汽车防抱制动系统_ABS_的组成元件介绍

’( 接回油管 !( 过滤器 )( 无磁滚动轴承 圈 *( 出油阀 +( 进油阀 #( 电枢 "( 绕组 ,( 单 向 阀 -( 阀 体 ’.( 至 车轮 制 动 分 泵 ’’( 顶 板 ’!( 辅 助 弹 簧 ’)( 主 弹 簧 ’*( 沉肩 ’+( 接制动总泵 /( 工作气隙 图# $%& !& 型三位三通电磁阀
汽车防抱制动系统 ! "#$ % 的组成元件介绍
袁生杰
8 天津职业技术师范学院，天津 ;33999 :
要： 介绍德国波许公司具有代表性的 &D/ 9/ 型汽车抱制动系统的组成元件的结构和功能。 关键词： 车轮速度传感器； 液压调节器； -,#； &D/ 9/ 型系统电路 中图分类号： #<>;@ 69 文献标识码： &
’ ( %&! 型 $6 电缆线 !6 永久磁铁 图! *6 外壳
+ ( %&* 型 /6 绕组 "6 极针 76 传感器齿圈
车轮速度传感器剖面图
!
电子控制装置 " #$% &
电子控制装置将传感器信号接收、 放大并过滤后确定出各种速度， 作为计算参考车速、 制动滑移率和各
车轮加速与减速时的周缘速比的依据。 以免受高温和水滴的影响， 装于发动机室内的控制元件必须能经受恶劣的条件。 ,-. 最好装在乘座室， 图 * 显示了一个用于 / 通道 012 系统设计的结构框图。 *# $ 输入电路 输入电路由一个低通滤波器和一个输入级放大器组成。 该电路在接收来自各车轮速度传感器信号的同 时可对干扰加以抑制。 它还可把来自车轮速度传感器的正弦交流电压变成方波信号输出， 并利用这些经过处 理的信号去控制两个数字控制器的大规模集成电路 ) 324 ( 。 *# ! 数字控制器 数字控制器由两个相同但分立的大规模集成电路组成。 这两个电路并行工作， 每个电路处理来自两个车 轮的数据并完成相应的逻辑处理功能。 这种设计保持了通道分开布置， 避免了这部分回路出现中间故障的可能， 同时它也使信号处理的响应滞 后降到一个最小绝对值， 从而带来控制过程的正面结果。 在两个 324 的输入端， 代表车轮频率的方波模拟信 号被转变成十位字节。 在此处， 悬挂系的振动， 路面的颠簸不平等因素的干扰皆被滤除。 “滑移 ” 沿回路往下是一个代数逻辑处理器， 该装置用经过处理的车轮速度 ) 车轮频率 ( 作为计算车轮 和 “减速 ” “加速 ” )或 ( 等控制变量的依据。 一个具有适应响应功能的复杂逻辑控制器将这些信号转变成电磁阀
・ !"・
两个复合输出电路与功率管同时工作。 其作用就是作为 ’ 0 ! 和 ) 0 * 通道的电流调节器， 在收到 1&2 的 控制指令时启动电磁阀。 经过调节的电流能够维持整个电压和温度范围的复位电磁力和切换时间。 )( * )( + 传动装置级 3 输出放大器 4 在两个输出电路中的电流调节器影响下， 传动装置级便产生启动电磁阀所需的电流。 稳压器 5 故障内存 该 678 模块可以稳定供电电压， 同时对其进行监测， 以保证电压不超出严格的控制范围。 678 还可以对 低电压进行识别， 以便在汽车电力供应不足时关掉系统、 故障内存以及控制报警灯的继电器和电路。
收稿日期： 9333 5 32 5 2; 作者简介： 袁生杰 8 2=>3 5 : ， 男， 天津职业技术学院汽车系 ? 讲师 @
A : B(9 型 图2
C : B(; 型
车轮速度传感器外形
第 $5 卷
第*期
袁生杰： 汽车防抱制动系统 ) 012 ( 的组成元件介绍
・ !"・
导致的传感器信号失真。 由于它们皆暴露在水和污垢之下， 安装前必须给车轮速度传感器涂上一层油脂。 !# $ %&! 型车轮速度传感器 如图 !’ ( 所示， 以便于单独测试。 传感器被封在一个 %&! 型车轮速度传感器由单独的部件 ) 模块 ( 组成，
!
