汽车ABS的组成原理与检测全解.pptx

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1、防抱死制动系统与驱动防滑控制本章主要内容：防抱死制动系统概述 ABS的结构与工作原理 典型ABS系统 ABS的使用与维修 驱动防滑控制概述 ASR系统的结构与工作原理 典型ASR系统 防滑差速器第1页/共55页防抱死制动系统概述汽车防抱死制动系统即Antilock Braking System（ABS）。随着汽车技术的迅速发展，安全性能越来随着汽车技术的迅速发展，安全性能越来越受到人们的重视，制动系统作为主要主动安全越受到人们的重视，制动系统作为主要主动安全件更是备受关注。件更是备受关注。第2页/共55页当汽车制动前轮抱死时，汽车会失去转向能力，后轮抱死时会造成汽车急转甩尾。制动防抱死系统就是

2、在制动过程中防止车轮被制动抱死，提高制动减速度、缩短制动距离，能有效地提高汽车的方向稳定性和转向操纵能力，保证汽车的行驶安全。制动防抱死系统对汽车性能的影响主要表现在减少制动距离、保持转向操纵能力、提高行驶方向稳定性以及减少轮胎的磨损方面。ABS无无ABS制动制动有有ABS制动制动第3页/共55页 遇到紧急状况，驾驶员只要尽可能地用力踩下刹车踏板即可，其他的事情交给ABS来处理，因此驾驶者可此专心地处理紧急状况。制动无ABS有ABS行驶方向障碍物第4页/共55页一、一、ABSABS系统的优点系统的优点 以提高汽车行驶性能为目的而开发的各种ABS装置，其原理是充分利用轮胎和地面的附着系数，主要采

3、用控制制动液压压力的方法，给各车轮施加最合适的制动力。优点：缩短制动距离 增加了汽车制动时的稳定性 改善了轮胎的磨损状况 使用方便，工作可靠 第5页/共55页二、二、ABSABS系统的种类系统的种类现代汽车常用电磁阀式四轮防抱死制动系统。按生产厂家分类：德国的波许（Bosch）ABS系统和坦孚（Teves）ABS系统。目前欧、美、日、韩等国汽车采用最多美国的达科（Delco）ABS系统；美国的本迪克斯（Bendix）ABS系统；第6页/共55页三、三、ABSABS的控制及布置形式的控制及布置形式控制通道：ABS系统中，能够独立进行制动压力调节的制动管路。如果对两个(或两个以上)车轮的制动压力同

4、时进行调节，则称这种控制方式为同时控制。在两个车轮的制动压力进行同时控制时，如果以不易抱死的车轮（附着力较大的车轮）不发生制动抱死为原则进行制动压力调节，称这种控制方式为高选择方式控制；如果以易抱死的车轮（附着力较小的车轮）不发生制动抱死为原则进行制动压力调节，则称这种控制方式为低选择方式控制。按照控制通道数目的不同，ABS系统分为四通道、三通道、双通道和单通道四种形式 目前汽车上三通道ABS系统使用较多。第7页/共55页车轮转速传感器控制通道 四传感器四通道四轮独立控制四传感器四通道四轮独立控制三通道三通道四传感器双通道前轮独立控制四传感器双通道前轮独立控制四传感器三通道前轮独立，后轮低选择

5、控制 三传感器三通道前轮独立，后轮低选择控制 第8页/共55页四、四、ABSABS的工作过程的工作过程 在制动时，车轮转速传感器测量车轮的速度，如果一个车轮有抱死的可能时，车轮减速度增加很快，车轮开始滑转。如果该减速度超过设定的值，控制器就会发出指令，让电磁阀停止或减少车轮的制动压力，直到抱死的可能消失为止。为防止车轮制动力不足，必须再次增加制动压力。在自动制动控制过程中，必须连续测量车轮运动是否稳定，应通过调节制动压力（加压、减压和保压）使车轮保持在制动力最大的滑转范围内。第9页/共55页ABSABS的结构与工作原理 ABS系统通常由车轮速度传感器、液压控制单元（液压调节器、制动压力调节器）

6、和电控单元ECU等组成。车轮转速传感器液压控制器电控单元ECU制动踏板指示灯制动器双腔制动主缸后桥第10页/共55页一、车轮转速传感器一、车轮转速传感器【别名】轮速传感器、转速传感器【作用】检测车轮的转速，送给ECU决定是否开始进行防抱死制动。【安装位置】车轮上。【结构】由传感器头和齿圈组成。按传感器头的外形分凿式极轴车速传感器头、柱式极轴车速传感器头和菱形极轴车速传感器头。前轮安装位置前轮安装位置后轮安装位置后轮安装位置制动盘传感器齿圈支架传感器第11页/共55页凿式极轴凿式极轴柱式极轴柱式极轴电缆永磁体外壳感应线圈极轴齿圈车速传感器头剖视图车速传感器头剖视图第12页/共55页车速传感器工作

