汽车电子防抱死制动系统-结构原理.ppt

第八章 汽车电子防抱死制动系统 主主讲:高云高云2024/5/27 周一1.第一第一节 概述概述2024/5/27 周一2.一、ABS的理论基础1.汽汽车的制的制动性性 汽汽车在行在行驶过程中，程中，强制地减速以至停制地减速以至停车且且维持行持行驶方向方向稳定性的能力称定性的能力称为汽汽车的制的制动性。性。评价制价制动性能的指性能的指标主要有：主要有：（1 1）制）制动效能效能汽汽车在行在行驶中，中，强制减制减速以至停速以至停车的能力称的能力称为制制动效能。效能。2024/5/27 周一3.即汽即汽车以一定的初速度制以一定的初速度制动到停到停车所所产生的：生的：制制动距离距离 制制动时间 制制动减速度减速度2024/5/27 周一4.（2 2）制）制动时的方向的方向稳定性定性汽汽车在制在制动时仍能按指定方向的仍能按指定方向的轨迹行迹行驶，即不，即不发生生跑偏、跑偏、侧滑、以及失去滑、以及失去转向能力称向能力称为制制动时的方向的方向稳定性。定性。车轮抱死抱死时汽汽车的运行情况的运行情况2024/5/27 周一5.2.汽车制动时车轮受力分析车速速车轮旋旋转角速度角速度惯性力矩性力矩制制动阻力矩阻力矩车轮法向法向载荷荷地面法向反力地面法向反力车轴对车轮的推力的推力地面制地面制动力力车轮半径半径车轮切向速度，切向速度，简称称轮速速2024/5/27 周一6.（1）制）制动器制器制动力力制制动蹄与制蹄与制动鼓（鼓（盘）压紧时形成的摩擦力形成的摩擦力矩矩M通通过车轮作用于作用于地面的切向力地面的切向力F （2）地面制）地面制动力力制制动时地面地面对车轮的的切向反作用力切向反作用力FX2024/5/27 周一7.（3）地面制地面制动力力F FX X 、制、制动器制器制动力力F F及附着力及附着力F F之之间的关系的关系附着力附着力地面地面对轮胎切向反作用力的胎切向反作用力的极限极限值F F。附着力取决于附着力取决于轮胎与路面之胎与路面之间的摩擦作的摩擦作用及路面的抗剪用及路面的抗剪强度。度。2024/5/27 周一8.地面制动力、制动器制动力及附着力之间的关系2024/5/27 周一9.3.3.硬路面上附着系数硬路面上附着系数与滑移率与滑移率s s的关系的关系观察察车轮的三种运的三种运动状状态2024/5/27 周一10.（1 1）制）制动过程中程中车轮的三种运的三种运动状状态 第一第一阶段：段：纯滚动，路面印痕与胎面，路面印痕与胎面花花纹基本一致基本一致 车速速 V=V=轮速速V V 2024/5/27 周一11.第二第二阶段：段：边滚边滑，路面印痕可以辨滑，路面印痕可以辨认出出轮胎花胎花纹，但花，但花纹逐逐渐模糊。模糊。车速速 V V 轮速速V V2024/5/27 周一12.第三第三阶段：抱死拖滑，路面印痕粗黑。段：抱死拖滑，路面印痕粗黑。轮速速V V =0=0 观察察车轮的三种运的三种运动状状态2024/5/27 周一13.若需增大若需增大F Fx x，必，必须增大增大F F 。F F取决于附着系数取决于附着系数，又受滑移率又受滑移率 s s 的影响。的影响。（2 2）滑移率）滑移率S S 定定义：s s=(V=(VV V)/V100%)/V100%=(V =(Vr.)/V100%r.)/V100%2024/5/27 周一14.（3 3）附着系数）附着系数与滑移率与滑移率 s s 的关系的关系2024/5/27 周一15.分析分析结论：s s 20%20%为制制动稳定区域；定区域；s s 20%20%为制制动非非稳定区域；定区域；将将车轮滑移率滑移率 s s 控制在控制在20%20%左右，便左右，便可可获取最大的取最大的纵向附着系数和向附着系数和较大的横向大的横向附着系数，是最理想的控制效果。附着系数，是最理想的控制效果。2024/5/27 周一16.4.4.理想的制理想的制动控制控制过程程（1 1）制）制动开始开始时，让制制动压力迅速增大，力迅速增大，使使S S上升至上升至20%20%所需所需时间最短，以便最短，以便获取最取最短的制短的制动距离和方向距离和方向稳定性。定性。（）制（）制动过程中：程中：当当S S上升稍大于上升稍大于20%20%时，对制制动轮迅速迅速而适当降低制而适当降低制动压力，使力，使S S迅速下降到迅速下降到20%20%；当当S S下降稍小于下降稍小于20%20%时，对制制动轮迅速迅速而适当增大制而适当增大制动压力，使力，使S S迅速上升到迅速上升到20%20%；2024/5/27 周一17.