1、2022-8-41第八章 汽车电子防抱死制动系统 主讲主讲:高云高云22022-8-4 第一节第一节 概述概述32022-8-4一、ABS的理论基础 1.汽车的制动性汽车的制动性 汽车在行驶过程中，强制地减速以至汽车在行驶过程中，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停车且维持行驶方向稳定性的能力称为汽车的制动性。车的制动性。评价制动性能的指标主要有：评价制动性能的指标主要有：（1 1）制动效能）制动效能汽车在行驶中，强制减汽车在行驶中，强制减速以至停车的能力称为制动效能。速以至停车的能力称为制动效能。42022-8-4 即汽车以一定的初速度制动到停车所产即汽车以一定的初速度制动到
2、停车所产生的：生的：制动距离制动距离 制动时间制动时间 制动减速度制动减速度52022-8-4（2 2）制动时的方向稳定性）制动时的方向稳定性汽车在制动汽车在制动时仍能按指定方向的轨迹行驶，即不发生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跑偏、侧滑、以及失去转向能力称为制动时的方向稳定性。时的方向稳定性。车轮抱死时汽车的运行情况车轮抱死时汽车的运行情况62022-8-42.汽车制动时车轮受力分析车速车速车轮旋转角速度车轮旋转角速度惯性力矩惯性力矩制动阻力矩制动阻力矩车轮法向载荷车轮法向载荷地面法向反力地面法向反力车轴对车轮的推力车轴对车轮的推力地面制动力地面制动
3、力车轮半径车轮半径车轮切向速度，简称轮车轮切向速度，简称轮速速72022-8-4（1）制动器制动力）制动器制动力 制动蹄与制动鼓（盘）制动蹄与制动鼓（盘）压紧时形成的摩擦力压紧时形成的摩擦力矩矩M通过车轮作用于通过车轮作用于地面的切向力地面的切向力F （2）地面制动力）地面制动力 制动时地面对车轮的制动时地面对车轮的切向反作用力切向反作用力FX82022-8-4（3）地面制动力地面制动力F FX X 、制动器制动力、制动器制动力F F及附着力及附着力F F之间的关系之间的关系 附着力附着力地面对轮胎切向反作用力的地面对轮胎切向反作用力的极限值极限值F F。附着力取决于轮胎与路面之间的摩擦作附着
4、力取决于轮胎与路面之间的摩擦作用及路面的抗剪强度。用及路面的抗剪强度。92022-8-4地面制动力、制动器制动力及附着力之间的关系102022-8-43.3.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 观察车轮的三种运动状态观察车轮的三种运动状态112022-8-4 （1 1）制动过程中车轮的三种运动状态）制动过程中车轮的三种运动状态 第一阶段：纯滚动，路面印痕与胎面第一阶段：纯滚动，路面印痕与胎面花纹基本一致花纹基本一致 车速车速 V=V=轮速轮速V V 122022-8-4 第二阶段：边滚边滑，路面印痕可以辨第二阶段：边滚边滑，路面印痕可以辨认出轮胎花纹，但花纹逐渐
5、模糊。认出轮胎花纹，但花纹逐渐模糊。车速车速 V V 轮速轮速V V132022-8-4 第三阶段：抱死拖滑，路面印痕粗黑。第三阶段：抱死拖滑，路面印痕粗黑。轮速轮速V V =0=0 观察车轮的三种运动状态观察车轮的三种运动状态142022-8-4 若需增大若需增大F Fx x，必须增大，必须增大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 的的影响。影响。（2 2）滑移率）滑移率S S 定义：定义：s s=(V=(VV V)/V)/V100%100%=(V =(Vr.)/Vr.)/V100%100%152022-8-4（3 3）附着系数）附着系数与滑移率与滑移
6、率 s s 的关系的关系162022-8-4 分析结论：分析结论：s s 20%20%为制动稳定区域；为制动稳定区域；s s 20%20%为制动非稳定区域；为制动非稳定区域；将车轮滑移率将车轮滑移率 s s 控制在控制在20%20%左右，便左右，便可获取最大的纵向附着系数和较大的横向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。附着系数，是最理想的控制效果。172022-8-44.4.理想的制动控制过程理想的制动控制过程（1 1）制动开始时，让制动压力迅速增大，）制动开始时，让制动压力迅速增大，使使S S上升至上升至20%20%所需时间最短，以便获取最所需时间最短，以便获取
