第七章 汽车制动防抱死系统
《汽车防抱死制动系统》 教学设计

《汽车防抱死制动系统》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标学生能够理解汽车防抱死制动系统(ABS)的工作原理。
掌握 ABS 系统的主要组成部件及其功能。
学会识别汽车上 ABS 系统的标识和指示灯。
2、过程与方法目标通过实验和案例分析,培养学生观察、分析和解决问题的能力。
引导学生运用所学知识,对实际车辆的 ABS 系统进行简单的故障诊断和排除。
3、情感态度与价值观目标激发学生对汽车技术的兴趣和探索欲望。
培养学生的安全意识,认识到 ABS 系统在行车安全中的重要性。
二、教学重难点1、教学重点汽车防抱死制动系统的工作原理。
ABS 系统的主要组成部件。
2、教学难点理解 ABS 系统如何调节制动压力以防止车轮抱死。
对 ABS 系统故障的诊断思路和方法。
三、教学方法1、讲授法讲解汽车防抱死制动系统的基本概念、工作原理和组成部件。
2、实验法通过模拟实验,让学生直观地观察 ABS 系统的工作过程和效果。
3、案例分析法结合实际案例,分析 ABS 系统的故障现象和解决方法,培养学生的实际应用能力。
4、小组讨论法组织学生进行小组讨论,交流对 ABS 系统的理解和认识,促进学生的合作学习。
四、教学过程1、课程导入(5 分钟)播放一段汽车紧急制动时车轮抱死导致失控的视频,引发学生对制动安全的关注。
提问学生:“在这种紧急情况下,如何才能保证汽车的制动安全?”从而引出本节课的主题——汽车防抱死制动系统。
2、知识讲解(20 分钟)介绍 ABS 系统的定义和作用:“汽车防抱死制动系统是一种在汽车制动时,能够自动控制制动压力,防止车轮抱死,从而提高制动效能和方向稳定性的装置。
”讲解 ABS 系统的工作原理:“当汽车制动时,车轮的转速会逐渐降低。
ABS 系统通过轮速传感器监测车轮的转速。
如果某个车轮即将抱死,系统会迅速降低该车轮的制动压力,使车轮恢复转动;当车轮转速恢复到一定程度后,系统又会增加制动压力。
这样反复调节,使车轮始终处于边滚边滑的状态,从而保证汽车在制动时的方向稳定性和制动效能。
第七章 汽车制动防抱死系统

第七章汽车制动防抱死系统制动防抱死系统功用、基本组成及控制方式1、ABS功用制动防抱死系统(简称ABS,Anti-lock Brake System),是汽车上的一种主动安全装臵。
其作用就是防止汽车制动时车轮抱死拖滑,并把车轮的滑移率保持在Sp左右的一定范围内,以提高汽车制动过程中的方向稳定性、转向控制能力和缩短制动距离,使汽车制动更为安全有效。
ABS的优点:(1)制动时保持方向稳定性(图7-1)。
控制车轮滑动率基本在20%附近,有效防止汽车侧滑、甩尾、调头等现象发生。
图7-1 保持方向稳定性(2)制动时保持转向控制能力,如图7-2。
不会出现汽车前轮抱死产生的方向失控事故。
图7-2 保持转向控制能力(3)缩短制动距离(松散的沙土和积雪较深的路面除外)(图7-3)。
保持制动力在最佳的范围内。
图7-3 缩短制动距离(4)减少轮胎磨损。
车轮保持在既滚又滑的状态,克服车轮抱死造成的轮胎杯型磨损和轮胎面磨损不均匀的缺点。
(5)减少驾驶员紧张情绪。
传统制动系统进行制动时,驾驶员往往产生一种紧张情绪,缺乏安全感。
装备ABS 与未装备ABS 汽车相比,各项安全指标的下降百分比见图7-4。
图7-4 安全指标比较2、ABS 基本组成及控制原理制动防抱死系统是在常规制动装臵的基础上增加一电子控制系统,一般由传感器、电子控制器(ECU)和执行器(制动压力调节器)组成(图7-5)。
图7-5 ABS 基本组成及控制原理示意图传感器感受系统控制所需的汽车行驶状态参数,并将运动物理量转换成为电信号。
电子控制器根据传感器信号及其内部存储信号,经过计算、比较和判断后,向执行器发出控制指令,同时监控系统的工作状况。
执行器则根据ECU 的指令,依靠由电磁阀及相应的液压控制阀组成的液压调节系统对制动系统实施增压、保压或减压的操作(图7-6),让车轮始终处于理想的运动状态。
a )增压b)减压c)保压图7-6 ABS工作过程在制动过程中,ABS只在车速超过一定值时才起作用。
汽车防抱死制动系统

