ABS故障诊断与分析

1、冷血代旗Q技术学院机械分院汽车工程系毕业论文课题名称：桑坦纳汽车ABS的故障诊断与分析姓 学 专 班名:号:业:级:5804 0 27 1 0 140汽车检测与维修09汽修高专指导老师:高加泉老师二零年H一月31 .1汽 车 防 抱 死 制 动 系统31.2ABS发展及应用31 .3ABS的技术要求及评价方法测与诊断42 .汽车ABS的基本结构与原理62.1 ABS的基本组成62.2 输入信号元件62.3 ABS电脑112.4 .4执 行 控 制 元件112.5 ABS系统工作过程153 汽 车 A B S 故 障 检 测 与 诊断183.1 诊断须知与注意事项1 83.2ABS 系 统 故

2、障 诊 断 与 分析193.3 ABS系统故障诊断方法203.4 ABS系统零部件的检修303.5 ABS 系 统 电 气 检修413.6 ABS系统自诊断与检查443.7 ABS系统的实例检修45结束语50致谢51参考文献52汽车ABS系统的故障检测与诊断廖佳瑞（江西现代职业技术学院江西 南昌 330 0 95）摘要：1 00-200字ABS的主要作用是改善整车的制动性能，提高行车安全性，防止在制动过程中车 轮抱死（即停止滚动），从而保证驾驶员在制动时还能控制方向，并防止后轴侧滑。其 工作原理为：紧急制动时，依靠装在各车轮上高灵敏度的车轮转速传感器，一旦发现某 个车轮抱死，计算机立即控制压力

3、调节器使该轮的制动分泵泄压，使车轮恢复转动，达 到防止车轮抱死的目的。ABS的工作过程实际上是“抱死一松开一抱死一松开”的 循环工作过程，使车辆始终处于临界抱死的间隙滚动状态，有效克服紧急制动时由车 轮抱死产生的车辆跑偏现象，防止车身失控等情况的发生。最早的ABS系统为二轮系统。所谓二轮系统就是将ABS装在汽车的两个后轮上。 由于两后轮公用一条制动液压管路和一个控制阀，所以乂称做“单通道控制系统”。 这种系统是根据两个后车轮中附着力较小的车轮状态来选定制动压力，这被称为“低 选原则”。也就是说，采用低选原则的A BS车辆的一个后轮有抱死趋势时，系统只能 给两个后轮同时泄压。乂由于前轮没有防抱死

4、功能，因而，二轮系统难以达到最佳制动 效果。随着相关技术的发展，后来出现了 “三通道控制系统”，该系统是在二轮系统基础 上，将两前轮由两条单独的管路独立控制。虽然后轮还是采用“低选原则”，但由于实 现了紧急制动时的转向功能及防止后轴侧滑的功能，所以这种系统具备了现代ABS 的主要特点。至今，市面上还有车辆采用这种三通道控制的ABS系统。目前，装备在车辆上最常见的是四传感器四通道ABS系统，每个车轮都由独立的 液压管路和电磁阀控制，可以对单个车轮实现独立控制。这种结构能实现良好的防抱 死功能。关键词：4一6个ABS;故障；诊断;刖百汽车防抱死制动系统(简称ABS： Anti-Loc k B r

5、ak e System)是现代汽车制动系的关键 部件之一,在汽车制动过程中，该部件能防止车轮完全抱死，提高汽车在制动过程中的方向稳定性和转向 操纵能力，缩短制动距离。充分发挥轮胎与路面间的潜在附着力、最大限度地改善汽车的制动性能，以满足行军安全的需要， 一直是人们追求的目标。虽然ABS的理论基础确立较早，但鉴于相关工业，如电子技术水平的限制， 使可靠性、价格效益比成为ABS发展道理上的两大障碍。进入2 0世纪7 0年代以来，由于电子技术的 发展，使得ABS的可靠性显著改善，功能也得以完善。加之汽车行驶速度的提高致使制动时车轮抱死托 滑成为行车安全的重大隐患之一，促使ABS使用日益广泛。2 0世

6、纪7 0年代中后期开始,ABS控制器采用了大规模集成电路式的冲算机，这种数字计算机不易 受干扰，运算速度快。不仅提高了控制器的稳定性，而且为改善ABS功能创造了条件。到了 2 0世纪80年代，车用ABS控制器的硬件在采用数字式电路的基础上，采用了微处理器，输入 输出也朝着与汽车其他电子元件集成化、网络化的方向发展，精密液压元器件的制造技术走向成熟；在 软件上ABS的控制逻辑向多元化方向发展，诸如最优控制、变结构控制及模糊控制的得到了应用。计算 机技术的发展又使AB S想纵深扩展，如制动防滑装置(ASR： Anti-slip-regulation )及速度限制器等。 可以说ABS装置是汽车上得到

7、最成功应用的电子技术之一。1 .绪论1. 1汽车防抱死制动系统汽车防抱死制动系统，简称ABS （Anti-Lo c k Br a ke Sys tem）.ABS是现代 汽车制动系的关键部件之一，它是用来在汽车制动过程中，防止车轮完全抱死，提高汽车 在制动过程中的方向稳定性和转向操纵能力，缩短制动距离的一种安全装置。那么，在汽 车制动过程中，为什么要防止车轮完全抱死呢？凡驾驶过汽车的人都有一些体验，在被雨淋湿而带有泥土的柏油路面上或在积雪道路 上紧急制动时,汽车会发生侧滑甚至掉头旋转；左右两侧车轮如果行驶在不同在路面上，例 如一侧车轮在积雪路面上，而另一侧车轮在柏油路面上，紧急制动时，汽车就会失

