辽宁省交通高等专科学校 毕 业 设 计 文 件论文题目：桑塔纳轿车防抱死制动系统及检修 桑塔纳轿车防抱死制动系统及检修 桑塔纳轿车防抱死制动系统 系部 汽车工程系 专业_汽 车检测与维修专业 汽车检测与维修专业_ 汽车检测与维修专业 姓名： 张鹏 班级： 08241 学号： 37 完成期限：2011 年 11 月 8 日至 2011 年 5 月 25 日 指导教师___杨洪庆___ 职称：副教授 杨 副教授 辽宁省交通高等专科学校毕业论文 目录一、概 述 ......................................................................................................................................... 4 二、 ABS 组 成 及 工 作 原 理 ............................................................................................................ 5 （ 一 ） ABS 的 组 成 ................................................................................................................. 5 （二）ABS 的主要部件结构工作原理 ................................................................................. 6 （ 一 ） ECU 的 基 本 结 构 ..................................................................................................... 10 （二）ECU 的工作原理 ..................................................................................................... 12 三、 常 见 故 障 诊 断 分 析 ............................................................................................................... 17 （一） 打开点火开关，ABS 故障灯常亮不灭.............................................................. 17 （二） 行车中 ABS 故障灯亮起 .......................................................................................... 18 （三） ABS 有时起作用，有时不起作用 ........................................................................... 18 四、小 结 ....................................................................................................................................... 19 参考 文 献 ....................................................................................................................................... 20 Page 2 辽宁省交通高等专科学校毕业论文 摘 要本文主要介绍汽车防抱死制动系统的定 义、结构组成及工作原理分析，同时还介 绍 ABS 系统的电子控制部分的组成和原理， 轮 速传感器， 液压控制装置的组成和原理； 并能进行控制电路的分析。 