第七章汽车防滑及稳定控制系统

1、第七章第七章 汽车防滑及稳定控制系统汽车防滑及稳定控制系统结束结束20222022年年6 6月月2323日日2汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统第七章汽车防滑及稳定控制系统第七章汽车防滑及稳定控制系统20222022年年6 6月月2323日日3汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统第一节 汽车防滑及稳定控制系统一、概述一、概述 1.防抱死制动系统的功用防抱死制动系统的功用 （1）制动效能）制动效能。即制动距离、制动时间和制动减速度。制。即制动距离、制动时间和制动减速度。制动力的最大值等于附着力。在法向反向力动力的最大值等于附着力。在法向反向力Z一定时，制动力的一定时，制动力

2、的最大值取决于车轮与地面的纵向附着系数最大值取决于车轮与地面的纵向附着系数B，而纵向附着系数，而纵向附着系数B与车轮相对地面的滑移率与车轮相对地面的滑移率S有关。有关。 （2）制动时汽车的方向稳定性）制动时汽车的方向稳定性。制动时汽车的方向稳定性。制动时汽车的方向稳定性是指汽车在制动时仍能按指定方向的轨迹行驶，即不发生跑偏、是指汽车在制动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。附着系数与滑移率的关系如图侧滑以及失去转向能力。附着系数与滑移率的关系如图7-1所所示。示。20222022年年6 6月月2323日日4汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统第一节 汽车防

3、滑及稳定控制系统一、概述一、概述图图7-1 附着系数与滑移率的关系附着系数与滑移率的关系20222022年年6 6月月2323日日5汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统第一节 汽车防滑及稳定控制系统一、概述一、概述 2.防抱死制动系统的发展和应用防抱死制动系统的发展和应用 1950年，世界上第一台防抱死制动系统（年，世界上第一台防抱死制动系统（ABS）研制成功并）研制成功并首先被应用于航空领域的飞机上。德国博世公司（首先被应用于航空领域的飞机上。德国博世公司（BOSCH）是）是汽车汽车ABS的发明、研制单位。的发明、研制单位。1978年正式生产出年正式生产出ABS1 型汽车防型汽车防

4、抱死制动系统。抱死制动系统。1984年推出年推出ABS2型，型，1986年开始生产年开始生产ABS3型，型，以后相继开发出以后相继开发出ABS2S型及将汽车防抱死制动系统与驱动力自动型及将汽车防抱死制动系统与驱动力自动调节装置有机结合的调节装置有机结合的ABS/ASR系统。该公司在系统。该公司在20世纪世纪80年代末期年代末期已达到年生产已达到年生产ABS2型型100万套的能力，并自万套的能力，并自1985年起已向欧洲、年起已向欧洲、美国、日本和韩国的美国、日本和韩国的22家轿车生产厂和家轿车生产厂和9家载货汽车生产厂的家载货汽车生产厂的66种汽车提供大量的种汽车提供大量的ABS。202220

5、22年年6 6月月2323日日6汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统第一节 汽车防滑及稳定控制系统一、概述一、概述 德国瓦布科公司（德国瓦布科公司（WABCO）从）从1974年就开始研制生产用于年就开始研制生产用于商用车辆的商用车辆的ABS，是世界上最大的，是世界上最大的ABS生产厂家之一。于生产厂家之一。于1975研研制出部分集成模拟信号处理的第一代制出部分集成模拟信号处理的第一代ABS产品，以后又相继研制产品，以后又相继研制出全数字化和高度集成化的出全数字化和高度集成化的ABS产品，并将微机控制应用于制动产品，并将微机控制应用于制动系统中。该公司还准备将其产品打入我国汽车市场，目

6、前正将其系统中。该公司还准备将其产品打入我国汽车市场，目前正将其ABS产品在东风汽车和斯达产品在东风汽车和斯达-斯泰尔汽车上试用。德国的戴维斯斯泰尔汽车上试用。德国的戴维斯公司（公司（TEVES）于）于1987年，在法兰克福投资组建了一个年，在法兰克福投资组建了一个ABS生生产厂，产厂，1988年其年其ABS的生产能力就达年产的生产能力就达年产60万套。万套。1990年，该公年，该公司开始生产第四代司开始生产第四代ABS，年产量达，年产量达50万套。并于万套。并于1989年推出年推出ABS/ASR汽车防抱死制动和车轮防打滑电子控制系统。汽车防抱死制动和车轮防打滑电子控制系统。20222022年

7、年6 6月月2323日日7汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统第一节 汽车防滑及稳定控制系统二、防抱死制动系统的控制方式及控制原理二、防抱死制动系统的控制方式及控制原理 预测控制方式：预测控制方式： （1）以车轮减速度为控制参数的控制方式。）以车轮减速度为控制参数的控制方式。 （2）以车轮滑移率为控制参数的控制方式：该形式的）以车轮滑移率为控制参数的控制方式：该形式的ABS控制控制方式是以车轮的滑移率方式是以车轮的滑移率S为控制参数。滑移率是通过检测汽车速度为控制参数。滑移率是通过检测汽车速度VF和轮速和轮速VR计算得到。轮速计算得到。轮速VR可由轮速传感器准确检测得到。可由轮速传感

