论文部分内容阅读
摘 要：制动性能是是汽车安全保障的重要性能之一，目前制动防抱死系统（ABS）主要作为汽车标准配置。本论文介绍了富康轿车制动防抱死系统的主要组成及其功用，叙述了各部件的结构特点和工作原理。
关键词：制动防抱死系统；传感器；液压单元；电子控制单元
一、问题的提出
随着汽车的高速行驶，汽车数量日益暴涨，车辆在道路上的行驶密度不断增加，天气对汽车行驶影响更加明显，对汽车的性能不断提出更高的要求，汽车制动防抱死系统就是在这种情况下应运而生。目前汽车制动防抱死系统（ABS）已经成为汽车配置的标准配置，在行车安全中起到重要作用。
本文中主要就介绍制动防抱死系统的工作原理，具有简单易学，通俗易懂。
二、问题的分析和措施
（一）富康轿车制动防抱死系统
1.富康轿车制动防抱死系统的主要部件和功用
富康轿车均采用德国博世公司的ABS5.3版本的制动防抱死制动系统 （其中，富康16V车型的ABS带有制动力电子分配（EBD）系统）。 该系统主要由车轮转速传感器、执行器（液压单元）、ABS控制单元及故障指示灯等组成。
（1）传感器
制动防抱死系统中传感器用来感知汽车车轮的运动角速度大小信号和制动信号。用它来确定车速和实际车轮速度，以及确定最佳的制动压力来保证最大车轮与路面的摩擦力。
（2）车轮速度传感器
车轮速度传感器是制动防抱死系统最主要的一个传感器，其作用是监控车轮转速，简称轮速传感器。制动时，汽车车轮速度减缓，通过车轮速度传感器获得汽车减速度信号，用以判定路面附着系数的高低情况，汽车减速度大，则路面附着系数高，汽车减速度小，则路面附着系数低。
结构特点
富康车轮速度传感器由不锈钢制成的外壳内，它由传感头和齿圈（转子）两部分组成。其中传感头磁极与齿圈的端面之间一般有约0.5mm的间隙；而齿圈端面加工有若干凸齿（BOSCH公司的齿圈有100个凸齿），并随车轮或传动装置一起旋转。传感器和连接电线都具有耐高温、耐震特性，保养时不需要取出传感器。它在车上的布置为4传感器布置方式，即前、后、左、右车轮各安装一个传感器。传感器主要由永久磁铁、带探头的磁极及线圈组成。
车轮速度传感器的工作原理
车轮速度传感器的任务是对车轮的运动状态进行检测。车轮转动时，在车轮速度传感器中产生一个交变电压信号，其频率与车轮转速成正比。根据该交变信号的频率，电子控制系统计算出车轮的运动速度，加速度或减速度以及车轮的滑移率。
（3）制动开关
富康轿车制动开关安装在制动踏板处，属于机械开关。它的作用有两个：一是点亮制动灯，给后面行驶的车辆给与提醒；二是将制动信号迅速传递给发动机系统，使发动机短暂中断供油，降低输出扭矩。
2.电子控制单元（ABS电脑）
电子控制单元的作用是接收车轮速度传感器送来的信号，并对该信号进行比较、放大、分析、判别和处理，经计算以后得到车轮滑移率，车轮角加速度或角减速度的值，然后再将指令信号输出，送至压力调节装置，使其执行制动压力调节的功能。当ABS系统起作用时，电子控制单元监测并控制制动系统的工作情况，即 ABS电脑具有对制动系统进行“监测”和“控制”两方面的功能。
电子控制单元还具有自诊断功能，当ABS出现故障时，点亮仪表板上的故障指示灯。
3.执行器
制动防抱死系统执行器的作用是接受ABS电脑的指令，驱动液压单元中的电磁阀动作（或电机转动），调节制动轮缸的制动压力，使车轮始终处于边滚边滑状态。
液压单元主要由电磁阀、储液器、缓冲器、液压泵和电动机组成。
（1）电磁阀。电磁阀的作用是：当防抱死制动系统工作时，根据ABS控制单元的指令选增压、保压和减压三种状态来关闭或接通有关油路。
（2）储液器。储液器是包括一个活塞和弹簧的缓冲容器，它暂时存储压力降低时突然流回的制动液，并起液压缓冲作用，保证在电动泵达到最大速度和流量前，在制动分泵中压力迅速降低。共有两个储液器，对角线形管路布置中的每个对角线各有一个储液器。
