(推荐)祺少-一汽丰田锐志防抱死系统ABS的结构原理与故障分析.doc

学生毕业论文及过程资料专 业： 汽车电子技术 班 级： 082302 学 号： 08230215 姓 名： 祺少 汽车学院 2010年9月毕业设计（论文）任务书 祺少 同学：经系（分院）毕业论文工作小组研究，现确定你的毕业（设计/论文）题目为： 锐志abs系统的结构原理与故障分析 。其主要研究内容：就锐志abs的结构原理，作用，性能，常见故障的诊断和排除进行详细的介绍。针对abs警告灯常亮或有时亮有时不亮的故障进行分析，并给出排除故障的措施。需要查阅的参考文献：1 李朝禄.汽车制动防抱装置（abs）结构与原理m.北京：机械工业出版社，20052 鲁植雄.汽车故障诊断维修技巧与禁忌m.北京：机械工业出版社，20073 王丽梅.汽车abs系统维修问答m.北京：中国电力出版社，20064 谭本忠.丰田车系维修经验集锦m.北京：机械工业出版社，20075 呆胡斌.丰田系列轿车维修一本通m.南京：江苏科学技术出版社，20076 沈树盛.汽车仪表、abs、自动变速系统疑难杂症m.成都：四川科学技术出版社，20047 周志立. 汽车abs原理与结构m.北京：机械工业出版社，20058 刘振闻.汽车电器与电子设备m.北京：人民交通出版社，2005进度要求及工作内容：资料查阅阶段：2010年12月6日至2011年3月15日，根据实习期间具体的工作岗位、查阅资料和指导老师的指导，确定论文题目。开题报告阶段：2011年3月16日2011年4月15日，搜集资料，完成并提交开题报告。初稿阶段：2011年4月16日2011年4月30日，形成毕业论文初稿。修改定稿阶段：2011年5月1日2011年5月25日，根据指导教师的修改意见和实习期间的心得，完成毕业论文的第二稿；2011年5月26日2011年5月30日，在指导教师的审核下，完成终稿。请你按毕业设计（论文）教学工作规范的要求，做好各项工作，确保任务的圆满完成。 指导教师(签名)：祺少 2011 年 3 月 15 日毕业设计（论文）开题报告题 目： 锐志abs系统的结构原理与故障分析 系（分院）： 汽车学院 专业： 汽车电子技术 指导教师： 祺少 （副教授） 报 告 人： 祺少 2010年 9月15日 本课题研究的意义现代社会，汽车发展飞速，从而对于汽车安全的要求也是越来越高。防抱死制动系统abs属于汽车的主动安全系统，现代的汽车都普遍配备了abs防抱死系统。汽车上装了abs系统，既可以有效避免紧急制动时车轮抱死现象的发生，缩短制动的距离，同时还可以保持车辆制动过程中的转向操纵性，从而大大增加了汽车的安全性和舒适性。丰田锐志作为丰田车系安全系数较高的车型之一，锐志abs系统是最典型的一种，因此研究锐志abs系统的结构原理，故障排除具有重要的意义。本课题的基本内容、重点和难点，拟采用的研究手段（途径）基本内容：就锐志abs的结构原理，作用，性能，常见故障的诊断和排除进行详细的介绍，针对abs常见的故障进行分析，并给出排除故障的措施。重点和难点： 重点：锐志abs的结构工作原理难点：如何把abs故障方便地排除本课题拟采用的研究手段：（1）收集和查阅相关资料；（2）咨询指导教师；（3）上网查找相关文献；（4）根据实习报告中具体的工作内容形成的体会。课题进度计划本课题计划按以下几个阶段完成：（1）2010年12月6日2011年3月15日，根据实习期间具体的工作岗位、查阅资料和指导老师的指导，确定论文题目；（2）2011年3月16日2011年4月15日，搜集资料，完成并提交开题报告；（3）2011年4月16日2011年4月30日，形成毕业论文初稿；（4）2011年5月1日2011年5月25日，根据指导教师的修改意见和实习期间的心得，完成毕业论文的第二稿；（5）2011年5月26日2011年5月30日，在指导教师的审核下，完成终稿。参考文献资料1 李朝禄.汽车制动防抱装置（abs）结构与原理m.北京：机械工业出版社，20052 鲁植雄.汽车故障诊断维修技巧与禁忌m.北京：机械工业出版社，20073 王丽梅.汽车abs系统维修问答m.北京：中国电力出版社，20064 谭本忠.丰田车系维修经验集锦m.北京：机械工业出版社，20075 呆胡斌.丰田系列轿车维修一本通m.南京：江苏科学技术出版社，20076 沈树盛.汽车仪表、abs、自动变速系统疑难杂症m.