汽車底盤電控系統(tǒng)檢修 課件 學習任務4.1 ABS防抱死制動系統(tǒng)檢修

汽車底盤電控系統(tǒng)檢修

主講人：12

學習任務4.3ESP系統(tǒng)檢修33學習任務4.1ABS防抱死制動系統(tǒng)檢修學習任務4.2ASR/EBD/EDS系統(tǒng)檢修項目四車輪防滑轉電控系統(tǒng)4學習任務4.4線控制動系統(tǒng)檢修學習任務4.1ABS防抱死制動系統(tǒng)014.1.1電控防抱死制動系統(tǒng)（ABS）汽車電子控制防抱死制動系統(tǒng)（ABS-Anti-LockBrakeSystem），是汽車上的一種主動安全裝置。其作用是在汽車制動時，防止車輪抱死而在路面上拖滑，以提高汽車制動過程中的方向穩(wěn)定性、轉向控制能力和縮短制動距離，使汽車制動更為安全有效。1

1.汽車制動性能制動性能是汽車的主要性能之一。評價制動性能的指標主要有制動效能和制動穩(wěn)定性。1）制動效能制動效能，即制動距離、制動時間和制動減速度。由汽車理論可知，制動效能主要取決于制動力的大小，而制動力不僅與制動器的摩擦力矩有關，而且還受車輪與地面附著系數(shù)的制約，即制動力的最大值等于附著力。學習任務4.1ABS防抱死制動系統(tǒng)014.1.1電控防抱死制動系統(tǒng)（ABS）01

2）汽車制動穩(wěn)定性汽車制動時產(chǎn)生側滑及失去轉向能力與車輪和地面間的橫向附著力有關，即與橫向附著系數(shù)有關，而橫向附著系數(shù)和車輪與路面的滑移率S有關。由圖可知，當滑移率增大時，橫向附著系數(shù)減小，當S＝100％，即車輪抱死時，橫向附著系數(shù)下降至零。此時，車輪在極小的側向外力的作用下即產(chǎn)生側滑。轉向輪抱死后將失去轉向操縱能力。因此，車輪抱死后將導致制動時汽車的方向穩(wěn)定性變壞。學習任務4.1ABS防抱死制動系統(tǒng)014.1.1電控防抱死制動系統(tǒng)（ABS）制動時車輪抱死，制動效能和制動時的方向穩(wěn)定性均將變差。而如果制動時將車輪滑移率S控制在15％~20％，即圖中的Sopt處，此時縱向附著系數(shù)最大，可以得到最大的制動力。同時橫向附著系數(shù)也保持較大值，使汽車具有良好的抗側滑能力及制動時的轉向操縱能力，因而得到最佳的制動效果。學習任務4.1ABS防抱死制動系統(tǒng)014.1.1電控防抱死制動系統(tǒng)（ABS）知行合一通常，ABS只有在汽車速度達到一定程度（如5km/h或8km/h）時，才會對制動過程中趨于抱死的車輪的制動壓力進行調節(jié)。當汽車速度降低到一定程度時，因為車速很低，車輪制動抱死對汽車制動性能的不利影響很小，為了快速制動停車，ABS會自動終止防抱死制動壓力調節(jié)，其車輪仍可能被制動抱死。理論與實踐相結合，是知識傳承與創(chuàng)新的關鍵。只有將理論運用于實踐，才能真正理解其深意，才能使理論得到完善和發(fā)展。正如古人所言：“知行合一，方能成就大事。”我們應當在實踐中不斷探索，將理論與實踐相互融合，以此推動社會的進步和個人的成長。02