（3）缓冲器。缓冲器的作用是当ABS工作时缓冲由电动泵压力上升所产生的脉冲，减少压力变化对制动踏板产生的脉冲振动。缓冲器有两个，每个对角线管路各一个。
（4）液压泵和电动机。液压泵和电动机的工作原理是：电动机带动液压泵工作，液压泵在ABS工作时，通过该泵使制动液流动，来控制制动系统管路的压力。液压泵在整个ABS工作阶段连续工作，以保持各制动器压力正常。
（二）ABS工作原理
1.普通制动状态（ABS不工作）
在普通制动模式中，根据ABS电脑的指令，电磁线圈不通电，常开电磁阀打开，常闭电磁阀关闭，制动主缸与制动轮缸的管路经电磁阀相连通，液压泵不工作，这样来自制动主缸的制动液就经电磁阀进入制动轮缸，制动轮缸的压力随制动主缸的压力变化而变化，即制动主缸可随时控制制动压力的增减。
2.保压制动状态
当车轮趋向于抱死时，根据ABS电脑的指令，制动轮缸需要“保持”制动压力，给常开电磁线圈通入12V电源，进油阀关闭，常闭电磁阀不带电，常闭电磁阀继续关闭，使制动轮缸内的制动压力保持原有状态，压力不再升高。
3.减压制动状态
当车轮在压力保持阶段仍旧趋向于抱死时，必须对该轮制动轮缸进行减压，ABS电脑发出指令，使常开、常闭电磁阀带电，常开电磁阀关闭，常闭电磁阀开启。此时制动主缸和制动轮缸的管路被切断，并将制动轮缸的管路与通向储液器的管路接通，制动轮缸的制动液就流入储液器，从而减小了该车轮的制动压力。同时起动液压泵，将流回储液器的制动液加压后输送到蓄压器金和制动主缸，为下一个制动周期作好准备工作。这种液压泵叫再循环泵，它的作用是把减压过程中的制动轮缸流回的制动液送回高压端。
4.增压制动模式
在减压过程中，车轮的制动压力逐渐减小，汽车又处于惯性加速，必须再次对其轮缸增大制动压力时，ABS电脑发出指令，使常开、常闭电磁阀断电，恢复到普通制动模式时的初始位置，制动主缸和制动轮缸的管路再次相通，制动主缸和液压泵输出的制动液再次进入制动轮缸，增加了制动压力，增压的速度可以通过电磁阀的进出油口的制动液流速来控制。
三、结束语
通过对富康轿车制动防抱死系统的了解，让我们对富康轿车制动防抱死系统的组成和工作原理有了新的了解。
关键词：制动防抱死系统；传感器；液压单元；电子控制单元
一、问题的提出
随着汽车的高速行驶，汽车数量日益暴涨，车辆在道路上的行驶密度不断增加，天气对汽车行驶影响更加明显，对汽车的性能不断提出更高的要求，汽车制动防抱死系统就是在这种情况下应运而生。目前汽车制动防抱死系统（ABS）已经成为汽车配置的标准配置，在行车安全中起到重要作用。
本文中主要就介绍制动防抱死系统的工作原理，具有简单易学，通俗易懂。
二、问题的分析和措施
（一）富康轿车制动防抱死系统
1.富康轿车制动防抱死系统的主要部件和功用
富康轿车均采用德国博世公司的ABS5.3版本的制动防抱死制动系统 （其中，富康16V车型的ABS带有制动力电子分配（EBD）系统）。 该系统主要由车轮转速传感器、执行器（液压单元）、ABS控制单元及故障指示灯等组成。
（1）传感器
制动防抱死系统中传感器用来感知汽车车轮的运动角速度大小信号和制动信号。用它来确定车速和实际车轮速度，以及确定最佳的制动压力来保证最大车轮与路面的摩擦力。
（2）车轮速度传感器
车轮速度传感器是制动防抱死系统最主要的一个传感器，其作用是监控车轮转速，简称轮速传感器。制动时，汽车车轮速度减缓，通过车轮速度传感器获得汽车减速度信号，用以判定路面附着系数的高低情况，汽车减速度大，则路面附着系数高，汽车减速度小，则路面附着系数低。
结构特点
富康车轮速度传感器由不锈钢制成的外壳内，它由传感头和齿圈（转子）两部分组成。其中传感头磁极与齿圈的端面之间一般有约0.5mm的间隙；而齿圈端面加工有若干凸齿（BOSCH公司的齿圈有100个凸齿），并随车轮或传动装置一起旋转。传感器和连接电线都具有耐高温、耐震特性，保养时不需要取出传感器。它在车上的布置为4传感器布置方式，即前、后、左、右车轮各安装一个传感器。传感器主要由永久磁铁、带探头的磁极及线圈组成。