In this paper, automobile anti-lock braking system definition, structure, composition and working principle of analysis, but also introduced the ABS electronic control system part of the composition and theory, wheel speed sensor, hydraulic control device of the composition and theory; and analysis of control circuits. Explained. 关键词： 系统、组成、原理、 关键词：ABS 系统、组成、原理、 控制电路 （关键词英文） Page 3 辽宁省交通高等专科学校毕业论文 一、概述 1906 年 ABS 首次被授予专利，1936 年博世注册了一项防止机动车辆车轮抱死的 “机械”专利。所 有的早期设计都有着同样的问题：因过于复杂而容易导致失败，并 且它们运作太慢。1947 年 世界上第一套 ABS 系统首次应用于 B-47 轰炸机上。Teldix 公司在 1964 年开始研究这个 项目，其 ABS 研究很快被博世全部接管。两年内，首批 ABS 测试车辆已具有缩短制动距 离的功能。转弯时车辆转向性和稳定性也被保证，但 当时应用的大约 1000 个模拟部件和 安全开关，这意味着被称为 ABS 1 系统的电子控制 单元的可靠性和耐久性还不能够满足 大规模生产的要求，需要改进。博世在电子发动 机管理的发展过程中获得的技术， 数字技 术和集成电路(ICs)的到来使电子部件的数量 降低到 140 个。1968 年 ABS 开始研究应用 于汽车上。1975 年由于美国联邦机动车安全标准 121 款的通过，许多重型卡车和公共汽车 装备了 ABS，但由于制动系统的许多技术问题和 卡车行业的反对，在 1978 年撤消了这一 标准。同年博世作为世界上首家推出电子控制 功能的 ABS 系统的公司，将这套 ABS 2 的 系统开始安装作为选配配置，并装配在梅赛 德斯-奔驰 S 级车上，然后很快又配备在了宝 马 7 系列豪华轿车上。在这一时期之后美 国对 ABS 的进一步研究和设计工作减少了，可 是欧洲和日本的制造厂家继续精心研制 ABS。 进入 20 世纪 80 年代以后，由于进口美国 的汽车装备有 ABS，美国汽车制造厂 对美国汽车市场上的 ABS 显示出新的兴趣。随着微 电子技术的飞速发展和人们对汽车 行车安全的强烈要求，ABS 装置在世界汽车行业进一步 得到广泛应用。1987 年美国大 约 3%的汽车装备有非常可靠的 ABS。 在随后的时间里， 研发者集中于简化系统。 1989 在 年，博世的工程师成功地将一个混合的控制单元直接附 在了液压模块上。这样他们就 无需连接控制单元和液压模块的线束，也无需接插件，所以 显著地减轻了 ABS 2E 的整 体重量。 博世的工程师在 1993 年，使用新的电磁阀创造了 ABS 5.0，并且在后来的几年 研发了 5.3 和 5.7 版。新一代的 ABS 8 的主要特性是再次 极大地减轻了重量、减少了 体积、增大了内存，同时增加了更多功能，如电子分配制动压 力，从而取代了减轻后 轴制动压力的机械机构。当年有些汽车工业分析专家预言得到了证 实：到 20 世纪 90 年代中期以后，世界市场上的大多数汽车和卡车将装备 ABS。 ASR 和 ABS 的工作原理方面有许多共同之处，两者合并使用可形成更佳效果，构 Page 4 辽宁省 交通高等专科学校毕业论文 成具有防车轮抱死和驱动轮防打滑控制(ABS /ASR)系统。 这 套系统主要由轮速传感器、 ABS/ ASR ECU 、ABS 驱动器、ASR 驱动器、副节气 门和主、副节气门位置传感器等 组成。在汽车起步、加速及行进过程中，引擎 ECU 根据轮速传感器输入的信号，当判定驱 动轮的打滑现象超过上限值时，就进入防空转程序。 首先由引擎 ECU 降低副节气门以减少 进油量，使引擎动力输出扭矩减小。当 ECU 判定 需要对驱动轮进行介入时，会将信号传送 到 ASR 驱动器对驱动轮（一般是前轮）进行控 制，以防止驱动轮打滑或使驱动轮的打滑保 持在安全范围内。第一款搭载 ASR 系统的新 车型在 1987 年出现，奔驰 S 级再度成为历史 的创造者 组成及工作原理 二、ABS 组成 及工作原理（一）ABS 的组成 ABS 系统主要由传感器、电子控制装置和执行器三个部分 组成。 1.