車用防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)控制器研究畢業(yè)論文_第1頁(yè)
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車用防抱死制動(dòng)系統(tǒng)( ABS)控制器研究 目錄 第一章、概述 . 5 第二章、 ABS 組成及工作原理 . 7 (一) ABS 的組成 . 7 ( 二 ) ABS 的調(diào)節(jié)過(guò)程 .10 (三) ABS 的主要部件結(jié)構(gòu)工作原理 .10 第三章、 ECU 的結(jié)構(gòu)與工作原理 .13 (一) ECU 的基本結(jié)構(gòu) . 13 (二) ECU 的工作原理 . 15 第四章、常見(jiàn)故障診斷分析 . 19 (一) 打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān), ABS 故障燈常亮不滅 . 19 (二)行車中 ABS 故障燈亮起 . 20 (三) ABS 有時(shí)起作用,有時(shí)不起作用 . 21 (四 )、 ABS 的正確使用 與維修 .22 第五章、 結(jié)論與討論 . 23 參考文獻(xiàn) . 24 致謝 .24 2 摘 要 本文主要 介紹汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的定義、結(jié)構(gòu)組成及工作原理分析,同時(shí)還介紹 ABS 系統(tǒng)的電子控制部分的組成和原理,輪速傳感器,液壓控制裝置的組成和原理;并能進(jìn)行控制電路的分析。介紹 ABS防抱死控制系統(tǒng)原理,闡述其發(fā)展歷史、研究現(xiàn)狀;然后通過(guò)分析 ABS 工作原理和控制方法,構(gòu)建 ABS專用模型庫(kù);運(yùn)用 VC 實(shí)現(xiàn)模塊的相關(guān)功能,對(duì) ABS 控制系統(tǒng)進(jìn)行建模;實(shí)現(xiàn)對(duì)控制器模塊、電磁閥及制動(dòng)系統(tǒng)模塊、車輛運(yùn)動(dòng)仿真模塊等部分的抽象,使仿真的具體對(duì)象可替換,在 ABS 控制原理的基礎(chǔ)上不同模塊間可任意組合 關(guān)鍵詞: ABS 系統(tǒng) 、 組成 、 原理 、 控制 電路 ABS,模型庫(kù),建模 3 第一章 . 概述 二三十年代 ABS 系統(tǒng)的發(fā)展可以追溯到上世紀(jì)初期,早在 1928 年制動(dòng)防抱理論就被提出,在 30 年代機(jī)械式制動(dòng)防抱系統(tǒng)就開(kāi)始在火車和飛機(jī)上獲得應(yīng)用,博世( BOSCH)公司在 1936 年第一個(gè)獲得了用電磁式車輪轉(zhuǎn)速傳感器獲取車輪轉(zhuǎn)速的制動(dòng)防抱系統(tǒng)的專利權(quán)。 五十年代 進(jìn)入 50 年代,汽車制動(dòng)防抱系統(tǒng)開(kāi)始受到較為廣泛的關(guān)注。福特( FORD)公司曾于 1954年將飛機(jī)的制動(dòng)防抱系統(tǒng)移置在林肯( LINCOIN)轎車上,凱爾塞海伊斯( KELSEHAYES)公 司在 1957 年對(duì)稱為“ AUTOMATIC”的制動(dòng)防抱系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)研究,研究結(jié)果表明制動(dòng)防抱系統(tǒng)確實(shí)可以在制動(dòng)過(guò)程中防止汽車失去方向控制,并且能夠縮短制動(dòng)距離;克萊斯勒( CHRYSLER)公司在這一時(shí)期也對(duì)稱為“ SKIDCONTROL”的制動(dòng)防抱系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)研究。由于這一時(shí)期的各種制動(dòng)防抱系統(tǒng)采用的都是機(jī)械式車輪轉(zhuǎn)速傳感器的機(jī)械式制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置,因此,獲取的車輪轉(zhuǎn)速信號(hào)不夠精確,制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)的適時(shí)性和精確性也難于保證,控制效果并不理想。 六十年代 隨著電子技術(shù)的發(fā)展,電子控制制動(dòng)防抱系統(tǒng)的發(fā)展成為 可能。 1964 年(也是集成電路誕生的一年) Bosch 公司再度開(kāi)始 ABS 的研發(fā)計(jì)劃,最后有了“通過(guò)電子裝置控制來(lái)防止車輪抱死是可行的”結(jié)論,這是 ABS( Antilock Braking System)名詞在歷史上第一次出現(xiàn)!世界上第一具 ABS 原型機(jī)于 1966 年出現(xiàn),向世人證明“縮短剎車距離”并非不可能完成的任務(wù)。因?yàn)橥度氲馁Y金過(guò)于龐大, ABS 初期的應(yīng)用僅限于鐵路車輛或航空器。 在 60 年代后期,一些電子控制的制動(dòng)防抱系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)入產(chǎn)品化階段。凱爾塞海伊斯公司在 1968 年研制生產(chǎn)了稱為“ SURETRACK”兩輪制 動(dòng)防抱系統(tǒng),該系統(tǒng)由電子控制裝置根據(jù)電磁式轉(zhuǎn)速傳感器輸入的后輪轉(zhuǎn)速信號(hào),對(duì)制動(dòng)過(guò)程中后輪的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行判定,通過(guò)控制由真空驅(qū)動(dòng)的制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置對(duì)后制動(dòng)輪缸的制動(dòng)壓力進(jìn)行調(diào)節(jié),并在 1969 年被福特公司裝備在雷鳥(niǎo)( THUNDERBIRD)和大陸馬克 III( CONTINENTALMKIII)轎車上。 七十年代 Teldix GmbH 公司從 1970 年和奔馳車廠合作開(kāi)發(fā)出第一具用于道路車輛的原型機(jī) ABS 1, 該系統(tǒng)已具備量產(chǎn)基礎(chǔ),但可靠性不足,而且控制單元內(nèi)的組件超過(guò) 1000 個(gè),不但成本過(guò) 4 高也很容易發(fā) 生故障。 克萊斯勒公司與本迪克斯( BENDIX)公司合作研制的稱為“ SURE-TRACK”的能防止 4 個(gè)車輪被制動(dòng)抱死的系統(tǒng),在 1971 年開(kāi)始裝備帝國(guó)( IMPERIAL)轎車,其結(jié)構(gòu)原理與凱爾塞海伊斯的“ SURE-TRACK”基本相同,兩者不同之處,只是在于兩個(gè)還是四個(gè)車輪有防抱制動(dòng)。 別克( BUICK)公司在 1971 年研制了由電子控制裝置自動(dòng)中斷發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火,以減小發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩,防止驅(qū)動(dòng)車輪發(fā)生滑轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)防抱轉(zhuǎn)系統(tǒng) . 