所以双通道系统很少被采用。 附着系数均一路面 上精附着系数均终面 图7.16两前轮从附着系数分离路面驶入附着系数均一路面时的制动力变化 a)两前轮按高选择原则一同控制b)两前轮独立控制 单通道制动防抱死系统 单通道制动防抱死系统是在按前后部置双管路制动系统的后制动总管路中设置一个制动压力调 节分装置,对于后轮驱动的汽车则只需在传动系统中设置一个转速传感器,如图717所示。 图7.17单通道制动防抱死系统 1制动压力调节分装置2转速传感器 单通道制动防抱死系统一般都是对两后轮按低选原则进行一同控制,其主要作用是提高汽车的 制动方向稳定性。在附着系数分离路面上进行制动时,两后轮的制动力都将被限制在处于低附着系 数路面后轮的附着力水平。由于不能使处于高附着系数路面后轮的附着力得到充分利用,制动距离 会有所增大。由于前制动轮缸的制动压力未被控制,前轮仍然可能发生制动抱死,所以汽车制动时 的转向操纵能力得不到保障。但由于单通道制动防抱死系统能够显著地提高汽车制动时的方向稳定 性,又具有结构简单、成本低的优点,因此,单通道制动防抱死系统目前在轻型货车和轿车上得到 了应用。 7.3汽车制动防抱死系统的结构与工作原理 制动防抱死系统的主要作用就是把滑移率控制在10%20%之间,此时,轮胎与路面之间具有较 高的纵向与侧向附着系数,使汽车获得较高的制动效能,且可保持对汽车方向的控制能力。 7.3.1制动防抱死系统的组成与工作原理 16
- 16 - 所以双通道系统很少被采用。 图 7.16 两前轮从附着系数分离路面驶入附着系数均一路面时的制动力变化 a）两前轮按高选择原则一同控制 b）两前轮独立控制 4．单通道制动防抱死系统 单通道制动防抱死系统是在按前后部置双管路制动系统的后制动总管路中设置一个制动压力调 节分装置，对于后轮驱动的汽车则只需在传动系统中设置一个转速传感器，如图 7.17 所示。 图 7.17 单通道制动防抱死系统 1.制动压力调节分装置 2.转速传感器 单通道制动防抱死系统一般都是对两后轮按低选原则进行一同控制，其主要作用是提高汽车的 制动方向稳定性。在附着系数分离路面上进行制动时，两后轮的制动力都将被限制在处于低附着系 数路面后轮的附着力水平。由于不能使处于高附着系数路面后轮的附着力得到充分利用，制动距离 会有所增大。由于前制动轮缸的制动压力未被控制，前轮仍然可能发生制动抱死，所以汽车制动时 的转向操纵能力得不到保障。但由于单通道制动防抱死系统能够显著地提高汽车制动时的方向稳定 性，又具有结构简单、成本低的优点，因此，单通道制动防抱死系统目前在轻型货车和轿车上得到 了应用。 7.3 汽车制动防抱死系统的结构与工作原理 制动防抱死系统的主要作用就是把滑移率控制在 10%~20%之间，此时，轮胎与路面之间具有较 高的纵向与侧向附着系数，使汽车获得较高的制动效能，且可保持对汽车方向的控制能力。 7.3.1 制动防抱死系统的组成与工作原理
1.制动防抱死系统的组成 通常的制动防抱死系统都是由车轮转速传感器、ECU、制动压力调节装置和报警灯等组成。 动压力调节装置主要由调压电磁阀总成、电动泵总成和储液器组成。图7.18是典型的制动防抱死系 统的组成图。 图7.18典型的制动防抱死系统的组成 1.车轮轮速传感器2.右前制动器3.制动主缸4.储液室5.真空助力器6.EC7.右后制动器11.左后制动器9.比例阀10.ABS报 警灯11.储液器12.调压电磁阀总成13.电动泵总成14.左前制动器 在该系统中,每一个车轮上都安装一个转速传感器,将关于各车轮转速的信号输入ECU。