【正文】 方式的慢速升壓過程, 直至出現(xiàn)a 門限，到此第一個控制周期結(jié)束。因?yàn)樵诟吒街访婧驮谛「街访娴目刂七壿嫴煌?，故制動開始的第一個周期往往用于識別路面特性。 然后自第二周期采用和路面附著系數(shù)相對應(yīng)的控制算法，當(dāng)路面附著系數(shù)向大值突變，其識別方法是采用第二加速度門限值+A。 而當(dāng)路面附著系數(shù)向小值躍變，則以第二滑移率入 2 門限值作為識別依據(jù)。綜上所述, 邏輯控制是把車輪的加速度分為（a,+a,+A)，幾個門限值， 再輔之以車輪的滑移率門限值入 1，入 2。在由下降信號切換到保壓的階段， 在規(guī)定的時間隔離檢測可能出現(xiàn)的幾種門限信號，(+a,+A，入 1 , 入 2,）作為路面特性的依據(jù)。再根據(jù)識別結(jié)果，分別采用不同的控制邏輯，確保防抱死制動系統(tǒng)對路面狀況的跟蹤性能，在各種路面條件都能取得期望的制動效果。從形式上看，邏輯控制與預(yù)防抱死制動系統(tǒng)的模型（動態(tài)特征）無關(guān)，但實(shí)際上決定邏輯控制的門限值是根據(jù)所用的車型和路面特性在反復(fù)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上確定的，它含了系統(tǒng)模型與路面特性的依賴關(guān)系。 因?yàn)橄到y(tǒng)的動態(tài)特性和路面條件在較大的范圍內(nèi)連續(xù)變化，而邏輯控制把這些變化分為有限的幾種狀態(tài)（三種狀態(tài)） 。顯然, 不能期望邏輯控制算法在不同路面條件都能達(dá)到最佳控制的效果。但采用邏輯控制算法，它首先避免了一系列繁雜的理論分析和對一系列不確定因素的定量計，簡化了控制器的設(shè)計。 其次，邏輯控制算法僅需要測定車輪的角速度，便于實(shí)現(xiàn)， 裝車成本低。此外這種算法經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展， 積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計方案已經(jīng)趨近成熟。并在制動性能方面已達(dá)到工程應(yīng)用的要求，故在當(dāng)今汽車上仍普遍采用邏輯控制算法。第五章 防抱死制動系統(tǒng)基本硬件設(shè)計 ABS 系統(tǒng)的布置形式ABS 在整車上的布置如下圖 51 所示：圖 51ABS 系統(tǒng)中，能夠獨(dú)立進(jìn)行制動壓力調(diào)節(jié)的制動管路稱為控制通道。如果對某車輪的制動壓力可以進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié)，稱這種控制方式為獨(dú)立控制；如果對兩個(或兩以上)車輪的制動壓力一同進(jìn)行調(diào)節(jié)，則稱這種控制方式為一同控制。在兩個車輪的制動壓力進(jìn)行一同控制時，如果以保證附著力較大的車輪不發(fā)生制動抱死為原則進(jìn)行制動壓力調(diào)節(jié)，稱這種控制方式為按高選原則一同控制；如果以保證附著力較小的車輪不發(fā)生制動抱死為原則進(jìn)行制動壓力調(diào)節(jié)，則稱這種控制方式為按低選原則一同控制。 按照控制通道數(shù)目的不同，ABS 系統(tǒng)分為單通道，雙通道，三通道和四通道四種形式，而其布置形式卻多種多樣。 