8、去方向 控制；高速行驶在弯道上进行紧急制动时.，有可能会从路边滑出或闯入对面车道；在直道 上紧急制动则可能出现无法躲避障碍物等危险情况。汽车防抱死制动装置就是为了防止这 些危险状况的发生而在汽车制动系统中附加的一种装置。概括起来，ABS的功能主要有以 下三点：益提高制动过程中汽车行驶的方向稳定性；保证驾驶员在汽车制动过程中仍然控制转向盘，从而实践避开障碍物：缩短制动距离（由于制动距离缩短量取决于许多因素，为了保证行驶方向稳定性和 控制能力，需要进行压力调节。因此,在碎石、冰雪等松散层路面上制动时，制动距离可 能稍有增加。）1.2 ABS发展及应用最早的汽车（19 20年以前）前轴并不装用制动器

9、，汽车制动过程中对路面附着力系 数的利用是最低的。随后人们经过对前、后车轮均装用制动器的汽车进行了大量实验后， 在前轮也装用了制动器。但鉴于当时道路条件差，为确保汽车制动时有足够的方向控制能 力，故前轮制动力分配系数与现代汽车比较起来仍显得很小。为了充分利用制动过程中路 面所能提供的附着系数，以及解决随后遇到的后轮抱死滑移所产生的危险因素，人们对汽 车制动理论的研究及制动装置的研制开展了大量的工作。汽车ABS装置就是为了既能充分 利用制动过程中的路面附着力系数，乂能避开车轮制动时抱死滑移所产生的危险工况而出 现的汽车制动附加装置。2 0世纪初期人们就开始了 ABS的技术研究。ABS装置最早得到

10、成功应用并不是在汽 车上，而是在飞机、铁路机车上。当铁路机车的制动强度过大出现车轮抱死滑移的现象时, 车轮往往不能平稳运动而产生强烈的噪声和振动，轻则影响车轮和铁轨的寿命，重则出现 危险的事故。为了避免这种现象发生，1 90 8年在铁路机车上安装了防抱死装置，并意外 的发现制动距离也缩短了。早在1 9 3 6年，德国博世（BOSCH）公司将电磁传感器用于测 量车辆转速。当传感器探测到车轮抱死滑移时，调节装置启动,调节制动管路压力，这一思 路一直延续至今。随后，1 9 4 8年美国的We st i nghous e Air Brake公司开发了铁 路机车专用的ABS装置。该装置利用装在车轴上的转

11、速传感器测出车轴的减速度，然后通 过电磁阀控制制动气压，实现ABS装置的自动控制。飞机着陆时往往速度很高，如果此时制动强度过大，初选轮胎抱死现象,则可能发生轮 胎磨损严重，从而出现破裂的危险局面。如果路面附着力系数较低，或者说路面较滑时，轮 胎滑移将难以保证飞机直线行驶、保持一定的转向能力等的基本要求。为防止这些危险工 况发生，ABS装置于二战末期的1945年前后被尝试用于飞机上。先是德国人Fr i tz 0 s t wa Id的设计思想被美国政府用在喷气式飞机上。接着是19 4 8年波音公司生产的B 47飞机上安装了 Hydro Aire公司的ABS产品。从20世纪5 0年代开始，Good

12、Year和Hydro Airo等公司分别开发出各具特 点的ABS装置。这一时期ABS装置的特点是采用了初期的电子计算机，使ABS的性能得到 了很大的改善，以至于规定所有的名航飞机都必须安装ABS装置。这一时期也是ABS装置 由飞机向汽车上移植的时期。如1951年，Good Year航空公司在载货汽车上试装了飞机用ABS。195 4年,美国福 特公司首先把法国生产的民航机用ABS应用在林肯牌轿车上。这些尝试虽然以失败告终, 但揭开了汽车应用A BS的序幕。经过长期坚持不懈的努力，1958年Du n lop公司开发出了用于载货车的ABS,美国福 特公司最终与Kelsey Hayes工地合作于1 9

13、68年成功开发了车用ABS装置。于是，车 用ABS装置的研究与开发受到诸如美、英等各国研究部门及政府的支持，但随后十多年ABS 装置的研究与开发却处于一个低谷时期。这是因为这一时期的ABS控制器采川的是分离元 件的电子线路式模拟计算机。由于电子元件多、体积大。再加上汽车速度的提高,所研制 的ABS功能仍然较差、可靠性也较低，不能满足汽车的使用要求。20世纪70年代中后期开始，ABS控制器采用了大规模集成电路式的计算机。这种数 字计算机不易受干扰，运算速度快。不仅提高了控制器的稳定性，而且为改善ABS功能创 造了条件,20世纪70年代末，欧洲开始批量生产用于轿车和商用汽车的ABS系统。进入2 0

14、世纪80年代，车用ABS装置在理论上与实践上都逐渐走向成熟。ABS控制器 的硬件在采用数字式电路的基础上，采用了微处理器,输入输出也朝着与汽车其他电子元 件集成化、网络化的方向发展，精密液压元器件的制造技术也走向成熟。在软件上ABS的 控制逻辑向多元化方向发展，诸如最优控制、变结构控制及模糊控制得到了应用。计算机 技术的发展乂使ABS向纵深扩展，如制动防滑装置ASR (Anti-Sl i p Regu 1 a t i on) 及速度限制器等。进入20世纪90年代，ABS的发展愈来愈快，欧洲、美国和日本等国家均在高速普及 ABS o到1995年，美、德、日在轿车上装用ABS的比例分别达55%、5

15、0%和35%;在货 车上装用ABS的比例分别达50%、50%和45%。目前，德国的博世公司成为世界第一大A BS装置生产厂家，其生产的ABS装置已被用于奥迪、宝马、通用、大众、雷诺、菲亚特、 雪铁龙及法拉利等公司的各系列车型中。另外，日本也生产大量的ABS装置是在汽车上得 到最成功应用的电子控制装置之一。1.3 ABS的技术要求及评价方法1.4 . 1对ABS系统的设计要求评价ABS的主要指标是转向能力、稳定性和最佳制动距离。由此对A BS提出下述要 求.(1)在调节制动过程中，汽车转向能力和行驶稳定性必须得到保证；(2)即使左右车轮的附着力系数不相等，无法避免的转向反应应尽可能小；(3)必须

