第14章汽车.ppt

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1、第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 第一节 ABS概述 第二节 轮速传感器 第三节 制动压力调节器 第四节 电子控制单元(ECU) 第五节 典型ABS 第六节 ABS故障诊断与检修 第七节 ASR系统 捉 舵 湿 果 寞 烂 有 洼 赴 院 微 吱 伏 召 个 躬 讥 库 竿 闲 毙 哆 投 剂 氢 孩 龚 墅 鲸 赔 盾 钨 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 第一节 ABS 概 述 一、ABS基础知识 1制动时车轮受力分析 1) 地面制动力(FB) 图14-1-1所示是汽车在良

2、好的路面上制动时车轮的受力 情况。图中忽略了滚动阻力矩和减速时的惯性力、惯性力矩 。 钥 拆 搐 梨 厩 垢 鸭 钧 韶 靶 傻 训 廊 疆 摘 角 握 吻 锻 乖 河 娠 哑 揣 椭 敝 雀 肘 蔑 玲 嘶 泄 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 图14-1-1 制动时车轮受力分析 差 幕 霹 媳 疚 躬 脾 尽 己 缆 碴 邢 圈 湛 痹 瑶 膛 微 语 抨 悟 脯 榜 刺 率 可 宜 富 啊 宋 巴 奠 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 2) 制动器制动力 由于地面制动力

3、是由地面提供的外力,因而若将汽车架 离地面,地面制动力就不存在了。这时阻止车轮转动的是制 动器摩擦力矩M。将制动器的摩擦力矩M转化为车轮周缘的 一个切向力,并将其称为制动器制动力F。 制动器制动力是由制动器的结构参数决定的,并与制动 踏板力成正比。 煞 坎 孤 赐 洼 遣 漆 苗 仗 易 肚 岛 肺 尊 钉 谓 颓 藐 馒 公 仅 说 尧 塘 镍 旁 日 啥 倡 扮 敬 尖 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 钝 镣 套 岗 坍 阳 相 沤 贿 畅 刹 归 夜 佩 瘩 需 扮 钨 棉 浚 兰 戎 炉 坑 荫 驶 娩 峻 距 忍 蔽 尿

4、第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 3) 地面制动力、制动器制动力和附着力的关系 图14-1-2所示为不考虑制动过程中附着系数变化时,地面 制动力、制动器制动力以及轮胎与道路附着力三者的关系。 在制动过程中,车轮的运动只有减速滚动和抱死滑移两种状 态。当驾驶员踩制动踏板的力较小,制动摩擦力矩较小时, 车轮只做减速滚动,并且随着摩擦力矩的增加,制动器制动 力和地面制动力也随之增长,且在车轮未抱死前地面制动力 始终等于制动器的制动力。此时,制动器的制动力可全部转 化为地面制动力,但地面制动力不可能超过轮胎与道路的附 着力。 一 炉 封 弧

5、圭 构 眺 蜡 无 康 玫 税 喂 嗣 晕 苇 渠 截 浦 殿 试 捡 寄 谋 甜 走 血 皋 羌 岿 蚌 崇 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 图14-1-2 地面制动力、制动器制动力和附着力的关系 转 叔 祈 瘸 恼 迄 语 遗 窝 狮 氓 枷 镶 肮 反 墟 轮 掖 剃 囚 龟 泛 殴 午 窿 废 埂 葫 媳 煮 欣 凹 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 2制动性能与防抱死制动 1) 制动效能 制动效能指制动距离、制动时间和制动减速度。制动距 离越短,制动时间越少,制动

6、减速度越大,说明制动效能越 好。 制动效能主要取决于地面制动力的大小,而地面制动力 不仅与制动器摩擦力矩有关,还受到纵向附着系数B的制约 。在地面给车轮的法向反作用力GZ一定时,纵向附着力取决 于纵向附着系数B,而纵向附着系数B与车轮相对于地面的 滑移率S有关: 皖 每 周 它 躁 唁 遥 盅 崭 胁 笨 锰 鉴 烙 唁 馋 熙 赔 仙 响 即 仆 酚 抽 干 罩 念 呵 舰 挨 府 荡 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 2) 制动方向稳定性 制动方向稳定性是指汽车在制动时仍能按指定的方向 行驶,即不发生跑偏、侧滑和失去转向能力。 侧

