汽车防滑控制系统使用及维修黄喆.docx

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汽车防滑控制系统使用及维修黄喆

长春汽车工业高等专科学校

毕业实践报告

题目/实践名称汽车控制系统的使用与维修

专业/班级汽车试验技术二班

学生姓名黄喆

学号020*******

企业指导教师

校内指导教师郭紫威

起止时间

实习单位长春一汽大众公司

目录

中文摘要………………………………………………………………………....

Abstract……………………………………………………………………….....

第一部分引言..........................................................................................

1.1引言…………………………………………………………………….

1.2实践单位的基本情况..................................................................

第二部分电控防抱死系统的发展及分类……..………………………....

2.1电控防抱死制动系统的发展及应用现状……………………………...

2.2电控防抱死制动系统的分类…………………………………………...

第三部分电控防抱死制动系统的基本组成与工作原理…………......

3.1ABS的基本组成………………………………………………………..

3.2传感器…………………………………………………………………...

3.3ECU…………………………………………………………………......

3.4执行器…………………………………………………………………...

3.5ABS示警装置………………………………………………………......

第四部分ABS的故障与检测…………………………………………........

4.1防抱死制动系统故障自诊断……………………………………………

4.2防抱死制动系统主要部件的故障检测…………………………………

第五部分汽车防抱死制动系统故障实例……………………………......

5.1故障现象：

一辆2009年产迈腾轿车………………………………….

5.2故障现象：

一辆2006年产赛欧SRV-AT轿车………………………

5.3故障现象：

一辆2009年产凯越1.6轿车…………………………....

第六部分总结与发展………………………………………………………..

参考文献……………………………………………………………………

致谢…………………………………………………………………………

内容摘要

制动系统是汽车的一个重要组成部分，它直接影响汽车的安全性。

据有关资料介绍，在由于汽车本身问题造成的交通事故中，制动系统故障引起的事故占事故总量的45%。

可见，制动系统是保证行车安全的极为重要的一个系统。

此外，制定系统的好坏还直接影响车辆的平均车速和车辆的运输效率，也就是保证运输经济效益的重要因素。

为提高车辆的安全性能，进入21世纪以来ABS和ASR系统在汽车上的应用愈来愈广泛。

近年来由于汽车消费者对安全的日益重视，大部分的车都已将ABS列为标准配备。

如果没有ABS，紧急制动通常会造成车胎抱死，这时，滚动摩擦变成滑动摩擦，制动力大大下降，而且如果前轮抱死，车辆就失去了转向能力；如果后轮先抱死，车辆容易产生侧滑，使行车方向变得无法控制，所以，ABS系统通过电子或机械的控制，以非常快的速度精密的控制制动液压力的收放，来达到防止车轮抱死，确保轮胎的最大制动力以及制动过程中的转向能力，是汽车紧急制动时也具有躲避障碍的能力。

本文将简单介绍汽车防抱死制动系统的基础原理与基本功用，并且对ABS制动系统的结构和原理进行潜在的分析与研究，同时对ABS故障检修基础作简要介绍。

关键字：

汽车；制动；ABS；防抱死

Abstract

Thebrakingsystemisanimportantpartofthecar,itdirectlyaffectsthesafetyofthecar.Accordingtorelevantdata,inthecaritselfproblemcausedbytrafficaccident,thebrakingsystemfailurecausedbyaccidentsaccountedfor45%ofthetotalaccidents.Visible,thebrakingsystemistoguaranteeasystemsafetyisveryimportant.Inaddition,thestandorfallofpolicy-makingsystemalsodirectlyaffecttheaveragevehiclespeedandvehicletransportationefficiency,ensuretransportationeconomicbenefitisoneoftheimportantfactors.Inordertoimprovethevehicle'ssafetyperformance,sincethe21stcenturyABSandASRsystemapplicationbecomesmoreandmorewidelyinthecar.

Inrecentyears,duetocarconsumersforsecurityisbecomingmoreandmoreattention,mostofthecarshavetoABSasastandard.WithoutABS,emergencybrakewillusuallycausetirelock,atthistime,therollingfrictionintoslidingfrictionbrakingforcegreatlyreduced,andifthefrontwheellock,vehiclelosesthesteeringability;Iftherearwheelslock,thefirstvehicletosideslip,makesthedirectioncontrol,sothattheABScontrolsystemthroughanelectronicormechanical,atveryfastspeedprecisioncontrolofthebrakefluidpressure,releasetopreventwheellock,toensurethemaximumbrakingforceofthetirebrakingandsteeringability,intheprocessofemergencybrakingiscarsalsohastheabilityofavoidingobstacles.Thisarticlewillintroducebasicprincipleandbasicfunctionsofautomobileanti-lockbrakingsystem,andoftheABSbrakingsystemstructureandprincipleofpotentialanalysisandresearch,aswellastheABStroubleshootingabriefintroductionofthefoundation.

