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ABS的结构原理与典型故障诊断.doc

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ABS 结构 原理 典型 故障诊断
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ABS 的结构原理与典型故障诊断 id=best-answer- 中 文译为 防抱死 刹 车系统 。 它是 一种具 有防 滑、防锁 死等 优 点的汽 车安 全控 制系 统 。 ABS 是 常规 刹车 装置 基础 上 的改进 型技 术 , 可 分机 械 式和电 子式 两种 。 机械式ABS 的结构简单 ,主要是一个机械阀,利用阀体内一个橡胶气囊对刹车压力的反馈来 不断放松、制动, 从而达 到轮胎不抱死的结 果,目 前一些国产皮卡和 低档客 车大部分采取了 这 种装置。电 子式ABS 是由轮速传感器 、线束、电脑、ABS 液压泵、指示 灯等部件构成, 能根据 每个车轮 的摩擦力 、转速 、转弯角度和车身 倾斜度 等来向车子的电脑 系统发 出信号,由电脑 分 配刹车力度频率, 控制发 动机扭力输出,对 每个车 轮施加不同的刹车 力度, 从而达到科学合 理 分配制动力的效果 ,有效 地克服紧急刹车时 车辆跑 偏、侧滑、甩尾现 象,防 止车身失控等情 况 的发生 。知 道了ABS 的工 作原理 ,驾 车人 士就 应从 以下几 方面 操纵 有ABS 系 统的车 辆: 1 、 要 保持 足够 的刹 车距 离。 当在 良好 的路 面上 行 驶时 , 至 少要 保证 离前 面 的车辆 有三 秒钟 的 制动时 间, 在不 好的 路面 上行驶 时, 要留 给制 动更 长时间 。 2、 由于ABS 紧 急刹 车时 车轮不 抱死 , 前 轮 仍 有导 向作用 , 司 机可 以边 刹车 边打方 向盘 进行 紧 急避险 。 3、 切 忌反 复踩 制动 踏板。 很多开 旧式 液压 刹车 系统 车辆的 驾驶 员习 惯刹 车时 反复踩 制动 踏板 , 在驾驶ABS 汽车时是 极不可取的,反 复踩制动踏板会使ABS 时通时断, 导致制动效能减 低和制 动距离增加。实际上,ABS 本身会以更高的速率自动增减制动力,并提供有效 的方向盘可控能 力。 4、ABS 刹 车时 ,刹 车分 泵的高 速收 放动 作会 使高 压的制 动液 被频 繁挤 压, 产生一 定的 声 音 , 制动踏板也会有抖 动和顶 脚现象。此时不要 被这种 现象困扰,要毫不 犹豫, 用力直接把刹车 踩 到底, 不能 放松 。 5、ABS 车 轮传 感器 及齿 圈均安 装在 各个 车轮 上, 所以要 经常 保持 传感 器探 头及齿 圈的 清 洁 , 防止有泥污、油污 特别是 磁铁性物质沾附在 其表面 ,从而导致传感器 失效或 输给计算机的信 号 错误而 影响ABS 系统 的正 常工作 。 6、 在行 车中 应留 意仪 表 板上的ABS 报警 灯情 况, 如发现 闪烁 或长 亮 , 表 明ABS 系 统已 停止 工 作。此时刹车系统已回归 常规制动工作状态,汽车 可以继续行驶,但已不具ABS 功能, 应尽快 到修理 厂检 修。 7、 ABS 系统 对制 动液 的 要求非 常高 , 因此 添加 或 更换制 动液 应严 格按 照车 辆使用 说明 书上 的 要求, 禁止 掺杂 不 同 型号 的制动 液。 一般来说,一年更换一 次相同型号的制动液。有ABS 系统的车 辆应严格按 规定的轮胎气压标 准加气 ,同 时要 保持 同轴 轮胎气 压的 均衡 ,严 禁使 用不同 规格 的轮 胎。 2 抱 死一 般就 是车 手在 过 弯的时 候 , 为 了超 车或 者 获得更 快的 速度 , 而选 择 较晚的 刹车 点 , 过 大的力使车轮停转 ,轮胎 在不转动的情况下 ,直接 在赛道上擦过去。 这样对 轮胎的损害是相 当 大的。 而且,在轮胎抱死 的时候 ,对车的速度也有 很大的 影响(因为滚动摩 擦力和 滑动摩擦力毕竟 差 很多 , 这 个大 家都 知道 吧 ) 一 般情 况下 , 会损 失0.2 秒钟 。 而 且经 常地 抱死 会 造成轮 胎 一 侧磨 损 过大, 在比 赛中 会有 抓地 力下降 的情 况。 