1、第五章 汽車(chē)電子控制主動(dòng)安全系統(tǒng) 第一節(jié) 防抱死制動(dòng)的基本原理第二節(jié) 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的組成第三節(jié) 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的分類(lèi)第四節(jié) 防抱死制動(dòng)電子控制系統(tǒng)第五節(jié) 防抱死制動(dòng)液壓控制系統(tǒng)第六節(jié) 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)控制過(guò)程第七節(jié) 電子控制制動(dòng)力分配技術(shù) 下一頁(yè)第五章 汽車(chē)電子控制主動(dòng)安全系統(tǒng)第八節(jié) 驅(qū)動(dòng)輪防滑轉(zhuǎn)的控制原理第九節(jié) 防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)控制過(guò)程第十節(jié) 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)故障診斷與排除 上一頁(yè)第一節(jié) 防抱死制動(dòng)的基本原理 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的英文名稱是Anti-lock Braking System(防鎖死制動(dòng)系統(tǒng))或Anti-skid Braking System(防滑移制動(dòng)系統(tǒng))，縮寫(xiě)為ABS。由汽車(chē)?yán)碚摽?/p>

2、知，當(dāng)制動(dòng)器制動(dòng)力大于輪胎-道路附著力(簡(jiǎn)稱附著力)時(shí)，車(chē)輪就會(huì)抱死滑移。只有汽車(chē)具有足夠的制動(dòng)器制動(dòng)力，同時(shí)地面又能提供較大的附著力時(shí)，汽車(chē)才能獲得較好的制動(dòng)效果。一、 車(chē)輪滑移率S及其影響因素當(dāng)汽車(chē)勻速行駛時(shí)，實(shí)際車(chē)速v(即車(chē)輪中心的縱向速度)與車(chē)輪速度vw(即車(chē)輪滾動(dòng)的圓周速度)相等，車(chē)輪在路面上的運(yùn)動(dòng)為純滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，如圖5-1(a)所示。 下一頁(yè)圖5-1制動(dòng)車(chē)輪受力分析 返回第一節(jié) 防抱死制動(dòng)的基本原理影響車(chē)輪滑移率的因素包括以下幾個(gè)方面：(1) 汽車(chē)載客人數(shù)或載物量；(2) 前、后軸的載荷分布情況；(3) 輪胎種類(lèi)及輪胎與道路的附著狀況；(4) 路面種類(lèi)和路面狀況；(5) 制動(dòng)力大小及

3、其增長(zhǎng)速率。下一頁(yè)上一頁(yè)第一節(jié) 防抱死制動(dòng)的基本原理二、 車(chē)輪滑移率S與附著系數(shù)的關(guān)系汽車(chē)縱向附著系數(shù)和側(cè)向附著系數(shù)對(duì)滑移率有很大影響。試驗(yàn)證明，在地面附著條件差(例如在冰雪路面上制動(dòng))的情況下，由于道路-附著力很小使可以得到的最大地面制動(dòng)力減小，因此，在制動(dòng)踏板力(或制動(dòng)分泵壓力)很小時(shí)，地面制動(dòng)力就會(huì)達(dá)到最大附著力，車(chē)輪就會(huì)抱死滑移。附著系數(shù)與滑移率之間的關(guān)系如圖5-2所示，由圖可見(jiàn)：(1) 附著系數(shù)取決于路面性質(zhì)。一般說(shuō)來(lái)，干燥路面附著系數(shù)大，潮濕路面附著系數(shù)小，冰雪路面附著系數(shù)更小。(2) 在各種路面上，附著系數(shù)都隨滑移率的變化而變化。(3) 在各種路面上，當(dāng)滑移率為20左右時(shí)，縱向附

4、著系數(shù)最大，制動(dòng)效果最好。 返回上一頁(yè)圖5-2 附著系數(shù)與滑移率的關(guān)系 返回第二節(jié) 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的組成 一、 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)ABS的組成防抱死制動(dòng)系統(tǒng)ABS是由電子控制系統(tǒng)和液壓控制系統(tǒng)兩個(gè)子系統(tǒng)組成。 電子控制系統(tǒng)由傳感器、控制開(kāi)關(guān)、防抱死制動(dòng)電控單元(ABS ECU)、ABS指示燈以及制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器等構(gòu)成。制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器既是電子控制系統(tǒng)的執(zhí)行元件，也是液壓控制系統(tǒng)的始控元件。液壓控制系統(tǒng)由常規(guī)制動(dòng)裝置和制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器組成。常規(guī)制動(dòng)裝置主要由制動(dòng)總泵、制動(dòng)助力器、制動(dòng)分泵、制動(dòng)管路和制動(dòng)器(盤(pán)式或鼓式制動(dòng)器)等組成。制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器主要由電磁閥、單向閥和回液泵電動(dòng)機(jī)等組成。下一頁(yè)第二節(jié) 防抱

