汽车底盘电控系统检修课件：ABS认识 85页

汽车底盘电控系统检修 应知： 1、了解底盘电控系统组成部件的结构及工作 原理； 2、掌握底盘电控各系统的控制方式及作用过 程。 应会： 1、能识别底盘电控各系统的组成部件名称及 安装位置； 2、能对底盘电控各系统组成部件进行规范拆 装及检修的能力； 3、结合电路图、掌握汽车底盘电控常见故障 排除的套路（检测、分析、判断方法）；即能 够熟练操作仪器（解码器、万用表、示波器）， 检测、诊断、分析并排除电控系统常见故障。 学习 目标 学什么？ 汽车底盘电控系统结构原理及故障排除方法、技巧 考什么？ 应知（30%）=期末成绩 应会（40%）=另部件识别+故障排除 平时（30%）=到课+作业+抽查成绩 考什么？ 要求： 1、应知成绩=期中考核20%（网上测评）+期末 考核80% 2、以实训项目为主； 应知成绩30% 考什么？ 应会成绩40% 操作规范（20分） 包含在故障排除 （50分）中 抽取5个另部件， 进行识别 故障排除 操作规范 70% 另部件识 别30% 学 习 内 容 一、ABS基本组成及工作原理 二、ABS控制方式 三、ABS部件结构 四、ABS控制过程 Ø 基本组成： u 传感器——车速传感器、加速度传感器 u ECU u 执行机构——制动压力调节器 Ø 工作原理：制动时ECU接收传感器的信号， 当车轮将要被抱死的情况下，ECU发出控制 信号，通过执行机构控制制动器的制动力 使车轮不被抱死。 轮速传感器 减速度传感器 车速传感器 电子控制单元 制动压力传感器 ABS液压泵继电器 控制器 执行器 ABS是在常规制动基础上，又增设如下装置： 车轮轮速传感器；电子控制单元ECU； 制动压力调节器；ABS警告灯； • 几点说明： 1、ABS是在常规制动基础上工作，制动中车 轮未抱死时，与常规制动相同；车轮趋于抱死时， ABS才工作，ECU控制制动压力调节器对分泵制动 压力进行调节。 2、ABS工作的汽车车速必须大于5Km/h，若 低于该车速，制动时车轮仍可能抱死。 3、常规制动系统出故障，ABS随之失去控 制作用；ABS出故障，ECU自动关闭ABS，同时ABS 警告灯点亮并存储故障码，但常规制动系统仍可 正常工作。 二、ABS的控制方式 控制通道：能够独立进行制动压力调节的制动管路 按控制形式分 独立控制 按高选原则一同控制 按低选原则一同控制 按控制通道数目分 四通道 三通道 二通道 单通道 四个概念 ★ 独立控制：一个车轮独立占用一个通道。 ★ 同时控制：对同一轴或不同轴上的车轮制动压力 同时进行调节（同时改变）。同时控制有高选与低 选之分： ★ 按高选原则一同控制：对两个车轮实施一同控制 时，如果以保证附着力较大的车轮不发生制动抱死， 附着系数较小的车轮会抱死为原则进行制动压力调 节，称这两个车轮是按高选原则一同控制。 ★ 按低选原则一同控制：对两个车轮实施一同控制 时，如果以保证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，称这两个车轮是按低选 原则一同控制。 ★ 四通道ABS的特点 • 独立控制 • 最大程度地利用附着力 • 易制动跑偏 • 很少采用 四通道ABS特点 １．四传感器四通道/四轮独立控制 对应于双制动管路的H型(前后) 布置形式 ２．四传感器四通道/前轮独立-后轮选 择控制方式 对应于双制动管路的X型(对角) 布置形式 ３．四传感器三通道/前轮独立-后轮低 选控制方式 ４．三传感器三通道/前轮独立-后轮低 选控制方式 三通道ABS总结 • 四轮ABS大多为三通道系统，而三通道系统都是 对两前轮的制动压力进行单独控制，对两后轮的 制动压力按低选原则一同控制。由于三通道ABS 对两后轮进行一同控制，对于后轮驱动的汽车可 以在变速器或主减速器中只设置一个转速传感器 来检测两后轮的平均转速。 u前后制动管路各设一个制动压力调节器，分对两 前轮和两后轮进行一同控制。两前轮可据附着条 件进行高选和低选转换，两后轮则按低选原则一 同控制。 ★ 二通道ABS的特点 u前驱汽车，后轮制动力小。 u后驱汽车，后轮易抱死。 u方向稳定差 u很少采用 二通道ABS特点 双通道ABS总结 ★ 单通道ABS的特点 u后制动管路设一个制动压力调 节器，对后驱汽车只需安一个 转速传感器。 