更严 重的 容易出 现爆 胎, 后果 可是 不堪设 想的 阿~~ id=best-answer- 中文 译为 防 锁死 刹车 系 统 它 是一 种具 有防 滑、 防 锁死等 优点 的汽 车安全 控制 系统 。ABS 是 常规刹 车装 置基 础上 的改 进型技 术, 可分 机械 式和 电子式 两种 。 现代汽 车上 大量 安装 防抱 死制动 系统 , ABS 既 有普 通制动 系统 的制 动功 能 , 又能防 止车 轮锁 死, 使汽车在制动状态 下仍能 转向,保证汽车的 制动方 向稳定性,防止产 生侧滑 和跑偏,是目前 汽 车上最 先进 、制 动效 果最 佳的制 动装 置。 普通制动系统在湿 滑路面 上制动,或在紧急 制动的 时候,车轮容易因 制动力 超过轮胎与地面 的 摩擦力 而安 全抱 死。 一、 ABS 的应 用 世界上 第一 台防 抱死 制动 系统 ABS(Ant-ilock Brake System), 在 1950 年问 世, 首先被 应用 在航 空领域的飞机上, 1968 年开始研究在汽车 上应用 。 70 年代,由于 欧美七 国生产的新型轿 车 的前轮或前后轮开始采用盘式制动器,促使了 ABS 在汽车上的应用。 1980 年后,电脑控制 的 ABS 逐 渐在 欧洲 、 美 国及亚 洲日 本的 汽车 上迅 速扩大 。 到 目前 为止 , 一 些中高 级豪 华轿 车, 如西德的奔驰、宝 马、雅 迪、保时捷、欧宝 等系列 ,英国的劳斯来斯 、捷达 、路华、宾利等 系 列, 意大 利的 法拉 利 、 的 爱 快、 领先 、 快意 等系 列 , 法 国的波 尔舍 系列 , 美国 福特 的 TX3 、 30X 、 红慧星及克莱斯勒 的帝王 、纽约豪客、男爵 、道奇 、顺风等系列,日 本的思 域,凌志、豪华 本 田、奔跃、 俊朗、 淑女 300Z 等系列,均 采用了先 进 的 ABS 。到 1993 年, 美国在轿车 上安 装 ABS 已达 46% , 现 今在世 界各 国生 产的 轿车 中有近 75% 的 轿车 应用 ABS 。 现今全 世界 已有 本迪 克斯 、 本迪克 斯、 波 许、 摩 根 . 戴维 斯、 海 斯 . 凯尔 西、 苏麦汤 姆、 本 田、 日本无限等许多公司生产 ABS ,它们中又有整体和 非整体之分。预计随着轿 车的迅速发展, 将会有 更多 的厂 家生 产。 二、 ABS 的功 用 制动性能是汽车主 要性能 之一,它关系到行 车安全 性。评价一辆汽车 的制动 性能最基本的指 标 是制动 加速 度、 制动 距离 、制动 时间 及制 动时 方向 的稳定 性。 制动时方向的稳定 性,是 指汽车制动时仍能 按指定 的方向的轨迹行驶 。如果 因为汽车的紧急 制 动(尤其是高速行 驶时) 而使车轮完全抱死 ,那是 非常危险的。若前 轮抱死 ,将使汽 车失去 转 向能力;若后轮抱 死,将 会出现甩尾或调头 (跑偏 、侧滑)尤其在路 面湿滑 的情况下,对行 车 安全造 成极 大的 危害 。 汽车的制动力取决 于制动 器的摩擦力,但能 使汽车 制动减速的制动力 ,还受 地面附着系数的 制 约。当 制动 器产 生的 制动 力增大 到一 定值 时, 汽车 轮胎将 在地 面上 出现 滑移 。其滑 移率 = (V t -V a )/V t × 100 % 式中: -- 滑移率; V t-- 汽车的理 论速 度; V a -- 汽车的实际速 度。 据试验 证实 , 当 车轮 滑移 率 = 15 %一 20 % 时附 着 系数 达到 最大 值, 因此 , 为了 取得 最佳 的 制动效 果, 一定 要控 制其 滑移率 在 15 %一 20 % 范围内 。 ABS 的功能 即在 车轮 将要 抱死时 , 降 低制 动力 , 而 当车轮 不会 抱死 时又 增加 制动力 , 如 此反 复 动作, 使制 动效 果最 佳。 三、 ABS 的两 种控 制方 式 1 .双 参数 控制 双参数 控制 的 ABS , 由 车速传 感器 ( 测 速雷 达 ) 、 轮速 传感 器、 控制 装置 ( 电脑 ) 和执 行 机构组 成。 其工作原理是车速 传感器 和轮速传感器,分 别将车 速和轮速信号输入 电脑, 由电脑计算出实 际 滑移率 ,并 与理 想滑 移率 15 %一 20 % 作比 较, 再 通过电 磁阀 增减 制动 器的 制动力 。 这种曳速传感器常 用多普 勒测速雷达。当汽 车行驶 时,多普勒雷达天 线以一 定频率不断向地 面发射电磁波,同时 又接收 反射回来的电磁波 ,测量 汽车雷达发射与接 收的差 值,便可以准确 计 算出汽车车速。