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1、 编号 淮安信息职业技术学院毕业论文题 目汽车线控制动技术的发展及应用学生姓名李新柱学 号82101026系 部汽车工程系专 业汽车检测与维修技术班 级821010指导教师张彦明 讲师顾问教师二一二年十一月摘 要现代汽车制动控制技术正朝着线控制动控制方向发展，线控制动系统将取代以液压或气压为主的传统制动控制系统。介绍了汽车线控制动技术的研究现状，对电子液压式制动系统和电子机械式制动系统的结构及工作原理进行了介绍和比较，阐述了电子液压式制动系统的使用现状，并对相关车型的ABS、ASR、ESP和SBC等系统的故障进行了诊断分析。对电子机械式制动系统的关键部件及其性能特点进行了分析，论述了线控制动系
2、统的关键技术及发展。关键词：线控制动；EHB；EMB；应用；检修目 录摘 要I第一章 汽车制动技术概述11.1制动控制系统的历史11.2制动系统的现状11.3制动系统的发展（线控制动技术）31.3.1EHB系统简介41.3.2EMB系统简介4第二章 EHB系统结构特点及原理62.1 EHB系统的优点62.2 EHB系统的组成及工作原理82.3 EHB系统的控制10第三章 EHB系统的故障检修113.1防抱制动控制系统（ABS）113.1.1ABS系统的概述113.1.2ABS系统的故障检修113.2加速防滑控制系统（ASR）133.2.1ASR系统的概述133.2.2ASR系统的故障检修143
3、.3电子稳定系统系统（ESP）163.3.1ESP系统的概述163.3.2ESP系统常见故障及检修173.4测控一体化制动控制系统（SBC）203.4.1SBC系统的概述203.4.2SBC系统的故障检修21第四章 EMB系统结构原理及应用244.1 EMB系统的结构组成244.2 EMB的性能特点254.3线控制动系统的发展方向26第五章 总结与展望295.1总结295.2论文存在的不足和展望29致 谢30参考文献31第一章 汽车制动技术概述1.1制动控制系统的历史最原始的制动控制只是驾驶员操纵一组简单的机械装置向制动器施加作用力，这时的车辆的质量比较小，速度比较低，机械制动虽已满足车辆制动
4、的需要，但随着汽车自质量的增加，助力装置对机械制动器来说已显得十分必要。这时，开始出现真空助力装置。1932年生产的质量为2860kg的凯迪拉克V16车四轮采用直径419.1mm的鼓式制动器，并有制动踏板控制的真空助力装置。林肯公司也于1932年推出V12轿车，该车采用通过四根软索控制真空加力器的鼓式制动器。随着科学技术的发展及汽车工业的发展，尤其是军用车辆及军用技术的发展，车辆制动有了新的突破，液压制动是继机械制动后的又一重大革新。Duisenberg Eight车率先使用了轿车液压制动器。克莱斯勒的四轮液压制动器于1924年问世。通用和福特分别于1934年和1939年采用了液压制动技术。到
5、20世纪50年代，液压助力制动器才成为现实。20世纪80年代后期，随着电子技术的发展，世界汽车技术领域最显著的成就就是防抱制动系统(ABS)的实用和推广。ABS集微电子技术、精密加工技术、液压控制技术为一体，是机电一体化的高技术产品。它的安装大大提高了汽车的主动安全性和操纵性。防抱装置一般包括三部分：传感器、控制器(电子计算机)与压力调节器。传感器接受运动参数，如车轮角速度、角加速度、车速等传送给控制装置，控制装置进行计算并与规定的数值进行比较后，给压力调节器发出指令。1936年，博世公司申请一项电液控制的ABS装置专利促进了防抱制动系统在汽车上的应用。1969年的福特使用了真空助力的ABS制
6、动器；1971年，克莱斯勒车采用了四轮电子控制的ABS装置。这些早期的ABS装置性能有限，可靠性不够理想，且成本高。1979年，默本茨推出了一种性能可靠、带有独立液压助力器的全数字电子系统控制的ABS制动装置。1985年美国开发出带有数字显示微处理器、复合主缸、液压制动助力器、电磁阀及执行器“一体化”的ABS防抱装置。随着大规模集成电路和超大规模集成电路技术的出现，以及电子信息处理技术的高速发展，ABS以成为性能可靠、成本日趋下降的具有广泛应用前景的成熟产品。1992年ABS的世界年产量已超过1000万辆份，世界汽车ABS的装用率已超过20%。一些国家和地区(如欧洲、日本、美国等)已制定法规，