前轮车速传感器 器 6.停车灯开关 图（1） 2.制动压力调节装置 3.ABS 电控单元 4.ABS 警告灯 5.后轮速度传感 7.制动主缸 8.比例分配阀 9.制动轮缸 10.蓄电池 11.点火 开关 ABS 系统能够防止车轮抱死，具有制动时方向稳定性好、制动时仍有转向能力、缩短 制动 距离等优点。桑塔纳 2000Gsi 型和捷达系列轿车采用的是美国 ITT 公司 MK20-Ⅰ型 ABS 系 统，是三通道的 ABS 调节回路，前轮单独调节，后轮则以两轮中地面附着系数低 的一侧为 依据统一调节。ABS 系统主要由 ABS (包括电子控制单元、液压单元、 液压泵等)、 四个车轮转速传感器、ABS 故障警告灯、制动警告灯等组成，如图（2）所示。 Page 5 辽宁省交通高等专科学校毕业论文 图（2）ABS 系统组件在车上的安装位置 1-ABS 2-制动主缸和线-制动警告灯 (K118) 6-后轮转速传感器(G44/G46) 7-制动灯开关(F)） 8-前轮转速传感器（G45/G47） ABS 系统 的基本工作原理是:汽车在制动过程中， 车轮转速传感器不断把各个车轮的 转速信号及时 输送给 ABS 电子控制单元(ECU),ABS ECU 根据设定的控制逻辑对 4 个转速传 感器输 入的信号进行处理，计算汽车的参考车速、各车轮速度和减速度，确定各车轮的滑 移率。 如果某个车轮的滑移率超过设定值，ABS ECU 就发出指令控制液压控制单元，使该 车轮 制动轮缸中的制动压力减小;如果某个车轮的滑移率还没达到设定值，ABS ECU 就控制 液 压单元，使该车轮的制动压力增大;如果某个车轮的滑移率接近于设定值时，ABS ECU 就 控 制液压控制单元，使该车轮制动压力保持一定。从而使各个车轮的滑移率保持在理想的 范 围之内，防止 4 个车轮完全抱死。 在制动过程中，如果车轮没有抱死趋势，ABS 系统将 不参与制动压力控制，此时制动 过程与常规制动系统相同。 如果 ABS 出现故障， 电子 控制单元将不再对液压单元进行控制， 并将仪表板上的 ABS 故障警告灯点亮，向驾驶员 发出警告信号，此时 ABS 不起作用，制动 过程将与没有 ABS 的常规制动系统的工作相 同 的主要部件结构工作原理（二）ABS 的主要部件结构工作原理 1、车轮转速传感器 Page 6 辽宁省交通高等专科学校毕业论文 车轮转速传感器的作用是将车轮的转速信号传给 ABS 电子控制单元。MK20-Ⅰ型 ABS 系统 共有 4 个车轮转速传感器，前轮的齿圈(43 齿) 安装在传动轴上，转速传感器安装在转向节 上，如图（3）所示。后轮的齿圈(43 齿)安装 在后轮毂上，转速传感器则安装在固定支架 上，如图（4）所示。 图（3） 前车轮转速传 感器（G45/G47）安装位置 1-齿圈 2-前轮转速传感器 传感器由电磁感应式传感头和磁性齿 圈组成。传感头由永久磁芯和感应线圈组成，齿 圈由铁磁性材料制成。当齿圈旋转时，齿 顶与齿隙轮流交替对向磁芯，当齿圈转到齿顶与 传感头磁芯相对时，传感头磁芯与齿圈之 间的间隙最小，由永久磁芯产生的磁力线就容易 通过齿圈，感应线圈周围的磁场就强，如 图（5）(a)所示;而当齿圈转动到齿隙与传感磁 芯相对时，传感头磁芯与齿圈之间的间隙最 大，由永久磁芯产生的磁力线就不容易通过齿 圈，感应线圈周围的磁场就弱，如图（5）(b) 所示。此时，磁通迅速交替变化，在感应线 圈中就会产生交变电压，交变电压的频率将随 车轮转速成正比例变化。电子控制单元可以 通过转速传感器输入的电压脉冲频率进行处理 来确定车轮的转速、汽车的参考速度等。 图（4） 后车轮转速传感器(G44/G46)安装位置 1齿圈 2-后轮转速传感器 Page 7 辽宁省交通高等专科学校毕业论文 图（5） 车轮转速传感 器工作原理 (a)齿圈齿顶与传感器磁芯相对时 (b)齿圈齿隙与传感器磁芯相对时 1-齿圈 2磁芯端部齿 3-感应线、执 行器 、制动压力调节器 :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。 ABS 警告灯 :ABS 出现故障时， 由 EUC 控制将其点亮，向驾驶员发出报警，并由 ECU 控制闪烁显示故障代码 ABS 系统 在仪表板及仪表板附加部件上装有两个故障警告灯，一个是 ABS 警告灯 (K47)，另一个是 制动装置警告灯(K118)。 两个故障警告灯正常点亮的情况是:当点火开关打开起动至自检结 束(大约 2s);在 拉紧驻车制动装置时警告灯(K118)点亮。