而 轮速传 感器装在变速器外 壳,由 变速器输出轴驱动 ,它是 一个脉冲电机, 所 产生的 频率 与轮 速成 正比 。 执行机 构由 电磁 阀及 继电 器等组 成。 电磁 阀调 整制 动力, 以便 保持 理想 的滑 移率。 这种 ABS 可保证滑移率 的理想控制,防抱制动性 能好,但由于增加了一个 测速雷达 ,因此结 构较复 杂, 成本 也较 高。 例如 汽车杂 志社 沈树 盛审 报的 专利 ( 专利 号 92221809 . 9) 。 2 .单 参数 控制 它以控制车轮的角 减速度 为对象,控制车轮 的制动 力,实现防抱死制 动,其 结构主要由轮速 传 感器、 控制 器 ( 电脑 ) 及 电磁阀 组成 。 轮速传 感器 由传 感器 和齿 圈钢环 组成 ( 见图 2) 1、电 缆 2 .永 磁体 3 . 外壳 4 , 传感 线圈 5 , 极轴 6 . 齿圈 2、 为 了准 确无 误地 测量 轮 速, 传感 头与 车轮 齿圈 间 应留有 1mm 间隙。 为 避 免水 、 泥 、 灰 尘对 传感器 的影 响, 安装 前应 将传感 器加 注黄 油。 电磁阀用于车轮制 动器的 压力调节。对于四 通道制 动系统,一个车轮 圈有一 个电磁阀;三通 道 制动系统,每个前 轮拥有 一个,两个后轮共 用一个 。电磁阀有三个液 压孔, 分别与制动主缸 与 车轮制 动分 缸相 连, 并能 实现压 力升 高、 压力 保持 、压力 降低 的调 压功 能。 工作原 理如 下。 1) 升压 在 电磁阀不工作时, 制动主缸接口 和各制动分 缸接口直通。 由于主弹簧 强度大,使 进 油阀开 启, 制动 器压 力增 加。 2) 压力保持 当车轮的制动分 缸中的压力增 长到一定值 时,进油阀切 断关 闭。支 架就保持在 中 间状态 ,三 个孔 间相 互密 封,保 持制 动压 力。 3) 降压 当 电磁阀工作时,支 架克服两个弹 簧的弹力, 打开卸荷肉使 制动分缸压 力降低。压 力 一旦降 低, 电磁 阀就 转换 到压力 保持 状态 ,或 升压 的准备 状态 。 控制装置 ECU 的主要任 务是把各车轮的传 感器传 回来的信号进行计 算、分 析、放大和判别 , 再由输出级将指令 信号输 出到电磁阀,去执 行制动 压力调节任务。电 子控制 装置,由四大部 分 组成, 输入 级 A 、控 制器 B 、输 出级 C ,稳 压与 保护装 置 D 。 电子控 制器 以 4 一 101tz 的频 率驱 动 电 磁阀 ,这 是 驾驶员 无法 做到 的。 这种单 参数 控制 方式 的 ABS ,由 于结 构简 单、 成 本低, 故目 前使 用较 广。 在美国克莱斯勒型高级轿 车中大多配备了这种单参 数控制方式的 ABS 。它 在轿车的四个轮上 都装有 轮速 传感 器。 结构 如图 4 。 分配阀 ( 见图 5) 是一 个 三通道 的分 配阀 ,它 位于 制动油 泵总 成的 下方 。 在车轮 轴上 安装 有 45 齿或 100 齿 的齿 圈, 轮 速传 感器的 传感 头装 在齿 圈的 顶上。 当车 轮转 动 时,使传感 器不断 产生电 压信号,并 输入电 脑,与 RoM 中 理想速 度比较 ,算 出车轮的增 速或 减速, 向电 磁阀 发出 升压 或卸压 的指 令, 以控 制制 动分缸 制动 力。 四、 ABS 使用 中注 意的 问题 ( 1 ) 更换 制动 器或 更换 液压制 动系 部件 后 , 应 排 净制动 管路 中的 空气 , 以 免影响 制动 系统 的 正常工 作。 ( 2 ) 装有 ABS 的汽 车 , 每 年应 更换 一次 制动 液 。 否 则 , 制 动液 吸湿 性很 强, 含水 后不 仅会 降低沸 点, 产生 腐蚀 ,而 且还会 造成 制动 效能 衰退 。 ( 3 )检 查 ABS 防 抱死 制动系 统前 应先 拔去 电源 。 分享给 你的 朋友 吧: 人人网 新浪微 博 开心网 MSN QQ 空间 对我有 帮助 25 回答时 间:2006-5-13 21:09 | 我来评论 id=best-answer- 中文 译为 防 锁死 刹车 系 统 它 是一 种具 有防 滑、 防 锁死等 优点 的汽 车安全 控制 系统 。ABS 是 常规刹 车装 置基 础上 的改 进型技 术, 可分 机械 式和 电子式 两种 。 