7、最短的制动距离和方向稳定性。短的制动距离和方向稳定性。（）制动过程中：（）制动过程中：当当S S上升稍大于上升稍大于20%20%时，对制动轮迅速时，对制动轮迅速而适当降低制动压力，使而适当降低制动压力，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，对制动轮迅速时，对制动轮迅速而适当增大制动压力，使而适当增大制动压力，使S S迅速上升到迅速上升到20%20%；182022-8-4 结论：结论：车轮在制动过程中，以车轮在制动过程中，以5 510 10 次次/秒秒 的频率进行增压、保压、减压的不断切换，的频率进行增压、保压、减压的不断切换，使使s s稳定在稳
8、定在20%20%是最理想的制动控制过程是最理想的制动控制过程。5.ABS5.ABS的功用的功用 ABSABS的功用是控制实际制动过程接近于的功用是控制实际制动过程接近于理想制动过程。理想制动过程。192022-8-4 ABS的发展202022-8-4ABSABS：汽车主被动安全技术的核心：汽车主被动安全技术的核心212022-8-4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。222022-8-4汽车的被动安全控制包括：碰撞后保留有足够的生存空间；碰撞后保留有足够的生存空间；减少二次碰撞造成的伤害；减少二次碰撞造成
9、的伤害；防止成员被抛出车外；防止成员被抛出车外；乘员撞后出逃被救；乘员撞后出逃被救；预防碰撞火灾。预防碰撞火灾。碰撞吸能前保险杆；碰撞吸能前保险杆；2022-8-423 汽车防抱制动系统ABSABS基本单元基本单元R R电液执行器轮速传感器电控单元242022-8-4252022-8-4.BOSCH ABS/EBD/TCS/ESP集成系统262022-8-4 高实时性要求高实时性要求制动响应要快制动响应要快 毫秒级响应毫秒级响应(波音波音747747客机客机1000km/h1000km/h飞行，飞行，33s33s飞过飞过9mm)9mm)高控制精度要求高控制精度要求动力性、经济性、排放、安全性直
10、接受控制精度影响动力性、经济性、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变化范围温度变化范围-40-40125125200km/h200km/h高速移动和剧烈震动高速移动和剧烈震动DC/DCDC/DC变换器、电机带来的强烈电磁干扰变换器、电机带来的强烈电磁干扰 低成本、高产量要求低成本、高产量要求市场对价格的敏感性市场对价格的敏感性,适合大批量生产适合大批量生产汽车汽车ABSABS制动系统的难点制动系统的难点N N272022-8-4（1）第一阶段(1965196519801980)：部件层次 分立式半导体元件开始用于ABS部件的开发；部件的开发；（2）第二阶段(19801
11、98019951995)：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系统发展的三个阶段系统发展的三个阶段282022-8-4（3）第三阶段(1995-)：集成网络化层次 采用先进的微电子技术，车载网络技术，集成智能功采用先进的微电子技术，车载网络技术，集成智能功率器件、智能传感器、大容量率器件、智能传感器、大容量EEPROMEEPROM或者或者FLASHROMFLASHROM、专用集、专用集成电路等，形成了车上的分布式、网络化的主被动安全控制成电路等，形成了
12、车上的分布式、网络化的主被动安全控制系统（系统（Brake-by-Wire)Brake-by-Wire)；整个车被联成一个多；整个车被联成一个多ECUECU、多节点、多节点的有机的整体，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。292022-8-4汽车电子系统发展趋势汽车电子系统发展趋势 功能多样化功能多样化（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）技术一体化技术一体化（从最初的机电部件松散组合到如今的机液电磁一体化）系统集成化系统集成化（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
13、）通讯网络化通讯网络化（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 N302022-8-4ABS优点优点-无ABS 演示一一312022-8-4有ABS 演示322022-8-4有无有无ABS在高速公路上追尾避让在高速公路上追尾避让演示演示332022-8-4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342022-8-4 ABS ABS的分类、组成与系统功能的分类、组成与系统功能分类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.
