ABS阀---原理

什么是ABS？ABS是在制动期间监视和控制车辆速度的电子控制系统。ABS英文全称为：Anti-LockBrakingSystemABS是在紧急制动或容易滑动的路面上制动时，防止车轮抱死、保证车辆的方向稳定性和操纵性为目的的电子制动控制系统。ABS工作效果示意图ABS工作效果示意图ABS与常规制动系统的关系ABS依赖于常规制动系统，它与常规制动系统一起工作。ABS失效时常规制动系统仍然起作用。ABS的优点1.制动时，保证车辆的方向稳定性；2.制动时，保证车辆的可操纵性；3.可缩短制动距离，一般情况下最大可缩短10％；光滑路面可缩短30％；4，减少了交通事故；4，减轻了司机精神负担；5，减少了轮胎磨损和维修费用。法规要求中华人民共和国国家标准GB-7258-2004《机动车运行安全技术条件》2004-07-12发布2004-10-01实施7.2.11总质量大于12000kg的长途客车和旅游客车、质量大于16000kg允许挂接总质量大于10000kg的挂车的货车及总质量大于10000kg的挂车必须安装符合GB/T13594规定的防抱制动装置DETCABS的开发过程1994年12月ABS气压调节阀研究开发立项.1996年11月与WABCO合作,完成EQ153ABS冬季寒区试验.2001年03月成立了ABS系统研发团队,薛大维任组长.2003年05月DETC4通道ABS通过国家认证试验.2003年08月DETC6通道ABS通过国家认证试验.2003年~2005年完成了3个冬季ABS验证试验.2003年03月完成了EQ4195,EQ4186,EQ4251,EQ4163,EQ4153EQ1208,EQ6798,FT4173等车型装用DETCABS系统的国家认证试验.轮胎与路面的摩擦系数与滑移率的关系从左图中可以看出，随着轮胎和地面之间滑移率的增加，它们之间的纵向摩擦系数缓慢减小，而横向摩擦系数则显著减小。λ＝(Vw-Vv)/Vw×100％其中：λ为滑移率Vw为车辆的速度Vv为车轮的速度轮胎与路面的摩擦系数与滑移率的关系理论上讲，纵向摩擦系数反映了车辆制动力的大小，具体表现为制动距离的长短；而横向摩擦系数则反应了车辆保持稳定的能力（防止偏离跑道的能力）。从上图中可以看出，在车轮抱死后，制动距离将变长。但是最严重的问题，此时的车辆丧失了稳定性。任何轻微的侧向力都将导致车辆的跑偏或者甩尾，而且由于车轮不能提供侧向力，此时驾驶员也无法进行转向。ABS工作原理ABS的目的：将车轮的滑移率进行控制在一个合理的范围内，充分利用纵向和横向摩擦系数。从而获得较短的制动距离和对车辆可操纵性。ABSECU（3)通过速度传感器（1)和齿圈（2)获得车轮的速度信号，并和车轮速度进行比较，以计算滑移率，并通过电磁阀（4)控制车辆的制动气压，从而实现对制动力的控制，从而最终实现对滑移率的控制。ABS系统基本布置ABS电磁控制阀)轮速感应(WSS)24V电子控制器(ECU)ABS系统组成ABS系统由以下四大部分组成：1、ECU2、气压调节阀3、传感器、齿圈、弹簧衬套4、线束ABS-D基本型系统ABS电磁阀ABS气压调节阀基本参数与要求ABS气压调节阀作用：为制动室充气、排气和保压ABS气压调节阀的参数：额定工作电压：24V工作电压范围：18～32V线圈电阻：14～15Ω工作压力：0～1.2MPa接口尺寸：M22×1.5－6HABS电磁阀的安装：车架上靠近制动室的位置，安装牢固、排气口向下且要保证≥30mm的排气间隙，允许倾斜士30°。气压调节阀到制动气室的管长不应超过1.5m，管径不小于9mm，1口接制动气压，2口接制动气室。三种基本动作动作状态增压不通电0040上阀口膜片打开，下阀口膜片关闭保压一个线圈通电0040上阀口膜片关闭，下阀口膜片关闭减压二个线圈通电0040上阀口膜片关闭，下阀口膜片打开ABS阀功能框图主要零件代号和安装位置ABS阀通常工作状态1、当车辆运行时，如果车轮滑移率和（或）减速度没有达到设定值等一系列判断条件时，ABS系统不进行控制，ABS气压调节阀一直处于增压状态；2、当ABS有故障退出控制时，ABS气压调节阀一直处于增压状态；ABS气压调节阀的结构及工作原理1.进气口2.出气口3.排气口Ⅰ.进气电磁阀线圈Ⅱ.排气电磁阀线圈a.进气阀先导气室b.进气阀膜片c.进气阀口d.排气先导阀气道e.排气阀口f.排气阀膜片g.排气阀先导气室h.排气先导阀芯i.进气先导阀芯k.进气阀模片回位弹簧l.排气阀模片回位弹簧A.进气腔B.出气腔增压状态增压在此状态下,两个先导阀电磁线圈Ⅰ、Ⅱ不通电,进气先导阀芯i和排气先导阀芯h正常关闭,进气阀膜片b上的进气阀先导气室a通大气。