5、死制動(dòng)系統(tǒng)的組成二、 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)與常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)系A(chǔ)BS是在常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增設(shè)一套電子控制系統(tǒng)構(gòu)成，控制過(guò)程也是在常規(guī)制動(dòng)過(guò)程的基礎(chǔ)上進(jìn)行。在制動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)車(chē)輪尚未抱死時(shí)，制動(dòng)過(guò)程與常規(guī)制動(dòng)完全相同。只有當(dāng)車(chē)輪趨于抱死時(shí)，ABS才對(duì)制動(dòng)壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此，當(dāng)ABS發(fā)生故障時(shí)，如果常規(guī)制動(dòng)裝置正常，那么常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)照樣具有制動(dòng)功能。但是，如果常規(guī)制動(dòng)裝置發(fā)生故障，那么防抱死制動(dòng)系統(tǒng)ABS將隨之失效。下一頁(yè)上一頁(yè)第二節(jié) 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的組成三、 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) (1) 縮短制動(dòng)距離。ABS能保證汽車(chē)在雨后、冰雪及泥濘路面上獲得較高的制動(dòng)效能，防止汽車(chē)側(cè)滑甩尾(松散的沙土和積雪很深

6、的路面除外)；(2) 保持汽車(chē)制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性；(3) 保持汽車(chē)制動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)向控制能力；(4) 減少汽車(chē)制動(dòng)時(shí)輪胎的磨損。ABS能防止輪胎在制動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生劇烈地拖痕，提高輪胎使用壽命；(5) 減小駕駛員的疲勞強(qiáng)度，特別是汽車(chē)制動(dòng)時(shí)的緊張情緒。返回上一頁(yè)第三節(jié) 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的分類(lèi)一、 按結(jié)構(gòu)形式分類(lèi)按ABS制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器與制動(dòng)主缸的結(jié)構(gòu)形式分為分離式和整體式兩種。二、 按車(chē)輪控制方式分類(lèi)按車(chē)輪控制方式不同，電子控制防抱死制動(dòng)系統(tǒng)可分為“輪控式”與“軸控式”兩種。軸控式又分為“低選控制SL(Select Low)”和“高選控制SH(Select High)”兩種。 三、 按控制通道和傳感器數(shù)量分

7、類(lèi)根據(jù)控制通道和傳感器數(shù)量不同，電子控制防抱死制動(dòng)系統(tǒng)ABS可分為以下七類(lèi)，部分ABS的分布形式如圖5-6所示。下一頁(yè)圖5-6 ABS的類(lèi)型與分布形式返回第三節(jié) 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的分類(lèi)(1) 四通道四傳感器ABS(形式1、2)；(2) 三通道四傳感器ABS(形式3)；(3) 三通道三傳感器ABS(形式4)；(4) 兩通道三傳感器ABS(形式5)；(5) 兩通道兩傳感器ABS(形式6、7)；(6) 單通道一傳感器ABS(形式8)；(7) 六通道六傳感器ABS(適用于帶掛車(chē)的汽車(chē)，圖中未畫(huà))。 下一頁(yè)上一頁(yè)第三節(jié) 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的分類(lèi)四、 按控制車(chē)輪數(shù)量分類(lèi)按控制車(chē)輪的數(shù)量不同，可分為兩輪ABS和四

8、輪ABS。兩輪ABS只控制兩個(gè)后輪，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，適用于輕型載貨汽車(chē)和客貨兩用汽車(chē)。四輪ABS又分為四通道ABS和三通道ABS。除上述分類(lèi)方法外，還有其他分類(lèi)方法。如按制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器的動(dòng)力來(lái)源可分為液壓式和氣壓式；按制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器調(diào)壓方式可分為流通式和變?nèi)菔降?。返回上一?yè)第四節(jié) 防抱死制動(dòng)電子控制系統(tǒng)防抱死制動(dòng)電子控制系統(tǒng)由車(chē)輪速度傳感器、減速度傳感器、各種控制開(kāi)關(guān)、防抱死制動(dòng)電控單元ABS ECU、ABS指示燈、電磁閥組成的液壓控制單元和回液泵電動(dòng)機(jī)等組成。其中，電磁閥和回液泵電動(dòng)機(jī)既是電子控制系統(tǒng)的執(zhí)行元件，也是液壓控制系統(tǒng)的始控元件。 一、 車(chē)輪速度傳感器車(chē)輪速度傳感器簡(jiǎn)稱輪速傳感

9、器，其功用是檢測(cè)車(chē)輪轉(zhuǎn)速，并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸入ABS ECU，用以計(jì)算車(chē)輪的圓周速度。輪速傳感器有磁感應(yīng)式和差動(dòng)霍爾(效應(yīng))式兩種，目前普遍采用磁感應(yīng)式。下一頁(yè)第四節(jié) 防抱死制動(dòng)電子控制系統(tǒng)二、 減速度傳感器減速度傳感器又稱為加速度傳感器，其功用是：檢測(cè)汽車(chē)的減速度大小，并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸入ABS ECU，以便判別路面狀況并采取相應(yīng)的控制方式。 減速度傳感器按結(jié)構(gòu)不同，可分為光電式、水銀式、差動(dòng)變壓器式和半導(dǎo)體式等。按用途不同可分為縱向減速度傳感器和橫向減(加)速度傳感器兩種。 下一頁(yè)上一頁(yè)第四節(jié) 防抱死制動(dòng)電子控制系統(tǒng)1 光電式減速度傳感器光電式減速度傳感器由兩只發(fā)光二極管LED、兩只光電三極管