1973 年 Bosch 公司購(gòu)得 50%的Teldix GmbH 公司股權(quán)及 ABS 領(lǐng)域的研發(fā)成果 ,瓦布科( WABCO)公司與奔馳( BENZ)公司合作,在 1975 年首次將制動(dòng)防抱系統(tǒng)裝備在氣壓制動(dòng)的載貨汽車上。這一年 AEG、 Teldix 與 Bosch 達(dá)成協(xié)議,將 ABS 系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)計(jì)劃完全委托 Bosch 公司整合執(zhí)行?!?ABS 2”在 3 年的努力后誕生!有別于 ABS 1 采用模擬式電子組件, ABS 2 系統(tǒng)完全以數(shù)字式組件進(jìn)行設(shè)計(jì),不但控制單元內(nèi)組件數(shù)目從 1000 個(gè)銳減到 140 個(gè),而且有造價(jià)降低、可靠性大幅提升與運(yùn)算速度明顯加快的三大優(yōu)勢(shì)。兩家德國(guó)車廠奔馳與寶馬于 1978 年底決定將 ABS 2 這項(xiàng)高科技系統(tǒng)裝置在 S 級(jí) 及 7 系列車款上。 進(jìn)入 70 年代后期,數(shù)字式電子技術(shù)和大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展,為 ABS 系統(tǒng)向?qū)嵱没l(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。博世公司在 1978 年首先推出了采用數(shù)字式電子控制裝置的制動(dòng)防泡系統(tǒng) -博世 ABS2,并且裝置在奔馳轎車上,由此揭開(kāi)了現(xiàn)代 ABS 系統(tǒng)發(fā)展的序幕。盡管博世ABS2 的電子控制裝置仍然是由分離元件組成的控制裝置,但由于數(shù)字式電子控制裝置與模擬式電子控制裝置相比,其反應(yīng)速度、控制精度和可靠性都顯著提高,因此,博世 ABS2 的控制效果己相當(dāng)理想。從此之后,歐、美、日的許多制動(dòng)器專業(yè)公司和汽車公司相繼研制了 形式多詳?shù)腁BS 系統(tǒng)。 八十年代 1980 年后,電腦控制的 ABS 逐漸在歐洲、美國(guó)及亞洲日本的汽車上迅速擴(kuò)大。 但是在誕生的前 3 年中, ABS 系統(tǒng)都苦于成本過(guò)于高昂而無(wú)法開(kāi)拓市場(chǎng)。從 1978 到 1980 年底, Bosch 公司總共才售出 24000 套 ABS 系統(tǒng)。所幸第二年即成長(zhǎng)到 76000 套。受到市場(chǎng)上的正面響應(yīng), Bosch開(kāi)始 TCS 循跡控制系統(tǒng)的研發(fā)計(jì)劃。 1983 年推出的 ABS 2S 系統(tǒng)重量由 5.5 公斤減輕到 4.3 公斤,控制組件也減少到 70 個(gè)。到了 1985 年代中期,全球新出廠車輛安裝 ABS 系統(tǒng)的比例首次超過(guò)1%,通用車廠也決定把 ABS 列為旗下主力雪佛蘭車系的標(biāo)準(zhǔn)配備。 1986 年是另一個(gè)值得紀(jì)念的年份,除了 Bosch 公司慶祝售出第 100 萬(wàn)套 ABS 系統(tǒng)外,更重要的是 Bosch 推出史上第一具供民用車使用的 TCS/ ASR 循跡控制系統(tǒng)。 TCS/ ASR 的作用是防止汽車起步與加速過(guò)程中發(fā)生驅(qū)動(dòng)輪打滑,特別是防止車輛過(guò)彎時(shí)的驅(qū)動(dòng)輪空轉(zhuǎn),并將打滑控制在 10%到 20%范圍內(nèi)。由于 ASR是通過(guò)調(diào)整驅(qū)動(dòng)輪的扭矩來(lái)控制,因而又叫驅(qū)動(dòng)力控制系統(tǒng),在日本又稱之為 TRC 或 TRAC。 ASR和 ABS 的工作原理方面有許多共同之處,兩者合并使用 可形成更佳效果,構(gòu)成具有防車輪抱死和驅(qū)動(dòng)輪防打滑控制 (ABS /ASR)系統(tǒng)。這套系統(tǒng)主要由輪速傳感器、 ABS/ ASR ECU 控制器、 ABS驅(qū)動(dòng)器、 ASR 驅(qū)動(dòng)器、副節(jié)氣門控制器和主、副節(jié)氣門位置傳感器等組成。在汽車起步、加速及行進(jìn)過(guò)程中,引擎 ECU 根據(jù)輪速傳感器輸入的信號(hào),當(dāng)判定驅(qū)動(dòng)輪的打滑現(xiàn)象超過(guò)上限值時(shí),就進(jìn)入防空轉(zhuǎn)程序。首先由引擎 ECU 降低副節(jié)氣門以減少進(jìn)油量,使引擎動(dòng)力輸出扭矩減小。 5 當(dāng) ECU 判定需要對(duì)驅(qū)動(dòng)輪進(jìn)行介入時(shí),會(huì)將信號(hào)傳送到 ASR 驅(qū)動(dòng)器對(duì)驅(qū)動(dòng)輪(一般是前輪)進(jìn)行控制,以防止驅(qū)動(dòng)輪打滑或使驅(qū) 動(dòng)輪的打滑保持在安全范圍內(nèi)。第一款搭載 ASR 系統(tǒng)的新車型在 1987 年出現(xiàn),奔馳 S 級(jí)再度成為歷史的創(chuàng)造者。 隨著 ABS 系統(tǒng)的單價(jià)逐漸降低,搭載ABS 系統(tǒng)的新車數(shù)目于 1988 年突破了爆炸性成長(zhǎng)的臨界點(diǎn),開(kāi)始飛快成長(zhǎng),當(dāng)年 Bosch 的 ABS系統(tǒng)年度銷售量首次突破 300 萬(wàn)套。技術(shù)上的突破讓 Bosch 在 1989 年推出的 ABS 2E 系統(tǒng)首次將原先分離于引擎室(液壓驅(qū)動(dòng)組件)與中控臺(tái)(電子控制組件)內(nèi),必須依賴復(fù)雜線路連接的設(shè)計(jì)更改為“兩組件整合為一”設(shè)計(jì)! ABS 2E 系統(tǒng)也是歷史上第一個(gè)舍棄集成電路,改以一個(gè) 8 k 字 節(jié)運(yùn)算速度的微處理器( CPU)負(fù)責(zé)所有控制工作的 ABS 系統(tǒng),再度寫(xiě)下了新的里程碑。該年保時(shí)捷車廠正式宣布全車系都已安裝了 ABS。 九十年代 1990年代前半期 ABS系統(tǒng)逐漸開(kāi)始普及于量產(chǎn)車款。 Bosch在 1993年推出 ABS 2E的改良版: ABS 5.0系統(tǒng),除了體積更小、重量更輕外, ABS 5.0 裝置了運(yùn)算速度加倍( 16 k 字節(jié))的處理器,該公司也在同年年中慶祝售出第 1000 萬(wàn)套 ABS 系統(tǒng)。 到 1993 年,美國(guó)在轎車上安裝 ABS 已達(dá) 46%, 延續(xù)過(guò)去 ABS與 ASR 誕生時(shí)的慣例,奔馳 S 級(jí)還是首先使用 ESP 系統(tǒng)的車型( 1995 年)。 4 年后奔馳公司就正式宣布全車系都將 ESP 列為標(biāo)準(zhǔn)配備。在此同時(shí), Bosch 于 1998 及 2001 年推出的 ABS 5.7、 ABS 8.0 系統(tǒng)仍精益求精,整套系統(tǒng)總重由 2.5 公斤降至 1.6 公斤,處理器的運(yùn)算速度從 48 k 字節(jié)升級(jí)到 128 k 字節(jié)。 21 世紀(jì) 奔馳車廠主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手寶馬與奧迪也于 2001 年也宣布全車系都將 ESP 列為標(biāo)準(zhǔn)配備。 