汽车ABS的组成、原理与检测

1、国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,汽车技术培训,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,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,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,防抱死制动系统概述,?,汽车防抱死制动系统即,A,ntilock,B,raking,S,ystem,（,ABS,）。,?,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件更是,备受关注。,国家重点,国家

2、示范,国家高技能人才培养基地,?,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,ABS,制动,有,ABS,制动,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,?,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

3、处,理紧急状况。,行驶方向,有,ABS,障碍物,无,ABS,制动,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,一、,ABS,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。,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,优点：,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,二、,ABS,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

4、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,；,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,三、,ABS,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,

5、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。,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,四传感器四通道四轮独立控制,控制通道,车轮转速传感器,三通道,四传感器三通道前轮,独立，后轮低选择控制,三传感器三通道前轮,独立，后轮低选择控制,四传感器双通道前轮独立控制,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,四、,ABS,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

6、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。,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,ABS,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）,和,电控单元,ECU,等组成。,液压控制器,双腔制动主缸,制动踏板,车轮转速传感器,后桥,指示灯,电控单元,ECU

7、,制动器,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,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。,制动盘,支架,传感器,齿圈,传感器,前轮安装位置,后轮安装位置,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,车速传感器头剖视图,电缆,永磁体,外壳,感应线圈,极轴,齿圈,凿式极轴,柱式极轴,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,车速传感器工作原理,感应

8、线圈,永久磁铁,车轮转速传感器,转子,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,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。,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,1,、循环式制动压力调节器,?,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

9、主缸。,回油泵,储能器,制动主缸,电磁阀,制动轮缸,循环式制动压力调节器基本结构,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,?,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。,通主缸,固定,铁芯,2A,电流,线圈,通轮缸,5A,电流,通储,能器,主缸,柱塞,升压,保压,减压,轮,储,缸,能,器,3,位,3,通电磁阀基本结构及简化图,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,循环式制动压力调节器工作原理：,升压（常规制动）,电磁阀不通电,，,

10、ABS,不工,作，回油泵也不工作，进,入,常规制动,阶段。,液压部件,线圈,电磁阀,传感器,储液器,轮缸,ECU,主缸,踏板,回油泵,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,循环式制动压力调节器工作原理：,保压,电磁阀通较小的电流,，电,磁阀处于,保压,位置，,ABS,工作。,液压部件,线圈,主缸,踏板,电磁阀,传感器,储液器,轮缸,ECU,回油泵,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,循环式制动压力调节器工作原理：,减压,电磁阀通较大的电流,，电,磁阀处于,减压,位置，,ABS,工作。,液压部件,线圈,电磁阀,传感器,回油泵,主缸,踏板,储液器,轮缸,ECU,国家重点,国家示范,国

11、家高技能人才培养基地,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,2,、可变容积式制动压力调节器,主缸,踏板,?,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，常规制动油,路接通。,ABS,不工,作。,传感器,液压部,件,控制活塞,储能器,电磁阀,线圈,单向阀,轮缸,柱塞,泵,储液器,ECU,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,主缸,踏板,?,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

12、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。,液压部件,控制活塞,储能器,单向阀,电磁阀,线圈,泵,柱塞,轮缸,传感器,储液器,ECU,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,主缸,踏板,?,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。,液压部件,控制活塞,储能器,单向阀,电磁阀,线圈,泵,柱塞,轮缸,传感器,储液器,ECU,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,三、电子控制器（,ECU,）,?,【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

13、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。,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,四传感器四通道,ECU,的内部结构,（信号输出

14、）,FL,轮速,RR,传感,FR,器,RL,（信号输出）,轮速传感器,输入增幅电路,运算电路,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,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,电磁阀控,制电路,稳压电源,故障存储,等,右前电磁阀,FR,警告灯,阀继电器,电动机继电器,继电器电源,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,典型,ABS,系统,一、,MK20,I,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

15、：,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。,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,一、,MK20,I,型,ABS,系统,1,、系统布置,ABS,警告灯,右制动灯,ABS,泵电机,制动灯开关,左制动灯,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

16、,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,2,、系统组成,传感器,制动灯开关,执行元件,ABS,电控单,元,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,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,3,、,ABS,工作流程,转速传感器,液压控制单元,制动液压,电子控制单元,ABS,控制,检查监,视警告,助力器,总泵,ABS,警告灯,EBD,ABS,：制动防抱死系统,EBD,：电子制动力分配,故障代码及,故障信息,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,4,、液压电子控制单元,HECU,液压控制单元,HCU,电子控制单元,ECU,油泵电机,