四通道 ABS 對應(yīng)于雙制動管路的 H 型(前后)或 X 型(對角) 兩種布置形式，四通道 ABS 也有兩種布置形式。為了對四個車輪的制動壓力進(jìn)行獨(dú)立控制，在每個車輪上各安裝一個轉(zhuǎn)速傳感器，并在通往各制動輪缸的制動管路中各設(shè)置一個制動壓力調(diào)節(jié)分裝置(通道)。 由于四通道 ABS 可以最大程度地利用每個車輪的附著力進(jìn)行制動，因此汽車的制動效能最好。但在附著系數(shù)分離(兩側(cè)車輪的附著系數(shù)不相等)的路面上制動時，由于同一軸上的制動力不相等，使得汽車產(chǎn)生較大的偏轉(zhuǎn)力矩而產(chǎn)生制動跑偏。ABS 通常不對四個車輪進(jìn)行獨(dú)立的制動壓力調(diào)節(jié)。三通道 ABS 四輪 ABS 大多為三通道系統(tǒng)，而三通道系統(tǒng)都是對兩前輪的制動壓力進(jìn)行單獨(dú)控制，對兩后輪的制動壓力按低選原則一同控制。 由于三通道 ABS 對兩后輪進(jìn)行一同控制，對于后輪驅(qū)動的汽車可以在變速器或主減速器中只設(shè)置一個轉(zhuǎn)速傳感器來檢測兩后輪的平均轉(zhuǎn)速。汽車緊急制動時，會發(fā)生很大的軸荷轉(zhuǎn)移(前軸荷增加，后軸荷減小)，使得前輪的附著力比后輪的附著力大很多(前置前驅(qū)動汽車的前輪附著力約占汽車總附著力的 70%—80%)。對前輪制動壓力進(jìn)行獨(dú)立控制，可充分利用兩前輪的附著力對汽車進(jìn)行制動，有利于縮短制動距離，并且汽車的方向穩(wěn)定性卻得到很大改善。雙通道 ABS 雙通道 ABS 在按前后布置的雙管路制動系統(tǒng)的前后制動管路中各設(shè)置一個制動壓力調(diào)節(jié)分裝置，分別對兩前輪和兩后輪進(jìn)行一同控制。兩前輪可以根據(jù)附著條件進(jìn)行高選和低選轉(zhuǎn)換，兩后輪則按低選原則一同控制。雙通道 ABS 多用于制動管路對角布置的汽車上，兩前輪獨(dú)立控制，制動液通過比例閥(P 閥) 按一定比例減壓后傳，給對角后輪。 對于采用此控制方式的前輪驅(qū)動汽車，如果在緊急制動時離合器沒有及時分離，前輪在制動壓力較小時就趨于抱死，而此時后輪的制動力還遠(yuǎn)未達(dá)到其附著力的水平，汽車的制動力會顯著減小。對于采用此控制方式的后輪驅(qū)動汽車，如果將比例閥調(diào)整到正常制動情況下前輪趨于抱死時，后輪的制動力接近其附著力，則緊急制動時由于離合器往往難以及時分離，導(dǎo)致后輪抱死，使汽車喪失方向穩(wěn)定性。由于雙通道 ABS 難以在方向穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向操縱能力和制動距離等方面得到兼顧，因此目前很少被采用。單通道 ABS 單通道 ABS 是在前后布置的雙管路制動系統(tǒng)的后制動管路中設(shè)置一個制動壓力調(diào)節(jié)裝置，對于后輪驅(qū)動的汽車只需在傳動系中安裝一個轉(zhuǎn)速傳感器對兩后輪按低選原則一同控制結(jié)構(gòu)簡單、成本低輕貨車廣泛應(yīng)用制動距離長轉(zhuǎn)向操作能力差5．2 ABS 控制器主要硬件部分ABS 系統(tǒng)主要由車輪轉(zhuǎn)速傳感器、制動壓力調(diào)節(jié)裝置，電子控制器 (ECU 三部分組成。在第二章已經(jīng)簡要介紹了各部分的功能特點(diǎn)。