10、、一塊透光板和信號(hào)處理電路等組成，結(jié)構(gòu)如圖5-9(a)所示。光電管是把光能變成電能的器件，內(nèi)部裝有能夠產(chǎn)生光電效應(yīng)的電極，受到光線照射就會(huì)向外發(fā)射電子。廣泛用于無(wú)線電傳真、自動(dòng)控制和電影領(lǐng)域。 2 水銀式減速度傳感器水銀式減速度傳感器的結(jié)構(gòu)如圖5-11(a)所示，由玻璃管和水銀組成。當(dāng)汽車(chē)在低附著系數(shù)路面上制動(dòng)時(shí)，汽車(chē)減速度小，水銀在玻璃管內(nèi)基本不動(dòng)，傳感器電路接通，如圖5-11(b)所示，ABS ECU便按低附著系數(shù)路面上的控制程序控制制動(dòng)系統(tǒng)工作。 下一頁(yè)上一頁(yè)圖5-9 光電式減速度傳感器結(jié)構(gòu)原理 返回圖5-11 水銀式減速度傳感器結(jié)構(gòu)原理 返回第四節(jié) 防抱死制動(dòng)電子控制系統(tǒng)三、 控制開(kāi)關(guān)

11、1 制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)2 制動(dòng)液位指示燈開(kāi)關(guān)3 駐車(chē)制動(dòng)指示燈開(kāi)關(guān)四、 防抱死制動(dòng)電子控制單元ABS ECU防抱死制動(dòng)電子控制單元ABS ECU的主要功用是接收輪速傳感器、減速度傳感器信號(hào)和各種控制開(kāi)關(guān)信號(hào)，根據(jù)設(shè)定的控制邏輯，通過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算和邏輯判斷輸出控制指令，控制制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)制動(dòng)分泵的制動(dòng)壓力。 下一頁(yè)上一頁(yè)第四節(jié) 防抱死制動(dòng)電子控制系統(tǒng)1 信號(hào)處理電路信號(hào)處理模塊電路由低通濾波電路和整形放大電路等組成，其功用是對(duì)輪速傳感器輸入的交變電壓信號(hào)進(jìn)行處理，并傳送給主控CPU和輔控CPU。 2 計(jì)算電路計(jì)算電路是ABS ECU的核心，主要由微處理器構(gòu)成。其功用是根據(jù)輪速傳感器和控制開(kāi)關(guān)信號(hào)，按照預(yù)

12、先編制的程序進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算和邏輯判斷，形成相應(yīng)的控制指令。 下一頁(yè)上一頁(yè)第四節(jié) 防抱死制動(dòng)電子控制系統(tǒng)3 驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)模塊電路的主要功用是將CPU輸出的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行功率放大并驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件工作，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)壓力“升高”、“保持”或“降低”的調(diào)節(jié)功能。 4 安全保護(hù)電路安全保護(hù)電路由電源監(jiān)控、故障記憶和ABS指示燈驅(qū)動(dòng)電路等組成。其主要功用是接收蓄電池(或發(fā)電機(jī))的電壓信號(hào)，監(jiān)控電源電壓是否在穩(wěn)定范圍內(nèi) 返回上一頁(yè)第五節(jié) 防抱死制動(dòng)液壓控制系統(tǒng)液壓控制系統(tǒng)由制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器和常規(guī)制動(dòng)裝置的制動(dòng)總泵、制動(dòng)分泵、制動(dòng)助力器、制動(dòng)管路等組成，圖5-13所示為MK20-型ABS液壓控制系統(tǒng)原理圖。制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器(

13、又稱為液壓調(diào)節(jié)器)是ABS的執(zhí)行器，由電磁閥、儲(chǔ)液器和回液泵電動(dòng)機(jī)組成，安裝在制動(dòng)總泵(主缸)與車(chē)輪制動(dòng)分泵(輪缸)之間，主要功用是根據(jù)ABS ECU的控制指令，自動(dòng)調(diào)節(jié)制動(dòng)分泵的制動(dòng)壓力。下一頁(yè)圖5-13 MK20-型ABS液壓控制系統(tǒng)原理圖 返回第五節(jié) 防抱死制動(dòng)液壓控制系統(tǒng)一、 制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器分類(lèi) 1 根據(jù)動(dòng)力來(lái)源分類(lèi)根據(jù)制動(dòng)壓力動(dòng)力來(lái)源不同，制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器分為液壓式和氣壓式兩種。 2 根據(jù)總體結(jié)構(gòu)分類(lèi)根據(jù)總體結(jié)構(gòu)不同，制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器分為整體式和分離式兩種。分離式制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器自成一體，通過(guò)制動(dòng)管路與制動(dòng)總泵(或制動(dòng)助力器)相連。 3 根據(jù)調(diào)壓方式分類(lèi)根據(jù)調(diào)壓方式不同，制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器分為