7、使ABS成为汽车的标准设备。1.2制动系统的现状当考虑基本的制动功能量，液压操纵仍然是最可靠、最经济的方法。即使增加了防抱制动(ABS)功能后，传统的“油液制动系统”仍然占有优势地位。但是就复杂性和经济性而言，增加的牵引力控制、车辆稳定性控制和一些正在考虑用于“智能汽车”的新技术使基本的制动器显得微不足道。传统的制动控制系统只做一样事情，即均匀分配油液压力。当制动踏板踏下时，主缸就将等量的油液送到通往每个制动器的管路，并通过一个比例阀使前后平衡。而ABS或其他一种制动干预系统则按照每个制动器的需要时对油液压力进行调节。目前，车辆防抱制动控制系统(ABS)已发展成为成熟的产品，并在各种车辆上得到
8、了广泛的应用，但是这些产品基本都是基于车轮加、减速门限及参考滑移率方法设计的。方法虽然简单实用，但是其调试比较困难，不同的车辆需要不同的匹配技术，在许多不同的道路上加以验证；从理论上来说，整个控制过程车轮滑移率不是保持在最佳滑移率上，并未达到最佳的制动效果。另外，由于编制逻辑门限ABS有许多局限性，所以近年来在ABS的基础上发展了车辆动力学控制系统(VDC)。结合动力学控制的最佳ABS是以滑移率为控制目标的ABS，它是以连续量控制形式，使制动过程中保持最佳的、稳定的滑移率，理论上是一种理想的ABS控制系统滑移率控制的难点在于确定各种路况下的最佳滑移率，另一个难点是车辆速度的测量问题，它应是低成
9、本可靠的技术，并最终能发展成为使用的产品。对以滑移率为目标的ABS而言，控制精度并不是十分突出的问题，并且达到高精度的控制也比较困难；因为路面及车辆运动状态的变化很大，多种干扰影响较大，所以重要的问题在于控制的稳定性，即系统鲁棒性，应保持在各种条件下不失控。防抱系统要求高可靠性，否则会导致人身伤亡及车辆损坏。因此，发展鲁棒性的ABS控制系统成为关键。现在，多种鲁棒控制系统应用到ABS的控制逻辑中来。除传统的逻辑门限方法是以比较为目的外，增益调度PID控制、变结构控制和模糊控制是常用的鲁棒控制系统，是目前所采用的以滑移率为目标的连续控制系统。模糊控制法是基于经验规则的控制，与系统的模型无关，具有
10、很好的鲁棒性和控制规则的灵活性，但调整控制参数比较困难，无理论而言，基本上是靠试凑的方法。然而对大多数基于目标值的控制而言，控制规律有一定的规律。另外，也有采用其它的控制方法，如基于状态空门及线性反馈理论的方法，模糊神经网络控制系统等。各种控制方法并不是单独应用在汽车上，通常是几种控制方法组合起来实施。如可以将模糊控制和PID结合起来，兼顾模糊控制的鲁棒性和PID控制的高精度，能达到很好的控制效果。车轮的驱动打滑与制动抱死是很类似的问题。在汽车起动或加速时，因驱动力过大而使驱动轮高速旋转、超过摩擦极限而引起打滑。此时，车轮同样不具有足够的侧向力来保持车辆的稳定，车轮切向力也减少，影响加速性能。
11、由此看出，防止车轮打滑与抱死都是要控制汽车的滑移率，所以在ABS的基础上发展了驱动防滑系统(ASR)。ASR是ABS的逻辑和功能扩展。ABS在增加了ASR功能后，主要的变化是在电子控制单元中增加了驱动防滑逻辑系统，来监测驱动轮的转速。ASR大多借用ABS的硬件，两者共存一体，发展成为ABS/ASR系统。目前，ABS/ASR已在欧洲新载货车中普遍使用，并且欧共体法规EEC/71/320已强制性规定在总质量大于3.5t的某些载货车上使用，重型车是首先装用的。然而ABS/ASR只是解决了紧急制动时附着系数的利用，并可获得较短的制动距离及制动方向稳定性，但是它不能解决制动系统中的所有缺陷。因此ABS/
12、ASR功能，同时可进行制动强度的控制。ABS只有在极端情况下(车轮完全抱死)才会控制制动，在部分制动时，电子制动使可控制单个制动缸压力，因此反应时间缩短，确保在任一瞬间得到正确的制动压力。近几年电子技术及计算机控制技术的飞速发展为EBS的发展带来了机遇。德国自20世纪80年代以来率先发展了ABS/ASR系统并投入市场，在EBS的研究与发展过程中走到了世界的前列。德国博世公司在1993年与斯堪尼公司联合首次在Scania牵引车及挂车上装用了EBS。然而EBS是全新的系统，它有很大的潜力，必将给现在及将来的制动系统带来革命性的变革。1.3制动系统的发展（线控制动技术）今天，ABS/ASR已经成为欧