Bosch 車廠于2003 年慶祝售出超過(guò)一億套 ABS 系統(tǒng)及 1000 萬(wàn)套 ESP 系統(tǒng),根據(jù) ACEA(歐洲車輛制造協(xié)會(huì))的調(diào)查,今天每一輛歐洲大陸境內(nèi)所生產(chǎn)的 新車都搭載了 ABS 系統(tǒng),全世界也有超過(guò) 75%的新車擁有此項(xiàng)裝置。 到目前為止,一些中高級(jí)豪華轎車,如西德的奔馳、寶馬、雅迪、保時(shí)捷、歐寶等系列,英國(guó)的勞斯來(lái)斯、捷達(dá)、路華、賓利等系列,意大利的法拉利、的愛(ài)快、領(lǐng)先、快意等系列,法國(guó)的波爾舍系列,美國(guó)福特的 TX3、 30X、紅彗星及克萊斯勒的帝王、紐約豪客、男爵、道奇、順風(fēng)等系列,日本的思域,凌志、豪華本田、奔躍、俊朗、淑女 300Z 等系列,均采用了先進(jìn)的 ABS。 在一些頂級(jí)的公司中,已有本迪克斯、波許、摩根 .戴維斯、海斯 .凱爾西、蘇麥湯姆、本田、日本無(wú)限等許多公 司生產(chǎn) ABS,它們中又有整體和非整體之分。預(yù)計(jì)隨著轎車的迅速發(fā)展,將會(huì)有更多的廠家生產(chǎn)。 6 第二章、 ABS 組成及工作原理 (一) ABS 的組成 現(xiàn)在汽車上普遍采用的 ABS 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)是以控制車輪的角減速度為對(duì)象,控制車輪的制動(dòng)力,實(shí)現(xiàn)防抱死制動(dòng)的。 ABS 系統(tǒng)主要由傳感器、電子控制裝置和執(zhí)行器三個(gè)部分組成 。 圖( 1) 1.前輪車速傳感器 2.制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置 3.ABS 電控單元 4.ABS 警告燈 5.后輪速度傳感器 6.停車燈開(kāi)關(guān) 7.制動(dòng)主缸 8.比例分配閥 9.制動(dòng)輪缸 10.蓄電池 11.點(diǎn)火開(kāi)關(guān) ABS 系統(tǒng)能夠防止車輪抱死,具有制動(dòng)時(shí)方向穩(wěn)定性好、制動(dòng)時(shí)仍有轉(zhuǎn)向能力、縮短制動(dòng)距離等優(yōu)點(diǎn)。桑塔納 2000Gsi 型和捷達(dá)系列轎車采用的是美國(guó) ITT 公司 MK20-型 ABS 系統(tǒng),是三通道的 ABS 調(diào)節(jié)回路,前輪單獨(dú)調(diào)節(jié),后輪則以兩輪中地面附著系數(shù)低的一側(cè)為依據(jù)統(tǒng)一調(diào)節(jié)。 ABS 系統(tǒng)主要由 ABS 控制器 (包括電子控制單元、液壓?jiǎn)卧⒁簤罕玫?)、四個(gè)車輪轉(zhuǎn)速傳感器、 ABS 故障警告燈、制動(dòng)警告燈等組成,如圖( 2)所示。 7 圖( 2) ABS 系統(tǒng)組件在車上的安裝位 置 1-ABS 控制器 2-制動(dòng)主缸和真空助力器 3-自診斷插 4-ABS 警告燈 (K47) 5-制動(dòng)警告燈(K118) 6-后輪轉(zhuǎn)速傳感器 (G44/G46) 7-制動(dòng)燈開(kāi)關(guān) (F)) 8-前輪轉(zhuǎn)速傳感器( G45/G47) ABS 系統(tǒng)的基本工作原理是 : 由裝在車輪上的轉(zhuǎn)速傳感器采集 4 個(gè)車輪的轉(zhuǎn)速信號(hào),送到電子控制單元計(jì)算出每個(gè)車輪的轉(zhuǎn)速,進(jìn)而推算出車輛的減速度及車輪的滑移率。 ABS 電子控制單元根據(jù)計(jì)算出的參數(shù),通過(guò)液壓控制單元調(diào)節(jié)制動(dòng)過(guò)程的制動(dòng)壓力,達(dá)到防止車輪抱死的目的。在 ABS 不起作用時(shí),電子制動(dòng)力分配系統(tǒng)仍可調(diào)節(jié)后輪制動(dòng)力,保證后輪不會(huì)在先于前輪抱死,以保證車輛的安全。 汽車在制動(dòng)過(guò)程中, 車輪轉(zhuǎn)速傳感器不斷把各個(gè)車輪的轉(zhuǎn)速信號(hào)及時(shí)輸送給 ABS 電子控制單元(ECU),ABS ECU 根據(jù)設(shè)定的控制邏輯對(duì) 4 個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器輸入的信號(hào)進(jìn)行處理,計(jì)算汽車的參考車速、各車輪速度和減速度,確定各車輪的滑移率。如果某個(gè)車輪的滑移率超過(guò)設(shè)定值, ABS ECU 就發(fā)出指令控制液壓控制單元,使該車輪制動(dòng)輪缸中的制動(dòng)壓力減小 ;如果某個(gè)車輪的滑移率還沒(méi)達(dá)到設(shè)定值,ABS ECU 就控制液壓?jiǎn)卧?,使該車?的制動(dòng)壓力增大 ;如果某個(gè)車輪的滑移率接近于設(shè)定值時(shí), ABS ECU就控制液壓控制單元,使該車輪制動(dòng)壓力保持一定。從而使各個(gè)車輪的滑移率保持在理想的 范圍之內(nèi),防止 4 個(gè)車輪完全抱死。 在制動(dòng)過(guò)程中,如果車輪沒(méi)有抱死趨勢(shì), ABS 系統(tǒng)將不參與制動(dòng)壓力控制,此時(shí)制動(dòng)過(guò)程與常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)相同。如果 ABS 出現(xiàn)故障,電子控制單元將不再對(duì)液壓?jiǎn)卧M(jìn)行控制,并將儀表板上的 ABS故障警告燈點(diǎn)亮,向駕駛員發(fā)出警告信號(hào),此時(shí) ABS 不起作用,制動(dòng)過(guò)程將與沒(méi)有 ABS 的常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)的工作相同 8 (二) ABS 的調(diào)節(jié)過(guò)程 車輪制 動(dòng)壓力調(diào)節(jié)的控制過(guò)程如下: 1建壓階段制動(dòng)時(shí),通過(guò)助力器和總泵建立制動(dòng)壓力。此時(shí)常開(kāi)閥打開(kāi),常閉閥關(guān)閉,制動(dòng)壓力進(jìn)入車輪制動(dòng)器,車輪轉(zhuǎn)速迅速降低,直到 ABS 電子控制單元通過(guò)轉(zhuǎn)速傳感器得到識(shí)別出車輪有抱死的傾向?yàn)橹埂?2保壓階段 ABS 電子控制單元通過(guò)轉(zhuǎn)速傳感器得到信號(hào),識(shí)別出車輪有抱死的傾向時(shí), ABS 電子控制單元即關(guān)閉常開(kāi)閥,此時(shí)常閉閥仍然關(guān)閉。 3降壓階段 如果在保壓階段,車輪仍有抱死傾向,則 ABS 系統(tǒng)進(jìn)入降壓階段。此時(shí),電子控制單元命令常閉閥打開(kāi),常開(kāi)閥關(guān)閉,液壓泵開(kāi)始工作,制動(dòng)液從輪 缸經(jīng)低壓蓄能器被送回到制動(dòng)總泵,制動(dòng)壓力降低,制動(dòng)踏板出現(xiàn)抖動(dòng),車輪抱死程度降低,車輪轉(zhuǎn)速開(kāi)始增加。 4升壓階段 為了達(dá)到最佳制動(dòng)效果,當(dāng)車輪達(dá)到一定轉(zhuǎn)速后, ABS 電子控制單元再次命令常開(kāi)閥打開(kāi),常閉閥關(guān)閉。