ABS结构与功能原理

1、一、ABS的理论基础二、ABS结构和工作原理三、ABS主要结构和零配件四、ABS应用实例五、EBD系统、防死锁刹车系统(ABS )和EBD系统，一、ABS的理论基础，一、汽车的刹车器性汽车在行驶中强制减速停车，维持行驶方向稳定性的能力称为汽车的刹车器性。 做评估制动性能的指标主要有： (1)制动性能汽车在行驶中强制减速停车的能力称为制动性能。 即，汽车以一定的初速对停车施加刹车器而产生：刹车器距离、刹车器时间、刹车器减速度；(2)刹车器时的方向稳定性汽车在刹车器时也能够沿着规定方向的轨迹行驶，即，不行驶、没有内侧滑、失去转向能力，这称为制动时的方向稳定性。 2、汽车制动时的车轮受力分析、车速、

2、车轮旋转角速度惯性矩、扭矩、车轮法、负载地板法、反作用力车轴对车轮的拉斯特地板制动力、车轮半径、车轮切向速度，简称为车轮速，(1)刹车器制动力、刹车器靴和刹车器鼓(盘)按压时形成的摩擦扭矩m， 由于车轮作用于地面的切向力F (2)地面制动时与车轮相对的切向反作用力FX、(3)地面制动力f、刹车器制动力FX及附着力f的关系，附着力与轮胎切向反作用力的界限值f相对。 附着力取决于轮胎与路面的摩擦作用和路面的抗剪强度。 地面制动力、刹车器制动力及附着力的关系，3 .在硬路面上的附着系数与转差率s的关系，(1)制动中的车轮的三种运动状态的第一阶段：纯滚动，路面痕迹与胎面花纹大致一致的车速V=车轮速度v

3、，第二阶段：滚动的同时滑动，路面痕迹能够识别轮胎花纹，但花纹模糊车速v轮速v，第三阶段：紧紧抱住打滑，路面痕迹暗。 车轮速度V=0，要增大Fx，必须增大f。 f依赖于附着系数，受转差率s的影响。 (2)转差率s的定义： s=(VV)/V100%=(Vr.)/V100%，(3)附着系数与转差率s的关系，分析的结论：如果将s 20%为制动稳定区域s 2.0 %或刹车器不稳定的区域的车轮转差率s控制在2.0 %左右，则能够得到最大的纵向附着系数和较大的横向附着系数，是理想的控制效果。 4 .理想的刹车器控制过程，(1)刹车器开始时，使刹车器压力迅速增大，使s上升到20%所需的时间最短，得到最短的刹车

4、器距离和方向稳定性。 ()制动中： s略微上升2.0 %以上时，使刹车器轮上的刹车器压力迅速且适当地降低，使s迅速降低至2.0 %； 当s略微下降到小于2.0 %时，使刹车器到刹车器轮的压力迅速且适当地增大，使s迅速地上升到2.0 %； 结论车轮在制动过程中，以510次/秒的频率不断切换增压、保压、减压，使s稳定在20%是理想的制动控制过程。 5.ABS角色ABS的角色是使实际的刹车器过程接近理想的刹车器过程。 (二) ABS的基本构成和工作原理，(一)现有刹车器系统的工作原理，(二) ABS的基本构成ABS除了现有刹车器，还具有车轮速度传感器电子控制针织面料ECU刹车器压调节器ABS警示灯、

5、ABS基本工作图、 3个状态：加压：给油阀开，油阀闭减压：给油阀闭，油阀开保压：给油阀闭，油阀闭，(三)，ABS控制残奥仪表，1 .把车轮转差率作为控制残奥仪表，根据车速和车速传感器的信号计算车轮转差率，是控制制动力的依据。 s超过设定值时，ECU输出减少制动力的信号，通过刹车器压调整器减少刹车器压的s低于设定值时，ECU输出增大刹车器力的信号，通过刹车器压调整器增大刹车器压，将转差率控制在设定的范围内。 用多普勒雷达测量了车速的ABS。 2 .将车轮的角加速度作为控制残奥表的ECU，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动力的依据。在ECU中设定适当的角加速度、角减速度阈值。 在

6、制动时，如果车轮角减速度达到阈值，则ECU输出使制动力减少的信号，如果车轮的旋转速度上升到角加速度阈值，则ECU输出增加制动力信号。 (四)、ABS控制方式和特点：1 .四传感器、四控制通路、可独立调节刹车器压力的刹车器管路控制通路，(2)制动时可最大限度地利用每个车轮的附着力-方向稳定性(1)各刹车器轮的压力可单独调节(轮控制) -控制精度高，2 .四传感器，三特征：两前轮独立控制、两后轮共同控制(轴控制)、以附着力小的车轮不抱死为原则进行刹车器压力调节-低选择的原则控制、以附着力大的车轮不抱死为原则进行刹车器压力调节-高原则控制、三、ABS主要零配件的构造和工作、(一)车轮速度传感器、1、