13、美和日本等发达国家汽车的标准设备。车辆制动控制系统的发展主要是控制技术的发展。一方面是扩大控制范围、增加控制功能；另一方面是采用优化控制理论，实施伺服控制和高精度控制。在第一方面，ABS功能的扩充除ASR外，同时把悬架和转向控制扩展进来，使ABS不仅仅是防抱死系统，而成为更综合的车辆控制系统。制动器开发厂商还提出了未来将ABS/TCS和VDC与智能化运输系统一体化运用的构想。随着电子控制传动、悬架系统及转向装置的发展，将产生电子控制系统之间的联系网络，从而产生一些新的功能，如：采用电子控制的离合器可大大提高汽车静止启动的效率；在制动过程中，通过输入一个驱动命令给电子悬架系统，能防止车辆的俯仰。
14、在第二个方面，一些智能控制技术如神经网络控制技术是现在比较新的控制技术，已经有人将其应用在汽车的制动控制系统中。ABS/ASR并不能解决汽车制动中的所有问题。因此由ABS/ASR进一步发展演变成电子控制制动系统(EBS)，这将是控制系统发展的一个重要的方向。但是EBS要想在实际中应用开来，并不是一个简单的问题。除技术外，系统的成本和相关的法规是其投入应用的关键。线控制动技术已成为国外企业和研究机构的研究热点。2002年福特汽车公司的Focus FCV制动系统采用了制动踏板与制动系统非机械方式连接的线控制动。在1999年法兰克福车展上，Bosch公司展出了被认为是电子机械制动系统（EMB）前身的
15、电子液压制动系统（EHB）。此后，Bosch和Daimler-Chrysler公司开始研究用于商业的EHB系统。摩托罗拉公司进行了嵌入式软件方面的研究。目前已有一些厂商将EHB系统应用于汽车的批量生产中，如2004奔驰CLK敞篷版、SL500等。1.3.1EHB系统简介EHB系统是电子与液压系统相结合所形成的多用途、多形式制动系统，由电子系统提供柔性控制，液压系统作为备用系统提供动力，以确保当系统的电子部分出现故障时还能保证系统的制动能力。EHB系统可以看作是EMB系统的一个先期产品，不会得到长期应用，因为它不具备完全电子制动的优点，图1为EHB系统示意图。在EHB系统中，制动踏板和制动器之间
16、的液压连接是断开的。带有踏板感觉模拟器和电子传感器的电子踏板模块代替了传统的制动踏板。驾驶员的意图通过“线”传递到液压单元整合的电子控制单元(ECU)，而车轮制动与传统的制动一样。EHB系统的电子控制单元接收与制动踏板连接的传感器信号，正常工作情况下备用阀关闭，控制器通过由液压泵驱动的电机进行制动。当控制器处于故障模式时，备用阀打开，常规液压制动系统起作用，进行制动。图1-1 EHB系统示意1.3.2EMB系统简介EMB系统去除了油压系统，由电机产生制动力，其值受电子控制器的控制。EMB系统的电子控制器根据电子踏板模块传感器的位移和速度信号，并且结合车速等其它传感器信号，向车轮制动模块的电机发
17、出信号，控制其电流和转子转角，进而产生所需的制动力，达到制动的目的。在EMB系统中，常规制动系统中的液压系统（主缸、真空增压装置、液压管路等）均被图1-2所示的电子机械系统所代替，而液压盘和鼓式制动器的调节器被电机驱动装置所代替。由于没有备用的机械或液压系统，EMB系统的可靠性变得非常重要，要求系统具有备用的电源（在主电源失效时工作）和冗余的通讯链路（连接制动踏板的三重冗余链路）。EMB系统原液压系统和EHB系统相比，它的控制器采用了高可靠度的总线协议,控制系统采用冗余设计。为减小空间，电子元件可以安装在EMB调节器内。图1-2 EMB系统示意从20世纪90年代开始，一些著名的汽车电子零部件厂
18、商陆续进行了与EMB相关的研究,Bosch、Siemens和Continental Teves等3家公司都取得了各自的研究成果，并申请了一系列专利。Continental Teves公司已经有了比较成型的试验品，推出了几代电子机械式制动执行器。TRW也在进行线控制动控制系统的研究。目前EMB系统仍在试验阶段，国内在这方面的研究才刚刚起步。第二章 EHB系统结构特点及原理2.1 EHB系统的优点传统制动系统如图2-1所示，制动主缸与制动轮缸通过制动管路相连，制动压力直接由人力通过制动踏板输入，而真空助力器作为辅助动力源也要受到发动机真空度的限制。这种结构特点限制了制动压力建立、各轮制动力的分配以