下面再分別敘述本文采用的 輪速傳感器 轉(zhuǎn)速傳感器 轉(zhuǎn)速傳感器的功用是檢測車輪的速度，并將速度信號輸入 ABS 的電控單元。目前，用于 ABS 系統(tǒng)的速度傳感器主要有電磁式和霍爾式兩種。下圖所示為轉(zhuǎn)速傳感器在車輪上的安裝位置。 前 輪 后 輪電磁式轉(zhuǎn)速傳感器結(jié)構(gòu)傳感頭的結(jié)構(gòu)由永磁體、極軸和感應(yīng)線圈等組成,極軸頭部結(jié)構(gòu)有鑿式和柱式兩種。 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、成本低缺點(diǎn)：一是輸出信號的幅值變化大；二是響應(yīng)頻率不高；三是抗電磁波干擾能力差霍爾輪速傳感器 霍爾輪速傳感器也是由傳感頭和齒圈組成。傳感頭由永磁體，霍爾元件和電子電路等組成，永磁體的磁力線穿過霍爾元件通向齒輪 霍爾輪速傳感器具有以下優(yōu)點(diǎn)：其一是輸出信號電壓幅值不受轉(zhuǎn)速的影響。 ；其二是頻率響應(yīng)高。其響應(yīng)頻率高達(dá) 20kHz，相當(dāng)于車速為 1000km/h 時所檢測的信號頻率；其三是抗電磁波干擾能力強(qiáng)。因此，霍爾傳感器不僅廣泛應(yīng)用于 ABS 輪速檢測，也廣泛應(yīng)用于其控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速檢測。當(dāng)齒輪位于左圖所示位置時，穿過霍爾元件的磁力線分散，磁場相對較弱。齒輪轉(zhuǎn)動時，使得穿過霍爾元件的磁力線密度發(fā)生變化，因而引起霍爾電壓的變化，霍爾元件將輸出一個毫伏(mV)級的準(zhǔn)正弦波電壓。此信號還需由電子電路轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的脈沖電壓。當(dāng)齒輪位于左圖所示位置時，穿過霍爾元件的磁力線集中，磁場相對較強(qiáng)。齒輪轉(zhuǎn)動時，使得穿過霍爾元件的磁力線密度發(fā)生變化，因而引起霍爾電壓的變化，霍爾元件將輸出一個毫伏(mV)級的準(zhǔn)正弦波電壓。此信號還需由電子電路轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的脈沖電壓。圖 55 輪速傳感器實(shí)物圖圖 56 齒圈實(shí)物圖 制動壓力調(diào)節(jié)裝置壓力調(diào)節(jié)器是 ABS 的執(zhí)行器。功用是根據(jù)電子控制裝置傳送的命令信號控制制動總泵向車輪制動分泵提供的液壓或氣壓，從而控制車輪速度。它在自動調(diào)節(jié)總泵或氣室的壓力時，不受駕駛員控制。它裝在制動總泵與車輪分泵之間，使分泵能實(shí)現(xiàn)壓力增高、壓力保持和壓力降低的功能。 壓力調(diào)節(jié)器主要分兩大類型：滑閥式和柱塞式。每種類型又有多種不同的形式和結(jié)構(gòu)。一般由回油泵、存貯器和電磁閥組成。 回油泵的功用是在制動分泵壓力減小的過程中，抽吸制動分泵的制動液，并泵回到制動總泵里。存儲器的功用是暫時存儲壓力減小時流出制動分泵的制動液。電磁閥用于調(diào)節(jié)制動分泵的制動液壓力。 在一般情況下，即無激勵、不供能的情況下，在制動器總泵接口和車輪分泵接口之間有一個無障礙通道。此時，電磁閥中的兩個彈簧，使進(jìn)油閥在開啟力作用下及時打開。