ABS培訓(xùn)資料(共44張)(PPT 44頁)

1、ABS汽車制動防抱系統(tǒng) AUTILOCK BRAKING SYSTEM 第1頁，共44頁。汽車ABS系統(tǒng)簡介一、ABS概述二、 ABS的組成和工作原理 三、 ABS系統(tǒng)的布置形式 四、 ABS系統(tǒng)的優(yōu)點 五、 轉(zhuǎn)速傳感器 六、 ABS液壓控制總成的結(jié)構(gòu) 七、 制動壓力調(diào)節(jié)器第2頁，共44頁。如果車輪抱死滑移，車輪與路面間的側(cè)向附著力將完全消失。前輪(轉(zhuǎn)向輪)制動到抱死 + 后輪滾動 = 汽車失去轉(zhuǎn)向能力后輪制動到抱死 + 前輪(轉(zhuǎn)向輪) 滾動 = 汽車側(cè)滑(甩尾) ABS概述在汽車制動時，沒有裝設(shè)ABS裝置的汽車，如果在行駛中用力踩踏制動踏板，車輪會急速降低轉(zhuǎn)速，最后車輪停止，但車身依然保持慣

2、性向前滑動。 前輪(轉(zhuǎn)向輪)抱死 + 后輪制動到抱死 = 汽車水滑 第3頁，共44頁。一、按照慣性運動 如果汽車原來在平直的路面上行駛，問題可能不大。如果汽車正在彎道上行駛，離心慣性力作用下就會 脫離原來的道路，發(fā)生事故，甚至滾下山崖。二、在外力作用下運動如果側(cè)面來風(fēng)，汽車可能側(cè)滑。 如果路面傾斜、凹凸不平、干濕不均，汽車可能滑移。 路面條件造成各輪制動力不均勻，汽車會突發(fā)轉(zhuǎn)動。一旦輪子不轉(zhuǎn)了（被抱死），汽車的運動就變得難以捉摸了。會發(fā)生什么事呢?第4頁，共44頁。ABS?只要車輪還在滾動，上述情況就不會發(fā)生。因為滾動著的車輪要遵循它的運動規(guī)律，就是沿著垂直于軸線的方向運動。只要軸的方向不變，

3、車的方向就不變。你就能夠把握汽車的運動。為什么怎么不讓車輪抱死呢？ABS的作用就是防止車輪在制動過程中抱死?？纯慈O!第5頁，共44頁。ABS的組成通常，ABS是在普通制動系統(tǒng)的基礎(chǔ)上+車輪速度傳感器+ABS電控單元+制動壓力調(diào)節(jié)裝置+制動控制電路等組成的，如下圖11.點火開關(guān)1.前輪速度傳感器2.制動壓力調(diào)節(jié)裝置3.ABS電控單元4.ABS警告燈5.后輪速度傳感器6.停車燈開關(guān)7.制動主缸8.比例分配閥9.制動輪缸10.蓄電池第6頁，共44頁。ABS制動過程中的減壓狀態(tài)ABS的工作原理 制動過程中，ABS電控單元(ECU)3不斷地從前輪速度傳感器1和后輪速度傳感器5獲取車輪速度信號，并加以

4、處理，分析是否有車輪即將抱死拖滑。如果沒有車輪即將抱死拖滑，制動壓力調(diào)節(jié)裝置2不參與工作，制動主缸7和各制動輪缸9相通，制動輪缸中的壓力繼續(xù)增大ABS制動過程中的增壓狀態(tài)如果電控單元判斷出某個車輪(假設(shè)為左前輪)即將抱死拖滑，它即向制動壓力調(diào)節(jié)裝置發(fā)出命令，關(guān)閉制動主缸與左前制動輪缸的通道，使左前制動輪缸的壓力不再增大ABS制動過程中的保壓狀態(tài)若電控單元判斷出左前輪仍趨于抱死拖滑狀態(tài)，它即向制動壓力調(diào)節(jié)裝置發(fā)出命令，打開左前制動輪缸與儲液室或儲能器(圖中未畫出)的通道，使左前制動輪缸中的油壓降低第7頁，共44頁。第8頁，共44頁。第9頁，共44頁。第10頁，共44頁。 ABS的工作過程實際上是

