第八章汽车防滑控制系统ppt课件.ppt

汽车电子控制技术,第八章 汽车防滑控制系统,第一节 汽车防滑控制系统概述第二节 ABS结构与工作原理第三节 ABS应用实例,视频,AUTILOCK BRAKING SYSTEM,如果车轮抱死滑移，车轮与路面间的侧向附着力将完全消失。,前轮(转向轮)制动到抱死 + 后轮滚动 = 汽车失去转向能力,后轮制动到抱死 + 前轮(转向轮) 滚动 = 汽车侧滑(甩尾),ABS概述,在汽车制动时，没有装设ABS装置的汽车，如果在行驶中用力踩踏制动踏板，车轮会急速降低转速，最后车轮停止，但车身依然保持惯性向前滑动。,前轮(转向轮)抱死 + 后轮制动到抱死 = 汽车水滑,一、按照惯性运动,如果汽车原来在平直的路面上行驶，问题可能不大。,如果汽车正在弯道上行驶，离心惯性力作用下就会 脱离原来的道路，发生事故，甚至滚下山崖。,二、在外力作用下运动,如果侧面来风，汽车可能侧滑。,如果路面倾斜、凹凸不平、干湿不均，汽车可能滑移。,路面条件造成各轮制动力不均匀，汽车会突发转动。,一旦轮子不转了（被抱死），汽车的运动就变得难以捉摸了。,会发生什么事呢?,ABS?,只要车轮还在滚动，上述情况就不会发生。,因为滚动着的车轮要遵循它的运动规律，就是沿着垂直于轴线的方向运动。只要轴的方向不变，车的方向就不变。你就能够把握汽车的运动。,为什么,怎么不让车轮抱死呢？,ABS的作用就是防止车轮在制动过程中抱死。,看看去GO!,汽车的制动性 汽车在行驶过程中，强制地减速以至停车且维持行驶方向稳定性的能力称为汽车的制动性。评价制动性能的指标 （1）制动效能汽车在行驶中，强制减速以至停车的能力称为制动效能。即汽车以一定的初速度制动到停车所产生的： 制动距离 制动时间 制动减速度,第一节 汽车防滑控制系统概述,式中：Fxbmax地面制动力（摩擦力）的最大值；Fz作用在车轮上的地面支撑力；摩擦系数（通常称为附着系数）。,FxbmaxFz,（2）制动时的方向稳定性汽车在制动时仍能按指定方向的轨迹行驶，即不发生跑偏、侧滑、以及失去转向能力称为制动时的方向稳定性。,轮胎与路面之间的附着系数主要受到三方面要素影响，即：路面的类型、状况；轮胎的结构类型、花纹、气压和材料；车轮的运动方式和车速。,制动过程中车轮的三种运动状态:,为了定量描述上述三种不同的车轮运动状态，即对车轮运动的滑动和滚动成分在比例上加以量化和区分，故定义车轮滑移率：,s=(VV)/V100% =(Vr.)/V100%,车轮纯滑动时s=100，车轮纯滚动时S0，而当车轮处于边滚边滑状态时0S100。,附着系数与滑移率 S 的关系,车轮纵向附着系数（又称制动力系数）随车轮滑动成分的增加呈先上升后下降的趋势，附着系数最大值（亦称峰值附着系数p一般出现在滑动率S1525之间，滑动率S达到100（车轮抱死）时的附着系数（也称滑动附着系数s小于峰值附着系数p。 一般情况下，（p一s）随道路状况的恶化而增大，即滑动附着系数s会远远低于p 。 当s=100时，车轮的横向附着系数趋近于0，这时，车轮无法获得地面横向摩擦力。 若这种情况出现在前轮上，通常发生侧滑的程度不甚严重，但是却会导致前轮无法获得地面侧向摩擦力，导致转向能力的丧失； 若这种状况出现在后轮上，则会导致后轮抱死，此时，后轴极易产生剧烈的侧滑，使汽车处于危险的失控状态。,分析结论：,s 20%为制动稳定区域；s 20%为制动非稳定区域；将车轮滑移率s控制在20%左右，便可获取最大的纵向附着系数和较大的横向附着系数，是最理想的控制效果。这样既能使汽车获得较高的制动效能，又可保证它在制动时的方向稳定性。,理想的制动控制过程,（1）制动开始时，让制动压力迅速增大，使S上升至20%所需 时间最短，以便获取最短的制动距离和方向稳定性。 （）制动过程中： 当S上升稍大于20%时，对制动轮迅速而适当降低制 动压力，使S迅速下降到20%； 当S下降稍小于20%时，对制动轮迅速而适当增大制 动压力，使S迅速上升到20%；,ABS装置使车轮在制动过程中，以510 次/秒 的频率进行增压、保压、减压的不断切换，使S稳定在20%是最理想的制动控制过程。,ABS系统的优点,汽车在制动时，如果前轮先抱死，驾驶员将无法控制汽车的行驶方向，这是非常危险的；倘若后轮先抱死，则会出现侧滑、甩尾，甚至使汽车整个调头等严重事故。,在同样紧急制动的情况下，ABS系统可以将滑移率控制在20左右，从而可获得最大的纵向制动力。因为抱死后车轮与地面的摩擦系数反而变小了。,增加了汽车制动时的稳定性,能缩短制动距离,需要说明的是，当汽车在积雪路面上制动时，若车轮抱死，则车轮前的楔状积雪可阻止汽车的前进。在此条件下，装有ABS系统的汽车，其制动距离可能更长。,ABS系统可以防止车轮制动时被完全抱死，提高了汽车行驶的稳定性。资料表明，装有ABS系统的车辆，可使因车轮侧滑引起的事故比例下降8左右。,由试验得知，汽车车轮的滑动率在1520时，轮胎与路面间有最大的附着系数,经验,ABS系统的使用与普通制动系统的使用几乎没有区别，制动时只要把脚踏在制动踏板上，ABS系统就会根据情况自动进入工作状态，如遇雨雪路滑，驾驶员也没有必要用一连串的点刹车方式进行制动，ABS系统会使制动状态保持在最佳点。此即ABS制动过程中的保压状态。,改善了轮胎的磨损状况,车轮抱死会加剧轮胎磨损，而且轮胎胎面磨耗不均匀，使轮胎磨损消耗费增加。经测定，汽车在紧急制动时，车轮抱死所造成的轮胎累加磨损费，已超过一套防抱死制动系统的造价。,使用方便、工作可靠,因此，安装ABS系统具有一定的经济效益，也减少了轮胎粉尘对环境的污染,方便？,一刹到底，不用点刹,可靠？,防抱死,防抱死制动系统的发展历史（视频） 20世纪初，原始的防抱死制动系统（ABS）用在铁路机车上，主要防止火车制动时钢轮抱死而产生局部摩擦。 1936年德国Robert Bosch公司取得了ABS专利权。40年代ABS系统被应用于飞机上，以防止飞机着陆时偏离航道及轮胎的爆破。 1954年美国Ford汽车公司首次将法国生产的民航机用ABS系统应用在Lincoln牌高级轿车上。 自80年代后期起ABS在汽车上应用得到普及，并逐渐已成为现代汽车上的一种标准装备,通常，ABS是在普通制动系统的基础上+车轮速度传感器+ABS电控单元+制动压力调节装置+制动控制电路等组成的 。 基本制动系统是制动主缸、制动轮缸和制动管路等构成的普通制动系统，用来实现汽车的常规制动制动力调节系统由传感器、ECU、执行器组成，在制动过程中用来确保车轮始终不抱死，车轮滑动率处于合理范围内。,第二节 ABS结构与工作原理,基本制动系统组成与工作原理,一、ABS的基本组成与工作原理：,2、ABS系统的工作过程,常规制动（升压）过程,轮缸减压过程,ABS的制动过程分为常规制动和ABS调节制动两部分，当ABS系统检测认定制动车轮未发生抱死的情况下，汽车制动系统执行常规制动过程，而当系统认定车轮有抱死趋势时，便开始进行制动压力的调节。,视频,轮缸保压过程,轮缸增压过程,制动过程中，ABS电控单元(ECU)不断地从前后轮传感器获取车轮速度信号，并加以处理，分析是否有车轮即将抱死拖滑。 如果没有车轮即将抱死拖滑，制动压力调节装置不参与工作，制动主缸和各制动轮缸相通，制动轮缸中的压力继续增大，此即ABS制动过程中的增压状态。,如果电控单元判断出某个车轮(假设为左前轮)即将抱死拖滑，它即向制动压力调节装置发出命令，关闭制动主缸与左前制动轮缸的通道，使左前制动轮缸的压力不再增大，此即ABS制动过程中的保压状态。