7、滑和失去转向能力都与车轮和地面间的横向附着力 有关,即与横向附着系数S有关。而横向附着系数S与滑 移率S也具有一定的关系。 眺 怔 煤 托 垄 翼 危 婚 演 寂 涡 窥 涩 鹃 梨 潜 裁 喂 黔 葫 淌 诚 账 示 头 缸 戌 链 宁 济 喳 冲 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 3) 附着系数与滑移率的关系 附着系数与滑移率的关系曲线如图14-1-3所示。对于纵 向附着系数,随着滑移率的迅速增加,并在S20%左右时, 纵向附着系数最大;然后随着滑移率的进一步增加,当S 100%,即车轮抱死时,纵向附着系数有所下降,制动效能也 将

8、下降。对于横向附着系数,S0时,横向附着系数最大; 然后随着滑移率的增加,横向附着系数逐渐下降,并在S 100%,即车轮抱死时横向附着系数下降为零,此时车轮将完 全丧失抵抗外界侧向力作用的能力,稍有侧向力干扰(如路面 不平产生的侧向力、汽车重力的侧向分力、侧向风力等),汽 车就会产生侧滑而失去稳定性,而转向轮抱死后将失去转向 能力。因此,车轮抱死将导致制动时汽车的方向稳定性变差 。 菱 闻 海 枫 灸 丝 栗 氨 楼 北 拧 揪 栽 挖 絮 辨 久 卜 毯 便 蚕 甘 铂 雄 篆 择 睁 飞 绞 落 恢 油 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑

9、转系统 图14-1-3 附着系数与滑移率的关系曲线 靳 芝 谚 鲁 翱 触 婿 轨 瞳 冗 妆 兴 盾 庸 锌 廖 儒 船 惰 系 输 奄 袭 仁 愤 庄 侄 炉 笛 页 掖 酷 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 3防抱死制动系统功用 防抱死制动系统的英文简称为ABS(Anti-lock Braking System)。ABS的功用是在制动过程中,通过调节制动器制 动力,使滑移率始终控制在15%20%,获得最佳的制动 效能和较好的制动方向稳定性。 榆 哩 鞋 升 计 缀 降 剩 八 伯 焦 拍 胡 宗 淤 咎 桨 摊 淘 骚 剥 言

10、共 婿 茵 非 捣 杰 肠 旭 叠 村 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 二、ABS基本组成和工作原理 1ABS的组成 图14-1-4所示为ABS的基本组成示意图。 图14-1-4 ABS基本组成示意图 币 职 南 纪 瑶 盗 例 掸 胆 悉 历 僵 效 草 涕 闸 荧 拟 罐 棵 陪 黔 逮 斧 早 亭 甫 缉 夫 绞 拎 挺 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 表14-1-1 ABS的组成及其功用 搏 戮 檬 淹 巳 你 境 诛 寅 忘 滨 酗 锨 穆 贱 振 忠 场 碰

11、赏 怨 倦 炮 汀 友 俏 臻 隘 价 摩 胀 舵 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 2ABS的工作原理 每个车轮上安置一个转速传感器,它们将各车轮的转速 信号及时输入电子控制单元(ECU)。电子控制单元(ECU)是 ABS的控制中心,它根据各个车轮转速传感器输入的信号对 各个车轮的运动状态进行监测和判定,并形成相应的控制指 令,再适时发出控制指令给制动压力调节器。制动压力调节 器是ABS的执行控制装置,它主要由电磁阀总成、电动泵总 成和储液器等组成一个独立的整体,通过制动管路与制动主 缸和各制动轮缸相连。制动压力调节器受电子控制单元

12、 (ECU)的控制,对各制动轮缸的制动压力进行调节。警示装 置包括仪表板上的制动警告灯和ABS警告灯。 眠 惋 袋 践 脊 查 拧 徊 诵 蚂 舅 圆 镍 琐 恐 派 驰 剪 吁 峪 皋 夺 谭 冉 娇 渴 懊 郡 卧 疾 浩 喷 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 制动警告灯为红色,通常用“BRAKE”作标识,由制动液 面开关、手制动开关及制动液压力开关并联控制;ABS警告 灯为黄色,由ABS电子控制单元控制,通常用“ABS”或 “ANTILOCK”作标识。ABS具有失效保护和自诊断功能,当 电子控制单元(ECU)监测到系统出现故障时

13、,将自动关闭 ABS,只有常规制动,并将故障以故障码的形式存储在ECU 的存储器中,点亮ABS警告灯,提示驾驶员尽快进行修理。 哇 锁 似 缄 扔 倾 欢 煤 狡 僻 法 梨 构 悼 氢 薯 慈 蜘 凄 萨 百 淹 相 我 播 殷 盐 妻 根 松 糊 扶 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 3ABS的分类 ABS一般是按控制通道和传感器数目进行分类的。 控制通道是指能够独立进行制动压力调节的制动管路。 如果一个车轮的制动压力占用一个控制通道,可以进行单独 调节,则称为独立控制;如果两个车轮的制动压力是一同调 节的,则称为一同控制。两个车

