理實一體化教案
江都市技工學校
馮健2023年1月
第一節 abs概述
1.汽車的制動性
汽車在行駛過程中，強制地減速以至停車且維持行駛方向穩定性的能力稱為汽車的制動性。
2.評價制動效能的指標主要有：
(1)制動效能——汽車在行駛中，強制減速以至停車的能力稱為制動效能。
即汽車以一定的初速度制動到停車所產生的：制動距離;制動時間;制動減速度。
(2)制動時的方向穩定性——汽車在制動時仍能按指定方向的軌跡行駛，即不發生跑偏、側滑、以及失去轉向能力稱為制動時的方向穩定性。
3.制動過程中車輪的三種運動狀態
第一階段：純滾動，路面印痕與胎面花紋基本一致車速 v = 輪速vω.
第二階段：邊滾邊滑，路面印痕可以辨認出輪胎花紋，但花紋逐漸模糊。車速 v ＞ 輪速vω.
第三階段：抱死拖滑，路面印痕粗黑。輪速vω = 0
4.滑移率s定義： s =[(v－vω)/v]×100%
分析結論：s ＜ 20%為制動穩定區域； s ＞ 20%為制動非穩定區域；
將車輪滑移率s控制在20%左右，便可獲取最大的縱向附著係數和較大的橫向附著係數，是最理想的控制效果。
5.理想的制動控制過程
(1)制動開始時，讓制動壓力迅速增大，使s上公升至20%所需時間最短，以便獲取最短的制動距離和方向穩定性。
(2)制動過程中：當s上公升稍大於20%時，對制動輪迅速而適當降低制動壓力，使s迅速下降到20%；
(3)當s下降稍小於20%時，對制動輪迅速而適當增大制動壓力，使s迅速上公升到20%。
車輪在制動過程中，以5～10 次/秒的頻率進行增壓、保壓、減壓的不斷切換，使s穩定在20%是最理想的制動控制過程
abs的功用就是控制實際制動過程接近於理想制動過程。
第二節 abs的基本組成與工作原理
abs是在傳統制動基礎上，又增設如下裝置：車輪輪速感測器;電子控制單元ecu;制動壓力調節器;abs警告燈.
1.基本組成
感測器:車速感測器、加速度感測器;ecu;執行機構:制動壓力調節器
工作原理：制動時ecu接收感測器的訊號，當車輪將要被抱死的情況下，ecu發出控制訊號，通過執行機構控制制動器的制動力使車輪不被抱死。
特殊說明:
(1)abs是在常規制動基礎上工作，制動中車輪未抱死時，與常規制動相同；車輪趨於抱死時，abs才工作，ecu控制制動壓力調節器對分幫浦制動壓力進行調節。
(2)abs工作的汽車車速必須大於5km/h，若低於該車速，制動時車輪仍可能抱死。
(3)常規制動系統出故障，abs隨之失去控制作用；abs出故障，ecu自動關閉abs，同時abs警告燈點亮並儲存故障碼，但常規制動系統仍可正常工作。
2.輪速感測器
齒圈隨車輪轉動時，輪齒與感測頭之間的空氣隙發生變化，使磁電感測器中磁路的磁通發生變化，從而切割線圈產生交流電，交流電的頻率隨齒圈轉速的快慢而變化。根據交流電的頻率，ecu就能計算出車輪的轉速。
3.制動壓力調節器
(1)功用：接收ecu的指令，通過電磁閥的動作來實現車輪制動器制動壓力的自動調節。
(2)組成：電磁閥、液壓幫浦、儲液器等。
(3)制動壓力調節器串聯在制動主缸和制動輪缸之間，通過電磁閥直接或間接地控制輪缸的制動壓力。
(4) 迴圈式（流通式）制動壓力調節器
迴圈式（流通式）制動壓力調節器.結構簡單、控制方便，被廣泛採用
這種壓力調節系統的特點是制動壓力油路和abs控制壓力油路相通。
1. 三位三通電磁閥
通過電磁閥直接控制輪缸的制動壓力。多採用三位三通電磁閥（由博世公司生產，應用於博世ａｂｓ中.其結構示意圖如下）。
在ecu控制下，使
閥處於「公升壓」、「保壓」、
「減壓」三種位置。
三位三通電磁閥由進
液閥、回液閥、主彈簧、
副彈簧、固定鐵芯及銜鐵套筒等組成。