车轮速度传感器的工作原理
车轮速度传感器的任务是对车轮的运动状态进行检测。车轮转动时，在车轮速度传感器中产生一个交变电压信号，其频率与车轮转速成正比。根据该交变信号的频率，电子控制系统计算出车轮的运动速度，加速度或减速度以及车轮的滑移率。
（3）制动开关
富康轿车制动开关安装在制动踏板处，属于机械开关。它的作用有两个：一是点亮制动灯，给后面行驶的车辆给与提醒；二是将制动信号迅速传递给发动机系统，使发动机短暂中断供油，降低输出扭矩。
2.电子控制单元（ABS电脑）
电子控制单元的作用是接收车轮速度传感器送来的信号，并对该信号进行比较、放大、分析、判别和处理，经计算以后得到车轮滑移率，车轮角加速度或角减速度的值，然后再将指令信号输出，送至压力调节装置，使其执行制动压力调节的功能。当ABS系统起作用时，电子控制单元监测并控制制动系统的工作情况，即 ABS电脑具有对制动系统进行“监测”和“控制”两方面的功能。
电子控制单元还具有自诊断功能，当ABS出现故障时，点亮仪表板上的故障指示灯。
3.执行器
制动防抱死系统执行器的作用是接受ABS电脑的指令，驱动液压单元中的电磁阀动作（或电机转动），调节制动轮缸的制动压力，使车轮始终处于边滚边滑状态。
液压单元主要由电磁阀、储液器、缓冲器、液压泵和电动机组成。
（1）电磁阀。电磁阀的作用是：当防抱死制动系统工作时，根据ABS控制单元的指令选增压、保压和减压三种状态来关闭或接通有关油路。
（2）储液器。储液器是包括一个活塞和弹簧的缓冲容器，它暂时存储压力降低时突然流回的制动液，并起液压缓冲作用，保证在电动泵达到最大速度和流量前，在制动分泵中压力迅速降低。共有两个储液器，对角线形管路布置中的每个对角线各有一个储液器。
（3）缓冲器。缓冲器的作用是当ABS工作时缓冲由电动泵压力上升所产生的脉冲，减少压力变化对制动踏板产生的脉冲振动。缓冲器有两个，每个对角线管路各一个。
（4）液压泵和电动机。液压泵和电动机的工作原理是：电动机带动液压泵工作，液压泵在ABS工作时，通过该泵使制动液流动，来控制制动系统管路的压力。液压泵在整个ABS工作阶段连续工作，以保持各制动器压力正常。
（二）ABS工作原理
1.普通制动状态（ABS不工作）
在普通制动模式中，根据ABS电脑的指令，电磁线圈不通电，常开电磁阀打开，常闭电磁阀关闭，制动主缸与制动轮缸的管路经电磁阀相连通，液压泵不工作，这样来自制动主缸的制动液就经电磁阀进入制动轮缸，制动轮缸的压力随制动主缸的压力变化而变化，即制动主缸可随时控制制动压力的增减。
2.保压制动状态
当车轮趋向于抱死时，根据ABS电脑的指令，制动轮缸需要“保持”制动压力，给常开电磁线圈通入12V电源，进油阀关闭，常闭电磁阀不带电，常闭电磁阀继续关闭，使制动轮缸内的制动压力保持原有状态，压力不再升高。
3.减压制动状态
当车轮在压力保持阶段仍旧趋向于抱死时，必须对该轮制动轮缸进行减压，ABS电脑发出指令，使常开、常闭电磁阀带电，常开电磁阀关闭，常闭电磁阀开启。此时制动主缸和制动轮缸的管路被切断，并将制动轮缸的管路与通向储液器的管路接通，制动轮缸的制动液就流入储液器，从而减小了该车轮的制动压力。同时起动液压泵，将流回储液器的制动液加压后输送到蓄压器金和制动主缸，为下一个制动周期作好准备工作。这种液压泵叫再循环泵，它的作用是把减压过程中的制动轮缸流回的制动液送回高压端。
4.增压制动模式
在减压过程中，车轮的制动压力逐渐减小，汽车又处于惯性加速，必须再次对其轮缸增大制动压力时，ABS电脑发出指令，使常开、常闭电磁阀断电，恢复到普通制动模式时的初始位置，制动主缸和制动轮缸的管路再次相通，制动主缸和液压泵输出的制动液再次进入制动轮缸，增加了制动压力，增压的速度可以通过电磁阀的进出油口的制动液流速来控制。
三、结束语
通过对富康轿车制动防抱死系统的了解，让我们对富康轿车制动防抱死系统的组成和工作原理有了新的了解。