14、流通式和變?nèi)菔絻煞N。 下一頁(yè)上一頁(yè)第五節(jié) 防抱死制動(dòng)液壓控制系統(tǒng)4 根據(jù)電磁閥結(jié)構(gòu)分類(lèi)根據(jù)電磁閥結(jié)構(gòu)不同，制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器分為兩位兩通電磁閥式和三位三通電磁閥式兩種。 二、 兩位兩通電磁閥1 兩位兩通電磁閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)兩位兩通常開(kāi)電磁閥與常閉電磁閥的結(jié)構(gòu)基本相同，如 圖5-14所示，主要由電磁鐵機(jī)構(gòu)、球閥、復(fù)位彈簧、頂桿、限壓閥和閥體等組成。在電磁線圈未通電時(shí)，常開(kāi)電磁閥的球閥與閥座處于分離狀態(tài)，常閉電磁閥的球閥與閥座處于接觸狀態(tài)。 下一頁(yè)上一頁(yè)圖5-14 兩位兩通電磁閥的結(jié)構(gòu) 返回第五節(jié) 防抱死制動(dòng)液壓控制系統(tǒng)2 兩位兩通電磁閥的工作情況兩位兩通常開(kāi)與常閉電磁閥的工作原理基本相同。由上可見(jiàn)，該電

15、磁閥是根據(jù)電磁線圈通電和斷電，使球閥處于開(kāi)啟和關(guān)閉兩個(gè)位置或兩種狀態(tài)，同時(shí)又有進(jìn)液口與出液口兩條通路，因此稱為兩位兩通(二位二通)電磁閥。如果球閥在電磁線圈未通電時(shí)處于開(kāi)啟狀態(tài)，那么就稱為兩位兩通常開(kāi)電磁閥，如果電磁線圈未通電時(shí)，球閥處于關(guān)閉狀態(tài)，那么就稱為常閉電磁閥。下一頁(yè)上一頁(yè)第五節(jié) 防抱死制動(dòng)液壓控制系統(tǒng)三、 三位三通電磁閥1 三位三通電磁閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)奧迪100/200型和豐田系列轎車(chē)ABS采用了三位三通電磁閥，結(jié)構(gòu)如圖5-15(a)所示。2 三位三通電磁閥的工作情況三位三通電磁閥的工作狀態(tài)由ABS ECU通過(guò)控制電磁線圈8中流過(guò)電流的大小進(jìn)行控制 。由上可見(jiàn)，電磁閥在電磁線圈電流大小不

16、同(較大電流、較小電流、零電流)時(shí)，其動(dòng)作具有上、中、下三個(gè)工作位置。此外，由于該電磁閥具有進(jìn)液口、出液口和回液口三個(gè)通路，所以稱為三位三通電磁閥。 下一頁(yè)上一頁(yè)圖5-15 奧迪100/200型轎車(chē)三位三通電磁閥結(jié)構(gòu)與表示符號(hào)返回第五節(jié) 防抱死制動(dòng)液壓控制系統(tǒng)四、 儲(chǔ)液器與電動(dòng)回液泵1 儲(chǔ)液器與電動(dòng)回液泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)低壓儲(chǔ)液器內(nèi)設(shè)有一個(gè)活塞和彈簧。電動(dòng)回液泵又稱為電動(dòng)泵或回液泵，由永磁式直流電動(dòng)機(jī)與柱塞泵組成。電動(dòng)機(jī)根據(jù)ABS ECU的控制指令，通過(guò)凸輪驅(qū)動(dòng)柱塞在泵套內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)，如圖5-17所示。2 儲(chǔ)液器與電動(dòng)回液泵的工作原理在ABS工作過(guò)程中，當(dāng)需要制動(dòng)壓力降低時(shí)，制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器的回液閥打開(kāi)

17、，具有一定壓力的制動(dòng)液就會(huì)從制動(dòng)分泵經(jīng)制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器的回液閥流入儲(chǔ)液器和柱塞泵。與此同時(shí)，ABS ECU控制電動(dòng)回液泵轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)柱塞泵的凸輪隨電動(dòng)泵旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng)。返回上一頁(yè)圖5-17 低壓儲(chǔ)液器與電動(dòng)泵 返回第六節(jié) 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)控制過(guò)程一、 控制方式 防抱死制動(dòng)普遍采用自適應(yīng)控制方式來(lái)實(shí)現(xiàn)近似理想的控制過(guò)程。控制方法是預(yù)先設(shè)定車(chē)輪加、減速度以及滑移率閾值，通過(guò)檢測(cè)車(chē)輪的角速度來(lái)計(jì)算車(chē)輪速度和加、減速度，再利用車(chē)輪速度和存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的制動(dòng)開(kāi)始時(shí)的汽車(chē)速度計(jì)算車(chē)輪的參考滑移率。 在汽車(chē)行駛過(guò)程中，車(chē)輪速度傳感器不斷向ABS ECU輸入車(chē)輪速度信號(hào)。ABS ECU根據(jù)輪速信號(hào)計(jì)算車(chē)輪圓周速度，再對(duì)