若电控单元判断出左前轮仍趋于抱死拖滑状态，它即向制动压力调节装置发出命令，打开左前制动轮缸与储液室或储能器的通道，使左前制动轮缸中的油压降低，此即ABS制动过程中的减压状态。,ABS的工作过程实际上是抱死松开抱死松开的循环工作过程，在一秒钟内可作用60120次，相当于不停地刹车、放松，即相似于机械的“点刹。使车辆始终处于临界抱死的间隙滚动状态，有效地克服紧急制动时的跑偏、侧滑、甩尾，防止车身失控等情况的发生。,因此，ABS防抱死系统，能避免在紧急刹车时方向失控及车轮侧滑，使车轮在刹车时不被锁死，不让轮胎在一个点上与地面摩擦，从而加大磨擦力，使刹车效率达到90%以上。,几点说明： 从汽车使用性能上来说，防抱死制动系统控制效果的优劣主要取决于系统的控制方式和控制通道类型等方面，但汽车上所采用的ABS系统一般均具有以下的控制共性。 1、ABS是在常规制动基础上工作，制动中车轮未抱死时，与常规制动相同；车轮趋于抱死时，ABS才工作，ECU控制制动压力调节器对分泵制动压力进行调节。 2、ABS工作的汽车车速必须大于10Km/h，若低于该车速，制动时车轮仍可能抱死。 3、常规制动系统出故障，ABS随之失去控制作用；ABS出故障，ECU自动关闭ABS，同时ABS警告灯点亮并存储故障码，但常规制动系统仍可正常工作。,ABS对车轮制动压力的调节通常可以采用以下两种方式： 双参数感测控制。该方法同时利用两种传感器获得车速和车轮转速信号，并按照一定的控制方法由计算机控制制动系统工作。由于目前测取车速信号需借助多普勒雷达作为传感器，价格较高，故实际使用较少。单参数感测控制。仅利用车轮转速传感器获取车轮转速信号，通过计算机，依靠某种计算方法估算出汽车速度、加速度信号，根据这些数据由计算机控制制动系统工作。由于这种方法性能价格比较好，故得到了广泛的使用。,几个重要概念：,控制通道：在ABS系统中，能够独立进行制动压力调节的制动管路,独立控制：一条控制通道只控制一个车轮,一同控制：一条控制通道同时控制两个或两个以上车轮,同轴控制：一个控制通道控制同轴两车轮异轴控制：一个控制通道控制非同轴两车轮,高选原则一同控制：当两个车轮一同控制时，如果以保证附着力较大的车轮不发生抱死或驱动滑转为原则进行制动压力调节,低选原则一同控制：当两个车轮一同控制时，如果以保证附着力较小的车轮不发生抱死或驱动滑转为原则进行制动压力调节,三、 汽车防抱死制动系统的形式,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。,按照传感器数目不同，ABS可以分为四传感器（4S）、三传感器（3S）、两传感器（2S）和单传感器（1S）等几种系统。,分类：,1、四通道ABS,双制动管路的H型,双制动管路的X型(对角),特点：独立控制 最大程度地利用附着力 易制动跑偏 很少采用,总结：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。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轮速传感器，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， 在两侧车轮的附着系数相等的路面上制动时，制动效能最好，制 动距离最短和转向性能最好。在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,2、三通道ABS （前轮独立、后轮选择）,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。