汽車ABS試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)
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1、汽車ABS試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn) 黎軍 汽車制動(dòng)電子控制系統(tǒng)檢測(cè)與維修【M】 人民交通出版社 2004.4 [1]邯鄲北方學(xué)校編 怎樣維修汽車ABS ASR 和SRS系統(tǒng) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2005 18-99 [4]周志立 徐斌 衛(wèi)堯 現(xiàn)代汽車技術(shù)叢書-汽車ABS原理與結(jié)構(gòu) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社2005 1-1 【1】汽車底盤構(gòu)造與維修/高峰主編.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010.3 【2】國(guó)產(chǎn)轎車ABS系統(tǒng)檢修手冊(cè)/李東江主編.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.8【3】怎樣維修ABS、ASR和SRS系統(tǒng)/邯鄲北方學(xué)校編.-北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2005.9
2、 【4】汽車ABS、ASR和ESP維修圖解/魯植雄主編.—北京:電子工業(yè)出版社,2006.7 [2]??嘶舳? 克林恩喬克. 厄爾賈維克. 汽車制動(dòng)系統(tǒng). 機(jī)械工業(yè)出版社1998.8 [1]汽車底盤構(gòu)造與維修/高峰主編.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010.3 【2】國(guó)產(chǎn)轎車ABS系統(tǒng)檢修手冊(cè)/李東江主編.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.8 前言 ABS試驗(yàn)臺(tái)的主要設(shè)計(jì)難點(diǎn)在與對(duì)道路情況的模擬,目前的試驗(yàn)臺(tái)只能模擬出幾種典型的道路狀況,用以檢測(cè)ABS的性能。 未來可能會(huì)向擁有完整路譜的試驗(yàn)臺(tái)發(fā)展,這樣的試驗(yàn)臺(tái)更加接近原車的情況,會(huì)增加顛簸、溫度變化、濕度變化功能,力圖更真
3、實(shí)地還原道路情況。 第一章 前言 第一節(jié) 汽車制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展概況 第二節(jié) 汽車ABS試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)的意義 第二章 ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)原理與維修 第一節(jié) ABS的發(fā)展 第二節(jié) ABS系統(tǒng)概述 第三節(jié) ABS的基本工作原理 第四節(jié) ABS故障診斷步驟 第五節(jié) ABS系統(tǒng)檢修注意事項(xiàng) 第三章 桑塔納2000Gsi防抱死系統(tǒng)(ABS)的結(jié)構(gòu)原理 第一節(jié) 桑塔納2000Gsi防抱死系統(tǒng)(ABS)的基本組成及原理 第二節(jié) 桑塔納2000ABS的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 第三節(jié) 桑塔納2000 ABS系統(tǒng)主要部件結(jié)構(gòu)和工作原理 第四節(jié) 桑
4、塔納2000 ABS控制原理與控制過程 第四章 桑塔納2000轎車ABS的故障診斷 第五章 桑塔納2000 ABS故障診斷試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) 第一節(jié) 試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)方案 第二節(jié) 桑塔納2000 ABS故障診斷試驗(yàn)臺(tái)介紹 第三節(jié) 桑塔納2000 ABS故障診斷試驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)實(shí)例 結(jié)論 參考文獻(xiàn) 致謝 前言 ABS的研究應(yīng)用始于20世紀(jì)三十年代,最初應(yīng)用于飛機(jī)和火車上 國(guó)外對(duì)汽車ABS的研究應(yīng)用始于20世紀(jì)五十年代,但由于當(dāng)時(shí)的ABS系統(tǒng)存在種種缺陷而未得到廣泛的應(yīng)用 直到1978年ABS系統(tǒng)有了突破性的進(jìn)展。德國(guó)的Robert Bosch公司與奔馳公司合作研制出三通道四
5、輪帶數(shù)字控制器的ABS系統(tǒng)并批量裝于奔馳轎車上 由于微電子處理器的引入,使ABS系統(tǒng)開始具有了智能。從而奠定了現(xiàn)代ABS的基礎(chǔ)和基本模式。1980年以后,ABS在技術(shù)上得到了很大的發(fā)展,許多汽車零部件公司紛紛開始生產(chǎn)ABS產(chǎn)品 目前汽車新車的ABS裝車率在美國(guó)等西方發(fā)達(dá)國(guó)家已超過90%以上。在發(fā)展過程中,ABS體積逐步減小,重量逐步減輕,控制和診斷功能逐步增強(qiáng)。ABS除本身朝著集成化、低價(jià)格、大批量的方向發(fā)展外,還在原系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行了擴(kuò)展 現(xiàn)在的ABS以集成了EBD(電子制動(dòng)力分配)、EDS(電子差速系統(tǒng))、ASR(驅(qū)動(dòng)防滑)和ESP(電子穩(wěn)定性程序),并向更高級(jí)的EHB(電液制動(dòng))和E
6、MB(電機(jī)制動(dòng)系統(tǒng))發(fā)展 ABS發(fā)展概況—幾項(xiàng)新技術(shù) ESP,是目前最為先進(jìn)的主動(dòng)操縱動(dòng)力系統(tǒng),防范駕駛險(xiǎn)情于未然 ESP是下列功能的綜合: ABS Anti-lock Brake System EBD Electronic Brake force Distribution TCS Traction Control System AYC Active Yaw Control 系統(tǒng)不停地評(píng)價(jià)從輪速傳感器、轉(zhuǎn)向輪傳感器、偏轉(zhuǎn)速度和橫向加速度傳感器送來的數(shù)據(jù),并且比較駕駛輸入和車輛當(dāng)前實(shí)際狀態(tài)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)了不穩(wěn)定狀態(tài)比如一個(gè)突然的規(guī)避動(dòng)作,系統(tǒng)將在瞬
7、間作出反應(yīng),調(diào)整不同車輪上的制動(dòng)力、調(diào)整引擎扭矩,穩(wěn)定車輛。 電液制動(dòng)EHB EHB提升了液壓制動(dòng)系統(tǒng)的技術(shù)潛力:輪缸和踏板之間的液壓管路被信號(hào)傳輸線所代替,和傳統(tǒng)的制動(dòng)系統(tǒng)操作相比,踩下EHB踏板,指令即以電信號(hào)形式傳輸給液壓?jiǎn)卧碾娮涌刂破?,控制器?jì)算出最優(yōu)的制動(dòng)壓力,然后給制動(dòng)鉗以相應(yīng)的液壓。 電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)EPB EPB包含一個(gè)電子控制器和一個(gè)機(jī)電中央促動(dòng)器,通過Bowden索控制一對(duì)伺服制動(dòng)器或組合卡鉗。和傳統(tǒng)駐車制動(dòng)相比,EPB的優(yōu)點(diǎn)有: 提升操作安全性; 操作簡(jiǎn)單; 沒有手柄或足柄; 診斷系統(tǒng); 縮減安裝勞動(dòng)量; 調(diào)試簡(jiǎn)單; 行車制動(dòng)失效時(shí)作應(yīng)急制動(dòng)
