氣壓制動(dòng)系統(tǒng)ABS/ASR裝置的工作原理與檢修

陶乃壯 楊延?xùn)| 肖時(shí)利

摘要:汽車(chē)的牽引力控制可以通過(guò)減少節(jié)氣門(mén)開(kāi)度來(lái)降低發(fā)動(dòng)機(jī)功率或者由制動(dòng)器控制車(chē)輪打滑來(lái)達(dá)到目的,裝有ASR的汽車(chē)綜合這兩種方法來(lái)工作,即ABS/ASR形式。文章對(duì)ABS/ASR裝置的工作原理與檢修作了簡(jiǎn)要的介紹。

關(guān)鍵詞:ABS;ASR;氣壓制動(dòng)系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào):U469文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-2374(2009)21-0188-02

一、ABS裝置的工作原理與檢修

氣壓制動(dòng)系統(tǒng)的防抱死和防滑轉(zhuǎn)裝置的工作原理,與液壓制動(dòng)控制系統(tǒng)的同類(lèi)裝置,工作原理類(lèi)同。不同之處是工作介質(zhì)是否循環(huán)使用,因液壓制動(dòng)控制系統(tǒng),為了防止制動(dòng)油液消耗,用專(zhuān)設(shè)的油泵循環(huán)控制;而氣壓制動(dòng)控制系統(tǒng),因氣源充足,直接將工作后的壓縮空氣放掉?？梢?jiàn),氣壓制動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、且故障率少。

(一)安全措施及故障查詢(xún)

該裝置是由:五孔閥體、膜片式進(jìn)氣閥、膜片式排氣閥、進(jìn)氣電磁閥(常閉)、排氣電磁閥(常開(kāi))等組成。該兩位三通電磁閥(2/3),串裝在制動(dòng)氣室附近的管路中,固裝在車(chē)架上。

(二)氣壓制動(dòng)控制系統(tǒng)ASR裝置原理

1.不制動(dòng)時(shí)。兩個(gè)電磁閥均不導(dǎo)通,進(jìn)氣電磁閥常閉,排氣電磁閥常開(kāi),兩個(gè)膜片閥都在其彈簧的作用下關(guān)閉,隨時(shí)可以投入制動(dòng)。

2.制動(dòng)時(shí)。兩個(gè)電磁閥也不導(dǎo)通,制動(dòng)閥的壓縮空氣,進(jìn)入膜片式進(jìn)氣閥的右側(cè),因進(jìn)氣電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài),切斷了壓縮空氣與進(jìn)氣膜片左側(cè)控制氣室的通道。此時(shí),控制氣室通大氣,在壓力差的作用下,膜片式進(jìn)氣閥打開(kāi),壓縮空氣即進(jìn)入通往制動(dòng)氣室的管路。又因排氣電磁閥也未導(dǎo)通,處于開(kāi)啟狀態(tài),壓縮空氣進(jìn)入膜片式排氣閥右側(cè)控制氣室,在其彈簧力和氣壓的作用下,膜片式排氣閥保持可靠的關(guān)閉,壓縮空氣暢通無(wú)阻的流入制動(dòng)氣室,產(chǎn)生隨動(dòng)制動(dòng)作用。

3.防抱死降壓時(shí)。當(dāng)某一車(chē)輪將要抱死時(shí),輪速信號(hào)給電腦ECU,即以占空比方式,使進(jìn)、排氣電磁閥都導(dǎo)通,進(jìn)氣電磁閥打開(kāi),關(guān)閉了大氣通道,壓縮空氣即進(jìn)入其膜片閥控制氣室,使膜片進(jìn)氣閥處于關(guān)閉狀態(tài)。而排氣電磁閥導(dǎo)通則關(guān)閉,切斷了膜片閥控制氣室與壓縮空氣的通道,并打開(kāi)了大氣通道,其膜片在氣壓差的作用下而開(kāi)啟,使制動(dòng)氣室與大氣相通,制動(dòng)氣壓隨之下降,防止了該車(chē)輪抱死。

