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1、09级汽车检测与维修毕业论文 目录一 、概述二 、汽车防抱死制动系统的结构组成及工作原理三、ABS 防抱死制动系统故障与检修四、 汽车防抱死系统维修实例五、个人总结六、参考文献 对防抱死制动系统的检测与维修。摘要 关键词：ABS系统、结构、工作原理、维修实例Anti-Lock Braking system、structure、working principle、maintenance The key words：of instance.一、 概述汽车防抱死制动系统是汽车在任何路面上进行较大制动力时，防止车轮完全抱死的系统，是具有良好制动效果的制动装置，简称ABS（Anti-Lock Brake
2、 system）系统或ABS。其来源于以下外文的缩写（简称）：1) Anti-Lock Braking System(防抱死制动系统)2） Anti-Skid Braking System（防滑移制动系统）3） Anti-Lock Brake system(防抱死制动系统)4) Anti-Lock Brake(防抱死制动)5） Electronic Skid Control(电子滑移制动）6） 4-Wheel Anti-lock Brake System（四轮防抱死制动系统）。1.1.1 汽车防抱死制动系统的产生汽车防抱死制动装置最早应用于飞机、铁路机车，而在汽车上应用较晚。我们都知道，如果铁
3、路机车的制动力强度过大，车轮就会抱死并在道轨上滑行。由于车轮和道道的摩擦，就会在车轮外圆上磨出一些小平面，这叫平面现象。小平面产生后，车轮就不能平稳地旋转而产生噪声和振动。为了防止这种现象的发生，1908年，J.E.Francis设计了一种装置，把它安装在机车上以后，能够防止车轮抱死现象，而且以外的发现制动距离也缩短了。1936年，德国Robert Bosch公司取得了ABS的专利。1948年，美国Westinghouse Air Brake 公司开发了铁路机车专用的ABS装置。该装置利用安装在车轴上的轮速传感器，用飞轮控制检测开关测出车轴的减速度，然后使电磁阀动作控制制动气压，防止车轴抱死磨
4、损。汽车防抱死制动装置在飞机上也得到了应用。飞机着陆时，如果制动力强度过大，车轮抱死，导致轮胎磨损严重，甚至有破裂的危险。如果跑道上结冰，车轮打滑，难以保持直线行驶性能，飞机会产生侧滑或机体旋转等不规则运动。为防止这种危险情况的出现，飞机上也研究应用了防抱死制动系统。真正应用ABS装置还是在第二次世界大战的末期，即1945年。最初，德国Fritz Ostazld 的设计思想被美国政府运用在喷气式飞机上，后来在轿车、载货汽车和摩托车上采用。1948年，波音公司生产的B47飞机上装了Hydro Aire 公司的ABS初期产品。该装置利用脉冲进行控制，轮速传感器测出车轮开始抱死的时刻，电磁阀动作使液
5、压下降，车轮转动后液压又上升，然后反复上述动作。从20世纪50年代后半期到1960年，Good Year公司和Hydro Aire公司分别开发出各有特点的ABS装置。这种装置不是像开关一样把液压控制在零或最大，而是根据车轮的减速度情况阶段性的控制液压，采用了初期的电子计算机，使ABS的性能得到了很大的改善。ABS首次在汽车上的应用是1954年的美国Ford公司将法国生产的民航机上的ABS应用在林肯牌轿车上。这次试装虽然以失败告终，但解开了汽车应用ABS的序幕。同一时期，Kelsey Hayes 公司与Hydro Aire 公司联合生产货车用ABS。1957年，Ford公司与Kelsey Hay
6、es公司联合开发ABS，1968年达到了预期的目的。1960年上半年，Harry Ferguson Research公司把Maxaret ABS组合合成四轮控制式，安装在试验车上，并与1965年向英国Jensen 公司提供了Ferguson 制造的四轮控制ABS样机。同一时期，美国政府鼓励开发ABS，倡导在国产轿车、载货汽车上安装ABS。之后，Kelsey Hayes 公司、BENDIX公司相继开发研制，TRW公司也对开发ABS表现出浓厚的兴趣。1969年，福特汽车公司首先推出二轮控制方式的防抱死制动系统，并在美国、日本的高级轿车上得到应用。但是在此后的10年中，由于电子等方面的限制，并没有获