ECU 根据各车轮转速传感器输入的信号对各个车轮的运动状态进行监测和判定,并形成相应的控制指令, 该指令指使制动压力调节装置对各个制动轮缸的制动压力进行调节,使车轮的滑移率控制在 10%20%之间。比例阀通过控制前后轮制动轮缸制动液压力的大小,保证汽车在常规制动时前轮先 于后轮抱死,以改善制动性能。在制动防抱死系统岀现故障时,装在仪表盘上的制动防抱死系统报 警灯就发亮,提醒驾驶员制动防抱死系统出现了故障。 2.制动防抱死系统的工作原理 制动防抱死系统的工作过程可以分为常规制动、制动压力降低、制动压力保持和制动压力升高 等四个阶段(图7.19)。 (1)常规制动阶段如图7.19a所示,在常规制动过程中;制动防抱死装置不起作用,制动防 抱死装置的ECU不向电磁线圈发送电流。三位电磁换向阀阀芯在回位弹簧推动下处在最下端的工作 位置,此时B孔保持打开状态,C孔保持关闭状态。当踩下制动踏板时,制动总泵中的制动液压力 升高,制动液经B孔和C孔流至车轮制动分泵中,推动制动分泵中的柱塞将车轮制动盘夹紧。这时 止回阀2、5和11关闭,液压泵和电动机总成不工作。当松开制动踏板时,制动分泵中的制动液 部分经A孔和B孔流回制动总泵,另一部分经A孔和止回阀11流回制动总泵 (2)制动压力降低阶段随着压力的升高,车轮即将抱死,这时车速传感器把该信号传给ECU, ECU给执行器电磁线圈输入5A的电流(假定是5A),从而产生强大的磁力使三位电磁阀阀芯移动 到上端。如图7.19b所示,这时B孔关闭,C孔打开。车轮制动分泵中的部分制动液通过A孔和B 17
- 17 - 1．制动防抱死系统的组成 通常的制动防抱死系统都是由车轮转速传感器、ECU、制动压力调节装置和报警灯等组成。制 动压力调节装置主要由调压电磁阀总成、电动泵总成和储液器组成。图 7.18 是典型的制动防抱死系 统的组成图。 图 7.18 典型的制动防抱死系统的组成 1.车轮轮速传感器 2.右前制动器 3.制动主缸 4.储液室 5.真空助力器 6.ECU 7.右后制动器 11.左后制动器 9.比例阀 10.ABS 报 警灯 11.储液器 12.调压电磁阀总成 13.电动泵总成 14.左前制动器 在该系统中，每一个车轮上都安装一个转速传感器，将关于各车轮转速的信号输入 ECU。ECU 根据各车轮转速传感器输入的信号对各个车轮的运动状态进行监测和判定，并形成相应的控制指令。 该指令指使制动压力调节装置对各个制动轮缸的制动压力进行调节，使车轮的滑移率控制在 10%~20%之间。比例阀通过控制前后轮制动轮缸制动液压力的大小，保证汽车在常规制动时前轮先 于后轮抱死，以改善制动性能。在制动防抱死系统出现故障时，装在仪表盘上的制动防抱死系统报 警灯就发亮，提醒驾驶员制动防抱死系统出现了故障。 2．制动防抱死系统的工作原理 制动防抱死系统的工作过程可以分为常规制动、制动压力降低、制动压力保持和制动压力升高 等四个阶段（图 7.19）。 （1）常规制动阶段 如图 7.19a 所示，在常规制动过程中；制动防抱死装置不起作用，制动防 抱死装置的 ECU 不向电磁线圈发送电流。三位电磁换向阀阀芯在回位弹簧推动下处在最下端的工作 位置，此时 B 孔保持打开状态，C 孔保持关闭状态。当踩下制动踏板时，制动总泵中的制动液压力 升高，制动液经 B 孔和 C 孔流至车轮制动分泵中，推动制动分泵中的柱塞将车轮制动盘夹紧。这时 止回阀 2、5 和 11 关闭，液压泵和电动机总成不工作。当松开制动踏板时，制动分泵中的制动液一 部分经 A 孔和 B 孔流回制动总泵，另一部分经 A 孔和止回阀 11 流回制动总泵。 （2）制动压力降低阶段 随着压力的升高，车轮即将抱死，这时车速传感器把该信号传给 ECU， ECU 给执行器电磁线圈输入 5A 的电流（假定是 5A），从而产生强大的磁力使三位电磁阀阀芯移动 到上端。如图 7.19b 所示，这时 B 孔关闭，C 孔打开。车轮制动分泵中的部分制动液通过 A 孔和 B
