1、汽車液壓與液力傳動,Vehicle hydraulic drive Technology,教師：陳澤宇,東北大學(xué)專業(yè)課, Part seven ,制動防抱死系統(tǒng)及其液壓控制技術(shù) Anti-lock Braking System and its hydraulic system,ABS的組成與工作原理,ABS制動力調(diào)節(jié)控制閥, Contents ,制動防抱死系統(tǒng)概述,ABS液壓控制回路,ABS/ASR液壓控制回路,第7章 制動防抱死系統(tǒng)及其液壓控制技術(shù),7.1 制動防抱死系統(tǒng)概述,ABS的作用與意義,制動防抱死系統(tǒng)（Anti-locked Braking System，ABS）是一種防止汽車緊急

2、制動時車輪被抱死滑移的一種汽車輔助安全裝置。,驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)（Acceleration Slip Regulation ，ASR）,TCS- Traction Control System,Electronic Stability Program, ESP 車身電子穩(wěn)定系統(tǒng),第7章 制動防抱死系統(tǒng)及其液壓控制技術(shù),7.1 制動防抱死系統(tǒng)概述,ABS的作用與意義,制動防抱死系統(tǒng)（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。,如果制動過程中車輪抱死 ？,阻力系數(shù)降低，使制動距離增加,如果前輪抱死，汽車會失去轉(zhuǎn)向能力,

3、如果后輪抱死，汽車會失去穩(wěn)定性，容易發(fā)生側(cè)滑,第7章 制動防抱死液壓系統(tǒng),7.1 制動防抱死系統(tǒng)概述,ABS的作用與意義,制動防抱死系統(tǒng)（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。,ABS的作用,充分利用輪胎和地面的附著系數(shù)，從而縮短制動距離。,確保前輪不會喪失轉(zhuǎn)向能力,避免后輪側(cè)滑,減少汽車制動時輪胎的磨損,如果制動過程中車輪抱死 ？,第7章 制動防抱死系統(tǒng)及其液壓控制,7.1 制動防抱死系統(tǒng)概述,ABS的誕生與發(fā)展,英國人霍納摩爾1920年研制發(fā)明并申請專利；,德國博世(Bosch)公司于1936年申請一項電

4、液控制的ABS裝置專利,促進了制動防抱死系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用；,第7章 制動防抱死液壓系統(tǒng),7.1 制動防抱死系統(tǒng)概述,ABS的誕生與發(fā)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. Ford 18631947,20世紀50年代，ABS正式進入汽車領(lǐng)域；,第7章 制動防抱死液壓系統(tǒng),7.1 制動防抱死系統(tǒng)概述,ABS的誕生與發(fā)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(shù)字式控制器的ABS系統(tǒng)，并批量裝于奔馳轎車上。,20世紀80年代中期

5、以后，借助于電子控制技術(shù)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7章 制動防抱死液壓系統(tǒng),7.1 制動防抱死系統(tǒng)概述,ABS的分類,控制通道 能夠獨立進行制動壓力調(diào)節(jié)的制動管路。,四通道ABS系統(tǒng),三通道ABS系統(tǒng),二通道ABS系統(tǒng),單通道ABS系統(tǒng),高選擇方式控制,低選擇方式控制,同時控制,選擇方式,第7章 制動防抱死液壓系統(tǒng),7.2 ABS的組成與基本工作原理,ABS的系統(tǒng)組成,圖7-1 ABS防抱死制動系統(tǒng)組成圖,ABS系統(tǒng)通常由車輪速度傳感器、制動壓力調(diào)節(jié)器、制動主缸、制動輪缸和電控單元ECU等組成。,第7章 制