隨著制動(dòng)壓力增加,車輪再次被制動(dòng)和減速。 (三) ABS 的主要部件結(jié)構(gòu)工作原理 1、車輪轉(zhuǎn)速傳感器 車輪轉(zhuǎn)速傳感器的作用是將車輪的轉(zhuǎn)速信號(hào)傳給 ABS 電子控制單元。 MK20-型 ABS 系統(tǒng)共有 4 個(gè)車輪轉(zhuǎn)速傳感器,前輪的齒圈 (43 齒 )安裝在傳動(dòng)軸上,轉(zhuǎn)速傳感器安裝在轉(zhuǎn)向節(jié)上,如圖( 3)所示。后輪的 齒圈 (43 齒 )安裝在后輪轂上,轉(zhuǎn)速傳感器則安裝在固定支架上,如圖( 4)所示。 圖( 3) 前車輪轉(zhuǎn)速傳感器( G45/G47)安裝位置 1-齒圈 2-前輪轉(zhuǎn)速傳感器 傳感器由電磁感應(yīng)式傳感頭和磁性齒圈組成。傳感頭由永久磁芯和感應(yīng)線圈組成,齒圈由鐵磁性材 9 料制成。當(dāng)齒圈旋轉(zhuǎn)時(shí),齒頂與齒隙輪流交替對(duì)向磁芯,當(dāng)齒圈轉(zhuǎn)到齒頂與傳感頭磁芯相對(duì)時(shí),傳感頭磁芯與齒圈之間的間隙最小,由永久磁芯產(chǎn)生的磁力線就容易通過(guò)齒圈,感應(yīng)線圈周圍的磁場(chǎng)就強(qiáng),如圖( 5) (a)所示 ;而當(dāng)齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)到齒隙與傳感磁芯相對(duì)時(shí),傳感頭磁芯與齒圈之間的間隙最大,由永久磁芯產(chǎn)生的磁力線就不容易通過(guò)齒圈,感應(yīng)線圈周圍的磁場(chǎng)就弱,如圖( 5) (b)所示。此時(shí),磁通迅速交替變化,在感應(yīng)線圈中就會(huì)產(chǎn)生交變電壓,交變電壓的頻率將隨車輪轉(zhuǎn)速成正比例變化。電子控制單元可以通過(guò)轉(zhuǎn)速傳感器輸入的電壓脈沖頻率進(jìn)行處理來(lái)確定車輪的轉(zhuǎn)速、汽車的參考速度等。 圖( 4) 后車輪轉(zhuǎn)速傳感器 (G44/G46)安裝位置 1-齒圈 2-后輪轉(zhuǎn)速傳感器 圖( 5) 車輪轉(zhuǎn)速傳感器工作原理 (a)齒圈齒頂與傳 感器磁芯相對(duì)時(shí) (b)齒圈齒隙與傳感器磁芯相對(duì)時(shí) 1-齒圈 2-磁芯端部齒 3-感應(yīng)線圈端子 4-感應(yīng)線圈 5-磁芯套 6-磁力線 7-磁場(chǎng) 8-磁芯 9-齒頂 2、 執(zhí)行器 制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器 :接受 ECU 的指令,通過(guò)電磁閥的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)制動(dòng)系統(tǒng)壓力的增加、保持和降低 10 液壓泵 :受 ECU 控制,在可變?nèi)莘e式制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器的控制油路中建立控制油壓;在循環(huán)式制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)壓力降低的過(guò)程中,將由輪缸流出的制動(dòng)液經(jīng)蓄能器泵回主缸,以防止 ABS 工作時(shí)制動(dòng)踏板行程發(fā)生變化。 ABS 警告燈 :ABS 出現(xiàn)故障時(shí),由 EUC 控制將其點(diǎn)亮,向駕駛員發(fā)出報(bào)警,并由 ECU 控制閃爍顯示故障代碼 ABS 系統(tǒng)在儀表板及儀表板附加部件上裝有兩個(gè)故障警告燈,一個(gè)是 ABS 警告燈 (K47),另一個(gè)是制動(dòng)裝置警告燈 (K118) 兩個(gè)故障警告燈正常點(diǎn)亮的情況是 :當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)打開(kāi)起動(dòng)至自檢結(jié)束 (大約 2s);在拉緊駐車動(dòng)裝置時(shí)警告燈 (K118)點(diǎn)亮。如果上述情況燈不亮,說(shuō)明故障警告燈本身或線路有故障。 如果 ABS 故障燈常亮,說(shuō)明 ABS 系統(tǒng)出現(xiàn)故障 ;如果制動(dòng)裝置警告燈常亮,說(shuō)明制動(dòng)液缺乏 MK20- 型 ABS 系統(tǒng)的電路圖,如圖( 6)所示 圖( 6) MK20- 型 ABS 系統(tǒng)電路圖 A-蓄電池 B-在儀表內(nèi) +15 F-制動(dòng)燈開(kāi)關(guān) F9-駐車制動(dòng)指示燈開(kāi)關(guān) F34-制動(dòng)液位報(bào)警信號(hào)開(kāi)關(guān) G44-右后輪速度傳感器 G45-右前輪速度傳感器 G46-左后輪速度傳感器 G47-左前輪速度傳感器 J104-ABS 及 EBV 的電子控制單元 K47-ABS 警告燈 K118-駐車制動(dòng)、制動(dòng)液位警告燈 M9-左制動(dòng)燈 M10-右制動(dòng)燈 N55-ABS 及 EBV 的液壓?jiǎn)卧?N99-ABS 右前進(jìn)油閥 N100-ABS右前出油閥 N101-ABS左前進(jìn)油閥 N102-ABS左前出油閥 N133-ABS右后進(jìn)油閥 N134-ABS 右后出油閥 N135-ABS 左后進(jìn)油閥 N136-ABS 左后出油閥 S2-保險(xiǎn)絲( 10A) S12-保險(xiǎn)絲( 15A) S18-保險(xiǎn)絲( 10A) S123-液壓泵保險(xiǎn)絲( 30A) S124-電磁閥保險(xiǎn)絲( 30A) TV14-診斷插口 V64-ABS 液壓泵 3、 ABS 控制器 ABS 控制器由 ABS 電子控制單元 (J104)、液 壓控制單元 (N55)、液壓泵 (V64)等組成。 11 ( 1)電子控制單元 電子控制單元是 ABS 系統(tǒng)的控制中心,它實(shí)際上是一個(gè)微型計(jì)算機(jī),所以又常稱為 ABS(ECU)電腦。ABS ECU 由輸入電路、數(shù)字控制器、輸出電路和警告電路組成。主要任務(wù)是連續(xù)監(jiān)測(cè)接受 4 個(gè)車輪轉(zhuǎn)速傳感器送來(lái)的脈沖信號(hào),并進(jìn)行測(cè)量比較、分析放大和判別處理,計(jì)算出車輪轉(zhuǎn)速、車輪減速度以及制動(dòng)滑移率,再進(jìn)行邏輯比較分析 4 個(gè)車輪的制動(dòng)情況,一旦判斷出車輪將要抱死,它立刻進(jìn)入防抱死控制狀態(tài),通過(guò)電子控制單元向液壓?jiǎn)卧l(fā)出指令,以控制制動(dòng)輪缸油路上電磁閥 的通斷和液壓泵的工作來(lái)調(diào)節(jié)制動(dòng)壓力,防止車輪抱死。 ABS ECU 還不斷地對(duì)自身工作進(jìn)行監(jiān)控。由于 ABS ECU 中有兩個(gè)完全相同的微處理器,它們按照同樣的程序?qū)斎胄盘?hào)進(jìn)行處理,并將其產(chǎn)生的中間結(jié)果與最終結(jié)果進(jìn)行比較,一且發(fā)現(xiàn)結(jié)果不一致,即判定自身存在故障,它會(huì)自動(dòng)關(guān)閉 ABS 系統(tǒng)。