汽車底盤電控技術(shù)主編：王亮

李永輝

張孟華出版社：電子工業(yè)出版社電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)項(xiàng)目五

制動(dòng)性能是汽車的主要性能之一,ABS致力于提高汽車制動(dòng)過程中的方向穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向操控能力和縮短制動(dòng)距離。本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)能在技術(shù)人員維修ABS時(shí)給予一些方法,幫助其能更好地檢驗(yàn)與維修。當(dāng)給顧客檢修ABS時(shí),更要做到認(rèn)真負(fù)責(zé)、一絲不茍。1思政導(dǎo)言010302知識(shí)目標(biāo)實(shí)訓(xùn)目標(biāo)技能目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1.了解ABS的特點(diǎn)2.熟悉ABS零部件的結(jié)構(gòu)及工作原理3.掌握ABS的使用與檢修技能目標(biāo)1.能熟知ABS的結(jié)構(gòu)及工作原理2.能辨析ABS使用中的常見問題及檢修方法實(shí)訓(xùn)目標(biāo)1.掌握ABS的工作原理2.熟悉ABS的控制方式3.掌握ABS的檢修1項(xiàng)目預(yù)習(xí)引導(dǎo)問題引導(dǎo)1引導(dǎo)2引導(dǎo)3ABS的功用有哪些?電控ABS由哪幾部分組成?電子控制器(ECU)由哪幾個(gè)基本電路組成?1項(xiàng)目預(yù)習(xí)目錄電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)零部件的結(jié)構(gòu)及工作原理電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的使用與檢修010203CONTENTS電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介01

汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(AntilockBrakeSystem,ABS)是汽車上的一種主動(dòng)安全裝置,用于汽車制動(dòng)時(shí)防止車輪抱死拖滑,以提高汽車制動(dòng)過程中的方向穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向操控能力和縮短制動(dòng)距離,充分發(fā)揮汽車的制動(dòng)效能。

一、ABS的理論基礎(chǔ)(一)汽車制動(dòng)性

制動(dòng)性能是汽車的主要性能之一。評(píng)價(jià)汽車制動(dòng)性能的指標(biāo)主要有制動(dòng)效能和制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性。

(二)理想的制動(dòng)控制過程(三)ABS的功用1.提高制動(dòng)性能ABS能充分利用輪胎和地面的附著系數(shù),在緊急制動(dòng)情況下,將滑移率控制在20%左右,即可獲得較大的地面附著系數(shù),使汽車在車輪不抱死的情況下獲得較大的制動(dòng)力,提高制動(dòng)減速度,縮短制動(dòng)距離。2.提高制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性當(dāng)汽車制動(dòng)時(shí),由于制動(dòng)力較大可能造成車輪抱死。若前輪抱死,汽車會(huì)失去轉(zhuǎn)向能力,后輪抱死會(huì)造成汽車后軸側(cè)滑,嚴(yán)重時(shí)甚至造成急轉(zhuǎn)翻車。ABS可以防止任何車輪完全抱死,因此能有效地提高汽車制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向操縱能力,保證汽車的安全行駛。3.能夠改善輪胎的磨損狀況車輪抱死而造成的輪胎磨損是導(dǎo)致輪胎損壞的重要原因。經(jīng)測(cè)定,汽車在緊急制動(dòng)時(shí),車輪抱死所造成的輪胎累加磨損已超過一套ABS系統(tǒng)的造價(jià)。電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介01

二、ABS的種類

目前,汽車上使用的ABS有不同的結(jié)構(gòu)形式,可以按以下方式進(jìn)行分類。電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介01