14、按生产厂家分类5.按控制通道分类352022-8-4(1)(1)以车轮滑移率为控制参数以车轮滑移率为控制参数 根据车速和车速传感器的信号计算车轮的滑移率根据车速和车速传感器的信号计算车轮的滑移率作为控制制动力的依据。作为控制制动力的依据。S S高于设定值，高于设定值，ECUECU就会输出减小制动力信号，并就会输出减小制动力信号，并通过制动压力调节器减小制动压力；通过制动压力调节器减小制动压力；S S低于设定值低于设定值时，时，ECUECU就会输出增大制动力信号，并通过制动压就会输出增大制动力信号，并通过制动压力调节器增大制动压力，控制滑移率在设定的范力调节器增大制动压力，控制滑移率在设定的范围
15、内。围内。已有用多普勒雷达测量车速的已有用多普勒雷达测量车速的ABSABS。1.按控制参数不同分类按控制参数不同分类362022-8-4(2)(2)以车轮角加速度为控制参数以车轮角加速度为控制参数ECUECU根据车轮的车速传感器信号计算车轮的根据车轮的车速传感器信号计算车轮的角加速度作为控制制动力的依据。角加速度作为控制制动力的依据。ECUECU中设置合理的角加速度、角减速度门限中设置合理的角加速度、角减速度门限值。值。制动时，当车轮角减速度达到门限值时，制动时，当车轮角减速度达到门限值时，ECUECU输出减小制动力信号；当车轮转速升高至角输出减小制动力信号；当车轮转速升高至角加速度门限值，加
16、速度门限值，ECUECU输出增加制动力信号。输出增加制动力信号。372022-8-4 按制动压力调节器的结构不同分类按制动压力调节器的结构不同分类 机械柱塞式机械柱塞式ABS 电磁阀式电磁阀式ABS382022-8-4 按功能和布置形式不同分类按功能和布置形式不同分类 后轮后轮ABS 四轮四轮ABS392022-8-4 按生产厂家分类按生产厂家分类ABS 德国波许、戴维斯德国波许、戴维斯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 ABS402022-8-4 按通道数目分类按通道数目分类 四通道四通道ABSABS 三通道三通道ABSABS 二通道二通道ABSA
17、BS 一通道一通道ABSABS412022-8-4本节应掌握的主要内容本节应掌握的主要内容 汽车制动时车轮受力分析汽车制动时车轮受力分析 地面制动力、制动器制动力及附着力地面制动力、制动器制动力及附着力之间的关系之间的关系 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的基本组成的基本组成 ABSABS的控制参数的控制参数返回目录422022-8-4第二节第二节 ABS制动防抱死系统制动防抱死系统 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432022-8-4一一、ABS的工作原理和组成的
18、工作原理和组成轮速传感器轮速传感器电子控制单元电子控制单元液压调节器液压调节器磁铁磁铁 线圈线圈 齿圈齿圈电磁阀电磁阀 液压泵液压泵 1、组成、组成442022-8-4 ABS的工作原理和组成的工作原理和组成2、工作原理轮速传感器轮速传感器电子控制器电子控制器执行机构执行机构监测车轮状态监测车轮状态运算后向执运算后向执行机构发出行机构发出指令指令增加制动压力增加制动压力保持制动压力保持制动压力降低制动压力降低制动压力452022-8-4传统制动系统工作原理传统制动系统工作原理462022-8-4 ABSABS是在传统制动基础上，又增设如下装置：是在传统制动基础上，又增设如下装置：车轮轮速传感器
19、车轮轮速传感器 电子控制单元电子控制单元ECUECU 制动压力调节器制动压力调节器 ABSABS警告灯警告灯472022-8-4482022-8-4ABS的组成的组成 ABS由传感器、控制单元和液压控制单元组成492022-8-4二、二、ABS的控制方式的控制方式 ABSABS制动系统按照控制通道的控制方式可制动系统按照控制通道的控制方式可分为独立控制、低选控制、高选控制和分为独立控制、低选控制、高选控制和修正的独立控制四种。修正的独立控制四种。502022-8-4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。512022-8-4
20、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。522022-8-4低选控制低选控制 当同一车桥上的两个车轮用同一个液压控制通道进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低的一侧车轮状况来控
21、制左右两个车轮地面附着系数较低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低选控制。的制动力的方法称为低选控制。532022-8-4 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。542022-8-4高选控制高选控制 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
22、。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。552022-8-4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轮右右轮轮控制电脑控制电脑制动液高压制动液高压制动液高压制动液高压562022-8-4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
