ABS制動防抱死系統(tǒng)及其液壓控制PPT教學(xué)課件

1、 1ABS的組成與工作原理2ABS制動力調(diào)節(jié)控制閥3 34 4 Contents 制動防抱死系統(tǒng)概述ABS液壓控制回路ABS/ASR液壓控制回路5第1頁/共37頁第第7章章 制動防抱死系統(tǒng)及其液壓控制技術(shù)制動防抱死系統(tǒng)及其液壓控制技術(shù) 7.1 制動防抱死系統(tǒng)概述l ABS的作用與意義的作用與意義 制動防抱死系統(tǒng)（Anti-locked Braking System，ABS）是一種防止汽車緊急制動時車輪被抱死滑移的一種汽車輔助安全裝置。驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)（Acceleration Slip Regulation ，ASR）TCS- Traction Control SystemElectronic

2、 Stability Program, ESP車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)第2頁/共37頁第第7章章 制動防抱死系統(tǒng)及其液壓控制技術(shù)制動防抱死系統(tǒng)及其液壓控制技術(shù) 7.1 制動防抱死系統(tǒng)概述l ABS的作用與意義的作用與意義 制動防抱死系統(tǒng)（Anti-locked Braking System，ABS）是一種防止汽車緊急制動時車輪被抱死滑移的一種汽車輔助安全裝置。p 如果制動過程中車輪抱死 ？u 阻力系數(shù)降低，使制動距離增加u 如果前輪抱死，汽車會失去轉(zhuǎn)向能力u 如果后輪抱死，汽車會失去穩(wěn)定性，容易發(fā)生側(cè)滑第3頁/共37頁第第7章章 制動防抱死液壓系統(tǒng)制動防抱死液壓系統(tǒng) 7.1 制動防抱死系統(tǒng)概述l AB

3、S的作用與意義的作用與意義 制動防抱死系統(tǒng)（Anti-locked Braking System，ABS）是一種防止汽車緊急制動時車輪被抱死滑移的一種汽車輔助安全裝置。p ABS的作用u 充分利用輪胎和地面的附著系數(shù)，從而縮短制動距離。 u 確保前輪不會喪失轉(zhuǎn)向能力u 避免后輪側(cè)滑u 減少汽車制動時輪胎的磨損p 如果制動過程中車輪抱死 ？第4頁/共37頁第第7章章 制動防抱死系統(tǒng)及其液壓控制制動防抱死系統(tǒng)及其液壓控制 7.1 制動防抱死系統(tǒng)概述l ABS的誕生與發(fā)展的誕生與發(fā)展英國人霍納摩爾1920年研制發(fā)明并申請專利； 德國博世(Bosch)公司于1936年申請一項(xiàng)電液控制的ABS裝置專利,

4、促進(jìn)了制動防抱死系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用；第5頁/共37頁第第7章章 制動防抱死液壓系統(tǒng)制動防抱死液壓系統(tǒng) 7.1 制動防抱死系統(tǒng)概述l ABS的誕生與發(fā)展的誕生與發(fā)展20世紀(jì)40年代末，ABS成為了飛機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配備裝置； 福特汽車公司于1954年在林肯車上裝用法國航空公司的ABS裝置；1969 年福特使用了真空助力的ABS制動器。亨利福特 Henry. Ford18631947 20世紀(jì)50年代，ABS正式進(jìn)入汽車領(lǐng)域； 第6頁/共37頁第第7章章 制動防抱死液壓系統(tǒng)制動防抱死液壓系統(tǒng) 7.1 制動防抱死系統(tǒng)概述l ABS的誕生與發(fā)展的誕生與發(fā)展 博世公司與奔馳公司于1978年合作研制出三通道四輪帶

5、有數(shù)字式控制器的ABS系統(tǒng)，并批量裝于奔馳轎車上。 20世紀(jì)80年代中期以后，借助于電子控制技術(shù)的進(jìn)步，ABS的更為靈敏、成本更低、安裝更方便、價格也更易被中小型家用轎車所接受，ABS的市場占有率迅速上升。第7頁/共37頁第第7章章 制動防抱死液壓系統(tǒng)制動防抱死液壓系統(tǒng) 7.1 制動防抱死系統(tǒng)概述l ABS的分類的分類p 控制通道 能夠獨(dú)立進(jìn)行制動壓力調(diào)節(jié)的制動管路。四通道ABS系統(tǒng)三通道ABS系統(tǒng)二通道ABS系統(tǒng)單通道ABS系統(tǒng) 高選擇方式控制 低選擇方式控制同時控制p 選擇方式第8頁/共37頁第第7章章 制動防抱死液壓系統(tǒng)制動防抱死液壓系統(tǒng) 7.2 ABS的組成與基本工作原理l ABS的系