18、車(chē)輪圓周速度進(jìn)行微分計(jì)算即可得到車(chē)輪的加、減速度。 下一頁(yè)第六節(jié) 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)控制過(guò)程二、 兩位兩通電磁閥式ABS的控制過(guò)程制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器既是防抱死制動(dòng)系統(tǒng)ABS的主要部件，也是電子控制系統(tǒng)的執(zhí)行元件，其工作情況如何直接關(guān)系到ABS的控制效果。由于制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器采用的電磁閥分為兩位兩通電磁閥和三位三通電磁閥兩種，且兩種電磁閥的工作情況各不相同，因此防抱死制動(dòng)的控制過(guò)程略有不同。1 常規(guī)制動(dòng)(ABS不工作)時(shí)制動(dòng)系統(tǒng)工作情況汽車(chē)正常行駛或常規(guī)制動(dòng)(ABS未投入工作)時(shí)，制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器的工作狀態(tài)如圖5-19所示。 下一頁(yè)上一頁(yè)圖5-19 常規(guī)制動(dòng)時(shí)ABS工作情況返回第六節(jié) 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)控制過(guò)程

19、2 制動(dòng)壓力保持(“保壓”)時(shí)制動(dòng)系統(tǒng)工作情況當(dāng)四個(gè)車(chē)輪中的任意一個(gè)車(chē)輪趨于抱死時(shí)，制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器的電磁閥就會(huì)根據(jù)ABS ECU的控制指令，通過(guò)調(diào)節(jié)該車(chē)輪制動(dòng)分泵的制動(dòng)液壓力“保持(保壓)”、“降低(降壓)”或“升高(升壓)”來(lái)達(dá)到防抱死制動(dòng)之目的。3 制動(dòng)壓力降低(“降壓”)時(shí)制動(dòng)系統(tǒng)工作情況在制動(dòng)總泵與制動(dòng)分泵之間的液壓油路切斷后，車(chē)輪滑移率將逐漸增大，并會(huì)超出ABS的控制范圍(MK20-型ABS設(shè)定為1530)，因此需要降低制動(dòng)分泵內(nèi)制動(dòng)液的壓力(即需要降壓)，使滑移率減小?！敖祲骸蓖ㄟ^(guò)將制動(dòng)分泵內(nèi)的部分制動(dòng)液泄到低壓儲(chǔ)液器和利用電動(dòng)回液泵將制動(dòng)液泵回制動(dòng)總泵來(lái)實(shí)現(xiàn)。 下一頁(yè)上一頁(yè)第六節(jié)

20、 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)控制過(guò)程4 制動(dòng)壓力升高(“升壓”)時(shí)制動(dòng)系統(tǒng)工作情況“降壓”控制使制動(dòng)分泵內(nèi)制動(dòng)液壓力降低后，車(chē)輪制動(dòng)力越來(lái)越小，車(chē)輪加速度越來(lái)越大，為了得到最佳制動(dòng)效果，需要ABS進(jìn)入“升高壓力(升壓)”狀態(tài)。在“降壓”控制后，當(dāng)ABS ECU根據(jù)輪速傳感器信號(hào)計(jì)算得到的車(chē)輪加速度達(dá)到設(shè)定閾值時(shí)，將發(fā)出控制指令使出液閥保持常閉狀態(tài)，將制動(dòng)分泵與儲(chǔ)液器之間的油液管路切斷。 下一頁(yè)上一頁(yè)第六節(jié) 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)控制過(guò)程三、 三位三通電磁閥式ABS的控制過(guò)程在裝備三位三通電磁閥式制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器的防抱死制動(dòng)系統(tǒng)ABS中，每次接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)時(shí)ABS就會(huì)自動(dòng)進(jìn)入自檢狀態(tài)。在自檢過(guò)程中，儀表盤(pán)上的ABS指示

21、燈發(fā)亮約2 s后自動(dòng)熄滅，同時(shí)能夠聽(tīng)到繼電器觸點(diǎn)斷開(kāi)與閉合的響聲以及回液(油)泵電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的響聲，在制動(dòng)踏板上也能感覺(jué)到輕微的振動(dòng)。當(dāng)ABS在汽車(chē)行駛過(guò)程中發(fā)生故障時(shí)，ABS將自動(dòng)關(guān)閉，同時(shí)控制儀表盤(pán)上的ABS指示燈發(fā)亮，此時(shí)常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)將繼續(xù)保持正常工作狀態(tài)。下一頁(yè)上一頁(yè)第六節(jié) 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)控制過(guò)程1 常規(guī)制動(dòng)(ABS不工作)時(shí)制動(dòng)系統(tǒng)工作情況汽車(chē)正常行駛或常規(guī)制動(dòng)(ABS未投入工作)時(shí)，制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器的工作狀態(tài)如圖5-24所示。2 制動(dòng)壓力保持(“保壓”)時(shí)制動(dòng)系統(tǒng)工作情況在汽車(chē)制動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)四個(gè)車(chē)輪中的任意一個(gè)趨于抱死時(shí)，制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器就會(huì)根據(jù)ABS ECU的控制指令，通過(guò)調(diào)節(jié)該車(chē)輪

