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轿车ABS防抱死制动系统的结构与工作原理.doc下载 154KB 压缩文件.rar

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天宇 发表于 2015-1-22 20:59:05 | 显示全部楼层 |阅读模式
      轿车防抱死制动系统的结构与工作原理电子控制防抱死制动系统是利用电子电路自动控制车轮制动力的装置。这种装置可以充分发挥制动器效能,提高制动减速度和缩短制动距离,并能有效地提高汽车制动稳定性,防止车轮侧滑和甩尾,减少车祸,因此被认为是当前提高汽车行驶安全性的有效措施之一。 该系统主要由电磁式轮速传感器、电子控制单元和液压调节器组成。

      介绍了该系统的结构、工作原理、控制过程、故障诊断方法、主要部件检修方法及检修实例。 ABS除常规制动系统外,还有ABS ECU、ABS执行器、ABS报警灯和车轮转速传感器。系统零件位置  1. 帕萨特轿车ABS的结构 帕萨特轿车采用美国IrITr公司MK20一I型ABS,该ABS采用三通道控制方式,即两前轮单独控制,两后轮按低选原则同时控制。该系统主要由轮速传感器、电子控制单元(ABS ECU)和液压调节器组成。
         轮速传感器主要由齿圈和传感器两部分组成,其中,传感器主要由永久磁铁和感应线圈构成,用于产生传感信号。 电子控制单元实际上是一个微型计算机,它是ABS的控制中心。  MK20一I型ABS的液压调节器主要由低压储液罐、电动回液泵(由回液泵和直流电动机组成)、电磁阀和阀体等组成。液压调节器的电磁阀共有4对8个,其中包括4个进液电磁阀,4个出液电磁阀。在通向每一车轮制动器的液压管路中,各设置一个进 液电磁阀(2位2通常开电磁阀)和一个出液电磁阀(2位2通常闭电磁阀)。  

      2. ABS 的工作原理 在汽车制动过程中,轮速传感器将4个车轮的转速信号连续不断地输送到ABS ECU。ABSECU根据转速信号并按一定的逻辑计算出参考车速,然后再根据参考车速和车轮角速度计算出车轮的参考滑移率。当某个车轮的减速度、加速度以及参考滑移率超过其控制门限值时,ABS ECU便向液压调节器输出控制指令,控制该轮缸中的制动液压变化,使该车轮的参考滑移率保持在理想范围内。 ABS执行器 ABS执行器根据从ECU来的指令,把制动总泵的制动液压施加到制动分泵,从而控制车轮转速。

     2.1.2 执行器的工作过程 正常制动时,ABS不起作用。ABSECU不发出指令到电磁线圈。因此,三位置电磁阀被回位弹簧推向下方,通道A打开,而通道B关闭。 当踩下制动踏板时,制动总泵液压升高,制动液在三位置电磁阀中,从通道A流向通道C,进入制动分泵。当释放制动踏板时,制动分泵的制动液在三位置电磁阀中,经通道C到通道A,流回到制动总泵。 紧急制动时,ABS起作用。当在紧急制动时,4个车轮中任一个发生抱死时。ABS执行器根据ECU的指令,控制作用在该车轮上的制动分泵。这样,该车轮就不至于抱死。

a.减压模式当车轮要抱死时,ECU发出5A电流到电磁线圈,三位置电磁阀向上方移动,通道A关闭。通道B打开。制动分泵的制动液在三位置电磁阀中,从通道C流向通道B,进入储液室。同时,ECU驱动电泵, 把制动液从储液室中抽回到制动总泵,而制动总泵的制动液由于A通道已关闭, 不能流进三位置电磁阀。这样,制动分泵的液压就下降,使车轮不抱死。

b.保压模式当制动分泵的液压增加或减少, 而车轮转速传感器送出信号,表示轮速是在目标范围内时,ECU发出2A的电流到电磁线圈,使制动分泵内的压力保持在现有水平。这时三位置电磁阀移到中间位置,关闭了通道B。  c.增压模式当制动分泵内的液压力需要增加以增强分泵的制动力时,ECU不再发出电流到电磁线圈, 使三位置电磁阀的A通道打开,B通道关闭,制动总泵的制动液在三位置电磁阀中,从通道C流到制动分泵, 液压增加,实现制动。

2.2 车轮转速传感器 车轮转速传感器用于测量每个车轮的转速,将车轮的转速转化为电信号,输送给ECU, 使ECU能准确判断制动时车轮是否抱死,并及时控制制动力的大小。转速传感器为电磁式(图5),传感头与齿圈间留有一空气间隙,通常为0.5-1.0mm。当车轮转动时,安装在车轮上的传感器转子随之转动,传感器与转子齿圈之间的磁阻随齿圈的转动而发生周期性变化,磁感线圈就产生感应正弦波,幅值与频率随车轮转速的增加而增加。