7、得较大的进展。随着电子技术及精密液压元器件加工制造技术的进步，逐渐奠定了复杂而精确的控制技术的基础，1978年，奔驰公司首次推出四轮控制的防抱死制动系统。从此以后，防抱死制动系统在汽车上得到广泛的应用，并得到突飞猛进的发展。20世纪80年代初，仅在部分高级轿车上采用ABS，进入20世纪90 年代后，在欧洲、美国、日本和韩国等国家，ABS的装车率大幅度提高，加之法规的推动作用，ABS已成为汽车的标准装备或选择装备。我国对ABS的研究始于20世纪80年代，目前国内一些院校、科研单位和生产厂家正在加快技术攻关和技术引进的步伐。上海汽车制动系统有限公司引进并合资生产的ABS产品已于1997年2月顺利投
8、产，也有其他厂家小批量生产。目前国内生产的轿车，都已陆续装用ABS。预计不久的将来，我国生产的汽车都会装用ABS。1.1.2 汽车防抱死制动系统的功能ABS的功能是：在汽车制动时，防止车轮抱死在路面上滑拖（车轮出论语路面减产生滑），以提高汽车制动过程中的方向稳定性、转向控制能力，缩短制动距离，是汽车制动力更为安全有效。凡驾驶过汽车的人都有些经验，在被雨淋湿的柏油路上或积雪道路上紧急制动时，汽车会发生侧滑，严重会掉头旋转。如果是在有车辙的雪路上行驶，左右车轮分别行驶在雪地上和裸露的地面上，产生剧烈旋转的危险性更大。在这种路面上行驶时，若紧急制动，汽车方向会失去控制。若是弯道，就有可能从路边滑出或
9、驶入对面车道，即使不是弯道，也无法躲避障碍物。防抱死制动系统就是为了防止这些危险状况而研制的装置。这种系统利用电子电路自动控制车轮制动力，可以充分发挥制动器的效能，提高制动减速度，缩短制动距离，并有效提高车辆制动时的稳定性，防止车辆侧滑和甩尾，减少车祸，因此被认为是当前提高车辆行驶安全性的有效措施之一。随着汽车行驶速度的提高、道路行车密度的增大以及人们对汽车行驶安全性的要求越来越高，ABS已经成为汽车上非常重要的主动安全装置。目前在轿车和客车上广泛使用。1.1.3 汽车防抱死制动系统的特点ABS是在传统制动系统的基础上，增加了一套防止车轮制动抱死的控制系统。该装置在制动过程中，当车轮趋于抱死，
10、即车轮滑移率进入非稳定区时，会迅速降低制动系统压力，使车轮滑移率恢复到接近理想滑移率的稳定区内，通过自动、高频率地对制动系统压力进行调节（其频率从每秒几次到每秒十多次），使车轮滑移率保持在理想的滑移率范围内，已达到充分利用车轮与地面间最大的纵向峰值附着系数和较高的横向附着系数，实现纺织车轮抱死，获得最佳制动效能。应当指出的是，采用传统的制动系统进行制动时，尽管驾驶员也只到间歇性的踩、放制动踏板，防止车轮抱死，但再有经验的驾驶员也无法精确的做出判断和控制，特别是在紧急制动时，不可能将车轮滑移率控制理想范围之内，往往会使车轮抱死，尤其是汽车在结冰、下雨打滑的路面上制动时，很容易产生侧滑、甩尾和失去
11、转向操纵能力，此时驾驶员往往往产生一种紧张情绪，缺乏安全感。而装用ABS后，在驾驶员遇到紧急情况时，只需用力踩下制动踏板即可，许多本来需要驾驶员决定的事，在短短几分之一秒内，都交由ABS进行处理，防止车轮抱死时出现的危险状态，此时驾驶员可以专心地处理紧急情况。1.ABS的优点（1）增加汽车制动时的方向的稳定性。装有ABS的汽车，在紧急制动时能将滑移率控制在理想范围内，具有较大的横向附着力，有足够的抵抗横向干扰力的能力，从而提高了汽车制动时的方向稳定性，可以避免汽车侧滑和甩尾。汽车在制动时，四个车轮上的制动力是不一样的，如果汽车的前轮抱死，驾驶员就无控制汽车的方向，这是非常危险的；倘若汽车的后轮
12、先抱死，则会出现侧滑、甩尾，甚至出现汽车掉头而造成严重的交通事故。ABS可以防止四个车轮制动时被抱死，提高汽车行驶的稳定性。资料表明，装用ABS的车辆可使因车轮侧滑引起的事故比例下降8%左右。（2）改善汽车制动时的转向操纵力。未装ABS的汽车在紧急制动时，如果前轮抱死，因横向（侧向）附着力几乎为零，汽车就丧失了转向操纵力，此时即使转动方向盘，汽车也不能转向，只能沿原惯性运动力方向前进，最后撞到障碍物上。当装用ABS后，因汽车仍有足够的转向操纵能力，可以通过转向对障碍物避让。（3）缩短制动距离。装用ABS后，在汽车制动过程中，因为能始终保持车轮和路面间附着系数的最佳利用，有效地利用最大纵向附着力
