ABS制動(dòng)防抱死系統(tǒng)及其液壓控制.ppt

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《汽車液壓與液力傳動(dòng)》,VehiclehydraulicdriveTechnology,教師：陳澤宇,chenzy@,東北大學(xué)專業(yè)課,—Partseven—,制動(dòng)防抱死系統(tǒng)及其液壓控制技術(shù)Anti-lockBrakingSystemanditshydraulicsystem,,ABS的組成與工作原理,,ABS制動(dòng)力調(diào)節(jié)控制閥,,—Contents—,制動(dòng)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(dòng)防抱死系統(tǒng)及其液壓控制技術(shù),7.1制動(dòng)防抱死系統(tǒng)概述,ABS的作用與意義,制動(dòng)防抱死系統(tǒng)（Anti-lockedBrakingSystem，ABS）是一種防止汽車緊急制動(dòng)時(shí)車輪被抱死滑移的一種汽車輔助安全裝置。,,驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)（AccelerationSlipRegulation，ASR）,TCS-TractionControlSystem,ElectronicStabilityProgram,ESP車身電子穩(wěn)定系統(tǒng),,第7章制動(dòng)防抱死系統(tǒng)及其液壓控制技術(shù),7.1制動(dòng)防抱死系統(tǒng)概述,ABS的作用與意義,制動(dòng)防抱死系統(tǒng)（Anti-lockedBrakingSystem，ABS）是一種防止汽車緊急制動(dòng)時(shí)車輪被抱死滑移的一種汽車輔助安全裝置。,如果制動(dòng)過(guò)程中車輪抱死？,阻力系數(shù)降低，使制動(dòng)距離增加,如果前輪抱死，汽車會(huì)失去轉(zhuǎn)向能力,如果后輪抱死，汽車會(huì)失去穩(wěn)定性，容易發(fā)生側(cè)滑,第7章制動(dòng)防抱死液壓系統(tǒng),7.1制動(dòng)防抱死系統(tǒng)概述,ABS的作用與意義,制動(dòng)防抱死系統(tǒng)（Anti-lockedBrakingSystem，ABS）是一種防止汽車緊急制動(dòng)時(shí)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(dòng)距離。,確保前輪不會(huì)喪失轉(zhuǎn)向能力,避免后輪側(cè)滑,減少汽車制動(dòng)時(shí)輪胎的磨損,如果制動(dòng)過(guò)程中車輪抱死？,第7章制動(dòng)防抱死系統(tǒng)及其液壓控制,7.1制動(dòng)防抱死系統(tǒng)概述,ABS的誕生與發(fā)展,英國(guó)人霍納摩爾1920年研制發(fā)明并申請(qǐng)專利；,德國(guó)博世(Bosch)公司于1936年申請(qǐng)一項(xiàng)電液控制的ABS裝置專利,促進(jìn)了制動(dòng)防抱死系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用；,第7章制動(dòng)防抱死液壓系統(tǒng),7.1制動(dòng)防抱死系統(tǒng)概述,ABS的誕生與發(fā)展,20世紀(jì)40年代末，ABS成為了飛機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配備裝置；,福特汽車公司于1954年在林肯車上裝用法國(guó)航空公司的ABS裝置；1969年福特使用了真空助力的ABS制動(dòng)器。,亨利福特Henry.Ford1863~1947,20世紀(jì)50年代，ABS正式進(jìn)入汽車領(lǐng)域；,第7章制動(dòng)防抱死液壓系統(tǒng),7.1制動(dòng)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(jì)80年代中期以后，借助于電子控制技術(shù)的進(jìn)步，ABS的更為靈敏、成本更低、安裝更方便、價(jià)格也更易被中小型家用轎車所接受，ABS的市場(chǎng)占有率迅速上升。,第7章制動(dòng)防抱死液壓系統(tǒng),7.1制動(dòng)防抱死系統(tǒng)概述,ABS的分類,控制通道——能夠獨(dú)立進(jìn)行制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)的制動(dòng)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(shí)控制,選擇方式,,第7章制動(dòng)防抱死液壓系統(tǒng),7.2ABS的組成與基本工作原理,ABS的系統(tǒng)組成,圖7-1ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)組成圖,ABS系統(tǒng)通常由車輪速度傳感器、制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器、制動(dòng)主缸、制動(dòng)輪缸和電控單元ECU等組成。,第7章制動(dòng)防抱死液壓系統(tǒng),7.2ABS的組成與基本工作原理,實(shí)時(shí)地檢測(cè)車輪的轉(zhuǎn)速，將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為一個(gè)電壓脈沖信號(hào)，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(dòng)防抱死液壓系統(tǒng),7.2ABS的組成與基本工作原理,ABS基本工作原理,圖7-3ABS系統(tǒng)基本工作流程,控制器ECU根據(jù)輪速傳感器信號(hào)，判斷車輪轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，控制電磁閥動(dòng)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(dòng)防抱死液壓系統(tǒng),7.2ABS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(jì)算車速、滑動(dòng)率、車輪加速度等。,ABS控制策略在ECU中運(yùn)行。,,控制電磁閥電流改變油路,第7章制動(dòng)防抱死液壓系統(tǒng),7.3ABS制動(dòng)力調(diào)節(jié)控制閥,限壓閥,當(dāng)前、后制動(dòng)管路壓力p1和p2由零同步增長(zhǎng)到一定值后，即自動(dòng)將后制動(dòng)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(dāng)p1較低時(shí)，閥口保持開(kāi)啟，p2=p1,工作原理,當(dāng)p1增大到一定程度（ps）時(shí)，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(dòng)防抱死液壓系統(tǒng),7.3ABS制動(dòng)力調(diào)節(jié)控制閥,比例閥,當(dāng)前后制動(dòng)管路壓力與同步增長(zhǎng)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,由于有效面積差，p2與p1同步增長(zhǎng)的同時(shí)，產(chǎn)生下壓力克服彈簧力。