2.理想的制動控制過程圖是汽車理想的制動過程。制動開始時制動壓力驟升，滑移率達到Sopt的時間，即φS達到最大值φBmax的時間最短。當達到Sopt后，隨即適當降低制動壓力，并使滑移率S保持在Sopt，縱向附著系數(shù)φB保持在最大值φBmax，同時橫向附著系數(shù)φS也保持較大值。這樣既可獲得最短的制動距離，又具有良好的抗側滑能力和轉向操縱能力，這種制動控制稱為最佳控制。學習任務4.1ABS防抱死制動系統(tǒng)024.1.1電控防抱死制動系統(tǒng)（ABS）

3.ABS的分類ABS的分類方法：一是按控制通道分類，二是按控制參數(shù)分類。在ABS中，對能夠獨立進行制動壓力調節(jié)的制動管路稱為控制通道。ABS裝置的控制通道分為四通道式、三通道式、二通道式和一通道式，如圖所示。學習任務4.1ABS防抱死制動系統(tǒng)034.1.1電控防抱死制動系統(tǒng)（ABS）

按控制參數(shù)分類以車輪滑移率S為控制參數(shù)的ABS：ECU根據(jù)車速和車輪車速傳感器的信號計算車輪的滑移率，作為控制制動力的依據(jù)。以車輪角加速度為控制參數(shù)的ABS：ECU根據(jù)車輪的車速傳感器信號計算車輪角加速度，作為控制制動力的依據(jù)。一個是角減速度的門限值，作為被抱死的標志；一個是角加速度的門限值，作為制動力過小、車速過高的標志。車輪轉速傳感器控制通道四傳感器四通道／四輪獨立控制三通道四傳感器雙通道／前輪獨立控制四傳感器三通道／前輪獨立，后輪低選擇控制三傳感器三通道／前輪獨立，后輪低選擇控制

4.ABS結構組成

無論是液壓制動系統(tǒng)還是氣壓制動系統(tǒng)，電子控制制動防抱死系統(tǒng)（ABS）的組成均由傳感器、電子控制單元（ECU）和執(zhí)行器三部分組成。典型的ABS組成如圖所示。學習任務4.1ABS防抱死制動系統(tǒng)044.1.1電控防抱死制動系統(tǒng)（ABS）學習任務4.1ABS防抱死制動系統(tǒng)054.1.2ABS的結構與工作原理組成元件功

能傳感器車速傳感器檢測車速，給ECU提供車速信號，用于滑移率控制方式。輪速傳感器檢測車輪速度，給ECU提供輪速信號，各種控制方式均采用減速度傳感器檢測制動時汽車的減速度，識別是否是冰雪等路面，只用于四輪驅動控制系統(tǒng)執(zhí)行器執(zhí)行器制動壓力調節(jié)器接受ECU的指令，通過電磁閥的動作，控制制動系統(tǒng)壓力的增加、保持或降低液壓泵受ECU控制，在可變容積式制動壓力調節(jié)器的控制油路中建立控制油壓回油泵受ECU控制，將由輪缸流出的制動液回流主缸，以防止制動踏板行程發(fā)生變化ABS警告燈ABS系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，由ECU控制將其點亮，并由ECU控制閃爍顯示故障代碼ECU接受車速、輪速、減速度等傳感器的信號，計算出車速、輪速、滑移率和車輪的減速度、加速度，并將這些信號加以分析，輸出控制指令，控制執(zhí)行器工作

學習任務4.1ABS防抱死制動系統(tǒng)044.1.2ABS的結構與工作原理

（1）輪速傳感器目前用于ABS的輪速傳感器主要有電磁式輪速傳感器和霍爾式輪速傳感器兩種類型。1）電磁式輪速傳感器電磁式輪速傳感器由傳感頭和齒圈（轉子）組成。圖為其基本結構。圖

磁脈沖輪速傳感器的外形與基本結構

(a)輪速傳感器外形；(b)輪速傳感器的基本結構

1-齒圈（轉子）；2-感應線圈；3-永久磁鐵；4-信號電壓；5-極軸；6-磁力線學習任務4.1ABS防抱死制動系統(tǒng)044.1.2ABS的結構與工作原理

