汽車底盤電控ABS課件

課題3電控制動及防滑穩(wěn)定系統(tǒng)的檢修3.1電控制動系統(tǒng)(ABS)的原理、診斷及檢修3.2防滑轉電控系統(tǒng)(ASR)的原理、診斷及檢修3.3電子穩(wěn)定程序系統(tǒng)(ESP)的原理、診斷及檢修主要內容1.ABS的工作原理2.ABS的基本組成3.ABS的主要部件的結構和原理4.ABS的故障診斷3.1電控制動系統(tǒng)(ABS)的原理、診斷及檢修

一、制動時車輪受力分析1.地面制動力FB2.制動器制動力Fμ3.1.1ABS基礎知識3.地面制動力、制動器制動力和附著力的關系二、制動性能與防抱死評價制動性能的指標：制動效能制動方向穩(wěn)定性1.制動效能指制動距離、制動時間和制動減速度。地面制動力附著力（縱向附著系數(shù)）滑移率S2.制動時汽車方向穩(wěn)定性指汽車在制動時仍能按指定的方向行駛，即不發(fā)生跑偏、側滑和失去轉向能力。側滑和失去轉向能力橫向附著系數(shù)滑移率3.滑移率和附著系數(shù)（1）滑移率滑移率是指制動時，在車輪云種種滑動成分所占的比例，用S來表示，即：S=(v-ωr)/v×100%其中：v——車速（車身速度、車輪中心速度）ω——車輪旋轉角速度r——車輪滾動半徑S表明了車輪在運動過程中滑移成分的多少。車輪純滾動時s=0；純滑動時s=100%；邊滾邊滑時，0<s<100%。車輪純滾動時s=0邊滾邊滑時，0<s<100%純滑動時s=100%（2）附著系數(shù)（2）附著系數(shù)s＜20%為制動穩(wěn)定區(qū)域；將車輪滑移率s控制在20%左右，便可獲取最大的縱向附著系數(shù)和較大的橫向附著系數(shù)，是最理想的控制效果。s＞20%為制動非穩(wěn)定區(qū)域；分析結論：四.理想的制動控制過程（1）制動開始時：（2）制動過程中：讓制動壓力迅速增大，使S上升至20%所需時間最短，以便獲取最短的制動距離和方向穩(wěn)定性。當S上升稍大于20%時，對制動輪迅速而適當降低制動壓力，使S迅速下降到20%；當S下降稍小于20%時，對制動輪迅速而適當增大制動壓力，使S迅速上升到20%；總結：車輪在制動過程中，以某一頻率（5～10次/秒）進行增壓、保壓、減壓的不斷切換，使s穩(wěn)定在20%是最理想的制動控制過程。增壓保壓減壓五ABS的控制過程1.第1階段（制動階段）2.第2階段（保壓）3.第3階段（降壓）4.第4階段（保壓）5.第5階段（升壓）六ABS的工作原理

防抱死制動系統(tǒng)，縮寫為ABS(Anti-lockBrakingSystem)ABS是在原有制動裝置基礎上增加一套控制裝置形成的，其工作也是在常規(guī)制動過程的基礎上進行的。在制動過程中，當車輪還未趨于抱死時，其制動過程與常規(guī)制動過程完全相同。只有當車輪趨于抱死時，ABS才對制動壓力進行調節(jié)。因此，當ABS發(fā)生故障時，如果常規(guī)制動裝置正常，那么常規(guī)制動裝置照樣具有制動功能。但是，如果常規(guī)制動裝置發(fā)生故障，ABS將隨之失去控制作用。3.1.2ABS的組成1.能縮短制動距離2.增加了汽車制動時的穩(wěn)定性3.改善了輪胎的磨損狀況4.使用方便、工作可靠一ABS的優(yōu)點二ABS的組成一般的ABS都是由傳感器、電子控制單元和執(zhí)行器三大部分組成。