汽车ABS原理与维修 PPT课件

汽车ABS原理与维修 目录 ABS结构与工作原理 一 ABS的组成框图如右图所示分为输入信号单元 ECU和执行控制单元三部分其中轮速传感器信号和制动信号是必备的输入信号 ABS警告灯 电磁阀 电机和诊断端口是必备的执行控制单元 输入信号单元 ECU 执行控制单元 京西重工DBC7 8系统装备电磁感应 被动 式轮速传感器状态的ABS液控单元电路图 适用于北斗星 北斗星e 和A502型车 京西重工DBC7 8系统装备霍尔半导体 主动 式轮速传感器状态的ABS液控单元电路图 适用于YV5型车 苏州博世ABS8系统装备霍尔半导体 主动 式轮速传感器状态的ABS液控单元电路图 适用于LIANAa 型车 万向精工WX80系统装备霍尔半导体 主动 式轮速传感器状态的ABS液控单元电路图 适用于YK5型车 二 管路布置ABS电路 管路布置示意图如右图所示 4轮速传感器 4通道 X型布置 ABS电路 管路布置示意图如右图所示 4轮速传感器 3通道布置 三 工作原理 基础制动系统制动管路布置示意图如右图所示 由图中可知 当驾驶员踏踩制动踏板时 制动液通过制动管路直接给各轮分泵施压 使车轮制动 在车轮出现滑移时 如果驾驶员仍然踏踩制动踏板 施加到各轮分泵的压力不减 则出现轮胎制动抱死现象 1 车轮速传感器的工作原理 轮速传感器的磁极与齿圈的端面有一定的气隙 一般在0 7 1 0之间 当车轮转动时 带动齿圈 或磁性转子 同步转动 由于齿圈端面的高低 或磁极 变化 使轮速传感器的磁极与齿圈的端面气隙发生突变 或磁极发生变化 造成磁场强度的变化 在永久磁铁上的电磁感应线圈中就产生一定的交流信号 或使霍尔半导体开关产生开关动作 而产生方波信号 这个信号的频率与车轮速度成正比 昌铃公司目前全部采用齿圈式 电磁感应式轮速传感器 被动式 高速 低速 霍尔半导体式轮速传感器 主动式 2 制动开关 制动信号送给ABS的ECU 表明制动系统已开始工作 车轮随时可能出现抱死 在接到此信号后 ABS系统进入工作状态 3 电磁阀和电机监控 ABS通过继电器控制电动机的运转 通过继电器给电磁阀提供电源 当电动机运转 电磁阀供电时 由相应的监控电路产生监控信号送给ABS的ECU 确保系统工作的可靠性 4 其它传感器 没采用 转角传感器复合传感器 偏航 横向 纵向 G传感器 减速度传感器 5 ABSECU ECU接收到来自轮速传感器的轮速信号后 经过放大成矩形波形并经整形后送往运算电路 运算电路主要进行车轮线速度 初始速度 滑移率 加减速度的运算 以及电动泵 电磁阀的开启控制运算和监控运算 并按照事先设定的参数和处理程序进行处理 通过控制驱动继电器的工作来控制ABS电动机 电磁阀电源电路 接收来自运算电路的减压 保压或增压信号 控制电磁阀的电流 在蓄电池供给ECU内部所有5V稳压电源的同时 电源 四传感器四通道系统ECU模块 监控电路 故障反馈电路监控着12V和5V电压是否在规定范围内 并对轮速传感器输入放大电路 运算电路和电磁阀控制电路的故障信号进行监控 决定电动机 电磁阀电路是否供电 当ABS系统发生故障时 首先点亮ABS警告灯 同时停止ABS工作 制动系统恢复到常规制动状态 6 HCU的工作原理 HCU装在制动总泵与制动分泵之间 采用整体式结构 主要任务是转换执行ABSECU的指令 自动调节制动器中的液压压力 下图是4对两位电磁阀的液压调节装置配置管路图 