19、及与其它系统的集成控制等，在进一步提高制动效果方面潜力有限。图2-1 传统制动系统图2-2为EHB系统的示意图，EHB系统由于改变了压力建立方式，踏板力不再影响制动力，弥补了传统制动系统设计和原理所导致的不足，具有许多传统制动系统无法比拟的优越性。图2-2 电子液压制动系统（EHB）示意图1在传统制动系统中，在紧急制动或长时间制动后，系统部件特性可能发生变化，进而影响制动性能，采用EHB控制系统，部件机械特性的变化可由控制算法进行补偿，使制动压力等级和踏板行程始终保持一致。2由于蓄能器压力等级很高，高压制动液通过高速开关阀的控制进入制动轮缸，制动过程平顺柔和。在紧急制动工况下，制动压力上升梯度
20、大，能达到的制动压力也更高。制动蹄(钳)对制动鼓(盘)的制动压力通过轮缸压力传感器的反馈进行精确调节，消除制动噪声。3传统制动系统的制动特性无法随意改变，而EHB系统通过分析驾驶员意图，判断不同的制动行为，并提供最合理的压力变化特性。4传统制动系统只能在一定程度上实现前后制动压力的分配，而EHB系统在四轮压力分配方面有很大的自由度，这在左右附着系数不同的路面上制动时效果显著。5传统的采用真空助力器的制动系统助力能力受发动机转速和负荷的影响，而EHB系统的制动能力不受发动机真空度影响。6由于制动传感器探测的是踏板的运动速度和踏板的行程，电控单元据此进行制动压力调节，制造商可以根据不同的车型以及对
21、驾驶者驾驶习惯的统计，仅仅通过更改控制算法和踏板感觉模拟器提供给驾驶者不同的踏板感觉，使得EHB的可移植性好。7传统制动系统在进行ABS工作时，制动管路内的压力波动，使制动踏板出现振动现象，缺少经验的驾驶者往往会因此而不自觉的减少踏板力，从而影响制动效果。EHB由于踏板与制动管路不直接相连而彻底解决了这一问题，不但可以保证各个车轮不会抱死，而且解除制动迅速，制动过程安全、高效，对动力损失影响极小。除了能够实现传统制动系统所能实现的基本制动、ABS等基本功能外，EHB还能实现其他更为优秀的辅助功能。8当车辆在雨天或湿滑路面上行驶时，根据风窗玻璃刮水器的动作，EHB系统可以在固定间隔时间发出微弱的
22、制动脉冲，清干制动摩擦片上的水膜，以消除制动器的水衰退现象，保证可靠的制动。9大部分驾驶员在遇到紧急情况时，在施加制动力时会出现犹豫、施加踏板力不足，导致危险情况的发生。EHB通过正确识别驾驶员意图，对制动力(由踏板行程以及踏板加速度来辨别计算)加以调整，以避免制动力不足。10在需要保持驻车状态时，可以使系统对车轮施加一定的制动力，即使驾驶者松开制动踏板依然能对车轮产生一定的制动压力，减轻驾驶者的负担，提高驾驶舒适性，实现电子驻车控制EPB(Electric Parking Brake)。11在发生交通拥挤的情况下，系统与加速踏板单元传感器相互配合，通过电控单元的分析计算做出判断，驾驶者只需控
23、制油门踏板，一旦把脚从油门踏板上挪开，EHB系统会自动施加一定的制动力以减速停车。这样，驾驶者就不需要在油门踏板和制动踏板之间频繁的转换。2.2 EHB系统的组成及工作原理如图2-2所示，EHB系统主要由制动踏板单元、电子控制单元(ECU)、液压控制单元(HCU)以及一系列的传感器组成。1制动踏板单元包括踏板感觉模拟器、踏板力传感器或/和踏板行程传感器以及制动踏板。踏板感觉模拟器是EHB系统的重要组成部分，为驾驶员提供与传统制动系统相似的踏板感觉(踏板反力和踏板行程)，使其能够按照自己的习惯和经验进行制动操作。踏板传感器用于监测驾驶员的操纵意图，一般采用踏板行程传感器，采用踏板力传感器的较少，
24、也有二者同时应用，以提供冗余传感器且可用于故障诊断。图2-3为电子制动踏板单元。图2-3 电子制动踏板单元2液压控制单元(HCU)制动压力调节装置用于实现车轮增减压操作，图2-4为带ECU的EHB的液压控制单元(HCU)。图2-4 带ECU的EHB的液压控制单元(HCU)HCU中一般包括如下几个部分：独立于制动踏板的液压控制系统一该系统带有由电机、泵和高压蓄能器组成的供能系统，经制动管路和方向控制阀与制动轮缸相连，控制制动液流入/流出制动轮缸，从而实现制动压力控制。人力驱动的应急制动系统一当伺服系统出现严重故障时，制动液由人力驱动的主缸进入制动轮缸，保证最基本的制动力使车辆减速停车。平衡阀一同