6、動防抱死液壓系統(tǒng),7.2 ABS的組成與基本工作原理,實時地檢測車輪的轉(zhuǎn)速，將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為一個電壓脈沖信號，發(fā)送給ECU單元。,圖7-2 輪速傳感器結(jié)構(gòu)原理圖,ABS基本工作原理,輪速傳感器,第7章 制動防抱死液壓系統(tǒng),7.2 ABS的組成與基本工作原理,ABS基本工作原理,圖7-3 ABS系統(tǒng)基本工作流程,控制器ECU根據(jù)輪速傳感器信號，判斷車輪轉(zhuǎn)動狀態(tài)，控制電磁閥動作，使系統(tǒng)升壓、保壓或減壓將滑轉(zhuǎn)率保持在20%左右區(qū)域。,第7章 制動防抱死液壓系統(tǒng),7.2 ABS的組成與工作原理,ABS基本控制策略,圖7-4 博世ABS控制策略,ECU根據(jù)輪速信息計算車速、滑動率、車輪加速度等。,ABS控制

7、策略在ECU中運行。,控制電磁閥電流改變油路,第7章 制動防抱死液壓系統(tǒng),7.3 ABS制動力調(diào)節(jié)控制閥,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(jié)構(gòu)圖,1-閥蓋；2-閥門；3-活塞；4-密封圈； 5-彈簧；6-閥體；,當p1較低時，閥口保持開啟，p2=p1,工作原理,當p1增大到一定程度（ps）時，壓縮彈簧 使閥口關(guān)閉，p2不再隨p1繼續(xù)增大,特性曲線,第7章 制動防抱死液壓系統(tǒng),7.3 ABS制動力調(diào)節(jié)控制閥,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

8、-活塞；3-彈簧,圖7-6 比例閥結(jié)構(gòu)圖,工作原理,由于有效面積差，p2與p1同步增長的同時，產(chǎn)生下壓力克服彈簧力。,之后，p2與p1不再同步增長，而是滿足如下關(guān)系：,第7章 制動防抱死液壓系統(tǒng),7.3 ABS制動力調(diào)節(jié)控制閥,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(jié)構(gòu)圖,工作原理,特性曲線,第7章 制動防抱死液壓系統(tǒng),7.3 ABS制動力調(diào)節(jié)控制閥,感載閥,根據(jù)不同的裝載質(zhì)量而改變制動力分配關(guān)系特性曲線。,圖7-7 感載閥結(jié)構(gòu)圖,a. 感載限壓閥,b. 感載比例閥,通過載荷控制彈簧力，改變ps

9、,感載限壓閥 感載比例閥,第7章 制動防抱死液壓系統(tǒng),7.3 ABS制動力調(diào)節(jié)控制閥,電磁閥, 配合ECU的指令改變油路方向，從而調(diào)節(jié)制動壓力。,三位三通電磁閥,圖7-8 三位三通電磁閥示意圖,第7章 制動防抱死液壓系統(tǒng),7.3 ABS制動力調(diào)節(jié)控制閥,電磁閥, 配合ECU的指令改變油路方向，從而調(diào)節(jié)制動壓力。,三位三通電磁閥,圖7-8 三位三通電磁閥示意圖,第7章 制動防抱死液壓系統(tǒng),7.3 ABS制動力調(diào)節(jié)控制閥,電磁閥, 配合ECU的指令改變油路方向，從而調(diào)節(jié)制動壓力。,三位三通電磁閥,圖7-9 二位二通電磁閥示意圖,二位二通電磁閥,1頂桿；2殼體；3限壓閥；4球閥；5復(fù)位彈簧,第7章

10、制動防抱死液壓系統(tǒng),7.4 ABS液壓控制回路,循環(huán)式制動壓力控制回路,圖7-10 ABS防抱死制動控制回路,ABS增壓狀態(tài),電磁閥不通電，ABS不工作，回油泵也不工作，進入常規(guī)制動階段,第7章 制動防抱死液壓系統(tǒng),7.4 ABS液壓控制回路,循環(huán)式制動壓力控制回路,圖7-10 ABS防抱死制動控制回路,ABS增壓狀態(tài),ABS保壓狀態(tài),電磁閥通較小的電流，電磁閥處于保壓位置。,第7章 制動防抱死液壓系統(tǒng),7.4 ABS液壓控制回路,循環(huán)式制動壓力控制回路,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。,ABS增壓狀態(tài),ABS保壓狀態(tài),ABS減壓狀態(tài),第7章 制動