5、抱死松開抱死松開的循環(huán)工作過程，使車輛始終處于臨界抱死的間隙滾動狀態(tài)，有效地克服緊急制動時的跑偏、側(cè)滑、甩尾，防止車身失控等情況的發(fā)生。 它是利用閥體內(nèi)的一個橡膠氣囊，在踩下剎車時，給予剎車油壓力，充斥到ABS的閥體中，此時氣囊利用中間的空氣隔層將壓力返回，使車輪避過鎖死點。當(dāng)車輪即將到達(dá)下一個鎖死點時，剎車油的壓力使得氣囊重復(fù)作用，如此在一秒鐘內(nèi)可作用60120次，相當(dāng)于不停地剎車、放松，即相似于機(jī)械的“點剎。 因此，ABS防抱死系統(tǒng)，能避免在緊急剎車時方向失控及車輪側(cè)滑，使車輪在剎車時不被鎖死，不讓輪胎在一個點上與地面摩擦，從而加大磨擦力，使剎車效率達(dá)到90%以上。第11頁，共44頁。 依

6、靠裝在各車輪上高靈敏度的車輪轉(zhuǎn)速傳感器以及車身上的車速傳感器，通過計算機(jī)控制。緊急制動時，一旦發(fā)現(xiàn)某個車輪抱死，計算機(jī)立即指令壓力調(diào)節(jié)器使該輪的制動分泵泄（減）壓，使車輪恢復(fù)轉(zhuǎn)動。 輪速傳感器內(nèi)有電磁線圈可產(chǎn)生磁力線，安裝在車輪附近的一個固定部件上。 齒圈安裝在車輪輪輞上，車輪轉(zhuǎn)動帶動齒圈轉(zhuǎn)動，齒圈切割磁力線使傳感器內(nèi)的電磁線圈感應(yīng)出交變電流，其脈沖率與車輪轉(zhuǎn)速成正比并被輸往電子控制器內(nèi)。 電子控制器是一種微電子計算機(jī)，它根據(jù)各個輪速傳感器的電流脈沖信號測出各個車輪的運動速度，加速度或者減速度，滑動率等數(shù)值，當(dāng)這些數(shù)值超出正常值的范圍內(nèi)就會發(fā)出指令給電磁調(diào)節(jié)器。 電磁調(diào)節(jié)器里面的柱塞會依照指令

7、上下移動，調(diào)節(jié)輸入各個車輪制動分泵的油量，起到一個閥門的作用。 ABS的工作原理簡單一點來講，就是由輪速感應(yīng)器監(jiān)測車輪的轉(zhuǎn)速，監(jiān)測信號匯集到電子控制器內(nèi)分析，一旦監(jiān)測到車輪快要抱死時，電子控制器會發(fā)出指令給電磁調(diào)節(jié)器，由它控制油壓分配閥調(diào)節(jié)各個車輪的制動分泵，以“一放一收”的點放形式來控制剎車摩擦片，解除車輪的抱死現(xiàn)象。用點放形式來制動，即可急劇降低輪速，又可保持輪胎與地面的附著力。 第12頁，共44頁。ABS系統(tǒng)的布置形式按照控制通道數(shù)目的不同來分類ABS系統(tǒng)四通道三通道雙通道單通道第13頁，共44頁。對應(yīng)于雙制動管路的H型(前后)或X型(對角)兩種布置形式，四通道ABS也有兩種布置形式，見

