陶乃壯 楊延東 肖時利

摘要:汽車的牽引力控制可以通過減少節(jié)氣門開度來降低發(fā)動機功率或者由制動器控制車輪打滑來達到目的,裝有ASR的汽車綜合這兩種方法來工作,即ABS/ASR形式。文章對ABS/ASR裝置的工作原理與檢修作了簡要的介紹。

關鍵詞:ABS;ASR;氣壓制動系統

中圖分類號:U469文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2009)21-0188-02

一、ABS裝置的工作原理與檢修

氣壓制動系統的防抱死和防滑轉裝置的工作原理,與液壓制動控制系統的同類裝置,工作原理類同。不同之處是工作介質是否循環(huán)使用,因液壓制動控制系統,為了防止制動油液消耗,用專設的油泵循環(huán)控制;而氣壓制動控制系統,因氣源充足,直接將工作后的壓縮空氣放掉。可見,氣壓制動控制系統的結構較簡單、且故障率少。

(一)安全措施及故障查詢

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

(二)氣壓制動控制系統ASR裝置原理

1.不制動時。兩個電磁閥均不導通,進氣電磁閥常閉,排氣電磁閥常開,兩個膜片閥都在其彈簧的作用下關閉,隨時可以投入制動。

2.制動時。兩個電磁閥也不導通,制動閥的壓縮空氣,進入膜片式進氣閥的右側,因進氣電磁閥處于關閉狀態(tài),切斷了壓縮空氣與進氣膜片左側控制氣室的通道。此時,控制氣室通大氣,在壓力差的作用下,膜片式進氣閥打開,壓縮空氣即進入通往制動氣室的管路。又因排氣電磁閥也未導通,處于開啟狀態(tài),壓縮空氣進入膜片式排氣閥右側控制氣室,在其彈簧力和氣壓的作用下,膜片式排氣閥保持可靠的關閉,壓縮空氣暢通無阻的流入制動氣室,產生隨動制動作用。

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

4.防抱死保壓時。當將要抱死的車輪角速度信號,處于最佳狀態(tài)時,ECU只導通進氣電磁閥,使其開啟,并切斷膜片閥左側控制氣室與大氣的通道,壓縮空氣使膜片進氣閥關閉,切斷了制動閥與制動氣室的通路。由于排氣電磁閥仍處于開啟狀態(tài),其膜片閥處于關閉狀態(tài),故制動氣室中的氣壓保持不變(雙閥關閉)。

5.防抱死升壓時。當該車輪的輪速信號從最佳狀態(tài)加快時,ECU即發(fā)令使兩個電磁閥都不導通,恢復正常制動狀態(tài),制動氣室的氣壓即隨動升高。

可見,ABS防抱死的調壓過程是:降壓—保壓—升壓,三個連續(xù)的工作過程,使車輪在制動時,處于最佳狀態(tài),提高了附著力的利用率和制動效能。

二、氣壓制動控制系統ASR裝置與檢修

(一)ASR裝置簡介

ASR防滑轉裝置是由:ABS/ASR共用電腦ECU、壓力調節(jié)器、直流步進式伺服電機、控制按鈕開關等組成。ASR壓力調節(jié)器串接在驅動輪的制動管路中,用來對驅動輪單獨進行壓力調節(jié);而伺服電機則連接在高壓噴油泵的供油拉桿上,用來對兩驅動輪進行統一調節(jié)。

(二)安全措施及故障查詢

ASR裝置只對兩驅動輪進行控制,只在濕滑的路面上行駛時,在一定的車速范圍內進行防滑轉調節(jié),多在30km/h以內車速區(qū)工作。當車速較高時,因行駛慣性較大,就沒有必要調節(jié)了。為此,增設了車速設定開關和中斷開關,以便司機根據路面情況和滑轉時的車速值,選定ASR裝置的使用時機。當打開車速設定開關后,汽車即處于防滑轉狀態(tài);又當汽車在良好的道路上行駛時,可打開中斷開關,汽車就仃止防滑轉控制。以減輕因發(fā)動機轉動慣量對傳動系統和差速器額外的工作負載,主要是扭轉振動和差速器行星齒輪自轉磨損和差速器行星齒輪自轉磨損。

三、ASR壓力調節(jié)器的工作原理

它是由五孔閥體、兩個兩位三通電磁閥(2/3)、兩個控制柱塞及回位彈簧等組成,裝于汽車后部的車架上,串接在制動閥與兩后驅動輪的壓力調節(jié)器之間。每組電磁閥各控制一個驅動輪的制動氣室(中經ABS壓力調節(jié)器),氣源直接由存氣筒供給,它實際上是一個壓縮空氣的繼動截止閥。由于防滑轉控制不是全制動氣壓,故采用控制通道較小的繼動控制柱塞閥。

1.當驅動輪不滑轉時,兩個電磁閥都不導通,為關閉狀態(tài),控制柱塞在其彈簧和壓縮空氣的作用下關閉,切斷壓縮空氣道而不投入工作。

2.當某一驅動輪滑轉時,高頻率和高電位信號給ECU,ECU將該信號與另一驅動輪和非驅動輪的輪速信號相比較,判定該輪處于滑轉狀態(tài),即對該輪的電磁閥進行導通控制,根據滑轉程度的大小,以占空比的方式通斷,改變壓縮空氣量的多少,對該輪施加定量的制動力矩,并通過差速器行星齒輪的自轉,推動附著良好車輪的牽引力加大,其加大值與制動力矩成正比的變化。從而加大了汽車牽引力和爬坡能力,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.當兩個驅動輪都滑轉時,通過和非驅動輪角速度信號的對比,ECU發(fā)令使直流步進式伺服電機動作,將高壓噴油泵的供油拉桿向減油方向移動,降低發(fā)動機的轉速和轉矩(Me),使驅動輪的牽引力(Ft)減小,將牽引力控制在最佳的行駛狀態(tài)下(Ft≤Fφ附著力),防止了兩個驅動輪的滑轉,提高了汽車的加速能力和行駛的平穩(wěn)性。因直流步進式伺服電機與供油拉桿的連接是單向傳動關系,連接點產生了空行程,再踩加速踏板就失去了加油的能力,只能依靠直流步進式伺服電機來隨動操縱供油量的多少。

四、結語

10年前,如果轎車安裝有ABS(防抱死制動系統),不但說明該車的安全性能出類拔萃,而且檔次也相當高級。今天,安裝ABS的轎車已經相當普遍,經濟型車也安裝有ABS。隨著對汽車安全性能的要求越來越高,一些中、高檔級的轎車已經不滿足于ABS,還安裝了ASR(驅動防滑系統,又稱牽引力控制系統)或者ESP(電控行駛平穩(wěn)系統),使汽車的安全性能進一步提高。

作者簡介:陶乃壯(1978-),男,山東巨野人,供職于濟寧市公路管理局嘉祥公路局,研究方向:機械工程;楊延東(1979-),男,山東嘉祥人,供職于濟南歷下研碩汽車維修中心,研究方向:液壓與機械工程;肖時利(1979-),男,山東嘉祥人,供職于濟寧市公路管理局嘉祥公路局,研究方向機械工程。