成都：四川科学技术出版社，20047 周志立. 汽车abs原理与结构m.北京：机械工业出版社，20058 刘振闻.汽车电器与电子设备m.北京：人民交通出版社，2005指导教师意见（对本课题的深度、广度及工作量的意见） 指导教师（签名）：2011年 4 月 15 日系（分院）毕业设计（论文）工作小组意见 组长（签章）：2011年 4 月 15 日 毕 业 设 计（论 文） 题 目： 锐志abs系统的结构原理与故障分析 系（分院）： 汽车学院 专业： 汽车电子技术 姓 名： 祺少 指导教师： 祺少 （副教授） 2011年 5 月 25 日锐志abs系统的结构原理与故障分析摘 要当今社会，汽车发展飞速，从而对于汽车安全的要求也是越来越高。防抱死制动系统abs属于汽车的主动安全系，现代的汽车都普遍配备了abs防抱死系统，汽车上装了abs系统，既可以有效避免紧急制动时车轮抱死现象的发生，缩短制动的距离，同时还可以保持车辆制动过程中的转向操纵性，从而大大增加了汽车的安全性和舒适性。因此研究abs系统的结构原理，故障排除具有重要的意义。本文以锐志abs系统为重点进行浅谈。关键词：abs结构组成；工作原理；故障排除与维修目 录1 abs的概述及组成11.1abs的概述11.2abs的历史11.3abs的组成21.4abs的分类32 abs的工作原理及作用42.1abs 的工作原理42.2abs的作用43 丰田锐志abs系统特点及典型案例分析53.1丰田锐志abs系统特点53.2丰田锐志abs系统的典型故障诊断排除举例64 abs的正确使用和维护74.1注意清洁74.2注意保护电子控制器(ecu)传感器74.3更换零部件要正确74.4正确选用制动液85 总结8参考文献9致谢10锐志abs系统的结构原理与故障分析1 abs的概述及组成1.1abs的概述汽车制动时，如果车轮抱死滑移，车轮与路面间的侧向附着力将完全消失。如果只是前轮(转向轮)制动到抱死滑移而后轮还在滚动，汽车将失去转向能力。如果只是后轮制动到抱死滑移而前轮还在滚动，即使受到不大的侧向干扰力，汽车也将产生侧滑(甩尾)现象。这些都极易造成严重的交通事故。因此，汽车在制动时不希望车轮制动到抱死滑移，而是希望车轮制动到边滚边滑的状态。由试验得知，汽车车轮的滑动率在1520时，轮胎与路面间有最大的附着系数。所以为了充分发挥轮胎与路面间的这种潜在的附着能力，目前在大多数车辆上都装备了防抱死制动系统(antilock brake system)，简称abs。1.2abs的历史abs技术是英国人霍纳摩尔1920年研制发明并申请专利，早在20世纪30年代，abs就已经在铁路机车的制动系统中应用，目的是防止车辆在制动过程中抱死，导致车轮与钢轨局部急剧摩擦而过早损坏。1936年德国博世公司取得了abs专利权。它是由装在车轮上的电磁式转速传感器和控制液压的电磁阀组成，使用开关方法对制动压力进行控制。20世纪40年代末期，飞机制动系统开始采用abs，20世纪50年代防抱制动系统开始应用于汽车工业。1951年goodyear航空公司装于载重车上；1954年福特汽车公司在林肯车上装用法国航空公司的abs装置。1978年abs系统有了突破性发展。博世公司与奔驰公司合作研制出三通道四轮带有数字式控制器的abs系统，从而奠定了abs系统的基础和基本模式。1987年欧共体颁布一项法规，要求从1991年起，欧共体所有成员国生产的所有新车型均需装备防抱制动装置，同时规定凡载重16t以上的货车必须装备abs，并且禁止无此装置的汽车进口。日本规定，从1991年起，总质量超过13t的牵引车，总质量超过10t的运送危险品的拖车、在高速公路上行驶的大客车都必须安装abs。目前，国际上abs在汽车上的应用越来越广泛，已成为绝大多数类型汽车的标准装备。我国对abs的研究现状开始于20世纪80年代初。目前，我国已根据此书gb12676-1999汽车制动系统结构、性能和试验方法，规定首先在重型车和大客车上安装电子控制式abs。gb7258-2004机动车运行安全技术条件又具体规定了必须安装的车型和时间。规定决质量大于12000kg的长途客车和旅游客车总质量大于16000kg、允许挂接总质量大于10000kg的挂车的货车及总质量大于10000kg的挂车必须安装abs。