如果上述情况灯不亮，说明故障警 告灯本身 或线路有故障。 如果 ABS 故障灯常亮，说明 ABS 系统出现故障;如果制动装 置警告灯常亮，说明制 动液缺乏 MK20-Ⅰ型 ABS 系统的电路图，如图（6）所示 Page 8 辽宁省交通高等专科学校毕业论文 图（6） 关 灯 G44-右后轮速度传感器 M9-左制动灯 MK20-Ⅰ型 ABS 系统电路图 G46-左后轮速度传感器 G47-左前轮速度 A-蓄电池 B-在仪 表内+15 F-制动灯开关 F9-驻车制动指示灯开关 F34-制动液位报警信号开 G45-右前轮速度 传感器 传感器 J104-ABS 及 EBV 的电子控制单元 K47-ABS 警告灯 K118-驻车制动、制 动 液 位 警 告 M10- 右 制 动 灯 N55-ABS 及 EBV 的 液 压 单 元 N99-ABS 右 前 进 油 阀 N100-ABS S2-保险丝（10A） S12-保险丝 S124-电磁阀保险丝（30A） TV14 右前出油阀 N101-ABS 左前进油阀 N102-ABS 左前出油阀 N133-ABS 右后进油阀 N134-ABS 右后 出油阀 N135-ABS 左后进油阀 N136-ABS 左后出油阀 （15A） S18-保险丝（10A） S123液压泵保险丝（30A） 诊断插口 V64-ABS 液压泵 3、ABS 、 ABS 由 ABS 电子控制单元(J104)、液压控制单元(N55)、液压泵(V64)等 组成。 （1）电子控制单元 电 子控制单元是 ABS 系统的控制中心，它实际上是一个微型计算机，所以又常称 为 ABS(ECU)电脑。 ABS ECU 由输入电路、 数字、 输出电路和警告电路组成。 主 要任务是连续监测接受 4 个车轮转速传感器送来的脉冲信号，并进行测量比较、分 析放大 和判别处理，计算出车轮转速、车轮减速度以及制动滑移率，再进行逻辑比较 分析 4 个车 轮的制动情况，一旦判断出车轮将要抱死，它立刻进入防抱死控制状态， 通过电子控制单 元向液压单元发出指令，以控制制动轮缸油路上电磁阀的通断和液压 泵的工作来调节制动 压力，防止车轮抱死。 Page 9 辽宁省交通高等专科学校毕业论文 ABS ECU 还不断地对自 身工作进行监控。由于 ABS ECU 中有两个完全相同的 微处理器，它们按照同样的程序对 输入信号进行处理，并将其产生的中间结果与最终 结果进行比较， 一且发现结果不一致， 即判定自身存在故障， 它会自动关闭 ABS 系统。 此外 ABS ECU 还不断监视 ABS 系 统中其他部件的工作情况，一旦 ABS 系统出现故 障，如车轮速度信号消失，液压压力降 低等，ABS ECU 会发出指令而关闭 ABS 系统， 并使常规制动系统工作， 同时将故障信 息存储记忆， 并将仪表板上的 ABS 故障灯点亮， 向驾驶员发出警示信号，此时应及时检 查修理。 当点火开关接通时， ABS ECU 就开始进行自检程序， 对系统进行自检， 此时 ABS 故障灯点亮。 如果自检以后发现 ABS 系统存在影响其正常工作的故障， 它将关闭 ABS 系统，恢复常规制动系统，仪表板上 ABS 故障灯一直点亮，警告驾驶员 ABS 系统 存 在故障。自检结束后，ABS 故障灯就熄灭，表明系统工作正常。由于自检过程大约需 要 2s，因此在正常情况下，当点火开关接通时，ABS 故障灯点亮 2s，然后再自动熄 灭，是 正常的。反之如果点火开关接通时，ABS 故障灯不亮，说明 ABS 故障灯或其 线路存在故 障，应对其进行检修。 （2）电子控制模块（电脑）的结构与工作原理 电子控制模块（电 脑） ABS 系统电子控制部分可分为电子（ECU）、ABS 控制模块、ABS 计算机等， 以下简称 ECU。 ECU :接受车速、轮速、减速等传感器的信号，计算出车速、轮速、滑移 率和车轮 的减速度、加速度，并将这些信号加以分析、判别、放大，由输出级输出控制指 令，控制各种执行器工作（一）ECU 的基本结构 1）ECU 由以下几个基本电路组成：（1） 轮速传感器的输入放大电路。安装在各车轮上的轮速传感器根据轮速输出交 流信号，输入 放大电路将交流信号放大成矩形波并整形后送往运算电路。 不同的 ABS 系 统中轮速传感 器的数量是不一样的。每个车轮都装轮速传感器时，需要四个传感器，输入 放大电路也就 要求有四个。当只在左右前轮和后轴差速器安装轮速传感器时，只需要三个 传感器，输入 放大电路也就成了三个。