汽车防滑控制液压制动系统的油路标示

汽车防滑控制系统包括制动防抱死控制系统（ABS）和驱动防滑转控制系统（ASR）。制动防抱死控制系统是在汽车制动过程中自动调节车轮制动力，防止车轮抱死以获得最佳制动效果；驱动防滑转控制系统是通过调节驱动轮的牵引力，来实现驱动轮滑转的控制。

1.ABS系统制动过程

ABS系统的功用就是在汽车制动过程中，根据车轮的滑移率和车轮减速度是否达到某一

图2-20 工作台换向（变换1）油路图

图2-21 工作台换向（变换2）油路图（此时液压缸不运动）

设定值来判断车轮是否在稳定区域内转动，从而控制制动压力是“保压”还是“降压”，通过预测方式实现近似的理想控制。

图2-22 工作台换向（变换3）油路图

图2-23 ABS系统液压制动压力调节装置工作原理

1—制动主缸 2—单向阀 3—回油泵 4—蓄能器 5—电磁换向阀 6—制动轮缸

（1）ABS系统工作原理 图2-23所示为ABS系统液压制动压力调节装置基本工作原理。在制动主缸1和制动轮缸6之间串联一个电磁换向阀5，直接控制轮缸的制动油压。回油泵3的作用是当电磁换向阀在“减压”位置时，从制动轮缸流出的制动液经蓄能器4由回油泵泵回制动主缸。蓄能器的功用是当电磁换向阀在“减压”位置时，从制动轮缸流出的制动液由其暂时储存，然后由回油泵泵回制动主缸。

电磁换向阀是由电磁线圈直接控制的三位三通换向阀，电磁线圈受电控元件（ECU）控制，阀上有三个孔分别通制动主缸、制动轮缸和蓄能器。电磁线圈流过的电流由ECU控制，能使换向阀处于“升压”、“保压”、“减压”三种位置。

1）升压。当汽车行驶速度<10km/h，电磁线圈中无电流通过，阀芯处在左位，电磁阀处于“升压”位置，此时制动主缸与制动轮缸直通，由制动主缸供应制动液直接进入制动轮缸，制动轮缸压力随制动主缸压力而增减，ABS系统不工作，回油泵也不工作，本阶段为常规制动。

2）保压。当汽车行驶速度>30km/h时，ABS系统投入工作，制动过程中，ECU向电磁线圈通入一个较小的保持电流，阀芯动作处于中位，电磁换向阀处于“保压”位置，此时制动主缸、制动轮缸和回油孔油道均关闭，制动轮缸中保持一定制动压力。

3）减压。ECU向电磁线圈通入一个最大电流，阀芯处于右位，电磁换向阀处于“减压”位置，此时电磁换向阀将制动轮缸和蓄能器接通，制动轮缸中的制动液经换向阀流入蓄能器，制动轮缸制动压力下降。

（2）ABS系统工作过程 无论是气压制动系统还是液压制动系统，ABS系统均由传感器、ECU和执行机构（制动压力调节器）三部分组成。

传感器包括车速传感器，用于检测行车速度，向ECU输入车速信号，为ECU计算车轮滑移率提供依据；轮速传感器装在四个车轮部位，检测车轮转速，向ECU输入轮速信号；汽车减速度传感器，检测制动时汽车的减速度，识别是否是冰雪等宜滑路面，通常用在四轮驱动汽车ABS系统。

图2-24 系统控制方框图

ECU接受车速、轮速、减速度等传感器信号，计算出车速、轮速、滑移率和车轮的加、减速度，并将这些信息比较、分析、判断，随即发出控制指令，使各执行器工作，如图2-24所示。

制动压力调节器接受ECU的指令，通过电磁换向阀的动作，调节制动气压或油压，实现制动压力“升压”、“保压”和“减压”的控制功能；回油泵受ECU控制，在“减压”过程中将由制动轮缸流出的制动液经蓄能器泵回制动主缸，防止ABS系统工作时制动踏板行程发生变化，这也是ABS工作时，驾驶员感觉制动踏板顶脚的原因；另外还有ABS系统警示灯，当ABS系统出现故障时，由ECU控制将其点亮，向驾驶员发出警报。图2-25为轿车ABS系统液压制动系统。

图2-25 轿车ABS系统液压制动系统

1—制动主缸 2—比例分配阀 3—ABS制动压力调节器 4—ABS、ECU 5—右后制动轮缸 6—左后制动轮缸 7—右前制动轮缸 8—左前制动轮缸 9—蓄能器 10—单向阀 11—回油泵 12—电磁换向阀

当汽车行驶速度大于30km/h时，ABS系统即进入工作状态，在驾驶员踩下制动踏板进行制动时，制动主缸1内的制动液压力迅速升高，经比例分配阀2进入ABS制动压力调节器3，此时，三个三位三通电磁换向阀12均为图示接通状态，“高压”制动液进入四个车轮的制动轮缸5、6、7、8，对车轮进行制动。

当车轮和路面的附着系数达到临界点，车轮出现滑移趋势时，ECU4指令制动压力调节器3、电磁换向阀12的电磁线圈通电，阀芯由左位（升压）向中位（保压）移到右位（减压），制动轮缸和回油路接通；同时回油泵11通电工作，制动轮缸制动液经蓄能器9泵回制动主缸，制动轮缸压力降低，车轮制动力矩减小，轮速增大，如图2-26所示。

图2-26 ABS系统液压制动系统“减压”控制时的油路（零件号见图2-25）(www.xing528.com)