工作原理如下 a 开始制动阶段 系统油压建立 开始制动时 驾驶员脚踩制动踏板 制动总泵产生制动压力经进油阀 输入电磁阀 到制动分泵 此时出油阀 输出电磁阀 依然关闭 ABS没有参与控制 整个过程和常规液压制动系统相同 制动压力不断上升 b 油压保持阶段当驾驶员继续踩制动踏板 油压继续升高到车轮出现抱死趋势时 ABSECU发出指令 使进油阀 输入电磁阀 通电并关闭阀门 出油阀 输出电磁阀 依然不带电压仍保持关闭 系统油压保持不变 制动主缸 制动主缸 输入电磁阀 车轮制动器 车轮制动器 输出电磁阀 输出电磁阀 输入电磁阀 液压泵 液压泵 吸力阀 吸力阀 压力阀 压力阀 储液罐 系统油压建立 储液罐 油压保持 c 油压降低阶段若制动压力保持不变 车轮有抱死趋势时 ABSECU给出油阀 输出电磁阀 通电打开出油阀 输出电磁阀 系统油压通过储液罐降低油压 此时进油阀 输入电磁阀 继续通电保持关闭状态 有抱死趋势的车轮被释放 车轮轮速开始上升 与此同时 电动液压泵开始启动 将制动液由储液罐送至制动总泵d 油压增加阶段为了使制动最优化 当车轮轮速增加到一定值后 ECU给出油阀 输出电磁阀 断电 关闭此阀门 进油阀 输入电磁阀 同样也不带电而打开 电动液压泵继续工作 从储液罐中吸取制动液泵入液压制动系统 随着制动压力的增加 车轮轮速又降低 这样反复循环地控制 工作频率5 6次 秒 将车轮的滑移率始终控制在20 左右 油压降低 油压增加 储液罐 储液罐 吸力阀 吸力阀 压力阀 压力阀 液压泵 液压泵 输入电磁阀 输入电磁阀 制动主缸 制动主缸 输出电磁阀 输出电磁阀 如果ABS系统出现故障 输入电磁阀始终常开 输出电磁阀始终常闭 使常规液压制动系统继续工作而ABS系统不工作 直到ABS系统故障排除为止 一 驾驶ABS汽车的注意事项 ABS系统的正确使用 1 汽车紧急制动时 应踩下离合器车轮转动惯量越小 ABS调节制动压力的效果越明显 因此 汽车紧急制动时应踩下离合器或将变速器置入空挡 以避免驱动轮的转动惯量有附加值 来自发动机 2 紧急制动时不需要点制动ABS会将车轮运动状态控制到最佳范围 3 正确领会ABS改善汽车制动性能的能力汽车装用ABS后会改善汽车制动性能 但也有例外 如在松散积雪层等松散路面上制动时 装有ABS的汽车会增长制动距离 但为保证汽车制动时的方向稳定性 仍以装备ABS为好 4 ABS系统绝不可以带故障运行ABS带故障运行 可能会对制动压力进行误调 这是十分危险的 二 终止ABS工作的方法 终止ABS工作的方法 1 切断ABS的电源 终止ABS工作 但是对带有EBD功能的系统也同时被终止 2 ABS系统本身 程序 有终止ABS系统工作的功能 3 只要一个轮速传感器不正常工作 就可以使ABS终止工作 而EBD有效工作 断一个前轮传感器即可 三 制动系统对制动液地要求 1 制动液必须具有适当的黏度制动液的通路更长 更曲折 并且截面积很细 致使制动液在流动过程中受到的阻力较大 另外 在装用ABS制动系统中 运动零件更多 更精密 这些零件对润滑的要求也更高 2 制动液具有更强的抗氧化性能制动液在制动过程中 反复经历压力增大和减小的循环 因而 制动液的工作温度较常规制动系统中的制动液更高 为了避免制动液形成胶质 沉积物和腐蚀性物质 必须要求制动液具有更强的抗氧化性能 3 制动液对橡胶件的膨润作用较弱在制动系统中有很多橡胶密封件和橡胶软管 