汽车ABS结构和工作原理分析

ABS的主体结构和液压调节结构

基础理论

汽车在行驶过程中，强制地减速以至停车且维持行驶方向稳定性的能力-----------汽车的制动性。

评价制动性能的指标

1）制动效能——汽车在行驶中，强制减速以至停车的能力称为制动效能。

即汽车以一定的初速度制动到停车所产生的：
★制动距离
★制动时间
★制动减速度

2）制动时的方向稳定性——汽车在制动时仍能按指定方向的轨迹行驶，即不发生跑偏、侧滑、以及失去转向能力称为制动时的方向稳定性。

由图可知地面对轮胎切向反作用力存在一个极限值Fφ。

硬路面上附着系数φ与滑移率s的关系

1）制动过程中车轮的三种运动状态
第一阶段：纯滚动，路面印痕与胎面花纹基本一致
车速 V = 轮速Vω

第二阶段：边滚边滑，路面印痕可以辨认出轮胎花纹，但花纹逐渐模糊。
车速 V ＞轮速Vω

第三阶段：抱死拖滑，路面印痕粗黑。
轮速Vω = 0

分析结论：
　　s ＜ 20%为制动稳定区域；

s ＞ 20%为制动非稳定区域；

将车轮滑移率 s 控制在20%左右，便可获取最大的纵向附着系数和较大的横向附着系数，是最理想的控制效果。

理想的制动控制过程

（1）制动开始时，让制动压力迅速增大，使S上升至20%所需时间最短，以便获取最短的制动距离和方向稳定性。
（２）制动过程中：当S上升稍大于20%时，对制动轮迅速而适当降低制动压力，使S迅速下降到20%；

当S下降稍小于20%时，对制动轮迅速而适当增大制动压力，使S迅速上升到20%；

结论：车轮在制动过程中，以5～10 次/秒的频率进行增压、保压、减压的不断切换，

使s稳定在20%是最理想的制动控制过程。

ABS的功用
ABS的功用是控制实际制动过程接近于理想制动过程。

ABS型式各异，以下二个方面相同：

1、ABS工作车速必须达到一定值后，才会对制动过程中趋于抱死车轮进行制动防抱死控制调节。

2、ABS都具有自诊断功能。一但发生影响系统正常工作的故障时，ABS自动关闭，同时ABS警告灯点亮。传统制动仍可正常工作。

ABS控制参数

1.以车轮滑移率为控制参数

根据车速和车速传感器的信号计算车轮的滑移率作为控制制动力的依据。

S高于设定值，ECU就会输出减小制动力信号，并通过制动压力调节器减小制动压力；

S低于设定值时，ECU就会输出增大制动力信号，并通过制动压力调节器增大制动压力，控制滑移率在设定的范围内。

已有用多普勒雷达测量车速的ABS。

2.以车轮角加速度为控制参数

ECU根据车轮的车速传感器信号计算车轮的角加速度作为控制制动力的依据。
ECU中设置合理的角加速度、角减速度门限值。
制动时，当车轮角减速度达到门限值时， ECU输出减小制动力信号；当车轮转速升高至角加速度门限值，ECU输出增加制动力信号。

器件选配

博世ABS

结构特点

制动压力调节器：分离式且独立安装；

调压方式：流通式

控制方式：两前轮独立控制，两后轮按低选原则一同控制；

电磁阀：三位三通电磁阀

MK20—I ABS结构特点

1）采用摸块式结构设计，将液压控制单元（储液器、电动回液泵、电磁阀）与电子控制单元集成于一体，使其结构更加紧凑。

2）电磁阀线圈设置于控制单元内部，节省连接导线。采用大功率集成电路直接驱动电磁阀及回液泵电机，省去了电磁阀继电器。

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