13、，因而能在最短的距离内制动停车。通常情况下，驾驶员操作时制动距离比无ABS时可以缩短，特别是在湿滑和冰雪路面上，制动距离可以明显缩短，一般为10%20%。应该指出的是，在松散的路面上，如松散的沙土何积雪较深的路面上，当汽车制动抱死时，其表面物质如积雪会被铲起并堆在车轮前面，形成楔形物，从而构成一种阻力，有利于汽车制动，会使汽车制动距离缩短。而在装用ABS的汽车上，由于车轮不会抱死，反而没有这种效果。（4）减少轮胎磨损。在未装ABS的汽车上，当汽车制动抱死时，由于车轮在路面上滑拖，会造成轮胎局部严重磨损，特别是在高附着系数路面上。装用ABS的汽车制动时，车轮处于边滚边滑移状态，可以减少轮胎局部磨
14、损，从而提高轮胎使用寿命，一般可提高6%10%。车轮抱死会造成轮胎杯型磨损，轮胎胎面磨损也不均匀，使轮胎磨损消耗费用增加。经测定，在汽车全寿命费用中，汽车实施紧急制动车轮抱死所造成的轮胎累加磨损，已超过一套ABS的造价。因此，装用ABS具有一定的经济效益。（5）ABS使用方便，工作可靠。ABS的使用与普通的制动系统的使用几乎没有区别。制动时，只要把脚踏在制动板上，ABS就会根据情况自动进入工作状态，如遇雨雪路滑，驾驶员也没有必要一连串的电制动方式进行制动，ABS会使制动状态保持在最佳点。ABS工作十分可靠，并有自诊断能力。如果它发现内部有故障，就会自动记录，以故障码的形式储存，并使ABS警告灯
15、点亮，同时终止ABS控制，使普通制动系统继续工作。维修人员可以根据ABS电控系统记录的故障代码进行维修。（6）减轻驾驶员紧张情绪。装用ABS的汽车制动时，驾驶员只要把脚尽力踏在制动踏板上，ABS就会代替驾驶员进入最佳制动的状态，驾驶员可以比较放心地操纵转向盘。习惯驾驶装用ABS的汽车驾驶员，如果驾驶未装ABS的汽车进行制动时，尤其在湿滑和冰雪路面上紧急制动时，会有一种不安全的感觉，特别是缺乏驾驶经验的驾驶员，会产生紧张情绪。（7）由于ABS制动性能的提高，汽车的安全性也得到改善，所以装用ABS后，在同样条件下可使驾驶员提高车速。据统计，装用ABS的车辆行驶速度可以提高约15%。2. ABS的缺
16、点（1）ABS不能提供超越车辆与路面所能承受的制动效果。（2）ABS不能代替驾驶员的制动操作，只能在驾驶员制动时，帮助驾驶员达到较好的制动效果。（3）ABS性能的好坏受整车制动情况的影响。（4）在平滑的干燥路面上制动，技术熟练的驾驶员操作常规制动系统，其制动距离要比ABS工作的制动距离短，这是因为ABS允许滑移率降低到8%左右所致。（5）在松动或积雪较深的路面制动时，车轮抱死制动要比ABS工作时的制动距离短，这是因为松土或积雪路面使抱死的车轮轮胎前部形成楔形物，更利于汽车制动。所以，装用ABS的轿车有的在仪表板上安装一个开关，以便在这种路面行驶是关闭ABS，使其失去作用。二 、 汽车防抱死制动
17、系统的结构及工作原理如同所有电子自动控制系统一样，ABS也由传感器、控制器和执行器等三部分组成。ABS传感器用来感受车轮旋转速度，提供系统控制所需要的基本信号，称作轮速传感器。这种传感有电磁感应式与霍尔式两大类。图2.1示出了各种传感器在汽车上的安装位置。 (a)车轮上的速度传感器 (b)主减速器中的速度传感器图2.1 车轮转速传感器安装位置ABS系统控制车轮滑动率的执行机构是系统压力调节装置，ECU根据车轮速度传感器发出的信号，由计算机判断确定车轮的运动状态，向驱动压力调节装置的电磁阀线圈发出指令，通过电磁阀的动作来实现对制动分泵的保压、减压和增压控制。压力调节装置的电磁阀以很高的频率工作，
18、以确保在短时间内有效地对车轮滑动率实施控制。液压式制动压力调节器主要由供能装置(液压泵、储液器等)、电磁阀和调压缸等组成。从布置方式上看，有将压力调节装置独立于制动力器的分离式布置形式(图22a)，它具有布置本低、但管路复杂的特点；也有压力调节装置以缸和助力器相连的组合式布置形式，它具有结构成本较低的优点。还有将压力调节装置与主缸和成一体的整体式布置方式(图8.10b)，其结构更管路少、更加安全可靠主缸、助灵活、成螺栓与主较紧凑、助力器制加紧凑、。 (a)分离式布置 (b)整体式布置图2.2制动压力调节器分离式布置l一助力器；2一仪表板；3一ABS指示灯；4一制动踏板；5一ABS线路；6一压力