4.防抱死保壓時(shí)。當(dāng)將要抱死的車(chē)輪角速度信號(hào),處于最佳狀態(tài)時(shí),ECU只導(dǎo)通進(jìn)氣電磁閥,使其開(kāi)啟,并切斷膜片閥左側(cè)控制氣室與大氣的通道,壓縮空氣使膜片進(jìn)氣閥關(guān)閉,切斷了制動(dòng)閥與制動(dòng)氣室的通路。由于排氣電磁閥仍處于開(kāi)啟狀態(tài),其膜片閥處于關(guān)閉狀態(tài),故制動(dòng)氣室中的氣壓保持不變(雙閥關(guān)閉)。

5.防抱死升壓時(shí)。當(dāng)該車(chē)輪的輪速信號(hào)從最佳狀態(tài)加快時(shí),ECU即發(fā)令使兩個(gè)電磁閥都不導(dǎo)通,恢復(fù)正常制動(dòng)狀態(tài),制動(dòng)氣室的氣壓即隨動(dòng)升高。

可見(jiàn),ABS防抱死的調(diào)壓過(guò)程是:降壓—保壓—升壓,三個(gè)連續(xù)的工作過(guò)程,使車(chē)輪在制動(dòng)時(shí),處于最佳狀態(tài),提高了附著力的利用率和制動(dòng)效能。

二、氣壓制動(dòng)控制系統(tǒng)ASR裝置與檢修

(一)ASR裝置簡(jiǎn)介

ASR防滑轉(zhuǎn)裝置是由:ABS/ASR共用電腦ECU、壓力調(diào)節(jié)器、直流步進(jìn)式伺服電機(jī)、控制按鈕開(kāi)關(guān)等組成。ASR壓力調(diào)節(jié)器串接在驅(qū)動(dòng)輪的制動(dòng)管路中,用來(lái)對(duì)驅(qū)動(dòng)輪單獨(dú)進(jìn)行壓力調(diào)節(jié);而伺服電機(jī)則連接在高壓噴油泵的供油拉桿上,用來(lái)對(duì)兩驅(qū)動(dòng)輪進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)節(jié)。

(二)安全措施及故障查詢(xún)

ASR裝置只對(duì)兩驅(qū)動(dòng)輪進(jìn)行控制,只在濕滑的路面上行駛時(shí),在一定的車(chē)速范圍內(nèi)進(jìn)行防滑轉(zhuǎn)調(diào)節(jié),多在30km/h以?xún)?nèi)車(chē)速區(qū)工作。當(dāng)車(chē)速較高時(shí),因行駛慣性較大,就沒(méi)有必要調(diào)節(jié)了。為此,增設(shè)了車(chē)速設(shè)定開(kāi)關(guān)和中斷開(kāi)關(guān),以便司機(jī)根據(jù)路面情況和滑轉(zhuǎn)時(shí)的車(chē)速值,選定ASR裝置的使用時(shí)機(jī)。當(dāng)打開(kāi)車(chē)速設(shè)定開(kāi)關(guān)后,汽車(chē)即處于防滑轉(zhuǎn)狀態(tài);又當(dāng)汽車(chē)在良好的道路上行駛時(shí),可打開(kāi)中斷開(kāi)關(guān),汽車(chē)就仃止防滑轉(zhuǎn)控制。以減輕因發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)和差速器額外的工作負(fù)載,主要是扭轉(zhuǎn)振動(dòng)和差速器行星齒輪自轉(zhuǎn)磨損和差速器行星齒輪自轉(zhuǎn)磨損。