现代汽车上大量安装防 抱死制动系统,ABS 既有 普通制动系统的制动功能,又能防止车轮锁 死,使汽车在制动 状态下 仍能 转向,保证汽 车的制 动方向稳定性,防 止产生 侧滑和跑偏,是 目 前汽车 上最 先进 、制 动效 果最佳 的制 动装 置。 普通制动系 统在湿滑路 面上制动,或在紧 急制动 的时候,车轮容易 因制动 力超过轮胎与地 面 的摩擦 力而 安全 抱死 。 ABS 的应用 世界 上第 一台 防抱 死制 动系统 ABS(Ant-ilock Brake System), 在 1950 年问 世, 首 先被 应用 在 航空领域的飞机上 , 1968 年开始研究在汽车上 应用 。 70 年代,由于 欧美七 国生产的新型 轿 车的前轮或前后轮开始采用盘式制动器,促使了 ABS 在汽车上的应用。 1980 年后,电脑控 制的 ABS 逐渐在欧洲、 美国及亚洲日本的汽车上 迅速扩大。到目前为止, 一些中高级豪华轿 车,如西德的奔驰 、宝马 、雅迪、保时捷、 欧宝等 系列,英国的劳斯 来斯、 捷达、路华、宾 利 等系列 , 意大 利的 法拉 利 、 的爱快 、 领先 、 快意 等系 列 , 法 国的 波尔 舍系 列 , 美 国 福特的 TX3 、 30X 、 红慧 星及 克莱斯 勒 的帝王 、纽 约豪 客、 男爵 、道奇 、顺 风等 系列 ,日 本的思 域, 凌志 、 豪华本田、 奔跃、 俊朗、 淑女 300Z 等 系列,均 采 用了先进的 ABS 。到 1993 年,美 国在轿 车上安 装 ABS 已达 46% ,现 今在 世界 各国 生产 的 轿车中 有近 75% 的 轿车 应用 ABS 。 现今 全世 界已 有本 迪克 斯、 本迪 克斯 、 波 许 、 摩 根 . 戴维 斯、 海斯 . 凯 尔 西、 苏麦 汤姆 、 本 田、日本无限等许多公司 生产 ABS ,它们中又有 整体和非整体之分。预计 随着轿车的迅速发 展,将 会有 更多 的厂 家生 产。 参考资 料:http://info.qipei.hc360.com/html/qcabs.htm ABS 是 一项 在 80 年 代末 才 兴起应 用的 新技 术, 现在 已经成 为一 般轿 车的 必装 件了。 据 统计, 汽车突然遇到情况 发刹车 时,百分之九十以 上的驾 驶者往往会一脚将 刹车踏 板踩到底来个急 刹 车,这时候的车子十 分容易产生滑移并发生侧 滑,即人们俗称的 甩尾 ,这是一种非常容易 造 成车祸的现象。造 成汽车 侧滑的原因很多, 例如行 驶速度,地面状况 ,轮胎 结构等都会造成 侧 滑,但最根本的原 因是汽 车在紧急制动时车 轮轮胎 与地面的滚动摩擦 会突然 变为滑动摩擦, 轮 胎的抓地力几乎丧 失,此 时此刻驾驶者尽管 扭动方 向盘也会无济于事 。针对 这种产生侧滑现 象 的根本 原因 ,汽 车专 家 就 研制出 车 用 ABS 这样 一套 防滑制 动装 置。 汽 车防 抱 死制动 系统 有许 多类型 ,现 在常 见是 四通 道 ABS 系统 和三 通道 ABS 类型。 这些 类型 的防 抱 死制动 系统 的传 感 器通过 检测 车轮 的转 速以 调整液 压来 防止 车轮 抱死 。 有人 以为 汽车 装配 ABS 就以 为开 车可 以 随意性 , 盲 目开 快车 也不 怕, 这 是非 常错 误的 认识 。 汽车 安装 了 ABS 在 制动 的效果 方面 比没 有 安装 ABS 理想 ,这 是肯 定 的, 但 ABS 也只 能在 一定 的条件 下, 才能 充分 发挥 它的作 用。 例如 在湿滑 的道 路上 突然 刹车 ,ABS 系 统可 以使 驾驶 员 能够保 持车 辆行 驶平 稳 , 在较短 的距 离内 将 汽车刹住。但在不湿 滑的路 面上,一般不能缩 短刹车距离,但可以减少 和避免 甩尾 现象。路 面的测 试研 究表 明, 在 沙 石路或 其他 松软 的路 面上 ,ABS 系 统甚 至会 增大 车 辆的刹 车距 离, 因 为刹车距离的长短 与路面 的摩擦系数和轮胎 有关。 因此,为了有效减 小刹车 距离,许多汽车 上 都安装 有 EBD (Electric Brakeforce Distribution ) , 中 文译 电子 制动 力分 配 。EBD 在 ABS 动作 之前巳经根据车辆 载荷平 衡了车轮的地面抓 地力, 对后轮的制动力进 行合理 分配,可以有效 地 缩短汽 车制 动距 离, 实际 上起 到 ABS 的增 补功 能。 因此许 多汽 车都 有 +EB 的装 置, 改 善和提 高 ABS 的 功效 。 