孔进入储液罐。同时ECU给液压泵和电动机总成发岀信号,使其开始工作,将储液罐中的制动液送 回制动总泵。由于止回阀11是关闭的,所以制动总泵中的制动液不能进入三位电磁换向阀中,车轮 制动分泵中的制动液压力降低,从而达到防止车轮抱死的目的 制动踏板放松 制动踏板踩下 C孔打开 ABS ECU ABS ECU A孔c孔关R 代打开 ABS FCL BS ECU 孔关闭 C孔关闭 naft 图7.19制动防抱死系统的工作示意图 a)常规制动b)制动压力降低c)制动压力保持d)制动压力升高 1.制动总泵2、5、11止回阀3.液压泵和电动机总成4ECU6.储液罐7前轮轮速传感器8.盘式制动器分泵9回位弹簧10.电磁线圈11 三位电磁换向阀 (3)制动压力保持阶段当制动分泵中的制动管路压力降低(或在升压过程中压力升高),使 车速达到预定值时,车速传感器给ECU传送相应信号,ECU就给电磁线圈提供2A(假定)的电流 电磁线圈产生的磁力将相应减小,三位电磁换向阀阀芯在回位弹簧的作用下移至中间位置。如图 7.19c所示,B孔和C孔都关闭,同时止回阀2、5和11也都关闭,所以制动分泵中的制动液被封闭 压力得以保持。 (4)制动压力升高阶段只有制动分泵中的制动液压力升高时,才能产生更大的制动力,从而 使车速尽快降低。为此ECU停止向电磁线圈输送电流,三位电磁换向阀被回位弹簧拉下,如图7.19d 所示。此时B孔打开,C孔关闭。这样,制动总泵中的制动液经B孔和A孔流至车轮制动分泵中, 从而使制动分泵中的制动液压力升高,制动力增大 当制动力增大到一定程度时,车轮又会出现即将抱死的状态,这时又需对制动分泵降压,从而 开始下一个降压-保压-升压循环。由此可见,制动防抱死装置是以脉冲的形式(频率约为4-10Hz)
- 18 - 孔进入储液罐。同时 ECU 给液压泵和电动机总成发出信号，使其开始工作，将储液罐中的制动液送 回制动总泵。由于止回阀 11 是关闭的，所以制动总泵中的制动液不能进入三位电磁换向阀中，车轮 制动分泵中的制动液压力降低，从而达到防止车轮抱死的目的。 图 7.19 制动防抱死系统的工作示意图 a）常规制动 b）制动压力降低 c）制动压力保持 d）制动压力升高 1.制动总泵 2、5、11.止回阀 3.液压泵和电动机总成 4.ECU 6.储液罐 7.前轮轮速传感器 8.盘式制动器分泵 9.回位弹簧 10.电磁线圈 11. 三位电磁换向阀 （3）制动压力保持阶段 当制动分泵中的制动管路压力降低（或在升压过程中压力升高），使 车速达到预定值时，车速传感器给 ECU 传送相应信号，ECU 就给电磁线圈提供 2A（假定）的电流， 电磁线圈产生的磁力将相应减小，三位电磁换向阀阀芯在回位弹簧的作用下移至中间位置。如图 7.19c 所示，B 孔和 C 孔都关闭，同时止回阀 2、5 和 11 也都关闭，所以制动分泵中的制动液被封闭， 压力得以保持。 （4）制动压力升高阶段 只有制动分泵中的制动液压力升高时，才能产生更大的制动力，从而 使车速尽快降低。为此 ECU 停止向电磁线圈输送电流，三位电磁换向阀被回位弹簧拉下，如图 7.19d 所示。此时 B 孔打开，C 孔关闭。这样，制动总泵中的制动液经 B 孔和 A 孔流至车轮制动分泵中， 从而使制动分泵中的制动液压力升高，制动力增大。 当制动力增大到一定程度时，车轮又会出现即将抱死的状态，这时又需对制动分泵降压，从而 开始下一个降压-保压-升压循环。由此可见，制动防抱死装置是以脉冲的形式（频率约为 4~10Hz）