8、圖(a、b)為了對四個車輪的制動壓力進(jìn)行獨立控制，在每個車輪上各安裝一個轉(zhuǎn)速傳感器，并在通往各制動輪缸的制動管路中各設(shè)置一個制動壓力調(diào)節(jié)分裝置(通道)。由于四通道ABS可以最大程度地利用每個車輪的附著力進(jìn)行制動，因此汽車的制動效能最好。四通道ABS但在附著系數(shù)分離(兩側(cè)車輪的附著系數(shù)不相等)的路面上制動時，由于同一軸上的制動力不相等，使得汽車產(chǎn)生較大的偏轉(zhuǎn)力矩而產(chǎn)生制動跑偏。因此，ABS通常不對四個車輪進(jìn)行獨立的制動壓力調(diào)節(jié)。通道轉(zhuǎn)速傳感器第14頁，共44頁。四輪ABS大多為三通道系統(tǒng)，而三通道系統(tǒng)都是對兩前輪的制動壓力進(jìn)行單獨控制，對兩后輪的制動壓力按低選原則一同控制，其布置形式見圖 (c、

9、d、e)三通道ABS圖(c)所示的按對角布置的雙管路制動系統(tǒng)中，雖然在通往四個制動輪缸的制動管路中各設(shè)置一個制動壓力調(diào)節(jié)分裝置，但兩個后制動壓力調(diào)節(jié)分裝置卻是由電子控制裝置一同控制的，實際上仍是三通道ABS。第15頁，共44頁。由于三通道ABS對兩后輪進(jìn)行一同控制，對于后輪驅(qū)動的汽車可以在變速器或主減速器中只設(shè)置一個轉(zhuǎn)速傳感器來檢測兩后輪的平均轉(zhuǎn)速。如上圖e所示汽車緊急制動時，會發(fā)生很大的軸荷轉(zhuǎn)移(前軸荷增加，后軸荷減小)，使得前輪的附著力比后輪的附著力大很多(前置前驅(qū)動汽車的前輪附著力約占汽車總附著力的70%80%)。油箱前輪前輪后輪三通道原理示意圖對前輪制動壓力進(jìn)行獨立控制，可充分利用兩前

10、輪的附著力對汽車進(jìn)行制動，有利于縮短制動距離，并且汽車的方向穩(wěn)定性卻得到很大改善。第16頁，共44頁。對于后輪驅(qū)動的汽車，可以在兩前輪和傳動系中各安裝一個轉(zhuǎn)速傳感器，如圖f所示。當(dāng)在附著系數(shù)分離的路面上進(jìn)行緊急制動時，兩前輪的制動力相差很大，為保持汽車的行駛方向，駕駛員會通過轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤使前輪偏轉(zhuǎn)，以求用轉(zhuǎn)向輪產(chǎn)生的橫向力與不平衡的制動力相抗衡，保持汽車行駛方向的穩(wěn)定性。雙通道ABS如圖所示的雙通道ABS在按前后布置的雙管路制動系統(tǒng)的前后制動管路中各設(shè)置一個制動壓力調(diào)節(jié)分裝置，分別對兩前輪和兩后輪進(jìn)行一同控制。兩前輪可以根據(jù)附著條件進(jìn)行高選和低選轉(zhuǎn)換，兩后輪則按低選原則一同控制。但是在兩前輪從附

11、著系數(shù)分離路面駛?cè)敫街禂?shù)均勻路面的瞬間，以前處于低附著系數(shù)路面而抱死的前輪的制動力因附著力突然增大而增大，由于駕駛員無法在瞬間將轉(zhuǎn)向輪回正，轉(zhuǎn)向輪上仍然存在的橫向力將會使汽車向轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)方向行駛，這在高速行駛時是一種無法控制的危險狀態(tài)。第17頁，共44頁。而對于采用此控制方式的后輪驅(qū)動汽車，如果將比例閥調(diào)整到正常制動情況下前輪趨于抱死時，后輪的制動力接近其附著力，則緊急制動時由于離合器往往難以及時分離，導(dǎo)致后輪抱死，使汽車喪失方向穩(wěn)定性。 圖g所示的雙通道ABS多用于制動管路對角布置的汽車上，兩前輪獨立控制，制動液通過比例閥(P閥)按一定比例減壓后傳給對角后輪。對于采用此控制方式的前輪驅(qū)動汽