工作過程是：電磁線圈未通電時，在主彈簧張力作用下，進液閥開啟，回液閥關閉，進液口與出液口保持暢通-增壓。
電磁線圈通入較小電流（2a），產生電磁吸力小，吸動銜鐵上移量少，但能適當壓縮主彈簧，使進液閥關閉，放鬆副彈簧，回液閥並不開啟-保壓。
電磁閥線圈通入較大電流（5a）,產生電磁吸力大，吸動銜鐵上移量大同時壓縮主、副彈簧，使進液閥仍保持關閉，回液閥開啟-減壓。
因為該電磁閥工作在三個狀態（增壓、保壓、減壓）——稱之為「三位」。對外具有三個介面（進液口、出液口、回液口）——稱之為「三通」。
所以該電磁閥稱之為「三位、三通」電磁閥，常寫成3/3電磁閥。
2. 二位二通電磁閥
兩個電磁閥均由閥門、銜鐵、電磁線圈、回位彈簧等組成。
二位二通電磁閥又分為二位二通常開電磁閥和二位二通常閉電磁閥。
常態下，二位二通常開電磁閥閥門在彈簧張力作用下開啟，二位二通常閉電磁閥閥門在彈簧張力作用下閉合。
二位二通常開電磁閥用於控制制動總幫浦到制動分幫浦的制動液通路，又稱為二位二通常開進液電磁閥。
二位二通常閉電磁閥用於控制制動分幫浦到儲液器的制動液迴路，又稱為二位二通常閉出液電磁閥。
兩個電磁閥配套使用，共同完成abs工作中對制動壓力調節的任務。
3. 二位三通電磁閥
二位三通電磁閥主要用於戴維斯mkiiabs中的主電磁閥。
二位三通電磁閥主要由：兩個閥門（第一球閥和第二球閥）、銜鐵、彈簧及電磁線圈等組成。
第一球閥（常閉閥門）用於控制助力室與內部儲液室之間的制動液通路-高壓控制。
第二球閥（常開閥門）用於控制儲液筒與內部儲液室之間的制動液通路-低壓控制。
工作過程:
踏下制動踏板：abs不工作（電磁線圈未通電）時，第一球閥關閉，第二球閥開啟，內部儲液室與儲液筒相通，低壓制動液由制動總幫浦進入兩前輪制動分幫浦，對兩前輪實施低壓制動。由於助力室在控制滑閥作用下在踏下制動踏板的同時，儲存了高壓制動液，所以對兩後輪實施高壓制動。
abs工作（電磁線圈通電）時，第一球閥開啟，接通助力室與內部儲液室之間的高壓制動液通路，第二球閥關閉，切斷了儲液筒與內部儲液室之間的低壓制動液通路，此時，前、後輪均為高壓制動。
當電磁閥在減壓過程中，從輪缸流出的制動液由儲能器暫時儲存，然後由回油幫浦幫浦回主缸。
儲能器依椐儲存制動液壓力的不同，分為低壓儲能器和高壓儲能器。分別配置在不同型式的制動壓力調節系統中。
1) 低壓儲能器與電動幫浦
低壓儲能器一般稱為儲液器，用來接納abs減壓過程中，從制動分幫浦回流的制動液，同時還對回流制動液的壓力波動具有一定的衰減作用。
儲液器內有一活塞和彈簧。減壓時，回流的制動液壓縮活塞克服彈簧張力下移，使容積增大，暫時儲存制動液。
電動回液幫浦由直流電動機和柱塞幫浦組成。柱塞幫浦由柱塞、進出液閥及彈簧組成。
當abs工作（減壓）時，根據ecu輸出的指令，直流電動機帶動凸輪轉動，凸輪將驅動柱塞在幫浦筒內移動。
柱塞上行時，儲液器與制動分幫浦內具有一定壓力的制動液進入柱塞幫浦筒。
柱塞下行時，壓開進液閥及幫浦筒底部的出液閥，將制動液幫浦回到制動總幫浦出液口。
2）高壓儲能器與電動增壓幫浦
高壓蓄壓器下端，設有兩個控制開關：
壓力控制開關：檢測高壓蓄壓器下腔制動液壓力。
壓力低於15 mpa時，開關閉合，增壓幫浦工作。
壓力達到18 mpa時，開關開啟，增壓幫浦停止工作。
高壓儲能器：用於儲存制動中或abs工作時所需的高壓制動液。高壓蓄壓器多採用黑色氣囊狀球體。
黑色氣囊狀球體被乙個膜片分隔成兩個互不相通的腔室。上腔為氣室，充入氮氣並具有一定的壓力。下腔為液室，與電動增壓幫浦液道相通，盛裝由電動增壓幫浦幫浦入的制動液。
壓力警示開關：設有兩對開關觸點，一對常開，一對常閉。當高壓蓄壓器下腔制動液壓力低於10.