ABS通过使趋于抱死车轮的制动压力循环往复地经历保持— 减小—增大过程,而将趋于抱死车轮的滑动率控制在峰值附 着系数滑动率的附近范围内,在该ABS中对应于每一个制动 轮缸各有一对进液和出液电磁阀,可由电子控制装置分别进 行控制,因此,各制动轮缸的制动压力能够被独立地调节, 从而使四个车轮都不发生制动抱死现象。tilock brake system)简称ABS。作用就是在汽车制动时, 自动控制制动器制动力的大小,使车轮不被抱死,处于边滚边滑(滑移率在20%左右) 的状态,以保证车轮与地面的附着力在最大值。
工作原理 • 在制动时,ABS根据每个车轮速度传感器传来的速度 信号,可迅速判断出车轮的抱死状态,关闭开始抱死 车轮上面的常开输入电磁阀,让制动力不变,如果车 轮继续抱死,则打开常闭输出电磁阀,这个车轮上的 制动压力由于出现直通制动液贮油箱的管路而迅速下 移,防止了因制动力过大而将车轮完全抱死。在让制 动状态始终处于最佳点(滑移率S为20%),制动效果 达到最好,行车最安全。 • 在制动总泵前面腔内的制动液是动态压力制动液,它 推动反应套筒向右移动,反应套筒又推动助力活塞从 而使制动踏板推杆向右移。因此,在ABS工作地时候, 驾驶员可以感觉到脚上踏板地颤动,听到一些噪音。 • 汽车减速后,一旦ABS电脑检测到车轮抱死状态消失, 它就会让主控制阀关闭,从而使系统转入普通的制动 状态下进行工作。如果蓄压器的压力下降到安全极限 以下,红色制动故障指示灯和琥珀色ABS故障指示灯 亮。在这种情况下,驾驶员要用较大的力进行深踩踏 板式的制动方式才能对前后轮进行有效的制动。
简述汽车制动防抱死系统工作原理

汽车制动防抱死系统(Anti-lock Braking System,简称ABS)是一种安全辅助系统,旨在防止车辆在紧急制动时出现轮胎抱死现象,保持车辆的稳定性和操控性。
下面是汽车制动防抱死系统的工作原理的简要描述:1. 传感器检测轮速:ABS系统通过轮速传感器实时监测每个车轮的转速。
传感器会不断测量轮轴的旋转速度,并将数据发送给控制单元。
2. 比较车轮速度:控制单元将各个车轮的速度进行比较,如果发现某个车轮的速度显著低于其他车轮,意味着该车轮可能即将抱死。
3. 控制制动压力:一旦控制单元检测到某个车轮即将抱死,它会向制动系统发送信号,减少该车轮的制动压力。
这可以通过一种称为制动阀的装置来实现,它会周期性地释放和重新施加制动压力。
4. 防抱死循环:该过程被反复执行,以保持车轮在抱死边缘,从而允许车轮在制动时保持旋转并提供最佳的制动力。
5. 轮胎抬升控制:在某些情况下,当车辆制动时,可能会出现某个车轮即将抬升的情况,这可能导致车辆失去稳定性。
ABS系统还可以通过调整制动压力,避免车轮抬升,并保持车辆的接地性和稳定性。
通过以上的工作原理,汽车制动防抱死系统能够有效防止轮胎抱死现象,提供更好的制动性能和操控性,帮助驾驶员更好地控制车辆,避免潜在的危险和事故发生。
汽车制动防抱死系统(Anti-lock Braking System,简称ABS)是一种安全辅助系统,旨在防止车辆在紧急制动时车轮抱死,提高车辆的制动稳定性和操控性能。
其工作原理如下:1. 传感器检测车轮速度:ABS系统通过安装在车轮上的传感器,实时监测每个车轮的转速。
2. 控制单元分析数据:传感器将车轮速度的数据传输给ABS系统的控制单元。
控制单元根据车轮转速的变化来判断是否有车轮即将抱死的趋势。
3. 制动压力调节:如果控制单元检测到某个车轮即将抱死,它将向相关车轮的制动系统施加适量的制动压力调节。
这通常是通过电动或液压系统控制阀门来实现的。
汽车防抱死制动系统

汽车防抱死制动系统,简称ABS(Anti-Lock Brake System)系统。
是利用电子电路自动控制车轮制动力,并可以充分发挥制动器的效能,提高制动减速度和缩短制动距离,且能有效地提高车辆制动地稳定性,放置车辆侧滑和甩尾,减少车祸。
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。
本文将详细介绍汽车防抱死制动系统的工作原理和常见故障,以及故障的诊断和解决方法。
主要是针对通用汽车系列的ABS 故障诊断方法进行探讨。