,特点：充分利用前轮附着力 制动距离短 方向稳定 广泛采用,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。,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%)。所以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。,总结：三通道ABS,3、二通道ABS（前轮独立）,双通道ABS多用于制动管路对角布置的X型制动系统汽车上，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。,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。,二通道/前独-后低选控制方式,增设一个低选择阀(SLV阀），当汽车在不对称路面制动时，高附着系数一侧前轮的高压不直接传至低附着系数一侧的对角后轮，而通过低选阀只上升到与低附着系数同侧前轮相同的压力，避免低附着系数侧后轮抱死。,4、单通道ABS,单通道ABS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， 一个转速传感器。 特点：由于单通道ABS能够显著地提高汽车制动时的方向稳定性，又具有结构简单、成本低的优点，因此在轻型货车、轿车上得到广泛应用。只对后轮采用低选控制的方式。能较有效地防止后轮抱死，但由于前轮无控制，故易抱死，转向操纵性差，制动距离较长。,视频,三、轮速传感器(视频),功用：是检测车轮的速度，并将速度信号输入ABS的电控单元,安装：一般汽车前轮上的传感器被固定在车轮转向架上，转子安装在汽车轮毂上、与车轮同步转动。后轮上的车速传感器被固定在后轴支架上，转子安装在驱动轴上，与车轮同步转动。,齿圈随车轮转动时，轮齿与传感头之间的空气隙发生变化，使磁电传感器中磁路的磁通发生变化，从而切割线圈产生交流电，交流电的频率随齿圈转速的快慢而变化。根据交流电的频率，ECU就能计算出车轮的转速。,工作原理,四、制动压力调节器,1、功用：接收ECU的指令，通过电磁阀的动作来实现车轮制动 器制动压力的自动调节。2、组成：电磁阀、液压泵、储液器等。 制动压力调节器串联在制动主缸和制动轮缸之间，通 过电磁阀直接或间接地控制轮缸的制动压力。 ABS系统就是通过电磁控制阀体上的控制阀控制分泵上的油压迅速变大或变小，从而实现了防抱死制动功能。,视频,ABS系统液压控制装置的组成,1、电动泵和储能器 储能器依椐储存制动液压力的不同，分为低压储能器和高压储能器，分别配置在不同型式的制动压力调节系统中。（1）低压储能器与电动泵,作用：储存液体，并衰竭液体压力波动,由直流电动机和柱塞泵组成。柱塞泵由柱塞，进、出液阀及弹簧组成。电动机由ECU控制，带动凸轮来驱动柱塞泵,电动回液泵,由进液阀、出液口、回液阀、主弹簧、副弹簧、固定铁芯及衔铁套筒等组成。,电磁控制阀,在ECU控制下，电磁阀工作在三个状态（增压、保压、减压）称之为“三位”。 对外具有三个接口（进液口、出液口、回液口）称之为“三通”。 所以该电磁阀称之为“三位、三通”电磁阀，常写成3/3电磁阀。,三位三通电磁阀,三位三通电磁阀增压,电磁线圈未通电时，在主副弹簧张力作用下，衔铁套筒处在最下端的位置，进液阀打开，回液阀关闭，进液口与出液口保持畅通增压,三位三通电磁阀保压,电磁线圈通入较小电流（2A），产生电磁吸力小，吸动衔铁套筒上移量少，但能适当压缩主弹簧，使进液阀关闭，放松副弹簧，回液阀并不打开-保压,三位三通电磁阀减压,电磁阀线圈通入较大电流（5A），产生电磁吸力大，吸动衔铁套筒上移量大，处于最上端，同时压缩主、副弹簧，使进液阀仍保持关闭，回液阀打开-减压,二位二通电磁阀又分为二位二通常开电磁阀和二位二通常闭电磁阀。 