5mpa時，常開觸點閉合，點亮紅色制動警示燈；同時常閉觸點張開，該訊號送給ecu關閉abs並點亮黃褐色abs警示燈。
另外，還有abs主繼電器、電磁閥繼電器及abs警示燈，將在具體abs中再作介紹。
4. 迴圈式制動壓力調節器的工作過程
公升壓（常規制動）
踏下制動踏板，由於電磁閥的進液閥開啟，回液閥關閉，
各電磁閥將制動總幫浦與各制動分幫浦之間的通路接通，制動總幫浦中的制動液將通過各電磁閥的進出液口進入各制動分幫浦，各制動分幫浦的制動液壓力將隨著制動總幫浦輸出制動液壓力的公升高而公升高 - 增壓。與常規制動相同。
保壓過程:
當某車輪制動中，滑移率接近於20%時，ecu輸出指令，控制電磁閥線圈通過較小電流（約2a），使電磁閥的進液閥關閉（回液閥仍關閉），保證該控制通道中的制動分幫浦制動壓力保持不變 - 保壓。
減壓過程:
當某車輪制動中，滑移率大於20%時，ecu輸出指令，控制電磁閥線圈通過較大電流（約5a），使電磁閥的進液閥關閉回液閥開啟，制動分幫浦中的制動液將通過回液閥流入儲液器，使制動壓力減小-減壓。
與此同時，ecu控制電動幫浦通電運轉，將流入儲液器的制動液幫浦回到制動總幫浦出液口。
(5) 可變容積調壓方式：微型電機控制可變容積調壓方式
德爾科abs vi是美國德爾科公司研製開發、應用在美國通用公司生產車系轎車上。
制動壓力調節器：前輪制動壓力調節器由控制閥（單向閥、電磁閥）、電磁制動器（簡稱emb）、雙向直流電動機及驅動齒輪（固裝在電機軸一端）、傳動齒輪（固裝在驅動調壓缸活塞的螺桿的下端）、螺桿及活塞等組成。
後輪制動壓力調節器由控制閥、機械式膨脹彈簧制動裝置（簡稱esb）、雙向直流電動機及驅動齒輪（固裝在電機軸一端）、傳動齒輪（固裝在驅動調壓缸活塞的螺桿的下端）、螺桿及活塞等組成。
雙向直流電動機同時驅動兩個活塞分別在兩個缸筒中上下同步移動或保持在某一位置，改變制動管路容積，調節制動壓力。
工作過程：
踏下制動踏板：車輪滑移率低於20%時，前輪制動壓力調節器單向閥和電磁閥均開啟，制動液由制動總幫浦、制動管路、電磁閥和單向閥到前輪制動分幫浦；
後輪制動壓力調節器單向閥開啟，制動液由制動總幫浦、制動管路、單向閥到後輪制動分幫浦。各制動分幫浦的制動液壓力將隨著制總幫浦輸出制動液壓力的增大而增大。
車輪滑移率達到20%時， ecu控制對電磁閥、電磁制動器、雙向直流電動機的通電時機，使電磁閥關閉、電磁制動器解除制動、雙向直流電動機通電轉動，通過傳動齒輪、螺桿驅動活塞在調壓缸中上、下移動或停止，完成增壓、減壓、保壓的迴圈調壓過程。
第三節 abs ecu的控制過程
1.開啟點火開關，ecu進入自診斷
（1）abs保護繼電器線圈通電:
蓄電池「+」→點火開關ig→abs保護繼電器線圈→搭鐵→蓄電池「－」。
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