汽车防滑控制系统结构及工作原理

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
5. ABS只是一个反应时间近似一定的制动控制单环系统, 而ASR却是由反应时间不同的制动控制和发动机控制等组 成的多环系统。
(四)控制通道 防滑控制系统中能够独立进行制动压力调节的制动管
路称为控制通道。
ABS按照控制通道数 可分为四通道系统、 三通道系统、双通道 系统和单通道系统, 其布置形式多样, 如图:
焊接电器元件与线路时,应拔下线束插头。 5. 不要让油污沾染电子控制单元,特别是电子控制单元的端
子。 6. 要注意对蓄电池的电压进行检查,特别是长时间停驶后初
次起动时。 7. 不要使车轮转速传感器和传感器齿圈沾染油污或其他脏
污,且不要敲击轮速传感器。
8. 维修带有防滑制动功能的制动系统时,应首先将蓄能器中 的高压制动液完全释放。
5.ABS 和 TRC ECU 控制逻辑
6.故障保护功能
LS400 TRC系统控制电路如右 图所示:
第六节 防滑控制系统的维护与检修 (一)使用与维修中的一般注意事项 1. 拆装系统中的电器元件和线束插头,应先断开点火开关。 2. 不可用充电机起动发动机,也不要在蓄电池与汽车电系连
接的情况下,对蓄电池进行充电。 3. 避免电子控制单元受到碰撞和敲击。 4. 在高温环境(如烤漆作业)下,应拆下电子控制单元;在
第二节 防滑控制系统的基本组成及工作过程 (一)ABS 的基本组成及工作原理
ABS 通常由车轮轮速传感器、制动压力调节器、电子控制单元 (ECU) 和 ABS 警示装置等组成。如图:
如下图所示:ABS 的工作过程可以分为常规制动、制动压力保持、制动压 力减小和制动压力增大等阶段。 1. 常规制动阶段(ABS 并不介入制动压力控制)
优点:1.输出信号电压幅值不受转速的影响。 2.频率响应高 3.抗电磁波干扰能力强。
(二)汽车减速度传感器 有些ABS系统中,为了获得汽车的纵向或横向减速度,在汽车的车身上 安装有减速度传感器。如下图为采用水银开关的G传感器。
(三)ABS制动压力调节器 ABS/ASR制动压力调节器的作用是接受电子控制单元(ECU)的指令,通 过电磁阀的动作来实现车轮制动器制动压力的自动调节。它主要由电磁 阀阀体、制动液储能室、储能器、制动主缸、液压助力器与电动泵等组 成。如图:
轮胎与路面的附着关系:Fμ=μG Fμ——轮胎与路面间的附着力,N G ——轮胎与路面间的垂直载荷,N μ ——轮胎与路面间的附着系数。 由于轮胎与路面之间的垂直载荷和附着系数会随许多因素而变化,因
此,轮胎与路面间的附着力实际上是经常变化的。
(一)车轮滑动率对附着系数的影响
车轮相对于路面的滑动可分为滑移和滑转两种形式,引入 车轮滑动率的概念可以表征车轮运动中滑动成分所占的比 例。
制在10%~20%的范围内;驱动防滑系统在驱动过程中, 通常将车轮滑移率控制在5%~15%的范围内。
制动防抱死系统 (ABS) 都是在制动过程中,通过调 节轮缸(或制动气室)的制动压力使作用车轮的制动力矩 受到控制,从而控制车轮的滑移率。
而防滑驱动控制系统(ASR) 在驱动过程中通常可以通 过调节发动机的输出转矩、转动系的传动比、差速器的锁 紧系数等控制作用于驱动车轮的驱动力矩,以及通过调节 驱动车轮制动轮缸(或制动气室)的制动压力控制作用于 驱动车轮的制动力矩。实现对驱动车轮牵引力矩的控制。
SA=(rω-v) / rω×100% 0< SA <100%,车轮滑转比例越大, SA 越大。
通过试验发现,在硬实路面上,弹性车轮与路面间的附着系 数μ和滑动率 S 存在如下图所示的关系。
(二)防滑控制系统的作用与工作原理: 使汽车能够自动地将车轮控制在纵向和横向附着系数
都很大的滑动率范围内。 制动防抱死系统在制动过程中,通常将车轮滑移率控
2. 制动压力保持阶段
3. 制动压力减小阶段
4. 制动压力增大阶段
ABS 系统具有以下优点: 1. 增大了汽车制动时的稳定性。 2. 能缩短制动距离。 3. 改善了轮胎的磨损状况。 4. 使用方便,工作可靠。