23、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。572022-8-4582022-8-4 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、
24、三传感器和四传感器四种。592022-8-4四通道四通道ABS系统系统 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。602022-8-4四通道、四传感器前后管路四通道、四传感器前后管路ABS制动系统制动系统 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。612022-8-4四通道、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
25、，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.622022-8-4三通道三通道ABS系统系统 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。632022-8-4三通道、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
26、，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。642022-8-4三通道、三传感器前后管路三通道、三传感器前后管路ABS制动系统制动系统 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。652022-8-4双通道双通道ABS系统系统 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
27、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。662022-8-4 双通道、四传感器对角管路双通道、四传感器对角管路ABS制动系统制动系统 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。672022-8-4三、三、ABS传感器结构原理传感器结构原理前轮转速传感器后轮
28、转速传感器转速传感器内部结构682022-8-4二、二、ABSABS主要部件结构及工作主要部件结构及工作（一）轮速传感器（一）轮速传感器 1 1、作用、作用 2 2、组成、组成 检测车轮转速，产生与轮速成正比的检测车轮转速，产生与轮速成正比的正弦交流信号，经整形、放大转变成数字正弦交流信号，经整形、放大转变成数字信号送给信号送给ECUECU，用于对制动压力调节器实施用于对制动压力调节器实施控制。控制。传感器一般采用磁感应式传感器一般采用磁感应式692022-8-4传感器头（静止）：永久磁铁、感应线圈、极轴；传感器头（静止）：永久磁铁、感应线圈、极轴；齿圈（转动）：凸齿数齿圈（转动）：凸齿数40
29、40100100不等；不等；传感器头与齿圈间隙传感器头与齿圈间隙：0.60.60.7 mm0.7 mm；齿圈齿圈-轮毂、制动盘；轮毂、制动盘；传感器头传感器头-转向节、制动底板；转向节、制动底板；702022-8-4 工作原理工作原理 齿圈随车轮转动，凸齿和齿隙不断交替在极轴下掠齿圈随车轮转动，凸齿和齿隙不断交替在极轴下掠过，使铁心磁通发生变化在感应线圈中产生交变信号电过，使铁心磁通发生变化在感应线圈中产生交变信号电压，频率：压，频率：f=30f=306000Hz6000Hz，电压幅值：电压幅值：U=1U=115V15V。712022-8-4前轮转速传感器前轮转速传感器5前制动盘6前轮转速传感
30、器脉冲轮7前轮转速传感器722022-8-4后轮转速传感器及其位置后轮转速传感器及其位置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732022-8-4轮速传感器头的结构轮速传感器头的结构 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742022-8-4 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
31、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。752022-8-4762022-8-4四、四、ABS的控制系统结构原理的控制系统结构原理 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772022-8-4 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
32、控制阀，782022-8-4ABS ECUABS ECU 组成：组成：（硬件、软件）（硬件、软件）输入电路输入电路 计算电路计算电路 输出电路输出电路安全保护电路安全保护电路 故障自诊断故障自诊断 功用功用：接收传感器信号及制动信号，控制执行器工作。接收传感器信号及制动信号，控制执行器工作。792022-8-4ABS的控制单元的控制单元11.ABS控制单元12.电磁线圈管26.自诊断接口802022-8-4控制原理控制原理812022-8-4ABS控制单元与液压控制单元总成控制单元与液压控制单元总成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