組成元件功用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輪速，給ECU提供輪速信號，各種控制方式均采用減速度傳感器（G傳感器）檢測制動時汽車的減速度，識別是否是冰雪等易滑路面，只用于四輪驅動控制系統(tǒng)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ABS警告燈ABS系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，ECU將其點亮，發(fā)出報警，并可由其閃爍讀取故障碼ECU接受車速、輪速、減速度等傳感器的信號，計算出車速、輪速、滑移率和車輪減速度、加速度，并將這些信號加以分析、判斷、放大，由輸出級輸出控制指令，控制各種執(zhí)行器工作3.1.2ABS主要零部件的結構與原理一輪速傳感器作用：檢測車輪的轉速，送給ECU決定是否開始進行防抱死制動。形式：電磁感應式和霍爾效應式1.電磁感應式輪速傳感器1）組成：傳感頭和齒圈2）結構傳感頭主要有永磁體、磁極和線圈組成。3）安裝位置齒圈安裝在隨車輪一起制動的部位，如半軸、輪轂、制動盤等。傳動頭安裝在不隨車輪轉動部件上，如半軸套管、轉向節(jié)等。制動盤傳感器齒圈支架傳感器前輪安裝位置后輪安裝位置其它安裝位置4）工作原理：極軸同永磁體相連接磁體的磁通延伸到齒圈并與它構成磁路。齒圈旋轉時齒頂和齒隙輪流交替對向極軸，磁通變化并切割傳感線圈，在線圈中產生感應電動勢，并由線圈末端通過電線傳給ＥＣＵ。齒圈隨車輪轉動時，輪齒與傳感頭之間的空氣隙發(fā)生變化，使磁電傳感器中磁路的磁通發(fā)生變化，從而切割線圈產生交流電，交流電的頻率隨齒圈轉速的快慢而變化。根據(jù)交流電的頻率，ECU就能計算出車輪的轉速。5）電磁感應式輪速傳感器優(yōu)缺點（1）結構簡單、成本低。（2）若車速過慢，輸出信號過低，頻率響應不高：車速過高，頻率響應跟不上，容易產生錯誤信號，抗電磁波干擾能力差。2、霍爾式（1）結構：由傳感頭和齒圈組成，傳感頭由永磁體、霍爾元件、電子電路等組成。（2）原理：永磁體磁力線通過霍爾元件通向齒圈，當齒隙正對霍爾元件中心時，穿過霍爾元件的磁力線分散，磁場較弱；當齒頂正對霍爾元件中心時，磁力線集中，磁場較強。齒圈轉動時，磁場強弱發(fā)生交替變化，從而引起霍爾電壓的變化。（3）優(yōu)點：a、輸出信號幅值不受轉速影響；b、頻率響應高；c、抗電磁干擾能力強。二電子控制單元（ECU）一、ECU的功用接收輪速傳感器及其他傳感器輸入的信號，對這些輸入信號進行測量、比較、分析、放大和判別處理，通過精確計算，得出制動時車輪的滑移率、車輪的加速度和減速度，以判斷車輪是否有抱死趨勢。再由其輸出級發(fā)出控制指令，控制制動壓力調節(jié)器去執(zhí)行壓力調節(jié)任務。還具有監(jiān)控和保護功能，當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，能及時轉換成常規(guī)制動，并以故障燈點亮的形式警告駕駛員。二、ECU的結構1.輸入級電路將輪速傳感器輸入的正弦波信號轉換成脈沖方波信號，經整形放大后輸入運算電路。2.運算電路進行車輪轉速、初始速度、滑移率、加速度和減速度的運算，調節(jié)電磁閥控制參數(shù)的運算和監(jiān)控運算。3.電磁閥控制電路接受運算電路輸入的電磁閥控制參數(shù)信號，控制大功率三極管向電磁閥提供控制電流。4.安全保護電路將汽車電源（蓄電池、發(fā)電機）提供的12V電壓變?yōu)镋CU內部所需的5V標準穩(wěn)定電壓，同時對電源電路的電壓是否穩(wěn)定在規(guī)定的范圍進行監(jiān)控；對ABS電路系統(tǒng)進行監(jiān)視。