气压制动汽车ABS实训台教学运用研制

气压制动ABS 实训台包括气压动力系统（空气压缩机，执行元件如制动气室、分配阀、继动阀、制动控制阀等），控制系统（ABS 控制ECU、轮速传感器、调节电磁阀等）以及电源

系统。图1 所示为气压制动ABS 实训台正面实图，实训台背面安装有2个储气筒，如图2、图3 所示。

一、ABS 实训台各组成部件功能

1.空气压缩机

在实车上由发动机皮带轮驱动，并接入发动机冷却系统管路。在本实训台上由三相电动机通过皮带驱动。电动机由北京天力伟业机械有限公司供应。电动机型号为YL90L-4，额定功率2.2kW，额定转速1400r/min，额定电压220V，额定电流13.8。空气压缩机的作用是产生一定压力的压缩空气，驱动制动执行器工作。
2.储气筒

实训台安装2 个储气筒，前储气筒上有4 根气管，分别连接到空气压缩机、面板上的压力指示表、制动控制阀后腔室（从踏板位置看）、后储气筒。后储气筒上也有4 根气管，分别连接到前储气筒、手制动阀、继动阀和制动控制阀前腔室（从踏板位置看）。储气筒作用是储存空气压缩机的压缩空气， 并保持内部压力600kPa以上。

3.制动控制阀

制动控制阀与制动踏板安装成一体，作用是控制储气筒的压缩空气到用气设备中，并zui终通往制动气室。制动控制阀随踏板踩踏深度可逐渐控制制动气室中的工作气压。制动控制阀上有5 根气管，分别与分配阀1（通往前制动气室）、继动阀（控制气压输入）、前储气筒、后储气筒、压力指示表连接。制动控制阀前腔安装有1个压力开关，作用是将制动时空气压力信息转换成电信号发送到ABS控制ECU。

4.分配阀

分配阀内部有2 个阀门，一个为进气阀，另一个为排气阀。实施制动时，进气阀打开，排气阀关闭，使制动控制阀的压缩气体进入左右制动气室；解除制动时，进气阀关闭，排气阀打

开，制动气室的压缩空气迅速经排气阀排入大气。分配阀上有3 根气管，分别与制动控制阀、左调节电磁阀（通往左前制动气室）、右调节电磁阀（通往右前制动气室）连接。

5.前制动气室

作用是将输入的空气压力转变为推动制动凸轮的机械力，以实现车轮制动。

6.继动阀

作用是通过制动控制阀输出的气压，控制气流直接从储气筒进入制动气室，缩短制动气室的充气管路，加速制动气室充气过程。继动阀上的4根气管分别连接制动控制阀、后储气筒、左后调节电磁阀（通往左后制动气室）、右后调节电磁阀（通往右后制动气室）。

7.调节电磁阀

作用是接收ABS控制ECU信号，接通分配阀或继动阀到制动气室的气路。

8.手制动阀

手制动阀是1个制动开关。作用是将储气筒气压输入到后制动气室，解除驻车制动。只有管路气压达到足够数值才能克服后制动气室弹簧弹力，解除驻车制动，使车辆起步。手制动阀上有3根管分别连接后储气筒、大气、分配阀（通往后制动气室）。

9.后制动气室

后制动气室由上海奥恒汽车零部件有限公司提供，其具有行车制动和驻车制动功能，其内部有2个活塞，从面板正面看，左侧活塞连接继动阀，用于行车制动，将空气压力转变为制动凸轮的机械力，以实现车轮制动；右侧活塞连接手制动阀，用于驻车制动。手制动阀接通时，来自后储气筒的压缩空气压缩气室内的强力弹簧，将左侧活塞右移，以解除驻车制动；手制动阀关闭时，气室右侧活塞内气压通过分配阀排入大气，强力弹簧将左侧活塞左移，驱动推杆，实现车轮驻车制动。当制动系统内压力不足或制动管路出现泄漏，制动气室内的强力弹簧工作，自动进行驻车制动，以保证紧急情况下的行车安全。

10.轮速传感器

作用是检测车轮转速，并将信号发送到ABS 控制ECU。传感器后部安装有电动机，驱动信号转子，以模拟行车过程。传感器下方有4根接线，2条与电源连接，供电动机工作；另外2条为信号线正负级，分别与ABS 控制ECU 连接。

11.ABS 控制ECU

ABS控制ECU根据轮速传感器的信息和制动控制阀提供的制动压力信息，判断车辆的制动状况，并对调节电磁阀输出控制信号以调整制动气室内部的工作压力，防止制动力过大造成车轮抱死。该部件由万安集团上海汽车控制系统有限公司提供，型号为ABS-Ⅱ24V DC 4S/4M，适用车型为客车。

二、ABS 实训台功能

1.常规气压制动功能

接通三相电机电源，空气压缩机工作，当储气筒压力达到600kPa以上，可以演示常规气压制动过程。
踩下制动踏板，制动控制阀接通，前制动气室气流走向如下：空气压缩机→前储气筒→制动控制阀后腔→分配阀→左前/右前调节电磁阀（未通电，常开状态）→左前/右前制动气室；松开制动踏板，前制动气室的压力从分配阀进入大气中，制动解除。

踩下制动踏板，制动控制阀接通，后制动气室气流走向如下：空气压缩机→前储气筒→制动控制阀前腔→继动阀，继动阀内部阀门接通，此时气流走向为：空气压缩机→前储气筒→后储气筒→继动阀→左后/右后调节电磁阀→左后/右后制动气室（左侧活塞）→实施制动；松开制动踏板，后制动气室的压力从继动阀进入大气中，制动解除。

2.驻车制动功能

当管路中压力升高以后，手制动阀处于常开状态。驻车制动气路如下：空气压缩机→后储气筒→手制动阀→分配阀→左后/右后调节电磁阀→左后/右后制动气室（右侧活塞）→压缩强力弹簧→实施制动。

3.ABS 功能的启用

将4个轮速传感器的电动机电源线、信号线分别与电源系统和ABS控制ECU连接，此时轮速传感器开始工作，并输送交流电压信号到ABS控制ECU。再将4个调节电磁阀与ABS 控制ECU 连接。

当踩下制动踏板时，制动控制阀上的压力开关接通，将气压信号转变为电信号输送到ABS 控制ECU。

ABS控制ECU向调节电磁阀发出控制信号电压，调节电磁阀通电，将关闭或减小通往4个制动气室的气流，以调节4个制动气室的压力，此时可以明显观察到制动气室上推杆的左右快速移动过程。

三、采用ABS 实训台教学的优缺点

1.优点

（1）实训台将大部分气压制动系统零部件都展示在1个面板上，可以直观地看到制动气室的工作，有助于学生理解气压制动系统的工作过程，也有助于教师讲解气压制动工作原理。

（2）通过电路连接，能够模拟车辆的行驶过程，在紧急制动时，可以使学生看到ABS 工作时的压力调节过程，也可以使用数字万用表或示波器检测轮速传感器与调节电磁阀的信号电压。

2.缺点

（1）对于具体气压制动车型，有一些部件没有安装，如压缩空气净化过滤装置、车轮制动器、储气筒低压报警装置等。

（2）安装在面板上的气压制动零部件无法真实反映其在实车上的安装位置，还需学生进一步到实车上学习检测具体部件。

（3）没有具体车型的电路图，在实训课程中增加某一具体车型气压制动ABS 控制电路图，以帮助学生理解电路原理。

（4）实训台无自诊断系统，不能通过诊断仪访问。