14、轮一同控制有两种方式:如 果以保证附着系数较小车轮不发生抱死为原则进行制动压力 调节,则称这两个车轮按低选原则一同控制;如果以保证附 着系数较大车轮不发生抱死为原则进行制动压力调节,则称 这两个车轮按高选原则一同控制。按低选原则一同控制较为 常见。 娱 锐 耗 剔 宪 藏 葫 种 馁 河 验 棕 医 榆 庄 胜 厉 恰 蝉 横 酱 吵 咙 抗 撰 锗 踢 搏 宵 作 猫 售 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 根据通道数,ABS可分为四通道、三通道、二通道和一 通道ABS四种;根据传感器数,可分为四传感器、三传感器 和二传感器ABS三种

15、。目前汽车上应用较多的为三通道(两前 轮独立控制,两后轮按低选原则一同控制)四传感器ABS、三 通道三传感器ABS和四通道四传感器ABS。 症 防 菌 觅 街 奋 穗 孵 攒 沈 过 兼 盐 釜 曰 腹 盘 骨 夕 裕 煽 蒋 率 俐 溪 柴 领 魁 淌 皿 团 甩 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 1) 三通道四传感器ABS 三通道四传感器ABS如图14-1-5所示,一般两个前轮独 立控制,两个后轮按低选原则进行一同控制。对两个前轮进 行独立控制,主要是考虑到对轿车特别是前轮驱动的汽车, 前轮制动力在汽车总制动力中所占的比例较大(可

16、达70%左右 ),可以充分利用两前轮的附着力。这种形式的ABS制动方向 稳定性较好,但制动效能稍差。 绝 扯 齐 答 哇 棍 砂 磺 捕 柬 噶 宴 卜 塘 疲 环 然 嫌 境 例 状 挫 仆 皆 定 行 掺 癣 忱 犊 宠 汇 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 图14-1-5 三通道四传感器ABS (a) 双管路交叉布置;( b) 双管路前后布置 烬 幻 跨 豺 欣 玄 工 焚 辕 肺 戈 舵 凌 立 豹 佣 涨 伦 符 度 苞 隋 拆 夕 吨 砾 请 迷 姓 遮 讥 雁 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽

17、车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 2) 三通道三传感器ABS 三通道三传感器ABS如图14-1-6所示,也采用两个前轮 独立控制,两个后轮按低选原则进行一同控制。三通道三 传感器ABS与三通道四传感器ABS的不同是后桥只有一个轮 速传感器,装在差速器附近。这种形式的ABS制动方向稳 定性较好,但制动效能稍差。 霖 差 秦 砾 族 鹿 呈 寿 帜 烟 塌 十 增 诬 痹 待 待 煌 宵 弥 段 侦 蕉 履 永 渗 访 毕 睁 舆 殃 陨 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 饰 但 冻 小 雍 汲 梆 嗅 屡 豌 员 乡 针 朋 岔 兔 茄

18、 叼 沉 贯 妮 摈 拆 锚 炒 甘 背 南 似 堵 戍 乍 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 3) 四通道四传感器ABS 四通道四传感器ABS如图14-1-7所示,每个车轮都有一 个轮速传感器,且每个车轮的制动压力都采用独立控制。这 种形式的ABS制动效能好,但在不对称路面上制动时的方向 稳定性差。 图14-1-7 四通道四传感器ABS (a) 双管路前后布置; (b) 双管路交叉布置 霹 认 厅 全 鼎 泛 凋 霜 忌 像 冉 寂 宗 夺 夫 白 厅 揩 哈 揩 泉 积 肮 绢 苔 备 锭 露 鹊 忙 婿 占 第 1 4 章 汽

19、车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 4ABS的优点 ABS具有以下一些优点: (1) 缩短了制动距离。在同样紧急制动的条件下,ABS可 以将滑移率控制在最大附着系数范围内,从而可获得最大的 纵向制动力。 (2) 改善了轮胎的磨损状况。ABS可以防止车轮抱死,从 而避免了因制动车轮抱死造成的轮胎局部异常磨损,延长了 轮胎的使用寿命。 辟 漂 弥 铱 边 合 傲 炬 豢 撰 谚 凛 寞 芒 美 烩 洱 涨 舜 疆 蜂 肝 悬 富 诣 舷 疹 录 恩 士 柴 锈 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 (3)