8、; 通過和ESP相連的行車制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)應(yīng)急制動(dòng)功能 ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的作用 ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)逐漸成為了現(xiàn)代汽車的基本配置。很多人都認(rèn)為配備有ABS的車輛更安全,剎車性能更好,這種認(rèn)識(shí)是錯(cuò)誤的。配備有防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的車輛確實(shí)比未配備該系統(tǒng)的更安全,原因在于其可以在剎車時(shí)更好的控制車輛的行駛方向,增強(qiáng)車輛的穩(wěn)定性,從而避免不必要的交通事故,而并不是增強(qiáng)了剎車性能。 ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的功用就是在汽車制動(dòng)過程中,當(dāng)車輪滑移超過穩(wěn)定界限時(shí),ABS將自動(dòng)減小制動(dòng)壓力,以減小車輪制動(dòng)器制動(dòng)力,從而減小車輪滑移率;而當(dāng)車輪滑移率低于穩(wěn)定界限時(shí),又自動(dòng)增加制動(dòng)壓力,以增大車
9、輪制動(dòng)器制動(dòng)力,從而增大車輪滑移率。其滑移率 δ=(Vt-Va)/Vt100% 式中:δ--滑移率; Vt--汽車的理論速度; Va--汽車的實(shí)際速度。 據(jù)試驗(yàn)證實(shí),當(dāng)車輪滑移率δ=15%~20%時(shí)附著系數(shù)達(dá)到最大值,因此,為了取得最佳的制動(dòng)效果,一定要控制其滑移率在15%~20%范圍內(nèi)。 在汽車的制動(dòng)過程中,ABS不斷高速制動(dòng)壓力,使車輪滑移率始終保持在20%左右,以便獲得最大縱向附著系數(shù),防止汽車側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力,提高汽車制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性,ABS就是這樣使汽車在制動(dòng)時(shí),充分利用車輪的附著力,使車輪處于最佳制動(dòng)狀態(tài),縮短制動(dòng)距離,同時(shí)保證汽車的制動(dòng)方向穩(wěn)定
10、性,防止產(chǎn)生側(cè)滑和跑偏。 ABS控制模塊監(jiān)控車輪速度,控制每個(gè)制動(dòng)器的制動(dòng)壓力。因此,在緊急狀況或較滑的路面上行駛時(shí),ABS增大車輛制動(dòng)時(shí)的控制能力。 ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)無法防止由于不當(dāng)或危險(xiǎn)駕駛而導(dǎo)致的意外。盡管在緊急制動(dòng)時(shí)可以提高車輛穩(wěn)定性,但還是避免不了意外。因此應(yīng)保持與前車之間的安全距離。在惡劣路面上行駛時(shí),請(qǐng)慢速行駛。在下列路面環(huán)境下,裝配有ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的車輛的制動(dòng)距離可能比未裝配此裝置的車輛的制動(dòng)距離長(zhǎng): ① 崎嶇、有沙石或覆蓋積雪、雨水的路面 ② 安裝有車輪防滑鏈的情況下行駛 ③ 凹凸不平的路面 千萬不要用加快車速或
11、轉(zhuǎn)彎的方式來測(cè)試ABS的安全性能,這樣做會(huì)危及您與他人的安全。 當(dāng)ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)工作時(shí),制動(dòng)踏板會(huì)產(chǎn)生輕微的振動(dòng),方向盤會(huì)產(chǎn)生輕微抖動(dòng),并且發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)會(huì)發(fā)出“ 咔咔響”的聲音,這是正常的現(xiàn)象,恰恰表明該系統(tǒng)正常運(yùn)作。 ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)是現(xiàn)代轎車上比較普遍的主動(dòng)安全裝備,當(dāng)駕駛者緊急制動(dòng)時(shí)快速踩下制動(dòng)踏板后,前輪不會(huì)抱死,轉(zhuǎn)向能力依舊存在,那就完全可以在制動(dòng)時(shí)采取轉(zhuǎn)向措施避開前方的危險(xiǎn),保證汽車的方向穩(wěn)定性。ABS最重要的功能并不是為了縮短制動(dòng)距離,而是為了能夠盡量保持制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性。而始終踩住剎車踏板不放的正確制動(dòng)動(dòng)作是讓ABS起作用的關(guān)鍵。
12、ABS故障警告燈突然亮起時(shí)不要驚慌,車子的制動(dòng)系統(tǒng)仍可以工作,將車平穩(wěn)開到維修站即可;如果ABS和手剎燈同時(shí)點(diǎn)亮,則預(yù)示車輛的制動(dòng)系統(tǒng)可能出現(xiàn)嚴(yán)重故障,此時(shí)切不可繼續(xù)行駛,應(yīng)立即將車減速??柯愤?,及時(shí)與維修站聯(lián)系救援。 有ABS的車輛每個(gè)輪子上都有ABS傳感器,冬季ABS傳感器很容易被冰雪覆蓋,從而導(dǎo)致ABS失靈,所以冬季及時(shí)清潔車輪很重要。 ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 圖1 有ABS系統(tǒng)與沒有ABS系統(tǒng)圖 以提高汽車行駛性能為目的而開發(fā)的各種ABS裝置,其原理是充分利用輪胎和地面的附著系數(shù),主要采用控制制動(dòng)液壓壓力的方法,給各車輪施加最合適的制動(dòng)力。其具有以下優(yōu)點(diǎn): AB
13、S系統(tǒng)的第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能縮短制動(dòng)距離。這是因?yàn)樵谕瑯泳o急制動(dòng)的情況下,ABS系統(tǒng)可以將滑移率控制在20%左右,即可獲得最大的縱向制動(dòng)力的結(jié)果。 ABS系統(tǒng)的第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是增加了汽車制動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性。汽車在制動(dòng)時(shí),四個(gè)輪子上的制動(dòng)力是不一樣的,如果汽車的前輪抱死,駕駛員就無法控制汽車的行駛方向,這是非常危險(xiǎn)的;倘若汽車的后輪先抱死,則會(huì)出現(xiàn)側(cè)滑、用尾,甚至使汽車整個(gè)調(diào)頭等嚴(yán)重事故。ABS系統(tǒng)可以防止四個(gè)輪子制動(dòng)時(shí)被完全抱死,提高了汽車行駛的穩(wěn)定性。資料表明,裝有ABS系統(tǒng)的車輛,可使因車輪側(cè)滑引起的事故比例下降8%左右。 ABS系統(tǒng)的第三個(gè)優(yōu)點(diǎn)是改善了輪胎的磨損狀況。事實(shí)上,車輪抱死會(huì)造成輪胎杯型
