车辆液压制动系统的操作原理与维护注意事项

按照制动能量的传递方式，车辆制动系统可分为机械式、液压式、气压式和电磁式等几种。小型乘用车的制动器多为液压式制动器，而且集成了防抱死功能，即防抱死制动系统（Anti Lock Brake System，ABS）。下面介绍汽车ABS的组成及工作原理。

1.系统组成

ABS在普通制动系统的基础上增加了传感器、ABS执行机构和ABS电脑3部分。图7.3.11为典型车辆ABS系统示意图。

1）ABS ECU

ABS ECU接收车速、轮速、减速等传感器的信号，计算出车速、轮速、滑移率和车轮的减速度、加速度，并将这些信号加以分析，判断各车轮的滑移情况后，向ABS执行机构下达控制指令来调节各车轮制动器的制动油压，控制各种执行器工作。

2）传感器

ABS采用的传感器包括轮速传感器和汽车减速度传感器两种。ABS轮速传感器利用电磁感应原理（霍尔原理）检测车轮速度，并把轮速转换成脉冲信号送至ECU。一般轮速传感器都安装在车轮上，有些后轮驱动的车辆将检测后轮速度的传感器安装在差速器内，通过后轴转速来检测，故又称之为轴速传感器。目前，国内外ABS控制车速范围是15～160 km/h，并将逐渐扩大到8～260 km/h，甚至更大。霍尔效应式轮速传感器适应面更广，现已得到广泛的应用。

图7.3.11　典型汽车ABS系统示意图

1—轮速传感器；2—轮缸；3—液压调节器；4—制动主缸；5—ABS ECU；6—报警灯

汽车减速度传感器（G传感器）用来检测汽车制动时的减速度，以识别冰雪、覆油等易滑路面。

3）执行机构

ABS执行机构主要由制动压力调节器和ABS报警灯组成。根据工作原理的不同，液压制动系统装用的制动压力调节器有循环式（压力调节器通过电磁阀直接控制制动压力）和可变容积式（压力调节器通过电磁阀间接控制制动压力）两种。

图7.3.12所示为循环式制动压力调节器的基本结构，主要由电磁阀、电动液压泵和蓄能器等组成。其中，电磁阀2的结构及工作原理如图7.3.13所示，阀上有3个孔，分别通向制动主缸、制动轮缸和蓄能器。汽车在制动过程中，ECU控制电磁阀线圈电流的大小，使ABS处于“升压”“保压”和“减压”3种状态。制动压力调节器串接在制动主缸和轮缸之间，通过电磁阀直接或间接地控制轮缸的制动压力。

图7.3.12　循环式制动压力调节器的基本结构

1—制动轮缸；2—电磁阀；3—制动主缸；4—电动液压泵；5—蓄能器(www.xing528.com)

图7.3.13　三位三通电磁阀的基本结构与工作原理

2.工作原理

下面以循环式制动压力调节器为例，介绍汽车ABS系统的工作过程。

1）常规（升压）制动过程

如图7.3.14所示，电磁阀线圈电流为0，电磁阀处于“升压”位置。制动主缸与轮缸、蓄能器相通，轮缸压力由制动主缸控制，电动回油泵不工作，ABS不工作。

图7.3.14　常规制动过程原理图

1—电磁阀；2—ECU；3—传感器；4—车轮；5—轮缸；6—液压部件；7—主缸；
8—线圈；9—阀芯；10—储液器；11—回油泵；12—制动踏板；13—蓄能器

2）保压制动过程

如图7.3.15所示，ECU控制使电磁阀线圈电流约为最大电流的1/2，电磁阀芯上移，电磁阀处于“保压”位置，所有通路都断开。电动回油泵不工作，轮缸内制动压力保持现有状态。

图7.3.15　保压制动过程原理图

3）减压制动过程

如图7.3.16所示，ECU控制使电磁阀线圈电流为最大电流，阀芯处于最上边的“减压”位置。轮缸与储液器接通，轮缸油压下降。同时电动回油泵工作，将储液器内的制动液泵到主缸和蓄能器中。

图7.3.16　减压制动过程原理图