但是，要把后轮的一个信号当作左、右后轮的两个 信号送往运算 电路。 Page 10 辽宁省交通高等专科学校毕业论文 （2）运算电路。初始速度、滑移率及 加减速度运算电路把瞬间轮速加以积分，计算 出初始速度，再把初始速度和瞬时线速度进 行比较运算，则得出滑移率及加减速度。电磁 阀开启控制运算电路根据滑移率和加减速度 控制信号，对电磁阀控制电路输出减压、保压 或增压的信号。 （3）电磁阀控制电路。接 受来自运算电路的减压、保压或增压信号，控制通往电磁 阀的电流。 （4）稳压电源、电 源监控电路、故障反馈电路和继电器驱动电路。 在蓄电池供给 ECU 内部所有 5V 稳压电 压的同时，上述电路监控着 12V 和 5V 电压 是否在规定范围内，并对轮速传感器输入放 大器、运算电路和电磁阀控制电路的故障 信号进行监视，控制着电磁阀电动机和电磁阀。 出现故障信号时，关闭电磁阀，停止 ABS 工作，返回常规制动状态，同时仪表板上的 ABS 警报灯点亮，让驾驶员知道有故 障情况发生。 2）接通电源时的初始检查 接通点火开关、 ECU 电源接通时，将检查下列项目。 （1）微处理机功能检查 ①使监视器产生错误信息， 让微处理机识别。 ②检查 ROM 区的数据，确认未发生变化。 ③对 RAM 区进行数据输 入和输出，判断工作是否正常。 ④检查 A/D 转换的输入，判断是否正常。 ⑤检查微处理 机间的信号传递，判断是否正常。 （2）电磁阀动作检查 使电磁阀产生动作，判断是否正 常工作。 （3）故障反馈电路功能检查 由微处理机来识别故障反馈电路工作是否正常。 3） 汽车起步时的检查 汽车起步时对重要的外围电路进行检查，若检查结果正常，ABS 开始工 作。 （1）电磁阀功能检查 ①让电磁阀工作，判断是否正常。 ②比较各电磁阀的开、关电 阻，判断电磁阀是否工作正常。（2）电动机动作检查 使电动机运转，判断是否正常。 Page 11 辽宁省交通高等专科学校毕业论文 （3）轮速传感器及输入放大电路的信号确认。 确认 所有的轮速传感器信号都能输入到微处理机。 4）行驶中的定时检查 （1）12V（载货车为 24V）、5V 电压监视 识别供给的 12V 电压和 5V 内部电压是否为规定电压值。监视 12V 电压，并考虑 ABS 工作过程中电压瞬间下降和电动机起动时电压瞬间下降的情况，然后加 以分析识 别。 （2）电磁阀动作监视 ABS 系统工作过程中，电磁阀必定动作，ECU 随时 监视电磁阀的工作情况。 （3）运算电路中运算结果的对比检查 ECU 内部通常设有二套运 算电路，同时进行运算和传输数据，利用各自的运算结 果相互比较、互相监视，能够确保 可靠性，及早发现异常情况。 另外，各种速度信号和输入、输出信号也在运算电路中相互 比较，这些结果必须 相同。 （4）微处理机失控检查 由监视电路判断微处理机工作是否正 常。 （5）脉冲信号的监视 微处理机时钟信号的脉冲频率不能降低。 （6）ROM 数字的 确定 计算 ROM 数据之和，确认程序工作正常。 5）自行诊断显示 如果安全保护电路检 查出有异常情况，则停止 ABS 系统的工作，返回原有的常规 制动方式（不使用 ABS）， 且 ECU 呈现故障状态。这时 ECU 内的发光二极管、ABS 警报 灯或专用诊断装置发出故 障信号，ECU 根据这些信号显示出故障码。 汽车生产厂、汽车型号或 ABS 系统不同时， 故障码也不一样。 （二） ECU 的工作原理 ECU 是 ABS 系统的控制中心，它的本质是 微型数字计算机，一般是由两个微处理 器和其他必要电路组成的、不可分解修理的整体单 元，电脑的基本输入信号是四个轮 速传感器送来的轮速信号，输出信号是：给液压控制单 元的控制信号、输出的自诊断 信号和输出给 ABS 故障指示灯的信号。 Page 12 辽宁省交 通高等专科学校毕业论文 (1)ECU 的防抱死控制功能 电子控制模块（电脑）有连续监测四 个轮速传感器速度信号的功能。电脑连续地 检测来自全部四个轮速传感器传来的脉冲电信 号，并将它们处理、转换成和轮速成正 比的数值，从这些数值中电脑可区别哪个车轮速度 快，哪个车轮速度慢。电脑根据四 个轮子的速度实施防抱死制动控制。电脑以四个轮子的 传感器传来的数据作为控制基 础，一旦判断出车轮将要抱死，它立刻就进入防抱死控制状 态，向液压调节器输出幅 值为 12V 的脉冲控制电压，以控制轮缸上油路的通、断。