现在汽 车装 配 的 ABS 是一 种电控 装置 , 它 只能 机械 地按照 巳经 编制 好 的程序 来执 行动 作。 如果 驾驶者 不了 解 ABS 的 功能 ,很可 能事 与愿 违。 汽车 制动时 ABS 用点 刹方式可以防止车 辆在制 动时丧失转向能力 ,起到 控制车辆制动状态 时的作 用。但根本起到 操 纵作用是驾驶者, 当驾驶 者在紧急情况下猛 踩制动 踏板的同时又急扭 方向盘 (许多经验不足 或 惊慌失 措者 的本 能动 作往 往是急 扭方 向盘 ) 。 如果 车 辆没有 安 装 ABS 导致 制动 系统抱 死, 对方向盘的过激反应就 不会起 作用,此时驾驶者 不能通 过方向盘来控制车 辆移动 的方向;但如果 安 装了 ABS 系 统让 驾驶 者能 够控制 方向 盘 , 那 么在 慌 乱的情 况下 对方 向盘 的过 激反应 就会 使情 况 变得更糟。由于突 然急扭 方向盘,往往会令 汽车突 然产生侧滑而发生 事故。 美国高速公路安 全 管理协 会 (NHTSA ) 通过 测试认 为 , 安 装有 ESP 对 驾驶者 控制 车辆 可以 有很 大帮助 。ESP (电 控行驶 平稳 系统 ,英 文全 称 Electronic Stabilty Program )包含 ABS 及 ASR , 是这两 种系 统功 能 上的延 伸, 它能 防止 车轮 在制动 时抱 死和 在启 动时 打滑。ESP 不 断地 测检 车 辆的行 驶状 态, 当 发生紧急情况时它 会迅速 反应,通过液压调 节器调 节每个车轮 的制动 压力和 干预发动机的牵 引 力, 以降 低车 辆的 侧滑 危 险。 有研 究表 明 , ESP 能 使 交通事 故降 低 50% 。 ABS 防抱死 系统 专题 : 从 ABS 到 ASR 、ESP 10 前年 , 如 果轿 车安 装有 ABS ( 防抱 死制 动系 统) , 不 但说明 该车 的安 全 性能出 类拔 萃, 而且 档次 也相当 高级 。 今 天, 安 装 ABS 的 轿车 已经 相当 普遍 , 经济 型车 也安 装 有 ABS 。 随着 对汽 车安 全 性能的 要求 越来 越高 , 一 些中 、 高 档级 的轿 车已 经 不满足 于 ABS,还 安装 了 ASR ( 驱动 防滑 系 统,又 称牵 引力 控制 系统 )或 者 ESP (电 控行 驶平 稳系统 ) , 使汽 车 的安全性能进一步提高。 ASR 的作用是当汽车 加速 时将滑动率控制在一定的 范围内,从而防 止驱动轮快速滑动 。它的 功能一是提高牵引 力;二 是保持汽车的行驶 稳定。 行驶在易滑的路 面 上, 没 有 ASR 的 汽车 加速 时驱动 轮容 易打 滑; 如是 后驱动 的车 辆容 易甩 尾, 如是前 驱动 的车 辆 容易方 向失 控。 有 ASR 时 , 汽车 在加 速时 就不 会有 或能够 减轻 这种 现象 。 在 转弯时 , 如 果发 生 驱动轮 打滑 会导 致整 个车 辆向一 侧偏 移, 当 有 ASR 时就会 使车 辆沿 着正 确的 路线转 向。 汽车 的牵引力控制可以 通过减 少节气门开度来降 低发动 机功率或者由制动 器控制 车轮打滑来达到 目 的, 装有 ASR 的汽 车综 合 这两种 方法 来工 作 , 也 就 是 ABS /ASR 形 式。 1 轮速传 感器 、2 液 压调节 器 、3 控制 单元 (CPU)、 4 电 控油 门装 置、5 节气门 装有 ASR 的 车上 , 从 油门 踏板 到 汽油机节气门(柴 油机喷 油泵操纵杆)之间 的机械 连接被电控油门装 置所取 替。当传感器将 油 门踏板的位置及轮速信号 送至控制单元(CPU )时 ,控制单元就会产生控制 电压信号,伺服电 机依此 信号 重新 调整 节气 门的位 置 ( 或者 柴油 机操 纵杆的 位置 ) , 然 后将 该位 置信号 反馈 至控 制 单元, 以便 及时 调整 制动 器。 ESP (电 控行 驶平 稳 系统, 英文 全 称 Electronic Stabilty Program ) 包含 ABS 及 ASR , 是 这两 种系统 功能 上的 延伸 。 因 此, ESP 称得 上是 当前 汽 车防滑 装置 的最 高 级形式 。 ESP 系 统由 控制 单元及 转向 传感 器( 监测 方向盘 的转 向角 度) 、车 轮 传感器 (监 测各 个车轮的速度转 动) 、侧滑 传感器(监测车 体绕垂直 轴线转动的状态 ) 、 横向加 速度传感器( 监 测汽车 转弯 时的 离心 力) 等组成 。 