8、器准确检测得到。而车速的准确检测则比较困难，可采用下述几种方法：而车速的准确检测则比较困难，可采用下述几种方法： 采用非接触式测速传感器。如多普勒测速雷达检测车速。采用非接触式测速传感器。如多普勒测速雷达检测车速。但测速雷达成本较高，技术复杂，用得少。但测速雷达成本较高，技术复杂，用得少。 采用加速传感器检测出汽车减速度采用加速传感器检测出汽车减速度AR，然后计算出车速，然后计算出车速VR。 根据车轮速度根据车轮速度VR计算出汽车速度计算出汽车速度VF。20222022年年6 6月月2323日日8汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统第一节 汽车防滑及稳定控制系统二、防抱死制动系统的控

9、制方式及控制原理二、防抱死制动系统的控制方式及控制原理 （3）以车轮减速度和加速度为控制参数的控制方式：该）以车轮减速度和加速度为控制参数的控制方式：该形式形式ABS控制方式是以车轮减速度和车轮加速度为控制参数。控制方式是以车轮减速度和车轮加速度为控制参数。通过车轮传感器检测轮速通过车轮传感器检测轮速VR，并求出车轮减速度和加速度。，并求出车轮减速度和加速度。 （4）以车轮减速度、加速度及滑移率为控制参数的控制）以车轮减速度、加速度及滑移率为控制参数的控制方式：该种控制方式是在车轮加速度和减速度信号的基础上方式：该种控制方式是在车轮加速度和减速度信号的基础上再增加车轮滑移率信号，实现多参数控制

10、，由于综合了上述再增加车轮滑移率信号，实现多参数控制，由于综合了上述三种控制方式的优点，所以能保证在不同路面情况和行驶状三种控制方式的优点，所以能保证在不同路面情况和行驶状态下的防抱死控制。态下的防抱死控制。20222022年年6 6月月2323日日9汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统第一节 汽车防滑及稳定控制系统三、三、ABSABS的组成及其功用的组成及其功用 电子控制防抱死制动系统（电子控制防抱死制动系统（ABS）的组成均由传感器、）的组成均由传感器、电子控制单元（电子控制单元（ECU）和制动压力调节器三部分组成。）和制动压力调节器三部分组成。 1.液压制动系统汽车液压制动系统

11、汽车ABS的布置形式的布置形式 （1）四传感器四通道）四传感器四通道/ 四轮独立控制方式。四轮独立控制方式。 （2）四传感器四通道）四传感器四通道/ 前轮独立前轮独立-后轮选择控制方式。后轮选择控制方式。 （3）四传感器三通道）四传感器三通道/ 前轮独立前轮独立-后轮低选择控制方式。后轮低选择控制方式。20222022年年6 6月月2323日日10汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统第一节 汽车防滑及稳定控制系统三、三、ABSABS的组成及其功用的组成及其功用 （4）三传感器三通道）三传感器三通道/ 前轮独立前轮独立-后轮低选择控制方式。四传后轮低选择控制方式。四传感器二通道感器二通

12、道/ 前轮独立控制系统如图前轮独立控制系统如图7-2所示。所示。 2.气压控制系统汽车气压控制系统汽车ABS的布置形式的布置形式 （1）双轴后轮驱动气压制动汽车四传感器四通道）双轴后轮驱动气压制动汽车四传感器四通道/ 四轮独立四轮独立控制方式（控制方式（4S/4C）。）。 （2）4*2牵引车和单轴半挂车气压制动系统牵引车和单轴半挂车气压制动系统ABS的布置形式。的布置形式。该系统在牵引车和半挂车上分别安装着独立的两套该系统在牵引车和半挂车上分别安装着独立的两套ABS控制系统，控制系统，牵引车采用牵引车采用4S/4C控制方式，半挂车采用控制方式，半挂车采用2S/2C控制方式。控制方式。4S/4C

13、控制系统如图控制系统如图7-3所示，所示，4*2牵引车和单轴半挂列车的牵引车和单轴半挂列车的ABS如图如图7-4所示。所示。20222022年年6 6月月2323日日11汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统图图7-2 四传感器二通道四传感器二通道/前轮独立控制系统前轮独立控制系统第一节 汽车防滑及稳定控制系统三、三、ABSABS的组成及其功用的组成及其功用20222022年年6 6月月2323日日12汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统第一节 汽车防滑及稳定控制系统三、三、ABSABS的组成及其功用的组成及其功用 图图7-3 4S/4C控制系统控制系统1-齿圈；齿圈；2-轮

14、速传感器；轮速传感器；3-制动气室；制动气室；4-压力控制阀；压力控制阀；5-快放阀；快放阀；6-继动阀；继动阀；7-制动总阀；制动总阀；8-ECU（电子控制器）；（电子控制器）；9-储气筒；储气筒；10-警报灯警报灯20222022年年6 6月月2323日日13汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统 图图7-4 4 *2牵引车和单轴半挂列车的牵引车和单轴半挂列车的ABS系统系统1-齿圈；齿圈；2-轮速传感器；轮速传感器；3-制动气室；制动气室；4-压力调节器；压力调节器；5-快放阀；快放阀；6-继动阀；继动阀；7-制动制动总阀；总阀；8-ECU（电子控制器）；（电子控制器）；9-储气