25、轴的两个制动轮缸之间设置有平衡阀，除需对车轮进行独立制动控制的工况之外，平衡阀均处于断电开启状态，以保证同轴两侧车轮制动力的平衡。3EHB系统传感器包括轮速传感器、压力传感器和温度传感器，用于监测车轮运动状态、轮缸压力的反馈控制以及不同温度范围的修正控制等。图2-5所示为博世公司发布的一种关于EHB系统的专利，系统带有踏板感觉模拟装置，一套采用液压伺服控制的行车制动系统和一套人力操纵的应急制动系统，其中，液压伺服系统控制四个车轮的压力，而人力应急制动系统只能控制两个前轮。系统共有14个电磁阀，均为二位二通阀。图2-5 博世公司的EHB系统1-液压调节装置；2-制动轮缸；3-动力源；4-泵；5-
26、电机；6-高压蓄能器；7-主供油管路；8-主供油管压力传感器；9-轮缸进油阀（2/2）；10-液压隔离活塞；11-储液罐；12-前、后轴平衡阀；13-轮缸压力传感器；14-轮缸出油阀（2/2）；15-回油管；16-制动踏板；17-制动主缸；18-制动灯开关；19-踏板行程传感器；20-隔离阀；21-模拟器泄油阀；22-模拟器进油阀；23-踏板感觉模拟器；24-气源；25-ECU；26-回油管压力传感器正常的行车制动中，当制动灯开关被触发时，电控单元判定制动发生，由踏板行程传感器感知驾驶员制动意图，进而通电关闭隔离阀，在人力作用下从制动主缸输出的制动液进入踏板感觉模拟器，使驾驶员产生与操作传统制
27、动系统时相同的感觉。车轮制动所需的能源由动力源提供，经主供油管路送往各轮缸，轮缸进油阀和出油阀可以实现各轮缸压力控制。同轴两轮缸间各设有一个平衡阀，用于在常规制动时保持两侧车轮制动力的协调。2.3 EHB系统的控制EHB所要实现的制动动作分为基本制动和控制制动。所谓基本制动，是指驾驶者根据自己的意图，施加或大或小的踏板力，控制车辆的减速度并保证他所期望的行驶方向，踏板力的值还达不到使车轮抱死的程度。而此时的EHB系统要充分反应驾驶者的意图，给予车轮驾驶者所期望的制动力。控制制动则指在必要的附加干预下施行的制动。即当驾驶者欲对车辆采取紧急的全力制动，而大力并快速地踩下制动踏板时，EHB系统就应该
28、识别出这一要求，在给予车轮足够大的制动压力的同时，对车轮上的制动压力进行控制以防止车轮抱死、车辆的制动稳定性下降等情况的出现。EHB系统还可以融合多种车辆控制系统：当车辆在低附着路面起步或加速时以及车辆从高附着路面行驶到低附着路面时，系统集成驱动防滑功能;在车辆转弯时，EHB系统通过车轮制动实现车辆稳定性控制;此外，前述的自动清水功能、电子辅助制动功能、电子驻车制动功能等均属于控制制动。EHB系统具有传统制动系统无法比拟的优越性，但EHB系统仍然采用电液控制方式，严格意义上说并不是纯粹的线控制动系统，与电子机械制动系统EMB相比，EHB系统在当前技术更加成熟，因而在短期内有极佳的发展前景。第三
29、章 EHB系统的故障检修电子液压制动系统（EHB）的出现，虽然时间不长，但是发展迅速，已经开始出现普及的趋势，像ABS、ASR、ESP已经成为标配，而SBC也已经渐趋成熟，相信很快就会普及到中档轿车上。3.1防抱制动控制系统（ABS）3.1.1ABS系统的概述20世纪80年代后期，世界汽车技术领域最显著的成就就是防抱制动系统(Ant i-Lock Braking System, ABS)的实用和推广；ABS集微电子技术、精密加工技术、液压控制技术为一体，是机电一体化的高技术产品，它的安装大大提高了汽车的主动安全性和操纵性。ABS系统一般由传感器、ECU(电子控制单元)与执行器(液压控制单元)等
30、构成。通过轮速传感器实时检测各车轮的转速，当车轮出现抱死、滑动的趋势(或现象)时，ABS电子控制单元ECU根据轮速传感器传送的信号实时调节对应车轮的制动力，以避免车轮发生抱死或滑动，进而提高车辆紧急制动工况下的转向操纵性及行驶稳定性，确保驾驶者能够进行有效地紧急避让操纵及缩短大多数路况下的紧急制动距离。结构如图3-1所示。图3-1 ABS系统的结构原理防抱死制动系统不仅可以使汽车的制动距离缩短，还可以使汽车在制动过程中的方向稳定性和转向操纵性得到改善，ABS系统的使用可使汽车侧滑事故发生率大大降低，并大大提高了汽车的主动安全性和操控性。目前，车辆防抱制动控制系统(ABS)已发展成为成熟的产品，