33、24 内置式柱塞泵25 电线插口822022-8-4 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。832022-8-4 ABS ECU还不断地对自身工作
34、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。842022-8-4 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
35、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.852022-8-4 （三（三）制动压力调节器（液压）制动压力调节器（液压）1.1.作用作用 根据根据ECUECU控制指令，通过电磁阀的
36、动作对控制指令，通过电磁阀的动作对车轮制动器压力实施自动调节，以使车轮滑移率保持在车轮制动器压力实施自动调节，以使车轮滑移率保持在最佳范围内。最佳范围内。2 2、调压方式、调压方式 流通式（循流通式（循环式）环式）结构简单结构简单 控制方便控制方便 被广泛采用被广泛采用862022-8-4变容积式变容积式组成组成调压缸、电磁阀、单向阀、电机等调压缸、电磁阀、单向阀、电机等德尔科德尔科ABSABS872022-8-43 3、制动压力调节器组、制动压力调节器组成成 组成：组成：电磁阀、储液器、电动回液泵电磁阀、储液器、电动回液泵882022-8-4电磁控制阀电磁控制阀 电磁控制阀是电子控制系统和液
37、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。892022-8-4 电磁控制阀常见的有三位三通阀和两位两通阀等电磁控制阀常见的有三位三通阀和两位两通阀等两种形式，它们的结构和工作原理也各不相同。两种形式，它们的结构和工作原理也各不相同。902022-8-4电磁阀电磁阀三位三通电磁阀由博世公三位三通电磁阀由博世公司生产，应用于博世司生产，应用于博世ABSABS中。中。作用：作用：
38、接收接收ECUECU指令，通过控制阀门的切换，调节制动指令，通过控制阀门的切换，调节制动分泵压力，完成增压、保压和减压。分泵压力，完成增压、保压和减压。型式：型式：三位三通电磁阀三位三通电磁阀二位二通电磁阀二位二通电磁阀三位三通电磁阀三位三通电磁阀结构：结构：线圈、铁心、衔铁套筒、线圈、铁心、衔铁套筒、软硬弹簧、进液口回软硬弹簧、进液口回912022-8-4 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。922022-8-4 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。932022-8-4二位二通电磁阀二位二通电磁阀二
39、位二通常闭电磁阀二位二通常闭电磁阀二位二通常开电磁阀二位二通常开电磁阀二者配合工作，完成增压、保压、减压的控制过程二者配合工作，完成增压、保压、减压的控制过程942022-8-4三位三通电磁阀有三个状态，电磁阀线圈不通电时，电磁阀内柱塞处于三位三通电磁阀有三个状态，电磁阀线圈不通电时，电磁阀内柱塞处于最底端，电磁控制阀处于最底端，电磁控制阀处于位，此时主缸与轮缸的油路相通，液压控制位，此时主缸与轮缸的油路相通，液压控制可以处在常规制动和增压制动两个状态。可以处在常规制动和增压制动两个状态。952022-8-4 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
40、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。962022-8-4 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。972022-8-4（2 2）蓄压器与电动回液泵）蓄压器与电动回液泵蓄压器：接纳蓄压器：接纳ABSABS减压过程中，从制动分泵回流的制动液。减压过程中，从制动分泵回流的制动液。电动回液泵：将从制动分泵回流的制动液泵回电磁阀进液口。电动回液泵：将从制动分泵回流的制动液泵回电磁阀进液口。返回目录982022-8-4ABS布置图布置图 这是一个四通道的ABS系统 包括制动液管路和电器线路992022-8-
41、4五、五、ABS执行机构的结构原理执行机构的结构原理ABS的指示灯ABS执行器件总成ABS电磁阀结构原理1002022-8-4ABS的指示灯的指示灯ABS警告指示灯闪亮时指示系统故障制动警告灯制动警告灯:缺少缺少制动液时亮制动液时亮1012022-8-4 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
42、动装置警告灯常亮，说明制动液缺乏。1022022-8-4ABS的执行器件总成的执行器件总成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1032022-8-4波许波许ABS2S型电磁阀结构原理型电磁阀结构原理三位三通阀三位三通阀它受它受ECUECU的控制的控制1042022-8-4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的工作过程的工作过程1052022-8-41、初始制动压力增加阶段、初始制动压力增加阶段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