16、在汽车的整个速度范围内进行调节；(4 )调节系统应该最有效地利用车轮在路面上的附着力，这时保持转向能力的考虑先于缩短制动距离的目标；（5）调节装置应极快的适应路面传递能力的变化；（6 ）在波状路面上给以任意强的制动，汽车都能被完全控制住；（7）调节装置必须能识别出覆水路面,并对此做出正确的反应；（8）调节专职只能附加在常规制动装置上，如果出现损坏，安全通路必须自动断开调 节装置而不出现不良作用，这时规制动装置必须能全功能工作；（9）所有这些对调节装置的要求，在所有路面上用所有各自汽车允许的轮胎都必须 得到满足。1.3. 2 ABS系统的质量准则高质量的ABS必须有高的可靠性、广泛的适应性及良好

17、的性能。评判一个ABS系统用 该遵循的质量准则概述如下：（1）良好的行驶稳定性为使汽车有良好的行驶稳定性，ABS必须在汽车制动时使后轮具有足够大的测向抵制 能力，以抵抗足够大的外界侧向力，不致于发生后轴侧滑的不稳定制动工况。（2）良好的转向能力AB S在汽车制动时，应使转向轮具有足够大的侧向控制力，不致于发生侧滑,且转向 轮不抱死滑移，保持汽车有良好的转向能力。（3）高附着力系数利用率汽车装用ABS制动时，应有高的附着力系数利用率，即合理的利用轮胎与路面间的潜 在附着力。在一般情况下，装用ABS的汽车应具有良好的制动效能，即较短的制动距离和 较高的制动减速度。（4）良好的舒适性在汽车制动时如A

18、BS对制动压力控制得不理想，发生严重的过制动或欠制动现象,会 使汽车发生前后窜动的现象，制动舒适性很差，而且制动效能也不佳，这是不允许的。汽车行驶条件复杂多变，振动冲击大。ABS的工作环境恶劣，且ABS 乂是制动系的一 个组成部分，因此，ABS必须具有高的可靠性。国内外的正反两个方面的经验告诫人们, ABS产品的可靠性必须满足苛刻的汽车使用条件的要求,否则ABS产品不会有市场。1） 3. 3主要评价指标ABS系统直接关系到汽车的制动性、操纵稳定性以及安全性等性能。因此，对ABS 系统性能的评价必须是多指标的综合评价，并且必须通过严格的试验检测后才可装车使 m o安装有ABS的汽车制动性能的主要

19、评价指标如下：（1）良好的抗外界电磁场干扰的能力ABS系统是一个典型的电子控制系统，如不能抗外界电磁场的干扰，工作时就可能 对制动压力进行调整，从而出现危险情况。因此，要求ABS系统有良好的抗外界电磁场干 扰的能力。但是，此规定目前并不严谨，欧洲经济委员会汽车制动法规（ECER13）中仅对 此项指标提供了性能要求,而对评价指标未作具体规定。我国目前的做法是依照国家标准 G B13594-1 9 9 2 （等效采用ECER 1 3标准）中规定，只要按本标准的规定做完了道路性能试 验，即认定所测ABS系统抗外界电磁场干扰的能力满足要求。2） ） 基本功能（制动车轮不抱死）装有ABS的汽车制动时，A

20、BS直接控制的车轮（依据自身的运动状态来调节其制动压 力的车轮）不能抱死滑移，但允许有短暂的车轮抱死，也允许车速低于15 km/h时车轮抱 死。当汽车在高附着力系数路面上制动时，可通过轮胎在路面上的印痕来判断车轮运动 状态;而汽车在湿滑的地附着力系数路面上制动时，车轮制动印痕较难分辨，采用观察车 轮印痕的方法受到限制。因此，也常采用录像观察法，即在车轮外侧用明显的颜色（一般用 白色）涂料做记号，汽车制动时用录像机记录车轮运动全过程。通过观看录像带，可判断车 轮在制动过程中的运动状态。另外一种办法是用车轮运动状态记录仪测量车轮运动状态。 所需专用仪器虽较昂贵，但能精确测量车轮制动时的滑移率。（3

21、）附着力系数利用率装用ABS的汽车在附着力系数均匀的路面上制动时，附着力系数利用率不得小于0. 75o 装用I类ABS的汽车在左、右车轮位于不同附着力系数的路面上制动时，附着力系数利 用率也要足够大。附着力系数利用率的定义及其测试方法见相关标准方法。（4）对道路条件突变的适应性装有ABS的汽车制动过程中，路面附着力系数突变，附着力系数由高（夕20. 5）到低（巴/，-2）或由低到高,ABS直接控制的车轮不得抱死，且制动减速度应急速变化。一般讲,要求制动行驶中通过附着力系数突变分界线的车速在5 0km/h左右。（5）产生电气故障可解除ABS的工作如前所述,ABS电器出现故障，如ABS继续参与工作

22、,可能对制动压力进行误调节，这是 十分可怕的。因此ABS电气系统一旦出现故障，必须能迅速终止ABS的工作，而ABS的 调节器必须使常规制动管路畅通。2.汽车AB S的基本结构与基本原理2.1 ABS的基本组成ABS的基本组成通常可以划分为三部分：ABS电脑(ECU)、输入信号元件与执行控制 元件。如图2 1所示是ABS的组成图框，左侧是输入信号元件，右侧是执行控制元件。 ABS电脑接受左侧信号元件产生的信号，控制右侧执行元件的工作。图21 ABS的组成框图2. 2输入信号元件ABS的输入信号元件包括轮速传感器、制动开关、手制动/制动液面开关和电动机/电 磁阀的监控电路。其中轮速传感器和制动开关