31、并在各种车辆上得到了广泛的应用。 3.1.2ABS系统的故障检修1故障现象：一辆奥迪A62.8轿车仪表板上的ABS故障警告灯常亮。2故障检修：接车后进行检查，发现故障现象确如用户所述。经试车确认，ABS系统功能失效，2个车轮在紧急制动时抱死。观察4个车轮的制动拖印相当，可以确认2个车轮的制动力较为均衡，故液压系统存在泄漏的可能性不大。连接故障诊断仪V.A.G1552对ABS系统进行检测，发现了2个故障含义分别为ABS泵供电电压故障，右后轮转速传感器断路或对正极短路的故障码。根据故障码的提示，笔者决定确定一下执行元件的性能，于是利用诊断仪进行了执行元件诊断的操作。在进行液压泵性能测试时，ABS液
32、压泵V39不动作，踏板无振动感。根据这种现象，笔者分析有3种可能的故障原因：液压泵V39损坏，继电器问题，或液压控制单元损坏。之后笔者又进行了其他元件的测试，由于试车过程中个车轮的制动力差异不大，对此我们快速略过。 之后笔者预备读取相关数据，看是否能有所发现，于是进入了ABS系统的数据流。将车辆举起，用手转动车轮，并观察001组数据，结果诊断仪却显示右后轮轮速为零，看来轮速信号没有被ABS控制单元收到或识别。而导致此种现象发生的可能性一般有3个：没有信号产生，信号线路问题，或控制单元损坏。为此，我们进行了如下步骤的检测。（1）检测右后轮轮速信号。 利用示波器直接对右后轮的轮速传感器进行了测量，
33、结果有信号，电压幅值随转速上升而升高，频率反映良好。（2）检测左后轮轮速信号。利用示波器直接对左后轮的轮速传感器进行测量，结果也有信号，但电压幅值随转速上升不明显，频率反映良好。由于ABS系统的控制单元中没有存储左后轮传感器的相关故障，我们先调整了左后轮传感器的间隙，但波形依旧。 （3）将左后轮轮速传感器连接到右后轮的信号线上，利用诊断仪读取数据。 连接好后，结果设备显示右后轮轮速为零。看来是信号线或控制单元内部出现问题。为此，我们决定对相关线束进行检测。经检测，右后轮信号线、接线柱15供电脚、蓄电池30供电脚及接地脚均正常。根据上述测量结果，笔者判定液压泵V39继电器或液压控制单元有问题，但
34、需进一步拆检。 由于博世ABS泵价格近万元，所以决定拆检并尝试修复。于是笔者打开了ABS液压泵液压控制单元，经检查，发现继电器烧毁，电路板亦有损伤。根据观察到的故障现象，笔者用焊锡恢复了电路板使其导通，并利用外接继电器替代了损坏的内置继电器。之后再利用故障诊断仪进行执行元件诊断的操作时，V39恢复工作。之后笔者又打开ABS控制单元，经检查，发现内部接脚都是由极细的导线连接，附在块陶瓷片上，已经断路。为此，笔者用导线将其焊接好。之后利用诊断仪再检查，问题已不存在。 至此，该车ABS系统的故障全部解决。但由于ABS的外部结构已经遭到破坏，所以必须做好封装工作，要保证密封性、抗振性。3.2加速防滑控
35、制系统（ASR）3.2.1ASR系统的概述该系统是在ABS系统的基础上开发的，两系统有许多共用组件。ASR系统利用驱动轮上的车速传感器，当感受到驱动轮打滑时，控制元件便通过油门降低转速, 使之不再打滑,防止因急剧加速而令车轮转速剧增或汽车突然偏离直线，如图3-2。它可以在起步或弯道中速度发生急剧变化时,改善车轮与地面的附着力，提高其安全性能。该系统当任何一个或两个车轮均不受控制而打滑,会自动减低发动机马力并制动受影响的车轮，因此在冰雪路面或湿滑路面上，有其优越的特点。图3-2 ASR系统此外，该系统还能使汽车在车轮开始制动的瞬间，使发动机以最小的输出扭力，配合制动油压的控制，来达到最大的减速性
36、能。ASR系统主要由ECU、传感器和执行器组成，结构原理如图3-3所示。图3-3 ASR系统的结构原理1ECU：根据前后轮速传感器传递的信号及发动机和自动变速器的电子控制单元中节气门开度信号来判断汽车的行驶条件，经过分析判断，对副节气门执行器、TRC制动执行器发出指令，执行器完成对发动机供油系统或点火时刻的控制，或对制动压力进行调整。ABS与ASR的一些信号输入与处理是相同的，为了减少电子器件的数量，提高结构的紧凑性，通常将两者结合起来，组成一个整体。2ASR系统的传感器：主要是轮速传感器和节气门位置传感器。一般轮速传感器与ABS共用，主要完成对车轮速度的检测，并将轮速信号传送给ABS和ASR