关键词:通用汽车;ABS;故障;诊断方法;探General buick ABS fault diagnosis and maintenance Tutor:Mengjun Hao Professional Car 2009 No.200911921 Name:Daiqiang Wu Abstract Anti-lock braking system, or ABS (Anti-Lock Brake System) System. Is the use of electronic circuits control wheel braking force, and can give full play to brake performance, improve braking by the speed and reduce the braking distance and can effectively improve vehicle braking stability, Placing vehicle skidding and tail flick, reducing traffic accidents; ABS brake system of the existing ordinary braking function, but also to prevent wheel lock so that the car under braking can to ensure that the direction of vehicle braking stability , To prevent skidding and deviation, is currently the most advanced car, braking effect of the best brakes. This paper will detail the Anti-lock brakinystem and the principle of common fault and the fault diagnosis and solution. Is mainly directed against China's production of the Toyota assembly line of ABS fault diagnosis method to explore. Key words:Toyota automobile;Anti-Lock Brake System;Fault;Diagnostic Method;Discussio 目目目目录录录录 1 概述............................................................5 2 ABS系统的组成与工作原理........................................6 2.1 ABS系统的基本组成..........................................6 2.2 ABS系统的工作原理..........................................6 3 通用别克ABS系统的检测方法.....................................7 3.1 车轮转速传感器的检测方法......................................7 3.1.1 传感器线圈电阻的检测.......................................7 3.1.2 转子齿圈的检测..............................................8 3.2 别克ABS电脑电子控制单元故障检测.............................9 3.2.1 ABS正常工作的典型特征......................................10 3.2.2 根据ABS警告灯状态判断故障原因............................11 3.2.3 ABS系统故障的初步检查......................................12 3.2.4 ABS系统ECU的检测方法......................................12 3.3 ABS故障诊断的基本流程......................................13 3.4 