14、磨損,輪胎面磨耗也會(huì)不均勻,使輪胎磨損消耗費(fèi)增加。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費(fèi),已超過一套防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的造價(jià)。因此,裝用ABS系統(tǒng)具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。 ABS系統(tǒng)的最后一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是使用方便,工作可靠。ABS系統(tǒng)的使用與普通制動(dòng)系統(tǒng)的使用幾乎沒有區(qū)別。制動(dòng)時(shí)只要把腳踏在制動(dòng)踏板上,ABS系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)情況自動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài),如遇雨雪路滑,駕駛員也沒有必要用一連串的點(diǎn)剎車方式進(jìn)行制動(dòng),ABS系統(tǒng)會(huì)使制動(dòng)狀態(tài)保持在最佳點(diǎn)。注意:ABS系統(tǒng)工作時(shí),駕駛員會(huì)感到制動(dòng)踏板有顫動(dòng),并聽到一點(diǎn)噪音,這些都屬于正常現(xiàn)象。ABS系統(tǒng)工作十分可靠,并有自診斷能力。如果它發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部有故障,
15、就會(huì)自動(dòng)記錄,并點(diǎn)燃琥珀色(黃色)ABS故障指示燈,讓普通制動(dòng)系統(tǒng)繼續(xù)工作。此時(shí),維修人員可以根據(jù)記錄的故障(以故障碼的形式輸出)進(jìn)行修理。 第二章 第一節(jié) ABS的發(fā)展 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金過于龐大,ABS初期的應(yīng)用僅限于鐵路車輛或航空器。GmbH公司從1970年和奔馳車廠合作開發(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1000個(gè),不但成本過高也很容易發(fā)生故障。 1973年Bosch公司購得50%的GmbH公司股權(quán)及A
16、BS領(lǐng)域的研發(fā)成果,1975年AEG、GmbH與Bosch達(dá)成協(xié)議,將ABS系統(tǒng)的開發(fā)計(jì)劃完全委托Bosch公司整合執(zhí)行?!癆BS 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。 在誕生的前3年中,ABS系統(tǒng)都苦于成本過于高昂而無法開拓市場(chǎng)。從1978年到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76
17、000套。受到市場(chǎng)上的正面響應(yīng),Bosch開始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年是一個(gè)值得紀(jì)念的年份, Bosch公司慶祝售出第100萬套ABS系統(tǒng),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300萬套。技術(shù)上的突破讓Bosch在1989年推出的ABS 2E系統(tǒng)首次
18、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)8k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,3年后(1992年)奔馳車廠也決定緊跟保時(shí)捷的腳步。 1990年代前半期ABS系統(tǒng)逐漸開始普及于量產(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100
19、0萬套ABS系統(tǒng)。Bosch車廠于2003年慶祝售出超過一億套ABS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60%的新車擁有此項(xiàng)裝置【3】。 第二節(jié) ABS系統(tǒng)概述 為了提高汽車行駛性能而開發(fā)的各種ABS裝置,其原理是充分利用輪胎和地面的附著系數(shù),主要采用控制制動(dòng)液壓力的方法,給各種車施加做適合的制動(dòng)力。 制動(dòng)系統(tǒng)的分類 1)按制動(dòng)系統(tǒng)的作用分類 制動(dòng)系統(tǒng)可分為行車制動(dòng)系統(tǒng)、駐車制動(dòng)系統(tǒng)、應(yīng)急制動(dòng)系統(tǒng)及輔助制動(dòng)系統(tǒng)等。用以使行駛中的汽車降低速度甚至停車的制動(dòng)系統(tǒng)稱為行車制動(dòng)系統(tǒng);用以使已停駛的汽車駐留原
20、地不動(dòng)的制動(dòng)系統(tǒng)則稱為駐車制動(dòng)系統(tǒng);在行車制動(dòng)系統(tǒng)失效的情況下,保證汽車仍能實(shí)現(xiàn)減速或停車的制動(dòng)系統(tǒng)稱為應(yīng)急制動(dòng)系統(tǒng);在行車過程中,輔助行車制動(dòng)系統(tǒng)降低車速或保持車速穩(wěn)定,但不能將車輛緊急制停的制動(dòng)系統(tǒng)稱為輔助制動(dòng)系統(tǒng)。上述各制動(dòng)系統(tǒng)中,行車制動(dòng)系統(tǒng)和駐車制動(dòng)系統(tǒng)是每一輛汽車都必須具備的。 (2)按制動(dòng)操縱能源分類 制動(dòng)系統(tǒng)可分為人力制動(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)和伺服制動(dòng)系統(tǒng)等。以駕駛員的肌體作為唯一制動(dòng)能源的制動(dòng)系統(tǒng)稱為人力制動(dòng)系統(tǒng);完全靠由發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力轉(zhuǎn)化而成的氣壓 制動(dòng)系統(tǒng)或液壓形式的勢(shì)能進(jìn)行制動(dòng)的系統(tǒng)稱為動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng);兼用人力和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力進(jìn)行制動(dòng)的制動(dòng)系統(tǒng)稱為伺服制動(dòng)系統(tǒng)或助力制動(dòng)系
21、統(tǒng)。 (3)按制動(dòng)能量的傳輸方式分類 制動(dòng)系統(tǒng)可分為機(jī)械式、液壓式、氣壓式、電磁式等。同時(shí)采用兩種以上傳能方式的制動(dòng)系稱為組合式制動(dòng)系統(tǒng)。 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) (1) 低成本化 防抱死制動(dòng)裝置已從高級(jí)轎車逐漸向低檔轎車普及。今后,為了向普及型轎車和商用車普及,要求ABS小型化、低成本,特別要減少執(zhí)行元件的數(shù)量和傳感器的通道數(shù),并簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。 (2) 傳感器等附加裝置 現(xiàn)在大多數(shù)防抱死系統(tǒng)知北游車輪速度傳感器,只用這種信號(hào)進(jìn)行控制,這很難確保不同車輛的防抱死制動(dòng)性能。為了補(bǔ)償控制的下降,在車輛上增加了檢測(cè)前后或橫向減速度的G傳感器(減速度傳感器),提高了發(fā)動(dòng)機(jī)怠速升高功