这就要求所选用的制动液不能对橡胶件产生较强的膨润作用 4 制动液对金属的腐蚀性较弱在装用ABS的制动系统中有很多更为精密的金属件 为了防止金属件被腐蚀 要求所选用的制动液对金属件的腐蚀较难弱 5 制动液具有较高的沸点在制动时 制动液的温度会快速升高 为了避免制动液发生气化致使制动系统中产生气阻 则要求制动液具有较高的沸点 四 制动液的选用 更换和添加 1 制动液的选用DOT 美国运输部 制动液标准见表1一般推荐选用DOT3 DOT4号制动液 昌河铃木公司目前选用的是浙江浙大方圆化工有限公司的ZSM207 DOT 3 产品 2 制动液更换周期一般每隔一年需要更换一次3 制动液添加要求制动储液罐上有最高液面 MAX 和最低液面 MIN 的标记制动液液面应在两个标记之间 生产线控制在最高液面 MAX 和不低于最高液面 MAX 5mm之间 维修常用的工具与诊断设备 1 专用诊断测试仪 专用诊断仪可以分为两大类 一类可以替代系统的电子控制装置对系统的工作情况进行检查和模拟 另一类诊断测试仪器则需要借助系统的电子控制装置 通过与系统的电子控制装置进行双向通信 即可读取系统电子控制装置所存储记忆的故障代码 并将故障代码转换为故障内容后显示 又可向系统电子控制装置传输控制指令 对系统进行工作模拟 下图是公司常用的两种诊断测试仪 元征X431C诊断测试仪 元征X 431Daigun诊断测试仪 2 示波器 转动车轮 检查相关轮速传感器是否有轮速信号输出 3 跨接线 示波器 通过跨接诊断插座中相应的端子 根据防抱死警报灯 或电子控制装置上的发光二极管 的闪烁情况读取故障代码此方法根据ABS开发商的程序而定是否可以使用 一 ABS维修内容 1 检测与诊断基本内容1 初步检测2 故障自诊断3 快速检测4 故障指示灯诊断通常情况下 只要按照上述4个步骤进行检测与诊断 就会迅速找到ABS的故障点 故障自诊断是汽车装用电子控制单元后为修理人员提供的快速自动故障诊断法 2 修理基本内容1 泄去ABS中的压力2 对故障部位进行调整 拆卸 修理和换件 最后进行安装 这一切必须按相关程序文件进行3 按规定步骤进行制动系统放气注 如果是轮速传感器或电子控制单元有故障 可以不进行第A步和第B步 ABS系统维修 二 ABS维修基本要点 1 应分清是基础制动系统故障 还是ABS系统故障 2 防止ABSECU过电压或静电 3 防止ABS的ECU受高温 4 维修整体式ABS的高压蓄压器时 应先泄压 5 防止轮速传感器损伤退磁 油污等 6 选用规定型号的轮胎 7 ABS的ECU 电子元件不可修复 三 ABS维修注意事项 1 ABS与基础制动系统是不可分开的 基础制动系统出问题 ABS不能正常工作 2 ABS的ECU单元对过电压 静电非常敏感 如有不慎就会损坏电子控制单元中的电子元器件 造成ABS的瘫痪 3 维修轮速传感器时一定要十分注意 不要损伤传感器头部或齿圈 4 维修ABS液压控制装置时 一定要先进行泄压 然后再按规定进行修理 5 在进行ABS检测与诊断时 要正确掌握诊断仪和诊断工具的使用方法 1 泄压目的 由于ABS液控单元中有蓄压器 尤其整体式ABS 其压力很高 因此 必须在检修制动系统零 部件时 对制动系统进行泄压 以防高压油喷射出伤人 2 泄压步骤 A 将点火开关置于 OFF 或 LOCK 位置B 反复踏动制动踏板 踩踏的次数至少在20次以上 