u对两后轮按低选原则一同控制 u结构简单、成本低 u轻货车广泛应用 u制动距离长 u转向操作能力差 单通道ABS特点 单通道ABS总结 u所有单通道ABS都是在前后布置的双管路制动系统 的后制动管路中设置一个制动压力调节装置，对 于后轮驱动的汽车只需在传动系中安装一个转速 传感器。由于前制动轮缸的制动压力未被控制， 前轮仍然可能发生制动抱死，所以汽车制动时的 转向操作能力得不到保障。但由于单通道ABS能够 显著地提高汽车制动时的方向稳定性，又具有结 构简单、成本低的优点，因此在轻型货车上得到 广泛应用。 1、轮速传感器 作用：检测车轮转速，产生与轮速 成正比的正弦交流信号，经整形、放大 转变成数字信号送给ECU，用于对制动压 力调节器实施控制。 常用型式：磁感应式； 点击播放 u 工作原理：齿圈随车轮转动时，轮齿与传感头之间的空气 隙发生变化，使磁电传感器中磁路的磁通发生变化，从而 切割线圈产生交流电，交流电的频率随齿圈转速的快慢而 变化。根据交流电的频率，ECU就能计算出车轮的转速。 齿圈随车轮转动，凸 齿和齿隙不断交替地在极 轴下掠过，使铁心磁通发 生变化，在感应线圈中产 生交变信号电压。 前轮安装位置图 后轮安装位置图 2、加速度传感器 u功用：接收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自动调节。 u组成：电磁阀、液压泵、储液器等。 u制动压力调节器串联在制动主缸和制动轮缸之间， 通过电磁阀直接（循环式调节器）或间接（可变 容积式调节器）控制轮缸的制动压力。 3、制动压力调节器 u 当某车轮制动中，滑 移率接近于20%时， ECU输出指令，控制电 磁阀线圈通过较小电 流（约2A），使电磁 阀的进液阀关闭（回 液阀仍关闭），保证 该控制通道中的制动 分泵制动压力保持不 变 - 保压。 u 当某车轮制动中，滑移率 大于20%时，ECU输出指令， 控制电磁阀线圈通过较大 电流（约5A），使电磁阀 的进液阀关闭回液阀开启， 制动分泵中的制动液将通 过回液阀流入储液器，使 制动压力减小-减压。 与此同时，ECU控制电 动泵通电运转，将流入储 液器的制动液泵回到制动 总泵出液口。 储液罐 调压缸 储能器 增 压 泵 组合 电磁阀 ★ 组成 调压缸结构 单向阀 活塞 控制弹簧 三个通口 制动总泵通口； 制动分泵通口； 控制液压通口； 调压缸 活塞在控制弹簧 张力作用下，将 单向阀顶开。 组合电磁阀结构 输出电磁阀： 平时常开，通电关闭。 输入电磁阀： 平时常闭，通电打开。 两个电磁阀 控制三个通口 储能器通口； 储液罐通口； 调压缸通口。 输入 电磁阀 输出 电磁阀 组合电磁阀 电动增压泵 储能器 压力控制开关 电动增压泵和储能器 电动增压泵上设有 两个控制开关： 压力警示开关 直流 电动机 泵 体 电动增压泵和储能器结构 电动增压泵结构 直流电动机 储能器结构 电 动 机 柱塞 出液阀 进液阀 活塞、弹簧 储能器 储液罐 驱动凸轮 活塞 弹 簧 柱塞式泵体 柱塞、进液阀、出液阀 驱动凸轮 电动增压泵和储能器工作 柱塞 电动机 进液阀 出液阀 储能器 凸轮 直流电动机通 电转动，驱动 凸轮压动柱塞 下移，进、出 液阀打开，控 制液被泵入储 能器，其压力 随之升高。 ☆压力控制开关 当压力低于15 Mpa时，开 关闭合，增压泵工作。 作用：监测储能器内控 制液压力。 当压力达到18 Mpa时，开关 断开，增压泵停止工作。 储能器 压力控制开关 电机 泵 体 组成：一对开关触点，控 制电动增压泵工作。 压力监测开关（压力控制、压力警示） 储液罐 ☆压力警示开关 作用： 监测储能器内控制 油液压力。 组成：两对开 关触点 一对常开： 控制制动警示灯； 一对常闭： 控制ABS警示灯； 压 力 警 示 开 关 制 动 警 示 灯 ABS警示灯 ECU 电 动 增 压 泵 控 制 油 压 储能器 储能器内压力低于规定 值，常开触点闭合，点 亮红色制动警示灯；同 时常闭触点张开，该信 号送给ECU关闭ABS并点 亮黄褐色ABS警示灯。 输入电磁阀断电 关闭，输出电磁 阀断电打开。调 压缸活塞在弹簧 作用下上移，将 单向阀顶开。 制动分泵压力， 将随制动踏板力 的增大而增大。 ★ 工作过程 ECU对两个电磁阀 同时供电，输入电 磁阀打开，输出电 磁阀关闭，高压控 制液经输入电磁阀 流向调压活塞缸， 活塞下移，容积增 大，制动分泵制动 压力减小—减压。 