汽車制動防抱死系統(tǒng)

1、第七章汽車制動防抱死系統(tǒng)制動防抱死系統(tǒng)功用、基本組成及控制方式功用制動防抱死系統(tǒng)簡稱，是汽車上的一種主動安全裝置。其作用就是防止汽車制動時車輪抱死拖滑，并把車輪的滑移率保持在左右的一定范圍內(nèi)，以提高汽車制動過程中的方向穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向控制能力和縮短制動距離，使汽車制動更為安全有效。的優(yōu)點：（1制）動時保持方向穩(wěn)定性（圖7-）1?？刂栖囕喕瑒勇驶驹?0附近，有效防止汽車側(cè)滑、甩尾、調(diào)頭等現(xiàn)制動時保持希怩性現(xiàn)汽車前輪抱死產(chǎn)生的方向失控事故。他腿融詈悔宙觸藐i無閾巾苣魅M機(jī)髓制蒯睚據(jù)髓神也藤釉，磷反血相偏能力搬,.滑、甩尾、調(diào)頭等現(xiàn)制動時保持希怩性現(xiàn)汽車前輪抱死產(chǎn)生的方向失控事故。他腿融詈悔宙觸藐i無

2、閾巾苣魅M機(jī)髓制蒯睚據(jù)髓神也藤釉，磷反血相偏能力搬,.髓暢弊,糊蜘力3縮）短制動距離（松散的沙土和積雪較深的路面除外）（圖7-）3。保持制動力在最佳的范圍內(nèi)。減少輪胎磨損。胎面磨損不均勻的缺點I3縮）短制動距離（松散的沙土和積雪較深的路面除外）（圖7-）3。保持制動力在最佳的范圍內(nèi)。減少輪胎磨損。胎面磨損不均勻的缺點I距離，克服車輪抱死造成的輪胎杯型磨損和輪減少駕駛員緊弓乏安全感。IABS：檎快輛顯赫以動時，駕駛員往往產(chǎn)生一種緊張情緒，缺嫡砧鞭裝備S未裝備汽車相比，各項安全指標(biāo)的下降百分比見圖-圖7-4圖7-4安全指標(biāo)比較基本組成及控制原理制動防抱死系統(tǒng)是在常規(guī)制動裝置的基礎(chǔ)上增加一電子控制系

3、統(tǒng)，一般由傳感器、電子控制器和執(zhí)行器（制動壓力調(diào)節(jié)器）a控制器和執(zhí)行器（制動壓力調(diào)節(jié)器）amw值X)TAB8阿傳感嶄控制器根點令，同時比豐神第蚪WI忙組成及控制原理示意圖犬態(tài)參數(shù)，并將運動物理量轉(zhuǎn)換成為電信號。電子,經(jīng)過計算、比較和判斷后，向執(zhí)行器發(fā)出控制指器艮據(jù)的指令，依靠由電磁閥及相應(yīng)的液壓控制閥組成的液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)對制動系統(tǒng)實施增壓、保壓或減壓的操作（圖7-）6，讓車輪始終處于理想的運動狀態(tài)。號髓航禮后瞅般，瞅凱的mw值X)TAB8阿傳感嶄控制器根點令，同時比豐神第蚪WI忙組成及控制原理示意圖犬態(tài)參數(shù)，并將運動物理量轉(zhuǎn)換成為電信號。電子,經(jīng)過計算、比較和判斷后，向執(zhí)行器發(fā)出控制指器艮據(jù)的指

4、令，依靠由電磁閥及相應(yīng)的液壓控制閥組成的液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)對制動系統(tǒng)實施增壓、保壓或減壓的操作（圖7-）6，讓車輪始終處于理想的運動狀態(tài)。號髓航禮后瞅般，瞅凱的9綱醒目的分類在制動過程中，系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，常）;mmI釉,裁其整I胡林通告/不劊蚊M箭,%楂以騙1效稗,趙昌闔刪新蝴世岐撇I物窠確SKT具有自診斷功能，并能確保目前的產(chǎn)品很多，其中德國波許公司、戴維斯公司、美國德爾科和本迪克斯公司生產(chǎn)的在轎車上應(yīng)用最為廣泛，而且每種都在不斷發(fā)展、更新和換代，因此即使同一廠家，生產(chǎn)年代不同，裝用車型不同，的型號也可能不一樣。還有一些國家的生產(chǎn)廠家也生產(chǎn)其他型號的，其中有的則是從上述廠家技術(shù)引進(jìn)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)