三、ABS的組成與工作原理

(一)ABS的基本組成與工作原理

1.基本組成

制動(dòng)系統(tǒng)由ABS和普通的制動(dòng)系統(tǒng)組成?，F(xiàn)在所說的ABS通常是單指電子控制防抱死系統(tǒng)。電子控制防抱死系統(tǒng)ABS由傳感器、電子控制單元ECU和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成,如圖5-3所示。2.工作原理電子控制防抱死系統(tǒng)ABS的核心是電子控制單元ECU,它通過傳感器監(jiān)視汽車制動(dòng)時(shí)車輪是否抱死。在一般制動(dòng)情況下,駕駛員踩住制動(dòng)踏板上的力較小,車輪不會(huì)被抱死,ECU無控制信號(hào)輸出,這時(shí),就如同普通的制動(dòng)系統(tǒng),制動(dòng)力完全由駕駛員踩在制動(dòng)踏板上的力來控制。在緊急制動(dòng)或是在濕滑路面行駛時(shí)制動(dòng),車輪將要被抱死的情況下,ECU就會(huì)輸出控制信號(hào),通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)(制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器)控制制動(dòng)器的制動(dòng)力,使車輪不會(huì)被抱死。電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介01

(二)ABS的控制方式

目前,液壓制動(dòng)系統(tǒng)汽車和氣壓制動(dòng)系統(tǒng)汽車都采用ABS,本書主要介紹液壓制動(dòng)系統(tǒng)ABS的控制方式。根據(jù)安裝不同數(shù)目控制通道和不同數(shù)目傳感器的組合,液壓ABS系統(tǒng)一般有以下七種布置形式。1.四傳感器四通道/四輪獨(dú)立控制系統(tǒng)2.四傳感器四通道/前輪獨(dú)立–后輪低選擇控制方式3.四傳感器三通道/前輪獨(dú)立–后輪低選擇控制方式4.三傳感器三通道/前輪獨(dú)立–后輪低選擇控制方式5.四傳感器二通道/前輪獨(dú)立控制方式6.四傳感器二通道/前輪獨(dú)立–后輪低選擇控制方式7.一傳感器一通道/后輪近似低選擇控制系統(tǒng)控制方式電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介01電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)零部件的結(jié)構(gòu)及工作原理02

一、傳感器

(一)輪速傳感器

輪速傳感器由傳感頭和齒圈組成。輪速傳感頭的極軸被傳感線圈所包圍,并直接安裝在齒圈的上方。

(二)加速度傳感器

ABS控制系統(tǒng)最重要的控制參數(shù)是車速(汽車行駛速度),以往設(shè)計(jì)的ABS控制系統(tǒng)都是根據(jù)汽車車輪的最大轉(zhuǎn)速來估算車速的。隨著對(duì)制動(dòng)時(shí)的車速計(jì)算盡可能精確的要求,目前一些新設(shè)計(jì)的ABS控制系統(tǒng)采用了G(加速度)傳感器。此傳感器可以對(duì)由車輪轉(zhuǎn)速計(jì)算出來的車速進(jìn)行補(bǔ)償,使汽車制動(dòng)時(shí)滑移率的計(jì)算更加準(zhǔn)確。G傳感器有水銀型、擺型和應(yīng)變儀型。輪速傳感器的工作原理如圖5-11所示。電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)零部件的結(jié)構(gòu)及工作原理02

二、制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器

制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器的功用是接收ECU的指令,通過電磁閥的動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)車輪制動(dòng)器制動(dòng)壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)。根據(jù)用于不同制動(dòng)系統(tǒng)的ABS,制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器主要有液壓式、氣壓式和空氣液壓加力式等。現(xiàn)代轎車制動(dòng)系統(tǒng)主要是液壓式,下面主要介紹液壓式制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器。

(一)循環(huán)式制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器循環(huán)式制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器的基本結(jié)構(gòu)如圖5-14所示。電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)零部件的結(jié)構(gòu)及工作原理02

2.循環(huán)式制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器的工作過程

汽車在制動(dòng)過程中,通過ECU控制流經(jīng)制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器電磁閥的電流的大小,ABS系統(tǒng)呈“升壓”“保壓”“減壓”三種狀態(tài)。電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)零部件的結(jié)構(gòu)及工作原理02