轮缸 上油压的变化就调节了 车轮上的制动力，使车轮不会因一直有较大的制动力而让车轮完全 抱死（通与断的频 率一般在 3—12 次/秒）。 (2)ECU 的故障保护控制功能 首先，电脑能 对自身的工作进行监控。由于电脑中有两个微处理器，它们同时接 受、处理相同的输入信 号，用与系统中相关的状态——电脑的内部信号和产生的外部 信号进行比较，看它们是否 相同，从而对电脑本身进行校准。这种校准是连续的，如 果不能同步，就说明电脑本身有 问题，它会自动停止防抱死制动过程，而让普通制动 系统照常工作。此时，修理人员必须 对 ABS 系统（包括电脑）进行检测，以及时找出 故障原因。 ABS 系统电脑不仅能监视 自己内部的工作过程，而且还能监视 ABS 系统中其他部 件的工作情况。它可按程序向液 压调节器的电路系统及电磁阀输送脉冲检查信号，在 没有任何机械动作的情况下完成功能 是否正常的检查。在 ABS 系统工作的过程中，电 脑还能监视、判断轮速传感器送来的轮 速信号是否正常。 ABS 系统出现故障，例如制动液损失、液压压力降低或车轮速度信号消 失，电脑 都会自动发出指令，让普通制动系统进入工作，而 ABS 系统停止工作。对某个 车轮速 度传感器损坏产生的信号输出，只要它在可接受的极限范围内，或由于较强的无线 电 高频干扰而使传感器发出超出极限的信号，电脑根据情况可能停止 ABS 系统的工作或 让 ABS 系统继续工作。 这里要强调的是，任何时候琥珀（黄）色 ABS 系统故障指示灯 点亮不灭，就说明 电脑已停止 ABS 系统的工作或检测到了系统的故障，驾驶员或用户一 定要进行检修， 如果处理不了，应及时送修理厂。 (3)ABS 故障指示灯 当有下列的异常 现象被发现时，ABS 控制电脑会使 ABS 故障指示灯点亮： ①泵油电动机作用的时间超过 一定的时间。 Page 13 辽宁省交通高等专科学校毕业论文 ② 车辆已经行走超过 30S，而 忘记放开驻车制动。 ③ 未收到四轮中任何一轮的传感器信号。 ④ 电磁阀作用超过一定的 时间或是检测到电磁阀断路。 ⑤ 发动机已经开始动作，或是车辆已经开动，未接收到电磁 阀输出讯号。 ⑥ 当点火开关打开在 I 段时，ABS 故障指示灯会点亮，如果没有异常现象， 发动 机起动后 ABS 故障指示灯就会熄灭。 ABS 系统有两个故障指示灯，一个是红色制 动故障指示灯，另一个是琥珀色或黄 色 ABS 故障指示灯。两个故障指示灯正常闪亮的情 况为：当点火开关接通时，红色指 示灯与琥珀色指示灯几乎同时点亮，红色指示灯亮的时 间较短，琥珀色指示灯亮的时 间较长一些（约 3S）；发动机起动后，储能器要建立系统压 力，两灯会再次点亮，时 间可达十几秒钟；驻车制动时，红色指示灯也应亮。如果在上述 情况下灯不亮，说明 故障指示灯本身或线路有故障。 红色指示灯故障常亮，说明制动液不 足或储能器中的压力不足（低于 14MPa）， 此时普通制动系统和 ABS 系统均不能正常工 作；琥珀色 ABS 故障指示灯常亮，说明电 控单元发现 ABS 系统有故障。 4、液压控制 系统 、 液压控制单元装在制动主缸与制动轮缸之间，采用整体式结构 (如图 7 所示)。主 要任务是转换执行 ABS ECU 的指令，自动调节制动器中的液压压力。 图（7） 液压控制 单元结构 1-带低压储液罐的电动液压泵 2-液压单元 低压储液罐与电动液压泵合为一体装 于液压控制单元上。低压储油罐的作用是用 于暂时存储从轮缸中流出的制动液，以缓和制 动液从制动轮缸中流出时产生的脉动。 电动液压泵的作用是将在制动压力阶段流入低压储 液罐中的制动液及时送至制动主 Page 14 辽宁省交通高等专科学校毕业论文 缸，同时在施 加压力阶段，从低压储液罐中吸取剩余制动力，泵入制动循环系统，给 液压系统以压力支 持,增加制动效能。电动液压泵的运转是由电子控制单元控制的。 典型循环式制动压力调节 器的工作原理 此种形式的制动压力调节器在制动主缸与轮缸之间串联一电磁阀，直接控制 轮缸 的制动压力。这种压力调节系统的特点是制动压力油路和 ABS 控制压力油路相通， 如 图 8 所示。图中的储能器的功能是在减压过程中将从轮缸流经电磁阀的制动液暂时储 存起来。回油液压泵也叫做再循环泵，其作用是将减压过程中从制动轮缸流进储能器 的制 动液泵回主缸。该系统的工作原理详述如下。 （1）常规制动状态 在常规制动过程中，ABS 系统不工作，电磁线圈中无电流通过，电磁阀处与“升 压”位置。此由制动主缸来的制动液 直接进入轮缸，轮缸压力随主缸压力而增减。