7、原理车速传感器工作原理转子感应线圈永久磁铁车轮转速传感器第13页/共55页二、制动压力调节器二、制动压力调节器【作用】接受ECU的指令，通过电磁阀的动作来实现车轮制动器制动压力的调节。现代轿车常用液压式制动压力调节器。循环式制动压力调节器：电磁阀直接控制制动压力。可变容积式制动压力调节器：电磁阀间接控制制动压力。第14页/共55页1 1、循环式制动压力调节器、循环式制动压力调节器制动轮缸电磁阀回油泵储能器制动主缸回油泵：电磁阀在减压时，从制动轮缸流出的制动液经储能器由回油泵泵回制动主缸。储能器：电磁阀在减压时，从轮缸流出的制动液由储能器暂时储存，然后由回油泵泵回主缸。循环式制动压力调节器基本结

8、构循环式制动压力调节器基本结构第15页/共55页3位位3通电磁阀基本结构及简化图通电磁阀基本结构及简化图在制动主缸和制动轮缸之间串连一个电磁阀，由电磁阀的通断来控制油路的压力。电磁阀有3/3、2/2等多种类型。电磁阀由ECU控制，实现升压、保压、减压三种状态。固定铁芯线圈2A电流5A电流通轮缸通储能器通主缸柱塞升压升压保压保压减压减压主缸轮缸储能器第16页/共55页循环式制动压力调节器工作原理：循环式制动压力调节器工作原理：升压（常规制动）升压（常规制动）主缸踏板液压部件线圈储液器ECU传感器轮缸电磁阀回油泵电磁阀不通电，ABS不工作，回油泵也不工作，进入常规制动阶段。第17页/共55页循环式

9、制动压力调节器工作原理：循环式制动压力调节器工作原理：保压保压主缸踏板液压部件线圈储液器ECU传感器轮缸电磁阀回油泵电磁阀通较小的电流，电磁阀处于保压位置，ABS工作。第18页/共55页循环式制动压力调节器工作原理：循环式制动压力调节器工作原理：减压减压主缸踏板液压部件线圈储液器ECU传感器轮缸电磁阀回油泵电磁阀通较大的电流，电磁阀处于减压位置，ABS工作。第19页/共55页2 2、可变容积式制动压力调节器、可变容积式制动压力调节器在汽车原有制动系统基础上增加一套液压控制装置。制动压力油路和ABS控制压力油路是相互隔开的。常规制动：电磁阀无电流，柱塞左移，控制活塞在弹簧作用下左移顶开单向阀，常

10、规制动油路接通。ABS不工作。主缸踏板液压部件控制活塞单向阀柱塞电磁阀线圈储液器泵传感器轮缸ECU储能器第20页/共55页减压：电磁阀通入一大电流，柱塞右移，控制活塞在压力油作用下右移，单向阀关闭，常规制动油路切断。同时由于控制活塞的右移，使轮缸侧容积增大，制动压力减小。主缸踏板液压部件控制活塞单向阀柱塞电磁阀线圈储液器泵传感器轮缸ECU储能器第21页/共55页保压：电磁阀通入较小电流，柱塞右移将所有油路相互隔开，控制活塞保持在某一位置，轮缸侧的容积不发生变化，制动压力保持一定。主缸踏板液压部件控制活塞单向阀柱塞电磁阀线圈储液器泵传感器轮缸ECU储能器第22页/共55页三、电子控制器（三、电子

11、控制器（ECUECU）【作用】接受传感器信息计算车轮转速、加减速度、车轮滑移率，并判断车轮是否有抱死趋势，然后向制动压力调节器发出制动压力控制指令，由制动压力调节器执行压力调节的任务。【组成】输入级电路：将传感器输入的信号整形放大后输入运算电路。运算电路：进行车轮转速、车轮加减速度、滑移率等控制参数的计算，以及电磁阀的开启和监控运算。输出级电路（电磁阀控制电路）：接受运算电路的控制信号，对电磁阀的动作进行控制。安全保护电路：将电源电压稳压成5V标准电压，并对故障信号进行监控。当出现故障时，停止ABS的工作，转入常规制动状态，同时点亮仪表板上的警告灯。第23页/共55页四传感器四通道四传感器四通