组成：两个电磁阀均由阀门、衔铁、电磁线圈、回位弹簧等。 常态下，二位二通常开电磁阀阀门在弹簧张力作用下打开，用于控制动总泵到制动分泵的制动液通路；二位二通常闭电磁阀阀门在弹簧张力作用下闭合，用于控制制动分泵到储液器的制动液回路。,（2）二位二通电磁阀,二位二通电磁阀,二位二通常开电磁阀,二位二通常闭电磁阀,二者配合工作，完成增压、保压、减压的控制过程,1、循环式（流通式）制动压力调节器 结构简单、控制方便，被广泛采用,二、典型压力调节器,特点：在制动总缸与轮缸之间串联一电磁阀，直接控制轮缸制动压力。 制动压力油路和ABS控制压力油路相通。,循环式制动压力调节器的工作过程,（）升压（常规制动） 踏下制动踏板，由于电磁阀的进液阀开启，回液阀关闭，各电磁阀将制动总泵与各制动分泵之间的通路接通，制动总泵中的制动液将通过各电磁阀的进出液口进入各制动分泵，各制动分泵的制动液压力将随着制动总泵输出制动液压力的升高而升高 - 增压，与常规制动相同。,（）升压（常规制动）,（2）保压,（3）减压,（2）保压：当某车轮制动中，滑移率接近于20%时，ECU输出指令，控制电磁阀线圈通过较小电流（约2A），使电磁阀的进液阀关闭（回液阀仍关闭），保证该控制通道中的制动分泵制动压力保持不变保压。,（3）减压：当某车轮制动中，滑移率大于20%时，ECU输出指令，控制电磁阀线圈通过较大电流（约5A），使电磁阀的进液阀关闭，回液阀开启，制动分泵中的制动液将通过回液阀流入储液器，使制动压力减小-减压。,同时，ECU控制电动泵通电运转，将流入储液器的制动液泵回到制动总泵出液口。,此种调压方式的系统无需高压储能器，ABS依靠油泵的启动实现增压，系统只需借助一个三位三通阀和油泵的启动来完成ABS增压、减压、保压三个动作，在ABS增压过程中，驾驶员能明显感觉到制动踏板的抖动。,再循环式调压方式特点：,比例阀通过控制前后轮制动轮缸制动液压力的大小，保证汽车在常规制动时前轮先于后轮抱死，以改善制动性能,2、可变容积式制动压力调节器,特点：制动压力油路和ABS控制压力油路相互隔开。 组成：可变容积式制动压力调节器由调压缸（缸筒、活塞）、电磁阀、 单向阀及微型电机等组成。电磁阀和微型电机将根据ECU指令进行工作 ABS工作时，ECU输出指令，使电磁阀通电关闭；微型电机通电转动，通过传动机构驱动活塞在调压缸中移动，以改变调压缸至制动分泵间的容积。,容积减小，制动压力增大；容积不变，制动压力不变；容积增大，制动压力减小，从而进行对制动分泵的制动压力实施调节。,1.液压控制可变容积调压方式,特点,（1）在汽车原有制动系统管路中增加一套液压控制装置，用于改变制动管路容积，实现增压保压减压的循环调节。,（2）这种制动压力调节系统的控制液压油路和ABS控制的制动液油路是相互隔开的。,1、液压控制方式；,2、直流电动机控制方式；,控制方式：,组成：,将主缸与轮缸隔离，制动液在轮缸和压力调节装置间交换，通过机械方式如活塞运动使密闭的轮缸管路容积发生变化，实现加、减压调节,组合电磁阀结构,输出电磁阀：平时常开，通电关闭。,输入电磁阀：平时常闭，通电打开。,两个电磁阀,控制三个通口,储能器通口；,储液罐通口；,调压缸通口。,输入电磁阀,输出电磁阀,组合电磁阀,用于储存制动中或ABS工作时所需的高压制动液。,电动泵是一个高压泵，它可在短时间内将制动液加压(在储能器中)到1518MPa，并给整个液压系统提供高压制动液体。,高压储能器与电动增压泵,电动泵作用：,高压储能器作用：,电动增压泵,储能器,压力控制开关,电动增压泵和储能器,电动增压泵上设有两个控制开关：,压力警示开关,直流电动机,泵体,储液罐,压力控制开关,当压力低于15 Mpa时，开关闭合，增压泵工作。