(二)可變?nèi)莘e式制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器

可變?nèi)莘e式制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器是在汽車的原有制動(dòng)系統(tǒng)管路上增加的一套液壓控制裝置,用它控制制動(dòng)管路中容積的增減,從而控制制動(dòng)壓力的變化。該種壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特點(diǎn)是制動(dòng)壓力油路和ABS控制壓力油路是相互隔開的,如圖5-21所示。電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)零部件的結(jié)構(gòu)及工作原理02

三、電子控制器(ECU)

電子控制器是ABS的控制中心,主要作用是接收傳感器的信號(hào)并進(jìn)行處理,判斷車輪是否抱死,然后向制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器發(fā)出制動(dòng)壓力控制指令。

ECU一般由傳感器輸入端電路、運(yùn)算電路、輸出控制電路和安全保護(hù)電路四個(gè)基本電路組成。ECU各電路的連接方式如圖5-26所示。電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)零部件的結(jié)構(gòu)及工作原理02電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的使用與檢修03

一、裝備ABS的車輛容易出現(xiàn)的一些特殊現(xiàn)象

電動(dòng)式電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成,如圖4-24所示。(1)某些裝有ABS的汽車,在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí),踩下制動(dòng)踏板會(huì)彈起,而發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí),制動(dòng)踏板會(huì)下沉。(2)制動(dòng)時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤會(huì)感到轉(zhuǎn)向盤有輕微的振動(dòng)。(3)制動(dòng)時(shí),有時(shí)會(huì)感到制動(dòng)踏板有輕微振動(dòng)。(4)制動(dòng)時(shí),有時(shí)會(huì)感到制動(dòng)踏板有輕微下沉。(5)高速行駛及轉(zhuǎn)彎或在冰滑路面上行駛時(shí),有時(shí)會(huì)出現(xiàn)制動(dòng)報(bào)警燈亮起的現(xiàn)象。(6)制動(dòng)時(shí),ABS繼電器不斷地動(dòng)作,這也是ABS起作用的正?，F(xiàn)象。(7)裝有ABS的汽車,在制動(dòng)后期會(huì)有車輪被抱死的現(xiàn)象,致使地面留下拖滑的印痕。電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的使用與檢修03

二、檢修ABS時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)

(1)應(yīng)首先對(duì)ABS的外觀進(jìn)行檢查,如導(dǎo)線的插頭和插接器有無松脫、制動(dòng)油路和泵及閥有無漏損、蓄電池是否虧電等。

(2)遇到制動(dòng)不良故障時(shí),應(yīng)先區(qū)分是ABS機(jī)械部分(制動(dòng)器、制動(dòng)總泵、制動(dòng)管路等)不良,還是ABS電子控制系統(tǒng)的故障。

(3)ABS電子控制系統(tǒng)故障多出現(xiàn)于線束插接器或?qū)Ь€頭松脫、輪速傳感器接觸不良等。

(4)在需拆檢ABS液壓控制器件時(shí),應(yīng)先進(jìn)行泄壓,以避免高壓油噴出傷人,尤其是有蓄能器的ABS,蓄能器的壓力高達(dá)180MPa。

三、ABS的故障自診斷(一)ABS自檢

(1)當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)一接通,ABS計(jì)算機(jī)就立即對(duì)外部電路進(jìn)行自檢。

(2)ABS的ECU對(duì)制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器電磁閥的檢查通過控制閥的開閉循環(huán)實(shí)現(xiàn)。

(3)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)后,車速第一次達(dá)到60km/h,ABS系統(tǒng)完成自檢。

(二)故障碼的顯示方式

(1)在ABS有故障時(shí),儀表板上的ABS報(bào)警燈就會(huì)閃爍,或是ABS計(jì)算機(jī)盒上的發(fā)光二極管(LED)閃爍直接顯示故障碼。