22、能。如果能確??煽啃?,這是一項(xiàng)極其有效的措施,不僅能補(bǔ)償控制功能的不足,而且可以提高整個(gè)裝置的功能。 (3) 復(fù)合化 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力源是電動(dòng)泵。內(nèi)裝執(zhí)行元件,該動(dòng)力源被應(yīng)用在油壓增壓器中,行程動(dòng)力源、油壓增壓器、總泵、電子閥為一體的集中系統(tǒng)。幾乎相同的裝置被應(yīng)用在凱迪拉克轎車中,奔馳汽車公司則采用在加速一側(cè)利用ABS的電磁閥和節(jié)流閥來控制車輪滑移率的防側(cè)滑系統(tǒng)(ABS)并裝用在批量生產(chǎn)的車型中。 (4) 將來動(dòng)向 可以預(yù)計(jì),今后最新的控制技術(shù)是推動(dòng)傳感器技術(shù)的高性能,所增加新功能的高級(jí)化,盡量向確保必要功能、簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)以降低成本的二極化方向發(fā)展。 今后的汽車通過信息收集處
23、理,在安全性、經(jīng)濟(jì)性諸方面,可向駕駛員提供盡量多的信息和最佳的適應(yīng)方法,在這方面,防抱死制動(dòng)系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著重要使命。 第三節(jié) ABS的基本工作原理 (一)ABS的工作原理 汽車在制動(dòng)過程中,輪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控制單元,ABS控制單元根據(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,確定各車輪滑移率,并將滑移率與設(shè)定的滑移率控制門限值進(jìn)行比較。如果某個(gè)車輪的滑移率超過了控制門限值,ABS控制單元就會(huì)發(fā)出指令控制液壓調(diào)節(jié)裝置,使該車輪制動(dòng)輪缸中的制動(dòng)壓力減??;如果某個(gè)車輪的滑移率還沒達(dá)到設(shè)定的控制門限值時(shí),ABS控制單元
24、就控制液壓調(diào)節(jié)裝置,使該車輪的制動(dòng)壓力增大;如果某個(gè)車輪 的滑移率接近于設(shè)定的控制門限值時(shí),ABS控制單元就控制制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置,使該車輪制動(dòng)輪缸的制動(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),防止四個(gè)車輪完全抱死。例如某車右后輪將要抱死時(shí),ABS系統(tǒng)會(huì)釋放右后輪的制動(dòng)器,使右后輪恢復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng),在右后輪將要恢復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)后,對(duì)右后輪的制動(dòng)器施用恢復(fù),如果右后輪將要再次抱死,ABS系統(tǒng)會(huì)再次釋放右后輪的制動(dòng)器。此系統(tǒng)在一秒鐘之內(nèi)重復(fù)上述過程許多次,以便發(fā)揮制動(dòng)器的最大潛力,確保車子的穩(wěn)定和運(yùn)行。見圖2-1。 圖2-1 其中1代表電控單元,2代表執(zhí)行器,3代表傳感器 在制動(dòng)過程中,如
25、果沒有車輪趨于抱死,ABS將不參與制動(dòng)壓力控制,此時(shí)制動(dòng)過程與常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)相同。如果ABS出現(xiàn)故障,電子控制單元將不在對(duì)液壓調(diào)節(jié)裝置進(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)出警示信號(hào),此時(shí)ABS不起作用,制動(dòng)過程中將與沒有ABS的常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)相同。 (二)ABS系統(tǒng)的控制原理 ABS的控制方法主要有邏輯門限值控制、最優(yōu)控制和滑動(dòng)模態(tài)變結(jié)構(gòu)控制 等,但目前絕大多數(shù)ABS都采用邏輯門限值控制方式,因此這里主要介紹邏輯 門限值控制方法。 邏輯門限值控制方式通常都是將車輪的減速度(或角減速度)和加速度(或角加速度)作為主要控制門限,而將車輪滑移率作為輔助控制門限。因?yàn)椴捎?/p>
26、其中任何一種門限作為控制都存在著較大的局限性。例如僅以車輪的加、減速度作為控制門限,當(dāng)汽車在濕滑路面上高速行駛過程中進(jìn)行緊急制動(dòng)時(shí),當(dāng)車輪的滑移率離開穩(wěn)定區(qū)域較遠(yuǎn)時(shí)車輪的減速度就可能達(dá)到控制門限值;而對(duì)于驅(qū)動(dòng)輪,如果制動(dòng)時(shí)沒有分離離合器,由于車輪系統(tǒng)存在很大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,又會(huì)造成車輪滑移率進(jìn)入不穩(wěn)定區(qū)域而車輪的減速度仍未達(dá)到控制門限值,這都會(huì)嚴(yán)重影響控制效果。僅以車輪的滑移率作為控制門限值時(shí),由于路面情況不同,峰值附著系數(shù)滑移率變化的范圍較大(8%~30%),因此僅以固定的滑移率門限值作為控制門限,很難保證在各種路面的條件下都能獲得最佳的制動(dòng)效果。而將車輪加、減速度和滑移率控制門限結(jié)合起來,將有
27、助于路面的識(shí)別,提高系統(tǒng)的自適應(yīng)控制能力。 邏輯門限控制方法中的車輪加速度(或角加速度)、減速度(或角減速度)、參考滑移率等控制門限值都是通過反復(fù)試驗(yàn)獲得的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 控制系統(tǒng)中,車輪加速度或減速度信號(hào)可以由ECU根據(jù)輪速傳感器輸入的信號(hào)經(jīng)過計(jì)算確定。在確定實(shí)際的滑移率時(shí),先要確定車輪中心的實(shí)際縱向速度(車身速度),但制動(dòng)時(shí)確定車輪中心的實(shí)際縱向速度相當(dāng)困難,因此通常由電控單元(ECU)根據(jù)各車輪的轉(zhuǎn)速傳感器輸入的信號(hào)按一定的邏輯確定汽車的參考速度,在進(jìn)行計(jì)算,此值與實(shí)際滑移率存在一定的差異。 第四節(jié) ABS故障診斷步驟 ABS故障診斷步驟 (一).ABS故障診斷儀器和工具 在多數(shù)
28、防抱控制系統(tǒng)中,可以通過跨接診斷座串相應(yīng)的端子,根據(jù)防抱警示(或電子控制裝置的發(fā)光二極管)的閃爍情況讀取故障代碼。所以,在故障代碼讀取時(shí),往往需要合適的跨 接線,跨接線是兩端帶有插接端子的一段導(dǎo)線,也有的跨接線在中間設(shè)有保險(xiǎn)管。 故障代碼只是代表故障情況的一系列數(shù)碼,要確切地了解故障情況,還須根據(jù)維修手冊(cè)查對(duì)故障代碼所代表的故障情況。另外,要正確地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷的排除,也需要利用維修手冊(cè)作參考,因此,維修手冊(cè)是故障診斷和維修過程中最為重要的工具。 對(duì)防抱控制系統(tǒng)進(jìn)行檢查時(shí),萬用表是基本的測(cè)試工具,由于指針式萬用表能夠反應(yīng)電參數(shù)的動(dòng)態(tài)變化,所以更適合于是防抱控制系統(tǒng)的電路檢查。另外,也