液压调节器
液压调节器执行 678 发出的命令，自动控制车轮制动器处的压力。它通过液压的方式建立起制动总 泵和车轮制动分泵之间的联系。液压调节器装于发动机室，使到达制总泵和车轮制动分泵的管道长度最 小，以降低损失，提高效率。 $%& !& 型液压调节器由循环泵、蓄能器和电磁阀组成，如图 + 所示。当车 轮制动分泵的压力下降时，循环泵便将汇合的制动液经蓄能器送回制 动总泵；蓄能器可以吸收减压期间制动液释放时产生的压力冲击；三 位三通电磁阀可以在 $%& 主动干预期间控制车轮制动分泵的压力调 节过程。三位三通阀的结构见图 #。 $%& !& 液压调节器的工作原理 制动总泵和 *( ’( ’ 加压 当电磁阀处在原位 3 电磁线圈无电流 4 时， 车轮制分泵 3 ’. 4 之间的通道畅通无阻， 从而使得在正常制动期间或在 *( ’ 此时， 电磁阀内的主弹 $%& 被激活的适当阶段建立起制动压力 3 图 # 4 。 3 4 3 4 簧 ’) 和辅助弹簧 ’! 同时施加了两个方向相反的力。 由于主弹簧的 预紧力高于辅助弹簧， 从而打开进油阀 3 + 4 。
#$ 来自输入电路的车轮频率 %$ 运算器 + 23 , 指令 信号 图& 控制器 ()* 电路 "$ 数据传输 -$ 界面 !$ 输入级 + 频率控制环 , ’$ 输出电路的阀控 0$ 故障 /$ 监测电路 &$ 逻辑控制器
第 ’. 卷
第)期
袁生杰： 汽车防抱制动系统 3 $%& 4 的组成元件介绍
提供了 B(9 和 B(; 两种型式的车轮速度传感器的外形。 车轮速度传感器的极 针及其绕组直接装在传感器齿圈的上方。 它是一种与轮毂直接连接的脉冲转 子 8 有时车轮传感器也装在差速器中 : 。 极针与永久磁铁相连， 永久磁铁产生一 个磁场， 向外延伸至传感器齿圈。 当齿圈旋转时， 极针便暴露在交变行进的齿 和气隙中， 从而使磁场不断地变化， 并在传感器绕组中产生出感应电压。 其频 率可作为当前车轮速度的一个精确指标。 传感器与齿圈之间的间距约为 2TT。 为了保证产生可靠的信号， 必须维 持精确的允差。 刚性安装的车轮速度传感器还须避免车轮制动器附近的振动
0$ 输出电路 + ! ,
#%$ 稳定的蓄电池电压
"#$ %$ 型 &’(
的位置指令。 两个大规模集成电路之间的数据交换是通过一个序列接口进行的。 该接口借助于数据链与输入级、 运算 处理器和逻辑控制器相连 + 图 & , 。 另一个功能模块是由用于进行故障识别和评价的监 测电路组成。 因为 24) 对行车时使用的制动器的操作实 施直接控制， 因此， 该电路在安全性、 系统的完整性以及 故障识别等方面必须维持极高的性能水准。 监测电路通过触发故障信号并切断保护继电器的稳 定电压来对数字控制器中的故障作出响应。 该故障信号 也储存在故障内存中。 同时， 报警灯会提醒司机： 电子控制装置和 24) 现 “ 常规 ” 在不工作。 但是， 关闭 24) 不会降低 行车时使用 的制动器的效率。 监测电路分别工作在两个大规模集成电路中。 其运 行主要是做合理性检查， 以确认各个信号以及它们的复 合逻辑上是否正确； 信号的持续时间物理上是否能实现 等。 监测工作还可扩大到诸如车轮速度传感器、 继电器 和线束以及液压设备的电气元件等外围设备上。 故障评价电路用来决定系统能否连续工作， 各个通 道或整个系统是否要中断工作等。 %$ % 输出电路
为了保证系统工作在最大效率点， 在每个元件的设计过程中还需考虑导线的计算问题， 以便对重要的线 段的导线损失作出估算。 导线损失也可能会妨碍电磁阀和循 #$% 过大的电压降可能会导致系统过早断电； 环泵的正常工作， 从而使开关动作延迟， 泵油效率下降。
参考文献：
&’( &!( )*+ ,-./-010234 51,607,89 5:87070; <-=:089 & < ( > ’??@ ： AA B A@> CA D： 袁生杰， 汽车防抱制动系统 C )*+ D 的几种类型 & < ( > ’??? ， ’A B ’E>
*’ —车轮速度传感器 电器 右后轮 K’ —循环泵 IO—左后轮
H’ —交流发电机 L’ —液压调节器 PN—右前轮
I’ —显示灯 L! —电磁阀
J’ —阀继电器 M’ — #$% 插头
J! —循环泵继电器
JA —电子保护继 IN—
M! B M@ —车轮速度传感器插头
PO—左前轮 图E )*+ !+ C G 通道 D 系统电路图
・ !"・
天津职业技术师范学院学报
!111 年 0 月
#$ 车轮速度传感器 /$ 输出电路 + # ,
!$ 蓄电池Biblioteka Baidu
%$ 输入电路 #1$ 输出级
&$ 数字控制器 ##$ 电磁阀 图!