结论：车轮在制在制动过程中，以程中，以5 510 10 次次/秒秒 的的频率率进行增行增压、保、保压、减、减压的不断切的不断切换，使使s s稳定在定在20%20%是最理想的制是最理想的制动控制控制过程程。5.ABS5.ABS的功用的功用 ABSABS的功用是控制的功用是控制实际制制动过程接近于程接近于理想制理想制动过程。程。2024/5/27 周一18.ABS的发展2024/5/27 周一19.当今世界汽当今世界汽当今世界汽当今世界汽车业车业正正正正处处于技于技于技于技术术大大大大变变革、革、革、革、产业产业大大大大调调整整整整时时代。代。代。代。这这一一一一时时代的主代的主代的主代的主题题是汽是汽是汽是汽车车的安全、的安全、的安全、的安全、节节能、能、能、能、环环保。而保。而保。而保。而贯贯穿穿穿穿这这一一一一时时代的主代的主代的主代的主线线是汽是汽是汽是汽车车的的的的电电子化、子化、子化、子化、电电气化、气化、气化、气化、电脑电脑化。化。化。化。ABSABS：汽：汽车主被主被动安全技安全技术的核心的核心汽汽汽汽车电车电子是子是子是子是现现代汽代汽代汽代汽车车技技技技术发术发展的最主要展的最主要展的最主要展的最主要驱动驱动力。力。力。力。无无无无论论是燃油汽是燃油汽是燃油汽是燃油汽车车、燃气汽、燃气汽、燃气汽、燃气汽车车、还还是是是是电动电动汽汽汽汽车车、智、智、智、智能汽能汽能汽能汽车车，汽，汽，汽，汽车电车电子都是它子都是它子都是它子都是它们们的共性关的共性关的共性关的共性关键键技技技技术术。汽汽汽汽车车工工工工业业是使用微是使用微是使用微是使用微处处理器最多的工理器最多的工理器最多的工理器最多的工业业。汽。汽。汽。汽车电车电子占整子占整子占整子占整车车成本的比例在成本的比例在成本的比例在成本的比例在90909090年代已达到年代已达到年代已达到年代已达到2525252530303030，未来将达到未来将达到未来将达到未来将达到 30 30 30 30 50 50 50 50。汽。汽。汽。汽车电车电子的子的子的子的发发展有展有展有展有力促力促力促力促进进了信息了信息了信息了信息产业产业的的的的发发展。展。展。展。2024/5/27 周一20.汽车的主动安全包括：防抱死制动；制动力分配；牵引力控制；动力转向控制；悬架控制，车身动态稳定控制，胎压控制，自适应巡航控制等。2024/5/27 周一21.汽车的被动安全控制包括：碰撞后保留有足碰撞后保留有足够的生存空的生存空间；减少二次碰撞造成的减少二次碰撞造成的伤害；害；防止成防止成员被抛出被抛出车外；外；乘乘员撞后出逃被救；撞后出逃被救；预防碰撞火灾。防碰撞火灾。碰撞吸能前保碰撞吸能前保险杆；杆；2024/5/27 周一22.汽车防抱制动系统ABSABS基本基本单元元R R2024/5/27 周一23.2024/5/27 周一24.BOSCH ABS/EBD/TCS/ESP集成系统2024/5/27 周一25.高高实时性要求性要求制制动响响应要快要快 毫秒毫秒级响响应(波音波音747747客机客机1000km/h1000km/h飞行，行，33s33s飞过9mm)9mm)高控制精度要求高控制精度要求动力性、力性、经济性、排放、安全性直接受控制精度影响性、排放、安全性直接受控制精度影响高可靠性要求高可靠性要求温度温度变化范化范围-40-40125125200km/h200km/h高速移高速移动和和剧烈震烈震动DC/DCDC/DC变换器、器、电机机带来的来的强烈烈电磁干磁干扰低成本、高低成本、高产量要求量要求市市场对价格的敏感性价格的敏感性,适合大批量生适合大批量生产汽汽车ABSABS制制动系系统的的难点点N N2024/5/27 周一26.（1）第一阶段(1965196519801980)：部件层次 分立式半导体元件开始用于ABS部件的开部件的开发；（2）第二阶段(1980198019951995)：子系统层次 采用微处理器及单片机用来完成信息的检测和处理，使得控制系统具有了数字化和智能化的特征。典型的防抱死制动系统有BOSCH 5.3 BENDIX 9/10 等。ABSABS系系统发展的三个展的三个阶段段2024/5/27 周一27.