29、可以用一些更為專用的電 參數(shù)測(cè)試器(如多蹤示波器等),可更為方便和更為深入地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢查。 在大部分汽車上,防抱控制系統(tǒng)電子控制裝置線束插頭都不好接近,速成插頭中的端子又沒有標(biāo)號(hào),使確定所要測(cè)試的端子變得較為困難,特別是當(dāng)向一些特定的端子加入電壓時(shí),如果電壓加入有誤,可能會(huì)損壞系統(tǒng)中的一些電氣元件,另外,如果直接從線束插頭的端子上對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試,不影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性,可能還會(huì)使端子發(fā)生變形或破壞,為此,可以使用接線端子盒。由于各種防抱控制系統(tǒng)線束插頭中的端子數(shù),端號(hào)排列、插頭形式不盡相 同,因此,所用的接線端子盒也就不同。 對(duì)防抱控制系統(tǒng)進(jìn)行電路測(cè)試時(shí),將系統(tǒng)的線束插頭從電子控制裝
30、置上卸下,再將接線端子盒的線束插頭與系統(tǒng)線束插頭插接,這祥,接線端子盒子的端子標(biāo)號(hào)就與系統(tǒng)線束端子標(biāo)號(hào) 相對(duì)應(yīng),通過對(duì)接線端子盒上端子的測(cè)試,就相當(dāng)于求系統(tǒng)線束插頭中相應(yīng)端子進(jìn)行測(cè)試。 在對(duì)防抱控制系統(tǒng)的液壓裝置進(jìn)行檢查時(shí),有時(shí)需要使用壓力表。對(duì)防抱控制系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷時(shí),也可以借助各種測(cè)試儀器,有些系統(tǒng)甚至只有用專用診端測(cè)試儀才能進(jìn)行故障診斷。專用診斷測(cè)試儀器可分為兩大類,其中一類可以替代系統(tǒng)的電子控制裝置,對(duì)系統(tǒng)工作情況進(jìn)行檢查和模擬,這類儀器有博世ABS診斷測(cè)試器和豐田ABS診斷測(cè)試器。另一類診斷測(cè)試器則需要系統(tǒng)的端子控制裝置通過與系統(tǒng)的電子控制裝置進(jìn)行雙向通訊。既能讀取系統(tǒng)工電子控
31、制裝置所存儲(chǔ)記憶的故障代碼,并將故障代碼轉(zhuǎn)換為故障情況后顯示,部分地替代了維修手冊(cè)的作用,又可向系統(tǒng)電子控制半裝置傳輸控制指令,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行工作模擬。這類測(cè)試儀器有SNAP-ON紅盒子掃描儀SCANNER及通用的TECH-L和克萊斯的ORB-LL等,這些診斷測(cè)試儀器因可以讀解故障代碼,一般稱為解碼器。解碼器不僅可以對(duì)防抱控制系統(tǒng)進(jìn)行故障診 斷,而且還可以對(duì)汽車的其它一些電控制系統(tǒng)進(jìn)行診斷測(cè)試,只是需要選擇相應(yīng)的軟件而已。 (二).故障診斷與排除的一般步驟 當(dāng)防抱控制系統(tǒng)警示燈持續(xù)點(diǎn)亮?xí)r,或感覺防抱控制系統(tǒng)工作不正常時(shí),應(yīng)及時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷和排除。在故障診斷和排除。在故障診斷和排除時(shí)
32、應(yīng)該按照一定的步驟進(jìn)行,才能取得良好的效果。故障診 與排除的一般步驟如下: 1.確認(rèn)故障情況和故障癥狀; 2.對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行直觀檢查,檢查是否有的制動(dòng)液瀉漏`導(dǎo)線破損、插頭松脫、制動(dòng)液液位過低等現(xiàn)象; 3.讀解故障代碼,既可以用解碼器直接讀解,也可以通過警示燈讀取故障代碼后,再根據(jù)維修手冊(cè)查找故障代碼所代表的故障情況。 4.根據(jù)讀解的故障情況,利用必要的工具和儀器對(duì)故障部位進(jìn)行深入檢查,確診故障部位和故障原因; 5.故障排除; 6.清除故障代碼; 7.檢查警示燈是否仍然持續(xù)點(diǎn)亮,如果警示燈仍然持續(xù)點(diǎn)亮,可能是系統(tǒng)中仍有故障存在, 也有可能是故障己經(jīng)排除,而故障代碼未被清除;警示燈
33、不再電亮后,進(jìn)行路試,確認(rèn)系統(tǒng)是否恢復(fù)工作。 在故障診斷和維修過程中,應(yīng)當(dāng)注意,不僅不同型號(hào)的汽車所裝備的防抱系統(tǒng)可能不同,而 且即使是同一型號(hào)的汽車,由于生產(chǎn)年份不同其裝備的防抱控制系統(tǒng)也可能不同。 防抱控制系統(tǒng)的故障大多是由于系統(tǒng)內(nèi)的接線插頭松脫或接觸不良、導(dǎo)線斷路或短路、電磁閥線圈斷路或短路、電動(dòng)泵電路斷路或短路、車輪轉(zhuǎn)速傳感器電磁線斷路或短路、續(xù)電器內(nèi)部斷路或短路,以及制動(dòng)開關(guān)、液位開關(guān)和壓力開關(guān)等不能正常工作引起的。另外,蓄電池電壓過低、車輪轉(zhuǎn)速傳感器與齒圈之間的間隙過大或受到泥污沾染、儲(chǔ)液室液位過低等也會(huì) 影響系統(tǒng)的正常工作。 ABS故障診斷流程圖 第五
34、節(jié) ABS系統(tǒng)的維護(hù)與檢修注意事項(xiàng) (一).使用與維修中的一般性注意事項(xiàng) 目前,大多數(shù)ABS系統(tǒng)都具有很高的工作可靠性,通常無需對(duì)其進(jìn)行定期的特別維護(hù),但在使用、維護(hù)和檢修過程中,應(yīng)在以下幾個(gè)方面特別注意: 1.在點(diǎn)火開關(guān)處于點(diǎn)火位置時(shí),不要拆裝系統(tǒng)中的電器元件和線束插頭,以免損壞電子控制裝置。要拆裝系統(tǒng)中的電器元件和線束插頭,應(yīng)先將點(diǎn)火開關(guān)斷開。 2.不可向電子控制裝置供給過高的電壓,否則容易損壞電子控制裝置,所以,切不可用充電機(jī)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),也不要在蓄電池與汽車電系連接的情況下,對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。 3.電子控制裝置受到碰撞敲擊也極容易引起損環(huán),因此,要注意使電子控
35、制裝置免受碰撞和敲擊。 4.高溫環(huán)境也容易損壞電子控制裝置,所以,在對(duì)汽車進(jìn)行烤漆作業(yè)時(shí),應(yīng)將電子控制裝置從車上拆下。另外,在對(duì)系統(tǒng)中的元件或線路迸行焊接時(shí),也應(yīng)將線束插頭從電子控制裝置上拆下。 5.不要讓油污沾染電子控制裝置,特別是電子控制裝置的瑞子更要注意;否則,會(huì)使線束插頭的瑞子接觸不良。 6.在續(xù)電池電壓低時(shí),系統(tǒng)將不能進(jìn)入工作狀態(tài),因此,要注意對(duì)蓄電池的電壓進(jìn)行檢查,特別是當(dāng)汽車長(zhǎng)時(shí)間停駛后初次啟動(dòng)時(shí)更要注意。 7.不要使車輪轉(zhuǎn)速傳感器和傳感器齒圈沾染油污或其它臟物;否則,車輪轉(zhuǎn)速傳感器產(chǎn)生的車輪轉(zhuǎn)速信號(hào)就可能不夠準(zhǔn)確。影響系統(tǒng)控制精度,甚至使系統(tǒng)無法正常工作
