增減。其制動壓力的增減速度取決于液壓控制活塞的移動速度。

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四、ABS的工作原理

ABS的基本工作原理是：汽車在制動過程中，車輪轉(zhuǎn)速傳感器不斷把各個車輪的轉(zhuǎn)速信號及時送給ABS電子控制單元(ECU),ABSECU根據(jù)設(shè)定的控制邏輯對轉(zhuǎn)速傳感器輸入的信號進(jìn)行處理，計算汽車的參考車速、各車輪速度和減速度，確定各車輪的滑移率。圖7-19增壓制動模式

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如果某個車輪的滑移率接近設(shè)定值，ABSECU就控制液壓控制單元，使該車輪的制動壓力保持一定，從而使各個車輪的滑移率保持在理想的范圍之內(nèi)，防止車輪完全抱死；如果某個車輪的滑移率沒有達(dá)到設(shè)定值，ABSECU就控制液壓控制單元，使該車輪的制動壓力增大；如果某個車輪的滑移率超過設(shè)定值，ABSECU就會發(fā)出指令控制液壓控制單元，使該車輪制動輪缸中的制動壓力減小。在制動過程中，如果車輪沒有抱死趨勢，ABS將不參與制動壓力的控制，此時制動過程與常規(guī)制動系統(tǒng)相同。如果ABS出現(xiàn)故障，電子控制單元將不再對液壓單元進(jìn)行控制，并將儀表板上的ABS故障警告燈點亮，向駕駛員發(fā)出警告信號。此時，ABS不起作用，制動過程與沒有ABS的常規(guī)制動系統(tǒng)的工作過程相同。

項目七車輛電子防滑系統(tǒng)項目七車輛電子防滑系統(tǒng)項目七車輛電子防滑系統(tǒng)活動三ABS的使用與檢修一、裝備ABS的汽車易出現(xiàn)的一些特殊現(xiàn)象發(fā)動機(jī)起動時，踏下制動踏板會彈起；而發(fā)動機(jī)熄火時，制動踏板會下沉。

1、制動時轉(zhuǎn)方向盤，會感到方向盤有輕微的振動。

2、制動時，會感到制動踏板有輕微下沉，或輕微振動。

3、高速行駛急轉(zhuǎn)彎時，或冰雪路面上行駛時，有時會出現(xiàn)制動警告燈亮起的現(xiàn)象。

4、制動時，ABS繼電器不斷地動作，這是ABS起作用的正?，F(xiàn)象。

5、制動后期，會有車輪被抱死，在地面上留下拖滑的印痕。這是因為在車速小于7～10km/h時，ABS不起作用。此時的印痕很淡，與普通制動時留的長而深的印痕不同。

項目七車輛電子防滑系統(tǒng)活動三ABS的使用與檢修

二、檢修ABS時應(yīng)注意的事項

ABS故障一般有幾種情況，一是緊急制動時，車輪被抱死；二是制動效果不良；三是警告燈亮；四是ABS出現(xiàn)不正常情況。檢修時注意：

1、首先對ABS外觀進(jìn)行檢查。

2、區(qū)分是ABS機(jī)械部分（制動器、制動總泵、制動管路等）不良還是ABS電子控制部分的故障。方法：拔下ABS控制線束，讓汽車以普通制動方式制動，如果故障消失，為電子控制部分故障；否則說明機(jī)械部分有故障。

3、ABS電子控制部分故障多為線束插接器或?qū)Ь€松脫、車速傳感器不良等。制動壓力調(diào)節(jié)器的故障相對較少。

4、在檢修制動壓力調(diào)節(jié)器、制動分泵、儲壓器、后輪比例分配閥、電動油泵、制動液管路、壓力警告和控制開關(guān)時需泄壓。

5、泄壓方法：關(guān)閉點火開關(guān)，反復(fù)踩制動踏板20次以上，直到感覺到踩制動踏板力明顯增加為止。

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三、ABS故障自診斷（1）ABS的自檢

1、點火開關(guān)接通，ABSECU立即對其外部電路進(jìn)行檢查。這時制動警告燈亮，3S后熄滅。若制動警告燈一直亮或不亮說明ABS電路有故障。

2、對制動壓力調(diào)節(jié)器的檢查是通過控制閥的開關(guān)循環(huán)來實現(xiàn)。

3、發(fā)動機(jī)起動后，車速第一次達(dá)60km/h，ABS系統(tǒng)完成自檢。

4、自檢過程中若有異常，則停止使用ABS，儲存故障碼并點亮故障警告燈。（2）兩個制動警告燈

1、ABS燈：黃色，標(biāo)記為ABS或ANTILOCK。

2、制動燈：紅色，標(biāo)記為BREAK，由制動液壓力開關(guān)和液面開關(guān)及