Keywords:

car；ABS,；anti-lockbraking

第一部分引言

1.1引言

ABS即汽车防抱死制动系统，它是汽车的一种主动安全装置。

随着汽车电子技术的发展，集成电路及计算机技术的应用，ABS控制技术日趋成熟。

在国外ABS已经是汽车上的标准配置，近几年，国产轿车上ABS也已得到普及。

下面我们来谈谈ABS的控制方式及控制原理。

1.2实践单位的基本情况

一汽-大众汽车有限公司（简称一汽-大众）于1991，2、6成立，是由中国第一汽车集团公司和德国大众汽车股份公司、奥迪汽车股份公司及大众汽车（中国）投资有限公司合资经营的大型乘用车生产企业，是我国第一个按经济规模起步建设的现代化乘用车工业基地。

经过多年的不断发展，一汽-大众在东北长春、西南成都和华南佛山建有三大基地，拥有轿车一厂、轿车二厂、轿车三厂、轿车四厂、发动机传动器厂、成都发动机厂以及冲压中心等七大专业生产厂。

第二部分电控防抱死系统的发展及分类

2.1电控防抱死制动系统的发展及应用现状

基于制动防抱理论的制动系统首先是应用与火车和飞机上。

1936年，德国博世公司（BOSCH）申请一项电液控制的ABS装置专利，促进了ABS技术在汽车上的应用。

汽车上开始使用ABS始于1950年代中期福特汽车公司，1954年福特汽车公司在林肯车装用法国航空公司的ABS装置，这种ABS装置控制部分采用机械式，结构复杂，功能相对单一，只有在特定车辆和工况下防抱死才有效，因此制动效果并不理想。

机械结构复杂使ABS装置的可靠性差、控制精度低、价格偏高。

ABS技术在汽车是上的推广应用举步艰难。

直到70年代后期，由于电子技术迅猛发展，为ABS技术在汽车上应用提供了可靠地技术支持。

ABS控制部分采用了电子控制，其反应速度、控制精度和可靠性都显著提高，制动效果也明显改善，同时其体积逐步变小，质量逐步减轻，控制与诊断功能不断增强，价格也逐步降低。

这段时间许多家公司都相继研制了形式多样的ABS装置。

进入90年代后，ABS技术不断发展成熟，控制精度、控制功能不断完善。

现在发达国家已广泛采用ABS技术，ABS装置已成为汽车的必要装备。

北美和西欧的各类客车和轻型货车ABS的装备率已达90%以上，轿车ABS的装备率在60%左右，运送危险品的货车ABS的装备率为100%。

ABS装置制造商主要有：

德国博世公司，欧、美、日、韩国车采用最多，美国德科公司，美国克莱斯勒汽车采用，还有德国戴维斯公司，德国瓦布科、美国凯尔西海斯公等，这些公司的ABS产品都在广泛地应用，而且还在不断发展、更新和换代。

近年来，ABS技术在我国也正在推广和应用，1999年我国制定的国家强制性标准GB12676-1999《汽车制动系统结构、性能和试验方法》中已把装用ABS作为强制性法规。

