ABS工作原理分析

ABS工作原理分析 ABS的组成 ABS系统主要由车轮转速传感器、电控单元(ECU或ABS电脑)和制动压力调节器三个部分组成。 ABS的工作原理 ABS(Anti-locked Braking System)防抱死制动系统，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。它由装在车轮上的转速传感器采集4个车轮的转速信号，送到电子控制单元并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，保证后轮不会在先于前轮抱死，以保证车辆的安全。 ABS的类型 桑塔纳2000GSi MK20-I型ABS系统采用美国，,,公司MK20-I型ABS系统，该系统属于三通道液压ABS系统，两前轮滑移率分别独立控制，两后轮滑移率按附着系数的一侧统一控制(低选原则)。每个车轮分别安装一个车轮转速传感器，制动主缸和液压调节单元制成一个整体。 ABS电控系统的各主要传感器、电控单元、执行元件的作用及其工作原理 一、传感器 1、车转速传感器 车轮转速传感器的作用是检测车轮的转速信号并将之输送给电控单元。车轮转速传感器通常为电子感应式，由永久磁铁和感应线圈组成，齿圈与轮速传感器 是一组的，当齿圈转动时，轮速传感器感应交流信号，输出到ABS电脑，提供轮速信号。车轮转速传感器通常安装在差速器、变速器输出轴、各车轮轮轴上。 桑塔纳2000GSi MK20-I型ABS系统电磁式轮速传感器是由传感头和齿圈两部分组成。传感头由永磁体、极轴和感应线圈等组成,极轴头部结构有凿式和柱式两种。 工作原理:齿圈旋转时，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。 1、线圈 2、磁铁 3磁极 4、磁通 5、齿圈 2、横向加速度传感器 横向加速度传感器主要由开关触点组成，横向加速度低于限定值时，两触点都处于闭合状态，插头两端子通过开关内部构成回路，当汽车在高速急转弯过程中，横向加速度超过限定值时，开关中的一对触点在自身惯性力的作用下处于开启状态，插头两端子之间在开关内部形成断路，此信号输入ECU后可对制动防抱死控制指令进行修正，以便有效地调节左右车轮制动轮缸的液压，使ABS更有效地工作。 3、减速度传感器 汽车减速度传感器，又称G传感器。其作用是在汽车制动时，获得汽车减速度信号。因为汽车在高附着系数路面上制动时，汽车减速度大，在低附着系数路面上制动时，汽车减速度小，因而该信号送入ECU后，可以对路面进行区别，判断路面附着系数高低情况。当判定汽车行驶在雪地、结冰路等易打滑的路面上 时，采取相应控制 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 ，以提高制动性能。 二、电子控制系统 ABS系统电子控制部分可分为电子控制器(ECU)、ABS控制模块、ABS计算机等，以下简称ECU，由以下几个基本电路组成: 1)轮速传感器的输入放大电路:安装在各车轮上的轮速传感器根据轮速输出交流信号，输入放大电路将交流信号放大成矩形波并整形后送往运算电路。 每个车轮都装轮速传感器时，需要四个传感器，输入放大电路也就要求有四个。当只在左右前轮和后轴差速器安装轮速传感器时，只需要三个传感器，输入放大电路也就成了三个。但是，要把后轮的一个信号当作左、右后轮的两个信号送往运算电路。 2)运算电路:运算电路主要进行车轮线速度、初始速度、滑移率、加减速度的运算，以及电磁阀的开启控制运算和监控运算。 初始速度、滑移率及加减速度运算电路把瞬间轮速加以积分，计算出初始速度，再把初始速度和瞬时线速度进行比较运算，则得出滑移率及加减速度。