,之后，p2與p1不再同步增長(zhǎng)，而是滿足如下關(guān)系：,,第7章制動(dòng)防抱死液壓系統(tǒng),7.3ABS制動(dòng)力調(diào)節(jié)控制閥,比例閥,當(dāng)前后制動(dòng)管路壓力與同步增長(zhǎng)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(dòng)防抱死液壓系統(tǒng),7.3ABS制動(dòng)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(dòng)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(guò)載荷控制彈簧力，改變ps,感載限壓閥感載比例閥,第7章制動(dòng)防抱死液壓系統(tǒng),7.3ABS制動(dòng)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(dòng)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(dòng)防抱死液壓系統(tǒng),7.3ABS制動(dòng)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(dòng)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(dòng)防抱死液壓系統(tǒng),7.3ABS制動(dòng)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(dòng)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章制動(dòng)防抱死液壓系統(tǒng),7.4ABS液壓控制回路,循環(huán)式制動(dòng)壓力控制回路,圖7-10ABS防抱死制動(dòng)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(jìn)入常規(guī)制動(dòng)階段,第7章制動(dòng)防抱死液壓系統(tǒng),7.4ABS液壓控制回路,循環(huán)式制動(dòng)壓力控制回路,圖7-10ABS防抱死制動(dòng)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(dòng)防抱死液壓系統(tǒng),7.4ABS液壓控制回路,循環(huán)式制動(dòng)壓力控制回路,圖7-10ABS防抱死制動(dòng)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(dòng)防抱死液壓系統(tǒng),7.4ABS液壓控制回路,循環(huán)式制動(dòng)壓力控制回路,圖7-11三通道ABS防抱死制動(dòng)控制回路,第7章制動(dòng)防抱死液壓系統(tǒng),7.4ABS液壓控制回路,2位2通閥循環(huán)式制動(dòng)壓力控制回路,常開(kāi)閥斷電：ON常閉閥斷電：OFF,圖7-122位2通電磁閥ABS系統(tǒng)原理圖,常規(guī)制動(dòng)階段,,ABS不起作用，油壓正常升壓,第7章制動(dòng)防抱死液壓系統(tǒng),7.4ABS液壓控制回路,2位2通閥循環(huán)式制動(dòng)壓力控制回路,圖7-122位2通電磁閥ABS系統(tǒng)原理圖,保壓制動(dòng)階段,常開(kāi)閥通電：OFF常閉閥斷電：OFF,,兩個(gè)閥均關(guān)閉，油壓保持不變,第7章制動(dòng)防抱死液壓系統(tǒng),7.4ABS液壓控制回路,2位2通閥循環(huán)式制動(dòng)壓力控制回路,圖7-122位2通電磁閥ABS系統(tǒng)原理圖,減壓制動(dòng)階段,常開(kāi)閥通電：OFF常閉閥通電：ON,,進(jìn)口關(guān)閉，出口打開(kāi)，油壓卸荷減壓,第7章制動(dòng)防抱死液壓系統(tǒng),7.4ABS液壓控制回路,2位2通閥循環(huán)式制動(dòng)壓力控制回路,圖7-132位2通電磁閥ABS系統(tǒng)回路圖,完整油路圖,第7章制動(dòng)防抱死液壓系統(tǒng),7.4ABS液壓控制回路,容積式制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器回路,ABS增壓狀態(tài),電磁閥無(wú)電流，柱塞左移，控制活塞在彈簧作用下左移頂開(kāi)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(dòng)防抱死液壓系統(tǒng),7.4ABS液壓控制回路,容積式制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器回路,ABS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(dòng)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(dòng)防抱死液壓系統(tǒng),7.4ABS液壓控制回路,容積式制動(dòng)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(dòng)防抱死液壓系統(tǒng),7.5ABS/ASR液壓控制回路,驅(qū)動(dòng)防滑控制ASR,驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)(AccelerationSlipRegulation,ASR)，用來(lái)對(duì)驅(qū)動(dòng)輪的滑轉(zhuǎn)率進(jìn)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(dòng)防抱死液壓系統(tǒng),7.5ABS/ASR液壓控制回路,ASR控制方式,直接對(duì)發(fā)生空轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)輪加以制動(dòng)，反映時(shí)間最短。普遍采用ASR與ABS組合的液壓控制系統(tǒng)。,發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率控制,在汽車起步、加速時(shí)，ASR控制器輸出控制信號(hào)，控制發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率，以抑制驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)。,輔助節(jié)氣門控制燃油噴射量控制延遲點(diǎn)火控制,驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)控制,,第7章制動(dòng)防抱死液壓系統(tǒng),7.5ABS/ASR液壓控制回路,ASR控制方式,LSD能對(duì)差速器鎖止裝置進(jìn)行控制，當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪單邊滑轉(zhuǎn)，使非滑轉(zhuǎn)車輪還有正常的驅(qū)動(dòng)力。,防滑差速鎖控制LSD,第7章制動(dòng)防抱死液壓系統(tǒng),7.5ABS/ASR液壓控制回路,ABS/ASR控制回路,圖7-15ABS/ASR壓力調(diào)節(jié)器原理圖,,,,電磁閥不通電ASR不工作,液壓回路控制關(guān)系,右位ASR增壓驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng),中位ASR保壓,,,,移到右位ASR系統(tǒng)減壓,,,第7章制動(dòng)防抱死液壓系統(tǒng),7.4ABS/ASR液壓控制回路,2位2通ABS/ASR控制回路,圖7-162位2通閥ABS/ASR壓力調(diào)節(jié)器原理圖,—theEnd—,