此后一汽大众、二汽富康、上海大众、重庆长安、上海通用等均开始采用ABS技术，但这些ABS装置我国均没有自主的知识产权。

国内液压ABS技术含量与国外虽有一定的差距，但在政府的大力支持和国内丰富的人力资源配合下，相信国内可以在较短的时间内在ABS技术某些领域赶超国际水平。

根据国内外的一些研究动态和高档轿车的实际应用表明，ABS技术将沿着以下几个方面继续发展：

1）ABS和驱动防滑控制装置ASR一体化。

ABS以防止车轮抱死为目的，ASR是防止车轮过分滑转，ABS是为了缓解制动，ASR是为了施加制动。

由于二者技术上较接近，且都能在低附着地面上充分体现它们的作用，所以将二者有机的结合起来。

2）动态稳定控制系统VDC（或电子稳定控制ESP）。

VDC主要在ABS/ASR基础上解决汽车转向行驶时的方向稳定性问题。

3）ABS/ASR与自动巡航系统（ACC）集成。

4）减小体积，降低重量。

5）随着ABS与新一代制动系统的结合，如电子液压制动EHB、电子机械制动EMB，使得ABS有了更快的响应速度，更好的控制效果，而且更容易与其它电子系统集成。

6）在ABS系统中嵌入电子制动力分配装置（EBD）构成了ABS+EBD系统。

EBD的功能就是在汽车开始制动压力调节之前，高速计算出汽车四个轮胎与路面间的附着力大小，然后调节车轮与附着力的匹配，进一步提高车辆制动时的稳定性，同时尽可能地缩短制动距离。

2.2电控防抱死制动系统的分类

1）按控制方式可分为单位参数控制和双参数控制（ABS）

（1）单参数控制（ABS）

它以控制车轮的角减速度为对象，控制车轮的制动力，实现防抱死制动，其结构主要由轮速传感器、控制器及电磁阀组成。

（2）双参数控制（ABS）

双参数控制的ABS，由车速传感器（测速雷达）、轮速传感器、控制装置（电脑）和执行结构组成。

其工作原理是车速传感器和车轮传感器，分别将车速和轮速信号输入电脑，有电脑计算出实际滑移率，并与理想滑移率15%-20%作比较，再通过电磁阀增减制动器的制动力。

2）控制通道

对能够独立进行制动压力调节的制动管路称为控制通道。

独立控制是指某个车轮的制动压力占用一个控制通道可以单独进行调节；一同控制是指两个车轮的制动压力是一同进行调节的。

高选原则一同控制是指保证附着力较大车轮不发生制动抱死或驱动防滑为原则进行制动压力调节；反之，称为低选原则一同控制。

按控制通道数分可以分为：

四通道ABS系统、三通道ABS系统、双通道ABS系统和单通道ABS系统。

（1）四通道ABS系统（如图1）

①组成：

四个轮速传感器，在通往四个车轮制动分泵的管路中各设一个制动压力装置，分别对各个车轮进行独立控制。

②优点：

附着系数利用率高，制动时可以最大限度利用每个车轮的最大附着力。

③适用：

汽车左右两侧车轮附着系数相近的路面，不仅可以获得良好的方向稳定性和方向操纵能力，而且可以得到最短的制动距离。

④缺点：

如果汽车左右轮附着力相差较大，如：

行驶在附着系数对分的路面上或汽车两侧垂直载荷相差较大时，制动时两个车轮的地面制动力就相差较大，因此会产生横摆力矩，使汽车向制动力较大的一侧跑偏，不能保持汽车按预定方向行驶，会影响汽车的方向稳定性，一般驾驶员修正有些困难。

⑤结论：

在具有驱动防滑（ASR）功能时采用四通道式。

（2）三通道ABS系统（如图2）

①结构，四个轮速传感器或三个轮速传感器。

一般三通道ABS是对两前轮进行独立控制，两后轮按低选原则进行一同控制，也称它为混合控制。

②图2-（a）所示适用前轮驱动汽车及按对角布置的双管路制动系统。

该系统中虽然在通往四个车轮制动分泵（轮缸）的制动管路中，各设置一制动压力调节分装置，但两个后轮制动压力调节分装置却是由电子控制器按低选原则一同控制的，因此，实际上任然是三通道ABS。

③图2-（b）（c）所示适用后轮驱动汽车及按前后布置的双管路制动系统，在通往两后轮制动分泵（轮缸）总管路中，只设置一个制动压力调节分装置，以便对两后轮制动分泵的制动压力进行一同控制，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，也可以在传动系统中（如主减速器或变速器中）只设置一个轮速传感器，感测两后轮的平均转速，实现近似低选原则的一同控制

④两后轮按低选原则进行一同控制时，可以保证汽车在各种条件下左右两后轮的制动力相等，即使两侧车轮的附着力相差较大，两个车轮的制动力都限制在附着力较小的水平，使两个后轮的制动力始终保持平衡。

保证汽车在各种条件下制动时都具有良好的方向稳定性。

但也可能出现附着系数的一侧后轮的附着力不能充分利用的问题，使汽车的总制动力有所减小。

应该看到，在紧急制动时，由于发生轴荷前移，在汽车的总制动力中，后轮的制动力所占的比重较小，尤其是小轿车，使前轮的附着力比后轮的附着力大得多，通常后轮制动力只占总制动力的30%左右，因此，后轮附着力未能充分利用的损失对汽车的总制动力影响不大。