,作用：监测储能器内控制液压力。,当压力达到18 Mpa时，开关断开，增压泵停止工作。,储能器,压力控制开关,电机,泵体,组成：一对开关触点，控制电动增压泵工作。,压力监测开关（压力控制、压力警示）,储液罐,压力警示开关,作用：监测储能器内控制油液压力。,两对开关触点,一对常开：控制制动警示灯；,一对常闭：控制ABS警示灯；,压力警示开关,制动警示灯,ABS警示灯,ECU,电动增压泵,控制油压,储能器,组成：,储能器内压力低于规定值，常开触点闭合，点亮红色制动警示灯；同时常闭触点张开，该信号送给ECU关闭ABS并点亮黄褐色ABS警示灯。,工作,踏下制动踏板常规制动,输入电磁阀断电关闭，输出电磁阀断电打开。调压缸活塞在弹簧作用下上移，将单向阀顶开。制动分泵压力将随制动踏板力的增大而增大。,ECU对两个电磁阀同时供电，输入电磁阀打开，输出电磁阀关闭，高压控制液经输入电磁阀流向调压活塞缸，活塞下移，容积增大，制动分泵制动压力减小减压。,ABS工作（S20%） 减压,ABS工作（趋近于20%）保压,输入电磁阀断电关闭，输出电磁阀通电关闭。调压缸活塞位置保持不变，制动分泵制动液压力不变保压。,ABS工作（S20%）增压,输入电磁阀断电关闭，输出电磁阀断电打开-泄压。调压缸活塞在弹簧作用下上移，容积减小，制动分泵制动液压力增大增压。,液压控制可变容积调压方式应用实例,本田车系ABS,结构特点：,控制方式：,四传感器、四通道，四个车轮均独立控制。,调压方式：,液压控制可变容积式；,制动压力调节器组成：,电磁阀、调压缸、电动增压泵、储能器、压力开关,储液罐,组合电磁阀,调压缸,制动总泵,制动轮,ECU,压力开关,增压泵,储能器,本田车系制动系统组成,调压缸结构,主弹簧,滑动活塞,B 腔,通制动分泵,通制动总泵,A 腔,控制活塞,C 腔,高压控制液进口,开关阀,缓冲弹簧,调压缸常态下：,在主弹簧张力作用下，由滑动活塞将开关阀顶开，使A腔与B腔连通接通制动总泵到制动车轮分泵的制动液通路。,通制动 分泵,通制动 总泵,开关阀,调压缸工作过程,踏下制动踏板 S20% ABS不工作，开关阀打开常规制动,制动泵-A腔-开关阀-B腔-制动分泵;制动液压力，将随踏板力的增大而增大。,踏下制动踏板,开关阀,B,A,C,C腔通入高压控制液，推动滑动活塞上移使开关阀关闭，A腔与B腔隔离切断制动总泵到制动车轮分泵的制动液通路。B腔容积增大-减压,保压可通过控制C腔液压不变实现。,S20% ABS工作,开关阀,踏着制动踏板,B,A,C,本田车系ABS工作过程,踏下制动踏板，S20%：ABS不工作常规制动,组合电磁阀,调压缸,踏下制动踏板,ECU,储能器,制动轮,踏着制动踏板,S趋近于20%：ABS工作-保压,调压缸,组合电磁阀,ECU,储能器,制动轮,B,S 20%：ABS工作-减压,踏着制动踏板,制动轮,ECU,组合电磁阀,调压缸,储能器,S又 20%：ABS工作-增压,踏着制动踏板,制动轮,ECU,储能器,组合电磁阀,调压缸,踏制动踏板：制动液由制动泵-A腔-开关阀-B腔-制动分泵。制动分泵制动液压力，将随踏板力的增大而增大。,S趋近于20%，ECU控制输入电磁阀略通电后既关闭，输出电磁阀通电关闭。滑动活塞产生位移使开关阀关闭，A腔与B腔隔断，B腔容积不变保压。,S20%，ECU控制输入电磁阀通电打开，输出电磁阀通电关闭。滑动活塞在控制液压作用下上移，使B腔容积增大-减压。,制动过程：,S又 20%，ECU控制输入电磁阀断电关闭，输出电磁阀断电打开。控制油液泄入储液罐，滑动活塞下移，使B腔容积减小-增压。,特点,（1）在汽车原有制动系统管路上增加一套控制装置，用于控制制动管路中容积的变化。