12、車，如果在緊急制動時離合器沒有及時分離，前輪在制動壓力較小時就趨于抱死，而此時后輪的制動力還遠(yuǎn)未達(dá)到其附著力的水平，汽車的制動力會顯著減小。由于雙通道ABS難以在方向穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向操縱能力和制動距離等方面得到兼顧，因此目前很少被采用。第18頁，共44頁。單通道ABS一般對兩后輪按低選原則一同控制，其主要作用是提高汽車制動時的方向穩(wěn)定性。在附著系數(shù)分離的路面上進(jìn)行制動時，兩后輪的制動力都被限制在處于低附著系數(shù)路面上的后輪的附著力水平，制動距離會有所增加。由于前制動輪缸的制動壓力未被控制，前輪仍然可能發(fā)生制動抱死，所以汽車制動時的轉(zhuǎn)向操作能力得不到保障。所有單通道ABS都是在前后布置的雙管路制動系統(tǒng)

13、的后制動管路中設(shè)置一個制動壓力調(diào)節(jié)裝置，對于后輪驅(qū)動的汽車只需在傳動系中安裝一個轉(zhuǎn)速傳感器，如圖h單通道ABS但由于單通道ABS能夠顯著地提高汽車制動時的方向穩(wěn)定性，又具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低的優(yōu)點，因此在輕型貨車上得到廣泛應(yīng)用。第19頁，共44頁。ABS系統(tǒng)的優(yōu)點第20頁，共44頁。汽車在制動時，如果前輪先抱死，駕駛員將無法控制汽車的行駛方向，這是非常危險的；倘若后輪先抱死，則會出現(xiàn)側(cè)滑、甩尾，甚至使汽車整個調(diào)頭等嚴(yán)重事故。在同樣緊急制動的情況下，ABS系統(tǒng)可以將滑移率控制在20左右，從而可獲得最大的縱向制動力。因為抱死后車輪與地面的摩擦系數(shù)反而變小了。 優(yōu)點一 優(yōu)點二增加了汽車制動時的穩(wěn)定性能

14、縮短制動距離需要說明的是，當(dāng)汽車在積雪路面上制動時，若車輪抱死，則車輪前的楔狀積雪可阻止汽車的前進(jìn)。在此條件下，裝有ABS系統(tǒng)的汽車，其制動距離可能更長。ABS系統(tǒng)可以防止車輪制動時被完全抱死，提高了汽車行駛的穩(wěn)定性。資料表明，裝有ABS系統(tǒng)的車輛，可使因車輪側(cè)滑引起的事故比例下降8左右。由試驗得知，汽車車輪的滑動率在1520時，輪胎與路面間有最大的附著系數(shù)經(jīng)驗第21頁，共44頁。ABS系統(tǒng)的使用與普通制動系統(tǒng)的使用幾乎沒有區(qū)別，制動時只要把腳踏在制動踏板上，ABS系統(tǒng)就會根據(jù)情況自動進(jìn)入工作狀態(tài)，如遇雨雪路滑，駕駛員也沒有必要用一連串的點剎車方式進(jìn)行制動，ABS系統(tǒng)會使制動狀態(tài)保持在最佳點。

15、此即ABS制動過程中的保壓狀態(tài)。 優(yōu)點三改善了輪胎的磨損狀況車輪抱死會加劇輪胎磨損，而且輪胎胎面磨耗不均勻，使輪胎磨損消耗費增加。經(jīng)測定，汽車在緊急制動時，車輪抱死所造成的輪胎累加磨損費，已超過一套防抱死制動系統(tǒng)的造價。 優(yōu)點四使用方便、工作可靠因此，安裝ABS系統(tǒng)具有一定的經(jīng)濟(jì)效益，也減少了輪胎粉塵對環(huán)境的污染 方便？一剎到底，不用點剎可靠？防抱死第22頁，共44頁。輪速傳感器轉(zhuǎn)速傳感器的原理？檢測車輪的速度將速度信號輸入ABS的電控單元轉(zhuǎn)速傳感器在車輪上的安裝位置？齒圈的齒數(shù)是根據(jù)所選用的輪胎的大小來選擇安裝時，傳感頭與齒圈之間應(yīng)留有約1mm的間隙。同時注意在安裝前應(yīng)向傳感器加注潤滑脂，以