三、ASR壓力調(diào)節(jié)器的工作原理

它是由五孔閥體、兩個(gè)兩位三通電磁閥(2/3)、兩個(gè)控制柱塞及回位彈簧等組成,裝于汽車(chē)后部的車(chē)架上,串接在制動(dòng)閥與兩后驅(qū)動(dòng)輪的壓力調(diào)節(jié)器之間。每組電磁閥各控制一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的制動(dòng)氣室(中經(jīng)ABS壓力調(diào)節(jié)器),氣源直接由存氣筒供給,它實(shí)際上是一個(gè)壓縮空氣的繼動(dòng)截止閥。由于防滑轉(zhuǎn)控制不是全制動(dòng)氣壓,故采用控制通道較小的繼動(dòng)控制柱塞閥。

1.當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪不滑轉(zhuǎn)時(shí),兩個(gè)電磁閥都不導(dǎo)通,為關(guān)閉狀態(tài),控制柱塞在其彈簧和壓縮空氣的作用下關(guān)閉,切斷壓縮空氣道而不投入工作。

2.當(dāng)某一驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)時(shí),高頻率和高電位信號(hào)給ECU,ECU將該信號(hào)與另一驅(qū)動(dòng)輪和非驅(qū)動(dòng)輪的輪速信號(hào)相比較,判定該輪處于滑轉(zhuǎn)狀態(tài),即對(duì)該輪的電磁閥進(jìn)行導(dǎo)通控制,根據(jù)滑轉(zhuǎn)程度的大小,以占空比的方式通斷,改變壓縮空氣量的多少,對(duì)該輪施加定量的制動(dòng)力矩,并通過(guò)差速器行星齒輪的自轉(zhuǎn),推動(dòng)附著良好車(chē)輪的牽引力加大,其加大值與制動(dòng)力矩成正比的變化。從而加大了汽車(chē)牽引力和爬坡能力,減小了輪胎的消耗,提高了在濕滑路面上的起步加速能力,使行駛平穩(wěn)性大幅度的提高。

3.當(dāng)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪都滑轉(zhuǎn)時(shí),通過(guò)和非驅(qū)動(dòng)輪角速度信號(hào)的對(duì)比,ECU發(fā)令使直流步進(jìn)式伺服電機(jī)動(dòng)作,將高壓噴油泵的供油拉桿向減油方向移動(dòng),降低發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩(Me),使驅(qū)動(dòng)輪的牽引力(Ft)減小,將牽引力控制在最佳的行駛狀態(tài)下(Ft≤Fφ附著力),防止了兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的滑轉(zhuǎn),提高了汽車(chē)的加速能力和行駛的平穩(wěn)性。因直流步進(jìn)式伺服電機(jī)與供油拉桿的連接是單向傳動(dòng)關(guān)系,連接點(diǎn)產(chǎn)生了空行程,再踩加速踏板就失去了加油的能力,只能依靠直流步進(jìn)式伺服電機(jī)來(lái)隨動(dòng)操縱供油量的多少。

四、結(jié)語(yǔ)

10年前,如果轎車(chē)安裝有ABS(防抱死制動(dòng)系統(tǒng)),不但說(shuō)明該車(chē)的安全性能出類(lèi)拔萃,而且檔次也相當(dāng)高級(jí)。今天,安裝ABS的轎車(chē)已經(jīng)相當(dāng)普遍,經(jīng)濟(jì)型車(chē)也安裝有ABS。隨著對(duì)汽車(chē)安全性能的要求越來(lái)越高,一些中、高檔級(jí)的轎車(chē)已經(jīng)不滿(mǎn)足于ABS,還安裝了ASR(驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng),又稱(chēng)牽引力控制系統(tǒng))或者ESP(電控行駛平穩(wěn)系統(tǒng)),使汽車(chē)的安全性能進(jìn)一步提高。

作者簡(jiǎn)介:陶乃壯(1978-),男,山東巨野人,供職于濟(jì)寧市公路管理局嘉祥公路局,研究方向:機(jī)械工程;楊延?xùn)|(1979-),男,山東嘉祥人,供職于濟(jì)南歷下研碩汽車(chē)維修中心,研究方向:液壓與機(jī)械工程;肖時(shí)利(1979-),男,山東嘉祥人,供職于濟(jì)寧市公路管理局嘉祥公路局,研究方向機(jī)械工程。