學習任務4.1ABS防抱死制動系統(tǒng)044.1.2ABS的結構與工作原理

圖

霍爾式輪速傳感器2）霍爾式輪速傳感器花冠轎車右前輪輪速傳感器安裝位置示意圖一般前輪傳感器頭被固定在車輪轉向架上，齒圈安裝在輪轂上與車輪同步轉動；學習任務4.1ABS防抱死制動系統(tǒng)044.1.2電控防抱死制動系統(tǒng)（ABS）花冠轎車右后輪輪速傳感器安裝位置示意圖后輪上的傳感器頭被固定在后車軸支架上，齒圈安裝在驅動軸上與車輪同步轉動。學習任務4.1ABS防抱死制動系統(tǒng)044.1.2電控防抱死制動系統(tǒng)（ABS）學習任務4.1ABS防抱死制動系統(tǒng)044.1.2ABS的結構與工作原理*安裝注意事項為了保證傳感器無錯誤信號輸出，應保證傳感頭與齒圈間留有約１mm的空氣隙。安裝要牢固：保證汽車在制動過程中的振動不會影響傳感信號。安裝前需將傳感器加注潤滑脂：避免灰塵與飛濺的水、泥等對傳感器工作的影響。學習任務4.1ABS防抱死制動系統(tǒng)044.1.2ABS的結構與工作原理

（2）加速度傳感器ABS控制系統(tǒng)最重要的控制參數(shù)是車速，一般ABS都是根據(jù)汽車車輪的最大轉速估算車速的。隨著對制動時車速計算精確要求的提高，一些新設計的ABS控制系統(tǒng)采用了G（加速度）傳感器。通過此傳感器可以對由車輪轉速計算出來的車速進行補償，使汽車制動時滑移率的計算更加精確。G傳感器有水銀型、擺型和應變儀型。學習任務4.1ABS防抱死制動系統(tǒng)044.1.2ABS的結構與工作原理圖

水銀式傳感器工作原理學習任務4.1ABS防抱死制動系統(tǒng)044.1.2ABS的結構與工作原理

圖4-9差動變壓器式加速度傳感器工作原理1-芯桿；2-外殼；w1-一次繞組；W2a、W2b-二次繞組學習任務4.1ABS防抱死制動系統(tǒng)044.1.2ABS的結構與工作原理

（3）制動壓力調節(jié)器1）循環(huán)式制動壓力調節(jié)器的結構此種形式的制動壓力調節(jié)器是在制動總缸與輪缸之間串聯(lián)一個電磁閥，直接控制輪缸的制動壓力?；赜捅玫淖饔檬钱旊姶砰y在“減壓”過程中，從制動輪缸流出的制動液經(jīng)儲能器由回油泵泵回制動主缸。儲能器也叫儲液器，其作用是當電磁閥在“減壓”過程中，從輪缸流出的制動液由儲能器暫時儲存，然后由回油泵泵回主缸。儲能器也叫儲液器，其作用是當電磁閥在“減壓”過程中，從輪缸流出的制動液由儲能器暫時儲存，然后由回油泵泵回主缸。循環(huán)式制動壓力調節(jié)器的基本結構如圖。學習任務4.1ABS防抱死制動系統(tǒng)044.1.2ABS的結構與工作原理圖

循環(huán)式制動壓力調節(jié)器的基本結構制動輪缸電磁閥回油泵儲能器制動主缸3位3通電磁閥基本結構及簡化圖在制動主缸和制動輪缸之間串連一個電磁閥，由電磁閥的通斷來控制油路的壓力。電磁閥有3/3、2/2等多種類型。電磁閥由ECU控制，實現(xiàn)升壓、保壓、減壓三種狀態(tài)。固定鐵芯線圈2A電流5A電流通輪缸通儲能器通主缸柱塞升壓保壓減壓主缸輪缸儲能器學習任務4.1ABS防抱死制動系統(tǒng)044.1.2ABS的結構與工作原理學習任務4.1ABS防抱死制動系統(tǒng)044.1.2ABS的結構與工作原理圖

