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1、制动防抱死系统(ABS) 结构与原理,内容提要,为什么要防抱死系统（ABS）？ 防抱死系统（ABS）的结构。 防抱死系统（ABS）的控制原理。,制动过程中力的关系,汽车制动时，地面作用于车轮的切线力称为地面制动力Fxb，它是使汽车制动而减速行驶的外力。在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩Mu所需的力称为制动器制动力Fu。,Fu= Mu/r,制动过程中力的关系,地面制动力是滑动摩擦约束反力，其最大值受附着力的限制。附着力F与Fxbmax的关系为FxbmaxFFz。Fz为地面垂直反作用力，为轮胎道路附着系数，其值受各种因素影响。若不考虑制动过程中值的变化，即设为一常值，则当制动踏板力或制动系统压力上升到某
2、一值，而地面制动力达最大值即等于附着力时，车轮将抱死不动而拖滑。踏板力或制动系统压力再增加，制动器制动力Fu由于制动器摩擦力矩的增长，仍按直线关系继续上升，但是地面制动力达到附着力的值后就不再增加了。制动过程中，这三种力的关系，如下图所示。,制动过程中力的关系,汽车的地面制动力首先取决于制动器制动力，但同时又受轮胎-道路附着条件的限制。所以只有当汽车具有足够的制动器摩擦力矩，同时轮胎与道路又能提供高的附着力时，汽车才有足够的地面制动力而获得良好的制动性能。,滑移率（s）的定义,S=（u-r）/u U：车轮中心的速度 R：车轮滚动半径 ：车轮的角速度 在纯滚动时，u= r，滑移率s=0 在纯拖滑
3、时，=0，s=100% 边滚边滑时，0s100% 滑移率的数值说明了车轮运动中滑动成分所占的比例。滑移率越大，滑动成分越多。,滑移率与制动力和侧向力的关系,地面制动力与垂 直载荷之比为制 动力系数,侧向力与垂 直载荷之比为侧向力系数,S=15%20%,为什么要防抱死系统（ABS）？,制动时若能使滑移率保持在15%20%，便可获得较大的制动力系数和较高的侧向力系数，这样制动性能最好，侧向稳定性也很好。一般的制动系统是无法做到这一点的，制动防抱死系统系统（ABS）却能实现这个要求，从而显著地改善汽车在制动时的制动效能和方向稳定性。 车辆前轮先抱死将失去转向能力，后轮先抱死将甩尾侧滑，车轮抱死后车辆
4、处于不稳定工况，所以要装防抱死系统。提高车辆的安全性。,ABS控制器总成的结构,系统布置 注:ABS液压电子控制单元的布置位置根据各车的具体情况而定,系统组成,ABS电路图,ABS工作原理,由装在车轮上的转速传感器采集四个车轮的转速信号，送到电子控制单元计算出每个车轮的转速，进而推算出车辆的减速度及车轮的滑移率。 ABS电子控制单元根据计算出的参数，通过液压控制单元调节制动过程的制动压力，达到防止车轮抱死的目的，在ABS不起作用时，电子制动力分配系统仍可调节后轮制动力，保证后轮不会先于前轮抱死，以保证车辆的安全。 在每次点火开关接通后，ABS系统会自动进行自检，如果发现故障，电子控制单元将自动
5、中断ABS的功能，并点亮ABS警告灯，此时制动系统将如同没装ABS系统时一样工作。,ABS调节过程 车轮制动压力调节的控制过程如下： 建压阶段：制动时，通过助力器和总泵建立制动压力。此时常开阀打开，常闭阀关闭，制动压力进入车轮制动器，车轮转速迅速降低，直到ABS电子控制单元通过转速传感器得到识别出车轮有抱死的倾向为止。,保压阶段 ABS电子控制单元通过转速传感器得到的信号识别出车轮有抱死的倾向时，ABS电子控制单元即关闭常开阀，此时常闭阀仍然关闭。,降压阶段 如果在保压阶段，车轮仍有抱死倾向，则ABS系统进入降压阶段。此时，电子控制单元命令常闭阀打开，常开阀关闭，液压泵开始工作，制动液从轮缸经