ABS系统检修应注意的问题....................................14 4 通用别克系列常见ABS故障维修案例. (15)4.1 轿车没有防抱死功能..........................................15 4.2 ABS警告灯常亮..............................................16 4.3333 紧急制动时ABS失效 (18)结论..............................................................20 致谢..............................................................21 参考文献..........................................................22 VV1 1 1 1 概述概述概述概述近20年来,汽车工业的一大变化是制造技术不断取得新的突破,引进电子控制技术,各个控制系统相继电子控制化。
7_制动防抱死系统ABS_1_概述

汽车制动防抱死系统多媒体教学课件汽车工程学院郭辉主要内容¾概述¾ABS的结构与工作原理¾ABS应用实例¾ABS的使用与检修复习z制动性的重要性z几个概念1.汽车制动性?1.汽车的主要性能之一。
2直接关系到交通安全重大2.汽车制动系(2.直接关系到交通安全。
重大交通事故往往与制动距离太大紧急制时发生侧滑等已学)?3.制动系工作原大、紧急制动时发生侧滑等情况有关,故汽车制动性是理(已学)?汽车行驶安全的重要保障。
3改善汽车的制动性始终是3.改善汽车的制动性,始终是汽车设计制造和使用部门的重要任务上海工程技术大学郭辉重要任务。
定义汽车在行驶时能在短距离停车且z定义:汽车在行驶时能在短距离停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力。
另外,也包括在一定持定车速的能力另外也包括在定够长时间停放的能力坡道上能够长时间停放的能力。
上海工程技术大学郭辉制动性的评价指标性的评价指标制动–制动效能制动性最基本的评价指标?制动距离和制动减速度–制动效能的恒定性制动器设计时的重要问题?抗热衰退性–制动时汽车的方向稳定性汽车按给定路驶能制时发汽车按给定路径行驶的能力?制动时不发生跑偏、侧滑以及失去转向能力的性能。
上海工程技术大学郭辉时车轮的受力制动制动时车轮的受力z思考题从力学的角度,回答汽车在制动时,哪些因素导致减速直至停车;哪些因素起哪些因素导致减速直至停车哪些因素起到了决定性作用,为设计和使用汽车提供理论指导。
上海工程技术大学郭辉制动力与侧向力的关系牵引力侧向力制动力合力伽玛圆制动力侧向力上海工程技术大学郭辉附着力制动力地面制动力地面z车轮在制动时的受力情况,见右图。
1.取决于制动器内制动摩擦片与制动鼓(制动盘)间的摩擦力。
2.取决于轮胎与地面间的附着力。
上海工程技术大学郭辉制动器制动器制动力制动力z 制动时,车轮周缘克服制动器摩擦力矩所需的力,制动器制动力与制动踏板,见右图。
汽车防抱死制动系统(ABS)

0.2 0.4 0.6 0.8
1
滑移率
21
小结
· 车辆的制动性能与轮胎的附着性能密切相关; · 轮胎的附着性能与轮胎的滑移率密切相关; · 附着力-滑移率特性曲线与路况、行驶工
况密切相关; · 最佳滑移率范围: 0.1—0.3; · 制动时的最差状况: 轮胎抱死。
21
3. ABS的构造与工作原理
B孔 打开
单向阀 2
31
ABS执行器:压力降低时的 3 位电磁阀和泵电机的工作状态
部件名
3位 电 磁 阀 泵电机
工作状态 “A”口关闭 “B”口打开
运转
32
ABS执行器: 压力保持时的 工作示意图
单向阀 3
A 孔关闭
回位弹簧 C孔
制动总缸
单向阀 1
2A
ABS
12 V
ECU
B 孔关闭
单向阀 2
33
S=0.00
0.04
0.08 0.12 6
0.1 0.2
0.3 0.4
0.20
0.00
0o 2o 4o 6o 8 10o 12o 14o 16o 18
o
侧偏o角
20
1.20 1.00 0.80 附着系0数.60 0.40 0.20 0.00
0
最佳滑移率范围
纵向附着系数 侧向附着系数 最佳滑移率范围
