1、 Part seven 制動防抱死系統及其液壓控制技術制動防抱死系統及其液壓控制技術Anti-lock Braking System and its hydraulic system第1頁/共38頁 1ABS的組成與工作原理2ABS制動力調節控制閥3 34 4 Contents 制動防抱死系統概述ABS液壓控制回路ABS/ASR液壓控制回路5第2頁/共38頁第第7章章 制動防抱死系統及其液壓控制技術制動防抱死系統及其液壓控制技術 7.1 制動防抱死系統概述l ABS的作用與意義的作用與意義 制動防抱死系統（Anti-locked Braking System，ABS）是一種防止汽車緊急制動時車

2、輪被抱死滑移的一種汽車輔助安全裝置。驅動防滑控制系統（Acceleration Slip Regulation ，ASR）TCS- Traction Control SystemElectronic Stability Program, ESP車身電子穩定系統第3頁/共38頁第第7章章 制動防抱死系統及其液壓控制技術制動防抱死系統及其液壓控制技術 7.1 制動防抱死系統概述l ABS的作用與意義的作用與意義 制動防抱死系統（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 阻力系數降低，

3、使制動距離增加u 如果前輪抱死，汽車會失去轉向能力u 如果后輪抱死，汽車會失去穩定性，容易發生側滑第4頁/共38頁第第7章章 制動防抱死液壓系統制動防抱死液壓系統 7.1 制動防抱死系統概述l ABS的作用與意義的作用與意義 制動防抱死系統（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，從而縮短制動距離。 u 確保前輪不會喪失轉向能力u 避免后輪側滑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5頁/共38頁第第7章章 制動防抱死系統及其液壓控制制動防抱

4、死系統及其液壓控制 7.1 制動防抱死系統概述l ABS的誕生與發展的誕生與發展英國人霍納摩爾1920年研制發明并申請專利； 德國博世(Bosch)公司于1936年申請一項電液控制的ABS裝置專利,促進了制動防抱死系統在汽車上的應用；第6頁/共38頁第第7章章 制動防抱死液壓系統制動防抱死液壓系統 7.1 制動防抱死系統概述l ABS的誕生與發展的誕生與發展20世紀40年代末，ABS成為了飛機的標準配備裝置； 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50年代，ABS正

5、式進入汽車領域； 第7頁/共38頁第第7章章 制動防抱死液壓系統制動防抱死液壓系統 7.1 制動防抱死系統概述l ABS的誕生與發展的誕生與發展 博世公司與奔馳公司于1978年合作研制出三通道四輪帶有數字式控制器的ABS系統，并批量裝于奔馳轎車上。 20世紀80年代中期以后，借助于電子控制技術的進步，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8頁/共38頁第第7章章 制動防抱死液壓系統制動防抱死液壓系統 7.1 制動防抱死系統概述l ABS的分類的分類p 控制通道 能夠獨立進行制動壓力調節的制動管路。四通道ABS系統三通道ABS系統

6、二通道ABS系統單通道ABS系統 高選擇方式控制 低選擇方式控制同時控制p 選擇方式第9頁/共38頁第第7章章 制動防抱死液壓系統制動防抱死液壓系統 7.2 ABS的組成與基本工作原理l ABS的系統組成的系統組成圖7-1 ABS防抱死制動系統組成圖 ABS系統通常由車輪速度傳感器、制動壓力調節器、制動主缸、制動輪缸和電控單元ECU等組成。第10頁/共38頁第第7章章 制動防抱死液壓系統制動防抱死液壓系統 7.2 ABS的組成與基本工作原理 實時地檢測車輪的轉速，將轉速轉化為一個電壓脈沖信號，發送給ECU單元。圖7-2 輪速傳感器結構原理圖 l ABS基本工作原理基本工作原理p 輪速傳感器第1

7、1頁/共38頁第第7章章 制動防抱死液壓系統制動防抱死液壓系統 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系統基本工作流程 控制器ECU根據輪速傳感器信號，判斷車輪轉動狀態，控制電磁閥動作，使系統升壓、保壓或減壓將滑轉率保持在20%左右區域。第12頁/共38頁第第7章章 制動防抱死液壓系統制動防抱死液壓系統 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根據輪速信息計算車速、滑動率、車輪加速度等。u ABS控制策略在ECU中運行。控制電磁閥電流改變油路第13頁/共38頁第第7章章 制動防抱死液壓

8、系統制動防抱死液壓系統 7.3 ABS制動力調節控制閥l 限壓閥限壓閥 當前、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 限壓閥結構圖 1-閥蓋；2-閥門；3-活塞；4-密封圈；5-彈簧；6-閥體；u 當p1較低時，閥口保持開啟，p2=p1 p 工作原理u 當p1增大到一定程度（ps）時，壓縮彈簧 使閥口關閉，p2不再隨p1繼續增大p 特性曲線第14頁/共38頁第第7章章 制動防抱死液壓系統制動防抱死液壓系統 7.3 ABS制動力調節控制閥l 比例閥比例閥 當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。

9、 1-閥；2-活塞；3-彈簧圖7-6 比例閥結構圖 2211p Ap AFp 工作原理 由于有效面積差，p2與p1同步增長的同時，產生下壓力克服彈簧力。21()spAAF 之后，p2與p1不再同步增長，而是滿足如下關系：第15頁/共38頁第第7章章 制動防抱死液壓系統制動防抱死液壓系統 7.3 ABS制動力調節控制閥l 比例閥比例閥 當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 比例閥結構圖 p 工作原理p 特性曲線第16頁/共38頁第第7章章 制動防抱死液壓系統制動防抱死液壓系統 7.3 ABS制動力調節控制閥l 感