2.3 自诊断功能 当控制系统出现故障时,组合仪表上的ABS报警灯点亮, 告知驾驶员出了故障。ABSECU将该故障以代码形式储存起来。

2.3.1 防抱死制动系统的工作原理 ABS是利用ABSECU,通过ABS执行机构来控制各制动分泵的制动液压力, 在实行制动时,令车轮不发生抱死现象。抱死的程度用滑移率来表示[/align][align=center] 滑移率=(车速一轮速)÷车速×100% 当车轮做纯滚动时,滑移率为0; 而车轮完全被抱死打滑时, 滑移率为100%。 ABS ECU由车轮转速传感器取得各车轮转速信号(ES300轿车有4个车轮转速传感器),根据信号,ABS ECU计算出车轮的线速度和车辆的速度。然后根据行驶路面和轮胎的附着状况,控制ABS执行器工作, 通过制动液压使车轮处在边滚动边滑动状态,获得最佳的制动效果。

2.3.2 自诊断码的读取与清除方法 2.3.2.1 读取故障码 a.点火开关转到ON位置。  b.短接检查接头或TDCL上的TC与E1端子。 c.从仪表上的ABS报警灯闪烁读出故障码。  d.查阅故障码的含义。

2.3.2.2 清除故障码 故障排除后, 在下面状态的条件下进行。 a.点火开关转到ON位置。  b.保持短接检查接头或TDCL上的TC和E1的端子。 c.3s内踩制动踏板8次, 即可消除故障码。 另外, 用拔掉熔断丝的方法也可清除故障代码:断开发动机点火开关,将系统电路中的7.5 A的ECU—B熔断丝拔掉10s以上,然后插好,即可清除 故障代码。   3.  帕萨特轿车ABS的控制过程 当接通点火开关时,ABSECU就开始进行自检,与此同时,恢复常规制动状态,同时仪表板上的ABS报警灯将一直亮着,提醒驾驶员ABS有故障; 如果自检正常,则ABSECU将在自检结束后控制ABS报警灯熄灭,进入等待工作状态。ABSECU自检大约需要2 S,在正常情况下,ABS报警灯应点亮2S后自动熄灭。当汽车在行驶过程中进行制动时,制动开关闭合,ABSECU据此判断汽车进入制动状态,并开始接收和处理轮速传感器信号。 当开始制动但车轮没有抱死时,出液电磁阀关闭。制动主缸产生的制动液压通过进液电磁阀(常开)进入制动轮缸,制动轮缸液压随之升高,车轮制动。 当在制动过程中某车轮趋于抱死时,ABS ECU便控制该车轮的进液电磁阀通电,其它电磁阀的状态不变。这样,进液电磁阀关闭,出液电磁阀也关闭,制动轮缸中的液压保持不变。 在制动轮缸的压力保持阶段,车轮的减速度继续增大,当车轮的滑移率超过设定的门限值时,ABS ECU便控制该车轮轮缸的进液电磁阀、出液电磁阀均通电。这样,进液电磁阀关闭,出液电磁阀开启,制动轮缸的制动液便通过出液电磁阀流向低压储液罐。与此同时,电动回液泵开始工作,将制动液由低压储液罐泵回到制动主缸,制动轮缸的液压减小,该车轮的抱死状态便慢慢解除。 当轮缸的液压减小后,车轮的速度会逐渐回升,当车轮的速度增大到一定值时,ABS ECU又会控制进液电磁阀、出液电磁阀均断电。这样,进液电磁阀开启,出液电磁阀关闭,制动主缸的压力又通过进液电磁阀流向制动轮缸。与此同时,电动回液泵继续工作并将低压储液罐的制动液送入液压制动系统,也给液压系统增压。如此,在制动主缸和电动回液泵的作用下,制动轮缸液压又不断上升,车轮速度又降低。 如此不停地循环控制,即可将车轮的滑移率控制在理想范围内(20%左右),防止了车轮抱死,缩短了制动距离,提高了制动时汽车的转向稳定性和转向控制能力。

4. ABS 的故障诊断  当ABS发生故障时,应先用V.A.G1552故障诊断仪进行故障诊断,提取故障信息,以确定故障部位。 其具体操作方法: a.在断电情况下,将V.A.G1552故障诊断仪与诊断插座连接,然后打开点火开关。 b.键入地址字“03”,按“Q”键确认,即进入ABS测试环境。  c. 键入所需进行的功能代码,即可进行相应的功能测试,各种功能代码的含义列于表2。表2功能代码的含义一般地,应先键人“02”,进行故障查询,了解故障的数量;接着再键人“05”,清除故障代码;然后,运行车辆,再次键人“02”,进行故障查询,确认故障代码的数量。如果某个故障代码一直存在,则说明该故障代码所代表的故障一直存在;否则,就说明该故障代码所代表的故障为间歇性故障,此时应模拟与用户车辆出现故障时相同或相似的条件与环境,检查故障是否再现,进而确定故障部位(这就是所谓的故障征兆模拟诊断法)。

d.在诊断结束后,键人代码“06”,按“Q”键,退出。 e.在断开点火开关后,拆下V.A.G1552故障诊断仪。  5. ABS 主要部件的检修  5.1前轮转速传感器 5.1.1前轮转速传感器的检查 a.检查齿圈间隙是否被污物堵塞。 b.检查前轮轴承是否损坏或轴向间隙是否过大。 c.检查齿圈的轴向跳动量是否过大。轴向跳动量过大容易引起传感器与齿圈擦碰,造成齿囤变形或齿的残缺不全,此时应更换前轮齿圈。 d.检查传感器与齿圈之间的间隙是否符合标准(1.10~1.97mm),若不符合,则应调整。