（3）第三阶段(1995-)：集成网络化层次 采用先采用先进的微的微电子技子技术，车载网网络技技术，集成智能功，集成智能功率器件、智能率器件、智能传感器、大容量感器、大容量EEPROMEEPROM或者或者FLASHROMFLASHROM、专用集用集成成电路等，形成了路等，形成了车上的分布式、网上的分布式、网络化的主被化的主被动安全控制安全控制系系统（Brake-by-Wire)Brake-by-Wire)；整个；整个车被被联成一个多成一个多ECUECU、多、多节点点的有机的整体，使得其安全性能也更加完善。的有机的整体，使得其安全性能也更加完善。2024/5/27 周一28.汽汽车电子系子系统发展展趋势功能多功能多样化化（从最初的单一制动发展到如今的各种控制功能，如自动巡航、自动启停、自动避撞等）技技术一体化一体化（从最初的机电部件松散组合到如今的机液电磁一体化）系系统集成化集成化（从最初的单一控制发展到如今的多变量多目标综合协调控制，如动力总成综合控制与集成安全联合控制系统等）通通讯网网络化化（从初期的多子系统分别工作到如今的分布式模块化控制器局部网络，如以CAN总线为基础的整车信息共享的分布式控制系统）N N2024/5/27 周一29.ABS优点点-无ABS 演示一一2024/5/27 周一30.有ABS 演示2024/5/27 周一31.有无有无ABS在高速公路上追尾避在高速公路上追尾避让演示演示2024/5/27 周一32.汽车上为什么要装备ABS1.增加了汽车制动时的方向稳定性2.改善了汽车制动时的转向操纵能力3.缩短制动距离4.减少轮胎磨损2024/5/27 周一33.ABS ABS的分的分类、组成与系成与系统功能功能分类1.按控制参数不同分类2.按结构不同分类3.按布置形式分类4.按生产厂家分类5.按控制通道分类2024/5/27 周一34.(1)(1)以以车轮滑移率滑移率为控制参数控制参数根据根据车速和速和车速速传感器的信号感器的信号计算算车轮的滑移率的滑移率作作为控制制控制制动力的依据。力的依据。S S高于高于设定定值，ECUECU就会就会输出减小制出减小制动力信号，并力信号，并通通过制制动压力力调节器减小制器减小制动压力；力；S S低于低于设定定值时，ECUECU就会就会输出增大制出增大制动力信号，并通力信号，并通过制制动压力力调节器增大制器增大制动压力，控制滑移率在力，控制滑移率在设定的范定的范围内。内。已有用多普勒雷达已有用多普勒雷达测量量车速的速的ABSABS。1.按控制参数不同分按控制参数不同分类2024/5/27 周一35.(2)(2)以以车轮角加速度角加速度为控制参数控制参数ECUECU根据根据车轮的的车速速传感器信号感器信号计算算车轮的的角加速度作角加速度作为控制制控制制动力的依据。力的依据。ECUECU中中设置合理的角加速度、角减速度置合理的角加速度、角减速度门限限值。制制动时，当，当车轮角减速度达到角减速度达到门限限值时，ECUECU输出减小制出减小制动力信号；当力信号；当车轮转速升高至角速升高至角加速度加速度门限限值，ECUECU输出增加制出增加制动力信号。力信号。2024/5/27 周一36.按制按制动压力力调节器的器的结构不同分构不同分类机械柱塞式机械柱塞式ABS电磁磁阀式式ABS2024/5/27 周一37.按功能和布置形式不同分按功能和布置形式不同分类后后轮ABS四四轮ABS2024/5/27 周一38.按生按生产厂家分厂家分类ABS德国波德国波许、戴、戴维斯斯ABS美国邦迪克斯美国邦迪克斯ABS美国达克美国达克ABS日本日本OEM ABS2024/5/27 周一39.按通道数目分按通道数目分类四通道四通道ABSABS三通道三通道ABSABS二通道二通道ABSABS一通道一通道ABSABS2024/5/27 周一40.本本节应掌握的主要内容掌握的主要内容汽汽车制制动时车轮受力分析受力分析地面制地面制动力、制力、制动器制器制动力及附着力之力及附着力之间的关系的关系硬路面上附着系数硬路面上附着系数与滑移率与滑移率s s的关系的关系ABSABS的功用的功用ABSABS的基本的基本组成成ABSABS的控制参数的控制参数返回目录2024/5/27 周一41.第二第二节 ABS制制动防抱死系防抱死系统 ABS的组成和工作原理ABS的传感器结构原理ABS的执行机构结构原理ABS的工作过程分析2024/5/27 周一42.