此 时回油液压泵也不工作。如图(8)所示。 图 (8) 常规制动 （2）保压状态 当转速传感器发出抱死危险信号时，电控单元向电磁线圈输 入一个较小的保持电 流（约为最大工作电流的 1/2），电磁阀处于“保持压力”位置，此时主 缸、轮缸和 回油孔相互隔离密封，轮缸中的制动压力保持一定。如图(9)所示。 Page 15 辽 宁省交通高等专科学校毕业论文 图(9) 保压状态 （3）减压状态 如果在电控单元“保持压 力”命令发出后，车轮仍有抱死的倾向，电控单元即向 电磁线圈输入一最大工作电流，使电 磁阀处于“减压”位置，此时电磁阀将轮缸与回 油通道或储液室接通，轮缸中制动液经电磁 阀流入储液室，轮缸压力下降。如图(10) 所示。 图(10) 减压状态 （4）增压状态 当压力 下降后车轮转速太快时，电控单元便切断通往电磁阀的电流，主缸和轮缸 再次相通，主缸 中的高压制动液再次进入轮缸，使制动压力增加。制动时，上述过程 反复进行，直到解除 制动为止。如图(11)所示。图(11) 增压状态 Page 16 辽宁省交通高等专科学校毕业论文 三、 常见故障诊断分析打开点火开关， 故障灯常 （一） 打开点火开关，ABS 故障灯常亮不灭 故障现象： 故障现象：一辆桑塔纳 2000GSI 轿车，行驶 8 万ｋｍ，该车装备 MK20－Ｉ 型防抱 死制动系统，此车 ABS 故障灯亮起，车主开到修理厂进行检修。 故障分析： 故 障分析：首先，用元征电眼睛故障诊断仪读取故障码，对 ABS 系统进行检测，显 示“00290”， 为左后轮转速传感器 G46 故障。一般情况下，以下三种情况将会导致 ABS 系统出现这种 故障： （１）当车速超过 10km/h 时，没有转速信号传递给 ABS 控制单元。 （２）当车 速大于 40km/h 时候，转速信号超出公差值。 （３）传感器存在可识别的断路或对正极、 接地短路故障。 根据经验，应该重点检查以下项目： （１）轮速传感器与 ABS 控制单元 的线）轮速传感器和齿圈的安装间隙、安装位置以及受灰尘或杂质污染 的情况。 （３）车轮轴承间隙是否过大。 （４）传感器本身故障。 在该车故障排除过程 中，首先并没有急于检查轮速数据。将发动机怠速运转，选 择阅读数据块功能，进入 001 显 示组，用举升机将车升起来，观察各显示数据。 车轮静止时候， 各显示区均显示 0km/h。 用手转动左后轮， 3 显示区显示 9km/h。 第 又转动别的车轮，观察相对应的显示区，发 现基本一致。放下车辆，用故障诊断仪清 除故障码。ABS 警示灯随之熄灭，路试一切正常。 用诊断仪读取测量数据块功能，进入显示组 002，观察第 3 显示区左后轮速度。 无论在加 速、减速、制动、低速还是高速时，其数值都与其他 3 个轮速基本一致。ABS 警示灯没有 亮起，制动时也能感觉到 ABS 系统在起作用，故障也没有出现。因为再没 有发现故障， 就准备让车主将车接走。 就在这时，故障再次出现了。在车辆怠速着车静止不动的时候， 故障警示灯亮了。 调码发现又产生左后轮的偶发性故障码。根据该车检查状况，只有一种 可能，那就是 左后轮转速传感器与 ABS 控制单元之间产生瞬间短路或断路。 根据电路图 进行检查时，发现 ABS 控制单元的 25 针插头第 10 针有轻微腐蚀。清 理修复插头之后， 清除故障码。车主驾车 2000 多ｋｍ也没有出现原来的故障。 Page 17 辽宁省交通高等专 科学校毕业论文 经询问车主得知，清洗车辆的时候，经常用高压水冲洗发动机舱，由于高 压水溅入 ＡＢＳ控制单元的连接点，25 针插头第 10 针被腐蚀，导致有瞬间开路的情况发 生。 此故障属于软性故障，故障出现的机率具有很大的随机性，一般用万用表不易测出， 也 只有在故障出现时，才能发现故障原因，找到病根，对症下药，将故障排除。 （二）行车 中 ABS 故障灯亮起故障现象: 故障现象: 一辆上海桑塔纳 2000GSi 事故车， 修复后路试 发现该车 ABS 系统故障指示灯常亮， 而且急刹车时四轮全部抱死，也就是说 ABS 系统 根本不起作用。 故障诊断分析及处理: 故障诊断分析及处理: 该车是因为车速太快，撞在 一个拉钢管的农用车上，由于钢管穿透了大灯和电瓶 而且损坏了电瓶后的 ABS 总泵和 ABS 电控模块。修理时已经更换了 ABS 总泵及 ABS 电 脑总成。线路和插头都已经仔细 检查，没有任何虚接和破损之处 对于大众系列车型 ABS 系统的检测，用传统手工调取故 障码是不可能的，只能借 助专用电脑检测设备。 