当感觉到踩踏板的力明显增加 即感觉不到踩踏板的液压助力时 ABS泄压完成 3 下列ABS零 部件进行检修时 需要对ABS泄压 A 液压控制单元的任何装置F 压力警告和控制开关B 蓄压器G 后轮分配比例阀和后轮制动分泵C 电动泵H 前轮制动分泵D 电磁阀体I 高压制动液管路E 制动储液罐 四 ABS系统泄压 1 制动系统渗入空气的判断方法 如果一次塔下制动踏板 软绵无力 连续踏数次 制动踏板逐次升高 升高后踏下不动 感到有弹力 则表明制动系统中渗有空气 2 制动系统渗入空气的危害性 制动液压系统有空气渗入时 会感到制动踏板无力 制动踏板行程过长 致使制动不足 甚至制动失灵 3 常规放气方法 把一专用橡胶管的一端接在某一放气螺钉上 另一端插入盛有半瓶制动液的透明瓶中 慢踩快放制动踏板2 3次 每次间隔3 5s 直至制动踏板升至最高位置 此时制动系统内剩余压力一般可达0 15 2个大气压 迅速把某分泵上的放气螺钉旋松1 3 1 2转 带有空气泡沫的制动液便排出 反复1 2次 直至该分泵内空气彻底排净4 放气原则 先远后近 先下后上 逐个放气 5 放气顺序 左后轮缸 右后轮缸 右前轮缸 左前轮缸 6 更换ABS液控单元时需要用专用诊断仪进行放气 其放气步骤如下 1 将X 431诊断仪接在仪表板下端的诊断端口上 点火锁打到 NO 位置 2 请打开X 431诊断仪电源开关 双击Cable 双击CH 选软件版本 确定 选择车型 防抱死刹车系统 选择ABS系统 进入排气功能 3 按X 431Daigun诊断仪显示屏幕上的提示进行操作 直至结束 五 ABS的放气 六 轮速传感器的检查 1 轮速传感器电阻值 适用于被动式轮速传感器 的检测方法如下 A 将点火开关置于 OFF B 根据传感器接插件位置 决定是否需要用举升机举升汽车C 分别拔下前轮或后轮轮速传感器的连接器D 用万用表的欧姆挡直接测量轮速传感器的电阻值 若不符合轮速传感器图纸要求 应更换新的轮速传感器 E 昌河铃木的轮速传感器标准电阻值 前轮轮速传感器1350 135 后轮轮速传感器1380 138 2 轮速传感器电压信号 适用于被动式轮速传感器 的检测方法如下 A 将点火开关置于 OFF B 拔下ABSECU的线束插头C 用举升机将汽车举升起来 使4个车轮离开地面D 以1转 秒的速度转动被测车轮E 用示波器 万用表的交流电压挡ACV 2V 检测ABSECU线束插头上某一轮速传感器的两个端子之间的信号电压值F 3 检查轮速传感器读取面与齿圈之间的气隙按图纸要求 气隙不可调整 常见故障诊断 一 ABS故障诊断的原则及安全措施 1 ABS是汽车安全系统 从事该项检修诊断工作要求具备该系统的相关知识 2 在对ABS装置进行检修之前 原则上要读取故障码 3 在拔下ABSECU插头的情况下不要驾车 4 ABS装置的元器件插头只有在点火开关转至 OFF 位置时才可拔下或插上 5 不允许松开液压单元的螺栓 6 在涉及与制动液有关的作业时 要注意采取有效的安全防范措施 7 故障警告灯亮说明ABS系统中有故障 而某些故障有可能在行驶时才能被识别出 因此必须在修理工作结束后进行试车 试车速度不低于20km h 行驶时间应超过1分钟 二 ABS故障检测和诊断的一般步骤 1 确认故障情况和故障症状 2 对ABS系统进行初步查 3 利用诊断仪读取ABS字诊断的故障情况 初步确定故障的部位 4 根据解读的故障情况 