23、的信号是必不可少的。3. 2. 1轮速传感器轮速传感器感知车轮的转速,产生与车轮转速成正比的电压信号。车轮轮速信号传给 ABS电脑，电脑通过计算，决定是否进行防抱死制动。轮速传感器的信号对于ABS电脑是必需的°目前可以见到两种轮速传感器:最常见的是 电磁感应式轮速传感器,其次是霍尔半导体式轮速传感器。(1)电磁感应式轮速传感器 基本结构电磁感应式轮速传感器是一种由磁通量变化而产生感应电压的装置，一般由磁感应传感器与齿圈组成。其结构及安装如图2-2所示。电磁感应式传感器是一个静止部件，通常由永久磁铁、电磁线圈和磁极组成，安装 在每个车轮的托架上。齿圈是一个运动部件,一般安装在轮毂上或轮

24、轴上与车轮一起旋转。图2-2 轮速传感器结构与安装 轮速传感器信号的产生原理 电磁感应式轮速传感器的工作原理与普通的交 流发电机相同。永久磁铁才产生一定强度的磁场，齿圈随车轮在磁场中旋转时.，由于齿圈 上的齿峰与齿谷通过时引起磁场强弱变化，在永久磁铁上的电磁感应线圈就产生一定的交 流信号(见图2-3)o交流信号的频率与车轮速度成正比,交流信号的振幅随轮速的变化而变化。ABS电脑通过识别传感器发来交流信号的频率来确定车轮的转速，如果电脑发现车 轮的减速度急剧增加，滑移率达到2 0%时，它立刻给执行器发出指令，减少或停止车轮的 制动力，以免车轮抱死。图2-3电磁感应式轮速传感器的工作原理电磁感应式

25、轮速传感器的缺点a.电磁感应式轮速传感器向ABS的ECU疏松的电压信号的强弱是随转速的变化而变化 的，信号幅值一般在ri 5V的范围内变化。b.电磁感应式轮速传感器频率响应较低。当车轮转速过高时，传感器的频率响应跟不 上,容易产生错误信号。C.电磁感应式轮速传感器的抗电磁波干扰能力较差，尤其在输入信号幅值较小时。（2）霍尔半导体式轮速传感器霍尔半导体式轮速传感器是近年来出现的，装车量比较少，这里不作讲解。2. 2. 2制动开关制动开关装在制动踏板上部，踩下制动踏板时，制动导通，给制动灯送电,制动灯点亮, 同时将制动信号送到ABS电脑。制动信号对于ABS电脑来说是必需的。制动信号送到ABS电脑，

26、表明制动系统开始工作，车轮随时可能出现抱死，接到该信号 后，ABS电脑进入准备工作状态。如果制动开关损坏或者制动灯保险丝烧断，制动信号传 不到ABS电脑，这时如果车轮抱死，ABS电脑会产生车轮意外抱死的故障码，同时ABS 警告灯亮,ABS失去作用。制动开关安装位置如图2-4所示。2.2. 3手制动/制动液面开关手制动开关和制动液面开关产生同一个信号。其安装位置如图25所示。当拉起手 制动或制动液液面不足时.，仪表板上的手制动灯亮起，同时这个信号送到ABS电脑。如果 该信号持续一定的时间，ABS电脑将控制ABS失效。电脑停止工作的同时点亮黄色的A BS故障警告灯。在这种情况下，红色故障灯比黄色故

27、障灯先亮。图24制动开关的安装位置图2-5手制动开关和制动液而开关面开关2. 2.4电动机/电磁阀监控ABS通过继电器控制电动机的运转，通过继电器给电磁阀提供电源。当电动机运转, 电磁阀供电时.，由相应的监控线路产生监控信号，送到ABS电脑，确保系统工作的可靠性。2. 2. 5汽车减速传感器四轮驱动汽车的ABS中有一种减速度传感器（G传感器），如图2-6所示。汽车减速 传感器的作用是测出汽车制动时的减速度,识别是否是雪路、冰路等易滑路面。图2-6汽车减速度传感器2. 2. 6压力开关或压力传感器早期的ABS中有的带有蓄压器，蓄压器中有一个压力开关或压力传感器监控制动液的 压力。压力开关一般位于

28、蓄压器下面,监视着下腔的液压压力。当液压压力下降到一定数值 （一般是14Mpa）时，压力开关闭合。它有时给电脑提供压力信号，有时独立于ABS电脑而 工作。如果压力低的信号提供给电脑，点火开关打开后，电脑控制电动机继电器运转，给蓄 压器打压，直到压力正常。如果压力开关独立于ABS电脑工作，则每当压力下降，无论点火 开关是否打开,压力开关都会使电动机继电器下面电路构成回路（电动机继电器通电,触点 闭合），电源通过此电路让电动机运转。2.3 ABS电脑目前的ABS电脑主要由集成度、运算精度很高的数字电路组成。典型的四传感器四通道ABS电脑的结构如图2-7所示。可以看到，A BS电脑内部的 基本结构包

29、括：a.车轮轮速传感器的输入放大电路。b.运算电路。C.电磁阀控制电路。d.稳压电源、电源监控电路、故障反馈电路和继电器驱动电路。e.安全保护电路。线轮速怡城器（输出信 号线舲0rTH运算电路电磁阀控制电路卜 r0 （微型计算机）电磁阀FL电磁阀RR轮速传感器输入增益电路电诲阀继电播 监控线路外部逋信线路 电动机 监座线路 制动开关建留输入/输出电路电源稳田电源运算电路 （做型计算机）人电源监控电路 2故障反馈电路继电器驱动电路电磁阀 控制电路电磁阀RL电的阀FR警告灯 电磁阀继电器 电动堪电器 维电器电源图2 7四传感器四通道系统ECU模块图2.4 执行控制元件2. 4.1故障信号灯装用AB