15、筒；储气筒；10-警报灯；警报灯；11-信号控制；信号控制；12-5极接线极接线柱；柱；13-信号灯；信号灯；14-空气软管空气软管第一节 汽车防滑及稳定控制系统三、三、ABSABS的组成及其功用的组成及其功用20222022年年6 6月月2323日日14汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统 3. 气顶液制动系统气顶液制动系统汽车汽车ABS的布置形式的布置形式 （1）控制空气液压）控制空气液压加 力 器 的 输 入 气 压 的加 力 器 的 输 入 气 压 的ABS的布置形式。的布置形式。 （2）控制空气液压）控制空气液压加力器的输出制动液压加力器的输出制动液压的的ABS的布置形式，

16、如的布置形式，如图图7-5、如图、如图7-6 所示。所示。第一节 汽车防滑及稳定控制系统三、三、ABSABS的组成及其功用的组成及其功用图图7-5 控制空气液压加力器输入气压的控制空气液压加力器输入气压的4S/3C ABS系统系统1-齿圈；齿圈；2-轮速传感器；轮速传感器；3-气顶油加力器；气顶油加力器；4-压力控压力控制器；制器；5-制动总阀；制动总阀；6-储气筒；储气筒；7-ECU（电子控制（电子控制器）；器）；8-警报灯警报灯20222022年年6 6月月2323日日15汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统图图7-6 控制空气液压加力器的输出液压的控制空气液压加力器的输出液压的

17、4S/4C ABS系统系统第一节 汽车防滑及稳定控制系统三、三、ABSABS的组成及其功用的组成及其功用20222022年年6 6月月2323日日16汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统第一节 汽车防滑及稳定控制系统20222022年年6 6月月2323日日17汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成一、防抱死制动系统的组成 通常的防抱死制动系统都是由车轮转速传感器、通常的防抱死制动系统都是由车轮转速传感器、ECU、制动压力调节装置和报警灯等组成。制动压力、制动压力调节装置和报警灯等组成。制动压力调节装置主要由调压

18、电磁阀总成、电动泵总成和储液调节装置主要由调压电磁阀总成、电动泵总成和储液器组成。在该系统中，每一个车轮上都安装一个转速器组成。在该系统中，每一个车轮上都安装一个转速传感器，将关于各车轮转速的信号输入传感器，将关于各车轮转速的信号输入ECU。ECU根据各车轮转速传感器输入的信号对各个车轮的运动根据各车轮转速传感器输入的信号对各个车轮的运动状态进行监控和判定，并形成相应的控制指令。状态进行监控和判定，并形成相应的控制指令。20222022年年6 6月月2323日日18汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统 该指令指使制动压力调节装置对各个制动轮缸的制动该指令指使制动压力调节装置对各个制动

19、轮缸的制动压力进行调节，使车轮的滑动率控制在压力进行调节，使车轮的滑动率控制在1020。比例。比例阀通过控制前后制动轮缸制动液压力的大小，保证汽车在阀通过控制前后制动轮缸制动液压力的大小，保证汽车在常规制动时前轮先于后轮抱死，以改善制动性能。在防抱常规制动时前轮先于后轮抱死，以改善制动性能。在防抱死制动系统出现故障时，装在仪表板上的防抱死制动系统死制动系统出现故障时，装在仪表板上的防抱死制动系统报警灯就发亮，提醒驾驶员防抱死制动系统出现了故障报警灯就发亮，提醒驾驶员防抱死制动系统出现了故障。第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成一、防抱死制动系统的组成20222022

20、年年6 6月月2323日日19汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成一、防抱死制动系统的组成 1.轮速传感器轮速传感器 （1）电磁式轮速传感器：轮速传感器如图）电磁式轮速传感器：轮速传感器如图7-7所示，轮速传所示，轮速传感器外形如图感器外形如图7-8所示，轮速传感器安装方式如图所示，轮速传感器安装方式如图7-9所示，霍尔所示，霍尔式轮速传感器如图式轮速传感器如图7-10所示，霍尔式轮速传感器电子线路框图如所示，霍尔式轮速传感器电子线路框图如图图7-11所示，电子线路的各级波形如图所示，电子线路的各级波形如图7-12 所示

21、。所示。 图图7-7 轮速传感器轮速传感器1-电缆；电缆；2-永磁体；永磁体；3-外壳；外壳；4-感应线圈；感应线圈；5-极轴；极轴；6-齿圈齿圈20222022年年6 6月月2323日日20汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成一、防抱死制动系统的组成 图图7-8 轮速传感器外形轮速传感器外形1-凿式极轴传感头；凿式极轴传感头；2-柱式极轴传感头柱式极轴传感头图图7-9 轮速传感器安装方式轮速传感器安装方式20222022年年6 6月月2323日日21汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统第二节 ABS主要组成件

22、的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成一、防抱死制动系统的组成图图7-10 霍尔式轮速传感器霍尔式轮速传感器图图7-11 霍尔式轮速传感器电子线路框图霍尔式轮速传感器电子线路框图20222022年年6 6月月2323日日22汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统图图7-12 电子线路的各级波形电子线路的各级波形第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成一、防抱死制动系统的组成20222022年年6 6月月2323日日23汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成一、防抱死制动系统的组成 （2）霍