控 制单 元通 过这 些传感 器的 信号 对车 辆的 运行状 态进 行判 断, 进而发 出控 制指 令。 有 ESP 与 只有 ABS 及 ASR 的 汽车, 它们 之间 的差 别在 于 ABS 及 ASR 只 能被动 地作 出反 应, 而 ESP 则能 够探 测和 分析 车况 并纠正 驾驶 的错 误, 防 患 于未然 。ESP 对过 度转向或 不足转向 特别敏 感,例如汽车在路 滑时左 拐过度转向(转弯 太急) 时会产生向右侧 甩 尾,传感器感觉到 滑动就 会迅速制动右前轮 使其恢 复附着力,产生一 种相反 的转矩而使汽车 保 持在原来的车道上 。当然 ,任何事物都有一 个度的 范围,如果驾车者 盲目开 快车,现在的任 何 安全装 置都 难以 保证 其安 全。 将来 ASR 等将 变得 如同 ABS 一 样普 及, 因为 ABS 、 ASR 及 ESP 包含着 技术 及性 能上 的贯 通。有 专家 认为 在一 定的 范围 内 ASR 等装 置有 取 替 4 轮驱 动的 可能 。 例如轿 车, 过去 人们 认为 提高轿 车行 驶性 能最 好是 采用 4 轮 驱动 ,可 是与 4 轮驱动 相比 ,ASR 等装置 更适 合轿 车。 这是 因为 4 轮驱 动结 构复 杂成 本高, 增加 车重 而且 耗油 , 而 ASR 等 装置 结 构简单 安装 方便 ,在 一般 城镇道 路上 使用 效果 并不 差。 ABS 防抱 死系 统专 题:ABS 系 统的 布 置形式 ABS 防 抱死 系统 专 题:ABS 系 统的 布置 形式 ABS 系 统的 布置 形式 ABS 系统 中, 能够 独立进行制动压力调节的 制动管路称为控制通道。 如果对某车轮的制动压力 可以进行单独调 节 , 称这 种控 制方 式为 独立 控 制; 如果 对两 个( 或 两以 上) 车轮 的制 动压 力一 同进 行 调节 ,则 称这种控制方式为一 同控制 。在两个车轮的制 动压力 进行一同控制时, 如果以 保证附着力较大 的 车轮不发生制动抱 死为原 则进行制动压力调 节,称 这种控制方式为按 高选原 则一同控制;如 果 以保证附着力较小 的车轮 不发生制动抱死为 原则进 行制动压力调节, 则称这 种控制方式为按 低 选原则一同控制。 按照控制通道数目的不同,ABS 系统分为四通道、三通道 、双通道和单通 道四种 形式 , 而其 布置 形 式却多 种多 样 。 四通道 ABS 为了 对四 个车 轮的 制 动压力 进行 独立 控 制,在每个车轮上 各安装 一个转速传感器, 并在通 往各制动轮缸的制 动管路 中各设置一个制 动 压力调 节分 装置( 通道) 。 由于四 通 道 ABS 可以 最大 程度地 利用 每个 车轮 的附 着力进 行制 动 , 因 此 汽 车的 制动 效能 最好 。但 在 附着 系数 分离( 两侧 车轮 的 附着 系数 不相 等) 的 路面 上 制动 时, 由 于同一 轴上 的制 动力 不相 等, 使 得汽车 产生 较大 的 偏转力 矩而 产生 制动 跑偏 。 因此,ABS 通常 不对四 个车 轮进 行独 立的 制动压 力调 节。 三通 道 ABS 四轮 ABS 大多 为三 通 道系统 , 而 三通 道 系统都 是对 两前 轮的 制动 压力进 行单 独控 制, 对两 后轮的 制动 压力 按低 选原 则一同 控制 。 按对 角布置的双管路制 动系统 中,虽然在通往四 个制动 轮缸的制动管路中 各设置 一个制动压力调 节 分 装 置 , 但 两 个 后 制 动 压 力 调 节 分 装 置 却 是 由 电 子 控 制 装 置 一 同 控 制 的 , 实 际 上 仍 是 三 通 道 ABS 。 由于 三通 道 ABS 对 两后轮 进 行 一同 控制 , 对 于后轮 驱动 的汽 车可 以在 变速器 或主 减速 器 中只设 置一 个转 速传 感器 来检测 两后 轮的 平均 转速 。 汽车 紧急 制动 时, 会 发 生很大 的轴 荷转 移 ( 前轴荷增加,后轴荷减 小) ,使得前轮的附着力 比后 轮的附着力大很 多( 前置前 驱动汽车的前 轮 附着力 约占 汽车 总附 着力 的 70% 80%) 。 对前 轮制 动压力 进行 独立 控制 , 可 充分利 用两 前轮 的 附着力 对汽 车进 行制 动 , 有利于 缩短 制动 距离 , 并 且汽车 的方 向稳 定性 却得 到很大 改善 。 