ABS执行器: 压力保持时的3位电 磁阀和泵电机的工作状态
部件名
3位 电 磁 阀 泵电机
工作状态 “A”口关闭 “B”口关闭
运转
34
ABS执行器: 压力升高时的 工作示意图
A 孔打开 单向阀 3
回位弹簧 C孔
制动总缸
单向阀 1
车辆 防抱死制动系统课件

《汽车设计》课程论文题目防抱死制动系统学院工程技术学院专业学号姓名成绩2012 年5 月20 日目录摘要 (2)1 引言 (2)2 防抱死控制系统的概述 (2)2.1防抱死控制系统的概念 (3)2.2 防抱死控制系统的分类 (3)2.2.1根据传动介质分类 (3)2.2.2 根据控制方式分类 (3)2.2.3根据压力调节器的布置分类 (3)2.3 防抱死控制系统的优点 (3)3 防抱死控制系统的功用 (3)4 防抱死控制系统的组成 (4)5 防抱死控制系统的原理 (5)5.1常规制动阶段 (5)5.2 控制压力保持阶段 (5)5.3 制动压力减小阶段 (6)5.4 制动压力增大阶段 (6)6防抱死控制系统在轿车上的应用 (7)6.1 ABS在丰田雷克萨斯(LEXUS)LS400型轿车的应 (7)6.2 ABS在长丰猎豹越野车的应用 (8)6.3 ABS在神龙富康轿车的应用 (9)7防抱死控制系统的使用与检修 (10)7.1 防抱死控制系统使用时的注意事项 (10)7.2 ABS主要部件的检修 (11)7.2.1轮速传感器的检修 (11)7.2.2 ABS ECU的检修 (11)7.2.3制动压力调节器的检修 (11)8防抱死控制系统的发展趋势 (12)结语 (12)参考文献 (12)防抱死制动系统摘要:随着科技发展和时代进步,人们对汽车的安全性更加关注。
防抱死制动系统(ABS)应运而生,在汽车安全制动过程中发挥着举足轻重的作用,它的应用,对汽车行业来说具有划时代的意义。
因此,明白防抱死制动系统的原理、组成及功用是我们了解汽车安全性的基础,在此基础上,进一步掌握防抱死制动系统使用时的注意事项、故障诊断和检查方法等主要内容,才能最终对其发展趋势进行预测与评估,进而提出改进与创新方案。
关键词:防抱死制动系统功用组成结构工作原理应用使用与检修发展趋势1 引言:随着科学技术的不断进步,汽车电子化的程度越来越高,特别是中国加入WTO 后,这种趋势更加明显。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第七章汽车制动防抱死系统制动防抱死系统功用、基本组成及控制方式1、ABS功用制动防抱死系统(简称ABS,Anti-lock Brake System),是汽车上的一种主动安全装臵。
其作用就是防止汽车制动时车轮抱死拖滑,并把车轮的滑移率保持在Sp左右的一定范围内,以提高汽车制动过程中的方向稳定性、转向控制能力和缩短制动距离,使汽车制动更为安全有效。
ABS的优点:(1)制动时保持方向稳定性(图7-1)。
控制车轮滑动率基本在20%附近,有效防止汽车侧滑、甩尾、调头等现象发生。
图7-1 保持方向稳定性(2)制动时保持转向控制能力,如图7-2。
不会出现汽车前轮抱死产生的方向失控事故。
图7-2 保持转向控制能力(3)缩短制动距离(松散的沙土和积雪较深的路面除外)(图7-3)。
保持制动力在最佳的范围内。
图7-3 缩短制动距离(4)减少轮胎磨损。
车轮保持在既滚又滑的状态,克服车轮抱死造成的轮胎杯型磨损和轮胎面磨损不均匀的缺点。
(5)减少驾驶员紧张情绪。
传统制动系统进行制动时,驾驶员往往产生一种紧张情绪,缺乏安全感。
装备ABS 与未装备ABS 汽车相比,各项安全指标的下降百分比见图7-4。
图7-4 安全指标比较2、ABS 基本组成及控制原理制动防抱死系统是在常规制动装臵的基础上增加一电子控制系统,一般由传感器、电子控制器(ECU)和执行器(制动压力调节器)组成(图7-5)。
图7-5 ABS 基本组成及控制原理示意图传感器感受系统控制所需的汽车行驶状态参数,并将运动物理量转换成为电信号。
电子控制器根据传感器信号及其内部存储信号,经过计算、比较和判断后,向执行器发出控制指令,同时监控系统的工作状况。
执行器则根据ECU 的指令,依靠由电磁阀及相应的液压控制阀组成的液压调节系统对制动系统实施增压、保压或减压的操作(图7-6),让车轮始终处于理想的运动状态。
a )增压b)减压c)保压图7-6 ABS工作过程在制动过程中,ABS只在车速超过一定值时才起作用。