5、行單獨開發(fā)或合作開發(fā)生產(chǎn)，有相當(dāng)一部分屬于上述四種的某一變型。另外，還有德國偉布科公司、英國盧卡絲格林公司、日本本田住友和美國凱爾塞海斯公司生產(chǎn)的數(shù)量也較大，它們當(dāng)中有相當(dāng)部分是在載貨汽車或者大型客車上廣泛采用。中國上海汽車制動系統(tǒng)有限公司生產(chǎn)的是從戴維斯公司引進(jìn)并合資生產(chǎn)的。1、按控制方式分類按控制方式分為機(jī)械式和電子式。目前機(jī)械式在國外已趨于淘汰，因此以下介紹的都是電子控制式S2、按控制通道和傳感器數(shù)目分類在系統(tǒng)中，對能夠獨立進(jìn)行制動壓力調(diào)節(jié)的制動管路稱為控制通道。如果某個車輪的制動壓力占用一個控制通道可以單獨進(jìn)行調(diào)節(jié)，稱為獨立控制或者單輪控制。如果兩個車輪的制動壓力是一同進(jìn)行調(diào)節(jié)的（共同

6、占用電子控制器的一個控制通道），稱為同時控制或一同控制。如果同時控制的兩個車輪在同一個軸上，常稱為同軸控制或軸控制。在兩個車輪一同控制時，如果以保證附著系數(shù)較小的車輪不發(fā)生抱死為原則進(jìn)行制動壓力調(diào)節(jié)，這兩個車輪就是按低選原則一同控制；如果以保證附著系數(shù)大的車輪不發(fā)生抱死為原則進(jìn)行制動壓力調(diào)節(jié)，這兩個車輪就是按照高選原則一同控制。因此，在一同控制中，有低選和高選原則之分。（1四）通道式（圖7-）7四個車輪都采用輪控式。Mb5（H對角線布置由于西牖i用號黃制動時可最大程度地利用每個車輪的最大附著力，特別適用于汽車左右兩側(cè)車輪附著系數(shù)相近的路面，不僅可以獲得良好的方向穩(wěn)定性和方向控制能力，而且可以得

7、到最短的制動距離。但如果汽車左右輪附著力相差較大（如行駛在附著系數(shù)對分的路面上或者汽車兩側(cè)垂直載荷相差較大）時，制動時兩個車輪的地面制動力就相差較大，因此會產(chǎn)生橫擺力矩，使車身向制動力較大的一側(cè)跑偏，不能保持汽車按預(yù)定方向行駛，影響汽車的方向穩(wěn)定性，加之成本較高，所以實用中采用并不多。（2三）通道式（圖7-）8一般前輪輪控式，后輪按低選原則軸控式，因此有的稱之為混合控制。圖三通道式三通道四傳感器式；三通道三傳感器式；三通道四傳感器式對角線布置對角布置的雙管路制動系統(tǒng)中，雖然在通往四個車輪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，但兩個后輪制動壓力調(diào)節(jié)裝置卻是由電子控制器按低選原則一同