用金奔腾大众/奥迪-中文 1552 汽车电脑 对该车 ABS 系统 进行故障检测，发现有好多故障码存储，但是大多是属于“软”故 障码，用仪器清除 掉后不再显示。只有 00283 号故障码(左前速度传感器 G47)没有清除。 于是举起汽车， 拆下左前轮的轮速传感器，发现表面很脏，而且传感器的触发叶轮上有很 多泥垢。原 来是由于传感器过脏所以触发信号不能正确传送给 ABS 电脑而使电脑记录了 故障。清 理干净并装复传感器后，故障码不再出现，而且 ABS 故障指示灯也不再常亮了。 满以为该车故障已经解决，但是上路试车发现 ABS 系统仍然不工作，紧急制动时 四轮都 拖滞。这是什么原因呢？再次接上仪器没有发现故障码存储。怀疑刹车系统的 液压管路有 气泡没有排干净，又仔细按步骤进行排气，结果还是不行。百思不得其解 的情况下怀疑新 买来的 ABS 电脑有问题，所以进入“读取电脑版本号”功能看电脑的 版本号是否正确。就 在这里发现了新问题，ABS 电脑的内部编码是 00000，这肯定不正 常。又继续查找另外一 个正常的“时代超人”的 ABS 电脑内部编码为 04505。所以利 用仪器的“控制单元编码”功 能给该车的 ABS 电脑进行正确的编码 04505。然后路试 汽车，故障彻底排除。 有时起作 用，（三）ABS 有时起作用，有时不起作用故障现象： 故障现象：ABS 警告灯常亮，20km/h 制动会抱死 Page 18 辽宁省交通高等专科学校毕业论文 故障分析： 故障分析：出现此故 障的原因有以下 3 种：1）ECU 故障，2）机械部分，3）轮速 分析 传感器 故障排除： 故 障排除：用“车博仕 A2600 ”检测，显示故障编码为 00290，经查阅资 料，为左后 轮故障。为了判断准确，重复路试一次，再使用故障检测仪检测，故障编 码不变，由此可 以判断此故障在左后轮。该车装配的是 MK 型 ABS，属于四轮单独控制， 其工作原理是 通过轮速传感器将信号传给 ECU， 指令液压调节器来控制制动系统工 ECU 作。虽然该车 ABS 出现的是一种时隐时现的故障，有时起作用，有时不起作用，认为， 出现经检查 ECU 工作正常，机械部分也未发现异常，进一步检查左后轮的轮速传感器， 先从外观开始检查， 左后轮的插接器不松动，也没有脱落的现象，但传感器内塞满了 泥土和杂质。把左后轮的 传感器拆下并清洗，重新插接安装，在安装时，轮速传感器 的铁芯与车轮轴承要有 0.05 左 右的间隙，然后转动左后轮，用数字万用表毫伏档测量 传感器的输出电压为 280 毫伏，在 标准范围内。安装完毕后进行路试，ABS 警告灯熄 灭，说明 ABS 功能恢复正常。 故障 总结： 故障总结：事后经过了解，该车曾在农村的土路上行驶过，由于下雨路滑，两个 总 结 后轮陷在泥坑中，驾驶员想加大油门冲出来，不但没有冲出来，反而车的左后轮越陷 越 深，很多泥土和杂质甩到轮速传感器上，由于左后轮传感器堵塞，传感器的输出信 号无法 传递给 ECU，液压调节器得不到 ECU 的指令，ABS 的警告灯就一直亮。有时受颠 簸的 影响，轮速传感器偶尔也会发出输出信号，这时候 ABS 灯就熄灭了。 四、小结通过这次 写论文让我了解了更多 ABS 系统的知识，特别是电子控制部分这一块。 ABS 系统就是要 充分利用轮胎和地面的附着系数，使各个制动器产生尽可能大的制动 力而又不会抱死，提 高汽车制动能力，改善了操纵性和稳定性。在写论文时，我也查 阅了许多的 ABS 相关的 知识，它其实跟 ASR（汽车防滑电子控制系统）有着同样的作 用和原理，很多都是相关连 的。通过查阅书籍，使我的视野更加的开阔了，也给即将 毕业的我增加了一部分新的知识。 Page 19 辽宁省交通高等专科学校毕业论文 参考文献 [1] 杨庆彪. 汽车电控制动系统原理 与维修精华. 北京：机械工业出版社，2006 [2] 鲁植雄. 汽车 ABS.ASR 和 ESP 维修图解. 北京：电子工业出版社， 2006 [3] 邹长庚. 现代汽车电子控制系统构造原理与故障诊断（下） ——车身与底盘 部分. 北京：北京理工大学出版社，2006 [4] 董继明、罗灯明. 汽车检测与 诊断技术. 北京：机械工业出版社， 2007 （文献再加 3 至 5 个） Page 20

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