37、电子控制单元。主、副节气门开度传感器用于检测节气门的开启角度，并将这些信号传送给发动机和自动变速器电子控制单元。 除此之外，ASR选择开关是系统特有的一个开关装置，它可以通过人为操作选择是否启用ASR系统。如将ASR的关断开关切断(处于OFF位置)，ECU可使系统退出ASR工作状态，并点亮ASR关断指示灯。在某些特殊的场合，例如，为了检查汽车传动系统或其他系统故障时，应该让ASR系统停止工作，以避免因驱动轮悬空，ASR对驱动轮施加制动而影响故障检查3ASR系统的执行器：主要是ASR执行器和副节气门执行器。前者根据从ABS和ASR电子控制单元传来的信号，为ABS执行器提供液压。后者则根据ASR电
38、子控制单元传送来的信号，控制副节气门的开启角。3.2.2ASR系统的故障检修1检修案例1（1）故障现象：宝来1.8T在行驶中ASR警告灯总是点亮。（2）故障诊断与排除：首先试车，快速起步或急加速时ASR警告灯点亮，说明加速防滑系统正在工作。但加速防滑工作结束后ASR警告灯仍不熄灭。查询发动机控制单元有故障码1个，18056数据总线故障。读取数据流显示组125“数据总线信号”，显示区1、2、3都显示“1”，说明发动机控制单元与自动变速器、ABS、组合仪表控制单元的通讯正常。将故障码18058清除后试车没有再储存。读取数据流显示组002的第2显示区，发现发动机负荷为28(规定值1025)。发动机负
39、荷这个百分数是控制单元根据吸入空气量、节气门开度、发动机转速计算出来的，空气流量传感器有故障会影响这个百分比，这个数值不正确可能会引起ASR警告灯报警。试更换空气流量传感器，再次读数据流002组第2区，发现发动机负荷变为18。试车发现ASR警告灯不再报警，故障排除。2检修案例2（1）故障现象：一辆奔驰600SEL轿车，仪表板上ASR故障灯常亮。故障刚出现时，在行驶一段时间后ASR故障灯才会亮；关闭点火开关再重新起动，仪表板上的ASR故障灯又会熄灭；但再行驶一段路程，ASR故障灯又会重新点亮。（2）故障诊断与排除：调取ASR系统故障代码，显示ASR电脑与EGAS(电子节气门控制系统)电脑信号传输
40、有问题。读取EGAS系统故障，无故障代码。因此怀疑其线路存在故障。经仔细检查EGAS电脑的线路系统，没有发现任何异常现象。打开EGAS电脑，发现EGAS电脑里面有个集成块已经烧毁。更换EGAS电脑后试车，ASR故障灯不再点亮，但路试一段距离后，ASR故障灯又点亮了。再次读取ASR系统的故障代码，显示怠速触点线路不良(原来ASR系统与EGAS系统信号传输不良)。检查怠速触点线路(奔驰车怠速触点装在加速踏板下)，发现怠速触点线路有一个插头断开，把该插头接上，试车，ASR故障灯不再点亮，故障彻底排除。 3检修案例3（1）故障现象：一辆2003款装备了ABS、EDS以及ASR的帕萨特B5，在正常行驶过
41、程中仪表板上的ASR(K86灯)会突然亮起。在这种情况下按ASR灯开关无效，只有关闭点火开关重新启动发动机后，ASR灯才能恢复正常。（2）故障诊断与分析 接车后先用检测仪对ABS系统读取故障码。故障码为00761：在发动机控制器中的故障。按照维修手册，对00761排除方法是先检查发动机系统是否有故障码，若有故障代码先排除发动机故障。再用检测仪读取发动机故障码，故障码为16486，即空气流量计G70信号值过小。 发动机怠速时，用检测仪进入01-08-02读取数据流，数据如表3-1所示。表3-1 发动机数据流以上数据均在标准值之内，接着又用万用表对G70进行检测（如图3-4所示）。G70共有4根导
42、线，其中的4号端子为信号线，5号端子为电源电压（1115V）。2号端子与车身搭铁电阻为0.8，5号端子为蓄电池电压。怠速时测量4号端子电压为1.4V，急加速时信号电压上升到3.2V，当加速至4000r/min时，信号电压上升至3.5V，此时节气门开度为75。同样用万用表测量另一部同年同款车的空气流量计G70信号电压，发现怠速时信号电压接近，但加速到4000r/min时发现该车信号电压为3.6V，节气门开度为68。为了先排除空气流量计G70的可能性，把两车的空气流量计G70对换，再试空气流量计G70信号电压，发现另外一部车的空气流量计G70装在此车上与该车原信号值一样，而且节气门开度也一样；再测