此外 ABS ECU 還不斷監(jiān)視 ABS 系統(tǒng)中其他部件的工作情況,一旦 ABS 系統(tǒng)出現(xiàn)故障,如車輪速度信號(hào)消失,液壓壓力降低等, ABS ECU 會(huì)發(fā)出指令而關(guān)閉ABS 系統(tǒng),并使常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)工作,同時(shí)將故障信息存儲(chǔ)記憶,并將儀表板上的 ABS 故障燈點(diǎn)亮,向駕駛員發(fā)出警示信號(hào),此時(shí)應(yīng)及時(shí)檢查修理。 當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通時(shí), ABS ECU 就開(kāi)始進(jìn)行自檢程序,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行自檢,此時(shí) ABS 故障燈點(diǎn)亮。如果自檢以后發(fā)現(xiàn) ABS 系統(tǒng)存在影響其正常工作的故障,它將關(guān)閉 ABS 系統(tǒng),恢復(fù)常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng),儀表板上 ABS 故障燈一直點(diǎn)亮,警告駕駛員 ABS 系統(tǒng)存在故障。自檢結(jié)束后, ABS 故障燈就熄滅,表明系統(tǒng)工作正常。由于自檢過(guò)程大約需要 2s,因此在正常情況下,當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通時(shí), ABS 故障燈點(diǎn)亮 2s,然后再自動(dòng)熄滅,是正常的。反之如果點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通時(shí), ABS 故障燈不亮,說(shuō)明 ABS 故障 燈或其線路存在故障,應(yīng)對(duì)其進(jìn)行檢修。 ( 2) 電子控制模塊(電腦)的結(jié)構(gòu)與工作原理 ABS 系統(tǒng)電子控制部分可分為電子控制器( ECU)、 ABS 控制模塊、 ABS 計(jì)算機(jī)等,以下簡(jiǎn)稱 ECU。 ECU :接受車速、輪速、減速等傳感器的信號(hào),計(jì)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(hào)加以分析、判別、放大,由輸出級(jí)輸出控制指令,控制各種執(zhí)行器工作 第三章 ECU 的結(jié)構(gòu)與工作原理 ( 一 ) ECU 的基本結(jié)構(gòu) ( 1) ECU 由以下幾個(gè)基本電路組成: ( 1)輪速傳感器的輸入放大電路。安裝在各車輪上的輪速傳感 器根據(jù)輪速輸出交流信號(hào),輸入放大電路將交流信號(hào)放大成矩形波并整形后送往運(yùn)算電路。 不同的 ABS 系統(tǒng)中輪速傳感器的數(shù)量是不一樣 的。每個(gè)車輪都裝輪速傳感器時(shí),需要四個(gè)傳感器,輸入放大電路也就要求有四個(gè)。當(dāng)只在左右前輪 12 和后軸差速器安裝輪速傳感器時(shí),只需要三個(gè)傳感器,輸入放大電路也就成了三個(gè)。但是,要把后輪的一個(gè)信號(hào)當(dāng)作左、右后輪的兩個(gè)信號(hào)送往運(yùn)算電路。 ( 2)運(yùn)算電路。初始速度、滑移率及加減速度運(yùn)算電路把瞬間輪速加以積分,計(jì)算出初始速度,再把初始速度和瞬時(shí)線速度進(jìn)行比較運(yùn)算,則得出滑移率及加減速度。電磁閥 開(kāi)啟控制運(yùn)算電路根據(jù)滑移率和加減速度控制信號(hào),對(duì)電磁閥控制電路輸出減壓、保壓或增壓的信號(hào)。 ( 3)電磁閥控制電路。接受來(lái)自運(yùn)算電路的減壓、保壓或增壓信號(hào),控制通往電磁閥的電流。 ( 4)穩(wěn)壓電源、電源監(jiān)控電路、故障反饋電路和繼電器驅(qū)動(dòng)電路。 在蓄電池供給 ECU 內(nèi)部所有 5V 穩(wěn)壓電壓的同時(shí),上述電路監(jiān)控著 12V 和 5V 電壓是否在規(guī)定范圍內(nèi),并對(duì)輪速傳感器輸入放大器、運(yùn)算電路和電磁閥控制電路的故障信號(hào)進(jìn)行監(jiān)視,控制著電磁閥電動(dòng)機(jī)和電磁閥。出現(xiàn)故障信號(hào)時(shí),關(guān)閉電磁閥,停止 ABS 工作,返回常規(guī)制動(dòng)狀態(tài),同時(shí)儀表板上 的 ABS警報(bào)燈點(diǎn)亮,讓駕駛員知道有故障情況發(fā)生。 2)接通電源時(shí)的初始檢查 接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)、 ECU 電源接通時(shí),將檢查下列項(xiàng)目。 ( 1)微處理機(jī)功能檢查 使監(jiān)視器產(chǎn)生錯(cuò)誤信息,讓微處理機(jī)識(shí)別。 檢查 ROM 區(qū)的數(shù)據(jù),確認(rèn)未發(fā)生變化。 對(duì) RAM 區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入和輸出,判斷工作是否正常。 檢查 A/D 轉(zhuǎn)換的輸入,判斷是否正常。 檢查微處理機(jī)間的信號(hào)傳遞,判斷是否正常。 ( 2)電磁閥動(dòng)作檢查 ( 3)故障反饋電路功能檢查 3)汽車起步時(shí)的檢查 汽車起步時(shí)對(duì)重要的外圍電路進(jìn)行檢查,若檢查結(jié)果正 常, ABS 開(kāi)始工作。 ( 1)電磁閥功能檢查 讓電磁閥工作,判斷是否正常。 比較各電磁閥的開(kāi)、關(guān)電阻,判斷電磁閥是否工作正常。 ( 2)電動(dòng)機(jī)動(dòng)作檢查 使電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),判斷是否正常。 ( 3)輪速傳感器及輸入放大電路的信號(hào)確認(rèn)。 確認(rèn)所有的輪速傳感器信號(hào)都能輸入到微處理機(jī)。 4)行駛中的定時(shí)檢查 13 ( 1) 12V(載貨車為 24V)、 5V 電壓監(jiān)視 識(shí)別供給的 12V 電壓和 5V 內(nèi)部電壓是否為規(guī)定電壓值。監(jiān)視 12V 電壓,并考慮 ABS 工作過(guò)程中電壓瞬間下降和電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)電壓瞬間下降的情況,然后加以分析識(shí)別 。 ( 2)電磁閥動(dòng)作監(jiān)視 ABS 系統(tǒng)工作過(guò)程中,電磁閥必定動(dòng)作, ECU 隨時(shí)監(jiān)視電磁閥的工作情況。 ( 3)運(yùn)算電路中運(yùn)算結(jié)果的對(duì)比檢查 ECU 內(nèi)部通常設(shè)有二套運(yùn)算電路,同時(shí)進(jìn)行運(yùn)算和傳輸數(shù)據(jù),利用各自的運(yùn)算結(jié)果相互比較、互相監(jiān)視,能夠確??煽啃?,及早發(fā)現(xiàn)異常情況。 另外,各種速度信號(hào)和輸入、輸出信號(hào)也在運(yùn)算電路中相互比較,這些結(jié)果必須相同。 ( 4)微處理機(jī)失控檢查 由監(jiān)視電路判斷微處理機(jī)工作是否正常。 ( 5)脈沖信號(hào)的監(jiān)視 微處理機(jī)時(shí)鐘信號(hào)的脈沖頻率不能降低。 ( 6) ROM 數(shù)字的確定 計(jì) 算 ROM 數(shù)據(jù)之和,確認(rèn)程序工作正常。 