22、制動(dòng)分泵的制動(dòng)液壓力“降壓”、“保壓”或“升壓”來(lái)達(dá)到防抱死制動(dòng)的目的。下一頁(yè)上一頁(yè)圖5-24 常規(guī)制動(dòng)時(shí)三位三通電磁閥式ABS工作情況返回第六節(jié) 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)控制過(guò)程3 制動(dòng)壓力降低(“降壓”)時(shí)制動(dòng)系統(tǒng)工作情況當(dāng)ABS ECU判定某個(gè)車(chē)輪制動(dòng)趨于抱死需要降低制動(dòng)壓力時(shí)，ABS ECU便控制電磁閥線圈接通較大電流(約5 A)，產(chǎn)生較強(qiáng)電磁吸力使三位三通電磁閥的閥芯移動(dòng)較大間隙，從而使進(jìn)液閥關(guān)閉、回液閥打開(kāi)4 制動(dòng)壓力升高(“升壓”)時(shí)制動(dòng)系統(tǒng)工作情況當(dāng)需要升高車(chē)輪制動(dòng)分泵制動(dòng)液壓力時(shí)，ABS ECU將切斷三位三通電磁閥線圈電流(0A)，電磁閥在回位彈簧彈力作用下復(fù)位，進(jìn)液閥打開(kāi)、回液閥關(guān)閉

23、，如圖5-27所示。 返回上一頁(yè)圖5-27 “升壓”時(shí)三位三通電磁閥式ABS工作情況 返回第七節(jié) 電子控制制動(dòng)力分配技術(shù) 一、 對(duì)前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力分配的要求由汽車(chē)?yán)碚摽芍?，前、后輪制?dòng)器制動(dòng)力具有固定比值的汽車(chē)在制動(dòng)過(guò)程中，為了防止后軸抱死發(fā)生危險(xiǎn)的“側(cè)滑”現(xiàn)象，汽車(chē)制動(dòng)系實(shí)際的前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力分配線(線)應(yīng)當(dāng)控制在理想的前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線(I曲線)的下方；為了減少制動(dòng)時(shí)前輪抱死而失去轉(zhuǎn)向能力的機(jī)會(huì)并提高附著效率，線應(yīng)當(dāng)盡可能靠近I曲線。同樣，若按利用附著系數(shù)曲線圖來(lái)考慮，為了防止后輪抱死并提高制動(dòng)效率，前軸利用附著系數(shù)曲線應(yīng)當(dāng)控制在45對(duì)角線上方，即控制在后軸利用附著系數(shù)曲

24、線的上方，同時(shí)還應(yīng)盡可能靠近利用附著系數(shù)曲線。下一頁(yè)第七節(jié) 電子控制制動(dòng)力分配技術(shù)二、 制動(dòng)法規(guī)對(duì)制動(dòng)力分配的要求為了保證制動(dòng)時(shí)汽車(chē)的方向穩(wěn)定性和有足夠的制動(dòng)效率，聯(lián)合國(guó)的歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)ECE(Economic Commission of Europe)制定了ECE R13制動(dòng)法規(guī)，對(duì)雙軸汽車(chē)前、后輪制動(dòng)器的制動(dòng)力提出了明確的要求，我國(guó)汽車(chē)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ZBT 240007-1989也提出了類(lèi)似的要求。三、 制動(dòng)力分配的控制對(duì)于具有固定比值的前、后制動(dòng)器制動(dòng)力的制動(dòng)系特性，其實(shí)際制動(dòng)力分配曲線與理想的制動(dòng)力分配曲線相差很大，制動(dòng)效率低，前輪可能因抱死而喪失轉(zhuǎn)向能力，后輪也可能抱死而使汽車(chē)有發(fā)生后軸側(cè)

25、滑的危險(xiǎn)。下一頁(yè)上一頁(yè)第七節(jié) 電子控制制動(dòng)力分配技術(shù)因此，現(xiàn)代汽車(chē)設(shè)有電子控制制動(dòng)力分配程序EBD或比例閥、感載比例閥等制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置，根據(jù)制動(dòng)強(qiáng)度(制動(dòng)減速度)、載荷等因素來(lái)改變前、后制動(dòng)器制動(dòng)力的比值，使之接近于理想制動(dòng)力分配曲線，滿足制動(dòng)法規(guī)的要求。實(shí)際制動(dòng)力分配曲線是兼顧制動(dòng)穩(wěn)定性和最短制動(dòng)距離并優(yōu)先考慮穩(wěn)定性的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。但是，制動(dòng)力分配曲線實(shí)際轉(zhuǎn)折點(diǎn)的選擇是復(fù)雜的，因?yàn)榍懊嫠v的I曲線是簡(jiǎn)單的直線制動(dòng)情況，實(shí)際的制動(dòng)工況會(huì)使I曲線發(fā)生改變，例如發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)制動(dòng)的影響，轉(zhuǎn)彎制動(dòng)時(shí)左、右車(chē)輪載荷轉(zhuǎn)移的影響等。 返回上一頁(yè)第八節(jié) 驅(qū)動(dòng)輪防滑轉(zhuǎn)的控制原理汽車(chē)驅(qū)動(dòng)輪防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)通常稱為防滑轉(zhuǎn)