36、。另外,不要敲擊轉(zhuǎn)速傳感器;否則,很容易導(dǎo)致傳感器發(fā)生消磁現(xiàn)象,從而影響系統(tǒng)的正常工作。 8.由于在很多具有防抱制動(dòng)功能的制動(dòng)系統(tǒng)中都有供給防抱制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)所蓄能量的蓄能器。所以,在對(duì)這類制動(dòng)系統(tǒng)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行維修作業(yè)時(shí),應(yīng)首先使蓄能器中的高壓制動(dòng)液完全釋放。以免高壓制動(dòng)液噴出傷人。在釋放蓄能器中的高壓制動(dòng)液時(shí),先將點(diǎn)火開關(guān)斷開,然后反復(fù)地踩下和放松制動(dòng)踏板,直到制動(dòng)踏板變得很硬時(shí)為止。另外,在制動(dòng)液壓系統(tǒng)完全裝好以前,不能接通點(diǎn)火開關(guān),以免電動(dòng)泵通電運(yùn)轉(zhuǎn)。 9.具有防抱控制功能的制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)佳用專用的管路因?yàn)橹苿?dòng)系統(tǒng)往往具有很高的壓力,如果使用非專用的管路,極易造成損壞。 1
37、0.大多數(shù)防抱控制系統(tǒng)中的車輪轉(zhuǎn)速傳感器,電子控制裝置和制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置都是不可修復(fù)的,如果發(fā)生損壞,應(yīng)該進(jìn)行整體更換?!? 11.在對(duì)制動(dòng)液壓系統(tǒng)進(jìn)行過維修以后,或者在使用過程中發(fā)覺制動(dòng)踏板變軟時(shí),應(yīng)按照要求的方法和順序?qū)χ苿?dòng)系統(tǒng)進(jìn)行空氣排除。 11.應(yīng)盡量選用汽車生產(chǎn)廠推薦的輪胎,如要使用其它型號(hào)的輪胎,應(yīng)該選用與原車所用輪始的外徑,附著性能和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量相近的輪胎,但不能混用不同規(guī)格的輪胎,因?yàn)檫@詳會(huì)影響防抱控制系統(tǒng)控制效果。 12在防抱警示燈持續(xù)點(diǎn)亮情況下進(jìn)行制動(dòng)時(shí),應(yīng)注意控制制動(dòng)強(qiáng)度,以免因制動(dòng)防抱系統(tǒng)失效而使車輪過早發(fā)生制動(dòng)抱死。 (二).制動(dòng)液的選用、更換及補(bǔ)充
38、 1.在具有防抱控制功能的制動(dòng)系統(tǒng)中,制動(dòng)液的通路更長(zhǎng),更曲折,致使制動(dòng)液在流動(dòng)過程中受到的阻力較大,另外,在具有防抱控制功能的制動(dòng)系統(tǒng)中,運(yùn)動(dòng)零件更多、更精密、這些運(yùn)動(dòng)對(duì)潤(rùn)滑的要求也更高,因此,具有防抱控制功能的制動(dòng)系統(tǒng)所選用的制動(dòng)液必須具有恰當(dāng)?shù)恼扯取? 2.在具有防抱控制功能的制動(dòng)系統(tǒng)中,制動(dòng)液反復(fù)經(jīng)歷壓力增大和減小的循環(huán),因而,制動(dòng)液的工作溫度和壓力較常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)中的制動(dòng)液更高,這就要求制動(dòng)液具有更強(qiáng)的抗氧化性能,以免制動(dòng)液中形成膠質(zhì)、沉積物和腐蝕性物質(zhì)。 3.在具有防抱控制功能的制動(dòng)系統(tǒng)中有更多的橡膠密封件和橡膠軟管,這就要求所選用的制動(dòng)液不能對(duì)橡膠件產(chǎn)生較強(qiáng)的膨脹作用。
39、 4.在具有防抱控制功能的制動(dòng)系統(tǒng)中有更多、更為精密的金屬零件,因此,要求所選用的制動(dòng)液對(duì)金屬的腐蝕性較弱。 由于具有防抱控制功能的制動(dòng)系統(tǒng)在制動(dòng)過程中會(huì)使制動(dòng)液的溫度升高很快,這就要求所選用的制動(dòng)液具有較高的沸點(diǎn),以免因制動(dòng)液發(fā)生汽化使制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生氣阻。 根據(jù)以上特點(diǎn),具有防抱控制功能都推薦選用DOT3或DOT4的制動(dòng)液。盡管DOT5的制動(dòng)液具有更高的沸點(diǎn),但是,由于DOT5是硅基制動(dòng)液,會(huì)對(duì)橡膠件產(chǎn)生較強(qiáng)的損害,因此,在具有防抱控制功能的制動(dòng)系統(tǒng)中,一般不推薦選用DOT5的制動(dòng)液。 由于DOT3和DOT4是醇基制動(dòng)夜,具有較強(qiáng)的吸濕性,隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng),其中的含水
40、量會(huì)逐漸增多。當(dāng)制動(dòng)液中含有較多的水分時(shí),不僅會(huì)使制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置中的精密零件發(fā)生銹蝕,還使制動(dòng)液的粘度變大,影響制動(dòng)系統(tǒng)中的流動(dòng),特別是在寒冷的氣候條件下遲緩,導(dǎo)致制動(dòng)距離的延長(zhǎng)。另外,制動(dòng)液中的含水量會(huì)對(duì)制動(dòng)液的沸點(diǎn)產(chǎn)生非常明顯的影響。所以,隨著制動(dòng)液中含水量的增多,制動(dòng)系統(tǒng)就很容易發(fā)生氣阻現(xiàn)象。DOT3和DOT4制動(dòng)液一般經(jīng)過12個(gè)月的使用以后,其中的含水量平均可達(dá)3%,因此,建議對(duì)具有防抱控制功能的制動(dòng)系統(tǒng)每隔12個(gè)月更換一次制動(dòng)液。 在對(duì)具有液壓動(dòng)力或助力的制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行制動(dòng)液更換或補(bǔ)充時(shí),由于蓄能器中可能蓄存有制動(dòng)液,因此,在更換或補(bǔ)充制動(dòng)液時(shí)應(yīng)按如下程序進(jìn)行: 1.將新制動(dòng)
41、液加到儲(chǔ)液室的最高液位標(biāo)記處; 2.如果需要對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)中的空氣進(jìn)行排除,應(yīng)按規(guī)定的程序進(jìn)行; 3.將點(diǎn)火開關(guān)置于點(diǎn)火位置,反復(fù)地踩下和放松制動(dòng)踏板,直到電動(dòng)泵開始運(yùn)轉(zhuǎn)為止; 4.待電動(dòng)泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)后,儲(chǔ)液室中的液位進(jìn)行檢查; 5.如果儲(chǔ)液室中的制動(dòng)液液位在最高液位標(biāo)記以上,先不要泄放過多的制動(dòng)液,而應(yīng)重復(fù)上述的第3和第4步驟; 如儲(chǔ)液室中的制動(dòng)液液位在最高液位標(biāo)記以下,應(yīng)向儲(chǔ)液室再次補(bǔ)充新的制動(dòng)液,使儲(chǔ)液室中的制動(dòng)液位達(dá)到最高標(biāo)記處,但切不可將制動(dòng)液加注到超過儲(chǔ)液室的最高液位標(biāo)記,否則,當(dāng)蓄能器的制動(dòng)液排出時(shí),制動(dòng)液可能會(huì)溢出儲(chǔ)液室。 在具有防抱控制功能的制動(dòng)