ABS具有自诊断功能,并能确保系统出现故障时,常规制动系统仍能正常工作。
ABS的分类目前ABS的产品很多,其中德国波许公司、戴维斯公司、美国德尔科和本迪克斯公司生产的ABS在轿车上应用最为广泛,而且每种ABS都在不断发展、更新和换代,因此即使同一厂家,生产年代不同,装用车型不同,ABS的型号也可能不一样。
还有一些国家的生产厂家也生产其他型号的ABS,其中有的则是从上述厂家技术引进,并在此基础上进行单独开发或合作开发生产,有相当一部分ABS属于上述四种的某一变型。
另外,还有德国伟布科(WABCO)公司、英国卢卡丝〃格林(Lucas Girling)公司、日本本田-住友(Honda Sumitomo)和美国凯尔塞〃海斯(Kelsey Hayes)公司生产的ABS数量也较大,它们当中有相当部分是在载货汽车或者大型客车上广泛采用。
中国上海汽车制动系统有限公司生产的ABS是从戴维斯(TEVES)公司引进并合资生产的。
1、按控制方式分类按控制方式ABS分为机械式和电子式。
目前机械式ABS在国外已趋于淘汰,因此以下介绍的都是电子控制式ABS。
2、按控制通道和传感器数目分类在ABS系统中,对能够独立进行制动压力调节的制动管路称为控制通道。
如果某个车轮的制动压力占用一个控制通道可以单独进行调节,称为独立控制或者单轮控制。
如果两个车轮的制动压力是一同进行调节的(共同占用电子控制器的一个控制通道),称为同时控制或一同控制。
如果同时控制的两个车轮在同一个轴上,常称为同轴控制或轴控制。
在两个车轮一同控制时,如果以保证附着系数较小的车轮不发生抱死为原则进行制动压力调节,这两个车轮就是按低选原则一同控制;如果以保证附着系数大的车轮不发生抱死为原则进行制动压力调节,这两个车轮就是按照高选原则一同控制。
因此,在一同控制中,有低选和高选原则之分。
(1)四通道式(图7-7)四个车轮都采用轮控式。
a)双制动管路前后布臵 b)双制动管路对角线布臵图7-7 四通道四传感器式ABS由于对各个车轮进行独立控制,因此附着系数利用率高,制动时可最大程度地利用每个车轮的最大附着力,特别适用于汽车左右两侧车轮附着系数相近的路面,不仅可以获得良好的方向稳定性和方向控制能力,而且可以得到最短的制动距离。
但如果汽车左右轮附着力相差较大(如行驶在附着系数对分的路面上或者汽车两侧垂直载荷相差较大)时,制动时两个车轮的地面制动力就相差较大,因此会产生横摆力矩,使车身向制动力较大的一侧跑偏,不能保持汽车按预定方向行驶,影响汽车的方向稳定性,加之成本较高,所以实用中采用并不多。
(2)三通道式(图7-8)一般前轮轮控式,后轮按低选原则轴控式,因此有的称之为混合控制。
图7-8 三通道式ABSa)三通道四传感器式;b)三通道三传感器式;c)三通道四传感器式(对角线布臵)对角布臵的双管路制动系统中,虽然在通往四个车轮制动轮缸的制动管路中,各设臵一个制动压力调节分装臵,但两个后轮制动压力调节装臵却是由电子控制器按低选原则一同控制的,因此,实际上仍然是三通道式ABS。
上海桑塔纳2000GSi、一汽捷达都市先锋等轿车即采用这种形式。
后轮轴控式一般采用低选原则以防后轮抱死甩尾,保证汽车在各种条件下制动时都具有良好的方向稳定性。
但可能出现附着系数大的一侧后轮附着力不能充分利用,使汽车总制动力有所减少。
但紧急制动时轴荷的前移,后轮的制动力所占比例较小(尤其轿车,通常占总制动力的30%左右)。
因此,后轮附着力未能充分利用的损失对汽车的总制动力影响不大。
对两前轮进行独立控制,可以充分利用两前轮的附着力。
一方面使汽车获得尽可能大的总制动力,有利于缩短制动距离;另一方面可使制动中两前轮始终保持较大的横向附着力,使汽车保持良好的转向控制能力。
两前轮独立控制可能导致制动力不平衡,但由于对汽车行驶方向稳定性影响相对较小,而且可以通过驾驶员的转向操纵对由此造成的影响进行修正,因此三通道式ABS在小轿车上被普遍应用。
3、其他方法分类除上述分类方法外,还有:按制动压力调节器的动力来源分为液压式和气压式;按制动压力调节器调压方式分为流通式(循环式)和变容式;按制动压力调节器与制动总泵结构关系分为整体式和分离式;按ABS与ASR(或TCS)是否一体化分为ABS式和ABS/ASR式。
二、ABS主要部件的结构与工作原理(一)传感器1、轮速传感器功用:检测车轮运动状态,获得车轮转速信号。
