汽车防抱死制动系统与驱动防滑控制系统

1、项目25 汽车防抱死制动系统及驱动防滑控制系统,主要内容 1. ABS的基本组成和工作原理 2. 车轮转速传感器 3. 电子控制单元 4. 制动压力调节器 5. ABS的故障诊断 6. 驱动防滑（ASR）系统,一、制动时车轮受力分析 1. 地面制动力FB 2. 制动器制动力F,25.1 ABS基础知识,3. 地面制动力、制动器制动力和附着力的关系,25.1 ABS基础知识,二、制动性能与防抱死 评价制动性能的指标： 制动效能 制动方向稳定性 1. 制动效能 指制动距离、制动时间和制动减速度。 地面制动力 附着力（纵向附着系数） 滑移率S S=(v-r)/v 100% 其中： v 车速（车身速度、车轮中心速度） 车轮旋转角速度 r 车轮滚动半径 S表明了车轮在运动过程中滑移成分的多少。,25.1 ABS基础知识,S=0，纯滚动 S=1，抱死脱滑 0S1，边滚边滑 2. 制动时汽车方向稳定性 指汽车在制动时仍能按指定的方向行驶，即不发生跑偏、侧滑和失去转向能力。 侧滑和失去转向能力 横向附着系数 滑移率,25.1 ABS基础知识,25.1 ABS基础知识,3. 附着系数（地面制动力）与滑移

2、率的关系,三、防抱死制动系统功用 防抱死制动系统，缩写为ABS(Anti-lock Braking System) 功用：在制动过程中，通过调节制动器制动力，使滑移率始终控制在1520%，获得最佳的制动效能和较好制动方向稳定性。 四、ABS的应用 1950年ABS首先用于飞机。 目前，德国博士（Bosch）、德福斯（Teves）和美国的德尔科（Delco）、本迪克斯（ Bendix ）是世界著名的ABS研制和生产厂家。,25.1 ABS基础知识,一、ABS的组成,25.2 ABS的基本组成和工作原理,1.前轮速传感器 2.制动压力调节器 3.ABS电控单元 4.ABS警告灯 5.后轮速传感器 6.停车灯开关 7.制动主缸 8.比例旁通阀 9.制动轮缸 10.蓄电池 11.点火开关,ABS由传感器、电子控制元件（ECU）和执行器三部分组成。,25.2 ABS的基本组成和工作原理,二、ABS工作原理 先观看录像。,25.2 ABS的基本组成和工作原理,三、ABS的分类 一般是按控制通道和传感器数目分类。 控制通道：能够独立进行制动压力调节的制动管路称为控制通道。 独立控制：如果一个车轮的制

3、动压力占用一个控制通道，可以进行单独调节，称为独立控制； 一同控制：如果两个车轮的制动压力是一同调节的，称为一同控制； 低选原则一同控制 高选原则一同控制,25.2 ABS的基本组成和工作原理,1. 三通道四传感器 四个轮速传感器、三个制动压力调节器，前轮独立控制，后轮按低选择方式控制,25.2 ABS的基本组成和工作原理,2. 三通道三传感器 三个轮速传感器、三个制动压力调节器，前轮独立控制，后轮按低选择方式控制,25.2 ABS的基本组成和工作原理,3. 四通道四传感器 四个轮速传感器、四个制动压力调节器，对各个车轮进行独立控制。,25.2 ABS的基本组成和工作原理,车轮转速传感器一般简称轮速传感器。 先观看录像。,25.3 车轮转速传感器,功用： 检测车轮的转速，并将转速信号输入电子控制单元，以进行控制车轮状态。 分类： 电磁感应式轮速传感器 霍尔效应式轮速传感器,25.3 轮速传感器,一、电磁式轮速传感器 1. 结构 包括传感头和齿圈两部分。 1) 外形,25.3 轮速传感器,2) 安装部位 在车轮上的安装位置,25.3 轮速传感器,其他安装位置,25.3 轮速传感器,3)