當出現(xiàn)故障信號時，關閉繼電器，停止ABS系統(tǒng)的工作，轉入常規(guī)制動狀態(tài)。同時點亮儀表盤上的ABS警告燈，提示駕駛員ABS系統(tǒng)出現(xiàn)故障，并將故障信息以故障碼的形式儲存在存儲器中，以診斷時調取。三.執(zhí)行器制動壓力調節(jié)器是ABS最主要的執(zhí)行器，在制動總泵和制動分泵之間。功用：接收ECU的指令，通過電磁閥的動作來實現(xiàn)車輪制動器制動壓力的自動調節(jié)。組成：電磁閥、液壓泵、蓄壓器等。電磁閥多用三位三通電磁閥，三位指增壓位置、保壓位置和減壓位置，三通指通進油液口（通總泵）、通出液口（通制動分泵）和通回液口（通儲液器）。增壓制動過程：ABS不工作，線圈不通電，柱塞在彈簧力的作用下處于最低位置，接通制動總泵與分泵之間的油路，此時制動壓力調節(jié)器處于常規(guī)制動狀態(tài)。保壓制動過程：ABS工作，電磁閥中通小電流（2A），柱塞適度升起到一定位置，所有的油路通道都被截斷，電磁閥使制動壓力調節(jié)器處于保壓狀態(tài)。減壓制動過程：ABS工作，電磁閥中通大電流（5A），柱塞上升到最高位置，制動總泵與分泵之間的油路被截斷，而分泵與儲液罐之間的油路接通，制動壓力降低，電磁閥使制動壓力調節(jié)器處于減壓狀態(tài)。3.1.4ABS的故障診斷一、檢修的一般注意事項(1)分清故障部位。(2)由于ABSECU對過電壓、靜電壓非常敏感，為防止損壞，應注意。(3)高溫環(huán)境容易損壞ECU。(4)在對這類制動液壓系統(tǒng)進行維修之前，切記首先泄壓，使儲能器中的高壓制動液釋放，以免噴出傷人。(5)要求制動液及時檢查、補充，按規(guī)定定期更換。(6)拆卸輪速傳感器要十分細心，避免損壞傳感器。(7)在對制動系統(tǒng)進行維修后，或者使用過程中感覺制動踏板變軟時，應對制動液壓系統(tǒng)中的空氣進行排除。(8)應盡量選用汽車生產廠商推薦的輪胎。(9)大多數(shù)ABS系統(tǒng)的輪速傳感器、ECU和壓力調節(jié)器都是不可修復的，損壞應更換。二、ABS診斷的一般流程汽車進廠詢問客戶：故障現(xiàn)象發(fā)生的條件、時機；是否檢修過、檢修的部位直觀檢查：駐車制動器能否完全釋放；制動液位是否正常；各管路接頭是否有滲漏；導線、插接器連接是否可靠；熔斷器是否可靠；蓄電池電壓是否正常

讀取故障碼

有故障碼無故障碼使ABS系統(tǒng)工作后，先清碼再讀碼，其目的是排歷史故障碼。若故障碼仍然存在，則根據(jù)故障碼的提示進行檢修。根據(jù)ABS的基本原理，結合電路圖，利用萬用表、示波器等逐一對各元件性能進行檢查三、常規(guī)檢查1)檢查制動液面是否在規(guī)定范圍內。2)檢查所有繼電器、熔斷絲是否完好，插接是否牢固。3)檢查電子控制裝置導線插頭、插座是否連接良好，有無損壞，搭鐵是否良好。4)檢查下列各部件導線插頭、插座和導線的連接是否良好；電動液壓泵；液壓單元；四個車輪轉速傳感器；制動液面指示燈開關。5)檢查傳感器頭與齒圈間隙是否符合規(guī)定，傳感頭有無臟污。6)檢查蓄電池電壓是否在規(guī)定范圍內。7)檢查駐車制動器是否完全釋放。8)檢查輪胎花紋高度是否符合要求。1.轉速傳感器的檢修如果輪速傳感器損壞，電子控制單元接收不到轉速信號，ABS系統(tǒng)將停止工作，并點亮ABS警告燈，此時車輛僅有常規(guī)制動。輪速傳感器的導線、插接器或傳感頭松動，電磁線圈等出現(xiàn)接觸不良、斷路、短路或臟污、間隙不正常，都會影響車輪轉速傳感器的工作，從而造成ABS系統(tǒng)工作異常。