汽車底盤防抱死制動(dòng)控制系統(tǒng)研究

王立偉　楊照中

摘 要 汽車電子控制防抱死制動(dòng)系統(tǒng)，是汽車上的一種主動(dòng)安全裝置。其作用是汽車制動(dòng)時(shí)防止車輪抱死拓華，以提高汽車制動(dòng)過程中的方向穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向控制能力和縮短制動(dòng)距離，充分發(fā)揮汽車的制動(dòng)效能，使汽車制動(dòng)更為安全有效。

關(guān)鍵詞 汽車底盤 防抱死制動(dòng)控制系統(tǒng) 研究

中圖分類號(hào)：U463.526 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0引言

汽車制動(dòng)防抱系統(tǒng)，簡稱為ABS，是提高汽車被動(dòng)安全性的一個(gè)重要裝置。有人說制動(dòng)防抱系統(tǒng)是汽車安全措施中繼安全帶之后的又一重大進(jìn)展。汽車制動(dòng)系統(tǒng)是關(guān)系到乘客安全性最重要的二個(gè)系統(tǒng)之一。隨著世界汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，汽車的安全性越來越為人們重視。汽車制動(dòng)防抱系統(tǒng)，是提高汽車制動(dòng)安全性的又一重大進(jìn)步。近年來由于汽車消費(fèi)者對(duì)安全的日益重視，大部分的車都已將ABS列為標(biāo)準(zhǔn)配備。如果沒有ABS，緊急制動(dòng)通常會(huì)造成輪胎抱死，這時(shí)，滾動(dòng)摩擦變成滑動(dòng)摩擦，制動(dòng)力大大下降。而且如果前輪抱死，車輛就失去了轉(zhuǎn)向能力；如果后輪先抱死，車輛容易產(chǎn)生側(cè)滑，使行車方向變得無法控制。所以，ABS系統(tǒng)通過電子或機(jī)械的控制，以非常快的速度精密的控制制動(dòng)液壓力的收放，來達(dá)到防止車輪抱死，確保輪胎的最大制動(dòng)力以及制動(dòng)過程中的轉(zhuǎn)向能力，使車輛在緊急制動(dòng)時(shí)也具有躲避障礙的能力。

1防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的組成

汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)通常都是在常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增設(shè)一個(gè)電子控制系統(tǒng)而構(gòu)成的，由制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)和防抱死控制系統(tǒng)兩個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成。防抱死制動(dòng)電子控制系統(tǒng)由輪速傳感器、制動(dòng)燈開關(guān)、防抱死制動(dòng)電控單元、ABS指示燈和制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器等構(gòu)成，其中制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器技師電子控制系統(tǒng)的執(zhí)行元件，也是制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的始控元件。制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)由常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)和制動(dòng)助力器、制動(dòng)分泵、制動(dòng)管路和制動(dòng)器等組成。

2 ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)工作原理

2.1 常規(guī)制功階段

ABS不進(jìn)行壓力控制，液壓調(diào)節(jié)器各阻斷閥處于開啟狀態(tài)，各減壓閥（常閉閥）處于關(guān)閉狀態(tài)，液壓調(diào)節(jié)器的管路是暢通的，各輪缸制動(dòng)壓力隨制動(dòng)主缸的壓力輸出而變化；制動(dòng)液通過常開的阻斷閥芯中心，流到阻斷閥芯四周，進(jìn)入制動(dòng)輪缸。這時(shí)電動(dòng)泵不工作，蓄能器和衰減器是空的，雖然常規(guī)制動(dòng)時(shí)ABS不工作，但ECU，持續(xù)監(jiān)視車輪俏號(hào)的輸入，判斷是否有必要進(jìn)入ABS狀態(tài)。如果ABS由于出現(xiàn)了某種故障被切斷工作。駕駛員還可以進(jìn)行常規(guī)制動(dòng)。