6、統(tǒng)組成的系統(tǒng)組成圖7-1 ABS防抱死制動系統(tǒng)組成圖 ABS系統(tǒng)通常由車輪速度傳感器、制動壓力調(diào)節(jié)器、制動主缸、制動輪缸和電控單元ECU等組成。第9頁/共37頁第第7章章 制動防抱死液壓系統(tǒng)制動防抱死液壓系統(tǒng) 7.2 ABS的組成與基本工作原理 實(shí)時地檢測車輪的轉(zhuǎn)速，將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為一個電壓脈沖信號，發(fā)送給ECU單元。圖7-2 輪速傳感器結(jié)構(gòu)原理圖 l ABS基本工作原理基本工作原理p 輪速傳感器第10頁/共37頁第第7章章 制動防抱死液壓系統(tǒng)制動防抱死液壓系統(tǒng) 7.2 ABS的組成與基本工作原理l ABS基本工作原理基本工作原理圖7-3 ABS系統(tǒng)基本工作流程 控制器ECU根據(jù)輪速傳感器信號，判

7、斷車輪轉(zhuǎn)動狀態(tài)，控制電磁閥動作，使系統(tǒng)升壓、保壓或減壓將滑轉(zhuǎn)率保持在20%左右區(qū)域。第11頁/共37頁第第7章章 制動防抱死液壓系統(tǒng)制動防抱死液壓系統(tǒng) 7.2 ABS的組成與工作原理l ABS基本控制策略基本控制策略圖7-4 博世ABS控制策略 u ECU根據(jù)輪速信息計(jì)算車速、滑動率、車輪加速度等。u ABS控制策略在ECU中運(yùn)行?？刂齐姶砰y電流改變油路第12頁/共37頁第第7章章 制動防抱死液壓系統(tǒng)制動防抱死液壓系統(tǒng) 7.3 ABS制動力調(diào)節(jié)控制閥l 限壓閥限壓閥 當(dāng)前、后制動管路壓力p1和p2由零同步增長到一定值后，即自動將后制動管路中的壓力值限定不變。 圖7-5 限壓閥結(jié)構(gòu)圖 1-閥蓋；

8、2-閥門；3-活塞；4-密封圈；5-彈簧；6-閥體；u 當(dāng)p1較低時，閥口保持開啟，p2=p1 p 工作原理u 當(dāng)p1增大到一定程度（ps）時，壓縮彈簧 使閥口關(guān)閉，p2不再隨p1繼續(xù)增大p 特性曲線第13頁/共37頁第第7章章 制動防抱死液壓系統(tǒng)制動防抱死液壓系統(tǒng) 7.3 ABS制動力調(diào)節(jié)控制閥l 比例閥比例閥 當(dāng)前后制動管路壓力與同步增長到一定值后，使后輪管路壓力的增量小于前輪管路壓力的增量。 1-閥；2-活塞；3-彈簧圖7-6 比例閥結(jié)構(gòu)圖 2211p Ap AFp 工作原理 由于有效面積差，p2與p1同步增長的同時，產(chǎn)生下壓力克服彈簧力。21()spAAF 之后，p2與p1不再同步增長

9、，而是滿足如下關(guān)系：第14頁/共37頁第第7章章 制動防抱死液壓系統(tǒng)制動防抱死液壓系統(tǒng) 7.3 ABS制動力調(diào)節(jié)控制閥l 比例閥比例閥 當(dāng)前后制動管路壓力與同步增長到一定值后，使后輪管路壓力的增量小于前輪管路壓力的增量。 1-閥；2-活塞；3-彈簧圖7-6 比例閥結(jié)構(gòu)圖 p 工作原理p 特性曲線第15頁/共37頁第第7章章 制動防抱死液壓系統(tǒng)制動防抱死液壓系統(tǒng) 7.3 ABS制動力調(diào)節(jié)控制閥l 感載閥感載閥根據(jù)不同的裝載質(zhì)量而改變制動力分配關(guān)系特性曲線。 圖7-7 感載閥結(jié)構(gòu)圖 a. 感載限壓閥b. 感載比例閥通過載荷控制彈簧力，改變psu 感載限壓閥u 感載比例閥第16頁/共37頁第第7章章