23、尔式轮速传感器：由磁体和霍尔元件组成。）霍尔式轮速传感器：由磁体和霍尔元件组成。 2.制动压力调节器制动压力调节器 循环式制动压力调节器：此种形式的制动压力调节器是在循环式制动压力调节器：此种形式的制动压力调节器是在制动主缸与轮缸之间串联一个电磁阀，直接控制轮缸的制动压制动主缸与轮缸之间串联一个电磁阀，直接控制轮缸的制动压力。如图力。如图7-13所示。所示。图图7-13 循环式制动压力调节器的基本工作原理循环式制动压力调节器的基本工作原理20222022年年6 6月月2323日日24汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统 循环式制动压力调节器的电磁阀多采用三位三通循环式制动压力调节器的

24、电磁阀多采用三位三通电磁阀（电磁阀（3/3电磁阀）。在四通道制动控制系统中每个电磁阀）。在四通道制动控制系统中每个轮缸有一个轮缸有一个3/3电磁阀；在三通道制动控制系统中，每电磁阀；在三通道制动控制系统中，每个前轮有一个个前轮有一个3/3电磁阀，两后轮共用一个电磁阀，两后轮共用一个3/3电磁阀。电磁阀。电磁阀是由电磁阀线圈直接控制的阀，电磁线圈受电磁阀是由电磁阀线圈直接控制的阀，电磁线圈受ECU的控制。阀上有三个孔分别通制动主缸、车轮制的控制。阀上有三个孔分别通制动主缸、车轮制动轮缸和储液器。电磁线圈流过的电流由动轮缸和储液器。电磁线圈流过的电流由ECU 控制，控制，能使阀处于能使阀处于“升压

25、升压”、“保压保压”、“减压减压”三种位置。三种位置。如图如图7-14、图、图7-15所示。所示。第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成一、防抱死制动系统的组成20222022年年6 6月月2323日日25汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成一、防抱死制动系统的组成图图7-14 3/3电磁阀的基本结构域工作原理电磁阀的基本结构域工作原理20222022年年6 6月月2323日日26汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成一、防

26、抱死制动系统的组成 图图7-15 系统油压系统油压1-主缸；主缸；2-比例分配阀；比例分配阀；3-ABS压力调节器；压力调节器；4-ABSECU；5-右后制动轮缸；右后制动轮缸；6-左左右制动轮缸；右制动轮缸；7-右前制动轮缸；右前制动轮缸；8-左前制动轮缸；左前制动轮缸；9-储能器；储能器；10-止回阀；止回阀；11-油泵；油泵；12-三位三通电磁阀三位三通电磁阀20222022年年6 6月月2323日日27汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成一、防抱死制动系统的组成 3. 回油泵与储能器回油泵与储能器 回油泵多为柱塞

27、泵，由电动机带动凸轮驱动，泵内设有回油泵多为柱塞泵，由电动机带动凸轮驱动，泵内设有两个止回阀，上阀为进油阀，下阀为出油阀。储能器为一个两个止回阀，上阀为进油阀，下阀为出油阀。储能器为一个内装活塞和弹簧的油缸，位于电磁阀与回油泵之间。由轮缸内装活塞和弹簧的油缸，位于电磁阀与回油泵之间。由轮缸流入的压力油进入储能器作用于活塞，进而压缩弹簧使储能流入的压力油进入储能器作用于活塞，进而压缩弹簧使储能器容积变大，以暂时储存制动液。有的储能器也采用气囊式器容积变大，以暂时储存制动液。有的储能器也采用气囊式储能器。回油泵与蓄能器如图储能器。回油泵与蓄能器如图7-16所示。所示。20222022年年6 6月月

28、2323日日28汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成一、防抱死制动系统的组成 图图7-16 回油泵与蓄能器回油泵与蓄能器1-凸轮；凸轮；2-油泵柱塞；油泵柱塞；3-油泵；油泵；4-储能器；储能器；A-来自轮缸；来自轮缸；B-到主缸到主缸20222022年年6 6月月2323日日29汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成一、防抱死制动系统的组成20222022年年6 6月月2323日日30汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统图图7-17 可变

29、容积式制动压力调节器工作过程可变容积式制动压力调节器工作过程第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成一、防抱死制动系统的组成20222022年年6 6月月2323日日31汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成一、防抱死制动系统的组成 德尔科德尔科ABSVI防抱死制动系统用于旁蒂克、大艾防抱死制动系统用于旁蒂克、大艾姆、别克、云雀和雪佛兰等车型。制动系统为前盘后姆、别克、云雀和雪佛兰等车型。制动系统为前盘后鼓双管路双角线布置形式。鼓双管路双角线布置形式。ABS采用四传感器三通道采用四传感器三通道/ 前