⑤对两前轮进行独立控制，主要考虑到小轿车，特别是前轮驱动的汽车，前轮的制动力在汽车总制动中所占的比例较大（可达70%左右），可以充分利用两前轮的附着力。

一方面使汽车获得尽可能的总制动力，利于缩短制动距离，另一方面更重要的能在制动中使两前轮始终保持较大的横向附着力，使汽车保持良好转向控制能力。

尽管两前轮独立控制可能导致两前轮制动力不平衡，但由于两前轮制动力不平衡对汽车行驶方向稳定性影响相对较小，而且可以通过驾驶员的转向操作对由此造成的影响进行修正。

因此，三通道ABS在小轿车上被普遍采用。

（3）双通道ABS系统（如图3）

①（a）图中，前轮附着力相差较大时，高选。

②（d）图中，在后制动管路中设置比例阀或低选择阀。

③双通道式，难以在方向稳定性，转向操纵性和制动距离各方面得到兼顾，目前采用很少。

（4）单通道ABS系统（如图4）

由于前轮无控制，故易抱死，转向操纵性差，制动距离较长。

第三部分电控防抱死制动系统的基本组成与工作原理

3.1ABS的基本组成

ABS是在普遍制动系统的基础上，加装ABSECU、传感器、执行器等装置而形成的制动系统，其基本构成如图5，其结构形式和控制方法因车而异。

3.2传感器

1）轮速传感器

（1）作用：

检测车轮运动状态，获得车轮转速信号，并将车轮的减速度（或加速度）信号送给ECU。

典型轮速传感器外形与基本结构如图6。

（2）安装：

一般在车轮处，但也有设置在主减速器或变速器中。

2）车速传感器

作用：

检测车速，给ECU提供车速信号，用于滑移率控制方式。

3）减速器传感器

作用在汽车制动时，获得汽车减速度信号。

因为汽车在高附着系数路面上制动时，汽车减速度大，在低附着系数路面制动时，汽车减速度小，因而该信号送入ECU后，可以对路面进行区别，判断路面附着系数高低情况。

当判定汽车行驶在雪地、结冰路等易打滑的路面上时，采取相应控制措施，以提高控制性能，多用于四轮驱动控制系统。

3.3电子控制单元（ECU）

接收轮速、车速信号、发动机转速信号、制动信号、液位等信号。

分析判定车轮制动状态，需要时发出调节指令，并具有报警、记忆、存储、自诊断和保护功能。

ECU控制原理如图7。

3.4执行器

1）油泵及储能器

作用：

产生控制油压，使制动压力调节装置工作。

2）制动压力调节器

制动压力调节器是ABS系统中最主要的执行器，一般都设在制动总泵（主缸）与车轮制动分泵（轮缸）之间。

（1）作用：

根据ECU的控制指令，自动调节制动分泵（轮缸）的制动压力。

（2）分类

①根据动力来源分为：

气压式与液压式。

气压式：

主要用在大型客车和载重汽车是上。

液压式：

主要用在小轿车和一些轻型载重汽车上。

②根据结构关系分可以分为：

分离式与整体式。

分离式：

制动压力调节器自成一体，通过制动管路与制动总泵相连。

整体式：

制动压力调节器与制动总泵构成一个整体。

如图8。

③根据调节压力方式分为：

流通式与变容式。

流通式：

在制动总泵和制动分泵之间串联一个或两个电磁阀，由电磁阀根据ECU的指令，通过控制，使制动分泵的制动液回到制动总泵（或储液器），或使制动总泵（或储能器）的制动液流入制动分泵，或者使制动分泵的制动液既不流入也流出，以实现制动分泵压力的减小、增大或保持。

变容式：

如图9。

在原制动管路中，并联一套液压装置，该装置中有一个类似活塞的装置。

工作时根据ECU的指令，该装置首先将制动分泵和总泵分离，然后通过电磁阀的开闭或电动机的转动等不同方式，控制活塞在调节压缸中运动，使调压缸工作室至制动分泵的容积发生变化。

容积增大，实现制动压力减小；容积减小，实现制动压力增大；容积不变，实现压力保持。

3.5ABS警示装置

1）作用：

报警灯可显示系统工作状态及自诊断报警。

2）黄色的ABS灯可显示ABS控制系统的故障（如4个轮速传感器、4个电磁阀、ABS主继电器、油泵继电器报警灯继电器等），它报警后汽车仍然能维持常规制动，但ABS系统已断电保护，停止工作。