电磁阀开启控制运算电路根据滑移率和加减速度控制信号，对电磁阀控制电路输出减压、保压或增压的信号。 滑动率S={(V-Vw)/V}*100% ={(V-r*w)/V}*100% 其中V:车速，r:车轮半径，w:车轮角速度 由图可知，当滑移率S在15%~20%的范围内时，纵向附着系数在最大值附近且侧向附着系数可保持较大值，此区域即为ABS系统的工作区域，车轮可以获得最大制动力和较大的侧向力，使汽车具有最大的制动力和良好的方向稳定性和转向性能。 3)电磁阀控制电路:接受来自运算电路的减压、保压或增压信号，控制通往电磁阀的电流。 4)稳压电源、电源监控电路、故障反馈电路和继电器驱动电路:在蓄电池供给ECU内部所有5V稳压电压的同时，上述电路监控着12V和5V电压是否在规定范围内，并对轮速传感器输入放大器、运算电路和电磁阀控制电路的故障信号进行监视，控制着电磁阀电动机和电磁阀。出现故障信号时，关闭电磁阀，停止ABS工作，返回常规制动状态，同时仪表板上的ABS警报灯点亮，让驾驶员知道有故障情况发生。 三、液压控制系统 三位三通电磁阀制动压力调节器的工作原理 桑塔纳2000GSi MK20-I ABS的液压控制单元由阀体、电动液压泵、低压储液罐和电磁阀等部件组成。在通向每一车轮制动轮缸的制动管路中，各设置一个进油电磁阀(二位二通常开电磁阀)和一个出油电磁阀(二位二通常闭电磁阀)。进油电磁阀串联在制动主缸压力腔和制动轮缸之间的管路中，出油电磁阀串联在制动轮缸与低压储液罐之间的管路中。液压控制单元的工作过程包括建立油压、保持油压、减少油压和增加油压的连续不断的循环过程。 (1)电磁阀体 ABS系统中都有一个或两个电磁阀体，其中有若干对电磁控制阀，分别控制前、后轮的制动，常用的电磁阀有三位三通阀和二位二通阀。 (2)电动液压泵 电动液压泵是一个高压泵，它可在短时间内将制动液加压(在储能器中)到15,18MPa，并给整个液压系统提供高压制动液体。大约在汽车起动一分钟内完成这项任务。电动液压泵独立于ABS电脑，即如果电脑出现故障或接线有问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，电动液压泵仍能正常工作。 (3)制动开关和ABS报警灯 制动开关的作用是，当踩下制动踏板时点亮制动灯，同时向ABS ECU发出制动信号，使电控单元进入ABS制动状态。制动开关安装在制动踏板支架上，由制动踏板摇臂控制其开与关的状态，踩下制动踏板时制动开关闭合，放松时断开。ABS有两个报警灯:一个是黄褐色ABS的报警灯，指示ABS系统的工作情况，当ABS系统出现故障时报警灯点亮;另一个是红色制动报警灯，在液压系统储液箱制动液面过低时或手制动未放松时点亮。 报警灯电阻的选择可以由公式R=(Vcc-VD-Vcs)/ID计算得出，数值大约在几百欧左右。(VD为正向压降;Vcs为驱动器的压降;ID为工作电流;;Vcc为电源电压) 液压控制原理 1、建立油压 开始制动时，所有电磁阀及电动液压泵均不通电，驾驶员踏下制动踏板，制动主缸产生的制动油压经过常开进油电磁阀进入轮缸，出油电磁阀处于常闭状态。 2、保持油压 随着制动压力的增加，当油压升高到车轮趋于抱死时，电控单元发出控制指令，使进油阀通电关闭，出油阀仍保持断电关闭状态，制动轮缸的油压保持不变。 3、减压状态 继续踩动制动踏板，车轮出现抱死趋势时，电控单元发出控制指令，使进油电磁阀通电关闭，出油阀通电打开，与此同时电动液压泵通电运转，将制动轮缸中的制动液由低压储液罐送回制动主缸，使制动轮缸的液压迅速减少。 4、增加油压 当油压降低车轮转速增加到一定程度时，电控单元发出控制指令，使进油电磁阀断电打开，出油阀断电关闭，与此同时电动液压泵通电运转，将低压储液罐中的制动液和制动主缸的油压一起输送给制动主缸，使制动轮缸的液压迅速升高。