26、調(diào)節(jié)系統(tǒng)ASR。由于防止驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)都是通過(guò)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)力(牽引力)來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此又稱為牽引力控制系統(tǒng)TCS或TRC。眾所周知，汽車(chē)在起步、加速或冰雪路面上行駛時(shí)，容易出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。 防止驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)曾采用過(guò)許多辦法，如安裝防滑鏈，使用防滑的雪地輪胎和帶防滑釘?shù)姆阑喬サ鹊?，但迄今為止最有效的辦法還是采用ASR系統(tǒng)。ASR系統(tǒng)的主要功用是：在車(chē)輪開(kāi)始滑轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)降低發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩或控制制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)力等來(lái)減小傳遞給驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的驅(qū)動(dòng)力，防止驅(qū)動(dòng)力超過(guò)輪胎與路面之間的附著力而導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)，提高車(chē)輛的通過(guò)性，改善汽車(chē)的方向操縱性和行駛穩(wěn)定性。下一頁(yè)第八節(jié) 驅(qū)動(dòng)輪防滑轉(zhuǎn)的控制原理一、 驅(qū)動(dòng)力與附著力的

27、關(guān)系當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩增大時(shí)，驅(qū)動(dòng)力隨之增大。但是，驅(qū)動(dòng)力的增大受到附著力的限制，驅(qū)動(dòng)力的最大值只能等于輪胎與路面之間的附著力。當(dāng)驅(qū)動(dòng)力超過(guò)附著力時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪將在路面上滑轉(zhuǎn)。 二、 滑轉(zhuǎn)率與附著系數(shù)的關(guān)系1 滑轉(zhuǎn)率驅(qū)動(dòng)輪的滑轉(zhuǎn)程度用滑轉(zhuǎn)率表示，其表達(dá)式為 下一頁(yè)上一頁(yè)第八節(jié) 驅(qū)動(dòng)輪防滑轉(zhuǎn)的控制原理2 滑轉(zhuǎn)率與附著系數(shù)的關(guān)系車(chē)輪滑移率和滑轉(zhuǎn)率與縱向附著系數(shù)的關(guān)系如圖5-31所示。由圖可知：(1) 附著系數(shù)隨路面性質(zhì)的不同而發(fā)生大幅度地變化；(2) 在各種路面上，附著系數(shù)均隨滑轉(zhuǎn)率或滑移率的變化而變化，且在各種路面上當(dāng)滑轉(zhuǎn)率或滑移率為20左右時(shí)，附著系數(shù)達(dá)到最大值。若滑轉(zhuǎn)率或滑移率繼續(xù)增大，則附著系數(shù)

28、逐漸減小。下一頁(yè)上一頁(yè)圖5-31 滑移率和滑轉(zhuǎn)率與附著系數(shù)的關(guān)系 返回第八節(jié) 驅(qū)動(dòng)輪防滑轉(zhuǎn)的控制原理三、 防驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)的控制方法防止驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)的控制方法主要有：控制發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩、控制驅(qū)動(dòng)輪的制動(dòng)力以及控制防滑轉(zhuǎn)差速器的鎖止程度三種。這些控制方法的最終目的都是調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)輪上的驅(qū)動(dòng)力，并將驅(qū)動(dòng)輪的滑轉(zhuǎn)率控制在最佳滑轉(zhuǎn)率范圍內(nèi)。(一) 控制發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩來(lái)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)力是實(shí)現(xiàn)防滑轉(zhuǎn)控制的方法之一。這種控制系統(tǒng)能夠保證發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩與地面提供的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩達(dá)到匹配，因此可以改善燃油經(jīng)濟(jì)性，減少輪胎磨損。使汽車(chē)具有良好的行駛穩(wěn)定性和乘坐舒適性。 下一頁(yè)上一頁(yè)第八節(jié) 驅(qū)動(dòng)輪防滑

29、轉(zhuǎn)的控制原理1 控制點(diǎn)火時(shí)間由內(nèi)燃機(jī)原理可知：減小汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火提前角或切斷個(gè)別氣缸的點(diǎn)火電流，均可微量降低發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。現(xiàn)代汽車(chē)普遍采用電子點(diǎn)火系統(tǒng)，其點(diǎn)火時(shí)刻是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷以及冷卻液溫度等信號(hào)確定。在汽車(chē)行駛過(guò)程中，防滑轉(zhuǎn)控制電控單元(ASR ECU)根據(jù)輪速傳感器和車(chē)速傳感器信號(hào)即可計(jì)算確定驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率的大小，通過(guò)減小點(diǎn)火提前角，即可微量降低發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。2 控制燃油供給量短時(shí)間中斷供油也可微量調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，但響應(yīng)速度沒(méi)有減小點(diǎn)火提前角迅速。這種控制方法適用于未采用燃油噴射系統(tǒng)的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)。 下一頁(yè)上一頁(yè)第八節(jié) 驅(qū)動(dòng)輪防滑轉(zhuǎn)的控制原理在采用電子加

30、速踏板的汽車(chē)上，根據(jù)加速踏板行程大小，通過(guò)調(diào)節(jié)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)噴油泵拉桿位置，使進(jìn)氣量或供油量改變即可調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，控制方法如圖5-32所示。 3 控制節(jié)氣門(mén)開(kāi)度控制節(jié)氣門(mén)位置(開(kāi)度)可以控制進(jìn)入氣缸的進(jìn)氣量，從而能夠顯著改變發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，現(xiàn)代汽車(chē)(如豐田凌志LS300、LS400型轎車(chē))普遍采用這種控制方式。下一頁(yè)上一頁(yè)圖5-32 發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的控制返回第八節(jié) 驅(qū)動(dòng)輪防滑轉(zhuǎn)的控制原理(二) 控制驅(qū)動(dòng)輪的制動(dòng)力控制驅(qū)動(dòng)輪的制動(dòng)力實(shí)際上是利用差速器的差速作用(效能)來(lái)獲得較大的驅(qū)動(dòng)力?？刂品椒ㄈ鐖D5-33所示。(三) 控制差速器的鎖止程度控制差速器的鎖止程度必須采用