5)自行診斷顯示 如果安全保護(hù)電路檢查出有異常情況,則停止 ABS 系統(tǒng)的工作,返回原有的常規(guī)制動(dòng)方式(不使用ABS),且 ECU 呈現(xiàn)故障狀態(tài)。這時(shí) ECU 內(nèi)的發(fā)光二極管、 ABS 警報(bào)燈或?qū)S迷\斷裝置發(fā)出故障信號(hào),ECU 根據(jù)這些信號(hào)顯示出故障碼。 汽車生產(chǎn)廠、汽車型號(hào)或 ABS 系統(tǒng)不同時(shí),故障碼也不一樣。 (二) ECU 的工作原理 ECU 是 ABS 系統(tǒng)的控制中心,它的本質(zhì)是微型數(shù)字計(jì)算機(jī),一般是由兩個(gè)微處理器和其他必要電路組成的、不可分解修理的整體單元,電腦的基本輸入信號(hào)是 四個(gè)輪速傳感器送來(lái)的輪速信號(hào),輸出信號(hào)是:給液壓控制單元的控制信號(hào)、輸出的自診斷信號(hào)和輸出給 ABS 故障指示燈的信號(hào)。 (1)ECU 的防抱死控制功能 電子控制模塊(電腦)有連續(xù)監(jiān)測(cè)四個(gè)輪速傳感器速度信號(hào)的功能。電腦連續(xù)地檢測(cè)來(lái)自全部四個(gè)輪速傳感器傳來(lái)的脈沖電信號(hào),并將它們處理、轉(zhuǎn)換成和輪速成正比的數(shù)值,從這些數(shù)值中電腦可區(qū)別哪個(gè)車輪速度快,哪個(gè)車輪速度慢。電腦根據(jù)四個(gè)輪子的速度實(shí)施防抱死制動(dòng)控制。電腦以四個(gè)輪子的傳感器傳來(lái)的數(shù)據(jù)作為控制基礎(chǔ),一旦判斷出車輪將要抱死,它立刻就進(jìn)入防抱死控制狀態(tài),向液壓調(diào)節(jié)器 輸出幅值為 12V 的脈沖控制電壓,以控制輪缸上油路的通、斷。輪缸上油壓的變化就調(diào)節(jié)了車輪上的制動(dòng)力,使車輪不會(huì)因一直有較大的制動(dòng)力而讓車輪完全抱死(通與斷的頻率一般在 3 12 次 /秒)。 14 (2)ECU 的故障保護(hù)控制功能 首先,電腦能對(duì)自身的工作進(jìn)行監(jiān)控。由于電腦中有兩個(gè)微處理器,它們同時(shí)接受、處理相同的輸入信號(hào),用與系統(tǒng)中相關(guān)的狀態(tài) 電腦的內(nèi)部信號(hào)和產(chǎn)生的外部信號(hào)進(jìn)行比較,看它們是否相同,從而對(duì)電腦本身進(jìn)行校準(zhǔn)。這種校準(zhǔn)是連續(xù)的,如果不能同步,就說(shuō)明電腦本身有問(wèn)題,它會(huì)自動(dòng)停止防抱死制動(dòng)過(guò)程,而讓普通制動(dòng) 系統(tǒng)照常工作。此時(shí),修理人員必須對(duì) ABS 系統(tǒng)(包括電腦)進(jìn)行檢測(cè),以及時(shí)找出故障原因。 ABS 系統(tǒng)電腦不僅能監(jiān)視自己內(nèi)部的工作過(guò)程,而且還能監(jiān)視 ABS 系統(tǒng)中其他部件的工作情況。它可按程序向液壓調(diào)節(jié)器的電路系統(tǒng)及電磁閥輸送脈沖檢查信號(hào),在沒(méi)有任何機(jī)械動(dòng)作的情況下完成功能是否正常的檢查。在 ABS 系統(tǒng)工作的過(guò)程中,電腦還能監(jiān)視、判斷輪速傳感器送來(lái)的輪速信號(hào)是否正常。 ABS 系統(tǒng)出現(xiàn)故障,例如制動(dòng)液損失、液壓壓力降低或車輪速度信號(hào)消失,電腦都會(huì)自動(dòng)發(fā)出指令,讓普通制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)入工作,而 ABS 系統(tǒng)停止工作。對(duì)某個(gè)車 輪速度傳感器損壞產(chǎn)生的信號(hào)輸出,只要它在可接受的極限范圍內(nèi),或由于較強(qiáng)的無(wú)線電高頻干擾而使傳感器發(fā)出超出極限的信號(hào),電腦根據(jù)情況可能停止 ABS 系統(tǒng)的工作或讓 ABS 系統(tǒng)繼續(xù)工作。 這里要強(qiáng)調(diào)的是,任何時(shí)候琥珀(黃)色 ABS 系統(tǒng)故障指示燈點(diǎn)亮不滅,就說(shuō)明電腦已停止 ABS 系統(tǒng)的工作或檢測(cè)到了系統(tǒng)的故障,駕駛員或用戶一定要進(jìn)行檢修,如果處理不了,應(yīng)及時(shí)送修理廠。 (3)ABS 故障指示燈 當(dāng)有下列的異常現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)時(shí), ABS 控制電腦會(huì)使 ABS 故障指示燈點(diǎn)亮: 泵油電動(dòng)機(jī)作用的時(shí)間超過(guò)一定的時(shí)間。 車輛已 經(jīng)行走超過(guò) 30S,而忘記放開(kāi)駐車制動(dòng)。 未收到四輪中任何一輪的傳感器信號(hào)。 電磁閥作用超過(guò)一定的時(shí)間或是檢測(cè)到電磁閥斷路。 發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)開(kāi)始動(dòng)作,或是車輛已經(jīng)開(kāi)動(dòng),未接收到電磁閥輸出訊號(hào)。 當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)打開(kāi)在 I 段時(shí), ABS 故障指示燈會(huì)點(diǎn)亮,如果沒(méi)有異常現(xiàn)象,發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后故障指示燈就會(huì)熄滅。 ABS 系統(tǒng)有兩個(gè)故障指示燈,一個(gè)是紅色制動(dòng)故障指示燈,另一個(gè)是琥珀色或黃色 ABS 故障指示燈。兩個(gè)故障指示燈正常閃亮的情況為:當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通時(shí),紅色指示燈與琥珀色指示燈幾乎同時(shí)點(diǎn)亮,紅色指示燈亮的時(shí)間 較短,琥珀色指示燈亮的時(shí)間較長(zhǎng)一些(約 3S);發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后,儲(chǔ)能器要建立系統(tǒng)壓力,兩燈會(huì)再次點(diǎn)亮,時(shí)間可達(dá)十幾秒鐘;駐車制動(dòng)時(shí),紅色指示燈也應(yīng)亮。如果在上述情況下燈不亮,說(shuō)明故障指示燈本身或線路有故障。 紅色指示燈故障常亮,說(shuō)明制動(dòng)液不足或儲(chǔ)能器中的壓力不足(低于 14MPa),此時(shí)普通制動(dòng)系統(tǒng)和ABS 系統(tǒng)均不能正常工作;琥珀色 ABS 故障指示燈常亮,說(shuō)明電控單元發(fā)現(xiàn) ABS 系統(tǒng)有故障。 15 ( 4)、液壓控制系統(tǒng) 液壓控制單元裝在制動(dòng)主缸與制動(dòng)輪缸之間,采用整體式結(jié)構(gòu) (如圖 7 所示 )。主要任務(wù)是轉(zhuǎn)換執(zhí)行ABS ECU 的指令,自動(dòng)調(diào)節(jié)制動(dòng)器中的液壓壓力。 圖( 7) 液壓控制單元結(jié)構(gòu) 1-帶低壓儲(chǔ)液罐的電動(dòng)液壓泵 2-液壓?jiǎn)卧?