30、轮独立控制前轮独立控制-后轮选择控制方式，共用三个调节器。后轮选择控制方式，共用三个调节器。每个前轮各用一个，两个后轮共用一个。德尔科每个前轮各用一个，两个后轮共用一个。德尔科ABSVI防抱死制动系统如图防抱死制动系统如图7-18 所示。后轮制动压力所示。后轮制动压力调节器结构如图调节器结构如图7-19 所示。所示。20222022年年6 6月月2323日日32汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成一、防抱死制动系统的组成 图图7-18 德尔科德尔科ABSVI防抱死制动系统防抱死制动系统1-电磁截止阀；电磁截止阀；2-盘式

31、制动器；盘式制动器；3-小活塞；小活塞；4-心轴；心轴；5-电动机；电动机；6-电磁制动器；电磁制动器；7-通通向后轮制动器；向后轮制动器；8-真空助力装置；真空助力装置；9-制动主缸；制动主缸；10-球阀球阀20222022年年6 6月月2323日日33汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统 图图7-19 后轮制动压力调节器结构后轮制动压力调节器结构1-通向前轮制动器；通向前轮制动器；2-后轮鼓式制动器；后轮鼓式制动器；3-小活塞；小活塞；4-心轴心轴第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成一、防抱死制动系统的组成20222022年年6 6月月2323日日34

32、汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成一、防抱死制动系统的组成 5. 气压式制气压式制动压力调节器动压力调节器 直接控制式制直接控制式制动压力调节器结构动压力调节器结构如图如图7-20所示，间所示，间接控制式制动压力接控制式制动压力调节器结构如图调节器结构如图7-21所示所示。图图7-20 直接控制式制动压力调节器结构直接控制式制动压力调节器结构20222022年年6 6月月2323日日35汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统图图7-21 间接控制式制动压力调节器结构间接控制式制动压力调节器结构第二节 ABS主要

33、组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成一、防抱死制动系统的组成20222022年年6 6月月2323日日36汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统 6. 空气液压助力器输出液压调节器空气液压助力器输出液压调节器 空气液压助力器输出液压调节器又称空气液压助力器输出液压调节器又称ABS转换器，它是以空转换器，它是以空气作为媒介，利用两个电磁阀控制气缸中的空气压力来控制液压气作为媒介，利用两个电磁阀控制气缸中的空气压力来控制液压缸容积的变化，从而改变制动轮缸的制动液压力，即可变容积控缸容积的变化，从而改变制动轮缸的制动液压力，即可变容积控制方式。制方式。ABS换能器如图换能器如图7-

34、22 所示。所示。第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成一、防抱死制动系统的组成图图7-22 ABS换能器换能器20222022年年6 6月月2323日日37汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成一、防抱死制动系统的组成 7. 电子控制单元（电子控制单元（ECU） 电子控制单元的组成：输入级电路，电子控制单元的组成：输入级电路，微型计算机（运算电路，微型计算机（运算电路，ECU），输出），输出级（电磁阀控制电路），稳压、监控、级（电磁阀控制电路），稳压、监控、保护、故障储存电路和继电器驱动电路保护

35、、故障储存电路和继电器驱动电路（安全保护电路）。四传感器四通道系（安全保护电路）。四传感器四通道系统统ECU框图如图框图如图7-23所示。所示。 20222022年年6 6月月2323日日38汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统图图7-23 四传感器四通道系统四传感器四通道系统ECU 框图框图第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成一、防抱死制动系统的组成20222022年年6 6月月2323日日39汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成一、防抱死制动系统的组成 本田车系本田车系ABS采用

36、四传感器四通道采用四传感器四通道/ 四轮独四轮独立控制方式，每个车轮有一个制动压力调节器调立控制方式，每个车轮有一个制动压力调节器调节制动压力。调节器由电磁阀、控制活塞、液压节制动压力。调节器由电磁阀、控制活塞、液压泵、储能器、压力开关等组成。泵、储能器、压力开关等组成。20222022年年6 6月月2323日日40汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理二、防抱死制动系统的工作原理二、防抱死制动系统的工作原理 1.防抱死制动系统的工作防抱死制动系统的工作 防抱死制动系统的工作过程可以分为防抱死制动系统的工作过程可以分为常规制动、制动压力降低、制动

37、压力保持常规制动、制动压力降低、制动压力保持和制动压力升高四个阶段。防抱死制动系和制动压力升高四个阶段。防抱死制动系统的工作示意图如图统的工作示意图如图7-24 所示。所示。20222022年年6 6月月2323日日41汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理二、防抱死制动系统的工作原理二、防抱死制动系统的工作原理20222022年年6 6月月2323日日42汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统 图图7-24 防抱死制动系统的工作示意图防抱死制动系统的工作示意图1-制动主缸；制动主缸；2、5、11-止回阀；止回阀；3-液压泵和电动机总成；

38、液压泵和电动机总成；4-ECU；6-继电器；继电器；7-前轮前轮轮速传感器；轮速传感器；8-盘式制动器轮缸；盘式制动器轮缸；9-复位弹簧；复位弹簧；10-磁化线圈；磁化线圈；12-三位电磁换向阀三位电磁换向阀第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理二、防抱死制动系统的工作原理二、防抱死制动系统的工作原理20222022年年6 6月月2323日日43汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理二、防抱死制动系统的工作原理二、防抱死制动系统的工作原理 1）常规制动阶段常规制动阶段 如图如图7-24a）所示，在常规制动过程中，防抱死制动装置不）所示，在常规制