对制动压力进行调节,始终将车轮的滑移率控制在10%~20%的范围内,防止车轮抱死滑移,最大限 度地保证了制动时汽车的稳定性,缩短了制动距离 3.制动防抱死系统的工作范围 制动防抱死系统的种类不同,其结构形式和工作过程也不完全相同,但都是通过对趋于抱死车 轮的制动压力进行自适应循环调节来防止车轮发生制动抱死的,且在工作范围方面是相同的。 )制动防抱死系统只是在汽车的速度超过一定值以后(假定是10km/h),才会对制动过程中 趋于抱死的车轮进行防抱死制动压力调节。当汽车速度被制动降低到一定值时(假定小于10km/h) 制动防抱死系统就会自动中止防抱死制动压力调节,此后的制动过程和常规制动系统的制动过程相 同,车轮仍有可能被制动抱死。为了防止后轮先抱死,在制动系统中安装了比例阀。这时车速已非 常小,车轮被制动抱死对汽车的制动性能影响已经很小,而且要使汽车尽快制动停车,就必须使车 轮制动抱死。 2)在制动过程中只有当车轮趋于抱死时,制动防抱死系统才会对趋于抱死的车轮进行压力调节, 防止该车轮抱死滑移。如果在制动过程中没有车轮趋于抱死,制动过程与常规制动系统的制动过程 完全相同。 3)制动防抱死系统都有自诊断功能,能够对系统的工作情况进行监测,一旦发现存在影响系统 正常工作的故障时,将自动关闭防抱死系统,并点亮制动防抱死报警灯,向驾驶员发出报警信号, 汽车的制动系统仍然可以像常规制动系统一样进行制动 7.3.2制动防抱死系统的主要组成部件 制动防抱死系统的主要组成部件有车轮转速传感器、ECU和制动压力调节装置等。在有些种类 的制动防抱死系统中应用的是减速度传感器,本书不作介绍。 1.车轮转速传感器 图720是电磁感应式车轮转速传感器的工作原理图。 由图720a和图720b对比可知,当铁心端部对着齿圈的齿槽时,通过电磁线圈的磁力线较少 当铁心端部对着齿圈的齿顶时,通过电磁线圈的磁力线较多。因齿圈和车轮固定在一起,随车轮一 起转动,而传感器是固定不动的,所以铁心端部交替对应齿圈的齿槽和齿顶,那么穿过电磁线圈的 磁力线就会由少到多,再由多到少交替变化,也就是说通过电磁线圈的磁通会发生变化,从而在电 磁线圈中感应出交变的感应电压,该感应电压的频率与车轮的转速成正比。如图720c所示,实线A 表示的是车轮高转速时的电压曲线,虚线B是车轮转速较低时的电压曲线。由A线和B线相比可知 车轮转速较高时,感应电压的频率和波幅都较高;反之感应电压的频率和波幅都较低。当感应电压 的频率和波幅都变得较低时,说明车轮即将抱死,传感器通过电磁线圈末端导线把该电压信号输入 ECU,由ECU发出相应的降压或保压指令,防止车轮抱死;反之ECU将发出升压指令,以使车速 尽快降低
- 19 - 对制动压力进行调节，始终将车轮的滑移率控制在 10%~20%的范围内，防止车轮抱死滑移，最大限 度地保证了制动时汽车的稳定性，缩短了制动距离。 3．制动防抱死系统的工作范围 制动防抱死系统的种类不同，其结构形式和工作过程也不完全相同，但都是通过对趋于抱死车 轮的制动压力进行自适应循环调节来防止车轮发生制动抱死的，且在工作范围方面是相同的。 1）制动防抱死系统只是在汽车的速度超过一定值以后（假定是 10km/h），才会对制动过程中 趋于抱死的车轮进行防抱死制动压力调节。