(二)ASR 的基本组成和工作原理 ASR/TCS 可以通过调节作用于驱动车轮的驱动力矩
循环式制动压力调节器是在制动总缸和轮缸之间串联一电 磁阀,直接控制轮缸的制动压力,其特点是制动压力油路和 ABS控制压力油路相通。
组成:制动踏板机构、制动主缸、回油泵、储能器、电磁 阀、制动轮缸。
1)常规制动(升压)状态 此时ABS系统不工作,制动轮缸与轮缸相通。如图:
2)保压状态 当转速传感器发出抱死危险信号时,电磁阀处于“保压”位置。此时
LS400为后轮驱动车。其牵引力控制系统(TRC)是在控 制发动机输出功率的同时控制汽车的驱动轮制动系统,即采 用发动机/制动器并用控制方法,控制驱动轮转速,它有助 于避免在起动和加速时容易出现的驱动轮打滑现象,并根据 车速、路面状态控制汽车驱动轮的驱动力,和ABS系统相结 合,保持制动滑移率在15%~30%之间,达到最佳制动效 果。
第十四章 汽车防滑控制系统
第一节 概述
第二节 防滑控制系统的基本组成及工作过程 第三节 防滑控制系统主要组成件的结构及工作原理
第四节 制动压力调节器的调压方式及工作原理
第五节 轿车防滑控制系统
第六节 防滑控制系统的维护与检修
第十四章 汽车防滑控制系统
第一节 概述
汽车防滑控制系统就是对制动防抱死系统和驱动防滑系统的统称。 制动防抱死系统 (Anti-lock Braking System),简称 ABS。 驱动防滑系统 (Acceleration Slip Regulation),简称 ASR。它也 被称为驱动力控制系统 (Traction Control System),简称 TCS。
1. 汽车在制动过程中,车轮可能相对于路面发生滑移,滑移成 分在车轮纵向运动中所占的比例可以由负滑动率表征。
SB =(rω-v) / v ×100% -100%< SB <0,车轮滑移所占成分越多, SB 越大。 2. 汽车在驱动过程中,驱动车轮可能相对于路面发生滑转,滑 转成分在汽车纵向运动中所占的比例可由正滑动率表征。
下图为LS400 TRC 系统构成图,TRC系统由TRC和ABS ECU、TRC制动 执行器、ABS执行器、车轮转速传感器、副节气门位置传感器和副节气门 执行器组成。
该系统主要部件及工作原理:
1. 车轮转速传感器:与ABS系统合用,当需要进行防滑控制时才用到。
2. 辅助节气门执行器:执行元件为一步进马达,接受ECU指令逐渐关闭 辅助节气门。
点亮ABS警告灯,并储存故障码。 电子控制单元内部电路如下图:
ABS系统故障指示灯
第四节 制动压力调节器的调压方式及工作原理 (一)ABS调压方式 (1)循环式制动压力调节器:电磁阀直接控制轮缸制动压力 (2)可变容积式制动压力调节器:间接控制制动压力
现在以凌志LS400轿车的循环式制动压力调节器来说明 ABS系统的调压工作原理
ASR 制动液压系统:
下图中的 ASR 制动压力调节器主要包括制动供能装置(由电动泵和储能 器组成)和电磁控制阀总成(其中有三个二位二通电磁阀)组成。
(三)ABS和ASR的比较: 相同点:
1. ABS和ASR都是通过控制作用于被控制车轮的力矩, 而将车轮的滑动率控制在设定的理想范围之内,从而缩 短汽车制动距离或提高汽车的加速性能。 2. ABS和ASR 都要求系统具有快速的反应能力,以适应 车轮附着力的变化;都要求控制偏差量尽可能达到最 小;都要求尽量减少调节过程中的能量消耗。 不同点: 1. ABS对驱动和非驱动车轮都可进行控制,而ASR只对 驱动车轮进行控制。 2. 在ABS控制期间,离合器通常处于分离状态(手动变
下面主要介绍ABS制动压力调压器。 1.电动泵
2.储能器 a.活塞--弹簧式:
b.气囊式:
3.电磁控制阀 ABS系统中都有一个或两个电磁阀体,其中有若干个电磁控制阀,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等。 (1)三位三通阀
(2)二位二通阀
4.压力控制、压力警告和液位指示开关 (四)电子控制单元