回油泵與儲能器

循環(huán)式制動壓力調節(jié)器工作原理：升壓（常規(guī)制動）主缸踏板液壓部件線圈儲液器ECU傳感器輪缸電磁閥回油泵電磁閥不通電，ABS不工作，回油泵也不工作，進入常規(guī)制動階段。學習任務4.1ABS防抱死制動系統(tǒng)044.1.2ABS的結構與工作原理循環(huán)式制動壓力調節(jié)器工作原理：保壓主缸踏板液壓部件線圈儲液器ECU傳感器輪缸電磁閥回油泵電磁閥通較小的電流，電磁閥處于保壓位置，ABS工作。學習任務4.1ABS防抱死制動系統(tǒng)044.1.2ABS的結構與工作原理循環(huán)式制動壓力調節(jié)器工作原理：減壓主缸踏板液壓部件線圈儲液器ECU傳感器輪缸電磁閥回油泵電磁閥通較大的電流，電磁閥處于減壓位置，ABS工作。學習任務4.1ABS防抱死制動系統(tǒng)044.1.2ABS的結構與工作原理學習任務4.1ABS防抱死制動系統(tǒng)044.1.2ABS的結構與工作原理2）可變容積式壓力調節(jié)器可變容積制動壓力調節(jié)器，是在汽車原有制動系統(tǒng)管路上增加一套液壓控制裝置，用它控制制動管路中容積的增減，從而控制制動壓力的變化。此種壓力調節(jié)系統(tǒng)的特點是制動壓力油路和ABS控制壓力油路是相互隔開的。

（1）工作過程可變容積式制動壓力調節(jié)器主要由電磁閥、控制活塞、液壓泵、儲能器等組成。其基本工作原理如下。在汽車原有制動系統(tǒng)基礎上增加一套液壓控制裝置。制動壓力油路和ABS控制壓力油路是相互隔開的。常規(guī)制動：電磁閥無電流，柱塞左移，控制活塞在彈簧作用下左移頂開單向閥，常規(guī)制動油路接通。ABS不工作。主缸踏板液壓部件控制活塞單向閥柱塞電磁閥線圈儲液器泵傳感器輪缸ECU儲能器學習任務4.1ABS防抱死制動系統(tǒng)044.1.2ABS的結構與工作原理保壓：電磁閥通入較小電流，柱塞右移將所有油路相互隔開，控制活塞保持在某一位置，輪缸側的容積不發(fā)生變化，制動壓力保持一定。主缸踏板液壓部件控制活塞單向閥柱塞電磁閥線圈儲液器泵傳感器輪缸ECU儲能器學習任務4.1ABS防抱死制動系統(tǒng)044.1.2ABS的結構與工作原理減壓：電磁閥通入一大電流，柱塞右移，控制活塞在壓力油作用下右移，單向閥關閉，常規(guī)制動油路切斷。同時由于控制活塞的右移，使輪缸側容積增大，制動壓力減小。主缸踏板液壓部件控制活塞單向閥柱塞電磁閥線圈儲液器泵傳感器輪缸ECU儲能器學習任務4.1ABS防抱死制動系統(tǒng)044.1.2ABS的結構與工作原理學習任務4.1ABS防抱死制動系統(tǒng)044.1.2ABS的結構與工作原理3）回流泵式壓力調節(jié)器

回流泵式制動壓力調節(jié)器采用兩個二位二通電磁閥取代循環(huán)調壓方式中的一個三位三通電磁閥，實現(xiàn)ABS的“保壓”、“減壓”和“增壓”，工作可靠性更高。學習任務4.1ABS防抱死制動系統(tǒng)044.1.2ABS的結構與工作原理