8、控制的，因此，實際上仍然是三通道式S上海桑塔納、一汽捷達(dá)都市先鋒等轎車即采用這種形式。后輪軸控式一般采用低選原則以防后輪抱死甩尾，保證汽車在各種條件下制動時都具有良好的方向穩(wěn)定性。但可能出現(xiàn)附著系數(shù)大的一側(cè)后輪附著力不能充分利用，使汽車總制動力有所減少。但緊急制動時軸荷的前移，后輪的制動力所占比例較?。ㄓ绕滢I車，通常占總制動力的30左右）。因此，后輪附著力未能充分利用的損失對汽車的總制動力影響不大。對兩前輪進(jìn)行獨立控制，可以充分利用兩前輪的附著力。一方面使汽車獲得盡可能大的總制動力，有利于縮短制動距離；另一方面可使制動中兩前輪始終保持較大的橫向附著力，使汽車保持良好的轉(zhuǎn)向控制能力。兩前輪獨立控

9、制可能導(dǎo)致制動力不平衡，但由于對汽車行駛方向穩(wěn)定性影響相對較小，而且可以通過駕駛員的轉(zhuǎn)向操縱對由此造成的影響進(jìn)行修正，因此三通道式在小轎車上被普遍應(yīng)用。3、其他方法分類除上述分類方法外，還有：按制動壓力調(diào)節(jié)器的動力來源分為液壓式和氣壓式；按制動壓力調(diào)節(jié)器調(diào)壓方式分為流通式（循環(huán)式）和變?nèi)菔?；按制動壓力調(diào)節(jié)器與制動總泵結(jié)構(gòu)關(guān)系分為整體式和分離式；按與（或）是否一體化分為式和式。二、在要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理（一）傳感器1、輪速傳感器功用：檢測車輪運動狀態(tài)，獲得車輪轉(zhuǎn)速信號。安裝位置：一般都安裝在車輪上，有些驅(qū)動車輪設(shè)置在主減速器或變速器中（圖7-）8。圖7-8輪速傳感器安裝位置驅(qū)動車輪處；非驅(qū)動車

10、輪處；主減速器處；變速器處；傳感器頭；半軸；懸架支座；齒圈；5輪-轂；6轉(zhuǎn)-向節(jié)；7齒-圈（主減速器從動齒輪）；8變-速器鑿式端頭，徑向安裝；菱形端頭，軸向安裝；柱式端頭，軸向安裝；傳感器頭；齒圈類型：主要有電磁感應(yīng)式和霍爾效應(yīng)式兩類。（1）電磁感應(yīng)式輪速傳感器結(jié)構(gòu)（圖7-）9：主要由傳感頭和齒圈（轉(zhuǎn)子）。傳感頭由永久磁鐵、感應(yīng)線圈、極軸等組成。齒圈多為一帶齒的圓環(huán)。傳感頭與齒圈間的間隙通常為。工作原理：永磁鐵構(gòu)成回路。當(dāng)基本結(jié)構(gòu)工作原理：永磁鐵構(gòu)成回路。當(dāng)電極軸磁隙齒圈轉(zhuǎn)子空間永久國間的空氣間隙或磁阻交替變化。磁隙小時磁通強(qiáng)，卿際，、口、卿坦習(xí)習(xí)。R丁幽US同對土口3女1匕，在感應(yīng)線圈的兩端

11、便產(chǎn)生交變電壓信號，如圖7-1所0示。傳感器輸出的交變電壓信號的頻率與齒圈的齒數(shù)和轉(zhuǎn)速成正比。另外，車輪轉(zhuǎn)速也會影響輪速傳感器交變電壓的幅值（在傳感頭與齒圈的間隙一定時，交變電壓的幅值決定于磁通變化率，在一定范圍內(nèi)，交流電壓的幅值隨車輪轉(zhuǎn)速成正比變化）。（2）霍爾效應(yīng)式輪速傳感器特點：輸出信號幅值不受轉(zhuǎn)速影響、頻率響應(yīng)高（控制車速范圍可擴(kuò)大到/）、抗電磁波干擾能力強(qiáng)。結(jié)構(gòu)和工作原理：由傳感頭和齒圈組成。傳感頭由永磁體、霍爾元件和電子電路等組成。如圖所示，永磁體的磁力線穿過霍爾元件通向齒圈，在圖所示位置時，穿過霍爾元件的磁力線分散，磁場相對較弱；在圖所示位置時，穿過霍爾元件的磁力線集中，磁場相對