采用這種方法有兩個好處：一是制動器壓力能在沒有 ABS 參與的常規(guī)情況下增壓，二是壓力也能在電子控制裝置的作用下增加。此種狀態(tài)為壓力上升狀態(tài)。 當(dāng)為使分泵中保持一定壓力，不增加也不降低，須切斷主泵與有抱死傾向的車輪的分泵接口。此時，最大電流的半值（保持電流）通過電磁線圈，產(chǎn)生了保持電流的電磁力，使柱塞移動到進(jìn)油閥在卸荷閥打開前被關(guān)閉。此為壓力保持狀態(tài)。 為了使分泵中的壓力降低，就需接通車輪制動分泵和回油路、卸荷閥被打開，以使分泵壓力降低。根據(jù)需要，當(dāng)分泵壓力降到一定程度后，電磁閥可以轉(zhuǎn)到壓力保持狀態(tài)或轉(zhuǎn)換到壓力上升狀態(tài)。當(dāng)然這要根據(jù)電子控制裝置的指令而定。這就是壓力降低狀態(tài)。 制動壓力調(diào)節(jié)裝置 (簡稱液壓調(diào)節(jié)器)主要由 8 個 2 位 2 通調(diào)壓電磁閥、1 個雙聯(lián)式電動液壓柱塞泵、2 個儲液室、2 個低壓儲能室、1 個電動液壓泵和幾個單向閥等組成。電動液壓泵轉(zhuǎn)速傳感器產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速信號輸入 ECU，供 ECU 監(jiān)測電動液壓泵的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。液壓調(diào)節(jié)閥通過管路與制動主缸和各制動輪缸相連。液壓調(diào)節(jié)器工作原理如圖 310 所示。圖 57 液壓調(diào)節(jié)器工作原理圖助力器 主缸 三位三通電磁閥 回液泵 限位閥電動機(jī) 回液過濾器 油箱 制動器 制動過程 （1）常規(guī)制動過程 制動系統(tǒng)在常規(guī)制動過程中 (未出現(xiàn)防抱死現(xiàn)象)，調(diào)節(jié)器中的各個 2 位 2 通調(diào)壓電磁閥不通電。其中，4 個進(jìn)液電磁閥處于流通狀態(tài)，4 個出液電磁閥處于斷流狀態(tài)，同時，電動液壓泵也不通電運(yùn)轉(zhuǎn)。此時，自制動主缸輸出的制動液可以通過各進(jìn)液電磁閥直接進(jìn)入各制動輪缸，各制動輪缸的制動壓力將隨制動主缸的制動壓力而變化，即平時汽車進(jìn)行的常規(guī)制動。 （2）防抱死制動過程: 在制動過程中，如果電子控制單元 (ECU)根據(jù)車輪輪速傳感器輸入的車輪轉(zhuǎn)速信號判定是否有車輪趨于制動抱死傾向。需要調(diào)節(jié)制動輪缸的壓力時，ECU 就使該制動輪缸相對應(yīng)的進(jìn)液電磁閥或出液電磁閥通電換位，并自動按以下情況分別進(jìn)行判斷、處理: 建壓過程，制動時，通過真空助力器與制動主缸建立制動壓力。所有電磁閥均不通電制動壓力進(jìn)入各車輪制動器，車輪轉(zhuǎn)速迅速降低 (此時同常規(guī)制動)，直到電子控制單元（ECU）通過計算得知車輪有抱死傾向?yàn)橹埂Ｈ鐖D 58 所示：圖 58 保壓過程 ，當(dāng) ECU 通過轉(zhuǎn)速傳感器得到信號識別出車輪有抱死傾向時，ECU 發(fā)出控制信號關(guān)閉相應(yīng)車輪的進(jìn)液電磁閥，并讓出液電磁閥繼續(xù)保持關(guān)閉狀態(tài)，該制動輪缸中的制動液壓被封閉而使制動壓力保持一定。