利用必要的工具等对故障部位进行深入的快速检查 确诊故障的部位和故障原因 5 排除故障 6 ABS故障排除后 清除故障码 否则 尽管ABS故障已经排除 且系统恢复正常 但ABSECU的存储器仍然记忆着原故障情况 7 检查ABS故障警告灯是否仍然点亮 如果故障警告灯仍然点亮 则说明ABS系统中仍有故障存在 或故障已排除 而故障码未被删除 应继续排除故障或重新清除故障码 8 当ABS故障警告灯不再点亮后 进行路试 确认ABS系统恢复正常 三 ABS故障检测和诊断的一般方法 1 初步检查初步检查是在ABS系统出现明显故障而不能正常工作时首先采取的检查方法 1 检查驻车制动是否完全释放 2 检查制动液液面是否在规定的范围内 3 检查ABSECU导线插头 插座的连接是否良好 连接器及导线是否有损坏 4 检查下列导线连接器 插头与插座 和导线的连接或接触是否良好 A 4个轮速传感器的连接器B 刹车灯开关的连接器C 线束间ABS连接器D 仪表线束与组合仪表间连接器5 检查所有继电器和熔断丝是否完好 插接是否牢固 6 检查ABSECU线束节点 搭铁 端的接触是否良好 7 检查蓄电池容量和电压是否在规定的范围内 2 故障自诊断如果用上述方法不能确定故障位置 可转入使用故障自诊断 公司目前选用的ABS型号都具有故障自诊断的能力 1 故障码 2 故障码读取的三种方法与消除A 是用专用的诊断仪与诊断端口连接 程序启动 诊断仪的显示器上显示故障码及故障内容 B 按规定连接启动线路 通过汽车组合仪表上的ABS故障警告灯闪亮的规律来输出故障码 C 是在车上配有驾驶员信息系统 即中心计算机系统 维修技术人员可启动自检程序 信息系统上的显示器可按顺序逐步显示不同系统的故障码 3 ABS系统的快速检查是在故障自诊断基础上进行的 利用专用仪器和万用表 对ABS电路规定的地方进行连续的检测 以查找故障的方法 根据故障代码 在多数情况下只能确定故障大致范围和基本情况 有些故障不能读取故障代码 为了进一步查清故障 经常采用仪器或万用表 对ABS的电路和元器件 特别是怀疑可能有故障部位的电参数 如电阻 电压 波形等 进行深入测试 根据仪器仪表显示的信息 确定故障部位 性质和原因 特别是借助ABS诊断仪可以得到快速满意的结果 4 ABS系统故障诊断表 维修手册用 在进行ABS系统故障检测与诊断时 应根据ABS系统的工作特性分析故障现象和特征 在故障症状确认后 根据维修手册的说明有目的地进行检测与诊断 模拟测试 是根据ABSECU中逻辑电路的轮速信号差以及警示电路特性 以便于检测车轮轮速传感器的故障而设定的 1 故障现象 2 ABS系统故障诊断表 见维修手册 5 ABS系统故障症状模拟测试方法对于属于间歇性故障或是相关的机械性问题 则需要进行模拟测试以及动态测试 1 模拟测试方法A 将汽车顶起 使4个车轮悬空 B 起动发动机 C 将变速杆拨到前进挡位置 观察组合仪表的ABS故障警告灯是否点亮 若ABS故障警告灯点亮 则表示驱动轮轮速传感器不良 D 如果ABS故障警告灯不亮 则转动左从动轮 此时ABS故障警告灯若点亮 则表示左从动轮轮速传感器正常 反之 ABS故障警告灯若不亮 则表示左从动轮轮速传感器不正常 E 右从动轮轮速传感器测试方法与左从动轮轮速传感器测试方法相同 2 动态测试方法A 使汽车在道路上行驶至少不低于15km h以上 B 测试车辆转弯 左转或右转 时 ABS