12、較強(qiáng)。齒圈轉(zhuǎn)動過程中，使得通過霍爾元件的磁力線密度發(fā)生變化，從而引起霍爾電壓的變化，霍爾元件將輸出一準(zhǔn)正弦波電壓（級）。此信號由電子電路轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的脈沖電壓（圖7-1。2）霍爾元件磁場較弱霍爾元件磁場較強(qiáng)ltaIE霍爾元件磁場較弱霍爾元件磁場較強(qiáng)ltaIE差破圈s（二）電孑鐵心的位移距府:讀存儲器中的一系列控制程序和參數(shù)，如圖。差破圈s（二）電孑鐵心的位移距府:讀存儲器中的一系列控制程序和參數(shù)，如圖。（1）差動變壓器式（圖7-1）3傳感器利用差動變壓器原理獲得減速度信號。由差動變壓器和電子電路兩部分組成。差動變壓器主要由一個初級繞組、兩個相串聯(lián)的次級繞組和鐵心組成。直流電經(jīng)過振蕩電路變成交流電

13、壓加到初級繞組上，在次級繞組中分別產(chǎn)生電壓和汽車正常行駛時，鐵心在中間位置，和大小相等相位相反；當(dāng)汽車制動時，在慣性力作用下鐵心移動偏離中間位置，和不再相等二者出現(xiàn)一個電壓差，即是差動變壓器的感應(yīng)電壓信號。的高低與主要用丁嫁HX牝您以歿市以后匕以歿市捌人61百號，進(jìn)行放大、計算、比較，按照特定的控制邏輯，分析判斷后輸出控制指令，控制制動壓力調(diào)節(jié)器進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)。電子控制器包括硬件和軟件兩部分。硬件由安裝在印刷電路板上的一系列電子元器件（微處理器）和線路構(gòu)成，封裝在金屬殼體內(nèi)，形成一個獨立的整體。軟件則是固存在只iRRiSFRImtm瓶德膊咋（三）制動壓力iwpiRRiSFRImtm瓶德膊咋（三）

14、制動壓力iwp作用：制動壓力可涮減L系統(tǒng)mi分泵輪缸之間，主里分類：制動壓力（）按動力來滿壓式主要用在小轎車悔解蛭L用人照胃蟒卜lABSSJff3蛹雕螭泵蛆觸囂（設(shè)在制動總泵主缸與制動1分泵輪缸的制動壓力。史大。常見的分類方法如下:大型客車和載重汽車上；液（2）按結(jié)構(gòu)關(guān)系分：主要指制動壓力調(diào)節(jié)器與制動總泵（和制動助力器）的結(jié)構(gòu)關(guān)系，大致可分為整體式和分離式兩種。分離式制動壓力調(diào)節(jié)器自成一體，通過制動管路與制動總泵（和制動助力器）相連，在汽車上布置比較靈活，通常不需要對汽車作較大的改動，成本也相對較低，但制動管路較為復(fù)雜，管路接頭也相對較多。整體式制動壓力調(diào)節(jié)器與制動總泵（和制動助力器）構(gòu)成一個

15、整體。整體式結(jié)構(gòu)非常緊湊，管路接頭少，安全可靠程度高，但成本高。（3）按調(diào)壓方式分：流通（循環(huán)）式和變?nèi)菔絻煞N。通常，把電磁閥直接控制輪缸制動壓力的調(diào)節(jié)器稱為流通式（循環(huán)式）調(diào)節(jié)器，把間接控制制動壓力的調(diào)節(jié)器稱為變?nèi)菔秸{(diào)節(jié)器。組成：主要由電磁閥、電動泵和儲能器組成。1、電磁閥電磁閥是控制液壓的具體部件。通過電磁閥的切換，直接或間接的控制制動壓力的增大，保持和減小。（1三）位三通電磁閥博世公司生產(chǎn)的三位三通電磁閥結(jié)構(gòu)如圖所示。電磁閥的進(jìn)液口通過制動博世管路與制動總泵相連，電磁閥的出液口8通過制動管路與制動分泵相連，電磁閥的回液口9通過油道與儲液器相連。通過控制電磁線圈中的電流，對電磁閥進(jìn)行狀態(tài)控