30、S的制动系统带有两个故障信号灯：一个是红色手制动/制动液面警告灯;另一 个是黄色ABS警告灯。ABS警告灯受ABS电脑控制。两个警告灯在仪表中的位置如图2-8 所示。ABS警告灯制动警告灯图2-8两个警告灯在在仪表中的位置两个故障警告灯正常闪亮的情况如下：当点火开关打开时，红色手制动/制动液面警 告灯与黄色ABS警告灯几乎同时亮,手制动/制动液面警告灯完的时间很短,ABS警告灯会 亮的长一些（约3 s）。如果制动系统正常，两灯先后熄灭。红色手制动/制动液面在手制动拉起或制动液不足时也会亮。如果在上述情况下灯不完, 说明故障警告灯本身及线路有故障。手制动/制动液面警告灯常亮，说明制动液不足或手

31、制动未放,此时普通制动系统与AB S均不能正常工作，要检查故障原因及时排除。黄色ABS故障警告灯常亮，说明ABS电脑发现电控系统中有问题，应及时检修。2. 4. 2电动机/电磁阀继电器A BS中的继电器一般有两个:一个是主电源继电器，另一个是电动机继电器。主电源继电器通过点火开关给ABS电脑供电，或者由ABS电脑控制，给电磁阀供电。 只要发动机启动ABS电脑，就会感知并启动系统自检程序，检查ABS是否良好。如果主电 源继电器损坏，电脑就会知道并让ABS停止工作（普通制动系统继续工作）知道主电源继电 器修复为止。电动机继电器主要给电动机供电，当点火开关接通后，电脑要进行自检，控制电动机 继电器导

32、通，控制电动机的触点闭合，蓄电池直接给电动机供电使其工作。如果电动机继 电器损坏或发生故障，电动机就不能运转，必然导致ABS制动油压压力下降而无法工作。电动机ABS电动机是一个高压泵,ABS工作期间,它可在很短时间内将制动液加压到141 8M pa,给整个液压系统提供高压制动液体。电动机的电源由ABS电脑控制的电动机继电器 提供。电磁阀ABS电磁阀有两种:三位电磁阀和两位电磁阀。这里不做讲解液压调节装置ABS电动机、电磁阀往往做成一个总成，合称液压调节装置。根据制动压力调节装置与制动主缸和制动助力器的结构关系，可以分为分离式、组合 式和整体式三种结构形式。这里不做讲解。在液压制动的汽车上,制动

33、压力调节装置常串联装在制动主缸与制动轮缸之间，通过电 磁阀直接或间接地控制轮缸的制动压力。根据工作于里的不同，液压制动系统采用的制动压力调节装置乂可分为可变容积式和循环式。2.4.3可变容积式压力调节装置的工作原理可变容积式压力调节装置是在汽车原有的制动管路上增加一套液压装置，用它来控制 制动管路容积的增减,从而达到控制制动的压力变化。可变容积式压力调节装置主要由电磁阀、液压控制活塞、电动泵和蓄压器等组成。其 主要特征是有一个液压控制活塞。（1）普通制动模式（ABS不工作）普通制动模式的调压过程如图2-9所示。在制动压力调节装置未进行防抱死制动压 力调节时，电磁线圈中没有电流通过，电磁阀中的柱

34、塞位于最左端，将液压控制活塞大端 的工作腔与储液器接通，由于液压控制活塞的大端没有受到压力的作用，控制活塞在其回 位弹簧的预紧力作用下，处于左端极限位置,控制活塞的顶端有一推杆，将单向阀顶开，使 制动主缸与制动轮缸的管路相互沟通,制动主缸的制动液直接进入制动轮缸，制动轮缸的 制动压力随制动主缸的输出压力而变化。电控 电控第元I单压图2-9普通制动模式图2-10减压制动模式（2）减压制动模式防抱死制动“减压”制动模式的调压过程如图2-10所示。在防抱死制动压力调节过 程中，当需要减少制动轮缸的制动压力时.，ECU发出指令，给电磁线圈通入最大电流，使 电磁线圈中产生的磁力也最大，电磁阀中的柱塞在最

35、大磁力作用下，克服弹簧的弹力移至 最右端，将蓄压器与液压控制活塞的工作腔接通，同时将通储液器的管路关闭。电动泵开 始工作，来自蓄压器或电动泵的高压制动液流入控制活塞大端的工作腔，克服弹簧的弹力, 推动控制活塞右移，单向阀在回位弹簧的作用下落座，将制动主缸与制动轮缸隔离，制动 轮缸中的制动液就会流入控制活塞小端的工作腔，制动轮缸的制动压力随之减少。轮缸制 动压力减少的程度取决于控制活塞向右移动的距离，控制活塞向右.移动的距离越大，在制 动轮缸侧的容积就越大,制动轮缸制动压力就减少的越多。（3）保压制动模式防抱死制动“保压”制动模式的调压过程如图2n所示。在防抱死制动压力调节 过程中，当需要保持制

36、动轮缸的压力时,ECU发出指令，给电磁线圈通入一个较小的电流, 由于电流较小，在电磁线圈中产生的磁力也较小，使电磁阀中的柱塞不能完全克服弹簧的 弹力，而处于中间位置，从而将通向蓄压器、控制活塞工作腔和储液器的管路全部关闭， 来自蓄压器或电动泵的制动液不能再进入液压控制活塞大端的工作腔，控制活塞大端工作 腔的压力不再发生变化，液压控制活塞在大端工作腔的油压和弹簧力作用下，保持在一定 的位置，此时由于单向阀仍处于落座状态，制动轮缸的制动压力保持不变。图2-11保压制动模式（4）增压制动模式防抱死制动“增压”制动模式的调压过程如图2-12所示，在防抱死制动压力调节过程 中，当需要增加制动轮缸的压力时