1.3 abs的组成 通常，abs是在普通制动系统的基础上加装车轮速度传感器、abs电控单元、制动压力调节装置及制动控制电路等组成的，如下图所示。（1）传感器abs采用的传感器包括轮速传感器、车速传感器和汽车减速传感器。轮速传感器：检测车轮速度，给ecu提供轮速信号。减速传感器：检测制动时汽车的减速度，识别是否是冰雪等易滑路面，只用于四轮驱动控制系统。（2）电子控制装置电子控制装置也就是abs的ecu，根据传感器的信号控制执行器工作的。（3）执行器执行器有制动压力调节器和液压泵两种：制动压力调节器的作用是接受ecu的指令，通过电磁阀的动作实现制动系统压力的增加、保持和降低。液压泵受ecu控制，在可变容积式制动压力调节器的控制油路中建立控制油压；在循环式制动压力调节器调节压力降低的过程中，将由轮缸流出的制动液经蓄能器泵回主缸，以防止abs工作时制动踏板行程发生变化。1.4abs的分类（1）按控制方式可以分为两种：模仿控制方式和预测控制方式。（2）按照abs的布置形式分类四传感器、四通道、四轮独立控制的abs。四传感器、四通道、前轮独立、后轮低选择控制的abs。四传感器、三通道、前轮独立、后轮低选择控制的abs。三传感器、三通道、前轮独立、后轮低选择控制的abs。四传感器、二通道、前轮独立控制的abs。四传感器、二通道、前轮独立、后轮低选择控制的abs。一传感器、一通道、后轮近似低选择控制的abs。（3）按abs的结构及原理分类液压制动系统abs气压制动系统abs气顶液制动系统abs2 abs的工作原理及作用2.1 abs的工作原理汽车制动时由于车轮速度与汽车速度之间存在着差异，因而会导致车轮与路面之间产生滑移，当车轮以纯滚动方式与路面接触时，其滑移率为零；当车轮抱死时其滑移率为100。当滑移率在835之间时，能传递最大的制动力。制动防抱死的基本原理就是依据上述的研究成果，通过控制调节制动力，使制动过程中车轮滑移率控制在合适的范围内，以取得最佳的制动效果。abs系统硬件构成主要由传感器（包括轮速传感器、减速度传感器和车速传感器）、电子控制装置、制动压力调节器三大部分组成，形成一个以滑移率为目标的自动控制系统。传感器测量车轮转速并将这一数据传送至电子控制装置上，控制装置是一个微处理器，它根据车轮转速传感器信号来计算车速。在制动过程中，车轮转速可与控制装置中预先编制的理想减速度的特性曲线相比较。如果控制装置判断出车轮减速度太快和车轮即将抱死时，它就发出信号给液压调节器，液压调节器可根据来自控制装置的信号对制动器的卡钳或轮泵的油压进行控制（作用、保持、释放、重新作用），如下图所示。这一动作，每秒钟能出现10次以上。2.2 abs的作用abs的功用就是在汽车制动过程中不断自动调整汽车制动系统压力，使车轮滑移率始终保持在20%左右。保证汽车在制动过程中获得最大的纵向附着系数，提高汽车的制动效能。同时也可在制动中保持较大的侧向附着系数，防止汽车发生侧滑或失去转向能力，提高汽车制动时的方向稳定性。启到车轮抱死非抱死的作用，提高制动加速度、减少制动距离、缩短制动时间，大大提高了汽车的安全性，可靠性和舒适性。3丰田锐志abs系统特点及典型案例分析3.1 丰田锐志abs系统特点丰田锐志abs的防抱死制动系统采用主动式车轮转速传感器,并结合了制动辅助（eva）与电子制动力分配技术（ebd）,从而提高了行车的安全性。制动辅助（eva）系统就是在紧急刹车时提供最大制动力的装置。电子制动力分配技术（ebd）就是在abs发生故障时可以取代制动压力调节器，实现制动力的电子控制自动分配，成了abs系统的双保。3.2 丰田锐志abs系统的典型故障诊断排除举例（1）更换轴承后出现abs灯长亮的故障一辆锐志来到我们车间，据车主说车子在行驶过程中不太稳定，我和师傅把车子顶了起来检查了下底盘，紧了下各重要的螺栓。在检查左前轮的时候发现径向间隙非常大，需要更换轴承。我拆掉了轮胎、制动卡钳、abs传感器，松掉了转向节和减振器的两颗螺栓和半轴大螺冒，脱开半轴，取下了转向节和轴承，发现滚珠与轴承之间的间隙很大。等材料一到，我和师傅就把轴承装了上去，装好轴承后，启动发动机发现abs警告灯长亮。我就用故障解码器读故障，发现故障部位是左前轮的abs，消故障码发现不能消除，后来就检查了下左前abs的线束发现都完好无损，传感器上也是比较干净的，就看了下制动液面也是正常的，究竟是哪里出了毛病呢？