16、防止水、泥或灰塵等對傳感器工作產(chǎn)生影響。第23頁，共44頁。ABS系統(tǒng)使用的轉(zhuǎn)速傳感器的分類？電磁式霍爾式齒圈結(jié)構(gòu)組成傳感頭+齒圈傳感頭+永磁體極軸感應(yīng)線圈永磁體霍爾元件電子電路柱式鑿式到底哪個比較好呢？第24頁，共44頁。電磁式 齒圈6旋轉(zhuǎn)時，齒頂和齒隙交替對向極軸。在齒圈旋轉(zhuǎn)過程中，感應(yīng)線圈內(nèi)部的磁通量交替變化從而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，此信號通過感應(yīng)線圈末端的電纜1輸入ABS的電控單元。當(dāng)齒圈的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時，感應(yīng)電動勢的頻率也變化。ABS電控單元通過檢測感應(yīng)電動勢的頻率來檢測車輪轉(zhuǎn)速。假設(shè)：1. 測出交變電壓的周期 T齒圈齒數(shù)為 z車輪滾動半徑為 r 齒圈轉(zhuǎn)動角速度為 又因為 則車速為第25頁

17、，共44頁?；魻柺接来朋w的磁力線穿過霍爾元件通向齒輪。 當(dāng)齒輪位于圖中(a)所示位置時，穿過霍爾元件的磁力線分散，磁場相對較弱；而當(dāng)齒輪位于圖中(b)所示位置時，穿過霍爾元件的磁力線集中，磁場相對較強(qiáng)。齒輪轉(zhuǎn)動時，使得穿過霍爾元件的磁力線密度發(fā)生變化，因而引起霍爾電壓的變化，霍爾元件將輸出一個毫伏(mV)級的準(zhǔn)正弦波電壓。此信號還需由電子電路轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的脈沖電壓。 霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器是利用霍爾效應(yīng)的原理制成的。 霍爾效應(yīng)是指在一個矩形半導(dǎo)體薄片上有一電流通過，此時如有一磁場也作用于該半導(dǎo)體材料上，則在垂直于電流方向的半導(dǎo)體兩端，會產(chǎn)生一個很小的電壓，該電壓就稱為霍爾電壓。當(dāng)磁性材料制成的傳感器轉(zhuǎn)

18、子上的凸齒交替經(jīng)過永久磁鐵的空隙時，就會有一個變化的磁場作用于霍爾元件（半導(dǎo)體材料）上，使霍爾電壓產(chǎn)生脈沖信號。根據(jù)所產(chǎn)生的脈沖數(shù)目即可檢測轉(zhuǎn)速。第26頁，共44頁。目前，國內(nèi)外ABS系統(tǒng)的控制速度范圍一般為15160km/h，今后要求控制速度范圍擴(kuò)大到8260km/h以至更大，顯然電磁感應(yīng)式輪速傳感器很難適應(yīng)?；魻杺鞲衅鞑粌H廣泛應(yīng)用于ABS輪速檢測，也廣泛應(yīng)用于其控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速檢測。電磁式輪速傳感器轉(zhuǎn)速傳感器的優(yōu)、缺點比較霍爾輪速傳感器優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、成本低缺點：1.其輸出信號的幅值隨轉(zhuǎn)速的變化而變化。 若車速過慢，其輸出信號低于1V，電控單元就無法檢測。2.響應(yīng)頻率不高。當(dāng)轉(zhuǎn)速過高時，傳感