一一、ABS的工作原理和的工作原理和组成成轮速速传感器感器电子控制子控制单元元液液压调节器器磁磁铁 线圈圈 齿圈圈电磁磁阀 液液压泵 1、组成成2024/5/27 周一43.ABS的工作原理和的工作原理和组成成2、工作原理轮速速传感器感器电子控制器子控制器执行机构行机构监测车轮状状态运算后向运算后向执行机构行机构发出出指令指令增加制增加制动压力力保持制保持制动压力力降低制降低制动压力力2024/5/27 周一44.传统制制动系系统工作原理工作原理2024/5/27 周一45.ABSABS是在是在传统制制动基基础上，又增上，又增设如下装置：如下装置：车轮轮速速传感器感器 电子控制子控制单元元ECUECU 制制动压力力调节器器 ABSABS警告灯警告灯2024/5/27 周一46.2024/5/27 周一47.ABS的的组成成ABS由传感器、控制单元和液压控制单元组成2024/5/27 周一48.二、二、ABS的控制方式的控制方式ABSABS制制动系系统按照控制通道的控制方式可按照控制通道的控制方式可分分为独立控制、低独立控制、低选控制、高控制、高选控制和控制和修正的独立控制四种。修正的独立控制四种。2024/5/27 周一49.独立控制独立控制 根据各个车轮速度传感器的信号来分别独立控制每个车轮制动分缸的制动力大小的方法称为独立控制。2024/5/27 周一50.独立控制方式能使每个车轮都能达到最大的附着系数利用率，进而得到最佳制动效能，但在左右车轮处于不同附着系数的路面制动时，由于左右车轮上产生的不同制动力导致附加的横摆力矩，使得汽车失去稳定性，所以这种控制方式的优点是制动距离短，缺点是汽车在制动时的操纵性和制动稳定性较差。这种控制方式主要用于车辆的驱动轴和主要承载轴，即轿车的前轴和中重型车的后轴。2024/5/27 周一51.低低选控制控制 当同一当同一车桥上的两个上的两个车轮用同一个液用同一个液压控制通道控制通道进行行制制动力控制力控制时（两（两车轮制制动力相等），根据两力相等），根据两车轮中地中地面附着系数面附着系数较低的一低的一侧车轮状况来控制左右两个状况来控制左右两个车轮的的制制动力的方法称力的方法称为低低选控制。控制。2024/5/27 周一52.这种控制方式不能充分利用附着系数，使得制动距离加长，但消除或减少了附加的横摆力矩，稳定性和操纵性较好。在左右两车轮地面附着系数相等时，制动距离与独立控制相等，在左右车轮附着系数不等时，制动距离略长，但制动时的稳定性得到改善。这种控制方式一般用于轿车的后轴。2024/5/27 周一53.高高选控制控制 当同一车桥上的两个车轮用同一个液压控制通道进行制动力控制时（两车轮制动力相等），根据两车轮中地面附着系数较高的一侧车轮状况来控制左右两个车轮的制动力的方法称为高选控制。这种控制方式能够充分利用附着系数，使得制动距离短，但附加的横摆力矩使得稳定性和操纵性较差。在左右两车轮地面附着系数相等时，制动距离与独立控制和低选控制相等，在左右车轮附着系数不等时，制动距离比低选控制短，但制动时的稳定性变差。这种控制方式一般用于轿车的前轴。2024/5/27 周一54.低附着系数路面低附着系数路面高附着系数路面高附着系数路面左左轮右右轮控制控制电脑制制动液高液高压制制动液高液高压2024/5/27 周一55.修正的独立控制修正的独立控制 同一车桥的左右两个车轮分别用两个独立的控制通道控制，但其附着系数低的一侧按独立控制的原则，而附着系数高的一侧则按照与低的一侧高出一定比例且低于最大附着系数利用率的控制原则进行控制或高附着系数一侧车轮的制动压力延迟一段时间进行控制的方法称为修正的独立控制，这种方法适用于左右两侧附着系数不同的路面上制动。因为低选控制制动距离长，稳定性好，而独立控制或高选控制制动距离短，稳定性差，因而修改的独立控制方式综合了独立控制和低选控制的各自优点，以求得到较短的制动距离和较好的制动稳定性，这种方式主要用于载重车和轿车的前轴上。2024/5/27 周一56.2024/5/27 周一57.ABS制动系统按照控制通道的数量可分为单通道、双通道、三通道和四通道四种，另外，制动主缸的双制动管路形式可分为前后管路和对角管路两种。按照车轮转速传感器的数量可分为单传感器、双传感器、三传感器和四传感器四种。2024/5/27 周一58.四通道四通道ABS系系统 四通道ABS系统一般为四通道、四传感器，有前后和对角两种管路布置形式，四通道ABS系统可以较好地实现防抱制动系统的优点，但是系统成本较高。2024/5/27 周一59.