汽车电子与电气设备-ABS防抱死制动系统

ABS防抱死制动系统,ABS是英文Auti-Lock Braking System的缩写，意为制动防抱死系统，通常简称为ABS。 汽车运行中，踩下制动踏板使汽车制动的过程中，由于几个车轮接触的路面状况不同和各车轮与路面间附着力的变化，以及各车轮制动器机械状况与调整的差异，使各车轮的制动状况不同，很容易出现有一个车轮较其他车轮提前抱死的情况。 电子制动防抱死系统（ABS）的主要任务是通过控制装置，对汽车制动过程中车轮的状态进行监测和有效控制，不断地调节制动系统的制动力，使车轮尽可能处于最佳运动状态，从而使汽车具有良好的抗侧滑能力和最短的制动距离，以提高汽车制动稳定性和安全性。 现代汽车电子防抱死制动控制主要有三通道和四通道两种型式。,三通道结构： 在三通道ABS系统中，两个前轮单独控制，两个后轮选择哪个轮先抱死作为参考同时控制。其典型结构示意图如图10-1（a）所示。,图10-1（a） 三通道ABS系统,四通道结构： 在四通道ABS系统中，前后四个车轮分别由液压单元单独控制。典型结构示意图如图10-1（b）所示。,图10-1（b） 四通道ABS系统,液压泵电动机： 液压泵电动机位于液压控制单元上方，其结构如图10-2所示。注意：不允许将液压泵电动机从液压控制单元上拆卸下来。若出现故障，ABS功能中断，电子制动力分配功能仍能保持工作，ABS警告灯亮。,图10-2 ABS液压泵电动机,第一节 ABS系统的结构与原理,ABS系统的组成结构：如图10-3所示。,图10-3 ABS系统组成与结构图,ABS系统控制原理 在汽车以大于或等于20公里/小时车速运行过程中，驾驶员踩下制动踏板紧急制动时，ABS系统的控制单元（ABS ECU）接收到制动灯开关接通信号，由装在车轮上 的转速传感器采集4个车 轮的转速信号，送到ABS 控制单元计算出每个车 轮的线速度和车速进而 推算出车辆的减速度及 车轮的滑移率判断车轮 是否有抱死的趋势。 ABS工作过程可以 分为建压阶段、保压 阶段、降压阶段和升 压阶段。,图10-4 ABS液压泵电动机,1、建压阶段：（如图10-5所示） 制动时，通过助力器和总泵建立制动压力。此时常开阀打开，常闭阀关闭，制动压力进入车轮制动器，车轮转速迅速降低，直到ABS电子控制单元通过转速传感器识别出车轮有抱死的倾向为止。,图10-5 建压阶段状态示意图,2、保压阶段：（如图10-6所示） ABS电子控制单元通过转速传感器得到的信号识别出车轮有抱死的倾向时，即向液压控制单元发出控制信号关闭常开阀，此时常闭阀仍然关闭，使制动器中的压力保持不变。,图10-6 保压阶段状态示意图,3、降压阶段：（如图10-7所示） 在制动压力保持不变后，控制单元还不断检测车轮转速信号，若判断出车轮仍有抱死倾向时，ABS电子控制单元立即向液压控制单元发出控制信号打 开常闭阀， 起动液压泵 工作，制动 液从制动器 经低压蓄能 器被送回到 制动总泵， 制动压力降 低，制动踏 板微量顶起， 车轮抱死程 度降低，车 轮转速开始 上升。,图10-7 降压阶段状态示意图,4、增压状态（如图10-8所示） 为了取得最佳的制动效果，当车轮达到一定转速后，ABS电子控制单元再次命令常开阀打开，常闭阀关闭。随着制动压力增加，车轮再次被制动和减速。,图10-8 增压阶段状态示意图,电子制动力分配（EBD） 使用电子制动力分配功能可免装比例阀及减载阀。在车轮部分制动时，电子制动力分配（EBD）功能就起作用，转弯时尤其如此，转速传感器将按时发出4个车轮的转速信号，电子控制单元根据这些信号计算车轮的转速。 