双通 道 ABS 双 通道 ABS 在 按 前后布 置的 双管 路制 动系 统的前 后制 动管 路中 各设 置一个 制动 压力 调 节分装置,分别对 两前轮 和两后轮进 行一同 控制。 两前轮可以根据附 着条件 进行高选和低选 转 换, 两后 轮则 按低 选原 则 一同控 制 。 对于 后轮 驱动 的汽车 , 可以 在两 前轮 和 传动系 中各 安装 一 个转速传感器。当 在附着 系数分离的路面上 进行紧 急制动时,两前轮 的制动 力相差很大,为 保 持汽车的行驶方向 ,驾驶 员会通过转动转向 盘使前 轮偏转,以求用转 向轮产 生的横向力与不 平 衡的制动力相抗衡 ,保持 汽车行驶方向的稳 定性。 但是在两前轮从附 着系数 分离路面驶入附 着 系数均匀路面的瞬 间,以 前处于低附着系数 路面而 抱死的前轮的制动 力因附 着力突然增大而 增 大,由于驾驶员无 法在瞬 间将转向轮回正, 转向轮 上仍然 存在的横向 力将会 使汽车向转向轮 偏 转方向 行驶 ,这 在高 速行 驶时是 一种 无法 控制 的危 险状态 。 双通 道 ABS 多 用于制 动管 路对 角 布置的 汽车 上 , 两 前轮 独 立控制 , 制动 液通 过比 例 阀(P 阀) 按一 定比 例减 压后 传给对 角后 轮 。 对 于采用此控制方式 的前轮 驱动汽车,如果在 紧急制 动时离合器没有及 时分离 ,前轮在制动压 力 较小时就趋于抱死 ,而此 时后轮的制动力还 远未达 到其附着力的水平 ,汽车 的制动力会显着 减 小。而对于采用此 控制方 式的后轮驱动汽车 ,如果 将比例阀调整到正 常制动 情况下前轮趋于 抱 死时,后轮的制动 力接近 其附着力,则紧急 制动时 由于离合器往往难 以 及时 分离,导致后轮 抱 死,使 汽车 丧失 方向 稳定 性。 由于 双通 道 ABS 难 以在方 向稳 定性 、转 向操 纵能力 和制 动距 离 等方面 得到 兼顾 , 因 此目 前很少 被采 用。 单通 道 ABS 所有 单通 道 ABS 都 是 在前后 布置 的双 管 路制动系统的后制 动管路 中设置一个制动压 力调节 装置,对于后轮驱 动的汽 车只需在传动系 中 安装一 个转 速传 感器 ,如 下图。 单通道 ABS 一 般 对两后 轮按 低选 原则 一同 控制, 其主 要作 用 是提高汽车制动时 的方向 稳定性。在附着系 数分离 的路面上进行制动 时,两 后轮的制动力都 被 限制在处于低附着 系数路 面上的后轮的附着 力水平 ,制动距离会有所 增加。 由于前 制动轮缸 的 制动压 力未 被控 制, 前轮 仍然可 能发 生制 动抱 死, 所以汽 车制 动时 的转 向操 作能力 得不 到保 障 。 但由于 单通 道 ABS 能 够显 着地提 高汽 车制 动时 的方 向稳定 性 , 又 具有 结构 简单 、 成 本低 的优 点, 因此在 轻型 货车 上得 到广 泛应用 。 ABS 防 抱死 系统 专题: 从 ABS 到 ASR 、ESP ABS 防抱 死 系统专题 : 从 ABS 到 ASR 、ESP 10 前年, 如果 轿车 安 装有 ABS ( 防抱死 制动 系 统) , 不 但说 明该 车的安 全性 能出 类拔 萃, 而且档 次也 相当 高级 。 今 天, 安 装 ABS 的 轿车 已经 相当普 遍, 经济 型 车也安 装 有 ABS 。 随着 对 汽车安 全性 能的 要求 越来 越高, 一些中 、 高档 级的 轿车已 经不 满足 于 ABS , 还安 装了 ASR (驱 动防滑 系统 ,又 称牵 引力 控制系 统) 或 者 ESP ( 电 控行驶 平稳 系统 ) , 使汽车的安全性能进一步 提高。 ASR 的作用是当 汽车加速时将滑动率控制 在一定的范围内, 从而防止驱动轮快 速滑动 。它的功能一是提 高牵引 力;二是保持汽车 的行驶 稳定。行驶在易 滑 的路面 上, 没有 ASR 的汽 车加速 时驱 动轮 容易 打滑 ; 如是 后驱 动的 车辆 容易 甩尾, 如是 前驱 动 的车辆 容易 方向 失控 。 有 ASR 时, 汽车 在加 速时 就 不会有 或能 够减 轻这 种现 象。 在 转弯 时, 如 果发生 驱动 轮打 滑会 导致 整个车 辆向 一侧 偏移 ,当 有 ASR 时就 会使 车 辆 沿着 正确的 路 线 转 向 。 