7、作用检测组成、车轮速度，产生与车轮速度成比例的正弦交流信号，整形、放大后变换为数字信号，发送给ECU，控制刹车器压力调整器。 传感器一般采用磁感应式，传感头(静止):永久吸铁石、加感线圈、极轴； 齿圈(旋转):凸齿数40100不同，传感头与齿圈的间隙：0.60.7 mm； 轮速传感器的分类：电磁式、霍尔式轮速传感器的安装位置： (a )驱动车轮(b )非驱动车轮速传感器向车轮的安装，传感头和齿圈间的间隙小，通常为0.5mm到1mm左右，很多车轮速传感器的间隙不能调整。 关于电磁效应式车轮转速传感器的动作原理：(a )齿隙与铁心端部相对时，(b )齿顶与铁心端部相对时，(c )传感器输出电压，电

8、磁式车轮速度传感器的分类：根据铁心端部的结构形状，可分为凿子形极轴、柱形极轴车轮转速传感器根据构造形式不同，传感头和齿圈的相对安装方式也不同： (a )凿子型极轴传感头(b )菱形极轴传感头(c )极轴传感头(极轴的一种)、电磁效应式车轮速度传感器的传感头和齿圈的相对安装方式、电磁效应式车轮速度传感器的构造有电磁效应式车轮速度传感器向ABS的ECU发送的电压信号的强弱随转速的变化而变化，信号振幅值一般在1V到15V的范围内变化的缺点。 在车速低的情况下，如果从传感器输出的电压信号低于1V，则ECU不能检测到这样的弱信号，并且ABS也不正常地操作。 电磁效应式车轮速度传感器的频率响应低。 如果车

9、轮的转速过高，传感器的频率响应跟不上，容易发生错误信号。 电磁效应式车轮速度传感器不耐电磁波干涉，特别是输出信号的振幅小。 2 .霍尔式车轮转速传感器、霍尔式车轮速度传感器的优点：输出的电压信号的强弱不随转速的变化而变化。 在汽车的电源电压为12V的条件下，信号的振幅从11.5V不变化到12V，即使在车速低的情况下也不变化。 传感器频率响应高达20kHz，在ABS中，相当于车速为1000km/h时检测出的信号频率，所以没有在高速时频率响应跟不上的问题。 霍尔式车轮转速传感器输出的电压信号的强弱与转速的变化无关，振幅高。 因此，霍尔式车轮转速传感器抗电磁波干涉能力强。 霍尔式车轮转速传感器的构成

10、和动作原理、霍尔式车轮转速传感器的电子电路：霍尔器件输出的毫安级准正弦波电压首先通过放大器放大为伏特级电压信号，传输给施密特触发器转换为标准脉冲信号，在输出级放大并输出到ECU。 工作原理齿圈随车轮一起旋转，凸极和反向间隙交替通过极轴下，铁元素心磁通变化，在加感线圈产生交变信号电压，频率： f=306000Hz，电压振幅： U=115V。、(ABS ECU，构成：(硬件，软件)输入电路运算电路输出电路安全保护电路故障自诊断，功能：接收传感器信号和刹车器信号，控制致动器的动作。 (3)刹车器压调节器(油压) 1、作用是根据ECU的控制指令，通过电磁阀的动作自动调节车轮刹车器压，使车轮的转差率在最

11、佳范围内。2、调压方式、流通式(循环式)、结构简单的控制被广泛采用、容积式、组成、调压缸、电磁阀、止逆阀、马达等、戴尔科ABS、3、刹车器压力调节器、组成：电磁阀、蓄压器、电动回流泵、(1)电磁阀、三位三通电磁阀为博世社制、博世ABS 作用：接受ECU的指令，通过控制阀门的切换，调节刹车器泵的压力，完成增压、保压和减压。型号：三位三通电磁阀二位二通电磁阀，三位三通电磁阀结构：线圈、铁元素芯、电枢套筒、硬软弹簧、送液口回、二位二通电磁阀、二位二通常闭电磁阀、二位二通常开电磁阀，两者配合完成增压、保压、减压的控制过程，(2)蓄压器与电动送液泵电动回液泵：将从刹车器升压泵回流的刹车器液返回电磁阀，放

12、入液入口。 回到片假名计程仪，四、ABS应用实例、ABS风格不同，以下两点相同： 2、ABS均具有自我诊断功能。 但是，如果发生影响系统正常工作的故障，ABS会自动关闭，云同步上ABS警示灯点亮。 以前的刹车器还可以正常工作。 1、如果ABS工作车速未达到一定值，则无法对刹车器过程中容易摇滾乐的车轮进行刹车器摇滾乐控制。 (一)博世ABS，电磁阀：三位三通电磁阀，控制方式：两前轮独立控制，两后轮按低选择原则一起控制，调压方式：流通式，刹车器压调节器：分离式且独立安装，1，结构特征，2，刹车器压力调节过程，(1)刹车器压力增大过程，踩刹车器踏板， 电磁阀的放液阀打开，放液阀关闭，各电磁阀打开刹车