19、调节器； 7一电脑；8一车速传感器；9一车轴；lO一制动油管；ll一制动主缸通常，制动压力调节器串联在制动主缸与轮缸之间，由电脑通过电磁阀直接或间接地调节轮缸的制动压力。若以压力调节器直接控制制动管路中油液的进出，让制动油液在轮缸内外不断循环，从而达到调节轮缸制动压力的目的，这种方法称之为循环调压方式；而若采用压力调节器，通过专用的压力调节缸间接控制制动轮缸的压力，实现ABS的压力调节，称为变容积调压方式。ABS循环调压可以采用如图2.3所示的开放系统进行，即在每个车轮的制动轮缸上分别设置进液油路和回液油路，两条油路上分别设有进液电磁阀和回液电磁阀，两个两位两通电磁阀的工作状态如表2.1所示。
20、 图2.3 开放式循环调压方式l一回液电磁阀；2一油泵；3、8一单向阀；4一储油罐；5一制动主缸；6一制动踏板；7一进液电磁阀；9一制动轮缸表2.1在压力调节过程中，制动油液受进液和回液电磁阀控制在制动主缸、制动轮缸和储油罐之间循环流动。采用这种调压方式也可以在每个车轮上只设置一个三位三通电磁阀来实现(图2.4)，该电磁阀的工作状态见表8.3。此种方式在压力调节过程中，ABS增压时油泵产生的高压油液在送入制动轮缸时，也会对制动主缸活塞产生较大的反推力，导致此时制动踏板的剧烈抖动。表2.2 图2.4带三位三通电磁阀的开放式循环调压系统中采用的三位三通电磁阀的结构与工作原理如图2.5所示，它主要由
21、阀体、进油阀、缸荷阀、检查阀、支架、托盘、主弹簧、副弹簧、无磁支撑环、电磁线圈和油管接头组成。移动架6在无磁支撑环3的导向下可沿轴向作微小的运动(约0.25 mm)，由此可以打开卸荷阀4和将进油阀5关闭。主弹簧13与副弹簧12相对设置，且主弹簧刚度大于副弹簧。检测阀8与进油阀5并联设置，在解除制动时，该阀打开，增大轮缸至主缸的回油通道，以使轮缸压力得以迅速下降，即使在主弹簧断裂或移动架6被卡死的情况下，也能使车轮制动器的制动得以解除。当电磁线圈无电流通过时，由于主弹簧力大于副弹簧，进油阀5被打开，卸荷阀4关闭，制动主缸与轮缸的油路接通，此状态既可以是常规制动，也可以是ABS增压。当ECU向电磁
22、阀线圈半通电时，电磁力使移动架6向下运动一定距离，将进油阀5关闭。由于此时的电磁力尚不足以克服两个弹簧的弹力，移动架6被保持在中间位置，卸荷阀4仍处于关闭状态，即三个阀孔相互封闭，ABS处于保压状态。当ECU向电磁线圈7输入大工作电流时，所产生的大电磁力足以克服主、副两弹簧的弹力，使移动架6继续向下运动，将卸荷阀4打开，从而轮缸通过卸荷阀与回油管相通，ABS处于减压状态。三位三通电磁阀中间半通电状态的工作可靠性较差，易产生误动作。 图2.5三位三通电磁阀结构及原理l-回油管路接口；2-滤网；3-支撑环；4-卸荷阀；5-进油阀；6-移动架；7-电磁线圈；8-检测阀；9-阀体；10-轮缸接口；11
23、-托盘；12-副弹簧；13-主弹簧；14-凹槽台阶；15-主缸接口；a-气隙ABS开放式循环调压方式的能量消耗较大，油泵输出端压力建立较慢，因此，已逐渐被封闭式压力调节方式所取代。封闭式循环式调压方式如图2.6所示，系统可以在每个车轮上设置一个三位三通电磁阀控制制动管路压力(图2.6a)，也可以在每个车轮上设置两个二位二通电磁阀控制制动管路压力(图2.6b)，在进行ABS调节压力的过程中，制动油液在制动主缸5、制动轮缸8和专门设置的低压储能器2之间循环流动。减压时，轮缸泄放的油液被送到低压储能器，随后再经过油泵，在ABS增压过程中直接将油液送往制动轮缸。为了减小ABS增压过程中油泵打出的高压液
24、体对制动踏板造成过于严重的抖动，系统中专门设置了减缓压力上升速度的缓冲器7。采用此种ABS压力调节方式，制动油液始终在ABS系统内部形成封闭循环回路。与前种开放式循环凋压方式相比较，它能量损耗较小，油泵出口油压建立较快。图2.7是采用封闭式循环调压系统的丰田凌志LS400轿车ABS结构示意图，该制动系统采用双管路形式，ABS调压采用三通道方式，前轮独立控制，后轮按低选控制。ABS增压时，电磁阀线圈无电流通过，阀体在弹簧力作用下处于最左边位置，此时，制动主缸与轮缸接通，通往储能器的通道被阻断，电动机带动油泵高速运转，将高压油液送入轮缸；ABS保压时，ECU控制向电磁阀提供2 A的小电流，在弹簧和