4、结构,25.3 轮速传感器,2. 原理,25.3 轮速传感器,3. 检测 如果轮速传感器损坏，电子控制单元接收不到转速信号，ABS系统将停止工作，并点亮ABS警告灯，此时车辆仅有常规制动。 轮速传感器的导线、插接器或传感头松动，电磁线圈等出现接触不良、断路、短路或脏污、间隙不正常，都会影响车轮转速传感器的工作，从而造成ABS系统工作异常。 1) 外观检查 检查传感器安装有无松动；传感头和齿圈是否吸有磁性物质和污垢；传感器导线是否破损、老化；插接器是否连接牢固和接触良好，如有锈蚀、脏污应清除，并涂少量防护剂，然后重新将导线插入插接器，再进行检测。,25.3 轮速传感器,2) 间隙检查 选择规定厚度的无磁性厚薄规，放入齿圈与传感头之间，来回拉动厚薄规，其阻力应合适。若阻力较小，说明间隙过大；若阻力较大，说明间隙过小。,25.3 轮速传感器,3) 电器检查 使点火开关处于OFF，将ABS电子控制单元插接器插头拆下，查出各传感器与电子控制单元连接的相应端子，在相应端子上用万用表电阻档检测传感器线圈与其连接电路的电阻值是否正常。 若阻值无穷大，表明传感器线圈或连接电路有断路故障；若电阻值很小，表

5、明有短路故障。为了区分故障是在电磁线圈或在连接电路，应拆下传感器插接器插头，用万用表电阻档直接测试电磁线圈的阻值。若所测阻值正常，表明传感器连接电路或插接器有故障，应修复或更换。,25.3 轮速传感器,4) 模拟检查 使车轮离开地面，将示波器测试线接于ABS电子控制单元（ECU）插接器插头的被测传感器对应端子上，用手转动被测车轮（传感器装在差速器上则应挂上前进档起动发动机低速运转），观察信号电压及其波形是否与车轮转速相当，以及波形是否残缺变形，以判定传感头或齿圈是否脏污或损坏。,25.3 轮速传感器,二、霍尔式轮速传感器 1. 结构原理 2. 特点 输出信号电压幅值不受转速的影响，频率响应高，抗电磁波干扰能力强。,25.3 轮速传感器,观看录像。,25.4 电子控制单元（ECU）,25.4 ECU,一、ECU的功用 接收轮速传感器及其他传感器输入的信号，对这些输入信号进行测量、比较、分析、放大和判别处理，通过精确计算，得出制动时车轮的滑移率、车轮的加速度和减速度，以判断车轮是否有抱死趋势。 再由其输出级发出控制指令，控制制动压力调节器去执行压力调节任务。 还具有监控和保护功能，当系统出

6、现故障时，能及时转换成常规制动，并以故障灯点亮的形式警告驾驶员。,二、ECU的结构 1. 输入级电路 将轮速传感器输入的正弦波信号转换成脉冲方波信号，经整形放大后输入运算电路。 2. 运算电路 进行车轮转速、初始速度、滑移率、加速度和减速度的运算，调节电磁阀控制参数的运算和监控运算。 3. 电磁阀控制电路 接受运算电路输入的电磁阀控制参数信号，控制大功率三极管向电磁阀提供控制电流。,25.4 ECU,4. 安全保护电路 将汽车电源（蓄电池、发电机）提供的12V电压变为ECU内部所需的5V标准稳定电压，同时对电源电路的电压是否稳定在规定的范围进行监控； 对ABS电路系统进行监视。当出现故障信号时，关闭继电器，停止ABS系统的工作，转入常规制动状态。同时点亮仪表盘上的ABS警告灯，提示驾驶员ABS系统出现故障，并将故障信息以故障码的形式储存在存储器中，以诊断时调取。,25.4 ECU,以三通道四传感器进行说明。,25.4 ECU,三、ECU的检测 ECU端子,25.4 ECU,ECU端子的功能,25.4 ECU,检测方法： 检测条件： 熔断丝完好； 关闭用电设备，如大灯、空调和风扇等； 拔

7、下ABS电子控制单元上的线束插头，使其与检测箱V.A.G1598/21的插座相连接。,25.4 ECU,检测的方法及标准数值,25.4 ECU,25.5 制动压力调节器,先观看录像。,功用：在制动时根据ABS电子控制单元（ECU）的控制指令，自动调节制动轮缸的制动压力的大小，使车轮不被抱死，并处于理想滑移率的状态。 分类： 根据压力调节器的动力源不同：液压式和气压式 根据压力调节器与制动主缸的结构关系：整体式和分离式 根据压力调节器的调压方式：循环式和可变容积式,25.5 制动压力调节器,一、制动压力调节器的基本组成和工作原理 1. 循环式制动压力调节器 1) 基本组成,25.5 制动压力调节器,2) 工作原理 常规制动过程：ABS不工作，电磁阀中无电流 减压制动过程：ABS工作，电磁阀中通大电流（5A） 保压制动过程：ABS工作，电磁阀中通小电流（2A） 增压制动过程：同常规制动,25.5 制动压力调节器,2. 可变容积式制动压力调节器 1) 常规制动过程（升压）,25.5 制动压力调节器,2) 减压制动过程,25.5 制动压力调节器,25.5 制动压力调节器,3) 保压制动过程,二