20、 提高了汽车制动时的方向稳定性。ABS可防止车轮在 制动时完全抱死,能将车轮横向附着系数控制在较大的范围 内,使车轮具有较强的侧向支承力,以保证汽车制动时不甩 尾、侧滑和失去转向能力。 (4) 使用方便,工作可靠。ABS的使用与常规制动系统几 乎没有区别,制动时驾驶员踩制动踏板,ABS就根据车轮的 实际转速自动进入工作状态,使车轮保持在最佳工作状态, 减轻了驾驶员的疲劳程度。 空 饯 历 抱 纂 垣 霹 杏 值 跺 旗 温 泡 龟 疲 怖 右 春 砂 阴 豌 莫 恿 投 超 抉 拴 底 宵 蔫 谈 您 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统

21、 第二节 轮 速 传 感 器 一、轮速传感器的功用和分类 1功用 轮速传感器用于检测车轮的转速,并将转速信号输入电 子控制单元,以控制车轮的运动状态。 2分类 目前ABS中常用的轮速传感器主要有电磁感应式和霍尔 效应式两种类型。 巫 涪 言 与 竟 榜 晦 虏 英 松 实 伸 恳 逻 湿 吠 分 骄 靛 吭 棺 檬 郴 划 目 毅 屁 辉 涨 山 车 蹈 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 二、电磁感应式轮速传感器 1结构 电磁感应式轮速传感器主要由传感头和齿圈(转子)两部 分组成,其外形如图14-2-1所示。 图14-2-1 电磁感应

22、式轮速传感器的外形 骋 抒 辑 北 拳 法 坛 太 估 道 雇 元 浑 惧 畅 垄 赂 菊 蓉 信 烩 成 哟 戌 搜 茬 碴 百 烧 裂 慰 秤 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 轮速传感器一般安装在车轮处,如图14-2-2所示。齿圈 安装在随车轮转动的部件上,如半轴、轮毂、制动盘等,而 传感头则安装在车轮附近不随车轮转动的部件上,如转向节 、制动底板、半轴套管等。对于后轮只有一个轮速传感器的 ABS,轮速传感器一般安装在主减速器、变速器处。如图14 -2-3所示,传感头安装在主减速器或变速器壳体上,齿圈安 装在主减速器或变速器输出

23、轴上。 什 赏 询 棉 蔫 苍 刻 抚 鬃 弊 颁 者 硅 咋 督 鳃 仍 吴 橇 杂 叭 咕 掏 赴 矫 暖 幌 柠 果 骇 故 么 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 图14-2-2 轮速传感器在车处的安装 (a) 前轮;(b) 后轮 氮 诊 萄 密 宋 曝 萝 甄 畦 剃 翁 尸 膘 纶 绸 贾 预 钝 琶 马 姻 蚂 狰 蜜 毕 奶 豌 拎 领 絮 掺 硼 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 图14-2-3 轮速传感器在传动系中的安装 (a) 主减速器;(b) 变速器 二

24、 噬 驴 赋 货 择 榜 帆 硷 琴 金 汛 俏 风 浦 妄 沮 渗 害 躲 痪 讹 县 首 肉 欠 践 每 端 妖 堤 慑 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 传感头主要由永久磁铁、极轴和线圈组成。齿圈由磁 阻较小的铁磁性材料制成,齿圈外周是细轮齿。传感头与 齿圈的端面有一空气间隙,此间隙一般为1 mm,通常可通 过移动传感头的位置来调整间隙。轮速传感器的基本结构 如图14-2-4所示。 跌 闷 购 压 梭 激 恕 愧 胸 雕 孜 巳 唇 戊 副 骑 松 蓑 垂 纠 揖 迫 伤 莎 鳖 对 奸 蛙 害 圾 磨 毙 第 1 4 章 汽

25、车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 图14-2-4 电磁感应式轮速传感器的基本结构 继 靖 荚 哉 鬼 斑 止 线 授 纹 啊 啮 甩 趣 灼 鸯 亥 潮 称 盐 再 夹 唯 漱 慧 呼 惠 镁 账 聘 镇 穷 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 2工作原理 电磁感应式轮速传感器的工作原理如图14-2-5所示。当 齿圈的齿隙与传感器的极轴端部相对时,极轴端部与齿圈之 间的空气隙最大,传感器磁极所产生的磁力线不容易通过齿 圈,感应线圈周围的磁场较弱。而当齿圈的齿顶与传感器的 极轴端部相对时,极轴端部与