(2)將檢查插接器或ABS計(jì)算機(jī)盒上的有關(guān)插孔跨接,使儀表板上的ABS燈閃爍來顯示故障碼。

(3)采用專用的故障檢測(cè)儀讀取故障碼。電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的使用與檢修03

四、ABS故障的一般檢查方法

(一)輪速傳感器故障的檢查

1.輪速傳感器可能出現(xiàn)的故障

(1)輪速傳感器感應(yīng)線圈有短路、斷路、接觸不良等。

(2)輪速傳感器齒圈上的齒有缺損或臟污。

(3)輪速傳感器信號(hào)探頭部分安裝不牢或磁極與齒圈之間有臟物。

2.輪速傳感器故障的檢查方法

(1)直觀檢查。(2)用電阻表檢測(cè)傳感器感應(yīng)線圈電阻。(3)用交流電壓表測(cè)量傳感器的輸出信號(hào)電壓。(4)用示波器檢測(cè)傳感器的輸出信號(hào)電壓波形。(二)ECU的檢查(1)檢查ABS的ECU線束插接器有無松動(dòng)。(2)檢查ABS的ECU線束插接器各端子的電壓值、波形或電阻。(3)直接采用替換法檢驗(yàn)。電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的使用與檢修03

(三)制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器的檢查

1.制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器的可能故障

(1)電磁閥線圈不良。

(2)閥有泄漏。

2.制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器故障的檢查方法

(1)用電阻表檢測(cè)電磁閥線圈的電阻。(2)加電壓試驗(yàn),將制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器電磁閥加上工作電壓,看閥能否正常動(dòng)作。(3)解體后檢查,如果懷疑是制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器有問題,則應(yīng)在制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器內(nèi)無高壓制動(dòng)液時(shí),仔細(xì)拆開調(diào)節(jié)器進(jìn)行檢查。(四)ABS控制繼電器的檢查(1)對(duì)繼電器施加正常的工作電壓,看繼電器能否正常動(dòng)作。(2)用絕緣電阻表或歐姆表檢測(cè)繼電器線圈的電阻,電阻值應(yīng)在正常范圍之內(nèi)。電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的使用與檢修03

五、制動(dòng)液及其更換

(一)對(duì)ABS制動(dòng)液的要求

(1)沸點(diǎn)要高,不低于260℃,保證制動(dòng)液不會(huì)產(chǎn)生“氣阻”。

(2)運(yùn)動(dòng)黏度要低,保證ABS工作時(shí),“減壓—保壓—增壓”循環(huán)動(dòng)作反應(yīng)及時(shí)。

(3)對(duì)金屬、橡膠無腐蝕性。

(4)能長(zhǎng)期保存,性能穩(wěn)定,在使用中,高、低溫頻繁變化時(shí)其化學(xué)性能應(yīng)無大的變化。

(5)吸濕沸點(diǎn)要高,吸濕沸點(diǎn)是指制動(dòng)液在吸濕率為3.5%時(shí)的沸點(diǎn)。

美國運(yùn)輸部(DOT)的制動(dòng)液標(biāo)準(zhǔn),如表5-1所示。目前,日、美、韓等國的轎車一般都推薦用DOT3,或與之相當(dāng)?shù)闹苿?dòng)液DOT4,不推薦在ABS中使用硅酮型制動(dòng)液DOT5。電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的使用與檢修03

(二)制動(dòng)液的更換

以乙二醇為基液的DOT3和DOT4制動(dòng)液,是一種吸濕性較強(qiáng)的液體,一年的吸濕率可高達(dá)3%。不同的使用條件和環(huán)境吸濕率不同。當(dāng)制動(dòng)液含有水分后,沸點(diǎn)下降,制動(dòng)時(shí)易產(chǎn)生“氣阻”,使制動(dòng)可靠性下降,含有水分的制動(dòng)液的腐蝕性