42、系統(tǒng)中,防抱控制系統(tǒng)的電子控制裝制通常根據(jù)液位開關(guān)輸入的信號(hào)對(duì)儲(chǔ)液室的制動(dòng)液液位進(jìn)行監(jiān)測(cè)。當(dāng)制動(dòng)液液位過低時(shí),防抱控制系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)關(guān)閉,因此,應(yīng)定期對(duì)儲(chǔ)液室中的制動(dòng)液液位進(jìn)行檢查,并及時(shí)補(bǔ)充制動(dòng)液。 第三章 桑塔納2000Gsi防抱死系統(tǒng)(ABS)的結(jié)構(gòu)原理 第一節(jié) 桑塔納2000Gsi防抱死系統(tǒng)(ABS)的基本組成及原理 組成:桑塔納2000GSI型轎車采用的是美國(guó)ITT公司MK20-1型ABS系統(tǒng),是三通道的ABS調(diào)節(jié)回路。ABS系統(tǒng)組要由ABS控制器(包括電子控制單元、液壓?jiǎn)卧?、液壓泵等)、四個(gè)車輪轉(zhuǎn)速傳感器、ABS故障警告燈、制動(dòng)燈等組成。(如圖2-1) 工作原理:
43、汽車在制動(dòng)過程中,車輪轉(zhuǎn)速傳感器不斷的把各個(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)輪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 輪的滑移率超過設(shè)定值, ABS ECU 就發(fā)出指令控 制液壓控制單元,使該 1-車輪車速傳感器;2-右前制動(dòng)器;3-制動(dòng)主缸; 4-儲(chǔ)液室;5-真空助力器;6-電子控制裝置;7-右后制動(dòng)器;8-左后制動(dòng)器;9-比例閥;10-ABS警示燈;11-儲(chǔ)液器;12-調(diào)壓電池閥總成;13-電動(dòng)泵總成;14-左前制動(dòng)閥 13-電動(dòng)泵總成
44、;14-左前制動(dòng)閥 車輪制動(dòng)輪缸中的制動(dòng) 壓力減??;如果某個(gè)車 輪的滑移率還沒到設(shè)定 值,ABS ECU 就控制液壓?jiǎn)卧?,使該車的制?dòng)壓力增大;如果某個(gè)車輪的滑移率接近于設(shè)定值,ABS ECU 就控制液壓?jiǎn)卧乖撥囍苿?dòng)壓力保持一定。從而使各個(gè)車輪的滑移率保持在理想范圍之內(nèi),防止4個(gè)車輪完全抱死。 第二節(jié) 桑塔納2000 ABS的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 第三節(jié) 桑塔納2000 ABS的組要部件結(jié)構(gòu) 2.1 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。MK20-1型ABS系統(tǒng)共有4個(gè)車輪轉(zhuǎn)速傳感器。前輪的齒圈安裝在傳動(dòng)軸上,輪速傳感器安裝在轉(zhuǎn)向
45、節(jié)上。后輪的齒圈安裝在后輪轂上,輪速傳感器則安裝在固定支架上。 傳感器是由電磁感應(yīng)式傳感頭和磁性齒圈組成。傳感頭由永久磁心和感應(yīng)線圈組成,齒圈由鐵磁性材料制成。當(dāng)齒圈旋轉(zhuǎn)時(shí)。齒頂與齒隙輪流交替對(duì)向齒心,當(dāng)齒圈轉(zhuǎn)到齒頂與傳感頭齒心相對(duì)時(shí),傳感頭齒心與齒圈之間的間隙最小,由永久磁心產(chǎn)生的磁力線就容易通過齒圈,感應(yīng)線圈周圍的磁場(chǎng)就強(qiáng),而當(dāng)齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)到齒隙與傳感磁心相對(duì)時(shí),傳感頭磁心與齒圈之間的間隙最大,由永久磁心產(chǎn)生的磁力線就不容易通過齒圈,感應(yīng)線圈周圍的磁場(chǎng)就弱。此時(shí),磁通訊速交替變化,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。電子控制單元就可以通過轉(zhuǎn)速傳感器輸入的電壓
46、脈沖頻率進(jìn)行處理來確定車輪的轉(zhuǎn)速、汽車的參考速度等。 2.2 ABS控制器 ABS控制器由控制單元(J104)、液壓控制單元(N55)、液壓泵(V64)等組成。 2.2.1 電子控制單元 電子控制單元是由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。ABS ECU由輸入電路、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),通過電子單元向液壓?jiǎn)卧l(fā)出指令
47、,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,一旦發(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還不斷的監(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)將故障信息儲(chǔ)存記憶,并將儀表板上的ABS故障警告燈點(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
48、理。 2.2.2 液壓控制單元與液壓泵 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)。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。 低壓儲(chǔ)液罐與電動(dòng)液壓泵合為一體于液壓控制單元上。低壓儲(chǔ)液罐的作用是暫時(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)缸中流出時(shí)產(chǎn)生的壓力脈動(dòng)。電動(dòng)液壓泵的作用是將在減低制動(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)在增加壓力階段,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),給壓力系統(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。 液壓控制單元(N55)閥體內(nèi)包括8個(gè)電磁閥,每個(gè)回路各
49、一對(duì),其中一個(gè)是常開進(jìn)油閥,一個(gè)是常閉出油閥。它在制動(dòng)主缸、制動(dòng)輪缸和回油路之間建立聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)壓力升高、壓力保持和壓力降低的功能,防止車輪抱死,其工作原理如下: (1) 開始制動(dòng)階段 開始制動(dòng)時(shí),駕駛員踩制動(dòng)踏板,制動(dòng)壓力由制動(dòng)主缸產(chǎn)生,通過常開的不通電的進(jìn)油閥作用到車輪制動(dòng)輪缸上。此時(shí),不通電的出油閥依然關(guān)閉,ABS系統(tǒng)沒有參與控制,整個(gè)過程和常規(guī)液壓制動(dòng)系統(tǒng)相同,制動(dòng)壓力不斷上升。 (2) 壓力保持 當(dāng)駕駛員繼續(xù)踩制動(dòng)踏板,制動(dòng)壓力繼續(xù)升高到車輪出現(xiàn)抱死趨勢(shì)時(shí),ABS電子控制單元發(fā)出指令使進(jìn)油閥通電并關(guān)閉閥門,出油閥依然不通電壓仍保持關(guān)閉,系統(tǒng)油壓保持不變。 (3) 壓力降低
