汽车防抱死系统ABS的原理与故障诊断全解.docx

1、汽车防抱死系统ABS的原理与故障诊断全解 山东科技职业学院毕 业 设 计( 论 文) 论文题目:汽车防抱死系统（ABS）的原理与故障诊断系 别:汽车工程系专 业:汽车检测与维修技术班 级:汽修一班学生姓名: 学 号:2012308 指导教师: 摘要 .1 关键词 .1 1.车轮防抱死系统（ABS） . 21.1.ABS的发展史 . 21.2.车轮防抱死系统（ABS）的技术介绍 .21.3.ABS的优点 .31.4.车轮防抱死系统（ABS）的分类 .31.5.ABS的组成部件 . .41.6.ABS系统的调压方式 . .52.车轮防抱死系统（ABS）的组成与原理 . 52.1.车轮防抱死系统（A

2、BS）的结构组成 . 52.2.制动系统工作过程 . 62.3.车轮防抱死系统（ABS）的作用 . 72.4.车轮防抱死系统（ABS）的控制原理 . 73.电控防抱死制动系统（ABS）的检修 . 113.1.检修ABS的注意事项 . . 113.2.ABS故障检修的一般步骤 . 113.3.ABS主要部件的检修 . . 12致谢 . . 13参考文献 . 14摘 要：随着世界汽车工业的迅猛发展，安全性日益成为人们选购汽车的重要依据。目前广泛采用的防抱制动系统（ABS）使人们对安全性要求得以充分的满足。汽车制动防抱系统，简称为ABS，是提高汽车被动安全性的一个重要装置。有人说制动防抱系统是汽车安

3、全措施中继安全带之后的又一重大进展。汽车制动系统是汽车上关系到乘客安全性最重要的二个系统之一。随着世界汽车工业的迅猛发展，汽车的安全性越来越为人们重视。汽车制动防抱系统，是提高汽车制动安全性的又一重大进步。ABS防抱制动系统由汽车微电脑控制，当车辆制动时，它能使车轮保持转动，从而帮助驾驶员控制车辆达到安全的停车。这种防抱制动系统是用速度传感器检测车轮速度，然后把车轮速度信号传送到微电脑里，微电脑根据输入车轮速度，通过重复地减少或增加在轮子上的制动压力来控制车轮的打滑率，保持车轮转动。在制动过程中保持车轮转动，不但可保证控制行驶方向的能力，而且，在大部分路面情况下，与抱死锁死车轮相比，能提供更高

4、的制动力量。关键词：ABS；系统；组成；原理；控制1 车轮防抱死系统（ABS）1.1 ABS的发展史50年代制动防抱死系统开始应用于汽车工业。60年代开始应用于 电磁传感器探测车轮转速，控制部分主要以机械为主，系统相对简单，只有在特定的车辆参数和工况情况下防抱死效果才比较显著，在车辆参数和工况情况发生变化时，防抱死功能就会丧失。20世纪70年代末，由于微处理器的引入，使ABS系统开始有了智能，从而奠定了ABS的基础和模式。20世纪80年代中后期，驱动防滑（TCS）和牵引力控制系统(TCS)得到了发展，利用原有ABS系统只需要增加部分作动系统和相应的软件，就可以实现驱动防滑控制或牵引力控制功能，

5、这就使得ABS系统与TCS和TCS系统的同步发展成为可能。 20世纪90年代ABS系统进一步简化结构、提高性能、降低成本，并以此为基础作为作为必备的安全装备在各种不同车型上广泛应用。从总体上看，为了降低ABS在汽车总成本的比例，ABS趋向于采用“附加式”结构方案。1.2 车轮防抱死系统（ABS）的技术介绍汽车是利用地面和轮胎之间产生的摩擦力减速的。制动时，车体速度因为轮胎路面之间的摩擦力作用而减小，车轮速度因为制动蹄与车轮鼓之间的摩擦力作用而减小。由于车速、载重、路面、车况等因素的影响，车速和轮速的降低并不完全相同，总是存有一定的差值，这一差值就是我们经常见到的打滑，也称为滑移现象，即车轮已经

6、停止转动，车体还在前行。在科学计算中，这一现象的程度用滑移率来表示：滑移率=（车速-轮速）车速100%从上式可以看出，当车速等于轮速时，滑移率等于零，为正常行驶;汽车制动时，车速和轮速值差越大，滑移率越大；停止之前，如果轮速为零，滑移动率为100%，为滑行状态。科学计算和实验证明，最佳制动状态不是出现在车轮抱死时，而是出现在车轮与地面维持20%滑移率时。此时，汽车制动不出现严重方向失控、侧滑和甩尾等危险情况。早在20世纪初，人们就开始研究制动防抱死技术。开始应用于飞机和铁路，直到50年代后期，ABS技术开始用于汽车。其核心思想始终是避免使制动力像开关一样，只把液压制动力控制在零或最大，而是根据

7、车轮的减速情况，阶段性地控制液压，使制动性能得到最大限度的改善。首先由轮速传感器测出与车轮或驱动轴共同旋转地传感齿轮的齿数，从而得到频率与车轮转速成正比的交流信号。轮速传感器的交流信号送入电子控制器，电子控制器计算出车轮速度、滑移率和车轮的加、减速度，然后再由电子控制器对这些信号加以分析，给压力调节器发出制动压力控制指令。压力调节器安装在制动系统的制动总水泵与制动分泵之间，接受控制器的指令后，由压力调节器中的电磁阀控制制动压力的增加或减小，从而调节制动力矩，使之与地面附着状况相适应防止制动车轮被抱死。电子控制器还对ABS的其他元件进行控制，当这些元件发生故障时，控制器令警报灯点亮，并使整个系统