13、器总泵和各刹车器分泵之间的通路，刹车器总泵的刹车器液通过各电磁阀的放液口进入各刹车器分泵，各刹车器分泵的刹车器液压随着来自刹车器总泵的制动液压的上升而上升-增压。 (2)在刹车器压力保持过程中，在某车轮刹车器过程中，当转差率接近20%时，ECU输出指令，以较小的电流(约2A )控制电磁阀线圈，关闭电磁阀的送液阀(返液阀保持关闭的状态)，保证该控制通路的刹车器泵的刹车器压力保持恒定-保压。 (3)刹车器压力的减少过程，在某车轮的刹车器过程中，当转差率超过20%时，ECU输出指令，以大电流(约5A )控制电磁阀线圈，关闭回液阀打开电磁阀的送液阀，刹车器分泵的刹车器液通过回液阀流入贮存器，使刹车器压

14、力减少-减压。 与此同时，ECU控制电动水泵的通电运转，使流入储压器的刹车器液泵返回刹车器主泵排出口。 3、电子操纵系统的控制过程、控制过程： (1)接通点火开关，ECU向自测试ABS保持继电器线圈通电，电池电压(12V )经接点发送到ECU端子1，自测试触发器，时间约为3.5秒。 自检过程中，ECU引脚2.7、2.8均未施加铁元素，电动水泵继电器、电磁阀继电器的常开触点未闭合，电动水泵、电磁阀均不动作。(2)ABS警示灯点亮，ABS警示灯点亮后，灯在3.5秒点亮后熄灭，有时表示系统正常的灯即使3.5秒点亮也不熄灭表示系统有故障，ECU关闭ABS，汽车只保持传统的刹车器。 (3)自检正常ABS

15、待机动作ECU引脚2.7施加铁元素，使电磁阀继电器线圈电路接通。电磁阀继电器线圈通电，铁元素心产生吸引力，常闭触点(3087A )断开，ABS警示灯熄灭，常开触点(3087 )闭合，电池电压作用于三个三通电磁阀线圈和ECU端子3.2。(4)在刹车器抗摇滾乐调整中的刹车器中，各车轮的转差率全部小于20%时，ECU引脚2、3.5、1.8断开，电流不再流过三个三通电磁阀线圈，各制动分压泵的制动液压随制动总泵的制动液压的变化而变化-增压。 的双曲正切值。 在刹车器过程中，某车轮的转差率接近20%，ECU向相应的电磁阀线圈通电(2A )，使刹车器泵的刹车器液压保持恒定-保压。 在刹车器中，某车轮的转差率

16、超过20%，ECU给其电磁阀线圈通电(5A )，减少-减压刹车器分压泵的刹车器液压。 戴维斯MK20-I型ABS，戴维斯MK 20I ABS是戴维斯MK II ABS的世代更迭产品，是目前世界上最新一代的ABS产品。 以桑塔纳2000Gsi轿车搭载的MK20I ABS为例说明其构造特征。 1、MK20I ABS结构特点(1)采用接触式摇滾乐结构设计，将液压控制单元针织面料(储能器、电动回油泵、电磁阀)与电子控制单元针织面料一体化，结构紧凑。 (2)电磁阀线圈设置在连特罗尔针织面料内部，节约接线查询密码。 用功率ic直接驱动电磁阀和回液泵的马达，无需电磁阀继电器。 (3)电子控制单元针织面料内部

17、设有故障存储装置，与车一起具有故障诊断接口，通过诊断装置取出故障查询密码，能够容易地进行故障诊断。 (4)MK20I ABS采用四传感器、三通道操纵系统，其控制原则是两前轮独立控制，两后轮按低选择原则一起控制。 其目的是在制动过程中不要让后轮比前轮先抱住，获得良好的制动稳定性。 (2)主要结构和结构1，车轮速度传感器桑塔纳2000Gsi轿车搭载了4个磁感应车轮速度传感器，车轮速度传感器分别由传感头和齿圈构成。 前轮车轮速传感器齿圈(4.3本的齿)嵌入刹车盘后，与刹车盘一起旋转，传感器头安装在转向节上。 后轮车轮速度传感器齿圈(4.3个齿)安装在轮毂上，与轮毂一起旋转，传感头安装在固定包围曝光上

18、。 控制模块控制模块由液压控制单元针织面料和电子控制单元针织面料组成。 液压控制特罗尔单针织面料由蓄压器、电动回液泵、电磁阀等构成。 电子控制单元针织面料ECU中有两个完全相同的微处理器，在同一plume计程仪上计算处理输入信号，比较最终结果，如果判断为最终结果不一致，则自动关闭ABS，同时点亮封檐板上的ABS警示灯。 故障警示灯在封檐板和封檐板的附属零配件上安装了两个故障警示灯，一个是ABS警示灯(K47 )，另一个是刹车器装置警示灯(K118 )。 打开点火开关后，ABS警示灯约点亮2 S后熄灭，自检结束后，表示云同步启动了ABS。 如果ABS警示灯一直亮着，表示ABS发生故障。 (3)液压控制系统桑塔纳2000Gsi轿车所采用的MK20I ABS液压控制系统是对折角线双回路操纵系统。 返回、目录、五、EBD系统、电子控制刹车器分配系统(EBD )功能帮助防死锁刹车系统ABS完成最佳刹车器的过程。 除了ABS之外，通过添加压力限制阀、比例阀、负载比例阀或减速度传感器比例阀等硬