37、,ECU发出指令,切断通向电磁线圈的电流，电磁阀中的柱 塞在弹簧力的作用下回到左端初始位置，将液压控制活塞大端的工作腔与储液器管路接通, 液压控制活塞大端工作腔内的制动液流回储液器，作川在活塞大端工作腔的高压被解除， 液压控制活塞在弹簧力的作用下，也回到左端的初始位置,顶开单向阀，使来自制动主缸的 制动液直接进入制动轮缸，以增大制动轮缸的制动压力。可变容积式压力调节装置的特点是通过改变电磁阀中柱塞的位置，对液压控制活塞 的移动进行控制，从而改变制动轮缸侧的管路容积，利用这种变化间接地控制轮缸制动压 力的增减。其制动压力的增减速度取决于液压控制活塞的移动速度。图2-12增压制动模式2.5 ABS

38、系统工作过程图2 1 3为一典型的ABS系统结构图,它的工作过程可以分为常规制动、制动压力保持、 制动压力减少和制动压力增大等阶段。图2-1 3 四通道A BS系统2.5. 1常规制动阶段在常规制动阶段，A B S并不介入制动压力控制，调压电磁阀总成中的各进液电磁阀均 不通电而处于开启状态，各出液电磁阀均不通电而处于关闭状态，电动泵也不通点运转， 制动主缸至制动轮缸的制动管路均处于畅通状态，而各制动轮缸至储液器的制动管路均处 于封闭状态，各制动轮缸的压力将随制动主缸的输入压力而变化。此时的制动过程与一般 制动系统的制动过程完全相同。（1）制动压力保持阶段图2-14保压过程如图2-14所示,在制

39、动过程中，电子控制单元根据车轮转速传感器输入的车轮转速信 号判定有车轮抱死时，ABS就进入防抱死制动压力调节过程。例如，电子控制单元发现右 前轮趋于抱死时"电子控制单元就使控制右前轮制动压力的进液电磁阀通电，使右前进液 电磁阀转入关闭状态，制动主缸输出的制动液不再进入右前制动轮缸。此时，右前出液电 磁阀仍未通电而处于关闭状态，右前制动轮缸中的制动液也不会流出，右前制动轮缸的制 动压力就保持一定，而其他未抱死车轮的制动压力仍会随制动主 缸输出压力的增大而增大。2. 5.2制动压力减少阶段如图2-15所示，如果在右前制动轮缸的制动压力保持一定时，电子控制单元判 定右 前轮仍趋于抱死，电子

40、控制单元乂使右前出液电磁阀也转入开启状态，右.前制动轮缸中的 部分制动液就会经过处于开启状态的出液电磁阀流回储液器，使右前制动轮缸的制动压力 迅速减少，右前轮的抱死趋势将开始消除。2. 5. 3制动压力增大阶段如图2-16所示,随着右前制动轮缸制动压力的减少，右前轮会在汽车惯性力的作用下 逐渐加速，当电子控制单元根据车轮转速传感器输入的信号判断右前轮的抱死趋势已经完 全消除时，电子控制单元就使右前进液电磁阀和出液电磁阀都断电，使进液电磁阀转入开 启状态，使出液电磁阀转入关闭状态，同时也使电动泵通电运转，向制动轮缸泵送制动液， 山制动主缸输出的制动液和电动泵泵送的制动液都经过处于开启状态的右前进

41、液电磁阀 进入右前制动轮缸,使右前制动轮缸的压力迅速增大，右前轮乂开始减速转动。图2-15减压过程图2 T 6增压过程ABS通过使趋于抱死车轮的制动压力循环往复的经历保持一减少一增大过程,而将趋于 抱死车轮的滑移率控制在峰值附着力系数滑移率的范围内，直至汽车速度减少到很低或者 制动主缸的输出压力不再使车轮趋于抱死时为止，一般制动压力调节循环的频率可达3“ 2 OHzo在四通道ABS系统中对应于每一个制动轮缸各有一对进液和出液电磁阀,可由电 子控制单元分别进入控制。因此，各制动轮缸的制动压力能够被独立地调节，从而使四个 车轮是不发生制动抱死现象。虽然各种ABS系统的结构形式和工作过程并不完全相同

42、，但都是通过对趋于抱死的车 轮的制动压力进行自适应循环调节，来防止被控制车轮发生抱死现象。而且各种ABS在以 下几方面都是相同的：ABS只是在汽车的速度超过一定数值后，才会对制动过程中趋于抱死的车轮进行 防抱死制动压力调节。当汽车速度被制动降低到该数值时，ABS就会自动地中止防抱死制 动压力的调节，此后装备有ABS系统的汽车的制动过程与常规制动系统的制动过程相同， 车轮仍然可能被抱死。这是因为当汽车速度很低时.，车轮被制动抱死对汽车制动性能的影 响已经很小,而且要使汽车尽快制动停车,就必须使车轮制动抱死。在制动过程中，只有当被控制车轮趋于抱死时,ABS系统才会对趋于抱死车轮的制 动压力进行防抱