19、器的頻率響應(yīng)跟不上。3.抗電磁波干擾能力差。優(yōu)點：1.輸出信號電壓幅值不受轉(zhuǎn)速的影響。2.頻率響應(yīng)高。其響應(yīng)頻率高達(dá)20kHz，相當(dāng)于車速為1000km/h時所檢測的信號頻率。3.抗電磁波干擾能力強(qiáng)。第27頁，共44頁。制動器半軸制動鼓油封軸管法蘭 ROTOR 感應(yīng)齒圈ROTOR 安裝感應(yīng)探頭（也是產(chǎn)生磁力線的裝置）， 輸出感應(yīng)齒圈切割磁力線所帶來的電流或是電壓的變化。 感應(yīng)圈上均布的齒型，在半軸旋轉(zhuǎn)時切割磁力線，從而輸出一定的波形信號，來感知半軸的每一瞬間運動狀態(tài).第28頁，共44頁。ABS液壓控制總成 普通制動系統(tǒng)的液壓裝置 ABS液壓控制總成結(jié)構(gòu)ABS制動壓力調(diào)節(jié)器制動助力器雙腔式制動主

20、缸制動輪缸儲液室雙液壓管路電動泵儲能器主控制閥電磁控制閥控制開關(guān)第29頁，共44頁。ABS系統(tǒng)就是通過電磁控制閥體上的控制閥控制分泵上的油壓迅速變大或變小，從而實現(xiàn)了防抱死制動功能。電動泵電動泵是一個高壓泵，它可在短時間內(nèi)將制動液加壓(在儲能器中)到1518MPa，并給整個液壓系統(tǒng)提供高壓制動液體。電動泵能在汽車起動一分鐘內(nèi)完成上述工作。電動泵的工作獨立于ABS電腦，如果電腦出現(xiàn)故障或接線有問題，電動泵仍能正常工作儲能器儲能器的結(jié)構(gòu)形式多種多樣。儲能器位于電磁閥與回油泵之間，由輪缸來的液壓油進(jìn)入儲能器，進(jìn)而壓縮彈簧使儲能器液壓腔容積變大，以暫時儲存制動液。電磁控制閥電磁控制閥是液壓調(diào)節(jié)器的重要

21、部件，由它完成對ABS的控制。ABS系統(tǒng)中都有一個或兩個電磁閥體，其中有若干對電磁控制閥，分別控制前、后輪的制動。常用的電磁閥有三位三通閥和二位二通閥等多種形式。壓力控制、壓力警告和液位指示開關(guān)壓力控制開關(guān)(PCS)獨立于ABS電腦而工作，監(jiān)視著儲能器下腔的壓力。壓力報警開關(guān)(PWS)和液位指示開關(guān)(FLI)的功能是，當(dāng)壓力下降到一定值(14MPa以下)時或制動液面下降到一定程度時，點亮制動系統(tǒng)故障指示燈和ABS故障指示燈，同時讓ABS電腦停止防抱死制動工作。第30頁，共44頁。電磁閥 電磁閥控制三種狀態(tài)：加 壓：進(jìn)油閥開，出油閥關(guān)減 壓：進(jìn)油閥關(guān)，出油閥開保 壓：進(jìn)油閥關(guān)，出油閥關(guān) 第31頁，共44頁。制動壓力調(diào)節(jié)器這種壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特點是制動壓力油路和ABS控制壓力油路相通。制動壓力調(diào)節(jié)器串接在制動主缸與輪缸之間，通過電磁閥直接或間接地控制輪缸的制動壓力。定義電磁閥直接控制輪缸制動壓力循環(huán)式調(diào)節(jié)器電磁閥間接控制制動壓力可變?nèi)莘e式調(diào)節(jié)器循環(huán)式制動壓力調(diào)節(jié)器在制動總缸與輪缸之間串聯(lián)一電磁閥，直接控制輪缸的制動壓力。該系統(tǒng)的工作原理第32頁，共44