10、載閥感載閥根據不同的裝載質量而改變制動力分配關系特性曲線。 圖7-7 感載閥結構圖 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17頁/共38頁第第7章章 制動防抱死液壓系統制動防抱死液壓系統 7.3 ABS制動力調節控制閥l 電磁閥電磁閥 配合ECU的指令改變油路方向，從而調節制動壓力。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38頁第第7章章 制動防抱死液壓系統制動防抱死液壓系統 7.3 ABS制動力調節控制閥l 電磁閥電磁閥 配合ECU的指令改變油路方向，從而調節制動壓力。p 三位三通電磁閥圖7-8 三位三通電磁閥示意圖

11、第19頁/共38頁第第7章章 制動防抱死液壓系統制動防抱死液壓系統 7.3 ABS制動力調節控制閥l 電磁閥電磁閥 配合ECU的指令改變油路方向，從而調節制動壓力。p 三位三通電磁閥圖7-9 二位二通電磁閥示意圖 p 二位二通電磁閥1頂桿；2殼體；3限壓閥；4球閥；5復位彈簧第20頁/共38頁第第7章章 制動防抱死液壓系統制動防抱死液壓系統 7.4 ABS液壓控制回路l 循環式制動壓力控制回路循環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 電磁閥不通電，ABS不工作，回油泵也不工作，進入常規制動階段第21頁/共

12、38頁第第7章章 制動防抱死液壓系統制動防抱死液壓系統 7.4 ABS液壓控制回路l 循環式制動壓力控制回路循環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p ABS增壓狀態p ABS保壓狀態 電磁閥通較小的電流，電磁閥處于保壓位置。第22頁/共38頁第第7章章 制動防抱死液壓系統制動防抱死液壓系統 7.4 ABS液壓控制回路l 循環式制動壓力控制回路循環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p ABS

13、保壓狀態p ABS減壓狀態第23頁/共38頁第第7章章 制動防抱死液壓系統制動防抱死液壓系統 7.4 ABS液壓控制回路l 循環式制動壓力控制回路循環式制動壓力控制回路圖7-11 三通道ABS防抱死制動控制回路第24頁/共38頁第第7章章 制動防抱死液壓系統制動防抱死液壓系統 7.4 ABS液壓控制回路l 2 2位位2 2通閥循環式制動壓力控制回路通閥循環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系統原理圖p 常規制動階段ABS不起作用，油壓正常升壓第25頁/共38頁第第7章章 制動防抱死液壓系統制動防抱死液壓系

14、統 7.4 ABS液壓控制回路l 2 2位位2 2通閥循環式制動壓力控制回路通閥循環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系統原理圖p 保壓制動階段u 常開閥通電：OFFu 常閉閥斷電：OFF兩個閥均關閉，油壓保持不變第26頁/共38頁第第7章章 制動防抱死液壓系統制動防抱死液壓系統 7.4 ABS液壓控制回路l 2 2位位2 2通閥循環式制動壓力控制回路通閥循環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系統原理圖p 減壓制動階段u 常開閥通電：OFFu 常閉閥通電：ON進口關閉，出口打開，油壓卸荷減壓第27頁

15、/共38頁第第7章章 制動防抱死液壓系統制動防抱死液壓系統 7.4 ABS液壓控制回路l 2 2位位2 2通閥循環式制動壓力控制回路通閥循環式制動壓力控制回路圖7-13 2位2通電磁閥ABS系統回路圖p 完整油路圖第28頁/共38頁第第7章章 制動防抱死液壓系統制動防抱死液壓系統 7.4 ABS液壓控制回路l 容積式制動壓力調節器回路容積式制動壓力調節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 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壓力調節器原理圖第29頁/共38頁第第7章章 制動防抱死液壓系

16、統制動防抱死液壓系統 7.4 ABS液壓控制回路l 容積式制動壓力調節器回路容積式制動壓力調節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p ABS減壓狀態 控制活塞在壓力油作用下右移，輪缸側容積增大，制動壓力減小。圖7-14 容積式ABS壓力調節器原理圖第30頁/共38頁第第7章章 制動防抱死液壓系統制動防抱死液壓系統 7.4 ABS液壓控制回路l 容積式制動壓力調節器回路容積式制動壓力調節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p ABS減壓狀態p ABS保壓狀態 控制活塞保持在

17、某一位置，輪缸側的容積不發生變化。圖7-14 容積式ABS壓力調節器原理圖第31頁/共38頁第第7章章 制動防抱死液壓系統制動防抱死液壓系統 7.5 ABS/ASR液壓控制回路l 驅動防滑控制驅動防滑控制ASRASR 驅動防滑控制系統(Acceleration Slip Regulation,ASR)，用來對驅動輪的滑轉率進行控制。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定性p ASR基本概念第32頁/共38頁第第7章章 制動防抱死液壓系統制動防抱死液壓系統 7.5 ABS/ASR液壓控制回路l ASR ASR控制方式控制方式 直接對發生空轉的驅動輪加以制動，反映時間最短。普遍采用ASR與ABS組合的液壓控制系統。p 發動機輸出功率控制 在汽車起步、加速時，ASR控制器輸出控制信號，控制發動機輸出功率，以抑制驅動輪滑轉。u 輔助節氣門控制u 燃油噴射量控制u 延遲點火控制p 驅動輪制動控制與ABS共用ECU與ABS共用輪速傳感器第33頁/共38頁第第7章章 制動防抱死液壓系統制動防抱死液壓系統 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行控制，當驅動輪單邊滑轉，使非滑轉車輪還有正常的驅動力。p 防滑差速鎖控制LSD第34頁/共38頁第第7章章 制動防抱