43、死调节，在被控制车轮还没有趋于抱死时.，制动过程与常规制动系统的制 动过程完全相同。 所有ABS系统都有自诊断功能，能够对系统的工作情况进行监控，一旦发现存在 影响系统正常工作的故障时，会自动关闭ABS系统，并点亮ABS报警灯，向驾驶员发出 警示信号，汽车的制动系统仍然可以像常规制动系统一样进行制动。第三章汽车防抱死系统故障检测与诊断3.1 诊断须知与注意事项现代汽车的ABS都具有自诊断系统，有很强的自诊断功能。当系统出现故障时，微机 便将故障信息存入存储器。通过一定的程序将故障码调出，根据故障码所显示的内容，迅 速准确地确定故障的部位和性质，有针对性地去检查有关部位、部件及线路是自诊断测试

44、的内容。装有ABS的汽车制动时,轮胎与地面应有压痕而不是拖痕。若汽车以3 O'40km/h速度 行驶制动时，轮胎与地面有拖印，说明ABS有故障。但需注意，当车速低于10 km/h时，A BS将不起作用。汽车在制动后期会出现轮胎抱死拖滑印痕，这属于正常现象。制动不良 的现象即制动不灵、制动时汽车发生侧滑、制动发咬等。通常情况下，在点火开关接通后,黄褐色ABS警告灯应闪亮。此时如果制动液不足，红 色制动灯也会点亮；蓄能器压力低于规定值、手制动未释放时，红色制动灯也会点亮；当 蓄能器压力、制动液液面符合规定且手制动完全释放时，红色警告灯应该熄灭。在发动机 启动的瞬间,ABS警告灯和红色制动警

45、告灯都应完。发动机启动后，两个警告灯应先后熄灭。 汽车行驶过程中，两个警告灯都不应闪完。情况如上所述，一般可以说明ABS系统处于正 常状态。否则，说明ABS系统有故障或液压系统不正常。3. 1.1诊断须知(1) ABS是汽车的主动安全系统，检修该系统时，必须具备相关的知识。(2)系统发生故障由ABS警告灯和制动警告灯显示。某些故障只能在车速超过20km /h后，才能被检测到。(3)如果ABS警告灯和制动警告灯不亮，但制动效果仍不理想，则可能是系统放气 不干净或在常规的制动系统中存在故障。对ABS修理前,为了检查故障，先用故障诊断仪询问故障存储。(5)拔ABS电气插头之前，必须关闭点火开关。(6

46、)开始修理前，关闭点火开关，从蓄电池上拆下搭铁线。(7)防抱死制动系统工作必须绝不要使用含矿物油的物质。(8 )拆卸前必须彻底清洁连接点和支承面,绝不要使用像机油、稀释剂等类似的清洁 剂。(9)把控制单元和液压单元分开后，必须把液压单元放在专用支架上，以免在搬运中碰 坏阀体。(10)拆下元件，如果不能立刻完成修理工作，必须小心地盖好或者用腻子封闭。(11)不要使用起毛的抹布。(12)必须使用原装配件，并且配件要在安装前才从包装内取出。(13)系统打开后不要使用压缩空气，也不要移动车辆。(14)注意不要让制动液流到线束插头内。(15 )打开制动系统完成作业后，用制动液充放机与故障阅读仪配合使用，

47、对系统进 行放气。(16)在试车中，至少进行一次紧急制动。当ABS系统正常工作时，会在制动踏板上感到有反弹，并可感觉到车速迅速降低而且平稳。3.1.2注意事项ABS系统一般具有很高的可靠性,通常无需进行定期的特别维护，但在使用检查过程中 应该特别注意以下几点：ABS系统与常规制动系统是不可分割的。常规制动系统一旦出现问题,ABS系统就不能 正常工作。因此，要将二者视为一个整体进行维修。当制动系统出现故障时，应该首先判 断出是常规制动系统,还是ABS系统的故障。(2)在点火开关处于接通位置时，不要拆装系统中的电器元件和线束插头。如要拆装，应 先将点火开关断开。制动液不可流入插头。(3)不可向电子

48、控制装置供给过高的电压，不可用充电机直接启动发动机。用充电机给 蓄电池充电时.，要把蓄电池上的电缆线拆下后再进行。(4)高温环境也容易损坏电子装置。在对汽车进行烤漆作业时，应将电子控制装置从车上 拆下。在汽车上进行电焊机作业时，必须拔下电子控制器线束插头。(5 )在对有高压蓄能器的ABS系统进行维修之前，一定要先卸压，使蓄能器中的高压制 动液完全释放，以免高压制动液喷出伤人。释放蓄能器压力的方法是:先将点火开关关闭, 然后反复踏放制动踏板3 0次以上,直到制动踏板变得很硬为止。(6)不要使车轮轮速传感器和传感器齿圈沾染油污或其它赃物，否则，车轮轮速传感器产 生的车轮轮速信号就可能不够准确，影响

49、系统的控制精度，甚至使系统无法正常工作。其 次，不要敲击和碰撞传感器以免传感器发生消磁现象，安装传感器的齿圈时也只能压装。 (7)当更换轮速传感器或移动位置后,应检查传感头与齿圈的间隙是否符合规定。(8)制动液要做到及时检查、补充,需要更换或添加时,，必须使用符合本车规定的制动液。(9)对制动液压系统进行维修后，或者在使用国过程中感觉到制动踏板变软时，应按照相 应维修要求的方法和顺序对制动系统进行空气排除。(10)大多数A BS系统中的压力调节器、电子控制器和轮速传感器都是不可修复的，如有 损坏,一般要求由专业维修人员整体更换。(11)更换轮胎时尽量选用汽车生产厂推荐的轮胎，若要换用其它型号的

50、轮胎，应该选用 与原厂所用的轮胎外径、附着性能和转动惯量相近的轮胎，但不能混用不同规格的轮胎, 否则会影响ABS系统的控制效果。(12)系统打开后，不可使用压缩空气和移动车辆。(13) ABS无需保养。检测、组装和修理工作应由专业人员来完成。如不遵守维修手册中 的说明，会损坏系统，影响行车安全。(14)维修ABS前，用自诊断来确定故障原因。如装上新的液压控制单元，应检查其编码。 (15)完成工作后，如该工作需打开制动系统，那么必须给制动系统排气。3. 2 ABS系统故障诊断分析3. 2. 1 ABS故障分析ABS实际上是一套电子控制电路，其故障也即多发生于电路和继电器上。ABS一般都 有自检功