当汽车速度被制动降低到一定值时（假定小于 10km/h）， 制动防抱死系统就会自动中止防抱死制动压力调节，此后的制动过程和常规制动系统的制动过程相 同，车轮仍有可能被制动抱死。为了防止后轮先抱死，在制动系统中安装了比例阀。这时车速已非 常小，车轮被制动抱死对汽车的制动性能影响已经很小，而且要使汽车尽快制动停车，就必须使车 轮制动抱死。 2）在制动过程中只有当车轮趋于抱死时，制动防抱死系统才会对趋于抱死的车轮进行压力调节， 防止该车轮抱死滑移。如果在制动过程中没有车轮趋于抱死，制动过程与常规制动系统的制动过程 完全相同。 3）制动防抱死系统都有自诊断功能，能够对系统的工作情况进行监测，一旦发现存在影响系统 正常工作的故障时，将自动关闭防抱死系统，并点亮制动防抱死报警灯，向驾驶员发出报警信号， 汽车的制动系统仍然可以像常规制动系统一样进行制动。 7.3.2 制动防抱死系统的主要组成部件 制动防抱死系统的主要组成部件有车轮转速传感器、ECU 和制动压力调节装置等。在有些种类 的制动防抱死系统中应用的是减速度传感器，本书不作介绍。 1．车轮转速传感器 图 7.20 是电磁感应式车轮转速传感器的工作原理图。 由图 7.20a 和图 7.20b 对比可知，当铁心端部对着齿圈的齿槽时，通过电磁线圈的磁力线较少； 当铁心端部对着齿圈的齿顶时，通过电磁线圈的磁力线较多。因齿圈和车轮固定在一起，随车轮一 起转动，而传感器是固定不动的，所以铁心端部交替对应齿圈的齿槽和齿顶，那么穿过电磁线圈的 磁力线就会由少到多，再由多到少交替变化，也就是说通过电磁线圈的磁通会发生变化，从而在电 磁线圈中感应出交变的感应电压，该感应电压的频率与车轮的转速成正比。如图 7.20c 所示，实线 A 表示的是车轮高转速时的电压曲线，虚线 B 是车轮转速较低时的电压曲线。由 A 线和 B 线相比可知， 车轮转速较高时，感应电压的频率和波幅都较高；反之感应电压的频率和波幅都较低。当感应电压 的频率和波幅都变得较低时，说明车轮即将抱死，传感器通过电磁线圈末端导线把该电压信号输入 ECU，由 ECU 发出相应的降压或保压指令，防止车轮抱死；反之 ECU 将发出升压指令，以使车速 尽快降低
常见的轮速传感器按极轴的形式分凿式、菱形式和柱式三类,其安装形式如图721所示。 U H 图7.20电磁感应式车轮转速传感器工作原理 a)间隙与铁心端部相对b)齿顶与铁心端部相对c)传感器输出电压 1.齿圈2铁心端部3电磁线圈引线4电磁线圈5.永磁铁心6磁力线7电磁感应传感器8磁极9齿圈齿顶 图7.21轮速传感器的极轴形式及其安装方式 )凿式b)菱式c)柱式 2.制动防抱死系统的ECU 制动防抱死系统ECU是制动防抱死系统的控制中枢。图722是制动防抱死系统的控制系统示 意图。 监控系统 速度变化 的计算 图7.22控制系统示意图
- 20 - 常见的轮速传感器按极轴的形式分凿式、菱形式和柱式三类，其安装形式如图 7.21 所示。 图 7.20 电磁感应式车轮转速传感器工作原理 a）间隙与铁心端部相对 b）齿顶与铁心端部相对 c）传感器输出电压 1.齿圈 2.铁心端部 3.电磁线圈引线 4.电磁线圈 5.永磁铁心 6.磁力线 7.电磁感应传感器 8.磁极 9.齿圈齿顶 图 7.21 轮速传感器的极轴形式及其安装方式 a）凿式 b）菱式 c）柱式 2．制动防抱死系统的 ECU 制动防抱死系统 ECU 是制动防抱死系统的控制中枢。图 7.22 是制动防抱死系统的控制系统示 意图。 图 7.22 控制系统示意图