’$ ()* 电路 + # , #!$ 保护继电器
"$ ()* 电路 + ! ,
-$ 稳压器 . 故障内存 #&$ 显示灯
摘
"& ’&()*+,-(’*& *. "#$ -*/0*&1&(2
!"#$ %&’()*+,’ 8 )EAFGEF +HIAJEHFAK )LAIMFEIAK )LAIMLNO P ,HKKLQL? )EAFGEF ;33999? ,MEFA :
"32()4-(R )MEO SASLN SNLOLFJO JML TLIMAFEOT AFU VWFIJEHFO HV JXSEIAK &D/ 9/ IHTSHFLFJO HV $HCLNJ DHOIM 1TC.@ 516 7*)+2R YMLLK OSLLU OLFOHNZ -,#Z MXUNAWKEI NLQWKAJHNZ &D/ 9/ LKLIJNEI IENIWEJ
不锈钢套筒内， 安装支架和孔板焊在套筒上。 部件的端部包有一层塑料， 有一个密封圈将它和连接件与外壳 隔开。 !# ! %&* 型车轮速度传感器 如图 !+ ( 所示的 %&* 型传感器实为一简化的 %&! 型传感器， 其内部结构与感应工作原理基本上没变。 为了防止外界干扰， 塑料壳内的传感器元件全部用树脂封装起来， 部件使用了一个黄铜套筒装于壳体中。
"
#$% &% 型系统电路
图 " 显示了装有 * 个车轮速度传感器和 * 个电磁阀的 * 通道 $%& 装置的电路图。 连接各种电控元件的连线汇集成一个线束。 线束和 !&
・ !"・
天津职业技术师范学院学报
!FFF 年 ? 月
元件须分别装到不受水侵害的地方。 再就是防腐， 因为触点腐蚀会加大触点电阻和伴随而来的工作困难， 并 最终导致系统瘫痪。
!
引言
《汽车防抱制动系统 8 &D/ : 的几种类型 》 本刊于 2=== 年 = 月 8 第 = 卷第 ; 期 : 刊登了题为 一文。 本文将就
其中具有代表性的 &D/ 9/ 型系统组成元件的结构和功能作进一步介绍。
"
车轮速度传感器
车轮速度传感器可为电脑提供车轮频率信号， 以此来确定车轮转速。 图2
第 23 卷 第 ; 期 9333 年 = 月
天 津 职 业 技 术 师 范 学 院 学 报 !"#$%&’ "( )*&%!*% +",&)*"%&’ )-,.%*,&’ )-&,.-$/0 ,"’’-1-
+HK@ 23? %H@ ; /LS@ 9333
文章编号： 2334 5 6724 8 9333 : 3; 5 339< 5 36
’9 蓄能器 图+ !9 循环泵 )9 电磁阀
$%& !& 型液压调节器
即切 *( ’( ! 保压 进油阀 3 + 4 必然要对车轮开始时的抱死作出反应， 断制动总泵和相关车轮制动分泵之间的油路， 以免压力的进一步增加， 此时， 系统施加给绕组 3 " 4 的电流为吸持电流的一半。 电枢 3 # 4 便相应地 移动， 直到进油阀 3 + 4 被顶板 3 ’’ 4 关闭。 保压时， 辅助弹簧 3 ’! 4 不对主弹 簧 3 ’) 4 加力。 由于绕组 3 " 4 无法克服两个弹簧的压力， 电枢便停留在这 “行程重叠 一中间位置。 此时， 三个油口全被封死。 进油阀 3 + 4 靠一定的 量” 关闭。 系统打开相关的车轮制动分泵和回油管 *( ’( ) 减压 在减压阶段， 3 ’ 4 或蓄能器之间的油路， 释放掉多余的制动压力。 此时加给绕组的电 流是最大电流， 这便使电枢克服两个弹簧所施加的力， 打开出油阀 3 * 4 。 当车轮制动分泵中释放掉了足够的压力以后， 电磁阀便根据当时的需 要， 返回到相应的加压或减压位置。