8、停止工作，恢复到常规制动方式。1.3 ABS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嗲面的附着系数，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。其具有以下优点：1ABS系统的第一个优点能缩短制动距离。2ABS系统的第二个优点是增加了汽车制动时的稳定性。3ABS系统的第三个优点是改善了轮胎的磨损状况。4ABS系统的的最后一个优点是使用方便，工作可靠。1.4 车轮防抱死系统（ABS）的分类ABS根据制动系统的传动介质，可分为气压系统、气顶液系统和液压系统。气压系统主要用于重型载重汽车及其挂车，由发动机产生的压缩气直接控制动力分泵的气压，不需在原有

9、的系统中增加另外的部件，能较容易地独立控制各车轮的制动力。气顶液系统一般用于大中型汽车，在前后轴原有的制动管路中各装一个空气加压器，通过控制动力气室的输入气压间接地控制液压主缸的输出液压。液压系统用于轿车、厢式车和轻型载重车，系统中增加了一套制动传动介质的独立供给装置，如支流电动机和再循环油泵。ABS根据控制通道数量和传感器数量，可分为单通道式、双通道式、三通道式和四通道式。根据控制方式，ABS可分为机械式和电子式。由于机械式ABS控制精度差，反应速度慢，不能保证紧急制动时车轮不被抱死，已经基本被电子式ABS所取代。根据压力调节器的布置，ABS分为整体式和分离式。将压力调节器与制动总泵制成一体

10、的称整体式，具有独立制动压力调节器和独立制动总泵的称分离式。1.5 ABS的组成部件1、车速传感器车轮传感器的作用是向ABS模块提供各车轮瞬时转速的信号，ABS模块利用这些信号计算ABS的控制参数。图2.1所示为转速传感器（福特蒙迪欧2.5L）在车轮上的安装位置。图2.1 轮速传感器在车轮上的安装位置目前，用于ABS系统的速度传感器主要有电磁式与霍尔式（如图2.2）。图2.2 霍尔传感器示意图2、ABS电控模块（ECU）3、液压控制单元（HCU）4、制动灯开关：ABS警示灯和制动系统警示灯1.6 ABS系统的调压方式ABS系统的制动压力调节装置，串接在制动总泵和分泵之间，用ABS模块控制。它有

11、两种调节方式：一为，变容式调节方式，它是利用总泵和分泵间容积的改变，调节制动油压的大小，是间接控制调压的方式；二为，循环调节方式，它是利用总泵和分泵间油液的回流，调节流动压力的大小，是直接控制的调压方式，循环调节方式结构简单，动作灵敏度高。2 车轮防抱死系统（ABS）的组成与原理2.1 车轮防抱死系统（ABS）的结构组成普通行车制动系的结构原理大家都很清楚，下面仅介绍液压式行车制动系(如图1)。汽车正常行驶时,制动蹄10连同摩擦片9在弹簧13的拉力下，与固定在车轮轮毂上制动鼓8之间保持有一定的间隙，使制动鼓能随车轮一同自由转动。欲使行驶中的汽车减速或停车时，驾驶员只要踩下制动踏板1，就可使肌体

12、的制动能源通过推杆2和制动主缸4中的活塞3，使主缸内的制动液加压流入制动轮缸6，并通过两个轮缸活塞7推动两个制动蹄10连同摩擦片9绕支承销12转动，使摩擦片的外圆面压紧在制动鼓8的内圆面上。这样，固定不旋转地制动蹄摩擦片就对旋转着的制动鼓作用一个摩擦力矩Mu，其方向与车轮旋转方向相反。制动鼓将该制动器制动力矩传到车轮后，由于车轮与路面的附着作用，车轮对路面作用一个向前的周缘力，即制动器制动力Fu。同时，路面也给车轮一个向后的反作用力，即路面制动力Fb，这就是制动时迫使汽车减速行驶直至停车的外力。路面制动力愈大，汽车减速度也就愈大。当驾驶员松开制动踏板时，回位弹簧13即将制动蹄拉回原位，摩擦片的

13、外圆面与制动鼓的内圆面之间恢复原有间隙，摩擦力矩Mu和制动力Fb解除，制动作用也就终止。1-制动踏板 2-推杆 3-主缸活塞 4-制动主缸 5-油管 6-制动轮缸 7-轮缸活塞 8-制动鼓 9-摩擦片 10-制动蹄 11-制动底板 12-支承销 13-制动蹄回位弹簧图1 液压行车制动系的结构原理综上所述不难看出，阻止汽车行驶的路面制动力Fb不仅取决于制动器制动力Fu的大小，而且还受到轮胎与路面间附着条件的限制。也就是说，汽车制动系只有具备了足够的制动器制动力Fu，同时路面又能提供大的附着力F1时，才能获得较大的路面制动力Fb。2.2 制动系统工作过程：1-前制动气室 2-直踏式制动阀 3-手制动阀 4-快放阀 5-气压警报开关6-三通管 7弹簧储能式制动室 8-感载储阀 9-后制动灯开关 10-储气筒 11-四回路保护阀 12-气压表 13-三通管接头 14-空压机 15-气压调节器 16-湿处气筒 17-放气阀 18-安全阀 19-低压警报开关 20-双路阀 21-四通接头