1)外觀檢查檢查傳感器安裝有無松動；傳感頭和齒圈是否吸有磁性物質和污垢；傳感器導線是否破損、老化；插接器是否連接牢固和接觸良好，如有銹蝕、臟污應清除，并涂少量防護劑，然后重新將導線插入插接器，再進行檢測。四、ABS系統(tǒng)主要部件的檢修2)間隙檢查選擇規(guī)定厚度的無磁性厚薄規(guī)，放入齒圈與傳感頭之間，來回拉動厚薄規(guī)，其阻力應合適。若阻力較小，說明間隙過大；若阻力較大，說明間隙過小。3)電器檢查使點火開關處于OFF，將ABS電子控制單元插接器插頭拆下，查出各傳感器與電子控制單元連接的相應端子，在相應端子上用萬用表電阻檔檢測傳感器線圈與其連接電路的電阻值是否正常。若阻值無窮大，表明傳感器線圈或連接電路有斷路故障；若電阻值很小，表明有短路故障。為了區(qū)分故障是在電磁線圈或在連接電路，應拆下傳感器插接器插頭，用萬用表電阻檔直接測試電磁線圈的阻值。若所測阻值正常，表明傳感器連接電路或插接器有故障，應修復或更換。4)模擬檢查使車輪離開地面，將示波器測試線接于ABS電子控制單元（ECU）插接器插頭的被測傳感器對應端子上，用手轉動被測車輪（傳感器裝在差速器上則應掛上前進檔起動發(fā)動機低速運轉），觀察信號電壓及其波形是否與車輪轉速相當，以及波形是否殘缺變形，以判定傳感頭或齒圈是否臟污或損壞。1)檢測回油泵電機的供電電壓。(1)點火開關置于OFF位置，拆下控制單元的線束插頭。(2)打開點火開關，不啟動發(fā)動機。(3)用萬用表測量ABS控制單元插頭上回油泵電動機電源端子與控制單元搭鐵之間的電壓。2)檢查電磁閥的供電電壓。3)檢查ABS電子控制單元的供電電壓。2.制動壓力調節(jié)裝置的檢修1)儀器排放2)手動排放檢查儲液罐液面高度，不足時補加；將排氣軟管裝到后排氣閥上，將軟管的另一端放在裝有一些制動液的清潔容器中。踩下制動踏板并保持一定的踏板力，緩慢擰開后排氣閥1/2～3/4圈，直到制動液開始流出。關閉該閥后松開制動踏板。重復進行以上步驟，直到流出的制動液內沒有氣泡為止。拆下儲液器蓋，檢查儲液器中的液面高度，必要時，加注到正確液面高度。按規(guī)定的排氣順序，在其它車輪上進行排氣操作。3.ABS的放氣1.制動液的更換與補充1)先將新制動液加至儲液室的最高液位標記“Λ”處；2)如果需要對制動系統(tǒng)中的空氣進行排除，應按規(guī)定的程序進行空氣排除；3)將點火開關置于點火位置，反復踩下和放松制動踏板，直到電動泵開始運轉為止；4)待電動泵停止運轉后，再對儲液室中的液位進行檢查；5)如果儲液室中的制動液液位在最高液位標記以上，先不要泄放過多的制動液，而應重復以上的3和4過程；6)如果儲液室中的制動液液位在最高液位標記以下，應向儲液室再次補充新的制動液，使儲液室中的制動液液位達到最高標記處，但切不可將制動液加注到超過儲液室的最高標記，否則，當蓄能器中的制動液排出時，制動液可能會溢出儲液室。4.制動液的更換與補充1.本田雅閣起動發(fā)動機后，ABS燈不熄滅車型：本田雅閣2.2L。故障癥狀：起動發(fā)動機后ABS燈不熄滅。診斷與排除：由于ABS燈亮，先讀取故障碼。方法為：1)跨接副駕駛儀表板下的ABS診斷座的A、B端子；2)點火開關ON；3)由ABS警告燈閃爍讀取。故障碼為1，表示油泵電機工作時間過長。該原因如下：3.1.5ABS故障實例a.制動系統(tǒng)泄漏，制動壓力建立不起來；b.制動系統(tǒng)有空氣，油泵在40s內不能建立油壓，ABS燈也要亮；c.油泵電機線路故障；d.壓力開關失效。后兩個原因一般