【正文】 磁感應(yīng)式與霍爾式兩大類。前者利用電磁感應(yīng)原 理，將車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的位移信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，由隨車輪旋轉(zhuǎn)的齒盤和固定的感應(yīng)元件組成。示出了各種傳感器在汽車上的安裝位置。此類傳感器的不足之處在于，傳感器輸出信號(hào)幅值隨轉(zhuǎn)速而變，低速時(shí)檢測(cè)難，頻響低，高速時(shí)易產(chǎn)生誤信號(hào)，抗干擾能力差。后者利用霍爾半導(dǎo)體元件的霍爾效應(yīng)工作。當(dāng)電流 Iv 流過(guò)位于磁場(chǎng)中的霍爾半導(dǎo)體層時(shí)，電子向垂直于磁場(chǎng)和電流的方向轉(zhuǎn)移，在半導(dǎo)體橫斷面上出現(xiàn)霍爾電壓 UH，這種現(xiàn)象稱之為霍爾效應(yīng)。 霍爾傳感器可以將帶隔板的轉(zhuǎn)子置于永磁鐵和霍爾集成電路之間的空氣間隙中?；魻柤呻娐酚梢粋€(gè)帶封閉的電子開關(guān)放大器 的霍爾層構(gòu)成，當(dāng)隔板切斷磁場(chǎng)與霍爾集成電路之間的通路時(shí)，無(wú)霍爾電壓產(chǎn)生，霍爾集成電路的信號(hào)電流中斷；若隔板離開空氣間隙，磁場(chǎng)產(chǎn)生與霍爾集成電路的聯(lián)系，則電路中出現(xiàn)信號(hào)電流。 由霍爾傳感器輸出的毫伏級(jí)正弦波電壓經(jīng)過(guò)放大器放大為伏級(jí)正弦波信號(hào)電壓，在施密特觸發(fā)器中將正弦波信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的脈沖信號(hào)，由放大級(jí)放大輸出。各級(jí)輸出波形信號(hào)也一并顯示。 霍爾車輪轉(zhuǎn)速傳感器與前述電磁感應(yīng)式傳感器相比較，具有以下的優(yōu)點(diǎn)： ，當(dāng)汽車電源電壓維持在 12 V 時(shí)，傳感器輸出信號(hào)電壓可以保持在 11． 5－ 12 V，即使車輪轉(zhuǎn)速接近于零； ，該傳感器的響應(yīng)頻率可高達(dá) 20 kth（此時(shí)相當(dāng)于車速 I000km／ h）； 。 減速度傳感器 1）光電式減速度傳感器 四川托普信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院 6 光電式傳感器利用發(fā)光二極管和受光（光電）三極管構(gòu)成的光電偶合器所具有的光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)，以沿徑向開有若干條透光窄槽的質(zhì)量偏心圓盤作為遮光板，制成了能夠隨減速度大小而改變電量的傳感器（如圖 21 示）。遮光板設(shè)置在發(fā)光二極管和受光三極管之間，由發(fā)光二極管發(fā)出的光束可以通過(guò)板上窄槽到達(dá)受光三極管，光敏的三極管上便 會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流。當(dāng)汽車制動(dòng)時(shí)，質(zhì)量偏心的遮光板在減速慣性力的作用下繞其轉(zhuǎn)動(dòng)軸偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)量與制動(dòng)強(qiáng)度成正比，如果像圖21 示那樣，在光電式傳感器中設(shè)置兩對(duì)光電偶合器，根據(jù)兩個(gè)三極管上出現(xiàn)電量的不同組合就可區(qū)分出如表中所示的四種減速度界限，因此，它具有感應(yīng)多級(jí)減速度的能力。 控制電腦（ ECU） 電控單元的功用 ABS 系統(tǒng)電控單元的功用是接受車速傳感器信號(hào)、制動(dòng)信號(hào)、液面信號(hào)、手制信號(hào)，并經(jīng)電腦中的 A/D 電路，進(jìn)行測(cè)量、比較、放大、分析判斷處理以及綜合精確計(jì)算處理后，得出制動(dòng)時(shí)車輪的滑移率、車輪 的加速度和減速度，以判斷車輪是否有抱死的趨勢(shì)，再由其輸出級(jí)發(fā)出指令，控制液壓總成電磁閥，調(diào)節(jié)分泵制動(dòng)力，如有故障也會(huì)指示故障并記憶。 