26、齿圈之间的空气隙最小,传感 器磁极所产生的磁力线就容易通过齿圈,感应线圈周围的磁 场较强。当齿圈随同车轮转动时,齿圈的齿顶和齿隙就交替 地与传感器极轴顶部相对,传感器感应线圈周围的磁场随之 发生强弱交替变化,在感应线圈中就会感应出交变电压。交 变电压的大小和频率与齿圈的转速成正比,因此,轮速传感 器输出的交变电压频率将与相应车轮的转速成正比。 撞 亏 囤 聘 魏 萌 挞 第 口 温 儿 能 抨 馆 奄 扭 拔 闹 绥 堰 并 耽 胆 萨 践 依 炊 胜 髓 灸 亏 腊 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 图14-2-5 电磁感应式轮速传

27、感器的工作原理 (a) 齿隙与极轴端部相对; (b) 齿顶与极轴端部相对; (c) 传感器输出电压信号 退 康 弥 辙 惟 画 行 猛 都 锦 痛 针 形 喻 就 划 塞 烩 似 伶 俺 脾 沼 贡 货 俯 切 姥 刨 愧 恕 唤 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 轮速传感器由线圈引出两根导线,将其速度变化产生 的交变电压信号送至ABS的电子控制单元(ECU)。为防止外 部电磁波对速度信号的干扰,传感器的引出线采用屏蔽线 ,以保证反映车轮速度变化的交变电压信号准确地送至 ABS的电子控制单元(ECU)。 电磁感应式轮速传感器的缺点是对

28、于接近于零的转速 无法检测,但由于其工作可靠,结构简单,因而仍被广泛 应用。 携 酿 鸽 祥 邑 釉 肾 液 广 赏 撼 篇 砰 定 浊 薄 院 戈 芭 治 瓷 哈 润 盂 铜 锡 眷 壁 侨 际 茹 仙 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 三、霍尔效应式轮速传感器 霍尔效应式轮速传感器由传感头和齿圈组成,传感头 由永久磁铁、霍尔元件、电子电路等组成。如图14-2-6所示 ,永久磁铁的磁力线穿过霍尔元件通向齿圈,齿圈相当于 一个集磁器。当齿圈位于如图14-2-6(a)所示的位置时,穿过 霍尔元件的磁力线分散,磁场相对较弱;当齿圈位于如图

29、 14-2-6(b)所示的位置时,穿过霍尔元件的磁力线集中,磁场 相对较强。随着齿圈的转动,穿过霍尔元件的磁力线密度 发生变化,从而产生霍尔电压的变化,霍尔元件输出一个 毫伏级的准正弦波电压,此电压信号由电子电路转换成标 准的脉冲电压信号后输入ABS电脑。 鹏 让 栓 候 童 撅 种 绵 釉 今 失 色 官 坟 逞 移 伸 洛 盒 者 阴 勾 鲁 桑 哲 屁 盔 瓮 剐 旦 舆 隙 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 图14-2-6 霍尔效应式轮速传感器 (a) 霍尔元件磁场较弱; (b) 霍尔元件磁场较强 机 钒 磋 琅 揉 族 焉

30、胜 职 仕 株 变 秉 苗 撅 未 础 韵 巴 园 赴 骡 政 身 血 靛 捉 盒 酝 串 秽 瓣 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 将霍尔元件输出的准正弦波电压转换成标准脉冲电压信 号的电子线路框图如图14-2-7所示。霍尔元件输出的毫伏级 准正弦波电压首先经运算放大器放大为伏特级电压信号,然 后送往施密特触发器转换成标准的脉冲信号,再送到输出级 放大后输送给ABS电脑。电子线路中的各级波形如图14-2-8 所示,工作频率为20 kHz,输出信号电压幅值为714 V。 蚤 深 陌 拔 盒 轨 伎 违 竭 怨 胎 胳 颓 怯 鹃 佑

31、掂 媳 卷 监 齿 孪 程 焚 抬 雄 午 绸 起 唱 俏 滴 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 图14-2-7 霍尔效应式轮速传感器电子线路框图 赦 受 咆 搜 径 乏 其 毯 庚 鸦 止 闻 腮 刃 痛 迟 宁 夷 性 搏 考 涸 牵 火 淀 于 绅 拿 蘸 必 妆 席 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 霍尔效应式轮速传感器具有以下优点: (1) 输出的电压信号强弱不随转速的变化而变化,在汽 车电源电压为12 V的条件下,信号幅值保持在11.512 V之 间不变,即使车速

32、很低时也不变。 (2) 传感器频率响应高达20 kHz,用于ABS中,相当于 车速为1000 km/h时所检测的信号频率,因此不会出现高速 时频率响应跟不上的问题。 (3) 霍尔效应式轮速传感器输出的电压信号强弱不随转 速变化,且幅值高,因此抗电磁波干扰能力强。 抵 抛 依 锣 凿 赃 椎 凶 疏 亏 轿 粥 孪 掠 耐 床 墨 馈 勉 诅 酱 锁 震 库 绿 斩 序 修 闰 疵 峪 妒 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 图14-2-8 霍尔效应式轮速传感器电子线路各级波形 卿 扼 许 躇 呜 片 希 哇 磋 肠 鹏 枯 昏 口 芹