16、制。其工作過程（圖7-1）5：圖7-1三5位三通電磁閥結(jié)構(gòu)簡圖及表示符號1進(jìn)-液口；2進(jìn)-液閥；3回-液閥；4主-彈簧；5副-彈簧；6電-磁線圈；7銜-鐵；8出-液口；9回-液口如圖7-，16當(dāng)電磁線圈未通電時，在主彈簧張力作用下，進(jìn)液閥打開，因副彈簧被壓縮使回液閥關(guān)閉，進(jìn)液口與出液口保持暢通。駕駛員踏下制動踏板，制動液自制動總泵-制動管路-電磁閥進(jìn)液口-進(jìn)液閥-出液口-制動管路-制動分泵。同常規(guī)制動一樣，制動分泵制動壓力將隨制動踏板力的增大而增大。當(dāng)電磁線圈通入較小電流，產(chǎn)生電磁吸力小，吸動銜鐵上移量少，但能適當(dāng)壓縮主彈簧，使進(jìn)液閥關(guān)閉，放松副彈簧，回液閥并不打開，從而使制動分泵壓力保持不變

17、。當(dāng)電磁閥線圈通人較大電流，產(chǎn)生電磁吸力大，吸動銜鐵上移量大，同時壓縮主、副電磁閥。電勵電獻(xiàn)二膽。尸開以以石儂網(wǎng)的乜力彈簧，使進(jìn)液閥仍保持關(guān)閉，使回液閥打開，制動分泵的制動液便經(jīng)回液閥流回儲液器，使電磁閥。電勵電獻(xiàn)二膽。尸開以以石儂網(wǎng)的乜力通分泵；銜鐵三位”。對外具有個接口進(jìn)液二位、三通”電磁閥，常寫成（2二）位二通電磁閥二位二通常開進(jìn)液電磁閥；二位二位二通電磁閥又分為二位二通常開電磁閥和二位二通常閉電磁閥。兩個電磁閥均由閥門、銜鐵、電磁線圈、回位彈簧等組成。常態(tài)下，二位二通常開電磁閥閥門在彈簧張力作用下打開，二位二通常閉電磁閥閥門在彈簧張力作用下閉合，其結(jié)構(gòu)如圖7-所1示7。二位二通常開進(jìn)液

18、電磁閥；二位I簡圖及表示符號立二通常閉電磁閥亙到儲液器的制動液回路，又稱為二位二土泵的制動液通路，又稱為二位二通常開亙到儲液器的制動液回路，又稱為二位二通常閉出液電磁閥。兩個電磁閥配套使用，共同完成工作中對制動壓力的調(diào)節(jié)。其工作過程是：電磁閥線圈未通電時，二位二通常開電磁閥閥門打開，使制動總泵和制動分泵直接相通踏下制動踏板即可增壓。二位二通常閉電磁閥閥門關(guān)閉，避免制動液泄漏。車輪制動趨于抱死工作時，對兩電磁閥線圈通電，使閥門不斷開、閉切換，使其制動系統(tǒng)進(jìn)人增壓、保壓、減壓的循環(huán)工作狀態(tài)。由于該電磁閥依據(jù)電磁線圈中的電流變化（即通電或不通電），使閥門處于打開或關(guān)閉兩種工作狀態(tài)，同時又具有兩個通路