ABS 控制電腦是由一個(gè)主動(dòng)功能控制及一個(gè)次功能控制所組成的。主功能時(shí)控制防抱制動(dòng)的作用，次功能控制式控制液壓泵及“自我診斷”。為了安全起見，主功能包含兩個(gè)系統(tǒng)，而且 ABS 控制電腦只有在兩系統(tǒng)一致時(shí)才使電磁閥作用。 四川托普信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院 7 1）主功能部分處理從每個(gè)車輪傳感器送來(lái)的信號(hào)，利用電磁閥來(lái)控制 ABS作用。 ABS 有各自獨(dú)立的前輪控制及共同的后輪控制（“設(shè)定 LOW”）。 “設(shè)定LOW”是指后輪先抱 死，這是決定于防抱制動(dòng)系統(tǒng)對(duì)兩后輪的作用。 2）次功能的部分有系統(tǒng)故障安全的功用。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，靠制動(dòng)開關(guān)、手制動(dòng)開關(guān)和壓力開關(guān)來(lái)監(jiān)視系統(tǒng)的作用，停止防抱制動(dòng)系統(tǒng)作用，并提供自我診斷功能及液壓泵電機(jī)控制的功用。當(dāng)車輪要被抱死時(shí)， ABS 控制電腦會(huì)調(diào)整液壓使之不抱死。如果系統(tǒng)故障，它的作用及制動(dòng)力就會(huì)受到影響。為防止這種可能性，當(dāng)車速超過(guò) 10km/h 時(shí)，在 ABS 控制電腦里德次功能就會(huì)產(chǎn)生自我診斷的功用，如果有異?，F(xiàn)象，指示燈就會(huì)亮。在點(diǎn)火開關(guān)開后的第一時(shí)間內(nèi)，它就會(huì)開始自我診斷，在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后， ABS 指示燈 還會(huì)亮幾秒鐘，以表示自我診斷在起作用。當(dāng) ABS 控制電腦發(fā)現(xiàn) ABS 系統(tǒng)有異?，F(xiàn)象時(shí)，系統(tǒng)故障安全閥繼電器會(huì)被暫時(shí)切斷，因而使電磁閥搭鐵。在這種情況下，制動(dòng)系統(tǒng)就變?yōu)槌Ｒ?guī)的制動(dòng)系統(tǒng)。當(dāng) ABS 指示燈亮?xí)r，這表示系統(tǒng)故障安全功能有作用。 3）自我診斷功能，在 ABS 控制電腦次功能的部分里，它靠在兩個(gè)電腦之間傳送的資料來(lái)監(jiān)視主功能系統(tǒng)的功用。當(dāng) ABS 控制電腦發(fā)現(xiàn)愛(ài)你 ABS 有異常時(shí)，會(huì)使 ABS 指示燈亮，并且停止 ABS 作用，但常規(guī)的制動(dòng)作用還是正常的。因系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不同，有些制動(dòng)踏板會(huì)變得較硬，必須加重踩制動(dòng)踏板的力量。 ABS 控制電腦發(fā)現(xiàn) ABS 有異常時(shí)，會(huì)使 ABS 指示燈閃爍故障碼，指出異常的零件或元件組，并把它記載控制單元里，故障碼可以經(jīng)由 ABS 指示燈閃爍的頻率來(lái)獲得。 4）當(dāng) ABS 控制系統(tǒng)自我診斷發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，電磁閥的作用會(huì)因切斷兩個(gè)系統(tǒng)故障安全繼電器而暫停作用。在這種情況，制動(dòng)系統(tǒng)的功用就和常規(guī)作用一樣，而無(wú) ABS 作用。 如圖 22 所示， 顯示了 ABS 電控單元（ ECU）的基本作用。 四川托普信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院 8 圖 22 ABS 的 ECU 在系統(tǒng)中的作用 結(jié)構(gòu)組成 電控單元由硬件和軟件兩部分組成，前者由設(shè)置在印刷電路板上的一系列電子元器件（微處 理器）和線路構(gòu)成，封裝在金屬殼體中，利用多針接口（如 TEVES MKII 采用 32 針接口），通過(guò)線束與傳感器和執(zhí)行器相連，為保證 ECU 的可靠工作，一般它被安置在塵土和潮氣不易侵入、電磁波干擾較小的乘客艙、行李艙圖 23 ECU 的主要輸入和輸出信號(hào) 或發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)的隔離室中；軟件則是固存在只讀存儲(chǔ)器（ ROM）中的一系列計(jì)算機(jī)程序。