凌志LS400不带TRC的防抱死制动系统零件位置如下图所示。
在这一系统中,设有前轮左右轮速传感器各一个,后轮 左右轮速传感器各一个,共四个车轮速度传感器检测车轮的 转速;在ABS控制通道中,前轮系统是由确保转向性能的左 右轮各一个通道组成,后轮系统则只装设一个通道。
该ABS系统由轮速传感器、制动压力调节器、电控单 元、控制电路等部分组成。原理和工作方式与前面几节中介 绍的基本相同,故本节主要介绍带牵引力控制系统 (TRC) 的LS400轿车防滑系统。 (二)牵引力控制系统 (TRC)
速),发动机也处于怠速运转,而在ASR控制期间,离 合器处于接合状态,发动机的惯性对ASR控制有较大影 响。
3.在ABS控制期间,汽车传动系的振动较小,在ASR控制期 间,很容易使传动系统产生较大的振动。
4.在ABS控制期间,各车轮之间的相互影响不大,而在ASR 控制期间,由于差速器的作用会使驱动车轮之间产生较大 的互相影响。
ABS电子控制单元一般由以下几个基本电路构成 1.输入极电路:将转速传感器输入的正弦交流信号转换成脉
冲方波信号。 2.运算电路:主要是进行车轮线速度、初始速度、滑动率、
加速度及减速度等的运算,以及调节器的电磁阀控制参 数的运算和监控运算 3.输出级(电磁阀控制)电路:接受运算电路输入的电磁阀 控制参数信号,控制大功率三极管向电磁阀提供控制电路。 4.安全保护电路:将汽车电源提供的12V或14V的电压变为电 子控制单元内部所需的5V电压。对电源电路的电压进行监 控,对故障信号进行监视,出现故障时停止ABS系统工作,
第三节 防滑控制系统主要组成件的结构及工作原理 (一)车轮转速传感器
车轮转速传感器检测车轮的速度,并将速度信号输入防滑 控制系统的电子控制单元。目前,用于防滑系统的转速传 感器主要有电磁式和霍尔式两种。
1.电磁式转速传感器 通过磁通量的wk.baidu.com化产生感应电压,由传感头和齿圈两部分组成。
2.霍尔式转速传感器
和制动力矩,在驱动过程中防止车轮发生滑转。目前在 ASR 系统中通常通过控制节气门开度和点火提前角的方式 调节发动机的输出转矩,从而对作用于驱动车轮的驱动力 矩进行调节。为了使驱动车轮的转速迅速降低,或者使两 侧驱动车轮获得不同牵引力,通常ASR都可以通过对驱动 车轮施加一定的制动力矩得以实现。
右图所示为一种较为典型的具有制 动防抱死和驱动防滑功能ABS/ASR 防滑控制系统,其中ASR和ABS共用 车轮转速传感器和电子控制单元 (ECU),只在通往驱动车轮制动轮缸 的制动管路中增设一个ASR制动压力 调节器,在由加速踏板控制的主节气 门上方增设一个由步进电机控制的副 节气门,并在主副节气门处各设置一 个节气门开度传感器,即可实现ASR 控制。
(二)ASR调压方式 ASR制动压力调节器也可以采用流通调压方式进行防滑转制动压力调
节,故ASR制动压力调节器也分为循环式和变容积式两种。
第五节 轿车防滑控制系统 以下以凌志LS400为例,介绍轿车防滑控制系统的组成和功能。
LS400轿车的防滑驱动控制系统(TRC)为选装件,所以国内只有部分 LS400制动防抱死系统中带有TRC。 (一)LS400的制动防抱死系统 (ABS)
主缸、轮缸和回油孔相互隔离密封,轮缸中制动压力保持一定。
3)减压状态
若“保压”命令发出后,车轮仍有抱死倾向,电磁阀将轮缸与回油通 道
或储液室接通,轮缸中的制动液经电磁阀流入储液室,轮缸压力下降。
4)增压状态 当压力下降后车轮转速太快时,电控单元便切断通往电磁阀的电流,
主缸和轮缸再次相通,主缸中高压制动液再次进入轮缸,使制动力增加。
3.主、副节气门位置传感器:主节气门位置传感器用来检测节气门开度, 并将开度大小信号送入ECU。副节气门位置执行器根据来自ABS和 TRC ECU的信号,打开和关闭副节气门,以控制发动机输出功率。
4.TRC 制动执行器:TRC工作过程是由TRC泵和TRC 制动执行器来完成 的。制动执行器是用来传送液压并释放从制动分泵来的液压。
相关文档
最新文档