51、能和后备功能，系统一旦出现故障,警示灯便有规律地闪动,对照有关说明即可查 出故障原因。同时ABS自动切断，汽车恢复传统的行车制动方式。ABS发生故障时，如果缺乏ABS故障代码表及有关维修资料，可用万用表对电路、继 电器进行检查，并对传感器和电磁阀进行检查、试验，如果均为正常，则应更换控制器。 电磁阀和传感器均可进行单体试验、检查，如果有故障，应更换信件。在对ABS进行检查 时.，必须将其电源断开。3.2. 2 ABS故障诊断要点在进行ABS故障诊断时，应将其某些现象与故障区分开。某些装有ABS的汽车，在发动机发动时，踩下的制动踏板会弹起，而在发动机熄火时， 制动踏板则会下沉，这属于ABS的正常

52、反应，并非故障。(2)制动时,，转动方向，会感到转向盘有轻微的振动。这是由于制动压力调节器与动力 转向器共用一个油泵所引起的正常反应。(3)制动时，有时会感到制动踏板有轻微的下沉，这是由于道路路面附着系数的变化,ABS 正常反应所引起的，并非故障现象。制动时,，制动踏板会有轻微的振动，这是由于AB S起作用的正常现象。(5)高速行驶急转弯时，或冰滑路面上行驶时，有时会出现制动警告灯亮起的现象。这是 上述情况中出现了车轮打滑的现象，ABS产生保护动作引起的，并非有故障。(6)制动时，AB S继电器不断的动作,这也是ABS在起作用的正常现象。(7)装有ABS的汽车，在制动后期，会有车轮会抱死，地面

53、留有拖滑的印痕。这是因为在车 速小于710km/h时，ABS将不起作用，属于正常现象。但是ABS紧急制动时留下的短 而淡淡的印痕，与普通制动器紧急制动留下的长拖印是不同的。3. 2 . 3 一般检查(1 )检查制动液面是否在规定范围内。(2 )检查所有继电器、熔丝是否完好，插接是否牢固。(3)检查电子控制装置导线插头、插座是否连接良好，有无损坏，搭铁是否良好。(4)检查电动液压泵、HCU、4个车轮转速传感器、制动液液面指示灯开关导线插头、插 座和导线的连接是否良好。(5)检查车轮转速传感器传感头与齿圈间隙是否符合规定，传感头由于赃污。(6)检查驻车制动杆是否完全释放o(7 )检查蓄电池电压是否

54、在规定范围之内。3.3ABS系统故障诊断方法3. 3.1观察法简单地说,ABS系统发挥作用的过程，就是把有经验的驾驶员的点制动操作自动化、精 确化及理想化的过程，其作用效果相当于驾驶员在1 S时间内点制动12次。对于装有ABS 的汽车，平时在驾车过程中，除了查看ABS指示灯外,还可以用简单的方法，提前判断ABS 是否有故障。这个方法就是观察法。在踩制动踏板时，观察有无向上拱脚的感觉。如在驾车时，感到踩制动踏板没有拱脚 的感觉，即为ABS失效，应重点检查制动压力调节器。因为一旦制动压力调节器损坏，制 动液就不会按照电脑控制单元（ECU）的指令工作，所以感觉不到点制动动作，即感觉不到 向上拱脚的感

55、觉,即为ABS有故障。在紧急制动时.，观察轮胎与地面之间有无拖印。装有ABS的汽车，ABS系统正常时， 通过ECU对制动力的控制，紧急制动时轮胎在地面上不会留有长长的拖印，防止滑移率过 大，使其保持在1 09。3 0 %之间，即在制动过程使车轮与地面的附着力时刻都能得到最 大的发挥；相反，如果紧急制动时，轮胎在地面上留下长长的拖印，即为ABS有故障。3. 3. 2直观检查法首先应确定故障是在ABS系统,还是在常规制动系统或其他方面。而最直观最简便的方 法就是先观察两个警告灯。如图3-1所示。如果自诊断查出系统有故障，那么在打开点火 开关时，仪表板上警报指示灯会亮。组合仪表板有“LowL i n

56、e”和“H i gh-Line”两 种型式。如图3 1所示，“Low-Li ne”型仪表板上指示灯有：A BS/ED S警报灯（右侧 箭头），制动系统警报灯（中间箭头，红色制动警报符号）和ASR警报灯（左侧箭头）。在 “Low-Line”型仪表板上,红色的制动警报符号由制动系统警报灯来照完；在“H i gh-Line” 型仪表板上，该符号出现在驾驶员信息系统显示屏上。如果制动系统功能不正常，但 ABS/EDS警报灯和红色的制动警报符号不凫，这说明故障出在制动系统的机械和液压部件 上。制动报警灯是由制动液压开关、液面开关及手制动开关控制的，因此，若红灯常亮， 则可能是制动液不足、蓄压器的制动液压力过低或手制动开关有问题。黄色的防抱死报警灯指示ABS的工作情况。若在制动和行驶时此灯点完或间歇性闪亮, 说明ABS在自检时已经查出故障。如果不能确定故障在ABS还是在常规系统，可以拆下A BS继电器线束插接器,使阀不能工作，让汽车以常规方式制动，此时若故障消失，说明A BS电控制动系统有故障，否则为机械故障。此外，还要检查储液器的制动液液面高度、 看有无泄露，驻车制动器是否完全松开，蓄电池电荷量是否不足,ABS电路各熔断丝有无 损坏,各线