,（2）这种制动压力的调节方式是由活塞在调压缸中所产生的位移直接改变制动管路的容积，实现：增压保压减压的循环调节。,2.微型电机控制可变容积调压方式,美国德尔科公司ABS调节器，该系统为前轮独立控制、后轮低选控制的三通道ABS系统，主要用于美国通用系列汽车上（如别克、雪佛兰、旁蒂克等）。,结构：可以由正、反和停转的驱动电机带动丝杆，并推动控制活塞实现变容积调压为特色。 该液压调节器位于制动总泵和分泵之间，与总泵联为一体。单向球阀受活塞上下运动控制开启，而活塞则靠电动机驱动齿轮由丝杆带动。,这种设计方式，一旦ABS失效会带来什么危害？,电磁阀,在调压器结构中，为什么设置一个电磁阀？,当活塞位于下止点，单向阀关闭，ABS失效时，电磁阀断电打开，维持常规制动。,电磁阀作用：,常规制动时，电磁阀无电流通过，由它控制的油路处于开启状态。电动机不转动，活塞保持在上方位置不动，单向阀打开。制动主缸的制动液可通过电磁阀控制通道和单向球阀所控制的通道流向前制动轮缸，制动轮缸压力随着制动主缸的压力变化而变化。,ABS系统工作,ABS工作：单向阀、电磁阀均关闭，活塞在调压缸中运动，完成增压、保压、减压过程。,ABS电控单元（ECU）,ABS的ECU接受由设在各车轮上的传感器传来的转速信号，经过电路对信号的整形、放大和计算机的比较、分析、判别处理，向ABS执行器发出控制指令。,同时，ABS电控单元还具有初始检测、故障排除、速度传感器检测和系统失效保护等功能。,常用的开关信号,1、制动开关信号,用于启动ABS电控系统，随时进行对制动中的车轮滑移率进行循环调节。,2、电动回液泵工作状态监测信号,用于提供电动回液泵是否正常工作信号，若无该信号，ABS电控系统将自动停止工作。,3、电磁阀工作状态监测信号,用于提供电磁阀是否正常工作信号，若无该信号，ABS电控系统将自动停止工作。,4、储液筒制动液位监测信号,当储液筒制动液位低于规定值时，ABS电控系统将自动停止工作。,现代汽车上采用的ABS ECU大多自成一体，独立安装在不同的位置。国产轿车上装用的ABS ECU多为组合体，统称叫控制模块。,液压控制单元由储液器、电动回液泵和电磁阀等组成。,控制模块由液压控制单元和电子控制单元组成。,电子控制单元ECU实际上就是一个计算机，由硬件和软件两部分组成。,硬件：由安装在印刷电路板上的一系列电子元器件构成，封装在金属壳体内（数字电路）。,软件：固存在只读存储器（ROM）中的一系列控制程序和参数（试验参数）。,（1）采用摸块式结构设计，将液压控制单元与电子控制单元集成于一体。,（2）电磁阀线圈设置于控制单元内部，节省连接导线。采用大功率集成电路直接驱动电磁阀及回液泵电机，省去了电磁阀继电器。,（3）电子控制单元内部设有故障存储器，随车带有故障诊断接口，借助诊断仪调取故障码可以很方便地进行故障诊断,（二）ABS ECU的组成,目前，尽管各车用ABS ECU内部控制程序、参数不同，但一般均由输入回路、计算机回路、输出回路、安全保护回路等基本电路组成。,1.输入电路,其功用是：将轮速传感器产生的交变电压信号进行处理并将其模拟信号转换成数字信号，输入至计算电路。 输入电路同时还接收点火开关、制动开关、制动液位监测开关等外部信号，电磁阀继电器、电动回液泵继电器工作电路监测信号，并将这些信号处理后再送入计算电路。,输入电路由滤波、整形、放大电路组成。,2.计算电路,计算电路的功用是：根据轮速传感器信号，计算出车轮瞬时速度而后求知加（减）速度、初始速度、参考车速及滑移率。最后根据车轮加（减）速度和滑移率形成相应的控制指令，向电磁阀控制电路输出制动压力增大、保持、减小的控制信号。