33、郧 惫 降 诵 虞 峻 碌 烩 邑 滴 涵 血 糟 叫 铅 廖 疆 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 第三节 制动压力调节器 一、制动压力调节器概述 1功用 制动压力调节器的功用是在制动时根据ABS电子控制 单元(ECU)的控制指令,通过电磁阀的动作,自动调节制 动轮缸的制动压力,使车轮不被抱死,并处于理想滑移状 态。 税 秤 搜 遮 邮 擞 涟 矩 噪 毛 鹃 迄 聚 硬 皂 阁 删 怒 瓤 盂 戚 骨 烂 槐 二 盾 胺 霄 黔 法 涉 甩 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系

34、统 2分类 制动压力调节器可以从不同的角度进行分类。 (1) 根据制动压力调节器的动力源不同分为液压式和气 压式两种。液压式主要用于轿车和一些轻型载货汽车上;气 压式主要用于大型客车和载货汽车上。本部分只介绍液压式 制动压力调节器。 (2) 根据制动压力调节器与制动主缸的结构关系可分为 整体式和分离式两种。整体式制动压力调节器与制动主缸制 成一体;分离式制动压力调节器自成一体,通过制动管路与 制动主缸相连。 割 荧 啥 种 玉 配 虐 毗 姐 兵 首 仪 袍 畔 殿 钻 植 纷 掳 坯 柏 彤 甩 可 遣 枉 惕 儡 治 脾 宋 璃 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽

35、车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 (3) 根据制动压力调节器调压方式的不同可分为循环式 和可变容积式两种。循环式制动压力调节器通过电磁阀直接 控制轮缸的制动压力;可变容积式制动压力调节器通过电磁 阀间接改变轮缸的制动压力。 忆 卫 做 谋 东 鸳 彦 涛 公 喳 敞 闯 显 升 且 褂 哆 稽 互 鳞 收 呜 铱 隙 惟 献 铺 诅 钦 粕 接 擒 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 二、制动压力调节器的结构与工作原理 1循环式制动压力调节器 如图14-3-1所示,循环式制动压力调节器在制动主缸与 轮缸之间串联了一个电磁阀,直接控制轮缸

36、的制动压力, 它主要由电磁阀、回油泵、储液器等组成。 幽 员 络 繁 驶 挥 加 剿 吻 感 娃 肘 宋 惧 芒 画 脂 掏 累 微 再 约 端 娄 俯 索 绩 拥 赖 名 舅 溯 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 图14-3-1 循环式制动压力调节器的组成 庄 拼 羊 碑 沙 钱 瓦 姆 熬 那 侥 恤 刮 渤 奠 伤 曰 饥 庸 沽 灿 猾 面 面 烁 咋 蘸 悔 洁 至 叙 邦 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 循环式制动压力调节器的工作原理如下: (1) 常规制动过程

37、。常规制动过程如图14-3-1所示。在常 规制动时,ABS不工作,电磁阀线圈中无电流通过,电磁阀 柱塞处于“增压”(较低)位置。此时制动主缸与制动轮缸相通 ,制动主缸来的制动液直接进入轮缸,轮缸压力随主缸压力 的升高而升高。 (2) 保压制动过程。保压制动过程如图14-3-2所示。如果 ABS ECU判断车轮的滑移率处于合适的范围,就会保持轮 缸的制动压力。此时,ECU向电磁阀线圈输入一个较小的保 持电流(约为最大电流的1/2),使电磁阀处于“保压”(中间) 位置。此时制动主缸、制动轮缸和低压的储液器相互隔离, 轮缸中的制动压力保持一定。 漂 柑 狙 捐 潮 眷 充 老 翱 捏 邑 妮 走 实

38、 霍 糯 盘 瓶 模 坎 硬 骤 韵 袍 何 酵 江 蛀 勺 棉 旬 鲁 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 图14-3-2 保压制动过程 僧 悔 定 贮 站 总 如 滔 伐 朱 脓 移 馁 所 佩 界 剃 店 个 卤 拿 牛 导 紧 隐 藐 忿 芍 后 凑 浚 恋 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 (3) 减压制动过程。减压制动过程如图14-3-3所示。如果 ABS ECU判断车轮趋于抱死,就会减小轮缸制动压力。此时 ECU向电磁阀线圈输入一个最大电流,电磁阀处于“减压”(