25、电磁力的共同作用下使电磁阀处于中间位置，即制动主缸、轮缸和储能器各接口互不导通；ABS减压时，ECU向电磁阀输出5 A大电流，所产生的大电磁力克服弹簧力，将电磁阀设置在右位置，此时轮缸和储能器接通，制动主缸油路被截断。 图2.6循环式调压方式l一单向阀；2一低压储能器；3一油泵；4一储液罐；5一制动主缸；6一制动踏板7一缓冲器；8一轮缸；9一节流孔；lO一三位三通电磁阀 图2.7凌志LS400调压系统系统中所采用的回油泵结构如图2.8所示。回油泵为柱塞泵，通过电动机带动凸轮来驱动，泵内设有两个单向阀，下阀为进油阀，上阀为出油阀。柱塞上行时，轮缸及储能器的压力油推开下进油阀，进入泵体内。而当柱塞
26、下行时，泵体内的压力油首先封闭进油阀，随后推开出油阀，将制动液压回制动主缸。 图2.8 柱塞泵结构在某些制动系统中，循环调压方式还可能出现一些变形，如图2.9所示的调压系统中，当ABS系统工作时，轮缸的增压由高压储能器中的压力补给，而储能器中的压力则由油泵提供。油泵是否工作取决于高压储能器内的压力，当储能器内压力低于设定压力值时，油泵便开始工作。轮缸减压时的制动液送回到储油罐。进行常规制动时，轮缸的减压液体直接流回制动主缸。系统由二位二通的进液电磁阀和回液电磁阀以及一个二位三通的主电磁阀组成，三个调压电磁阀的工作状态如表84所示，进液和回液电磁阀的作用与前述相同，主电磁阀在ABS增压时起沟通高
27、压储能器与轮缸联系的作用。坦威斯TEVES MK2型ABS系统上采用了此种结构，系统中所设置的高压储能器还取代了一般制动系统中的真空助力器，储能器中的高压液体兼用于产生制动助力效果。此种调压方式当ABS处于增压状态时，因主缸、轮缸的油路与高压储能器相通，故制动踏板会有明显的抖动。 图2.9补给式调压方式表2.3ABS的变容积调压系统如图2.10所示，采用这种方式进行压力调节时，主要依靠调压缸11中的调压活塞13调节轮缸有效容积，实现ABS的增压、减压和保压调节。它主要由进液电磁阀5、回液电磁阀10、调压活塞13、液压泵8、高压储能器6等组成。 图2.10变容积式调压方式1一隔离阀；2一制动主缸
28、；3一储油罐；4一制动踏板；5一进液电磁阀；6一高压储能器；7一单向阀；8一油泵；9一储液罐；10一回液阍；11一调压缸；12一制动轮缸；13一调压活塞常规制动时，进液与回液电磁阀均不通电，进液电磁阀和回液电磁阀将调压活塞13上腔与高压储能器6隔断，而与储液罐9导通，使调压活塞在下方弹簧作用下处于上极限位置，顶开隔离阀1，此时，制动主缸2与制动轮缸12的制动管路接通，制动主缸的制动液直接进入轮缸，轮缸压力随主缸压力而变化。ABS减压制动时，ECU向进液和回液电磁阀通电，这时进液电磁阀5导通，回液电磁阀10隔断，高压储能器6内的高压油液充入调压活塞上腔，推动该活塞克服弹簧力向下移动，其结果是首先
29、关闭隔离阀1，将制动主缸与制动轮缸油路切断，随后，伴随调压活塞的下移，制动轮缸的储液容积逐渐增大，制动器压力减小。当ECU向进液电磁阀5断电，而回液电磁阀lO通电时，两电磁阀将调压活塞上腔与储液罐9和高压储能器6均隔断，调压活塞在上部油压和下部弹簧力的共同作用下保持平衡，制动轮缸一侧的容积不发生变化，油液压力保持不变，实现ABS保压制动。ABS增压时，ECU切断进液和回液电磁阀电流，使调压活塞13上腔重新与高压储能器6隔断，而与储液罐9导通，调压活塞在弹簧力作用下向上推移，导致制动轮缸一侧管路容积减小，压力升高，实现ABS增压。由于该系统在进行ABS压力调节过程中，隔离阀l将制动主缸和制动轮缸
30、完全隔断，所以调压时制动踏板无抖动感。实现变容积压力调节也可以通过机械方式完成(图2.10)，该系统为前轮独立控制、后轮低选控制的三通道ABS系统，它以由可以正、反和停转的驱动电机带动螺杆，并推动控制活塞实现变容积调压为特色。该液压调节器位于制动总泵和分泵之间，与总泵连为一体。液压调节器上装有电磁阀，分别控制两前轮和后轮，在电脑控制下关闭或开启通往制动分泵的油路。单向球阀受活塞上下运动控制开启，而活塞则靠电动机驱动齿轮由螺杆带动。常规制动时，电磁阀无电流通过，由它控制的油路处于开启状态。同时，活塞位于最上方，其顶端的小顶杆将单向球阀顶开，制动主缸的制动液可通过电磁阀控制通道和单向球阀所控制的通