5.1.2前轮转速传感器输出电压的检查 a.顶起前轮,松开驻车制动。 b.拆下ABS线束,在线束插接器处测量。  c.以30 r/min的转速转动前轮。用万用表测量时,前轮转速传感器输出电压应为70-310 mV;用示波器测量时,输出电压应为3.4-14.8mV。 d.若输出电压不符合规定,则应检测传感器电阻值是否符合标准(1.0-1.3kQ),若不符合,则应更换传感器。

5.2后轮转速传感器 5.2.1后轮转速传感器的检查 a.检查齿圈间隙是否被污物堵塞。 b.检查后轮轴承的径向圆跳动是否小于标准值(0.05 mm),否则需要调整后轮轴承的间隙,或者更换后轮轴承。若齿圈变形或严重磨损,则应更换后轮齿圈。 c.检查后轮转速传感器与齿圈之间的间隙是否符合标准值(0.42-0.80mm)。若不符合标准,则进行调整。

5.2.2后轮转速传感器输出电压的检查 a.拆下ABS线束,在线束插接器处测量。  b.顶起后轮,以30 r/min的转速转动后轮。用万用表测量时,后轮转速传感器输出电压应大于260 mV;用示波器测量时,输出电压应大于12.2mV。 c.若输出电压不符合规定,则应检测传感器电阻值是否符合标准(1.0~1.3kQ),若不符合,则应更换传感器。 5.3液压调节器和电子控制单元总成的检修液压调节器和电子控制单元总成损坏后,不能修理,只能更换。

6.  排除故障实例 故障现象:一辆帕萨特轿车自从撞车修复后(以前出过交通事故) 就出现了ABS故障报警灯时亮时灭及制动效果不佳的故障现象。。 故障诊断与排除: a.对该车的ABS故障灯作简单的检查 将该车点火开关打至ON位置,ABS故障灯亮,但不熄灭;起动发动机,ABS故障灯亮; 接着对该车进行了制动试验:以60 km/h的时速进行路试急速制动,制动踏板感觉有不正常的振动,而且发硬,制动效果减弱,车轮位置发出异常的响声,下车观察有明显的制动印痕。这肯定是制动系统的一部分出了问题,但是问题在哪个部位?  

b.最基本的制动系统检查 检查制动液, 液面在标准位置,油质没问题; 制动蹄片的厚度在正常值范围;制动盘良好; 车轮制动分泵活动良好;各轮制动力正常,制动总泵212  作良好。 c.防抱死制动系统(ABS) 的检查  首先利用自诊断功能进行检查。从仪表板上ABS故障灯闪烁读取的故障代码是32,查阅故障表后得知是左前轮转速传感器信号不良故障;为了更加准确,可再使用故障诊断仪进行检测,检测出来的故障码也是32, 也即是左前轮转速传感器信号不良。根据故障码的提示, 确定了故障部位应该是左前轮转速传感器。然后检查左前轮转速传感器。断开转速传感器的接头,用万用表的欧姆档测量,量得左前轮转速传感器的阻值是1.18 kll。这数值属于正常值范围内,输出导线和接头也是良好,检查传感器转子,齿面是良好的,再检查传感头与齿圈之间间隙:过大,有4 mm左右。标准为1.0mm左右。这是因为该车在事故修复时使用不合适的下羊角配件,零件不匹配造成间隙过大,导致了以上的故障现象。 排除故障: 更换正厂下羊角,装好传感器和转子:传感器和转子之间的间隙也正常了,故障被排除。然后清除ECU内的诊断故障代码,试车,ABS故障指示灯不再亮起,再次读取故障代码时,ABS指示灯显示系统正常。  

7. 小结

当车轮转速传感器和转子之间的间隙过大或过小时,传感器信号就会不正常,引起ABS ECU判断上的错误, 从而ABS系统停止正常工作,制动效果减弱,影响车辆的行驶安全性。 通过实例分析可以得出,在故障检修时,要熟悉系统的结构原理和基本检修方法,同时要将故障现象与实际汽车的构造和原理紧密结合起来,由现象到本质,仔细分析查找原因,从而快速准确地判明故障所在,切忌盲目从事。

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贾修5979 发表于 2015-1-30 15:48:51 | 显示全部楼层

ABS防抱死系统产品零部件性能描述书.doc下载 139KB 压缩文件.rar

好帖要顶,楼主的头像还是不错滴,ABS防抱死系统产品零部件性能描述书.doc下载 139KB 压缩文件.rar
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zhuxuguang 发表于 2016-10-6 22:03:38 | 显示全部楼层
非常好的资料,谢谢楼主
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