3）红色的BRAKE灯亮，显示驻车制动开关、行车制动开关信号、液压高低信号、液位高低信号等有故障，危险性大，应停车检修。

第四部ABS的故障与检测

4.1防抱死制动系统故障自诊断

1）ABS系统的自检

当点火开关接通后，ABSECU就立即对其外部电路进行自检。

这时，ABS警告灯亮起，一般3s后熄灭。

如果灯不亮或一直亮均说明ABS电路中有故障，应对其进行检查。

ABSECU对制动压力调节器电磁阀的检查是通过控制阀的开闭循环系统实现。

发动机发动后，车辆第一次到达60km/h，ABS系统自检完成。

如果在上述自检过程中ABSECU发现异常，或在制动过程中ABS工作失常，ECU就会停止使用ABS，这时，ABS警告灯亮起，并储存故障码。

2）ABS系统故障码的显示方式

在检修ABS系统故障时，应先调出ABS电脑储存的故障码，以便得到故障部位提示，准确、迅速地排除故障。

不同的车型，都有其自己的故障码的显示方式，大致有如下几种形式。

（1）在ABS有故障时，仪表板上的ABS警告灯就会闪烁，或是ABS电脑盒上的发光二极管闪烁直接显示故障码。

（2）将诊断插座或ABS电脑盒上的有关插孔跨接，使仪表板上的ABS灯闪烁来显示故障码。

（3）采用专用的故障检测仪器读取故障码。

4.2抱死制动系统主要部件的故障检修

1）车轮转速传感器故障的检查

车轮转速传感器的故障可能有：

车轮转速传感器感应线圈有短路、断路或接触不良等；车轮转速传感器齿圈齿有缺陷或脏污；车轮转速传感器信号探头部分安装不牢（松动）或磁极与齿圈之间有脏物。

车轮转速传感器故障的检查方法如下

（1）直观检查。

主要检查传感器安装有无松动，导线及线束插接器有无松脱。

（2）检测传感器电阻。

用欧姆表检测传感器感应线圈的电阻，如果电阻过大或过小，均说明传感器不良，应更换。

（3）检测传感器信号。

将汽车举升使车轮悬空，在车轮转动时，用交流电压表测量传感器的输出信号电压，电压表应该有电压指示，其电压值应随车轮的转速的增加而升高，一般情况下，应能达到2V以上。

（4）检测传感器波形。

可用示波器检测传感器的输出信号电压波形，正常的信号电压波形应是均匀稳定的正弦电压波形。

如果信号电压无或有缺陷，应拆下传感器作进一步的检查。

2）ABS控制器的检查

（1）检查线路连接。

检查ABS控制器线束插接器有无松动，连接导线有无松脱。

（2）检测电压、电阻或波形检查ABS控制器线束插接器各端子的电压值，波形、或电阻，如果与标准值不符，与之相连的部件和线路正常，则应更换控制器再试。

（3）替换法检查。

直接采用替换法检验，即在检查传感器、继电器、电磁阀及其线路均无故障而怀疑ABS控制器有故障时，可以用个新的控制器替代。

如果故障现象消失，则原ABS控制器有故障，需更换。

若能正常动作，则用欧姆表检测继电器触点的电压和电阻，正常时触点闭合时的电压应为零。

若电压3）制动压力调节器的检查

制动压力调节器的可能故障有：

制动压力调节器电磁阀线圈不良；制动压力调节器中的阀有泄漏，制动压力调节器故障的检查方法如下。

（1）检测电磁阀电阻。

用欧姆表检测电磁阀线圈的电阻，如果电阻无穷大或过小等，均说明其电磁阀有故障。

（2）检测电磁阀的工作。

加电压试验，将制动压力调节器电磁阀加上其工作电压，看阀能否正常动作。

如果不能正常动作，则应更换制动压力调节器。

4）ABS控制继电器的检查

继电器的常见故障有接触不良，继电器线圈不良等，检查方法如下。

（1）检查继电器是否动作，对继电器施加其正常的工作电压，看继电器能否正常动作；大于0.5V以上，则说明触点接触不良。

（2）检测继电器线圈电阻，用欧姆表检测继电器线圈的电阻，电阻值应在正常范围之内。

5）制动液及制动液的更换

以乙二醇为基