四通道、四四通道、四传感器前后管路感器前后管路ABS制制动系系统 四通道前轴车轮独立控制以期望获得较短的制动距离，因为轿车在紧急制动时重量向前移，通常前轮的制动力约占整车的7080左右，因而前轮独立控制有利于充分利用地面的附着性能并提高制动效能。2024/5/27 周一60.四通道、四传感器对角管路ABS制动系统 后轴两轮即可采用低选控制也可采用独立控制，当采用低选控制时，前后布置的管路系统就有一个控制阀是多余的，所以这种四通道系统在一般情况下，后轴也是按独立方式控制的，仅在左右两轮附着系数不同时才从独立控制转为低选控制方式.2024/5/27 周一61.三通道三通道ABS系系统 三通道ABS系统有三通道四传感器和三传感器两种，四传感器用于前后和对角布置的管路系统，三传感器仅用于前后布置的管路系统。2024/5/27 周一62.三通道、四传感器前后管路ABS制动系统 前轴两车轮采用独立控制或修正的独立控制方式，在左右两轮附着系数不同时,长轴距、高重心的轿车，由于车辆的响应较慢，司机有充足的时间来调整方向控制，抵消产生的附加横摆力矩，所以一般前轴的独立控制能够满足要求，而对轴距短，重心低的轿车由于响应快，可能来不及调整方向消除附加横摆力矩，故前轮采用修正的独立控制方式，使高附着系数一侧车轮延时压力建立。2024/5/27 周一63.三通道、三三通道、三传感器前后管路感器前后管路ABS制制动系系统 一般三通道ABS系统能够满足制动距离短和制动稳定性好的要求，同时它与四通道相比减少了一个传感器和控制阀，降低了成本，故实际应用中采用三通道的ABS系统占大多数，但它的制动距离在某些工况下可能比四通道ABS系统略长一些。2024/5/27 周一64.双通道双通道ABS系系统 双通道ABS系统有四传感器、三传感器和双传感器三种，对于前后布置的管路系统三种都有，而对于对角布置的管路系统只有四传感器和双传感器两种，双通道前后管路布置的ABS系统其两个前轮可以采用高选控制方式，这样可以得到较短的制动距离，但制动稳定性差，特别是在左右两车轮附着系数不同时，将产生附加横摆力矩，方向很难控制。2024/5/27 周一65.双通道、四双通道、四传感器感器对角管路角管路ABS制制动系系统 对角布置的管路系统，前轮采用独立控制，由于对角布置，其后轮则随前轮一同控制，通过前后轮制动力分配比例的合理设计，可以保证同时控制前后车轮制动时后轮不致抱死。这种ABS系统的制动距离及稳定性都比四通道和三通道ABS系统差，但成本要低。2024/5/27 周一66.三、三、ABS传感器感器结构原理构原理前轮转速传感器后轮转速传感器转速传感器内部结构2024/5/27 周一67.二、二、ABSABS主要部件主要部件结构及工作构及工作（一）（一）轮速速传感器感器 1 1、作用、作用 2 2、组成成 检测车轮转速，速，产生与生与轮速成正比的速成正比的正弦交流信号，正弦交流信号，经整形、放大整形、放大转变成数字成数字信号送信号送给ECUECU，用于用于对制制动压力力调节器器实施施控制。控制。传感器一般采用磁感感器一般采用磁感应式式2024/5/27 周一68.传感器感器头（静止）：永久磁（静止）：永久磁铁、感、感应线圈、极圈、极轴；齿圈（圈（转动）：凸）：凸齿数数4040100100不等；不等；传感器感器头与与齿圈圈间隙隙：0.60.60.7 mm0.7 mm；齿圈圈-轮毂、制、制动盘；传感器感器头-转向向节、制、制动底板；底板；2024/5/27 周一69.工作原理工作原理 齿圈随圈随车轮转动，凸，凸齿和和齿隙不断交替在极隙不断交替在极轴下掠下掠过，使，使铁心磁通心磁通发生生变化在感化在感应线圈中圈中产生交生交变信号信号电压，频率：率：f=30f=306000Hz6000Hz，电压幅幅值：U=1U=115V15V。2024/5/27 周一70.前前轮转速速传感器感器5前制动盘6前轮转速传感器脉冲轮7前轮转速传感器2024/5/27 周一71.后后轮转速速传感器及其位置感器及其位置1后轮制动器底板2后轮制动鼓3后轮转速传感器4后轮转速传感器脉冲轮2024/5/27 周一72.轮速速传感器感器头的的结构构 传感器由电磁感应式传感头和磁性齿圈组成。传感头由永久磁芯和感应线圈组成，齿圈由铁磁性材料制成。1 导线 2 永久磁铁 3 传感器壳 4 感应线圈 5 磁铁 6 转子齿圈2024/5/27 周一73.