43、另外一辆车的相关数据，与它原数据也一样。于是，装上另外一部车的空气流量计G70出去试车，当经过几次急加速和发动机高速运转一段时间后，再进行急加速时ASR灯又亮了，读取故障依旧是此前的两个故障码。图3-4 空气流量计检测示意图 通过以上检测与试车，发现该车在正常运行过程中确实存在空气流量计G70信号过弱的问题，同样的两部车检测时发现该车除了发动机节气门开度值偏大之外，其余数据均正常。由以上分析，此故障怀疑是节气门体过脏所致。因为在发动机的控制单元的程序中空气流量计G70测量是根据发动机的转速、节气门的开度等条件来确定的。当发动机转速升高，节气门开度增加，计算出来理论的空气流量计G70信号电压就会
44、升高，对应的信号电压值有一定的活动范围。当测得的实际信号电压超出这个范围就会有空气流量计G70的相关故障记录。当节气门体过脏，节气门的开度值偏大，而实际进气量并没有增加，从而导致空气流量计G70信号与节气门开度不匹配，使发动机控制单元的计算值偏离理论范围。当节气门开度信号和空气流量信号出现上述偏差后（节气门大开度，空气流量计G70测的实际进气量小于规定值），从而导致控制系统认为驱动防滑控制系统失效，ABS系统的控制单元便点亮ASR灯。拆下节气门体进行彻底清洗，并换回原车空气流量计G70，再测其数据与另外一部车的数据一样。再经过长时间试车，故障没有出现。 由此可见该车ASR灯亮的故障是由节气门体
45、过脏引起的。3.3电子稳定系统系统（ESP）3.3.1ESP系统的概述BOSCH公司生产的汽车电子稳定系统 ESP主要由传感器、电子控制单元和执行元件三大部分组成，结构如图3-5所示。图3-5 BOSCH ESP组成如图3-5所示，汽车行驶时，4个轮速传感器（912）不断向电子控制单元1 提供车轮的转速数据。同时，转向盘转角传感器7又把所得的数据通过CAN总线传给电子控制单元，由此，电子控制单元根据这两种传感器的信息计算出汽车的所需转向和所需行驶状态。与此同时，横向加速度传感器4也在向电子控制单元传送侧向的偏转信息；偏转率传感器5则传送着汽车的离心趋势，因此，电子控制单元根椐这两种传感器的信息
46、同时又算出汽车的实际行驶状态。之后，电子控制单元将刚才算出的所需值与实际状态进行比较，检测是否有偏差，如有偏差（也即汽车有发生翻转或者偏离驾驶员需求的行驶路线的趋势），ESP控制系统则进行调节。调节过程中，ESP系统会决定着哪只轮子应制动或加速以及发动机转矩是否该减小，在装有自动变速器的汽车上，还决定着是否需要使用变速器电子控制单元。当ESP系统调节完成后，电子控制单元然后根据各传感器的检测数据，检查调节作用是否有成效。如果有成效，则ESP系统停止工作，并继续观察汽车的运行状态。如果没有成效，则ESP调节系统重新工作。ESP调节系统工作时，ESP指示灯亮，提示驾驶员注意。3.3.2ESP系统常
47、见故障及检修1传感器故障ESP功能失效多是由于传感器故障所引起。如图3-6所示，BOSH的ESP系统的主要传感器包括转向角传感器G85，横向加速度传感器G200，偏转率传感器G202和制动压力传感器G201等。图3-6 BOSCH ESP工作原理图1-带ABS/ASR/EDS的ESP电子控制单元；2-带预压泵的液压调节单元；3-制动压力传感器；4-横向加速度传感器；5-偏转率传感器；6-ESP/ASR的键；7-转向角传感器；8-制动灯开关；9 12轮速传感器；13-诊断导线；14-制动装置指示灯；15-ASR指示灯；16-ESP/ASR指示灯；17-车辆驾驶员状态；18-接入发动机管理系统；19-接入变速器控制系统（仅在自动变速器的车辆上）（1）转向角传感器G85转向角传感器G85一般安装于汽车转向柱上，转向开关与方向盘之间，与安全气囊时钟弹簧集为一体。其作用是向带有EDL/TCS/ESP的ABS控制单元传递方向盘转角信号。故其出现故障，ESP系统将不能识别汽车的预期行驶方向（驾驶员意愿），从而导致ESP不起作用。诊断时可通过ESP自诊断功能检测出其故障。值得注意的是更换了传感器或ECU时，要对传感器进行初始化设定。进行初始化设定时，可把点火开关转到“ON”，然后左右方向反复转动方向盘10圈左右。（2）横向加速度传感器G200由于物理的原因，横向加