31、道流向前制动轮缸，制动轮缸压力随着制动主缸的压力变化而变化。此时电磁制动器不通电，处于制动状态，电动机不转动，活塞保持在上方位置不动。当ABS系统工作时，电磁阀通电工作，它所控制的油路被切断。同时，电磁制动器通电，活塞在电动机和螺杆的驱动下，向下移动，单向球阀关闭，此时制动主缸与轮缸之间的通道完全隔断。调压活塞在ECU的控制下作上下运动，当活塞上移时，轮缸油路的空间变小，油压升高，制动力增加，实现，ABS增压；若调压活塞维持不动，轮缸油路油压保持不变，车轮制动力恒定，实现ABS保压；而当调压活塞向下移动，轮缸油路的空间变大，油压下降，车轮制动力减小，实现ABS减压。 图2.10德尔科ABs调节
32、器结构图2.11是另一种利用变容积调压的ABS控制系统。常规制动时，输入、输出阀的电磁线圈断电，将输出阀打开，输入阀关闭。此时，调节器下端c腔与储油箱导通，滑动活塞在其上端主弹簧弹力作用下向下移动，直至顶开开关阀，将B腔与A腔接通，制动主缸经过A腔和B腔与轮缸导通，轮缸压力受主缸压力的控制而变化。当开关阀未被顶开之前，可以通过对输出阀和输入阀线圈的通断电控制，调节c腔的压力，靠改变滑动活塞的位置来改变B容积的大小，实现对轮缸压力的调节。如ABS减压时，ECU同时向输出阀和输入阀线圈通电，将输出阀关闭，输入阀打开，由油泵和储能器提供的控制压力油进入C腔，推动控制活塞和滑动活塞上移，B腔容积增大，
33、轮缸压力下降；ABS保压时，ECU将输入阀电磁线圈的电流切断，让输出阀电磁线圈仍然通电，即同时关闭输入阀和输出阀，由于C腔油压保持恒定，滑动活塞不动，B腔容积不变，轮缸油压维持不变；ABS增压时，ECU同时将输出阀和输入阀线圈断电，将输出阀打开，输入阀关闭，C腔压力下降，使控制活塞和滑动活塞下移，B腔容积减小，轮缸压力增高。这种压力调节器在ABS增压和减压过程中，由于控制活塞的缘故，A腔的容积也在发生变化，即制动主缸内的油压有波动，所以可以在制动踏板上造成一定的抖动感。 图2.11本田ABS调节器ABS的ECU接受由设于各车轮上的传感器传来的转速信号，经过电路对信号的整形、放大和计算机的比较、
34、分析、判别处理，向ABS执行器发出控制指令。一般说来，ABS电控单元还具有初始检测、故障排除、速度传感器检测和系统失效保护等功能。图2.12显示了ABS电控单元(ECU)的基本作用。电控单元由硬件和软件两部分组成，前者由设置在印刷电路板上的一系列电子元器件(微处理器)和线路构成，封装在金属壳体中，利用多针接口(如TEVES MK采用32针接口)，通过线束与传感器和执行器相连，为保证ECU的可靠工作，一般它被安置在尘土和潮气不易侵入、电磁波干扰较小的乘客舱、行李舱或发动机罩内的隔离室中；软件则是固存在只读存储器(ROM)中的一系列计算机程序。电控单元的输入和输出如图2.13所示。 图2.12 A
35、BS的ECU在系统中的作用 图2.13 ECU的主要输入和输出信号ABS电控单元的根据输入信号运算电磁阀控制参数。主要根据车轮转速传感器输入信号进行车轮线速度、开始控制的初速度、参考滑动率、加速度和减速度等运算，调节电磁阀控制参数的运算和监控运算，并将计算出的电磁阀控制参数输送给输出级。(3)输出级电路利用微机产生的电磁阀控制参数信号，控制大功率三极管向电磁阀线圈提供控制电流。(4)安全保护电路将汽车12 V电源电压改变并稳定为ECU工作所需的5 V标准电压，监控这种工作电压的稳定性。同时监控输入放大电路、ECU运算电路和输出电路的故障信号。当系统出现故障时，控制继动电动机和继动阀门，使ABS
36、停止工作，转入常规制动状态，点亮ABS警示灯，将故障以故障码的形式存储在ECU内存中。ECU电路的控制过程如图2.14所示。该系统为四传感器三通道(前轮独立控制、后轮低选控制)，传感器输入端FR+RL一。回油泵电机受ECU和油泵继电器共同控制，有两种工作状态：减压时高速运转：ECU通过MR端口向油泵继电器线圈加电，继电器触点闭合，蓄电池直接向电机供电，电机高速运转，迅速将制动液泵回制动主缸。其余时间低速运转：ECU停止向油泵继电器线圈供电，继电器触点断开，ECU经由MT端子通过电阻向油泵电机加较小电流(2 A)，油泵低速运转，将储能器中制动液抽空，以备下次减压时储油。制动压力调节器中三个电磁阀