電控單元的輸人和輸出如圖 23 所示。 ABS 電子控制器 ABS 電子控制器 (ABS ECU)的主要作用是 接受車速傳感器信號(hào)、制動(dòng)信號(hào)、液面信號(hào)、手制信號(hào)，并經(jīng)電腦中的 A/D 電路 ，進(jìn)行測(cè)量、比較、放大、分析判斷處理以及綜合精確計(jì)算處理后，得出制動(dòng)時(shí)車輪的滑移率、車輪的加速度和減速度，以判斷車輪是否有抱死的趨勢(shì)，再由其輸出級(jí)發(fā)出指令，控制液壓總成電磁閥，調(diào)節(jié)分泵制動(dòng)力，如有故障也會(huì)指示故障并記憶。 典型的 ABS ECU 的基本組成框圖如圖 24 所示。 四川托普信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院 9 圖 24 ABS 電子控制器 (ABS ECU)的組成 (三通道四傳感器 ) 1)輸入級(jí)電路 由低通濾波、整形、放大、 A／ D 轉(zhuǎn)換等電路組成的輸入放大電路用于對(duì)車輪轉(zhuǎn)速傳感器的交流信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后送人運(yùn)算電路(CPU)。輸入放大電路同時(shí)傳送 ECU 對(duì)各輪速傳感器的監(jiān)測(cè)信號(hào)，并將反饋信號(hào)送回 CPU。輸入電路還接收點(diǎn)火開關(guān)、制動(dòng)開關(guān)、制動(dòng)液位開關(guān)等開關(guān)信號(hào)和電磁閥繼電器、油泵繼電器等執(zhí)行機(jī)構(gòu)電路的反饋信號(hào)，經(jīng)處理后送人 CPU。 2)運(yùn)算電路 運(yùn)算電路主要由微處理器構(gòu)成，是 ABS 的 ECU 的核心。運(yùn)算電路根據(jù)傳感器等輸入的信號(hào)，按照設(shè)定的程序進(jìn)行計(jì)算、分析和處理，形成相應(yīng)的控制指令。運(yùn)算電路通常由兩個(gè)微處理器組成，以確保系統(tǒng)工作的可靠性。兩個(gè)微處理器同時(shí)接收輸入信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算和處理，并進(jìn)行交互式通訊來(lái)比較，如果處理結(jié)果 不一致，微處理器就立即使 ABS 停止工作，以防止系統(tǒng)因發(fā)生故障而導(dǎo)致錯(cuò)誤的控制。運(yùn)算電路在監(jiān)測(cè)到傳感器、執(zhí)行器等外部電路有故障時(shí)，同樣也立即向安全保護(hù)電路輸出停止 ABS 系統(tǒng)工作的指令。 3)輸出級(jí)電路 輸出級(jí)電路由電磁閥控制電路、油泵電動(dòng)機(jī)控制電路等組成，其作用是將運(yùn)算電路的控制指令 (如制動(dòng)壓力的增壓、保持、減壓及油泵的工作、停止等 )轉(zhuǎn)換為模擬控制信號(hào)，并通過(guò)功率放大器向執(zhí)行器提供控制電流。 四川托普信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院 10 4)安全保護(hù)電路 安全保護(hù)電路由電源控制、故障記憶、繼電器控制、 ABS 警告燈控制等電路組成。安全保護(hù)電路的主要 功能是：對(duì)汽車電源電壓進(jìn)行監(jiān)控，并向 ECU 提供工作所需的 5V 標(biāo)準(zhǔn)電壓；當(dāng) ABS 系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，能根據(jù) CPU 的指令，切斷ABS 繼電器電路，使 ABS 停止工作，恢復(fù)普通制動(dòng)功能，同時(shí)使 ABS 警告燈亮起；故障記憶電路 (存儲(chǔ)器 )將 ABS 系統(tǒng)出現(xiàn)的故障以故障碼的形式儲(chǔ)存起來(lái)。 