输入电磁阀断电关闭， 输出电磁阀通电关闭。 调压缸活塞位置保持不 变，制动分泵制动液压 力不变—保压。 输入电磁阀断电关闭， 输出电磁阀断电打开- 泄压。调压缸活塞在弹 簧作用下上移，容积减 小，制动分泵制动液压 力增大—增压。 u 因为该电磁阀工作在 三个状态（增压、保 压、减压）——称之 为“三位”。 u 对外具有三个接口 （进液口、出液口、 回液口）——称之为 “三通”。 因此该电磁阀称 之为“三位、三通” 电磁阀，常写成3/3 电磁阀。 增压 u分类：二位二通常开电 磁阀、二位二通常闭电 磁阀。 u组成：阀门、衔铁、电 磁线圈、回位弹簧等组 成。 u常态下，二位二通常开 电磁阀阀门在弹簧张力 作用下打开，二位二通 常闭电磁阀阀门在弹簧 张力作用下闭合。 常 开 电 磁 阀 常 闭 电 磁 阀 u二位二通常开电磁阀用于控制制动总泵到制动分 泵的制动液通路，又称为二位二通常开进液电磁 阀。 u二位二通常闭电磁阀用于控制制动分泵到储液器 的制动液回路，又称为二位二通常闭出液电磁阀。 u两个电磁阀配套使用，共同完成ABS工作中对制动 压力调节的任务。 组成：第一球阀、第二球阀、衔铁、弹簧及电磁线圈等。 部件作用：第一球阀（常闭阀门）用于控制助力室与内 部储液室之间的制动液通路，属于高压控制。 第二球阀（常开阀门）用于控制储液筒与内 部储液室之间的制动液通路，属于低压控制。 ABS不工作（电磁线圈未通电）时，第一球阀关闭， 第二球阀打开，内部储液室与储液筒相通，低 压制动液由制动总泵进入两前轮制动分泵，对 两前轮实施低压制动。由于助力室在控制滑阀 作用下在踏下制动踏板的同时，储存了高压制 动液，所以对两后轮实施高压制动。 ABS工作（电磁线圈通电）时，第一球阀打开，接 通助力室与内部储液室之间的高压制动液通路， 第二球阀关闭，切断了储液筒与内部储液室之 间的低压制动液通路，此时，前、后轮均为高 压制动。 u当ABS工作（减压）时，根据ECU输出的指令，直 流电动机带动凸轮转动，凸轮将驱动柱塞在泵筒 内移动。 u柱塞上行时，储液器与制动分泵内具有一定压力 的制动液进入柱塞泵筒。 u柱塞下行时，压开进液阀及泵筒底部的出液阀， 将制动液泵回到制动总泵出液口。 (3）高压储能器与电动增压泵 u高压储能器：用于储存制动中或ABS工作时所需的 高压制动液。 u高压蓄压器多采用黑色气囊状球体。 　黑色气囊状球体被一个膜片分隔成两个互不 相通的腔室。上腔为气室，充入氮气并具有一定 的压力。下腔为液室，与电动增压泵液道相通， 盛装由电动增压泵泵入的制动液。 1、ABS 控制电路 2、ABS ECU 控制过程 重点：能根据电路图识读控制过程 ★ 打开点火开关，ABS自检、监控及启动 1、ABS 控制电路 监控：ABS在自检的同时监控储液筒中液面高度和驻车制 动情况。储液筒中液面过低或驻车制动器未放松时，制动警示 灯常亮。 ★ ABS 电路控制方式 右前轮车轮滑移率达到20%，ECU端子4 输出电压，电磁阀通电关闭；ECU端子20搭铁， 使电磁制动器线圈通电解除制动；ECU端子G 输出电压，端子H搭铁，电动机通电旋转驱动 活塞下移，缸内容积增大，制动液回流-减压。 ①前轮制动压力调节控制过程 （以右前轮控制为例） 需要增大制动压力时， ECU端子G搭铁， 端子H输出电压，电动机通电改变旋转方向， 驱动活塞上移，缸内容积减小制动分泵压力 增大-增压。 ②后轮制动压力调节控制过程 常用的开关信号 1、制动开关信号 用于启动ABS电控系统，随时进行对制动中的车轮滑移率进 行循环调节。 2、电动回液泵工作状态监测信号 用于提供电动回液泵是否正常工作信号，若无该信号，ABS 电控系统将自动停止工作。 3、电磁阀工作状态监测信号 用于提供电磁阀是否正常工作信号，若无该信号，ABS电控 系统将自动停止工作。 4、储液筒制动液位监测信号 当储液筒制动液位低于规定值时，ABS电控系统自动停止工 作。 常用的执行器 1、电磁阀 执行ECU指令，对制动分泵中制动液压力进 行实施调节。 常用的型式有：二位二通电磁阀和三位三通 电磁阀 2、电磁阀继电器 3、电动回液泵继电器 4、ABS故障报警灯 （1）采用摸块式结构设计， 将液压控制单元与电子控制 单元集成于一体。 （2）电磁阀线圈设置于控 制单元内部，节省连接导线。 采用大功率集成电路直接驱 动电磁阀及回液泵电机，省 去了电磁阀继电器。 2、ABS 控制过程