37、线圈与一个监测电阻并联，共同受ECU和电磁阀继电器控制。点火开关未接通时，电磁阀继电器线圈中无电流，继电器动断触点使电磁阀继电器线圈搭铁，ABS不工作。接通点火开关后，在短时间内，ECU仍不向电磁阀继电器线圈供电，此时，ABS警示灯经维修连接器、电磁阀继电器动断触点搭铁而点亮，ECU对系统自检。如系统无故障，6秒后ECU向电磁阀继电器线圈供电，动断触点断开，动合触点闭合，电磁阀线圈经动合触点与电源相连，此后，电磁阀的状态完全由ECu控制，也即电磁阀线圈可以经过SFR、SFL、SRR和GND端口由ECU加以控制。 图2.14 ABS的ECU控制过程监测电阻用来检测电磁阀线圈的故障，当线圈出现故障
38、时，电阻两端的电压发生变化，通过AST端子将此故障信息输入ECU，同时切断调节器电路，ABS退出工作。 典型的ABS控制系统TEVES MK2型防抱死制动系统采用液压助力制动方式，以两前轮独立控制、两后轮共同按低选原则实现制动压力调节，按流通调压方式进行压力调节为特征。系统具有结构紧凑、重量轻、体积小、管路简单、安装方便等优点。系统由车轮转速传感器、ECU和液压控制装置等组成，其中四个车轮各安装有一个电磁感应式车轮转速传感器(传感器与齿圈距离0.7 mm)，ECU由金属壳封装，32芯接口，接收车轮转速信号、制动开关信号、储液室液位开关信号、储能器压力开关信号、点火开关信号等，以冗余法采用两个相
39、同的十六位微处理器处理信号，控制调压电磁阀、主电磁阀、主继电器、防抱警示灯等，液压制动装置由液压助力器、双腔制动主缸、储液室、供能装置和电磁阀阀块组成。系统以每秒12次的工作频率对制动系统进行压力调节。控制系统工作原理如图2.15所示，由电动机、柱塞泵、高压储能器、压力控制开关和限压阀构成系统的供能装置，柱塞泵由直流电动机驱动，将高压的制动油液存人气囊式储能器中，压力控制开关感受储能器中油液的压力，当该压力达到18 MPa后，控制开关将停止电动机工作，以便将系统供能压力控制在14 MPa到18 MPa之间。限压阀设置在储油罐和储能器之间，当储能器压力达到23 MPa以上时，该阀打开卸压，以防止
40、特殊情况下系统出现损坏。图2.15 坦威斯TEVES MK2型防抱死制动系统高压储能器可以是一个气囊式的结构(图2.16)，在储能器中有膜片将容器分隔成两部分，下部气囊中充满氮气，上腔与回油泵和电磁阀回油口相连。储能器上的压力开关可根据储能器内部的压力高低，向电脑发出信号，以便控制电动机和油泵的工作，即当储能器内油压达到一定值以后，波登管在该压力作用下向外伸展，感应杆在弹簧拉力作用下将触点开关闭合，向电脑输入控制信号。 图2.16气囊式储能器在图8.5的系统中进液电磁阀(动合)起连接制动主缸和制动轮缸的作用，而出液电磁阀(动断)则沟通制动轮缸和储油罐之间的联系。对系统各部分工作过程可做以下的讨
41、论：当制动系统未制动时，各电磁阀均处于断电状态，此时在主电磁阀的控制下，储液罐与内部储液室导通，而内部储液室与液压助力室联系截断。同时，由于滑阀的控制作用将供能装置(油泵)与液压助力室隔断，并将液压助力室与储液罐导通。常规制动时，若踏下制动踏板(即向左移动)，剪力杆B逆时针转动，推动滑阀左移，其结果使液压助力室与储液罐通路隔断，并将液压助力室与储能器导通。储能器液压作用在后制动轮缸上，此时，靠滑阀的节流作用使制动力增减。同时该液压使助力活塞左移，并使推杆、第一级主缸活塞和第二级主缸活塞左移，于是，液压会分别作用于右前制动轮缸和左前制动轮缸。若踏板维持不动，助力活塞左移，使剪力杆B顺时针转动，滑
42、阀右移，这时助力室与储能器和储液罐均不通，助力室压力维持一定，各轮缸压力保持不变。若释放踏板(即右移)，推动感压活塞右移，剪力杆A逆时针转动，剪力杆B顺时针转动，滑阀右移，储能器隔断液压助力室，并使液压助力室与储液罐导通，随后助力活塞和主缸活塞右移，轮缸压力下降，同时剪力杆B也逆时针转动，使滑阀左移，关闭助力室进出液口，活塞处于平衡状态，即维持制动的随动关系。在ABS制动减压过程中，进、出液电磁阀均通电，使进液阀截止、出液阀导通，前者使主缸以及液压助力室与轮缸隔断，而后者使轮缸与储液罐导通，从而实现制动减压。在ABS动保压过程中，进液电磁阀通电，使进液阀截止，出液电磁阀断电，使出液阀截止，实现