6、低压蓄能器被送回到制动总泵，制动压力降低，制动踏板出现抖动，车轮抱死程度降低，车轮转速开始增加。,升压阶段 为了达到最佳制动效果，当车轮达到一定转速后，ABS电子控制单元再次命令常开阀打开，常闭阀关闭。随着制动压力增加，车轮再次被制动和减速。 防抱死制动系统压力调节频率为每秒钟至个循环 (降压+保压+升压为一个循环),EBD工作过程,电子制动力分配（EBD） 使用电子制动力分配功能可免装下列部件： 比例阀 感载阀,EBD工作过程 在车轮部分制动时，电子制动力分配（EBD）功能就起作用，转弯时尤其如此，速度传感器发出四个车轮的转速信号，电子控制单元根据这些信号计算车轮的转速及滑移率。 如果后轮滑
7、移率大于某个设定值，则由液压控制单元调节后轮制动压力，使后轮制动力降低，以保证后轮不会先于前轮抱死。 同传统的制动力分配方式（如比例阀）相比，电子制动力分配（EBD）功能保证了较高的车轮附着力以及合理的制动力分配。同时，电子制动力分配（EBD）并没有增加新的硬件，而是通过软件来实现了制动力的合理分配，并降低了成本。 当ABS起作用时，电子制动力分配（EBD）即停止工作。,EBD的升压及保压与ABS工作过程完全一样，但降压控制则有所不同。 当后轮有抱死倾向时，后轮的常开阀关闭，常闭阀打开，车轮压力降低，与ABS不同的是：此时液压泵不工作，降压所排放出的制动液暂时存放在低压蓄能器中。,当制动结束后
8、，制动踏板松开，总泵内的制动压力为零，此时再次打开，常闭阀，低压蓄能器中的制动液经常闭阀、常开阀返回总泵，低压蓄能器排空，为下一次ABS或EBD作好准备。,电子差速锁（EDS Electronic Differential-lock System） 牵引力控制系统 （ BTCS Braking Traction Control System）,电子差速锁（EDS）是制动防抱死系统（ABS）的一种功能扩展，用于汽车的加速打滑控制。在汽车加速过程中，当电子控制单元根据轮速信号判断出某一侧驱动轮打滑时，EDS功能就会自动开始作用，通过液压控制单元对该车轮进行适当强度的制动，从而提高另一侧驱动轮的附着
9、利用率，提高车辆的通过能力。当车辆的行驶状况恢复正常后，电子差速锁即停止作用。 同普通车辆相比，带有EDS的车辆可以更好地利用地面附着力，从而提高了车辆的通过性。,常规制动,在常规的ABS系统基础上，EDS要增加两个电磁隔离阀和两个液压阀，如下图所示。在制动过程中，由制动总泵产生压力，液压阀在压力的作用下关闭，电磁隔离阀常开，制动压力通过电磁隔离阀及常开阀进入制动分泵，实施常规制动。,加压过程,在汽车的加速过程中，如果电子控制单元从轮速信号中发现某一个车轮打滑，那么它就会自动启动EDS功能。 首先，给电磁隔离阀通电，轮缸与总泵间的液流通道被切断。液压泵开始运转，从总泵来的制动液经液压阀被液压泵
10、加压后送往正在空转的车轮的制动器，对此车轮实施制动。 与此同时，非驱动轮的常开阀被关闭，以避免被施加制动。,保压过程 在加压过程中，如果电子控制单元发现打滑车轮的速度已经下降，为了防止制动压力的进一步升高，液压泵被切断，同时该车轮的常开阀和常闭阀均被关闭，空转的车轮继续被制动。,减压过程 如果电子控制单元从轮速信号中发现，车轮已不再处在空转打滑状态，则常开阀被打开，电磁隔离阀打开，制动液从车轮制动器回到总泵，制动压力被解除，EDS功能中止。,车轮轮速传感器 在汽车的四个车轮上各装有一个转速传感器，其作用是向电子控制单元提供各个车轮的转速信号。车轮的轮速信号是ABS及EBD工作的基础，为了保证安全，在转速传感器失效后，电子控制单元会采取以下措施： 单个转速传感器失灵：防抱死制动系统（ABS）功能中断：电子制动力分配（EBD）功能仍保持工作；ABS警告灯点亮。 两个以上转速传感器失灵：ABS/EBD功能中断；ABS警告灯点亮。,谢谢！,