17、液压控制单元,HCU,电子控制单元,ECU,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,5,、,ABS,工作原理升压,低压储,能器,助力器,总泵,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。,吸入阀,液压泵,压力阀,常开阀,常闭阀,车轮制动器,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,6,、,ABS,工作原理保压,低压储,能器,助力器,总泵,吸入阀,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。,液压泵,压力阀,常开阀

18、,常闭阀,车轮制动器,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,7,、,ABS,工作原理减压,低压储,能器,助力器,总泵,吸入阀,液压泵,压力阀,常开阀,常闭阀,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。,车轮制动器,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,8,、,ABS,电路图,车轮转速传感器,制动灯开关,ABS,警告灯,HECU,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基

19、地,9,、大众车系,ABS,系统其他辅助功能,系统名称,防抱死系统,驱动防滑控制,电子制动力分配,电子差速锁止,缩写,(,德,),缩写,(,英,),ABS,ASR,EBV,EDS,ABS,TCS,EBD,EDL,功能作用,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。,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。,在,ABS,起作用前，阻止后轴过量制动。,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。,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。,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

20、动机的制动而产生的驱动轮,抱死。,电子稳定程序,发动机牵引力矩,调整,ESP,MSR,ESP,EBC,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,10,、电子制动力分配,EBD,前后分配,左右分配,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,二、丰田凌志,LS400 ABS,系统,3,位,3,通电磁阀,1,、压力调节器外形,储液室,柱塞,泵电机,凸轮,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,2,、系统油路,制动踏板,P,阀,三通联管节,泵,电,机,三位三,通电磁,阀,ABS,ECU,储液室,ABS,执行器,轮速传,感器,RF,（右前）,LR,（左后）,RR,（右后）,LF,（左前）,国家重

21、点,国家示范,国家高技能人才培养基地,3,、电路图,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,三、本田车系,ABS,系统,D,腔,油箱,输出阀,制动主缸,滑动活塞,B,腔,开关阀,输入阀,A,腔,泵,储能器,压力开关,C,腔,控制活塞,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,制动主缸,制动压力调节器,IN,IN,储能器,泵,IN,IN,OUT,OUT,泵电机,储液器,OUT,OUT,右前轮,左后轮,右后轮,左前轮,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,ABS,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

22、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，在地面上留下拖滑的印痕。这是,因为在车速小于,7,10km/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。,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,2,、检修,ABS,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,；

23、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

24、止。,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,3,、,ABS,故障自诊断,?,ABS,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。,?,两个制动警告灯,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

25、,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。,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,?,MK20,I,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。,?,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 O

26、N,，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：,?,分开维修连接器插头或拔出,WA,与,WB,之间的短接销。,?,KEY ON,，短接诊断座的,TS,与,E1,端子。,?,起动发动机，路试，车速达,90km/h,以上，停车。,?,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,。,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,4,、,ABS,故

27、障的一般检查方法,?,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。,?,ECU,的检查,?,制动压力调节器的检查,?,ABS,控制继电器的检查,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,5,、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

28、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。,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,驱动防滑控制系统,ASR,概述,?,汽车驱动防滑系统,(,A,cceleration,S,lip,R,egulation,或,T,raction,C,ontrol,S,ystem),，,简称,ASR,或,TCS,（日本车型称它为,TRC,或,TRAC,）,?,ASR,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。,AS

29、R,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,。,?,ABS,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。,?,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。,?,由于,ASR,是,ABS,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。,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,打滑,可控,无,TRAC,有,TRAC,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,ASR,系统防止驱动

30、轮在驱动时打滑的控制方式,?,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,?,驱动轮制动控制,对发生空转的驱动轮直接施加制动,?,控制驱动桥的防滑差速器,?,综合控制,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,ASR,系统的结构与工作原理,?,ASR,的基本组成,?,传感器,车轮转速传感器、节气门,位置传感器、,ASR,选择开关,等,?,ECU,?,执行器,制动压力调节器、节气门,驱动装置等,传感器,ECU,执行机构,发动机,行驶车辆,驱动轮,制动器,ASR,的基本组成,国家重点,国家示范,国家高技能人才培养基地,ASR,系统制动压力调节器,?,作用：,执行,AS