50、若制動(dòng)壓力保持不變,車輪有抱死趨勢(shì)時(shí),ABS ECU給出油閥通電打開出油閥,系統(tǒng)油壓通過低壓儲(chǔ)液罐降低油壓,此時(shí)進(jìn)油閥繼續(xù)通電保持關(guān)閉狀態(tài),有抱死趨勢(shì)的車輪被釋放,車輪轉(zhuǎn)速開始上升。與此同時(shí),電動(dòng)液壓泵開始啟動(dòng),將制動(dòng)液由低壓儲(chǔ)液罐送至制動(dòng)主缸。 (4) 壓力增加 為了使制動(dòng)最優(yōu)化,當(dāng)車輪轉(zhuǎn)速增加到一定后,電子控制單元給出油閥斷電,關(guān)閉此閥門,進(jìn)油閥同樣也不通電而打開,電動(dòng)液壓泵繼續(xù)工作從低壓儲(chǔ)液罐中吸取制動(dòng)液泵入液壓制動(dòng)系統(tǒng)。隨著制動(dòng)壓力的增加,車輪轉(zhuǎn)速又降低。這樣反復(fù)循環(huán)地控制。 如果ABS系統(tǒng)出現(xiàn)故障,ABS ECU將使進(jìn)油閥始終常開,出油閥始終關(guān)閉,使常規(guī)液壓制動(dòng)系統(tǒng)繼續(xù)工作而A
51、BS系統(tǒng)不工作,直到ABS系統(tǒng)故障排除為止。 1.2.3 故障警告燈 ABS系統(tǒng)在儀表板及儀表板附加件上裝有兩個(gè)故障警告燈,一個(gè)是ABS故障警告燈(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)火開關(guān)輪至ON位置至自檢結(jié)束(大約2s);在拉緊駐車制動(dòng)裝置時(shí)制動(dòng)裝置警告燈(K118)點(diǎn)亮。如果上述情況燈不亮,說明故障警告燈本身或線路有故障。 如果ABS故障警告燈常亮,說明ABS系統(tǒng)出現(xiàn)故障;如果制動(dòng)裝置警告燈常亮,說明制動(dòng)液缺乏。 第四節(jié)桑塔納2000 ABS控制原理與控制過程 1、常規(guī)制動(dòng)(ABS不工作)時(shí): 電磁閥不通電,制動(dòng)總缸與
52、分缸之間自由連通。踩下制動(dòng)踏板時(shí)分缸持續(xù)制動(dòng),離開制動(dòng)踏板時(shí)油液返回主缸,制動(dòng)結(jié)束。 2、ABS不工作時(shí): 1)壓力增大:電磁閥和電動(dòng)泵不通電,制動(dòng)油液從主缸流入分缸進(jìn)行制動(dòng)。 2)壓力保持:擋車輪趨于抱死時(shí),電子控制單元給電磁線圈通小電流,此時(shí)主缸與分缸之間的通道被切斷,使車輪壓力保持不變。 3)壓力減?。寒?dāng)車輪繼續(xù)趨于抱死時(shí),電子控制單元給電磁線圈通大電流,此時(shí)輸出閥開啟,分缸與回油道接通,車輪制動(dòng)動(dòng)力下降,轉(zhuǎn)速上升。 然后ABS電子控制單元再給電磁線圈斷電,車輪制動(dòng)力又會(huì)上升,如此反復(fù),ECU通過執(zhí)行器不斷地控制制動(dòng)系統(tǒng)完成增壓、保壓、降壓、升壓的過程,使車輪處于將要抱死而又
53、未抱死的臨界狀態(tài),把車輪滑動(dòng)率控制在最佳(10%—20%)的范圍內(nèi),以獲得最好的制動(dòng)效果。 第四章 桑塔納2000轎車ABS的故障診斷 典型故障案例分析 一 故障案例:一輛桑塔納2000GSI轎車—I型防抱死系統(tǒng),此車ABS故障燈亮起,車主開到修理廠檢修。 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 1)當(dāng)車超過10km/h時(shí),沒有轉(zhuǎn)速信號(hào)傳給ABS控制單元。 2)當(dāng)車速大于40km/h時(shí),轉(zhuǎn)速信號(hào)超出公差值。 3)傳感器存在可識(shí)別的斷路或?qū)φ龢O
54、、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: 1)輪速傳感器與ABS控制單元的線路連接情況。2)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。3)車輪軸承間隙是否過大。 4)傳感器本身故障。 在該車故障排除過程中,首先并沒有急于檢查輪速數(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,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
55、能,進(jìn)入顯示組002,觀察第3顯示區(qū)左后輪速度。無論在加速、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警示燈沒有亮起,制動(dòng)時(shí)也能感覺到ABS系統(tǒng)在起作用,故障也沒有出現(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km也沒有出現(xiàn)原來的故障。 經(jīng)詢問車
56、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ABS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。 案例總結(jié):一般情況下,解決ABS等常亮的故障,可以按如下方法進(jìn)行逐步排除:清除故障碼→清洗或跟換有故障的轉(zhuǎn)速傳感器、清洗齒圈(用化油器清洗劑清洗)→調(diào)整齒圈間隙→更換剎車油→檢查ABS控制線束,必要時(shí)跟換→檢查ABS控制器,必要時(shí)予以跟換。 二 (1)故障現(xiàn)象 一輛上海桑塔納2000GSi(時(shí)代超
57、人)乘用車在行駛過程中ABS故障警告燈點(diǎn)亮,ABS停止工作,調(diào)取故障代碼,在ABS電子控制單元中儲(chǔ)存有故障代碼01276,其含義為液壓泵電動(dòng)機(jī)不能工作。 ⑵故障診斷 先用故障檢測(cè)儀提取ABS的故障代碼,顯示為01276;然后根據(jù)故障代碼的含義對(duì)液壓?jiǎn)卧鸵簤罕秒妱?dòng)機(jī)電路作下列檢查: a檢查液壓泵熔絲S123(30A)是否正常; b用OB91故障檢測(cè)儀對(duì)液壓?jiǎn)卧鸵簤罕秒妱?dòng)機(jī)進(jìn)行故障診斷; c在從ABS電子控制單元上拔下液壓泵電動(dòng)機(jī)到側(cè)連接器后,直接給液壓泵電動(dòng)機(jī)施加蓄電池電壓時(shí),檢查液壓泵電動(dòng)機(jī)是否有運(yùn)轉(zhuǎn)聲音。 經(jīng)檢測(cè)表明S123熔絲正常,用故障檢測(cè)儀對(duì)液壓?jiǎn)卧鸵簤罕秒妱?dòng)機(jī)進(jìn)
58、行故障診斷時(shí)液壓泵電動(dòng)機(jī)無運(yùn)轉(zhuǎn)聲音(其他檢測(cè)項(xiàng)目均正常),而對(duì)液壓泵電動(dòng)機(jī)直接施加蓄電池電壓時(shí)液壓泵電動(dòng)機(jī)有運(yùn)轉(zhuǎn)聲音,這說明電子控制單元有故障(電子控制單元不能對(duì)液壓泵電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制)。 ⑶故障排除 a按規(guī)定步驟把ABS控制器從ABS控制器支架上拆下來。注意:在拆下制動(dòng)油管后應(yīng)該及時(shí)用密封塞塞住ABS控制器上的開口部位,不可讓灰塵或雜物進(jìn)入ABS控制器。 b將ABS電子控制單元與液壓?jiǎn)卧耙簤罕梅蛛x,并用不起毛的布蓋住液壓?jiǎn)卧耙簤罕谩? c用手鋸小心地沿封裝線把電子控制單元的塑料盒鋸開。并撬下塑料盒的一側(cè),撬開后可以看到ABS電子單元電路板的電路。注意:在鋸塑料盒的過程中切不可損壞ABS電子控制單元電路板的電路。 d仔細(xì)觀察ABS電子控制單元電路板電路。發(fā)現(xiàn)ABS控制單元側(cè)導(dǎo)線連接器上連接液壓泵電動(dòng)機(jī)的端子與ABS電子控制單元電路板電路的焊接處發(fā)生了脫焊現(xiàn)象。 e用電烙鐵沾焊后將脫焊處焊牢。 f用玻璃膠將塑料盒粘接好后裝復(fù)ABS控制器,然后按規(guī)定步驟將ABS控制器裝到ABS控制器支架上,連接好制動(dòng)油管,排除制動(dòng)系統(tǒng)中的空氣,并用OB 91故障檢測(cè)儀或者用拔下ABS控制單元熔絲10s以上的方法清除故障代碼。
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