12、道ECU的内部结构的内部结构（信号输出）轮速传感器FLRRFRRL（信号输出）轮速传感器 输入增幅电路外部通信线路电动机监控线路制动开关线路阀继电器监控线路电源输入输出电路运算电路运算电路稳压电源故障存储等电磁阀控制电路电磁阀控制电路左前电磁阀FL右后电磁阀RR左后电磁阀RL右前电磁阀FR警告灯阀继电器电动机继电器继电器电源第24页/共55页典型ABSABS系统一、MK20I型ABS系统此系统由戴维斯（TWVES）研制，装在上海桑塔纳2000、桑塔纳3000、捷达、都市先锋、赛欧及奇瑞等汽车上。特点：四传感器三通道，前轮独立控制，后轮低选择控制；液压对角线双回路系统；泵电机、液压控制单元和电子

13、控制单元集成一体，简称为液压电子控制单元（HECU）；C语言编写的控制程序并加密固化在电子控制单元中；电磁阀线圈集成在电子控制单元内部；采用大功率集成电路直接驱动电磁阀及泵电机，省去电磁继电器；诊断接口可借助于VAG1551进行自诊断。第25页/共55页一、一、MK20I型型ABS系统系统ABS警告灯右制动灯左制动灯制动灯开关ABS泵电机ABS液压控制单元ABS电子控制单元左前轮速传感器左后轮速传感器1、系统布置、系统布置第26页/共55页传感器传感器ABS电控单元制动灯开关ABS液压泵电机和低压储能器液压控制单元车轮转速传感器ABS警告灯故障诊断插座执行元件执行元件2 2、系统组成、系统组成

14、第27页/共55页转速传感器液压控制单元总泵助力器制动液压电子控制单元ABSEBD控制检查监视警告ABS警告灯故障代码及故障信息ABS：制动防抱死系统 EBD：电子制动力分配 3、ABS工作流程工作流程第28页/共55页液压控制单元HCU电子控制单元ECU电子控制单元ECU液压控制单元HCU油泵电机4、液压电子控制单元、液压电子控制单元HECU第29页/共55页低压储能器总泵助力器常开阀常闭阀吸入阀压力阀液压泵车轮制动器常规制动阶段常规制动阶段：常开阀断电-ON，常闭阀断电-OFF，来自制动总泵的制动液进入制动轮缸。此时ABS不工作。5、ABS工作原理升压工作原理升压第30页/共55页低压储能

15、器总泵助力器常开阀常闭阀吸入阀压力阀液压泵车轮制动器保压阶段保压阶段：当车轮趋于抱死时，常开阀通电-OFF，常闭阀断电-OFF，通往制动轮缸的通道被切断，轮缸内的油压保持不变。6、ABS工作原理保压工作原理保压第31页/共55页低压储能器总泵助力器常开阀常闭阀吸入阀压力阀液压泵车轮制动器减压阶段减压阶段：保压后，若车轮仍趋于抱死时，常开阀通电-OFF，常闭阀通电-ON，制动轮缸内的制动液进入储能器，并由液压泵泵回到制动总泵。减压后，车轮转速上升若太快，再次进入到升压阶段，进入新的一个循环，重复上述过程，直至汽车停车为止。7、ABS工作原理减压工作原理减压第32页/共55页8 8、ABSABS电

16、路图电路图HECU制动灯开关车轮转速传感器ABS警告灯 第33页/共55页9 9、大众车系、大众车系ABSABS系统其他辅助功能系统其他辅助功能系统名称缩写(德)缩写(英)功能作用防抱死系统ABSABS在制动中阻止车轮发生抱死，并保持良好的行驶稳定性和转向性能。驱动防滑控制ASRTCS通过对打滑车轮施加制动力并降低发动机扭矩形式阻止驱动轮空转。电子制动力分配EBVEBD在ABS起作用前，阻止后轴过量制动。电子差速锁止EDSEDL在车辆处于附着力不同的路面时，通过对空转车轮施加制动实现车辆起步行驶。电子稳定程序ESPESP通过对制动和发动机管理系统施加相应的调整，来阻止车辆的滑移。发动机牵引力矩

17、调整MSREBC当加速踏板突然松开或者带着档位施加制动时，那么MSR将阻止由于发动机的制动而产生的驱动轮抱死。第34页/共55页10、电子制动力分配、电子制动力分配EBD前后分配左右分配第35页/共55页二、丰田凌志二、丰田凌志LS400 ABS系统系统3位3通电磁阀储液室柱塞凸轮泵电机1、压力调节器外形、压力调节器外形第36页/共55页2 2、系统油路、系统油路制动踏板P阀三通联管节ABS执行器三位三通电磁阀泵电机储液室ABS ECU轮速传感器RF（右前）LR（左后）RR（右后）LF（左前）第37页/共55页3 3、电路图、电路图第38页/共55页三、本田车系三、本田车系ABS系统系统油箱输