当齿圈旋转时，齿顶与齿隙轮流交替对向磁芯，当齿圈转到齿顶与传感头磁芯相对时，传感头磁芯与齿圈之间的间隙最小，由永久磁芯产生的磁力线就容易通过齿圈，感应线圈周围的磁场就强;而当齿圈转动到齿隙与传感磁芯相对时，传感头磁芯与齿圈之间的间隙最大，由永久磁芯产生的磁力线就不容易通过齿圈，感应线圈周围的磁场就弱。此时，磁通迅速交替变化，在感应线圈中就会产生交变电压，交变电压的频率将随车轮转速成正比例变化。电子控制单元可以通过转速传感器输入的电压脉冲频率进行处理来确定车轮的转速、汽车的参考速度等。2024/5/27 周一74.2024/5/27 周一75.四、四、ABS的控制系的控制系统结构原理构原理ABS控制单元与液压控制单元总成ABS电气和制动管路布置图ABS的指示灯2024/5/27 周一76.控制系统主要由ABS电子控制系统和ABS液压控制系统两大部分组成，电子控制系统的主要传感器为车速传感器，主要执行器为电磁控制阀，2024/5/27 周一77.ABS ECUABS ECU 组成：成：（硬件、（硬件、软件）件）输入入电路路 计算算电路路 输出出电路路安全保安全保护电路路 故障自故障自诊断断 功用功用：接收接收传感器信号及制感器信号及制动信号，控制信号，控制执行器工作。行器工作。2024/5/27 周一78.ABS的控制的控制单元元11.ABS控制单元12.电磁线圈管26.自诊断接口2024/5/27 周一79.控制原理控制原理2024/5/27 周一80.ABS控制控制单元与液元与液压控制控制单元元总成成11 ABS控制单元13 液压泵电动机14 带低压储液器的ABS液压单元18-23 制动油路接口24 内置式柱塞泵25 电线插口2024/5/27 周一81.电子控制单元是ABS系统的控制中心，它实际上是一个微型计算机，所以又常称为ABS(ECU)电脑。ABS ECU由输入电路、数字控制器、输出电路和警告电路组成。主要任务是连续监测接受4个车轮转速传感器送来的脉冲信号，并进行测量比较、分析放大和判别处理，计算出车轮转速、车轮减速度以及制动滑移率，再进行逻辑比较分析4个车轮的制动情况，一旦判断出车轮将要抱死，它立刻进入防抱死控制状态，通过电子控制单元向液压单元发出指令，以控制制动轮缸油路上电磁阀的通断和液压泵的工作来调节制动压力，防止车轮抱死。2024/5/27 周一82.ABS ECU还不断地对自身工作进行监控。由于ABS ECU中有两个完全相同的微处理器，它们按照同样的程序对输入信号进行处理，并将其产生的中间结果与最终结果进行比较，一且发现结果不一致，即判定自身存在故障，它会自动关闭ABS系统。此外ABS ECU还不断监视ABS系统中其他部件的工作情况，一旦ABS系统出现故障，如车轮速度信号消失，液压压力降低等，ABS ECU会发出指令而关闭ABS系统，并使常规制动系统工作，同时将故障信息存储记忆，并将仪表板上的ABS故障灯点亮，向驾驶员发出警示信号，此时应及时检查修理。2024/5/27 周一83.低压储液罐与电动液压泵合为一体装于液压控制单元上。低压储油罐的作用是用于暂时存储从轮缸中流出的制动液，以缓和制动液从制动轮缸中流出时产生的脉动。电动液压泵的作用是将在制动压力阶段流入低压储液罐中的制动液及时送至制动主缸，同时在施加压力阶段，从低压储液罐中吸取剩余制动力，泵入制动循环系统，给液压系统以压力支持,增加制动效能。电动液压泵的运转是由电子控制单元控制的。液压控制单元(N55)阀体内包括8个电磁阀，每个回路各一对，其中一个是常开进油阀，一个是常闭出油阀。它在制动主缸、制动轮缸和回油路之间建立联系，实现压力升高、压力保持和压力降低的功能，防止车轮抱死.2024/5/27 周一84.（三（三）制）制动压力力调节器（液器（液压）1.1.作用作用 根据根据ECUECU控制指令，通控制指令，通过电磁磁阀的的动作作对车轮制制动器器压力力实施自施自动调节，以使，以使车轮滑移率保持在最滑移率保持在最佳范佳范围内。内。2 2、调压方式方式 流通式（循流通式（循环式）式）结构构简单 控制方便控制方便 被广泛采用被广泛采用2024/5/27 周一85.变容容积式式组成成调压缸、缸、电磁磁阀、单向向阀、电机等机等德德尔科科ABSABS2024/5/27 周一86.3 3、制、制动压力力调节器器组成成 组成：成：电磁磁阀、储液器、液器、电动回液回液泵2024/5/27 周一87.电磁控制磁控制阀 电磁控制阀是电子控制系统和液压控制系统的中间连接元件，它既是电子控制系统的执行元件，同时又是液压控制系统的开关元件，它的作用是将电脑发出的控制命令转变为液压控制油路的切换动作，进而实现对制动轮缸的液压控制，完成对车轮的常规、保压、减压和增压制动，最终达到控制车轮制动力防止车轮滑转和抱死的目的。