31、防滑轉(zhuǎn)差速器進(jìn)行控制。防滑轉(zhuǎn)差速器是一種由電子控制器控制的可鎖止差速器，控制原理如圖5-34所示。 返回上一頁(yè)圖5-33 作用在驅(qū)動(dòng)輪上的縱向力示意圖返回圖5-34 防滑轉(zhuǎn)差速器鎖止控制示意圖 返回第九節(jié) 防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)控制過(guò)程一、 防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)各型汽車(chē)防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)ASR的結(jié)構(gòu)組成各不相同，豐田凌志LS300、LS400型轎車(chē)防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)ASR與防抱死制動(dòng)系統(tǒng)ABS組合構(gòu)成的簡(jiǎn)圖如圖5-35所示。由圖可見(jiàn)，ASR和ABS都是由液壓控制系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)兩個(gè)子系統(tǒng)組成，并組合在一起。該系統(tǒng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)ABS功能，而且能夠?qū)崿F(xiàn)ASR功能。下一頁(yè)圖5-35 豐田汽車(chē)ABS/ASR控制

32、系統(tǒng)組成簡(jiǎn)圖返回第九節(jié) 防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)控制過(guò)程二、 防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的控制過(guò)程豐田汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩利用步進(jìn)電機(jī)調(diào)節(jié)副節(jié)氣門(mén)開(kāi)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，驅(qū)動(dòng)輪的制動(dòng)力利用ASR執(zhí)行器結(jié)合ABS進(jìn)行控制。在制動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪產(chǎn)生差速作用(即驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速不同，兩個(gè)半軸產(chǎn)生差動(dòng)作用)時(shí)，控制驅(qū)動(dòng)輪的制動(dòng)力可使驅(qū)動(dòng)力得到充分發(fā)揮，從而改善行駛穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向性能，這種作用對(duì)于兩側(cè)車(chē)輪所處路面的附著系數(shù)不同時(shí)更為顯著。因此這種控制系統(tǒng)特別適用于裝備燃油噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)和ABS的前輪驅(qū)動(dòng)轎車(chē)。返回上一頁(yè)第十節(jié) 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)故障診斷與排除 一、 ABS故障自診斷測(cè)試條件1 ABS自診斷測(cè)試功能MK20-型防抱死制動(dòng)系統(tǒng)ABS與發(fā)動(dòng)機(jī)燃油

33、噴射系統(tǒng)EFI一樣，具有故障監(jiān)測(cè)與自診斷測(cè)試功能。在組合儀表臺(tái)上設(shè)有ABS指示燈，每次行車(chē)前接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)時(shí)，ABS將進(jìn)行自檢狀態(tài)。在自檢過(guò)程中，ABS指示燈發(fā)亮，如果ABS指示燈持續(xù)發(fā)亮大約2 s后熄滅，說(shuō)明ABS正常；如果ABS指示燈一直發(fā)亮，說(shuō)明ABS有故障。 下一頁(yè)第十節(jié) 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)故障診斷與排除2 ABS自診斷測(cè)試注意事項(xiàng)(1) 自診斷測(cè)試只能在汽車(chē)靜止并接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)(或啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn))時(shí)進(jìn)入。(2) 在進(jìn)行自診斷過(guò)程中，ABS無(wú)調(diào)節(jié)功能，此時(shí)ABS指示燈K47發(fā)光。(3) 自診斷功能不僅可以讀取和清除存儲(chǔ)器中的故障信息，還可以提供“電控單元識(shí)別”和“讀取測(cè)量數(shù)據(jù)塊”等附加功能。(

34、4) 自診斷的第一個(gè)檢測(cè)步驟必須是讀取故障存儲(chǔ)器中的故障信息。(5) 從防抱死制動(dòng)系統(tǒng)電控單元ABS ECU上拔下線束插頭時(shí)，切勿開(kāi)動(dòng)汽車(chē)。只有當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，才能拔下或插上防抱死制動(dòng)系統(tǒng)控制部件的線束插頭。 下一頁(yè)上一頁(yè)第十節(jié) 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)故障診斷與排除(6) 只有在更換電動(dòng)回液泵和電磁閥繼電器時(shí)，才允許擰開(kāi)液壓調(diào)節(jié)器固定螺栓。(7) 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)中的故障是通過(guò)ABS指示燈K47發(fā)光顯示。3 ABS自診斷測(cè)試條件(1) 所有輪胎的型號(hào)和規(guī)格必須相同，且輪胎氣壓符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定；(2) 制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)和制動(dòng)燈技術(shù)狀態(tài)良好；(3) 制動(dòng)液壓系統(tǒng)無(wú)泄漏(觀察液壓電控單元，制動(dòng)泵等有無(wú)泄漏)；(4) 轉(zhuǎn)速傳感器安裝位置正常；下一頁(yè)上一頁(yè)第十節(jié) 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)故障診