汽车的牵引力控制 可以通 过减少节气门开度 来降低 发动机功率或者由 制动器 控制车轮打滑来 达 到目的 ,装 有 ASR 的 汽车 综合这 两种 方法 来工 作, 也就 是 ABS /ASR 形 式。 1 轮 速传 感器 、 2 液压 调节 器 、3 控制 单 元 (CPU)、 4 电 控油 门装 置、5 节 气门 装有 ASR 的车上 , 从油 门踏 板到汽油机节气门 (柴油 机喷油泵操纵杆) 之间的 机械连接被电控油 门装置 所取替。当传感 器 将油门踏板的位置及轮速 信号送至控制单元(CPU )时,控制单元就会产生 控制电压信号,伺 服电机 依此 信号 重新 调整 节气门 的位 置 ( 或者 柴油 机操纵 杆的 位置 ) , 然 后将 该位置 信号 反馈 至 控制单 元 , 以 便及 时调 整制 动器 。 ESP (电 控行 驶平 稳 系统 , 英 文全 称 Electronic Stabilty Program ) 包含 ABS 及 ASR , 是 这两 种系统 功能 上的 延伸 。 因 此, ESP 称得 上是 当前 汽 车防滑 装置 的最 高 级形式 。 ESP 系 统由 控制 单元及 转向 传感 器( 监测 方向盘 的转 向角 度) 、车 轮 传感器 (监 测各 个车轮的速度转 动) 、侧滑 传感器(监测车 体绕垂直 轴线转动的状态 ) 、 横向加 速度传感器( 监 测汽车 转弯 时的 离心 力) 等组成 。 控 制单 元通 过这 些传感 器的 信号 对车 辆的 运行状 态进 行判 断, 进而发 出控 制指 令。 有 ESP 与 只有 ABS 及 ASR 的 汽车, 它们 之间 的差 别在 于 ABS 及 ASR 只 能被动 地作 出反 应, 而 ESP 则能 够探 测和 分析 车况 并纠正 驾驶 的错 误, 防 患 于未然 。ESP 对过 度转向或不足转向 特别敏 感,例如汽车在路 滑时左 拐过度转向(转弯 太急) 时会产生向右侧 甩 尾,传感器感觉到 滑动就 会迅速制动右前轮 使其恢 复附着力,产生一 种相反 的转矩而使汽车 保 持在原来的车道上 。当然 ,任何事物都有一 个度的 范围,如果驾车者 盲目开 快车,现在的任 何 安全装 置都 难以 保证 其安 全。 将来 ASR 等将 变得 如同 ABS 一 样普 及, 因为 ABS 、 ASR 及 ESP 包含着 技术 及性 能 上 的贯 通。有 专家 认为 在一 定的 范围 内 ASR 等装 置有 取 替 4 轮驱 动的 可能 。 例如轿 车, 过去 人们 认为 提高轿 车行 驶性 能最 好是 采用 4 轮 驱动 ,可 是与 4 轮驱动 相比 ,ASR 等装置 更适 合轿 车。 这是 因为 4 轮驱 动结 构复 杂成 本高, 增加 车重 而且 耗油 , 而 ASR 等 装置 结 构简单安装方便 ,在一般 城镇道路上使用 效果并不 差。 转速传感器 转 速传 感器的功用是检 测 车轮的 速度 , 并将 速度 信号 输入 ABS 的 电控 单元 。 下 图所示 为转 速传 感器 在车 轮上的 安装 位置 。 目前 , 用 于 ABS 系 统的 速 度传感 器主 要有 电磁 式和 霍尔式 两种 。 电磁 式转 速 传感器 结构 它由 永磁 体 2 、 极 轴 5 和 感 应线 圈 4 等 组成,极 轴头 部结 构 有凿式 和柱 式两 种 。 齿圈 6 旋转 时 , 齿 顶 和齿隙交替对向极 轴。在 齿圈旋转过程中, 感应线 圈内部的磁通量交 替变化 从而产生感应电 动 势, 此 信号 通过 感应 线圈 末端的 电 缆 1 输入 ABS 的 电控单 元。 当齿 圈的 转速 发生变 化时 , 感 应 电动势的频率也变化。ABS 电控单元通过检测感应 电动势的频率来检测车轮 转速。 电磁式轮 速传感器结构简单 、成本 低,但存在下述缺 点:一 是其输出信号的幅 值随转 速的变化而变化 。 若车速 过慢 ,其 输出 信号 低于 1V ,电 控单 元就 无法 检测; 二是 响应 频率 不高 。当转 速过 高时 , 传感器 的频 率响 应跟 不上 ; 三是 抗电 磁波 干扰 能力 差。 目 前, 国内 外 ABS 系 统的控 制速 度范 围 一般 为 15 ~160km/h , 今
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本文标题:ABS的结构原理与典型故障诊断.doc
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