18、出阀输入阀泵压力开关储能器D腔制动主缸滑动活塞B腔A腔C腔控制活塞开关阀第39页/共55页制动主缸制动压力调节器储能器泵电机右前轮左后轮右后轮INOUT泵左前轮储液器OUTOUTOUTINININ第40页/共55页ABSABS的使用与检修1、装备ABS的汽车易出现的一些特殊现象发动机起动时，踏下制动踏板会弹起；而发动机熄火时，制动踏板会下沉。制动时转方向盘，会感到方向盘有轻微的振动。制动时，会感到制动踏板有轻微下沉，或轻微振动。高速行驶急转弯时，或冰雪路面上行驶时，有时会出现制动警告灯亮起的现象。制动时，ABS继电器不断地动作，这是ABS起作用的正常现象。制动后期，会有车轮被抱死，在地面上留下

19、拖滑的印痕。这是因为在车速小于710km/h时，ABS不起作用。此时印痕很淡，与普通制动时留的长而深的印痕不同。第41页/共55页2、检修、检修ABS时应注意的事项时应注意的事项 ABS故障一般有几种情况，一是紧急制动时，车轮被抱死；二是制动效果不良；三是警告灯亮；四是ABS出现不正常情况。检修时注意：首先对ABS外观进行检查。区分是ABS机械部分（制动器、制动总泵、制动管路等）不良还是ABS电子控制部分的故障。方法：拔下ABS控制线束，让汽车以普通制动方式制动，如果故障消失，为电子控制部分故障；否则说明机械部分有故障。ABS电子控制部分故障多为线束插接器或导线松脱、车速传感器不良等。制动压力

20、调节器的故障相对较少。在检修制动压力调节器、制动分泵、储压器、后轮比例分配阀、电动油泵、制动液管路、压力警告和控制开关时需泄压。泄压方法：关闭点火开关，反复踩制动踏板20次以上，直到感觉到踩制动踏板力明显增加为止。第42页/共55页3、ABS故障自诊断故障自诊断uABS的自检点火开关接通，ABS ECU立即对其外部电路进行检查。这时制动警告灯亮，3S后熄灭。若制动警告灯一直亮或不亮说明ABS电路有故障。对制动压力调节器的检查是通过控制阀的开关循环来实现。发动机起动后，车速第一次达60km/h，ABS系统完成自检。自检过程中若有异常，则停止使用ABS，储存故障码并点亮故障警告灯。u两个制动警告灯

21、ABS灯：黄色，标记为ABS或ANTILOCK。制动灯：红色，标记为BREAK，由制动液压力开关和液面开关及手制动器开关控制。若制动灯亮，可能制动液不足、储液器制动压力过低、或手制动器开关问题，此时ABS和普通制动系统均不能正常工作。若ABS灯亮，说明ABS系统有故障，此时无ABS功能，但常规制动系统仍有效。第43页/共55页uMK20I型ABS故障码的调取和清除使用故障阅读器VAG1551或VAG1552进行。在数据传输模式下输入03选择ABS电子制动系统。02功能为读故障码，05功能为清除故障码。u丰田车系ABS故障码的调取和清除分开维修连接器插头或拔出WA与WB之间的短接销。KEY ON

22、，短接诊断座的TC与E1端子。ABS故障灯即闪烁故障码。在KEY ON时将制动踏板在3S内踩8次，即可清除故障码。拆下TC与E1的短接线，插上维修连接器插头或WA、WB之间的短接销。车速传感器信号故障码的诊断：l分开维修连接器插头或拔出WA与WB之间的短接销。lKEY ON，短接诊断座的TS与E1端子。l起动发动机，路试，车速达90km/h以上，停车。l短接诊断座的TC与E1端子，此时ABS故障灯闪烁车速传感器的故障。第44页/共55页4、ABS故障的一般检查方法故障的一般检查方法u车速传感器可能故障：感应线圈短路、断路或接触不良；齿圈上有缺损或脏污；传感器头安装松动或磁极与齿圈之间有脏物。检