低壓儲(chǔ)液罐與電動(dòng)液壓泵合為一體裝于液壓控制單元上。低壓儲(chǔ)油罐的作用是用于暫時(shí)存儲(chǔ)從輪缸中流出的制動(dòng)液,以緩和制動(dòng)液從制動(dòng)輪缸中流出時(shí)產(chǎn)生的脈動(dòng) 。電動(dòng)液壓泵的作用是將在制動(dòng)壓力階段流入低壓儲(chǔ)液罐中的制動(dòng)液及時(shí)送至制動(dòng)主缸,同時(shí)在施加壓力階段,從低壓儲(chǔ)液罐中吸取剩余制動(dòng)力,泵入制動(dòng)循環(huán)系統(tǒng),給液壓系統(tǒng)以壓力支持 ,增加制動(dòng)效能。電動(dòng)液壓泵的運(yùn)轉(zhuǎn)是由電子控制單元控制的。 典型循環(huán)式制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器的工作原理 此種形式的制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器在制動(dòng)主缸與輪缸之間串聯(lián)一電磁閥,直接控制輪缸的制動(dòng)壓力。這種壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特點(diǎn)是制動(dòng)壓力油路和 ABS 控制壓力油路相通,如圖 8 所示。圖中的儲(chǔ)能器的功能是在減壓過(guò)程中將從輪缸流經(jīng)電磁閥的制動(dòng)液暫時(shí)儲(chǔ)存起來(lái)。回油液壓泵也叫做再循環(huán) 泵,其作用是將減壓過(guò)程中從制動(dòng)輪缸流進(jìn)儲(chǔ)能器的制動(dòng)液泵回主缸。該系統(tǒng)的工作原理詳述如下。 ( 1)常規(guī)制動(dòng)狀態(tài) 在常規(guī)制動(dòng)過(guò)程中, ABS 系統(tǒng)不工作,電磁線圈中無(wú)電流通過(guò),電磁閥處與“升壓”位置。此由制動(dòng)主缸來(lái)的制動(dòng)液直接進(jìn)入輪缸,輪缸壓力隨主缸壓力而增減。此時(shí)回油液壓泵也不工作。如圖 (8)所示。 16 圖 (8) 常規(guī)制動(dòng) ( 2)保壓狀態(tài) 當(dāng)轉(zhuǎn)速傳感器發(fā)出抱死危險(xiǎn)信號(hào)時(shí),電控單元向電磁線圈輸入一個(gè)較小的保持電流(約為最大工作電流的 1/2),電磁閥處于“保持壓力”位置,此時(shí)主缸、輪缸和回油孔相互隔離密封, 輪缸中的制動(dòng)壓力保持一定。如圖 (9)所示。 圖 (9) 保壓狀態(tài) ( 3)減壓狀態(tài) 如果在電控單元“保持壓力”命令發(fā)出后,車輪仍有抱死的傾向,電控單元即向電磁線圈輸入一最大工作電流,使電磁閥處于“減壓”位置,此時(shí)電磁閥將輪缸與回油通道或儲(chǔ)液室接通,輪缸中制動(dòng)液經(jīng)電磁閥流入儲(chǔ)液室,輪缸壓力下降。如圖 (10)所示。 17 圖 (10) 減壓狀態(tài) ( 4)增壓狀態(tài) 當(dāng)壓力下降后車輪轉(zhuǎn)速太快時(shí),電控單元便切斷通往電磁閥的電流,主缸和輪缸再次相通,主缸中的高壓制動(dòng)液再次進(jìn)入輪缸,使制動(dòng)壓力增加。制動(dòng)時(shí),上述過(guò)程反 復(fù)進(jìn)行,直到解除制動(dòng)為止。如圖 (11)所示。 圖 (11) 增壓狀態(tài) 第四章 、常見(jiàn)故障診斷分析 (一)打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān), ABS 故障燈 常 亮 不滅 故障現(xiàn)象: 一輛桑塔納 2000GSI 轎車,行駛 8 萬(wàn),該車裝備 MK20型防抱死制動(dòng)系統(tǒng),此車 ABS 故障燈亮起,車主開(kāi)到修理廠進(jìn)行檢修。 故障分析: 首先,用元征電眼睛故障診斷儀讀取故障碼,對(duì) ABS 系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè),顯示“ 00290”,為左后輪轉(zhuǎn)速傳感器 G46 故障。一般情況下,以下三種情況將會(huì)導(dǎo)致 ABS 系統(tǒng)出現(xiàn)這種故障: 18 ()當(dāng)車速超過(guò) 10km/h 時(shí),沒(méi)有轉(zhuǎn)速信號(hào) 傳遞給 ABS 控制單元。 ()當(dāng)車速大于 40km/h 時(shí)候,轉(zhuǎn)速信號(hào)超出公差值。 ()傳感器存在可識(shí)別的斷路或?qū)φ龢O、接地短路故障。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn),應(yīng)該重點(diǎn)檢查以下項(xiàng)目: ()輪速傳感器與 ABS 控制單元的線路連接情況。 ()輪速傳感器和齒圈的安裝間隙、安裝位置以及受灰塵或雜質(zhì)污染的情況。 ()車輪軸承間隙是否過(guò)大。 ()傳感器本身故障。 在該車故障排除過(guò)程中,首先并沒(méi)有急于檢查輪速數(shù)據(jù)。將發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn),選擇閱讀數(shù)據(jù)塊功能,進(jìn)入 001 顯示組,用舉升機(jī)將車升起來(lái),觀察各顯示數(shù)據(jù)。 車輪靜止時(shí)候,各顯示區(qū)均顯示 0km/h。用手轉(zhuǎn)動(dòng)左后輪,第 3 顯示區(qū)顯示 9km/h。又轉(zhuǎn)動(dòng)別的車輪,觀察相對(duì)應(yīng)的顯示區(qū),發(fā)現(xiàn)基本一致。放下車輛,用故障診斷儀清除故障碼。 ABS 警示燈隨之熄滅,路試一切正常。 用診斷儀讀取測(cè)量數(shù)據(jù)塊功能,進(jìn)入顯示組 002,觀察第 3 顯示區(qū)左后輪速度。無(wú)論在加速、減速、制動(dòng)、低速還是高速時(shí),其數(shù)值都與其他 3 個(gè)輪速基本一致。 ABS 警示燈沒(méi)有亮起,制動(dòng) 時(shí)也能感覺(jué)到 ABS 系統(tǒng)在起作用,故障也沒(méi)有出現(xiàn)。因?yàn)樵贈(zèng)]有發(fā)現(xiàn)故障,就準(zhǔn)備讓車主將車 接走。 就在這時(shí),故障再次出現(xiàn)了。在車輛怠速著車靜止不動(dòng)的時(shí)候,故障警示燈亮了。調(diào)碼發(fā)現(xiàn)又產(chǎn)生左后輪的偶發(fā)性故障碼。根據(jù)該車檢查狀況,只有一種可能,那就是左后輪轉(zhuǎn)速傳感器與 ABS 控制單元之間產(chǎn)生瞬間短路或斷路。 根據(jù)電路圖進(jìn)行檢查時(shí),發(fā)現(xiàn) ABS 控制單元的 25 針插頭第 10 針有輕微腐蝕。清理修復(fù)插頭之后,清除故障碼。車主駕車 2000 多也沒(méi)有出現(xiàn)原來(lái)的故障。 經(jīng)詢問(wèn)車主得知,清洗車輛的時(shí)候,經(jīng)常用高壓水沖洗發(fā)動(dòng)機(jī)艙,由于高壓水濺入控制單元的連接點(diǎn), 25 針插頭第 10 針被腐蝕,導(dǎo)致有瞬間 開(kāi)路的情況發(fā)生。此故障屬于軟性故障,故障出現(xiàn)的機(jī)率具有很大的隨機(jī)性,一般用萬(wàn)用表不易測(cè)出,也只有在故障出現(xiàn)時(shí),才能發(fā)現(xiàn)故障原因,找到病根,對(duì)癥下藥,將故障排除。 (二)行車中 ABS 故障燈亮起 故障現(xiàn)象 : 一輛上海桑塔納 2000GSi 事故車,修復(fù)后路試發(fā)現(xiàn)該車 ABS 系統(tǒng)故障指示燈常亮,而且急剎車 19 時(shí)四輪全部抱死,也就是說(shuō) ABS 系統(tǒng)根本不起作用。 故障診斷分析及處理 : 該車是因?yàn)檐囁偬?,撞在一個(gè)拉鋼管的農(nóng)用車上,由于鋼管穿透了大燈和電瓶而且損壞了電瓶后的 ABS 總泵和 ABS 電控模塊。修理時(shí)已經(jīng)更 換了 ABS 總泵及 ABS 電腦總成。線路和插頭都已經(jīng)仔細(xì)檢查,沒(méi)有任何虛接和破損之處 對(duì)于大眾系列車型 ABS 系統(tǒng)的檢測(cè),用傳統(tǒng)手工調(diào)取故障碼是不可能的,只能借助專用電腦檢測(cè)設(shè)備。用金奔騰大眾 /奧迪 -中文 1552 汽車電腦解碼器對(duì)該車 ABS 系統(tǒng)進(jìn)行故障檢測(cè),發(fā)現(xiàn)有好多故障碼存儲(chǔ),但是大多是屬于 “ 軟 ” 故障碼,用儀器清除掉后不再顯示。只有 00283 號(hào)故障碼 (左前速度傳感器 G47)沒(méi)有清除。于是舉起汽車,拆下左前輪的輪速傳感器,發(fā)現(xiàn)表面很臟,而且傳感器的觸發(fā)葉輪上有很多泥垢。原來(lái)是由于傳感器過(guò)臟所以觸發(fā)信號(hào)不能 正確傳送給 ABS 電腦而使電腦記錄了故障。清理干凈并裝復(fù)傳感器后,故障碼不再出現(xiàn),而且 ABS 故障指示燈也不再常亮了。 滿以為該車故障已經(jīng)解決,但是上路試車發(fā)現(xiàn) ABS 系統(tǒng)仍然不工作,緊急制動(dòng)時(shí)四輪都拖滯。這是什么原因呢?再次接上儀器沒(méi)有發(fā)現(xiàn)故障碼存儲(chǔ)。懷疑剎車系統(tǒng)的液壓管路有氣泡沒(méi)有排干凈,又仔細(xì)按步驟進(jìn)行排氣,結(jié)果還是不行。百思不得其解的情況下懷疑新買來(lái)的 ABS 電腦有問(wèn)題,所以進(jìn)入“ 讀取電腦版本號(hào) ” 功能看電腦的版本號(hào)是否正確。就在這里發(fā)現(xiàn)了新問(wèn)題, ABS 電腦的內(nèi)部編碼是00000,這肯定不正常。又繼 續(xù)查找另外一個(gè)正常的 “ 時(shí)代超人 ” 的 ABS 電腦內(nèi)部編碼為 04505。所以利用儀器的 “ 控制單元編碼 ” 功能給該車的 ABS 電腦進(jìn)行正確的編碼 04505。然后路試汽車,故障徹底排除。 ( 三 ) ABS 有時(shí)起作用,有時(shí)不起作用 故障現(xiàn)象 : ABS 警告燈常亮, 20km/h 制動(dòng)會(huì)抱死 故障 分析 : 出現(xiàn)此故障的原因有以下 3 種: 1) ECU 故障, 2)機(jī)械部分, 3)輪速傳感器 故障排除 : 用“車博仕 A2600 解碼器”檢測(cè),顯示故障編碼為 00290,經(jīng)查閱資料,為左后輪故障。為了判斷準(zhǔn)確,重復(fù)路試一次,再使用故障檢測(cè)儀檢測(cè),故障編碼不變,由此 可以判斷此故障在左后輪。該車裝配的是 MK 型 ABS,屬于四輪單獨(dú)控制,其工作原理是通過(guò)輪速傳感器將信號(hào)傳給 ECU, ECU 指令液壓調(diào)節(jié)器來(lái)控制制動(dòng)系統(tǒng)工作。雖然該車 ABS 出現(xiàn)的是一種時(shí)隱時(shí)現(xiàn)的故障,有時(shí)起作用,有時(shí)不起作用,認(rèn)為,出現(xiàn)經(jīng)檢查 ECU 工作正常,機(jī)械部分也未發(fā)現(xiàn)異常,進(jìn)一步檢查左后輪的輪速傳感器,先從外觀開(kāi)始檢查,左后輪的插接器不松動(dòng),也沒(méi)有脫落的現(xiàn)象,但傳感器內(nèi)塞滿了泥土和雜質(zhì)。把左后輪的傳感器拆下并清洗,重新插接安裝,在安裝時(shí),輪速傳感器的鐵芯與車輪軸承要有 0.05 左右的間 20 隙,然后轉(zhuǎn)動(dòng)左后輪,用數(shù) 字萬(wàn)用表毫伏檔測(cè)量傳感器的輸出電壓為 280 毫伏,在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。安裝完畢后進(jìn)行路試, ABS 警告燈熄滅,說(shuō)明 ABS 功能恢復(fù)正常。 故障 總結(jié) : 事后經(jīng)過(guò)了解,該車曾在農(nóng)村的土路上行駛過(guò),由于下雨路滑,兩個(gè)后輪陷在泥坑中,駕駛員想加大油門沖出來(lái),不但沒(méi)有沖出來(lái),反而車的左后輪越陷越深,很多泥土和雜質(zhì)甩到輪速傳感器上,由于左后輪傳感器堵塞,傳感器的輸出信號(hào)無(wú)法傳遞給 ECU,液壓調(diào)節(jié)器得不到 ECU 的指令, ABS的警告燈就一直亮。有時(shí)受顛簸的影響,輪速傳感器偶爾也會(huì)發(fā)出輸出信號(hào),這時(shí)候 ABS 燈就熄滅了。 四、 ABS 的正確使 用與維修 不可采用多踩幾腳制動(dòng)踏板的方法來(lái)增加制動(dòng)力。在常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)中,多踩幾腳制動(dòng)踏板可使更多的制動(dòng)液流至分泵,增強(qiáng)制動(dòng)效果。但對(duì)裝有 ABS 的汽車,只需踩緊制動(dòng)踏板,汽車就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行制動(dòng)防抱的工作,而不需要人工干預(yù)。多踩幾腳制動(dòng)踏板,反而會(huì)使 ABS 電腦得不到正確的制動(dòng)信號(hào),導(dǎo)致制動(dòng)效果不良。 不可隨意增大輪胎的直 統(tǒng)的穩(wěn)定性,但不能防止車輪在所有的情況下都不發(fā)生滑移。在積雪結(jié)冰或濕滑的路面上行駛時(shí),汽車穩(wěn)定性仍較差,此時(shí)應(yīng)減慢車速,小心駕駛。 ABS 不能減少駕駛員腳踩制動(dòng)踏板的時(shí)間,因此,超速行駛,特別 是在彎道、積水濕滑地方或太 *近前車時(shí),同樣存在車禍的幾率,需盡量避免。 但可以在保持原廠輪胎直徑不變的前提下增大輪胎的寬度。因?yàn)?ABS 的車速信號(hào)是從車輪取得的,如果不按照此規(guī)定,就會(huì)導(dǎo)致車輪轉(zhuǎn)速的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,而使得 ABS 判斷錯(cuò)誤,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成事故。 點(diǎn)火開(kāi)關(guān)在“ ON”的位置時(shí),儀表板上的“ ABS”指示燈會(huì)亮。多數(shù)汽車在發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)后幾秒鐘后熄滅。在蓄電池電壓低于 10V 時(shí), ABS 恢復(fù)正常工作。若 ABS 指示燈亮后一直不再熄滅,表示系統(tǒng)有故障。此時(shí)系統(tǒng)仍能保證一般的制動(dòng)功能,但無(wú)防抱死的能力,應(yīng)盡快小心駕駛至修理 廠檢修。 制動(dòng)時(shí),可感覺(jué)到制動(dòng)踏

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