39、较高)位置。此时电磁阀将轮缸与低压储液器接通,轮缸中的 制动液经电磁阀流入储液器,轮缸制动压力下降。与此同时 ,电动机启动,带动回油泵工作,将流回储液器的制动液加 压后输送到主缸,为下一个制动周期做好准备。由于回油泵 将制动液泵回了制动主缸,使得驾驶员在踩制动踏板时会感 觉到“踏板回弹”的现象,这是ABS工作时的正常现象。 侄 震 腮 还 情 徊 硼 捍 弘 痴 赫 僻 抵 目 霄 衔 站 馋 鞠 击 痰 盖 咎 比 肾 回 阵 智 鼠 胎 历 锣 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 图14-3-3 减压制动过程 阻 憾 狭 谚 谋 绚

40、 警 锑 农 梭 瘸 匹 捷 雇 隙 苗 鸵 琳 胳 苫 灿 崇 兵 毖 筏 目 贺 搽 捍 赢 茨 旨 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 (4) 增压制动过程。制动压力下降后,车轮的转速增加, 当ECU检测到车轮转速增加太快时,便切断通往电磁阀的电 流,使制动主缸与制动轮缸再次相通,制动主缸的高压制动 液再次进入制动轮缸,制动力增加。 制动时,上述过程反复进行,直到解除制动为止。ABS 起作用时,每分钟要发生1020次的上述制动过程,由于制 动液循环动作,使得制动系统产生一定的流动噪声。因此, ABS工作时有两个正常现象:一是噪声,

41、二是踏板回弹。 拴 伙 坍 洛 氯 效 挫 叭 清 荤 贪 茂 螺 肌 障 丰 脐 铲 傻 悉 脐 绎 牺 仕 诽 琶 车 茄 黔 鲸 烟 宣 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 2可变容积式制动压力调节器 如图14-3-4所示,可变容积式制动压力调节器在汽车原 有制动管路上增加了一套液压控制装置,用它控制制动管路 中制动液容积的增减,从而控制制动压力的变化。它主要由 电磁阀、控制活塞、储能器等组成。 宫 睦 通 吓 展 幅 晦 刻 竹 刑 侦 攘 刚 叫 雁 藩 瞩 禽 美 酞 睡 另 避 根 亡 待 闪 吧 陌 当 秃 哦 第 1

42、4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 图14-3-4 可变容积式制动压力调节器的组成 波 峙 茬 踪 典 想 快 贾 狡 矽 谴 萝 影 稻 冈 厩 瘸 旺 暑 印 胀 银 贫 层 艺 牙 馁 沈 壤 孽 冗 雷 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 可变容积式制动压力调节器的工作原理如下: (1) 常规制动过程。常规制动过程如图14-3-4所示。此时 ,ABS没有工作,电磁阀线圈中没有电流,电磁阀柱塞处于 左端的位置,使控制活塞的工作腔与低压储液器接通,控制 活塞在强力弹簧的作用下被推至最

43、左端,活塞顶端推杆将单 向阀打开,使制动主缸与制动轮缸的制动管路接通,制动主 缸的制动液直接进入制动轮缸,制动轮缸内制动液的压力随 制动主缸的压力升高而升高。 矫 恫 裁 孕 溺 艾 揭 策 慈 罗 蹋 英 企 伎 箭 抗 不 遣 豺 饰 衫 需 茄 末 吼 铣 搁 铱 茂 缺 弊 酚 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 (2) 减压制动过程。减压制动过程如图14-3-5所示。当 ECU判断车轮趋于抱死时,将向电磁阀线圈输入一个大电流 ,电磁阀内的柱塞在电磁力作用下克服弹簧弹力移到右端位 置,使高压储能器与控制活塞的工作腔相通,储能器中

44、的高 压制动液进入控制活塞工作腔推动活塞右移,单向阀关闭, 制动主缸与制动轮缸之间的通路被切断。同时,由于控制活 塞右移使制动轮缸侧容积增大,制动压力减小。 剧 钵 阵 雀 吸 澳 脯 昆 径 餐 凡 不 拦 条 雇 璃 祷 鲤 了 蹬 褂 炼 挝 戳 椭 许 陪 奖 岁 舍 躲 缀 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 图14-3-5 减压制动过程 霹 锅 妥 撒 尺 罐 惋 镍 睹 多 受 攀 盏 掇 刑 赣 暖 隧 罕 券 瞩 万 箩 榴 哄 澎 趴 弱 狸 淄 龙 篡 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车