43、保压。在ABS制动增压过程中，进、出液电磁阀均断电，让进液阀导通，出液阀截止，同时主电磁阀也通电，使储液罐与TEVES MK2电路 压状态 三、 ABS防抱死制动系统故障与检修一、 防抱死装置的组成部件1)车轮转速传感器：它安装在每个车轮上，并随时将每个车轮的转速信号输入到系统计算机内。2)系统计算机：根据车轮转速传感器输入的信号，对各个车轮及整车运动状况进行检测和判断，计算后发出调节指令到制动压力调节装置。3)制动压力调节装置：此装置包括凋压电磁阀总成、电动泵总成、储液器等。它是一个相对独立工作整体，当接收到系统计箅机传来的调节指令后，通过不同调压电磁阀的开、关，使制动管路与制动总泵和制动分
44、泵接通和切断，实现对各车轮制动压力的调节。二、 ABS 防抱死装置的简单工作原理1)制动分泵压力上升阶段。当正常行驶的汽车遇有情况需要制动并刚刚踩下制动踏板后，制动分泵中的压力将随着作用在踏板上的力的增加而逐渐上升。制动分泵压力不大，车轮减速平稳，没有抱死倾向，故ABS系统所有部件处于不工作状态，仅是传统的液压制动系起作用，制动液压油从制动总泵压出经EVI常开电磁阀到车轮制动分泵。2)压力保持阶段。当驾驶员踩下制动踏板，车轮制动分泵压力处于上升阶段后，还要进一步降低车速时，则需要加大作用在制动踏板上的作用力，使制动分泵中的压力继续上升，制动力加大，车轮转速继续降低。此信息输入到计算机，计算机算
45、出将会出现抱死趋势时则会发出指令，使ABS系统有关部件工作，保证制动系统内的压力不再增加，以防车轮抱死。压力保持阶段计算机指挥EVI常开电磁阀通电工作，使阀心吸下将电磁阀EVI关闭。制动总泵与车轮制动分泵之间因常开电磁阀EVI的关闭而相互不受影响。车轮制动分泵的压力将保持原有的不升、不降，驾驶员再用力踩踏板只会加大制动总泵至EVI阀之间的压力，而制动分泵压力不变，防止了因压力再加大而导致抱死的危险。此时，单向阀同样也能保证车轮制动分泵压力保持不变。3)压力下降阶段。随着制动过程的进行，车轮转速和车速都将逐渐降低，并且这些信息都不断地被输入到计算机内，当计算机计算出将要出现抱死情况时 (表明车轮
46、制动分泵压力过大)，就会发出指令，使压力相应下降以保证车轮不出现抱死状态，这一过程就称为压力下降阶段。在这下降阶段，计算机指挥常闭电磁阀EV2通电吸引阀心开启，车轮制动分泵的压力油液将流向储液器、吸入单向阀等。同时电动泵开始工作，将多余的制动液通过排出单向阀返回到制动总泵中，从而减少了车轮制动分泵内压力，使车轮转速上升。ABS系统就是根据车轮转速传感器、车速传感器输入的信号计算出是否有车轮抱死的趋势、抱死现象，然后向制动压力调节装置发出指令，使其在压力的上升、保持和下降三个阶段进行车轮制动分泵的压力调节，实现车轮既制动可靠，又不会被抱死的合理制动状况。四、 ABS 的故障检修与诊断1. 一般性
47、检修 一般性检修有如下内容：1)防抱死警告灯：检查汽车上通-断开关和警告灯的工作情况，并起动发动机，让其保持怠速。当发动机处于怠速状态时，警告灯就会灭掉，若不是这样，就应接驾驶室的防抱死开关。若在行驶中，防抱死警告灯亮了，就说明系统出了故障。2)运转检查：接通点火开关，防抱死警告灯应闪动，然后起动防抱死制动器系统，并使汽车运行6km以上，警告灯不应闪动，此时表明防抱死控制装置工作正常。3)电磁干扰：若遇有极强电磁干扰的环境，应及时切断ABS电源线，终止其工作。4)机械故障：调节器是制动管路中一个阀类件。当其不通电时，应保证由总泵 (制动阀)至分泵(制动气室 )的管路畅通。5)检查蓄电池的电压，看其是否在规定范围内，电压不足将引起 ABS 警告灯工作异常点亮；检查正负极柱电缆线连接是否清洁、牢固。6)检查制动总泵液面高度、油液质量、制动液储液器和制动总泵有无泄漏现象以及真空助力装置的技术状况是否良好。7)检查驻车制动是否完全解除。8)检查ABS系统熔丝、熔断器接触是否良好，电路和各插接器有无松动