安装位臵:一般都安装在车轮上,有些驱动车轮设臵在主减速器或变速器中(图7-8)。
图7-8 轮速传感器安装位臵a)驱动车轮处;b)非驱动车轮处;c)主减速器处;d)变速器处;l-传感器头;2-半轴;3-悬架支座;4-齿圈;5-轮毂;6-转向节;7-齿圈(主减速器从动齿轮);8-变速器a)凿式端头,径向安装;b)菱形端头,轴向安装;c)柱式端头,轴向安装;1-传感器头;2-齿圈类型:主要有电磁感应式和霍尔效应式两类。
(1)电磁感应式轮速传感器结构(图7-9):主要由传感头和齿圈(转子)。
传感头由永久磁铁、感应线圈、极轴等组成。
齿圈多为一带齿的圆环。
传感头与齿圈间的间隙通常为0.5-1mm。
图7-9 电磁感应式轮速传感器外形与基本结构工作原理:永久磁铁具有一定强度的磁场,其磁力线经极轴-磁隙-齿圈(转子)-空间-永久磁铁构成回路。
当齿圈随车轮一同转动过程中,极轴与齿圈间的空气间隙(或磁阻)交替变化。
磁隙小时磁通强,磁隙大时磁通弱。
由于磁通周期性的变化,在感应线圈的两端便产生交变电压信号,如图7-10所示。
a) b) c)图7-10 电磁感应式轮速传感器工作原理a)齿隙与极轴端部相对;b)齿顶与极轴端部相对;c)传感器感应电压信号传感器输出的交变电压信号的频率与齿圈的齿数和转速成正比。
另外,车轮转速也会影响轮速传感器交变电压的幅值(在传感头与齿圈的间隙一定时,交变电压的幅值决定于磁通变化率,在一定范围内,交流电压的幅值随车轮转速成正比变化)。
(2)霍尔效应式轮速传感器特点:输出信号幅值不受转速影响、频率响应高(控制车速范围可扩大到8~260km/h)、抗电磁波干扰能力强。
结构和工作原理:由传感头和齿圈组成。
传感头由永磁体、霍尔元件和电子电路等组成。
如图7-11所示,永磁体的磁力线穿过霍尔元件通向齿圈,在图7-11a所示位臵时,穿过霍尔元件的磁力线分散,磁场相对较弱;在图7-11b所示位臵时,穿过霍尔元件的磁力线集中,磁场相对较强。
齿圈转动过程中,使得通过霍尔元件的磁力线密度发生变化,从而引起霍尔电压的变化,霍尔元件将输出一准正弦波电压(mV级)。
此信号由电子电路转换成标准的脉冲电压(图7-12)。
a)霍尔元件磁场较弱 b)霍尔元件磁场较强b)图7-11 霍尔效应式轮速传感器结构原理a) b)图7-12 霍尔效应式轮速传感器电子电路框图及输出波形2、减速度传感器减速度传感器也称G传感器,用于测量汽车制动时的减速度,以识别路面情况。
有差动变压器式、水银式、光电式和半导体式等。
(1)差动变压器式(图7-13)传感器利用差动变压器原理获得减速度信号。
由差动变压器和电子电路两部分组成。
差动变压器主要由一个初级绕组、两个相串联的次级绕组和铁心组成。
直流电经过振荡电路变成交流电压加到初级绕组上,在次级绕组中分别产生电压u1和u2。
汽车正常行驶时,铁心在中间位臵,u1和u2大小相等相位相反;当汽车制动时,在惯性力作用下铁心移动偏离中间位臵,u1和u2不再相等二者出现一个电压差u0,即是差动变压器的感应电压信号。
u0的高低与铁心的位移距离成正比。
u0信号经电子电路处理后成为传感器输出信号。
图7-13 差动变压器式减速传感器基本结构及原理电路(二)电子控制器(ECU)ECU主要用于接收轮速传感器及其它传感器输入的信号,进行放大、计算、比较,按照特定的控制逻辑,分析判断后输出控制指令,控制制动压力调节器进行压力调节。
ABS电子控制器包括硬件和软件两部分。
硬件由安装在印刷电路板上的一系列电子元器件(微处理器)和线路构成,封装在金属壳体内,形成一个独立的整体。
软件则是固存在只读存储器(ROM)中的一系列控制程序和参数,如图7-14。
图7-14 ABSECU内部电路框图(四传感器三通道系统)(三)制动压力调节器作用:制动压力调节器是ABS系统中最主要的执行器,一般都设在制动总泵(主缸)与制动分泵(轮缸)之间,主要功用是根据ECU的控制指令,自动调节制动分泵(轮缸)的制动压力。
分类:制动压力调节器种类较多,其结构和工作原理差异也较大。
常见的分类方法如下:(1)按动力来源分:液压式和气压式两种。
气压式主要用在大型客车和载重汽车上;液压式主要用在小轿车和一些轻型载重汽车上。
(2)按结构关系分:主要指制动压力调节器与制动总泵(和制动助力器)的结构关系,大致可分为整体式和分离式两种。