39、动过程中，防抱死制动装置不起作用，防抱死制动装置的起作用，防抱死制动装置的ECU不向磁化线圈传送电流。三位电不向磁化线圈传送电流。三位电磁换向阀阀芯在复位弹簧推动下处在下端的工作位置，此时磁换向阀阀芯在复位弹簧推动下处在下端的工作位置，此时B孔孔保持打开状态，保持打开状态，C孔保持关闭状态。当踩下制动踏板时，制动主孔保持关闭状态。当踩下制动踏板时，制动主缸中的制动液压力升高，制动液经缸中的制动液压力升高，制动液经B孔和孔和A孔流至车轮制动轮缸孔流至车轮制动轮缸中，推动制动轮缸中的柱塞将车轮制动盘夹紧。这时止回阀中，推动制动轮缸中的柱塞将车轮制动盘夹紧。这时止回阀1、5和和11关闭，液压泵和电动

40、机总成不工作。当松开制动踏板时，制关闭，液压泵和电动机总成不工作。当松开制动踏板时，制动轮缸中的制动液一部分经动轮缸中的制动液一部分经A孔和孔和D孔流回制动主缸，另一部分孔流回制动主缸，另一部分经经A孔和止回阀孔和止回阀11流回制动主缸流回制动主缸。20222022年年6 6月月2323日日44汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理二、防抱死制动系统的工作原理二、防抱死制动系统的工作原理 2）制动压力降低阶段制动压力降低阶段 随着压力的升高，车轮即将抱死，这时车速传感器把该信随着压力的升高，车轮即将抱死，这时车速传感器把该信号传给号传给ECU，E

41、CU给执行器磁化线圈输入给执行器磁化线圈输入5A的电流（额定是的电流（额定是5A），从而产生强大的磁力使三位电磁阀阀芯移动到上端。如图），从而产生强大的磁力使三位电磁阀阀芯移动到上端。如图7-24b）所示，这时）所示，这时B孔关闭，孔关闭，C孔打开。结果是车轮制动轮缸中孔打开。结果是车轮制动轮缸中的一小部分制动液通过的一小部分制动液通过A孔和孔和B孔进入储液罐。同时孔进入储液罐。同时ECU给液压给液压泵和电动机总成发出信号，使其开始工作，将储液罐中的制动液泵和电动机总成发出信号，使其开始工作，将储液罐中的制动液送回制动主缸。由于止回阀送回制动主缸。由于止回阀11是关闭的，所以制动主缸中的制动是

42、关闭的，所以制动主缸中的制动液不能进入三位电磁换向阀中，结果是车轮制动轮缸中的制动液液不能进入三位电磁换向阀中，结果是车轮制动轮缸中的制动液压力降低，从而达到防止车轮抱死的目的。压力降低，从而达到防止车轮抱死的目的。20222022年年6 6月月2323日日45汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理二、防抱死制动系统的工作原理二、防抱死制动系统的工作原理 3）制动压力保持阶段制动压力保持阶段 当制动轮缸中的制动管路压力降低（或在升压过程中压力当制动轮缸中的制动管路压力降低（或在升压过程中压力升高），使车速达到预定值时，车速传感器给升高），使车速达

43、到预定值时，车速传感器给ECU传送相应信传送相应信号，号，ECU就给磁化线圈提供就给磁化线圈提供2A（假定）的电流，磁化线圈产（假定）的电流，磁化线圈产生的磁力将相应减小，三位电磁换向阀阀芯在复位弹簧的作用生的磁力将相应减小，三位电磁换向阀阀芯在复位弹簧的作用下移至中间位置。如图下移至中间位置。如图7-24c）所示，）所示，B孔和孔和C 孔都关闭，同时孔都关闭，同时止回阀止回阀2、1和和11也都关闭，所以制动轮缸中的制动液被封闭，也都关闭，所以制动轮缸中的制动液被封闭，压力得以保持。压力得以保持。20222022年年6 6月月2323日日46汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统第二节

44、 ABS主要组成件的结构及工作原理二、防抱死制动系统的工作原理二、防抱死制动系统的工作原理 4）制动压力升高阶段制动压力升高阶段 只有制动轮缸中的制动液压力升高时，才能产生更大只有制动轮缸中的制动液压力升高时，才能产生更大的制动力，从而使车速尽快降低。为此的制动力，从而使车速尽快降低。为此ECU停止向磁化线停止向磁化线圈输送电流，三位电磁换向阀被复位弹簧拉下，如图圈输送电流，三位电磁换向阀被复位弹簧拉下，如图7-24d）所示。此时）所示。此时B孔打开，孔打开，C孔关闭。这样，制动主缸中孔关闭。这样，制动主缸中的制动液经的制动液经B孔和孔和A孔流至车轮制动轮缸中，从而使制动孔流至车轮制动轮缸中，

45、从而使制动轮缸中的制动液压力升高，制动力增大。轮缸中的制动液压力升高，制动力增大。20222022年年6 6月月2323日日47汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理二、防抱死制动系统的工作原理二、防抱死制动系统的工作原理 当制动力增大到一定程度时，车轮又会出现即将抱死的状态，当制动力增大到一定程度时，车轮又会出现即将抱死的状态，这时又需对制动轮缸降压，从而开始下一个降压这时又需对制动轮缸降压，从而开始下一个降压-保压保压-升压循环。升压循环。由此可见，防抱死制动装置是以脉冲的形式（频率约为由此可见，防抱死制动装置是以脉冲的形式（频率约为410H