2024/5/27 周一88.电磁控制磁控制阀常常见的有三位三通的有三位三通阀和两位两通和两位两通阀等等两种形式，它两种形式，它们的的结构和工作原理也各不相同。构和工作原理也各不相同。2024/5/27 周一89.电磁磁阀三位三通三位三通电磁磁阀由博世公由博世公司生司生产，应用于博世用于博世ABSABS中。中。作用：作用：接收接收ECUECU指令，通指令，通过控制控制阀门的切的切换，调节制制动分分泵压力，完成增力，完成增压、保、保压和减和减压。型式：型式：三位三通三位三通电磁磁阀二位二通二位二通电磁磁阀三位三通三位三通电磁磁阀结构：构：线圈、圈、铁心、心、衔铁套筒、套筒、软硬硬弹簧、簧、进液口回液口回2024/5/27 周一90.常开式两位两通电磁阀在电磁线圈不通电时，阀门在弹簧的作用下位于下方，进油口与出油口相通，油路接通。2024/5/27 周一91.在电磁线圈通电时，阀门被磁力吸向上方，进油口与出油口切断，油路不通。2024/5/27 周一92.二位二通二位二通电磁磁阀二位二通常二位二通常闭电磁磁阀二位二通常开二位二通常开电磁磁阀二者配合工作，完成增二者配合工作，完成增压、保、保压、减、减压的控制的控制过程程2024/5/27 周一93.三位三通三位三通电磁磁阀有三个状有三个状态，电磁磁阀线圈不通圈不通电时，电磁磁阀内柱塞内柱塞处于于最底端，最底端，电磁控制磁控制阀处于于位，此位，此时主缸与主缸与轮缸的油路相通，液缸的油路相通，液压控制控制可以可以处在常在常规制制动和增和增压制制动两个状两个状态。2024/5/27 周一94.电磁阀线圈通过一个小电流时，电磁阀内柱塞处于中间位置，电磁控制阀处于位，此时主缸与轮缸以及储液器的油路各不相通，液压控制处在保压制动状态。2024/5/27 周一95.当电磁阀线圈通过一个大电流时，电磁阀内柱塞处于最高位置，电磁控制阀处于位，此时轮缸与储液器相通，液压控制处在减压制动状态。2024/5/27 周一96.（2 2）蓄）蓄压器与器与电动回液回液泵蓄蓄压器：接器：接纳ABSABS减减压过程中，从制程中，从制动分分泵回流的制回流的制动液。液。电动回液回液泵：将从制：将从制动分分泵回流的制回流的制动液液泵回回电磁磁阀进液口。液口。返回目录2024/5/27 周一97.ABS布置布置图这是一个四通道的ABS系统包括制动液管路和电器线路2024/5/27 周一98.五、五、ABS执行机构的行机构的结构原理构原理ABS的指示灯ABS执行器件总成ABS电磁阀结构原理2024/5/27 周一99.ABS的指示灯的指示灯ABS警告指示灯闪亮时指示系统故障制制动警告灯警告灯:缺少缺少制制动液液时亮亮2024/5/27 周一100.ABS系统在仪表板及仪表板附加部件上装有两个故障警告灯，一个是ABS警告灯(K47)，另一个是制动装置警告灯(K118)。两个故障警告灯正常点亮的情况是:当点火开关打开起动至自检结束(大约2s);在拉紧驻车制动装置时警告灯(K118)点亮。如果上述情况灯不亮，说明故障警告灯本身或线路有故障。如果ABS故障灯常亮，说明ABS系统出现故障;如果制动装置警告灯常亮，说明制动液缺乏。2024/5/27 周一101.ABS的的执行器件行器件总成成1 电动液压泵的作用是迅速回油2 ABS液压单元带低压储液器3 电磁阀控制各管路压力2024/5/27 周一102.波波许ABS2S型型电磁磁阀结构原理构原理三位三通三位三通阀它受它受ECUECU的控制的控制2024/5/27 周一103.压力增加时的工作状态压力保持时的工作状态压力降低时的工作状态三位三通阀的工作过程六、六、ABS的工作的工作过程程2024/5/27 周一104.1、初始制、初始制动压力增加力增加阶段段9低压储液器 10吸入缸 11液压泵 12压力阀 13制动主缸 14真空助力器 15进油阀 16出油阀 17制动器 18车速传感器与脉冲轮 19车轮2024/5/27 周一105.