一时我和我师傅闷了，就去资料室看了下维修手册发现锐志的轴承有两种一种是带abs的，一种是不带abs，后来就知道了装上去的轴承是不带abs的轴承，是仓库送错了材料。后来就换了个带abs的轴承，发现abs警告灯正常。因此在更换任何零件之前都要仔细看过原来零件的特点与功能，以免装错造成不必要的麻烦。（2）abs警告灯不正常与共用塔铁线有关一辆锐志在开左转向灯并踏制动踏板时，abs故障灯点亮；而开右转向灯踏制动踏板时，abs故障灯不亮，一切正常。师傅上车试，先开右转向灯并踏制动踏板，abs故障灯不亮，一切正常。再开左转向灯并踏制动踏板，过了几秒钟，abs故障灯点亮。这时，发现了一个新问题，在开左转向灯、踏制动踏板后，不但abs故障灯点亮，而且，转向灯闪得很快。根据经验，转向灯闪光频率提高，是因为某一侧前后转向灯有一个灯泡不亮，才会出现上述现像。为此立即检查了左侧前后转向灯，左前转向灯正常，而左后转向灯在不踏制动踏板时正常，当踏下制动踏板后，左后转向灯就不亮了，而变为左后制动灯一亮一灭地闪烁。根据此现象，判断可能是因为左后尾灯搭铁线断路或接触不良。检查了左后尾灯，发现共用搭铁线插头果然接触不良，将搭铁线插头处理后，转向灯、制动灯均已正常。这时再检查一下，abs故障灯也不亮了。据此可以断定，abs系统并无故障存在，而是因为左后尾灯的共用搭铁线插头故障，才导致abs系统不正常。（3）防抱死制动灯警告灯有时正常有时不正常车主说他的车在行驶过程中abs警告灯有时会亮。听了车主描述后我用解码器检测了下发现没有故障代码，估计是abs的线束插头接触不良或者是abs传感器。我把车子顶起发现底盘比较脏都是泥，检查了下abs系统的所有插头，发现右前轮的插头有点松就给他插好。而后我拆掉了四个abs传感器，发现传感器上比较脏都是泥，我用化油器清洗剂洗了、用布擦了下干净，就把传感器装上去。过了两个月车主来做保养他说车子行驶过程中没有出现过abs警告灯亮。（4）更换新的abs泵后必须abs放空气一次我同事更换了一个锐志abs泵，换完后他只放了下4只车轮的制动空气，而后车子就去试车了，车子还没开出车间，试车员一脚刹车发现是一脚空刹车，车子没停下，他马上拉起手刹车子才停下来。后来认为是没放abs空气的缘故，放了下abs空气和4只轮子的空气，车子有制动了。在更换新的abs泵后必须abs放空气，机械方面千万是不可开玩笑的，所以做事要仔细考虑周详。（5）轮速传感器会导致abs系统故障一辆锐志事故车在快完工进行初步检查时，发现abs灯亮。先对其断电处理，发现还是亮。随后我就拿丰田专用电脑，对其检测，显示轮速传感器故障，但不能消码。因为这辆车是右边撞击，师傅怀疑是轮速传感器线有问题。于是，我就将右轮轮速传感器拆下，轮速传感器就是相当于一个电磁线圈，有两根导线组成，我就一段一段检查它的导通性，在第三次割开检查时，终于发现了断开的地方。然后将其接好，装上检查，故障灯熄灭。轮速传感器仅仅是一个变磁阻转子，可以产生较小的交变电流。当铀毂转速增加时，轮速传感器的信号也相应增强。当轮速传感器出现问题，ecu搜寻不到信号，速度传感器出现一故障码。4abs的正确使用和维护4.1 注意清洁（1）为保证维护质量，防止脏物尘埃进入压力调节器或制动管路中。（2）保持电子控制器以及线束插接器清洁干净，防止油污、水及尘埃脏污插接器，否则导线插头座会锈蚀，导致接触不良，使系统不能正常工作。应该经常清理。（3）防止车速传感器损伤退磁、油污等，要定时的保洁。4.2 注意保护电子控制器(ecu)（1）在点火开关未关闭之前，不可拆装系统中的导线插头或电器元件，不能带电操作。（2）防止abs ecu过电压或静电压。（3）蓄电池应经常保持充足电状态，若电池亏电(电压过低)，abs系统将不能工作。当用外电源对车上蓄电池进行充电时，要先断开蓄电池正负极接柱上的导线，然后再进行充电作业。4.3 更换零部件要正确（1）轮胎的选用：为不影响abs系统的控制效果，应选用原车型轮胎或用该车型生产厂家推荐的轮胎，以保证轮胎的一些参数正常，能更加好的控制滑移率在20%左右。（2）制动管件及橡胶件的选用：由于abs系统的制动管路要承受较大的制动压力，当制动管路有异常时，必须换用普通的制动管件。橡胶件的换用也应按规定使用标准的耐高压耐腐蚀的，以免管路破损而引起制动突然失灵，造成事故。4.4 正确选用制动液由于防抱死制动系统的工作速度较高(减压、保压、增压反复动作)，在1秒内可达8-12次，因