46、Z）对制动压力进行调节，始终将车轮的滑动率控制在对制动压力进行调节，始终将车轮的滑动率控制在1020的的范围内，防止车轮抱死拖滑，最大限度地保证了制动时汽车的稳范围内，防止车轮抱死拖滑，最大限度地保证了制动时汽车的稳定性，缩短了制动距离。定性，缩短了制动距离。 2.防抱死制动系统的工作范围防抱死制动系统的工作范围 防抱死制动系统的种类不同，其结构形式和工作过程也不完防抱死制动系统的种类不同，其结构形式和工作过程也不完全相同，但都是通过对趋于抱死车轮的制动压力进行自适应循环全相同，但都是通过对趋于抱死车轮的制动压力进行自适应循环调节来防止车轮发生制动抱死的，且在工作范围方面是相同的调节来防止车轮

47、发生制动抱死的，且在工作范围方面是相同的。20222022年年6 6月月2323日日48汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统 （1）防抱死制动系统只是在汽车的速度超过一定值以后）防抱死制动系统只是在汽车的速度超过一定值以后（假定是（假定是10KM/h），才会对制动过程中趋于抱死的车轮进行），才会对制动过程中趋于抱死的车轮进行防抱死制动压力调节。当汽车速度被制动降低到一定值时（假防抱死制动压力调节。当汽车速度被制动降低到一定值时（假定小于定小于10KM/h），防抱死制动系统就会自动中止防抱死制动），防抱死制动系统就会自动中止防抱死制动压力调节，此后的制动过程和常规制动系统的制动过程相同

48、，压力调节，此后的制动过程和常规制动系统的制动过程相同，车轮仍有可能被制动抱死。为了防止后轮先抱死，在制动系统车轮仍有可能被制动抱死。为了防止后轮先抱死，在制动系统中安装了比例阀。这时车速已非常小，车轮被制动抱死对汽车中安装了比例阀。这时车速已非常小，车轮被制动抱死对汽车的制动性能影响已经很小，而且要使汽车尽快制动停车，就必的制动性能影响已经很小，而且要使汽车尽快制动停车，就必须使车轮制动抱死。须使车轮制动抱死。第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理二、防抱死制动系统的工作原理二、防抱死制动系统的工作原理20222022年年6 6月月2323日日49汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制

49、系统第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理二、防抱死制动系统的工作原理二、防抱死制动系统的工作原理 （2）在制动过程中只有当车轮趋于抱死时，防抱死制动系）在制动过程中只有当车轮趋于抱死时，防抱死制动系统才会对趋于抱死的车轮进行压力调节，防止该车轮抱死拖滑。统才会对趋于抱死的车轮进行压力调节，防止该车轮抱死拖滑。如果在制动过程中没有车轮趋于抱死，制动过程与常规制动系如果在制动过程中没有车轮趋于抱死，制动过程与常规制动系统的制动过程完全相同。统的制动过程完全相同。 （3）防抱死制动系统都有自诊断功能，能够对系统的工作）防抱死制动系统都有自诊断功能，能够对系统的工作情况进行监测，一旦发现存在影响系

50、统正常工作的故障时，将情况进行监测，一旦发现存在影响系统正常工作的故障时，将自动关闭防抱死制动系统，并点亮防抱死制动报警灯，向驾驶自动关闭防抱死制动系统，并点亮防抱死制动报警灯，向驾驶员发出报警信号。汽车的制动系统仍然可以像常规制动系统一员发出报警信号。汽车的制动系统仍然可以像常规制动系统一样进行制动。样进行制动。20222022年年6 6月月2323日日50汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统 LS400 ABS布置形式如图布置形式如图7 - 2 5 所 示 ，所 示 ，LS400 ABS控控制电路如图制电路如图7-2 6 所 示 。所 示 。L S 4 0 0 A B S ECU

51、端子编号端子编号和端子名称见和端子名称见表表7-1。图图7-25 LS400 ABS布置形式布置形式第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理三、三、主要车型主要车型ABSABS系统组成及控制电路系统组成及控制电路20222022年年6 6月月2323日日51汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统图图7-26 LS400 ABS控制电路控制电路第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理三、三、主要车型主要车型ABSABS系统组成及控制电路系统组成及控制电路20222022年年6 6月月2323日日52汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统表表7-1 LS400 ABSECU 端子编

52、号与端子名称端子编号与端子名称第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理三、三、主要车型主要车型ABSABS系统组成及控制电路系统组成及控制电路20222022年年6 6月月2323日日53汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统 2.佳美（佳美（CAMRY）ABS 佳美佳美ABS布置形式如图布置形式如图7-27所示，佳美所示，佳美ABS控制电路如图控制电路如图7-28所示，佳所示，佳ABS ECU端子端子排列及编号如图排列及编号如图7-29所示。所示。第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理三、三、主要车型主要车型ABSABS系统组成及控制电路系统组成及控制电路20222022年年6 6