踩下制动踏板,压缩空气从进气口１进到进气腔A,膜片b在压缩空气作用下,克服弹簧k的弹力,打开进气阀口c并进入出气腔B,压缩空气从出气口2进入制动气室,从而增加制动力。与此同时,压缩空气也通过排气先导阀气道d到达排气阀先导气室g,在弹簧和压缩空气作用下,排气阀膜片f将排气阀口e封住。增压图中，蓝色部分为气源压缩空气所到达的区域。向制动气室充气，增加制动力输出。50kPa、100kPa、150kPa低压增压测试对象，残留压力考核的主要部位增压密封性1、增压密封性是在ABS阀不通电的情况下进行测试。上面2张图反映出，增压涉及的零件很多，涉及到了全部与密封相关零件零件，故障不易查找。2、低压密封性测试。50kPa、100kPa、150kPa低压增压测试，主要是测试3550B-0040与3550B-0050之间的3550B-0025与3550B-0040之间密封性能。3、高压1.0MPa增压密封测试，是对整个ABS阀全面测试，1口与2口相通。增压侧的0075与0040上的0042通过弹簧0072密封减压侧的0075与0050上的0042通过弹簧0071密封0030与0040之间膜片被这两个壳体零件紧密压缩，保持密封；0030侧膜片腔没有气压0050与0040之间膜片被这两个壳体零件紧密压缩，保持密封；0050侧膜片腔有气压，并等于气源气压4、泄漏点测试方法高压1.0MPa增压密封性测试不合格总成，可以通过刷肥皂液的办法检测阀体对外部泄漏点。可以判断出通过3口泄漏还是膜片安装处漏，或壳体件漏。5、如果1.0MPa增压密封性测试泄漏，而保压测试不泄漏，则可以说明2口至两个膜片的阀口处泄漏可能性极小。增压密封性如果发现3550B-0006-A处泄漏，可以将3550B-0006-A（电磁阀线圈本体）卸下，其余零件正常装配。测试1.0MPa增压密封性测试，如果不泄漏，而装配上3550B-0006-A泄漏，则说明是3550B-0006-A两个孔导向可能有问题。增压密封时电磁系统状态减压状态减压当制动力高于路面附着力,车轮既将抱死时,控制器ＥＣＵ发出指令,使电磁阀线圈Ⅰ、Ⅱ通电。线圈Ⅰ通电,阀芯i的进气先导阀门被打开,进气阀先导进室a与进气腔A腔相通，压缩空气便从A腔进入先导气室a,膜片b在压缩空气和弹簧作用下,克服膜片背压将进气阀口c关闭。线圈Ⅱ通电,阀芯h的排气先导阀门打开，同时关闭先导进气口堵住排气先导阀气道d。此时,排气先导气室g的压缩空气通过排气先导阀门向口3排出,膜片f在出气腔B压力作用下,克服排气阀模片回位弹簧l的弹力,将排气阀口e打开,１口(制动气室)的压缩空气经B腔通过排气口3排入大气。减压图中，蓝色部分为气源压缩空气所到达的区域。图中，绿色部分为周围大气气压所到达的区域。该阶段是降低制动气室的气压，减少制动输出力。保压状态保压当压力增加或减少使得制动力与路面附着系数适应时,控制器又将按其预定的阈值向调节阀发指令.如果是在加压过程中进行保压,控制器只需给电磁阀线圈Ⅰ发出指令通电,使进气阀先导气室a充进压缩空气,膜片b便将进气阀口c封住.如果是在减压过程中进行保压,只需给电磁阀线圈Ⅱ断电,排气阀先导气室g也将充进压缩空气,使膜片f将排气阀口e关闭,以上均可以使出气腔B连通制动气室的压力保持恒定.保压图中，蓝色部分为气源压缩空气所到达的区域。图中，红色部分为ABS调压阀2口输出气压所到达的区域。该阶段是保持制动气室的气压稳定，稳定制动输出力。保压密封性测试1、保压密封性测试：先增压使1口与2口压力相等；2口减压，压力降低某一数值；保持压力测试密封性。2、保压测试是增压保压线圈通电，减压侧线圈不通电。3、现象一：在保压测试过程中，减压阶段，2口压力在规定时间内不能下降规定值，同时可以听到减压排气的声音，并且声音很大。这个是由于1口与2口之间密封阀口没有密封，即3550B-0040与3550B-0030之间的膜片不能与3550B-0040上阀口密封造成的；或3550B-0040自身有较大气孔泄漏。现象二：保压时，保压密封性测试合格，但仍然听到3550B-0051有漏气的声音。这个问题一般是增压/保压侧0075与0080，在电磁阀通电吸合后，0075与0080之间金属密封面不能密封问题。残留压力ABS调压阀1口、2口压力同时为气源气压1.0MPa，然后1口压力迅速降为零，在规定时间内，测试2口的压力。主要测试的是0040与0050之间膜片、0050上回位弹簧0011（弹簧力）、0051上放置0011的凹槽深度、0040的安放膜片及其阀口深度的尺寸关系。