43、油阀 17制动器 18车速传感器与脉冲轮 19车轮1062022-8-4初始制动阶段初始制动阶段 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1072022-8-42、压力保持阶段工作状态压力保持阶段工作状态 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1082022-8-4 ABS的处于压力保持阶段的处于压力保持阶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1092022-8-43、压力降低阶段工作状态、压力降低阶段工作状态 注：红色为高压油黄色为低压油1、此时进油阀、此时进油阀关闭，出油关闭，出油阀打开阀打开2、蓄压器建立、蓄
44、压器建立一定的压力一定的压力3、回油泵开始、回油泵开始工作工作1102022-8-4 ABS的工作效果指示图的工作效果指示图车轮转速管路压力1、压力降低，、压力降低，车速下降；车速下降；2、管路保持、管路保持一定的压力，一定的压力，1112022-8-44、压力再次升高阶段、压力再次升高阶段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1122022-8-4 ABS的工作过程指示图的工作过程指示图 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1132022-8-4 ABS的压力对比图的压力对比图压力保持 压力降低 压力增加施压阶段11420
45、22-8-4ABS的工作过程的工作过程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1152022-8-4ABS的执行器件的执行器件13液压泵电动机14带低压储液器的ABS液压单元15电磁阀1162022-8-4ABS执行机构工作图执行机构工作图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1172022-8-4三位三通电磁阀的增压工作状态三位三通电磁阀的增压工作状态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。1182022-8-4三位三通电磁阀的保
46、压工作状态三位三通电磁阀的保压工作状态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1192022-8-4三位三通电磁阀的减压工作状态三位三通电磁阀的减压工作状态1 1、控制单元送给电磁线圈大电流，衔铁继续上、控制单元送给电磁线圈大电流，衔铁继续上2 2、进油阀依然关闭，出油阀打开。、进油阀依然关闭，出油阀打开。3 3、回油泵工作，把轮缸中的液压油迅速泵回主缸、回油泵工作，把轮缸中的液压油迅速泵回主缸1202022-8-4 第三节第三节 ABSABS应用实例应用实例 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都具有自诊断功能。一但发
47、生影响都具有自诊断功能。一但发生影响系统正常工作的故障时，系统正常工作的故障时，ABSABS自动关闭，同时自动关闭，同时ABSABS警告灯点亮。传统制动仍可正常工作。警告灯点亮。传统制动仍可正常工作。1 1、ABSABS工作车速必须达到一定值后，才工作车速必须达到一定值后，才会对制动过程中趋于抱死车轮进行制动防抱会对制动过程中趋于抱死车轮进行制动防抱死控制调节。死控制调节。1212022-8-4（一）博世（一）博世ABS ABS 电磁阀：三位三通电磁阀电磁阀：三位三通电磁阀 控制方式：控制方式：两前轮独立控制，两后轮按低选原则一两前轮独立控制，两后轮按低选原则一同控制；同控制；调压方式：流通式
48、调压方式：流通式制动压力调节器：分离式且独立安装；制动压力调节器：分离式且独立安装；1 1、结构特点、结构特点1222022-8-42 2、制动压力调节过程、制动压力调节过程（1 1）制动压力增大过程）制动压力增大过程1232022-8-4 踏下制动踏板，由于电磁阀的进液踏下制动踏板，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
49、出制动液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压力的升高而升高 -增压。增压。1242022-8-4（2 2）制动压力保持过程）制动压力保持过程1252022-8-4 当某车轮制动中，滑移率接近于当某车轮制动中，滑移率接近于20%20%时，时，ECUECU输出指令，控制电磁阀线圈通过较小电输出指令，控制电磁阀线圈通过较小电流（约流（约2A2A），使电磁阀的进液阀关闭（回液），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制动压力保持不变 -保压。保压。1262022-8-4（3 3）制动压力减小过程）制动压力减
50、小过程1272022-8-4 当某车轮制动中，滑移率大于当某车轮制动中，滑移率大于20%20%时，时，ECUECU输出指令，控制电磁阀线圈通过较大电流（约输出指令，控制电磁阀线圈通过较大电流（约5A5A），使电磁阀的进液阀关闭回液阀开启，制），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，动分泵中的制动液将通过回液阀流入储液器，使制动压力减小使制动压力减小-减压。减压。与此同时，与此同时，ECUECU控制电动泵通电运转，将流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。入储液器的制动液泵回到制动总泵出液口。1282022-8-43 3、电电子子控控制