制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器 循環(huán)流動(dòng)式制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器 循環(huán)流動(dòng)式制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器串聯(lián)在普通制動(dòng)管路中，其組成與原理如圖 25所示。 圖 25 循環(huán)流動(dòng)式制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器的組成 1制動(dòng)分泵； 2電磁閥； 3儲(chǔ)油器； 4回油泵； 5單向 閥； 6制動(dòng)總泵 這種形式的制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器在工作中，會(huì)有制動(dòng)液的循環(huán)流動(dòng)。儲(chǔ)液器用于暫時(shí)儲(chǔ)存制動(dòng)分泵壓力減小過(guò)程流出的制動(dòng)液；回油泵則是將儲(chǔ)液器的制動(dòng)液泵回制動(dòng)總泵；電磁閥有三位三通、二位二通、二位三通、二位四通等不同的結(jié)構(gòu)形式，由 ECU 控制其動(dòng)作，用以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)分泵壓力的升高、保持和降低控制。 1）三位三通電磁閥式制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器 三位三通閥電磁閥有三個(gè)工作位置，三個(gè)液壓通道， ECU 通過(guò)對(duì)其斷電、半通電和全通電使電磁閥分別處于三種工作狀態(tài)，三位三通電磁閥式制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器的工作原理如圖 26 所示。 四川托普信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院 11 圖 26 三位三通電磁閥式制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器原理 1儲(chǔ)油器； 2回油泵； 3單向閥； 4制動(dòng)總泵； 5制動(dòng)踏板； 6三位三通電磁閥； 7制動(dòng)分泵 在電磁閥不通電時(shí)，閥處于右位，制動(dòng)總泵與分泵直通；在電磁閥半通電 (最大電流的一半 )時(shí)，閥處于中位，制動(dòng)總泵與分泵斷開，分泵與儲(chǔ)液器也不通；在電磁閥全通電時(shí)，閥處于左位，制動(dòng)分泵與儲(chǔ)液器相通。 三位三通電磁閥式制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器工作過(guò)程如下。 常規(guī)制動(dòng) :在通常的減速制動(dòng)或停車慢速制動(dòng)時(shí)，車輪不會(huì)抱死， ABS 不介入工作，制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器電磁閥不通電制動(dòng)總泵與分泵直通，制動(dòng)分泵的壓力直接 通過(guò)制動(dòng)踏板控制。此時(shí)電動(dòng)回油泵不工作。 減壓過(guò)程 :當(dāng) ECU 輸出減壓信號(hào)時(shí)，向電磁閥提供較大的電流，柱塞處于如圖 27 的位置，連接制動(dòng)總泵的通道被封閉，制動(dòng)分泵與儲(chǔ)液器相通，制動(dòng)壓力降低。此時(shí)，電動(dòng)回油泵工作，將從分泵流入儲(chǔ)液器的制動(dòng)液泵回制動(dòng)總泵。 圖 27 ABS 減壓過(guò)程 四川托普信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院 12 1電磁閥； 2制動(dòng)分泵； 3車輪轉(zhuǎn)速傳感器； 4車輪； 5電磁閥線圈； 6制動(dòng)總泵；7制動(dòng)踏板； 8電動(dòng)泵； 9儲(chǔ)油器； 10柱塞 保壓過(guò)程 :當(dāng) ECU 輸出保壓信號(hào)時(shí)，向電磁閥提供較小的電流，柱塞處于如圖 28 所示的位置，電磁閥 的三個(gè)通道都被封閉，制動(dòng)分泵的壓力將保持不變。 增壓過(guò)程 :當(dāng) ECU 輸出增壓信號(hào)時(shí)，電磁閥斷電，制動(dòng)