,计算电路由两个完全相同的微处理器组成：,其主要目的是：两个微处理器计算结果相同时，输出指令ABS工作。计算结果不同时，关闭ABS，防止出现错误控制。,计算电路不但能检测自己内部电路的工作过程，而且还能监测系统中有关部件的工作状态。 如：轮速传感器、电动回液泵电机及电磁阀工作电路等。 当监测到这些电路工作不正常时，会马上停止ABS工作。,3.输出电路（电磁阀控制电路）,功用：将计算电路输出的控制数字信号转换成模拟信号，通过控制功率放大器驱动执行器（电磁阀）工作，完成对制动分泵制动压力调节任务。,4.安全保护电路,（3）记忆功能：当ECU检测到ABS电控系统出现故障时，将故障信息储存在存储器中，以便维修时调用。,（2）监控功能：电源电压过低、轮速传感器电压信号失常、计算电路、电磁阀控制电路有故障，使ABS停止工作，同时控制ABS警告灯点亮。,（1）电压转换功能：将12V或14V转换成ABS ECU内部工作所需的5V稳定电压。,（三）ABS ECU的控制过程,1.打开点火开关，ECU进入自诊断（1）ABS保护继电器线圈通电: 蓄电池“+”点火开关IGABS保护继电器线圈搭铁蓄电池“”。 蓄电池电压（12V）经继电器触点送至ECU端子1，触发自检.,(2)自检过程中，ABS警示灯亮 蓄电池“+”点火开关IG ABS警示灯ABS二极管电磁阀继电器常闭触点搭铁蓄电池“”。 ABS警示灯亮后可能出现两种情况： 灯亮3-5秒后熄灭，说明系统正常； 灯亮3-5秒后不熄灭，说明系统有故障，ECU关闭ABS，汽车仅保持常规制动。,2.自检正常ABS等待工作 自检中ABS系统没有发现故障，ECU端子27将搭铁，电磁阀继电器线圈中有电流流过： 蓄电池“+”ABS保护继电器电磁阀继电器线圈ECU端子27搭铁蓄电池“”。 由于线圈通电，铁芯产生吸力，常闭触点张开，ABS警示灯熄灭； 常开触点闭合，蓄电池电压作用在三个三位三通电磁阀线圈及ECU端子32。,3.制动防抱死控制过程 （1）车速超过8Km/h，需要制动踩下踏制动踏板时，制动开关闭合，蓄电池电压送至ECU端子25，ECU获知汽车进入制动状态。ECU将根据各轮速传感器输入的电压信号对车轮运动状态进行监测。,（2）制动中，各车轮滑移率均小于20%时，ECU端子2、35、18均开路，每个电磁阀线圈中均无电流通过，各制动分泵制动液压力将随制动总泵输出制动液压力的变化而变化-增压。,（3）制动中，某一车轮滑移率接近20%，ECU对其相应的电磁阀线圈通电，电流较小（2A），关闭制动液进液口，回液口并不打开，使其制动分泵制动液压力保持不变-保压。 与此同时，ECU端子32接收电磁阀线圈工作电压，用于监测电磁阀线圈工作是否正常。,（4）制动中，某一车轮滑移率大于20%，ECU对其电磁阀线圈通电电流较大（5A），在进液口关闭的同时，打开回液口，使其制动分泵制动液压力减小-减压。,在减压过程的同时，ECU端子28搭铁，接通电动回液泵继电器线圈电路，触点闭合，电动回液泵通电转动，将制动分泵回流到储液器中的制动液泵回到制动总泵出液口。 电动泵转动的同时，蓄电池电压作用于ECU端子14，监测电动泵工作是否正常。,ABS制动液 通常，当ABS工作时，要以1020次秒的工作频率在减压、保压和增压状态之间切换，因此，系统对制动液的要求比普通制动系统的要求更高。概括地说，有以下几点：为保证制动时不产生气阻，制动液的沸点要高（不低于260）；为确保ABS在减压、保压和增压状态间循环有足够反应速度，制动液运动粘度要低；对金属和橡胶等制品无腐蚀；在各种工作条件下性能稳定；制动液在吸湿率（含水率）3.5时的吸湿沸点高。,1按通道数可将 ABS 分为哪些种类，各有什么优缺点？ 2什么是三位三通电磁阀？3、简述电控 ABS 的组成，工作原理 ？,作业：,