如果后轮滑移率大于某个设定值，则由液压控制单元调节后轮制动压力，使后轮制动力降低，以保证后轮不会先于前轮抱死。 同传统的制动力分配方式（用比例阀）相比，电子制动力分配（EBD）功能保证了较高的车轮附着力以及合理的制动力分配。同时，电子制动力分配（EBD）并没有增加新的硬件，而是通过软件来实现了制动力的合理分配，降低了成本。 当ABS起作用时，电子制动力分配系统（EBD）即停止工作。 EBD的升压及保压与ABS工作过程完全一样，但降压控制则不同。当后轮有抱死倾向时，后轮的常开阀关闭，常闭阀打开，车轮压力降低，与ABS不同的是：此时液压泵不工作，降压所排放出的制动液暂时存放在低压蓄能器中。,第二节 ABS系统性能检测与部件检修,一、ABS正常工作典型特征 ABS系统工作受制动踏板的控制，并且ABS系统投入工作时，在制动踏板上会产生一种液压脉动效应，使踏板连续跳动，同时还能听到ABS执行器电机动作时产生的“喔喔喔喔”声。 当汽车车速达到25km/h左右时，ABS系统投入工作；当汽车减速且车速降到20km/h以下时，ABS系统停止工作。 二、ABS有故障时的典型特征 ABS系统工作状态是否正常，可进行如下判断： 1、在汽车以40km/h左右的速度行驶时实施紧急制动，如果车轮不滑移，并感到制动踏板在连续跳动，说明ABS系统工作正常；2、如果汽车正常行驶时ABS警告灯点亮，或紧急制动时ABS系统不起作用，则说明ABS系统有故障；3、如果在启动发动机之前，将点火开关旋至ON位置，ABS警告灯不亮，或者将点火开关旋至ON位置，ABS警告灯点亮3s后不熄灭，也表示ABS系统有故障。,三、根据ABS警告灯状态判断故障原因 ABS警告灯安装在仪表板上，当ABS系统出现故障时此灯点亮，提醒驾驶员ABS系统有故障，应及时检修。维修人员根据ABS警告灯的状况，也可以初步判断ABS系统故障原因。 四、ABS系统故障的初步检查 使用中，如果ABS系统出现故障，用户或维修人员可首先进行下述检查，以便迅速查明故障原因，为进行故障自诊断或下一步的检修做好准备。 1、检查蓄电池以及各保险丝、继电器是否正常，安装是否可靠，接触是否良好。 2、检查ABS ECU、ABS执行器以及各传感器、电磁阀线束连接器是否连接可靠，接触是否良好。 3、检查液压系统工作是否正常。如果有故障，应先对其进行检修。,五、车轮转速传感器检测方法 1、传感线圈电阻的检测： （1）拆下车轮转速传感器的连接插头，用万用表的R100挡，检查每个引脚与车身搭铁间的导通情况，如图10-9所示。 （2）当上述检查正常时，应进一步测量传感线圈的电阻值，阻值不符合汽车厂家提供的标准时，应更换传感器。,图10-9 车轮转速传感器电阻的检测（捷达CiF轿车）,2、转子齿圈的检测： 主要检查转子齿圈的齿数，转子齿圈有无裂纹，转子齿圈有无缺齿和断齿，转子齿圈的齿与齿之间是否吸附有铁屑。传感器头部端面与齿圈凸起端面要保留约1mm的空气间隙，可用无磁性的厚薄规进行检查，如图10-10所示。,图10-10 车轮转速传感器转子齿圈的检测（捷达CiF轿车）,3、传感器输出信号的检测： 用汽车诊断仪连接汽车读取数据流，汽车以20km/h的速度行驶，检查车轮转速传感器输出，如图10-11所示。,图10-11 ABS转速传感器,1111111111111111111111111111111111111,1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111,