2.2制動(dòng)壓力保持階段

如果駕駛員踩制動(dòng)踏板過重，會(huì)造成制動(dòng)器制動(dòng)力大干車輪與路面之間的附著力，使汽車制動(dòng)減速度很大。這時(shí)，車輪速度傳感器把車輪將抱死的信號(hào)傳給ECU，ECU控制ABS處于觸發(fā)狀態(tài)，使制動(dòng)輪缸的制動(dòng)壓力進(jìn)入保壓狀態(tài)，ECU首先給阻斷閥通電，使電樞向下移動(dòng)，關(guān)閉阻斷閥，制動(dòng)輪缸壓力和制動(dòng)主缸壓力隔絕，防止制動(dòng)輪缸的壓力繼續(xù)增加。

2.3制動(dòng)壓力下降階段

在制動(dòng)輪缸內(nèi)制動(dòng)壓力被隔絕后，車輪滑移率逐步增加，將要超出ABS工作范圍（一般滑移率在8%-35%之間），這時(shí)需要降低制動(dòng)輪缸內(nèi)的壓力，使車輪滑移率減小。它是通過在制動(dòng)輪缸中泄出-部分制動(dòng)液到低壓蓄能器而實(shí)現(xiàn)的。在這一過程中，ECU使減壓閥線圈通電，打開減壓閥，允許制動(dòng)液從制動(dòng)輪缸進(jìn)入蓄能器。這個(gè)過程是由一組極短的通電脈沖信號(hào)控制的，每個(gè)脈沖作用于減壓閥，使減壓閥打開馬上又關(guān)閉，這樣制動(dòng)輪缸中的壓力被逐步的降低，使車輪滾動(dòng)成分增加。另外，從制動(dòng)輪缸中泄出的制動(dòng)液推動(dòng)蓄能器的彈簧回縮，并儲(chǔ)存在蓄能器中。當(dāng)蓄能器中的制動(dòng)液達(dá)到一定量時(shí)，ECU起動(dòng)回流泵把蓄能器中的制動(dòng)液泵回制動(dòng)主缸。

3防抱死制動(dòng)系統(tǒng)故障診斷與排除

3.1 ABS自診斷測試功能

ABS具有故障檢測與自診斷測試功能。每當(dāng)接通點(diǎn)火開關(guān)時(shí)，ABS將進(jìn)入自檢狀態(tài)。在自檢過程中，組合儀表盤上的ABS指示燈將發(fā)亮指示。如果ABS指示燈持續(xù)發(fā)亮約2s后熄滅，說明ABS正常；如果指示燈一直發(fā)亮，說明有故障。自診斷過程將一直持續(xù)到汽車行駛過程中，因?yàn)槟承┕收现荒茉谛旭傔^程中才能識(shí)別出來。

3.2 ABS自診斷測試方法

（1）按發(fā)動(dòng)機(jī)自診斷方法連接故障診斷儀。

（2）接通電源進(jìn)入診斷測試程序。首先接通點(diǎn)火開關(guān)或啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)行，然后接通故障診斷儀電源開關(guān)。

（3）輸入“防抱死電子控制系統(tǒng)”的地址指令03，并單擊“Q”鍵確認(rèn)，地址指令代表的系統(tǒng)名稱就會(huì)出現(xiàn)在屏幕上。

（4）單擊“→”鍵，直到診斷儀屏幕上顯示輸入“功能選擇代碼”。

（5）輸入功能懸著代碼01、02、…08，并單擊“Q”鍵確認(rèn)，即可進(jìn)入各項(xiàng)功能的測試。

3.3防抱死制動(dòng)系統(tǒng)故障排除方法

當(dāng)ABS出現(xiàn)故障或感到ABS工作不正常時(shí)，可目視檢查一下內(nèi)容進(jìn)行排除。

（1）制動(dòng)液液面高度是否符合規(guī)范；

（2）ABS熔斷器、繼電器是否完好，ABS ECU連接器插線是否牢固；

（3）電源電壓是否符合規(guī)范；

（4）讀取故障代碼并根據(jù)故障代碼指示情況進(jìn)行檢修。

參考文獻(xiàn)

[1] 曹薇華.汽車制動(dòng)防抱死系統(tǒng)故障診斷技術(shù)研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2010.