初始制初始制动阶段段出油阀关闭，进油阀打开制动管路压力升高车轮此时转速下降，但并未抱死2024/5/27 周一106.2、压力保持力保持阶段工作状段工作状态注：红色为高压油黄色为低压油此时出油阀和进油阀都关闭2024/5/27 周一107.ABS的的处于于压力保持力保持阶段段车轮转速管路压力车轮转速继续下降管路压力保持不变，避免更大的减速度2024/5/27 周一108.3、压力降低力降低阶段工作状段工作状态注：红色为高压油黄色为低压油1、此、此时进油油阀关关闭，出油，出油阀打开打开2、蓄、蓄压器建立器建立一定的一定的压力力3、回油、回油泵开始开始工作工作2024/5/27 周一109.ABS的工作效果指示的工作效果指示图车轮转速管路压力1、压力降低，力降低，车速下降；速下降；2、管路保持、管路保持一定的一定的压力，力，2024/5/27 周一110.4、压力再次升高力再次升高阶段段1、此时轮速传感器测定车轮转速又变快2、电磁阀接到控制单元信号后，进油阀打开，出油阀关闭2024/5/27 周一111.ABS的工作的工作过程指示程指示图制动压力再次增加，车速再次下降，周而复始车轮转速管路压力2024/5/27 周一112.ABS的的压力力对比比图压力保持 压力降低 压力增加施压阶段2024/5/27 周一113.ABS的工作的工作过程程1、电磁阀的动作是关键2、回忆各个部件的功能3、当ABS系统发生故障时，制动系统仍能工作2024/5/27 周一114.ABS的的执行器件行器件13液压泵电动机14带低压储液器的ABS液压单元15电磁阀2024/5/27 周一115.ABS执行机构工作行机构工作图1转速传感器2轮制动缸3液压调节器3a电磁阀3b蓄压器3c回油泵4制动主缸5电子控器2024/5/27 周一116.三位三通三位三通电磁磁阀的增的增压工作状工作状态1、此时电磁线圈无电流；2、出油阀在弹力作用下关闭，进油阀打开；3、如果ABS电路出现故障，也是这个工作状态。2024/5/27 周一117.三位三通三位三通电磁磁阀的保的保压工作状工作状态1此时电磁线圈通过小电流，衔铁动作。2、出油阀和进油阀都关闭2024/5/27 周一118.三位三通三位三通电磁磁阀的减的减压工作状工作状态1 1、控制、控制单元送元送给电磁磁线圈大圈大电流，流，衔铁继续上上2 2、进油油阀依然关依然关闭，出油，出油阀打开。打开。3 3、回油、回油泵工作，把工作，把轮缸中的液缸中的液压油迅速油迅速泵回主缸回主缸2024/5/27 周一119.第三第三节 ABSABS应用用实例例 ABS ABS型式各异，以下二个方面相同：型式各异，以下二个方面相同：2 2、ABSABS都具有自都具有自诊断功能。一但断功能。一但发生影响生影响系系统正常工作的故障正常工作的故障时，ABSABS自自动关关闭，同，同时ABSABS警告灯点亮。警告灯点亮。传统制制动仍可正常工作。仍可正常工作。1 1、ABSABS工作工作车速必速必须达到一定达到一定值后，才后，才会会对制制动过程中程中趋于抱死于抱死车轮进行制行制动防抱防抱死控制死控制调节。2024/5/27 周一120.（一）博世（一）博世ABS ABS 电磁磁阀：三位三通：三位三通电磁磁阀 控制方式：控制方式：两前两前轮独立控制，两后独立控制，两后轮按低按低选原原则一一同控制；同控制；调压方式：流通式方式：流通式制制动压力力调节器：分离式且独立安装；器：分离式且独立安装；1 1、结构特点构特点2024/5/27 周一121.2 2、制、制动压力力调节过程程（1 1）制）制动压力增大力增大过程程2024/5/27 周一122.踏下制踏下制动踏板，由于踏板，由于电磁磁阀的的进液液阀开启，回液开启，回液阀关关闭，各，各电磁磁阀将制将制动总泵与各制与各制动分分泵之之间的通路接通，制的通路接通，制动总泵中的制中的制动液将通液将通过各各电磁磁阀的的进出液口出液口进入各制入各制动分分泵，各制，各制动分分泵的的制制动液液压力将随着制力将随着制动总泵输出制出制动液液压力的升高而升高力的升高而升高 -增增压。2024/5/27 周一123.（2 2）制）制动压力保持力保持过程程2024/5/27 周一124.当某当某车轮制制动中，滑移率接近于中，滑移率接近于20%20%时，ECUECU输出指令，控制出指令，控制电磁磁阀线圈通圈通过较小小电流（流（约2A2A），使），使电磁磁阀的的进液液阀关关闭（回液（回液阀仍关仍关闭），保），保证该控制通道中的制控制通道中的制动分分泵制制动压力保持不力保持不变 -保保压。2024/5/27 周一125.（3 3）制）制动压力减小力减小过程程2024/5/27 周一126.当某当某车轮制制动中，滑移率大于中，滑移率大于20%20%时，ECUECU输出指令，控制出指令，