8、、制动压力调节器的结构 1. 电动油泵 2. 储液器,25.5 制动压力调节器,3. 蓄能器,25.5 制动压力调节器,4. 电磁阀 5. 压力开关、压力警告灯和液位指示开关,25.5 制动压力调节器,三、典型制动压力调节器 1. 桑塔纳2000俊杰轿车 1) 结构,25.5 制动压力调节器,2) 工作原理 常规制动,25.5 制动压力调节器,压力保持,25.5 制动压力调节器,压力减小,25.5 制动压力调节器,压力增高,25.5 制动压力调节器,2. 本田轿车 1) 常规制动,25.5 制动压力调节器,2) 减压 3) 保压,25.5 制动压力调节器,25.5 制动压力调节器,踏板反应：,一、凌志LS400轿车 1. 元件位置图,25.6 典型ABS,25.6 典型ABS,2. 布置形式,25.6 典型ABS,3. 液压系统图,25.6 典型ABS,4. 控制电路图,ABS检修注意事项： 1. 在点火开关处于点火位置时，不要拆装系统中的电器元件和线束插头，以免损坏电子控制单元。 2. 在车上用外接电源给蓄电池充电时，要先断开蓄电池正（负）极柱上的电缆线，然后对蓄电池充电，以免损坏电

9、子控制单元。 3. 电子控制单元对高温环境和静电都很敏感，为防止其损环，在对汽车进行烤漆作业时，应将电子控制单元从车上拆下；在对车体进行电焊之前，应拔下电子控制单元的插接器，并戴好防静电器。 4. 在拆卸制动管路或与其关联的部件之前，应首先释放ABS系统蓄电器内的压力，防上高压制动液喷射伤人。,25.7 ABS的故障诊断,5. 在更换ABS系统的制动管路或橡胶件时，应按规定使用标准件（高压耐腐蚀件），以免管路破损而引起制动突然失灵。 6. 为保证维修质量，应保持维修场地和拆卸之器件的清洁干净，防止尘埃物进入压力调节器或制动管路中。 7. 制动液侵蚀油漆能力较强，因此在维修液压部件和加注制动液时，应防止制动液溅污油漆表面而使油漆失去光泽和变色。 8. 在维修车轮转速传感器时，应防止碰伤齿圈的轮齿和传感头；也不可将齿圈作为支点撬动。否则，将造成轮齿变形，致使车轮转速传感器信号不正常，影响ABS系统的正常工作。,25.7 ABS的故障诊断,一、ABS诊断的一般流程,25.7 ABS的故障诊断,汽车进厂,询问客户：故障现象发生的条件、时机；是否检修过、检修的部位,直观检查：驻车制动器能否完全释放；制动液位是否正常；各管路接头是否有渗漏；导线、插接器连接是否可靠；熔断器是否可靠；蓄电池电压是否正常,读取故障码,有故障码,无故障码,使ABS系统工作后，先清码再读码，其目的是排历史故障码。若故障码仍然存在，则根据故障码的提示进行检修。,根据ABS的基本原理，结合电路图，利用万用表、示波器等逐一对各元件性能进行检查,二、常规检查 1) 检查制动液面是否在规定范围内。 2) 检查所有继电器、熔断丝是否完好，插接是否牢固。 3) 检查电子控制装置导线插头、插座是否连接良好，有无损坏，搭铁是否良好。 4) 检查下列各部件导线插头、插座和导线的连接是否良好；电动液压泵；液压单元；四个车轮转速传感器；制动液面指示灯开关。 5) 检查传感器头与齿圈间隙是否符合规定，传感头有无脏污。 6) 检查蓄电池电压是否在规定范围内。 7) 检查驻车制动器是否完全释放。 8) 检查轮胎花纹高度是否符合要求。,25.7

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