如圖 59圖 59 保壓過程減壓過程 ，如果在保壓階段車輪仍有抱死傾向，則 ABS 系統(tǒng)進(jìn)入降壓階段。此時 ECU 發(fā)出控制指令使該制動輪缸相應(yīng)的進(jìn)液電磁閥和出液電磁閥都通電換位 (進(jìn)液電磁閥處于斷流，出液電磁閥處于導(dǎo)通)，該制動輪缸中的部分制動液就會通過出液電磁閥流入低壓儲能室，使制動輪缸的制動壓力隨之減小。與此同時液壓泵也開始工作，把低壓儲能室的制動液重新泵回制動主缸以補(bǔ)償制動踏板行程損失，此時制動踏板出現(xiàn)抖動 (有抬升或反彈感)，車輪抱死程度降低，輪速上升。此過程結(jié)束液壓泵隨之掉電停止運(yùn)行。如圖 510 所示：圖 510 減壓過程 增壓過程，為了達(dá)到最佳制動效果，當(dāng)車輪轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值后(與設(shè)定的門限值比較)ECU 再次發(fā)出控制指令使該制動輪缸相應(yīng)的進(jìn)液電磁閥和出液電磁閥都斷電，使進(jìn)液電磁閥處于通流狀態(tài)，出液電磁閥處于斷流狀態(tài)，制動主缸輸出的制動液就會通過進(jìn)液電磁閥進(jìn)入制動輪缸，該制動輪缸的制動壓力隨之增大，輪速再次被制動而下降。通過保壓、降壓、增壓為一個循環(huán)，通常 ABS 系統(tǒng)的壓力調(diào)節(jié)頻率為 24 個/秒循環(huán)。如圖 52a 在 ABS 工作期間，ECU 根據(jù) 4 個車輪轉(zhuǎn)速傳感器反饋車輪轉(zhuǎn)速信號，可以獨(dú)立地對四個制動輪缸的制動壓力進(jìn)行減小、保持和增大循環(huán)調(diào)節(jié)，將各車輪制動效果控制在最佳狀態(tài)。 （3）解除制動過程: 當(dāng)解除制動時，制動踏板松開，制動主缸內(nèi)的制動壓力為零。此時出液電磁閥再次通電處于通流狀態(tài)，低壓儲能室的制動液經(jīng)出液電磁閥返回制動主缸，低壓儲能室排空，為下一次工作做好準(zhǔn)備。 圖 511 液壓電磁閥和輪速傳感器實(shí)物圖圖 512 多通道主車電磁閥檢測臺 電子控制單元(ECU)電子控制裝置：功用是接受來自輪速傳感器送來的信號，先進(jìn)行濾波放大，后計算出制動滑移率，車輪角加（減）速度，通過對比判別的邏輯處理，輸出指令信號至壓力調(diào)節(jié)器，執(zhí)行制動壓力調(diào)節(jié)任務(wù)。 兩個各自獨(dú)立處理來自兩輪的信號并執(zhí)行邏輯加過程的電路平行?？梢院苋菀椎貙?shí)現(xiàn)通道隔離，隔開電路中的錯誤。因車橋和路面顛簸所引起的干擾信號先行濾除，再算出所需參數(shù)，一個復(fù)雜的控制邏輯具有自動適應(yīng)變化的功能，即通過自動調(diào)節(jié)會使自己適應(yīng)于受控系統(tǒng)的各種變化，最終把這些控制信號轉(zhuǎn)換成電磁閥的執(zhí)行命令。接口通過相應(yīng)元件負(fù)責(zé)兩個大規(guī)模集成電路之間的通訊聯(lián)系。 監(jiān)測電路實(shí)際上是電子控制裝置的故障探測器和故障信號指示器。電路的功能很強(qiáng)，它必須滿足極高的故障探測率和安全要求。如果故障發(fā)生在數(shù)字控制器中，監(jiān)測電路就觸發(fā)了一個故障信號，切斷經(jīng)安全繼電器的穩(wěn)定電壓，這樣就關(guān)閉了整個系統(tǒng)。警示燈便提示駕駛員整個 ABS