11、防抱死液壓系統(tǒng),7.4 ABS液壓控制回路,循環(huán)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7章 制動防抱死液壓系統(tǒng),7.4 ABS液壓控制回路,2位2通閥循環(huán)式制動壓力控制回路,常開閥斷電：ON 常閉閥斷電：OFF,圖7-12 2位2通電磁閥ABS系統(tǒng)原理圖,常規(guī)制動階段,ABS不起作用，油壓正常升壓,第7章 制動防抱死液壓系統(tǒng),7.4 ABS液壓控制回路,2位2通閥循環(huán)式制動壓力控制回路,圖7-12 2位2通電磁閥ABS系統(tǒng)原理圖,保壓制動階段,常開閥通電：OFF 常閉閥斷電：OFF,兩個閥均關(guān)閉，油壓保持不變,第7章 制動防抱死液壓系統(tǒng),7.4 ABS液壓控制回路,

12、2位2通閥循環(huán)式制動壓力控制回路,圖7-12 2位2通電磁閥ABS系統(tǒng)原理圖,減壓制動階段,常開閥通電：OFF 常閉閥通電：ON,進口關(guān)閉，出口打開，油壓卸荷減壓,第7章 制動防抱死液壓系統(tǒng),7.4 ABS液壓控制回路,2位2通閥循環(huán)式制動壓力控制回路,圖7-13 2位2通電磁閥ABS系統(tǒng)回路圖,完整油路圖,第7章 制動防抱死液壓系統(tǒng),7.4 ABS液壓控制回路,容積式制動壓力調(diào)節(jié)器回路,ABS增壓狀態(tài),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(diào)節(jié)器原理圖,第7章 制動防抱死液壓系統(tǒng),7.4 ABS液壓控制回路,容積式制動壓力調(diào)節(jié)器回路,ABS

13、增壓狀態(tài),ABS減壓狀態(tài),控制活塞在壓力油作用下右移，輪缸側(cè)容積增大，制動壓力減小。,圖7-14 容積式ABS壓力調(diào)節(jié)器原理圖,第7章 制動防抱死液壓系統(tǒng),7.4 ABS液壓控制回路,容積式制動壓力調(diào)節(jié)器回路,ABS增壓狀態(tài),ABS減壓狀態(tài),ABS保壓狀態(tài),控制活塞保持在某一位置，輪缸側(cè)的容積不發(fā)生變化。,圖7-14 容積式ABS壓力調(diào)節(jié)器原理圖,第7章 制動防抱死液壓系統(tǒng),7.5 ABS/ASR液壓控制回路,驅(qū)動防滑控制ASR,驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)(Acceleration Slip Regulation,ASR)，用來對驅(qū)動輪的滑轉(zhuǎn)率進行控制。,提高汽車起步、加速的牽引力 提高在溜滑路面行駛的行駛穩(wěn)定性,ASR基本概念,第7章 制動防抱死液壓系統(tǒng),7.5 ABS/ASR液壓控制回路,ASR控制方式,直接對發(fā)生空轉(zhuǎn)的驅(qū)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(tǒng)。,發(fā)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(fā)動機輸出功率，以抑制驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn)。,輔助節(jié)氣門控制 燃油噴射量控制 延遲點火控制,驅(qū)動輪制動控制,第7章 制動防抱死液壓系統(tǒng),7.5 ABS/ASR液壓控制回路,ASR控制方式,LSD能對差速器鎖止裝置進行控制，當驅(qū)動輪單邊滑轉(zhuǎn)，使非滑轉(zhuǎn)車輪還有正常的驅(qū)動力。,