（3）電子控制器（ECU）ABS的ECU接受各車輪上的傳感器傳來的轉速信號，經(jīng)過電路對信號的整形、放大和計算機的比較、分析、判別處理，向ABS執(zhí)行器發(fā)出控制指令。一般來說，ABS電控單元還具有初始檢測、故障排除、速度傳感器檢測和系統(tǒng)失效保護等功能。圖是ABS電控單元（ECU）的基本作用。圖ABS電控單元的內部結構學習任務4.1ABS防抱死制動系統(tǒng)044.1.2ABS的結構與工作原理

控制過程：在制動時，輪速傳感器測量車輪的速度。如果一個車輪有可能抱死時，車輪減速度增加很快，車輪開始滑轉。如果該減速度超過設定的值，控制器就會發(fā)出指令，使電磁閥停止或減少車輪的制動壓力，直到抱死的可能性消失為止。為防止車輪制動力不足，必須再次增加制動壓力。在自動制動控制過程中，必須連續(xù)測量車輪運動是否穩(wěn)定，應通過調節(jié)制動壓力（加壓、減壓和保壓）使車輪保持在制動力最大的滑轉范圍內。制動控制的參數(shù)一般為車輪的減速度、加速度以及滑動率的三者綜合。學習任務4.1ABS防抱死制動系統(tǒng)044.1.2ABS的結構與工作原理

（4）警告開關ABS有兩種警告開關：壓力控制開關（PressureControlSwitch，PCS）和壓力警告開關（PressureWarningSwitch，PWS），其安裝位置如圖所示。圖壓力控制和壓力警告開關學習任務4.1ABS防抱死制動系統(tǒng)054.1.3ABS的檢修1．ABS系統(tǒng)檢查和故障診斷的基本方法1）直觀檢查

直觀檢查是在ABS系統(tǒng)出現(xiàn)故障或感覺系統(tǒng)工作不正常時采用的初步目視檢查方法。（1）檢查手制動是否完全釋放。（2）檢查制動液是否滲漏、制動液面是否在規(guī)定的范圍內。（3）檢查ABS系統(tǒng)的熔絲、繼電器是否完好．插接是否牢固。（4）檢查ABSECU連接器連接是否良好。（5）檢查有關元器件的連接器和導線是否連接良好。（6）檢查蓄電池電壓是否在規(guī)定范圍內，正、負極柱的導線是否連接可靠學習任務4.1ABS防抱死制動系統(tǒng)054.1.3ABS的檢修2）故障自診斷ABS系統(tǒng)一般都具有故障自診斷功能，ECU工作時能對自身和系統(tǒng)中的有關電器元件進行測試。若ECU發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在故障，則點亮ABS警告燈，使ABS系統(tǒng)停止工作，恢復常規(guī)制動性能，同時將故障信息以代碼的形式存入存儲器，供檢修時調出，以便查找故障。故障碼的顯示方式：

儀表板上的警告燈閃爍，或ECU盒上的發(fā)光二極管閃爍直接顯示故障碼。

將檢查插接器或ECU機盒上的有關插孔跨接，使儀表板上的ABS燈閃爍顯示故障碼。

使用專用故障檢測儀器讀取故障碼。學習任務5.1ABS防抱死制動系統(tǒng)055.1.3ABS的檢修

3）ABS故障碼調取與清除一般使用故障診斷儀來對車輛的ABS系統(tǒng)進行檢測。VAG中文1552解碼器結構學習任務4.1ABS防抱死制動系統(tǒng)054.1.3ABS的檢修（2）清除故障碼的方法

1）汽車停穩(wěn)；2）診斷座Tc與E1端子跨接；3）維修連接器接頭分開或WA與WB之間的短接插銷拔出；4）點火開關接通。在以上條件下，在3秒內連續(xù)踩制動踏板8次，即可消除故障碼。故障碼消除后，將Tc與E1端子跨接線拆去，將維修連接器接頭插好