随着制动压力的增加，车轮滑移率又增大，于是重复保持“油压——降低油压——增加油压”的循环过程，循环过程的工作频率为5次到6次每秒，使车轮的滑移率始终控制在20%左右。 5、故障安全模式 当ABS系统出现故障时，ECU终止系统运行，三位三通电磁阀始终保持断电状态，制动主缸与制动轮缸直接相通，保证制动系统按常规制动方式工作。 ABS的控制方法 1(ECU的防抱死控制功能 MK20-I ABS系统将电控单元和压力调节器组装在一起，形成整体式模块结构，该系统采取三通道控制模式，每个前轮使用一个通道进行独立控制;两个后轮公用一个通道，电控单元根据两后轮滑移率的变化情况，按低选原则对两个后轮一同控制。电子控制模块(电脑)有连续监测四个轮速传感器速度信号的功能。电脑连续地检测来自全部四个轮速传感器传来的脉冲电信号，并将它们处理、转换成和轮速成正比的数值，从这些数值中电脑可区别哪个车轮速度快，哪个车轮速度慢。电脑根据四个轮子的速度实施防抱死制动控制。电脑以四个轮子的传感器传来的数据作为控制基础，一旦判断出车轮将要抱死，它立刻就进入防抱死控制状态，向液压调节器输出幅值为12V的脉冲控制电压，以控制轮缸上油路 的通断。轮缸上油压的变化就调节了车轮上的制动力，使车轮不会因一直有较大的制动力而让车轮完全抱死(通与断的频率一般在3—12次/秒)。 2(ECU的故障保护控制功能 首先，电脑能对自身的工作进行监控。由于电脑中有两个微处理器，它们同时接受、处理相同的输入信号，用与系统中相关的状态——电脑的内部信号和产生的外部信号进行比较，看它们是否相同，从而对电脑本身进行校准。来自轮速传感器的输入信号同时被送到电脑中的两个微处理器，在它们的逻辑模块中处理后，输出内部信号(车轮速度信号)和外部信号(给液压调节器的信号)，然后根据这两种信号进行比较、校对。逻辑模块产生的内部信号被送到两个不同的比较器中(每个处理器中有一个比较器)，在那里进行比较，如果它们不相同，电脑将停止工作。微处理器产生的外部信号一路直接送到比较器，另一路由液压调节器控制电路经过反馈电路送到比较器。微处理器产生的外部信号直接送到比较器。通过比较器进行比较，如果外部信号不能同步，ABS系统电脑将要关闭防抱死制动系统。 ABS总述 ABS系统电脑不仅能监视自己内部的工作过程，而且还能监视ABS系统中其他部件的工作情况。它可按程序向液压调节器的电路系统及电磁阀输送脉冲检 查信号，在没有任何机械动作的情况下完成功能是否正常的检查。在ABS系统工作的过程中，电脑还能监视、判断轮速传感器送来的轮速信号是否正常。 ABS系统出现故障，例如制动液损失、液压压力降低或车轮速度信号消失，电脑都会自动发出指令，让普通制动系统进入工作，而ABS系统停止工作。对某个车轮速度传感器损坏产生的信号输出，只要它在可接受的极限范围内，或由于较强的无线电高频干扰而使传感器发出超出极限的信号，电脑根据情况可能停止ABS系统的工作或让ABS系统继续工作。 另外，随着科研对ABS的进一步探讨研究，ABS实际产品的研制主要集中在以下几个方面: ?利用软件来补偿轮速传感器测量误差(由传感器齿轮的制 造、安装误差及腐蚀所引起的)以提高轮速信号测量精度; ?将体积小、质量轻、性能可靠、成本低的微电子机械及 表面声波探测装置应用于ABS中，以测量车辆运行速度; ?将滤波器与路面探测器结合用于轮胎路面间摩擦的实时估计; ?将一些具有自适用强的控制算法应用于ABS控制逻辑的设计 中，以适应车辆参数、载荷和路面状况的变化; ?建立液压ABS制动系统精确的数学模型; ?在控制器软件设计中考虑了充气不足的影响，设计轮胎气压 监视程序。 我相信，汽车在ABS的帮助下，操作控制会越来越稳定，更符合人们日益增长的安全舒适性要求。