19、（即進(jìn)液口和出液口），所以該電磁閥稱之為“二位、二通”電磁閥，常寫成2/電2磁閥。2、蓄能器與電動泵蓄能器有兩種，根據(jù)其壓力范圍不同，可分為低壓蓄能器和高壓蓄能器，它們分別配置在不同型式的壓力調(diào)節(jié)器中。（1低）壓蓄能器與電動泵（圖7-18）低壓蓄能器一般稱為儲液器，主要用來接納減壓過程中從制動分泵流回的制動液，同時還對回流制動液的壓力波動具有一定的衰減作用。儲液器一般是一個內(nèi)部置有活塞和彈簧的油缸，當(dāng)制動液從制動分泵流入儲液器時，具有一定壓力的制動液就會壓縮彈簧并推動活塞下移，儲液器容積變大，可以暫時儲存制動液，然后由電動泵將制動液泵入制動總泵。電動泵一般由直流電動機(jī)與柱塞泵組成。在工作時，根

20、據(jù)輸出的控制信號，直流電動機(jī)帶動凸輪轉(zhuǎn)動。凸輪轉(zhuǎn)動時，驅(qū)動柱塞在泵內(nèi)上下運動。柱塞上升時，儲液器與制動分泵內(nèi)具有一定壓力的制動液，通過柱塞泵的進(jìn)液孔推開進(jìn)液閥流入泵腔內(nèi)；柱塞下行時，首先封閉進(jìn)油閥，繼而使泵腔內(nèi)制動液壓力升高，然后推開出液閥將制動液壓入制動總泵。由高壓蓄能器一般常稱蓄能器，有的叫蓄壓器，用于儲存制動中或工作時所需的高壓制動液。它是制動系統(tǒng)的能源。高壓蓄能器多采用氣囊式結(jié)構(gòu)，如圖所示。蓄能器內(nèi)部由一個膜片，將蓄能器分成上下兩個腔室。上腔為氣室，充滿氮氣并具有一定壓力。下腔為油室，與電動泵油道相通，用來充填來自電動泵泵入的制動液。在電動泵工作時，向蓄能器下腔泵入制動液，使膜片向上移

21、，進(jìn)一步壓縮氮氣，此時氮氣和制動液壓力都會升高，直到蓄能器下腔室內(nèi)制動液壓力升高到規(guī)定值為止。蓄能器內(nèi)部結(jié)構(gòu)蓄能器與電動泵的結(jié)構(gòu)圖7-1蓄9能器與電動泵與蓄能器相配合的電動泵由直流電動機(jī)和回轉(zhuǎn)球閥活塞式液壓泵組成。如圖9-12所9示。由于該電動泵的主要作用是增壓，所以有的稱它為增壓泵。在靠近蓄能器的進(jìn)液口處有單向閥，使制動液只能進(jìn)不能出。在靠近出液口附近設(shè)有限壓閥（安全閥），當(dāng)儲能器內(nèi)壓力超過規(guī)定值時，限壓閥打開，制動液流回液壓泵的進(jìn)液端。在蓄能器的下端裝有壓力控制/壓力警示開關(guān)，壓力控制開關(guān)用于對電動泵進(jìn)行控制，通過對泵電路的閉合和斷開，保持儲能器內(nèi)壓力在規(guī)定范圍內(nèi)。壓力警示開關(guān)一般有兩個，當(dāng)儲能器內(nèi)壓力降低到某一規(guī)定值時，一個開關(guān)閉合點亮制動警示燈；另一個開關(guān)斷開，接受到該信號，關(guān)閉并點亮S示燈。三、典型制動壓力調(diào)節(jié)方式典型的制動壓力調(diào)節(jié)方式有循環(huán)（流通）調(diào)壓方式和變?nèi)莘e式調(diào)壓方式兩大類。（一）循環(huán)調(diào)壓方式這種調(diào)壓方式的制動壓力調(diào)節(jié)器串聯(lián)在制動主缸與輪缸之間，通過電磁閥直接調(diào)節(jié)輪缸的制動壓力。圖7-所2示0為循環(huán)調(diào)壓方式液壓控制系統(tǒng)原理圖。循環(huán)式調(diào)節(jié)器工作過程：1常規(guī)制動過程常規(guī)制動時電磁閥不通隨時控制制動壓力的增減,:統(tǒng)原理圖:置，主缸和輪缸是相通的，主缸可1常規(guī)制動過程常規(guī)制動時電磁閥不通隨時控制