23、查：检查有无松动，导线或插接器有无松脱；检查感应线圈电阻，应在规定范围内；检查输出电压。转动时应有电压，且转速升高，电压也升高；示波器检查信号电压波形。应为正弦电压波形。uECU的检查u制动压力调节器的检查uABS控制继电器的检查第45页/共55页5、制动系统的放气、制动系统的放气ABS系统中如果有空气，会严重干扰制动压力的调节，而使ABS功能丧失。很多装有ABS的车辆，可使用助力放气器等专用设备或手动放气方法将液压管道中的空气放出。对液压调节器中的空气一般要用专用仪器按照特殊的规程将空气放出，例如，有的需用扫描仪顺序使液压调节器中的电磁阀通电工作，以排出空气。第46页/共55页驱动防滑控制系

24、统ASRASR概述u汽车驱动防滑系统(Acceleration Slip Regulation 或 Traction Control System)，简称ASR或TCS（日本车型称它为TRC或TRAC）uASR系统是继ABS后采用的一套防滑控制系统，是ABS功能的进一步发展和重要补充。ASR系统和ABS系统和密切相关，通常配合使用，构成汽车行驶的主动安全系统。uABS是防止制动过程中的车轮抱死、保持方向稳定性和操纵性并能缩短制动距离的装置。u而ASR的作用是防止汽车加速过程中的打滑，特别防止汽车在非对称路面或在转弯时驱动轮的空转，保持方向稳定性、操纵性，维持最大驱动力的装置。u由于ASR是AB

25、S系统功能的延伸和补充。因此ASR与ABS之间有许多相同之处，主要部件可以通用或共用。第47页/共55页打滑有TRAC无TRAC可控第48页/共55页ASRASR系统防止驱动轮在驱动时打滑的控制方式系统防止驱动轮在驱动时打滑的控制方式u发动机输出功率控制汽油机：减少喷油量、推迟点火时间、节气门位置调整及采用辅助空气装置；柴油机：控制供油量和供油时刻u驱动轮制动控制对发生空转的驱动轮直接施加制动 u控制驱动桥的防滑差速器u综合控制第49页/共55页ASRASR系统的结构与工作原理ASR的基本组成u传感器车轮转速传感器、节气门位置传感器、ASR选择开关等uECUu执行器制动压力调节器、节气门驱动装

26、置等行驶车辆传感器ECU执行机构发动机驱动轮制动器ASR的基本组成的基本组成第50页/共55页ASRASR系统制动压力调节器系统制动压力调节器作用：执行ASR ECU的指令对滑转车轮施加制动力和控制制动力的大小，以使滑转车轮的滑转率在目标范围内。ASR制动压力源是蓄压器，通过电磁阀调节驱动制动压力的大小。结构型式：单独方式和组合方式。单独方式：ASR制动压力调节器和ABS制动压力调节器在结构上各自分开。组合方式：ASR制动压力调节器和ABS制动压力调节器组合成一整体。第51页/共55页典型ASRASR系统一、丰田车系防抱死制动与驱动防滑（ABS/TRC）丰田公司称驱动防滑为牵引力或驱动力控制系

27、统，常用TRC-Traction Control System 表示。TRC与ABS共用车轮转速传感器和ECU，并在通往驱动车轮的制动管路上增设一个TRC制动压力调节装置，在由加速踏板控制主节气门上方增设一个由步进电机控制的副节气门，并在主、副节气门处设置一个节气门开度传感器，以实现驱动防滑控制。当驱动车轮打滑时，ECU控制副节气门的步进电机转动，减少节气门的开度，此时即使主节气门的开度不变，发动机的进气量也会因为副节气门的开度减小而减少，使发动机的功率减小。若仍不能控制打滑，则控制TRC制动压力调节器。第52页/共55页防滑差速器作用：当汽车在好路面上行驶时，具有正常的差速作用；而在坏路上行

28、驶时，差速作用被锁止，从而防止驱动车轮打滑。分类：强制锁止式：通过电子控制或气锁控制锁止机构，人为地将差速器锁止。使左右半轴连成一个整体。自动锁止式：在打滑路面上可自动增大锁止系数，直至差速器完全锁止。如摩擦片式和自动（爪形）离合器式等。电子控制防滑差速器分类：V-TCS（Vehicle Tracking Control System）型差速器：根据汽车驱动轮的滑移量，控制发动机的转速和汽车的制动力；或者根据左右车轮的转速差来控制转矩，并采用提高转向性能的后湿式防滑差速器与后轮制动器相接合的方法来分配后轮的制动力。LSD（Limited Slip Differential）型差速器：通过各传感器掌握汽车和驾驶员的动态，然后按照驾驶员的意愿和要求来最优分配左右驱动轮的驱动力。第53页/共55页第54页/共55页感谢您的观看。第55页/共55页