此时轮速传感器信号经ECU计算处理，发指令使ABS制动压力调节器3动作，制动液压力随即升高，车轮制动力矩增加，轮速降低。

如此反复，让车轮在滑移的临界点滚动减速，确保轮胎和路面的附着力最大，能在最短的距离内实现安全稳定的制动。

2.ASR系统制动过程分析

ASR系统可以通过调节作用于驱动车轮的驱动力矩和制动力矩，在行驶过程中防止驱动车轮发生滑转。

（1）ASR系统工作原理ASR系统通常由传感器、电控单元和执行机构组成。传感器即ABS系统的车轮速度传感器，检测驱动车轮是否发生滑动；副节气门位置传感器用来检测副节气门开度大小，在没有ASR系统的轿车上，发动机工作时副节气门全开，由驾驶员控制主节气门开度来实现汽车不同运行状态。电控单元和ABS电控单元为一体，实现对ASR/ABS的控制。执行机构由两部分组成，一是ASR/ABS制动压力调节装置，二是副节气门驱动步进电动机。

汽车行驶中，ASR/ABS电控单元（ECU）根据各车轮转速传感器产生的车轮转速信号，确定驱动车轮的滑动率和汽车参考速度。当ASR/ABS电控单元判定驱动车轮的滑动率超过设定的极限值时，就会发出指令，使驱动副节气门的步进电动机转动，减小副节气门开度。此时，即使主节气门的开度（由驾驶员控制）不变，发动机的进气量也会因副节气门的开度减小而减少，发动机的输出转矩减小，驱动轮上的驱动力矩就会随之减小，控制过程方框图如图2-27所示。

如果驱动车轮的滑动率仍未降低到设定的控制范围内，ASR/ABS电控单元又会控制ASR制动压力调节装置和ABS制动压力调节装置，对驱动车轮施加一定的制动压力，由制动力矩控制驱动车轮的运动状态，保证驱动车轮的滑动率在限定范围内。无论是起步阶段还是制动停车阶段，驱动车轮不会滑转。

图2-27 ASR系统控制过程方框图

图2-28 ASR系统制动液压系统

1—ASR电磁阀总成 2—制动功能装置 3—ABS制动压力调节装置 4—液压泵 5—蓄能器 6—压力开关 7、8、9—二位二通电磁换向阀 10、11—三位三通电磁换向阀 12—回油泵 13—弹簧复位缸 14、15—

左、右后驱动制动轮缸16—单向阀

（2）ASR系统制动过程分析 图2-28所示为ASR系统制动液压系统。

ASR制动压力调节装置主要有电磁阀总成1和制动供能装置2两部分，制动供能装置主要由液压泵4和蓄能器5组成，电磁阀总成中有三个二位二通电磁换向阀，其工作过程如下：

当ASR/ABS的ECU判定需要对驱动车轮施加制动力矩时，ECU就使ASR制动压力调节装置1中的三个二位二通电磁换向阀都通电，二位二通电磁换向阀7将制动主缸至后轮制动轮缸14、15的制动管路封闭，二位二通电磁换向阀8将蓄能器5至ABS制动压力调节装置3的制动管路沟通，二位二通电磁换向阀9将ABS制动压力调节装置3至制动器液罐的制动管路沟通。蓄能器5中具有一定压力的制动液就会经过处于开启状态的二位二通电磁换向阀8和三位三通电磁换向阀10和11进入两个后制动轮缸，驱动车轮的制动力矩随着制动轮缸制动压力的增大而增大，其油路如图2-29所示。

图2-29 ASR制动液压系统施加制动力矩时的油路图

注：序号同图2-28。

当ASR/ABS的ECU判定需要保持两个驱动车轮的制动力矩时，ASR/ABS电控单元就使ABS制动压力调节装置中的两个三位三通电磁换向阀10、11的电磁线圈中通过较小的电流，使三位三通电磁换向阀10、11的阀芯都处于中间位置，将两个后制动轮缸14和15的进、出液管路都封闭，两个后制动轮缸的制动压力就保持一定，油路如图2-30所示。

当ASR/ABS的ECU判定需要减小两个驱动车轮的制动力矩时，就使三位三通电磁换向阀10、11的电磁线圈中都通过较大电流，三位三通电磁换向阀10、11分别将两个后制动轮缸的进液管封闭，而将两个后制动轮缸的出液管路沟通，两个后制动轮缸中的制动液就会经三位三通电磁换向阀10和11、二位二通电磁换向阀9流回制动液罐，两个后制动轮缸的制动压力就会减小，油路如图2-31所示。

在ASR制动压力调节过程中，ASR/ABS的ECU根据车轮转速传感器输入的转速信号，对驱动车轮的运动状态进行连续监测，通过控制三位三通电磁换向阀10和11的通电情况，使后制动轮缸的制动压力循环往复地进行增大—保持—减小过程，从而将驱动车轮的滑动率控制在设定的理想范围之内。如果ASR/ABS的ECU判定需要对两个驱动轮的制动力矩进行不同控制时，ASR/ABS的ECU就对三位三通电磁换向阀10和11进行分别控制，使两个后制动轮缸的制动压力进行各自独立的调节。

图2-30 ASR制动液压系统保持两个驱动车轮的制动力矩时的油路图

注：序号同图2-28。

图2-31 ASR制动液压系统减小两个驱动车轮的制动力矩时的油路图

注：序号同图2-28。

当ASR/ABS的ECU判定无需对驱动车轮实施防滑转控制时，ASR/ABS的ECU使各个电磁换向阀均不再通电，各换向阀恢复到图2-28所示状态，后制动轮缸中的制动液可经三位三通电磁换向阀10和11、二位二通电磁换向阀7流回制动主缸，驱动车轮的制动力矩将完全消除，在解除驱动车轮制动的同时，ASR/ABS电控单元还控制步进电动机转动，将副节气门完全开启，恢复正常行驶状态。