10、 制動防抱死液壓系統(tǒng)制動防抱死液壓系統(tǒng) 7.3 ABS制動力調(diào)節(jié)控制閥l 電磁閥電磁閥 配合ECU的指令改變油路方向，從而調(diào)節(jié)制動壓力。p 三位三通電磁閥圖7-8 三位三通電磁閥示意圖 第17頁/共37頁第第7章章 制動防抱死液壓系統(tǒng)制動防抱死液壓系統(tǒng) 7.3 ABS制動力調(diào)節(jié)控制閥l 電磁閥電磁閥 配合ECU的指令改變油路方向，從而調(diào)節(jié)制動壓力。p 三位三通電磁閥圖7-8 三位三通電磁閥示意圖 第18頁/共37頁第第7章章 制動防抱死液壓系統(tǒng)制動防抱死液壓系統(tǒng) 7.3 ABS制動力調(diào)節(jié)控制閥l 電磁閥電磁閥 配合ECU的指令改變油路方向，從而調(diào)節(jié)制動壓力。p 三位三通電磁閥圖7-9 二位二通

11、電磁閥示意圖 p 二位二通電磁閥1頂桿；2殼體；3限壓閥；4球閥；5復(fù)位彈簧第19頁/共37頁第第7章章 制動防抱死液壓系統(tǒng)制動防抱死液壓系統(tǒng) 7.4 ABS液壓控制回路l 循環(huán)式制動壓力控制回路循環(huán)式制動壓力控制回路圖7-10 ABS防抱死制動控制回路主缸踏板液壓部件線圈儲液器ECU傳感器輪缸電磁閥回油泵p ABS增壓狀態(tài) 電磁閥不通電，ABS不工作，回油泵也不工作，進(jìn)入常規(guī)制動階段第20頁/共37頁第第7章章 制動防抱死液壓系統(tǒng)制動防抱死液壓系統(tǒng) 7.4 ABS液壓控制回路l 循環(huán)式制動壓力控制回路循環(huán)式制動壓力控制回路主缸踏板液壓部件線圈儲液器ECU傳感器輪缸電磁閥回油泵圖7-10 AB

12、S防抱死制動控制回路p ABS增壓狀態(tài)p ABS保壓狀態(tài) 電磁閥通較小的電流，電磁閥處于保壓位置。第21頁/共37頁第第7章章 制動防抱死液壓系統(tǒng)制動防抱死液壓系統(tǒng) 7.4 ABS液壓控制回路l 循環(huán)式制動壓力控制回路循環(huán)式制動壓力控制回路主缸踏板液壓部件線圈儲液器ECU傳感器輪缸電磁閥回油泵圖7-10 ABS防抱死制動控制回路 電磁閥通較大的電流，電磁閥處于減壓位置。p ABS增壓狀態(tài)p ABS保壓狀態(tài)p ABS減壓狀態(tài)第22頁/共37頁第第7章章 制動防抱死液壓系統(tǒng)制動防抱死液壓系統(tǒng) 7.4 ABS液壓控制回路l 循環(huán)式制動壓力控制回路循環(huán)式制動壓力控制回路圖7-11 三通道ABS防抱死制

13、動控制回路第23頁/共37頁第第7章章 制動防抱死液壓系統(tǒng)制動防抱死液壓系統(tǒng) 7.4 ABS液壓控制回路l 2 2位位2 2通閥循環(huán)式制動壓力控制回路通閥循環(huán)式制動壓力控制回路總泵總泵常開閥常開閥常閉閥常閉閥u 常開閥斷電：ONu 常閉閥斷電：OFF圖7-12 2位2通電磁閥ABS系統(tǒng)原理圖p 常規(guī)制動階段ABS不起作用，油壓正常升壓第24頁/共37頁第第7章章 制動防抱死液壓系統(tǒng)制動防抱死液壓系統(tǒng) 7.4 ABS液壓控制回路l 2 2位位2 2通閥循環(huán)式制動壓力控制回路通閥循環(huán)式制動壓力控制回路總泵總泵常開閥常開閥常閉閥常閉閥圖7-12 2位2通電磁閥ABS系統(tǒng)原理圖p 保壓制動階段u 常開