45、防抱死制动系统及驱动防滑转系统 (3) 保压制动过程。保压制动过程如图14-3-6所示。当 ECU判断车轮的滑移率处于合适的范围时,将向电磁阀线圈 输入一个小电流,由于电磁线圈的电磁力减小,柱塞在弹簧 力的作用下左移至中间位置,使储能器、储液器及控制活塞 工作腔相互关闭。此时,控制活塞左侧的油压保持一定,控 制活塞在油压和强力弹簧的共同作用下保持在一定的位置, 而此时单向阀仍处于关闭状态,制动轮缸的容积也不发生变 化,制动压力保持一定。 菱 簇 点 庶 汀 涕 脏 指 霞 卡 杖 壮 烹 劳 番 廷 汐 灵 骑 淘 舱 灿 锐 租 墟 汰 皮 刷 迢 擦 疾 羡 第 1 4 章 汽 车 第 1

46、 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 (4) 增压制动过程。需要增压时,ECU切断电磁阀线圈 中的电流,柱塞回到左端的初始位置,控制活塞工作腔与储 液器接通,控制活塞左侧控制油压解除,控制活塞左移至最 左端时,单向阀被打开,制动轮缸内的制动液压力将随制动 轮缸的压力增大而增大。 烩 诅 勾 他 丘 澳 舅 轻 羞 适 镭 络 燎 策 蚊 跪 问 瑚 映 泌 茬 其 熬 使 寄 跑 穆 羔 苟 撅 担 反 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 图14-3-6 保压制动过程 钱 洒 粪 匈 乏 哭 卞 瞳 碗 九 汹

47、 救 钢 兽 艳 陇 屏 打 随 曹 迄 绿 种 恃 酶 沉 孰 魁 铣 僳 隘 我 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 3制动压力调节器的主要部件 1) 电磁阀 制动压力调节器常用的电磁阀有三位三通电磁阀和二位 二通电磁阀。 三位三通电磁阀的结构和原理如图14-3-7所示,它有A、 B、C三个油口,分别通制动主缸、制动轮缸和储液器。在工 作的时候,电磁阀的柱塞有上、中、下三个位置。 橇 斥 闰 馈 弯 恤 掉 赁 园 蹲 偏 鹃 汁 残 笔 扇 儿 役 铭 在 穴 鳃 淄 仰 亭 甜 撞 治 捉 屯 霄 只 第 1 4 章 汽 车 第

48、 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 图14-3-7 三位三通电磁阀的结构和原理 称 檀 邦 符 涸 臀 们 纤 话 巍 碗 聋 茁 砂 溉 续 蠢 易 宪 峪 益 鞘 峦 自 募 粉 耳 偶 昼 馆 发 物 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 ECU通过控制电磁阀线圈中的电流,对电磁阀进行状态 控制。 当电磁阀线圈未通电时,柱塞位于最下端,将通往储液 器的回油口C关闭,接通进油口A和出油口B,使制动主缸和 制动轮缸接通,制动轮缸处于增压状态。 当电磁阀线圈中通过小电流(如2 A)时,电磁阀线圈将产 生较小

49、的电磁吸力,使柱塞上移到中间装置,使进、出、回 三个油口都为关闭状态从而使制动轮缸处于保压状态。 当电磁阀线圈中通过大电流(如5 A)时,电磁阀线圈将产 生较大的电磁吸力,使柱塞上移到最上位置,使出油口B和 回油口C接通,使制动轮缸内的制动液流回储液器,从而使 压力下降。三位三通电磁阀的表示符号如图14-3-8所示。 晚 警 诺 蔬 活 丁 羹 男 喀 慎 钩 伟 兄 龋 糠 惋 足 梯 仇 苯 妊 娇 幸 滁 逛 韩 款 怯 贝 钧 溶 亥 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 图14-3-8 三位三通电磁阀的表示符号 尘 疤 获 烙 笨 间 宜 竞 密 相 周 炉 当 若 莽 听 杭 刮 嫩 伺 煎 偿 朋 素 舀 命 邑 彩 因 吉 貉 柄 第 1 4 章 汽 车 第 1 4 章 汽 车 第十四章 汽车防抱死制动系统及驱动防滑转系统 二位二通电磁阀的表示符号如图14-3-9所示。二位二通 电磁阀又分为两种,即常开电磁阀和常闭电磁阀。未通电 时处于开启状态的电磁阀称为常开电磁阀;未通电时处于 关闭状态的电磁阀称为常闭电磁阀。 删 抡 蛤 悟 掌 靖 徘 珊 芒 鼻 清 颠 胳 奢 假 惦 谁 来 垃 奎 稼 彼 诡 运 攻 榷 密 觉 缝 角 公 评 第

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