53、月月2323日日54汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理三、三、主要车型主要车型ABSABS系统组成及控制电路系统组成及控制电路20222022年年6 6月月2323日日55汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统图图7-27 佳美佳美ABS布置形式布置形式第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理三、三、主要车型主要车型ABSABS系统组成及控制电路系统组成及控制电路20222022年年6 6月月2323日日56汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统图图7-28 佳美佳美ABS控制电路控制电路第二节 ABS主要组成件的结构及工作原

54、理三、三、主要车型主要车型ABSABS系统组成及控制电路系统组成及控制电路20222022年年6 6月月2323日日57汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统图图7-29 佳美佳美ABS ECU端子排列及编号端子排列及编号第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理三、三、主要车型主要车型ABSABS系统组成及控制电路系统组成及控制电路20222022年年6 6月月2323日日58汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统 3. 日产车系日产车系ABS 日产车系日产车系ABS有三种形式：有三种形式：四传感器四通道四传感器四通道/四四轮独立控制方式；四传感器三通道轮独立控制方式；四传感器

55、三通道/前轮独立控制前轮独立控制-后后轮选择控制方式；三传感器三通道轮选择控制方式；三传感器三通道/前轮独立控制前轮独立控制-后后轮选择控制方式。四传感器三电磁阀控制电路如图轮选择控制方式。四传感器三电磁阀控制电路如图7-30 所示，四传感器四电磁阀控制电路如图所示，四传感器四电磁阀控制电路如图7-31所示所示。第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理三、三、主要车型主要车型ABSABS系统组成及控制电路系统组成及控制电路20222022年年6 6月月2323日日59汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统图图7-30 四传感器三电磁阀控制电路四传感器三电磁阀控制电路第二节 ABS主要组

56、成件的结构及工作原理三、三、主要车型主要车型ABSABS系统组成及控制电路系统组成及控制电路20222022年年6 6月月2323日日60汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统图图7-31 四传感器四电磁阀控制电路四传感器四电磁阀控制电路第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理三、三、主要车型主要车型ABSABS系统组成及控制电路系统组成及控制电路20222022年年6 6月月2323日日61汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统 4. 马自达马自达MX-6 626车型车型ABS 马自达马自达MX-6626车型车型ABS采用四采用四传感器四通道传感器四通道/四轮独立控制方式。马

57、四轮独立控制方式。马自达自达MX-6626车型车型ABS控制电路如图控制电路如图7-32所示。所示。第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理三、三、主要车型主要车型ABSABS系统组成及控制电路系统组成及控制电路20222022年年6 6月月2323日日62汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统图图7-32 马自达马自达MX-6626车型车型ABS控制电路控制电路第二节 ABS主要组成件的结构及工作原理三、三、主要车型主要车型ABSABS系统组成及控制电路系统组成及控制电路20222022年年6 6月月2323日日63汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统第二节 ABS主要组成

58、件的结构及工作原理20222022年年6 6月月2323日日64汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统第三节 驱动防滑控制系统一、汽车驱动防滑系统（一、汽车驱动防滑系统（ASRASR）概述）概述 汽车驱动防滑系统（汽车驱动防滑系统（ASR）是保证驱动附着条件，充）是保证驱动附着条件，充分发挥驱动力，保障汽车驱动稳定性的装置。驱动防滑控分发挥驱动力，保障汽车驱动稳定性的装置。驱动防滑控制系统又称牵引力控制系统（制系统又称牵引力控制系统（TCS或或TRC）。）。 1.ASR的控制方式的控制方式 （1）调节发动机的转矩。）调节发动机的转矩。 （2）驱动轮制动力控制。）驱动轮制动力控制。 （3

59、）控制后轴的防滑差速器。）控制后轴的防滑差速器。 （4）控制发动机与驱动轮之间的转矩匹配。）控制发动机与驱动轮之间的转矩匹配。20222022年年6 6月月2323日日65汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统第三节 驱动防滑控制系统一、汽车驱动防滑系统（一、汽车驱动防滑系统（ASRASR）概述）概述 2.驱动防滑控制系统的组成驱动防滑控制系统的组成 驱动防滑控制系统包括传感器、电子驱动防滑控制系统包括传感器、电子控制装置和执行器三大部分。驱动防滑控制装置和执行器三大部分。驱动防滑控制系统如图控制系统如图7-33所示。所示。20222022年年6 6月月2323日日66汽车电子控制技术

60、第七章 汽车防滑及稳定控制系统图图7-33 驱动防滑控制系统驱动防滑控制系统第三节 驱动防滑控制系统一、汽车驱动防滑系统（一、汽车驱动防滑系统（ASRASR）概述）概述20222022年年6 6月月2323日日67汽车电子控制技术第七章 汽车防滑及稳定控制系统 1）副节气门执行器）副节气门执行器副节气门如图副节气门如图7-34 所示，副节气门开关状态如图所示，副节气门开关状态如图7-35所示。所示。图图7-34 副节气门副节气门第三节 驱动防滑控制系统一、汽车驱动防滑系统（一、汽车驱动防滑系统（ASRASR）概述）概述20222022年年6 6月月2323日日68汽车电子控制技术第七章 汽车防