14、閥通電：OFFu 常閉閥斷電：OFF兩個閥均關(guān)閉，油壓保持不變第25頁/共37頁第第7章章 制動防抱死液壓系統(tǒng)制動防抱死液壓系統(tǒng) 7.4 ABS液壓控制回路l 2 2位位2 2通閥循環(huán)式制動壓力控制回路通閥循環(huán)式制動壓力控制回路總泵總泵常開閥常開閥常閉閥常閉閥圖7-12 2位2通電磁閥ABS系統(tǒng)原理圖p 減壓制動階段u 常開閥通電：OFFu 常閉閥通電：ON進(jìn)口關(guān)閉，出口打開，油壓卸荷減壓第26頁/共37頁第第7章章 制動防抱死液壓系統(tǒng)制動防抱死液壓系統(tǒng) 7.4 ABS液壓控制回路l 2 2位位2 2通閥循環(huán)式制動壓力控制回路通閥循環(huán)式制動壓力控制回路圖7-13 2位2通電磁閥ABS系統(tǒng)回路圖

15、p 完整油路圖第27頁/共37頁第第7章章 制動防抱死液壓系統(tǒng)制動防抱死液壓系統(tǒng) 7.4 ABS液壓控制回路l 容積式制動壓力調(diào)節(jié)器回路容積式制動壓力調(diào)節(jié)器回路主缸踏板液壓部件控制活塞單向閥柱塞電磁閥線圈儲液器泵傳感器輪缸ECU儲能器p ABS增壓狀態(tài) 電磁閥無電流，柱塞左移，控制活塞在彈簧作用下左移頂開單向閥。圖7-14 容積式ABS壓力調(diào)節(jié)器原理圖第28頁/共37頁第第7章章 制動防抱死液壓系統(tǒng)制動防抱死液壓系統(tǒng) 7.4 ABS液壓控制回路l 容積式制動壓力調(diào)節(jié)器回路容積式制動壓力調(diào)節(jié)器回路主缸踏板液壓部件控制活塞單向閥柱塞電磁閥線圈儲液器泵傳感器輪缸ECU儲能器p ABS增壓狀態(tài)p AB

16、S減壓狀態(tài) 控制活塞在壓力油作用下右移，輪缸側(cè)容積增大，制動壓力減小。圖7-14 容積式ABS壓力調(diào)節(jié)器原理圖第29頁/共37頁第第7章章 制動防抱死液壓系統(tǒng)制動防抱死液壓系統(tǒng) 7.4 ABS液壓控制回路l 容積式制動壓力調(diào)節(jié)器回路容積式制動壓力調(diào)節(jié)器回路主缸踏板液壓部件控制活塞單向閥柱塞電磁閥線圈儲液器泵傳感器輪缸ECU儲能器p ABS增壓狀態(tài)p ABS減壓狀態(tài)p ABS保壓狀態(tài) 控制活塞保持在某一位置，輪缸側(cè)的容積不發(fā)生變化。圖7-14 容積式ABS壓力調(diào)節(jié)器原理圖第30頁/共37頁第第7章章 制動防抱死液壓系統(tǒng)制動防抱死液壓系統(tǒng) 7.5 ABS/ASR液壓控制回路l 驅(qū)動防滑控制驅(qū)動防滑

17、控制ASRASR 驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)(Acceleration Slip Regulation,ASR)，用來對驅(qū)動輪的滑轉(zhuǎn)率進(jìn)行控制。u 提高汽車起步、加速的牽引力u 提高在溜滑路面行駛的行駛穩(wěn)定性p ASR基本概念第31頁/共37頁第第7章章 制動防抱死液壓系統(tǒng)制動防抱死液壓系統(tǒng) 7.5 ABS/ASR液壓控制回路l ASR ASR控制方式控制方式 直接對發(fā)生空轉(zhuǎn)的驅(qū)動輪加以制動，反映時間最短。普遍采用ASR與ABS組合的液壓控制系統(tǒng)。p 發(fā)動機(jī)輸出功率控制 在汽車起步、加速時，ASR控制器輸出控制信號，控制發(fā)動機(jī)輸出功率，以抑制驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn)。u 輔助節(jié)氣門控制u 燃油噴射量控制u 延遲點(diǎn)火控制p 驅(qū)動輪制動控制與ABS共用ECU與ABS共用輪速傳感器第32頁/共37頁第第7章章 制動防抱死液壓系統(tǒng)制動防抱死液壓系統(tǒng) 7.5 ABS/ASR液壓控制回路l ASR ASR控制方式控制方式 LSD能對差速器鎖止裝置進(jìn)行控制，當(dāng)驅(qū)動輪單邊滑轉(zhuǎn)，使非滑轉(zhuǎn)車輪還有正常的驅(qū)動力。p 防滑差速鎖控制LSD第33頁/共37頁第第7章章 制動防抱死液壓系統(tǒng)制動防抱死液壓系統(tǒng) 7.5 A