汽车电子控制技术课件：第七章　汽车防滑及稳定控制系统

第七章汽车防滑及稳定控制系统,第一节汽车防滑及稳定控制系统一、概述,1.防抱死制动系统的功用（1）制动效能。即制动距离、制动时间和制动减速度。制动力的最大值等于附着力。在法向反向力Z一定时，制动力的最大值取决于车轮与地面的纵向附着系数B，而纵向附着系数B与车轮相对地面的滑移率S有关。（2）制动时汽车的方向稳定性。制动时汽车的方向稳定性是指汽车在制动时仍能按指定方向的轨迹行驶，即不发生跑偏、侧滑以及失去转向能力。附着系数与滑移率的关系如图7-1所示。,第一节汽车防滑及稳定控制系统一、概述,图7-1附着系数与滑移率的关系,第一节汽车防滑及稳定控制系统一、概述,2.防抱死制动系统的发展和应用1950年，世界上第一台防抱死制动系统（ABS）研制成功并首先被应用于航空领域的飞机上。德国博世公司（BOSCH）是汽车ABS的发明、研制单位。1978年正式生产出ABS1型汽车防抱死制动系统。1984年推出ABS2型，1986年开始生产ABS3型，以后相继开发出ABS2S型及将汽车防抱死制动系统与驱动力自动调节装置有机结合的ABS/ASR系统。该公司在20世纪80年代末期已达到年生产ABS2型100万套的能力，并自1985年起已向欧洲、美国、日本和韩国的22家轿车生产厂和9家载货汽车生产厂的66种汽车提供大量的ABS。,第一节汽车防滑及稳定控制系统一、概述,德国瓦布科公司（WABCO）从1974年就开始研制生产用于商用车辆的ABS，是世界上最大的ABS生产厂家之一。于1975研制出部分集成模拟信号处理的第一代ABS产品，以后又相继研制出全数字化和高度集成化的ABS产品，并将微机控制应用于制动系统中。该公司还准备将其产品打入我国汽车市场，目前正将其ABS产品在东风汽车和斯达-斯泰尔汽车上试用。德国的戴维斯公司（TEVES）于1987年，在法兰克福投资组建了一个ABS生产厂，1988年其ABS的生产能力就达年产60万套。1990年，该公司开始生产第四代ABS，年产量达50万套。并于1989年推出ABS/ASR汽车防抱死制动和车轮防打滑电子控制系统。,第一节汽车防滑及稳定控制系统二、防抱死制动系统的控制方式及控制原理,预测控制方式：（1）以车轮减速度为控制参数的控制方式。（2）以车轮滑移率为控制参数的控制方式：该形式的ABS控制方式是以车轮的滑移率S为控制参数。滑移率是通过检测汽车速度VF和轮速VR计算得到。轮速VR可由轮速传感器准确检测得到。而车速的准确检测则比较困难，可采用下述几种方法：采用非接触式测速传感器。如多普勒测速雷达检测车速。但测速雷达成本较高，技术复杂，用得少。采用加速传感器检测出汽车减速度AR，然后计算出车速VR。根据车轮速度VR计算出汽车速度VF。,第一节汽车防滑及稳定控制系统二、防抱死制动系统的控制方式及控制原理,（3）以车轮减速度和加速度为控制参数的控制方式：该形式ABS控制方式是以车轮减速度和车轮加速度为控制参数。通过车轮传感器检测轮速VR，并求出车轮减速度和加速度。（4）以车轮减速度、加速度及滑移率为控制参数的控制方式：该种控制方式是在车轮加速度和减速度信号的基础上再增加车轮滑移率信号，实现多参数控制，由于综合了上述三种控制方式的优点，所以能保证在不同路面情况和行驶状态下的防抱死控制。,第一节汽车防滑及稳定控制系统三、ABS的组成及其功用,电子控制防抱死制动系统（ABS）的组成均由传感器、电子控制单元（ECU）和制动压力调节器三部分组成。1.液压制动系统汽车ABS的布置形式（1）四传感器四通道/四轮独立控制方式。（2）四传感器四通道/前轮独立-后轮选择控制方式。（3）四传感器三通道/前轮独立-后轮低选择控制方式。,第一节汽车防滑及稳定控制系统三、ABS的组成及其功用,（4）三传感器三通道/前轮独立-后轮低选择控制方式。四传感器二通道/前轮独立控制系统如图7-2所示。2.气压控制系统汽车ABS的布置形式（1）双轴后轮驱动气压制动汽车四传感器四通道/四轮独立控制方式（4S/4C）。（2）4*2牵引车和单轴半挂车气压制动系统ABS的布置形式。该系统在牵引车和半挂车上分别安装着独立的两套ABS控制系统，牵引车采用4S/4C控制方式，半挂车采用2S/2C控制方式。4S/4C控制系统如图7-3所示，4*2牵引车和单轴半挂列车的ABS如图7-4所示。,图7-2四传感器二通道/前轮独立控制系统,第一节汽车防滑及稳定控制系统三、ABS的组成及其功用,第一节汽车防滑及稳定控制系统三、ABS的组成及其功用,图7-34S/4C控制系统1-齿圈；2-轮速传感器；3-制动气室；4-压力控制阀；5-快放阀；6-继动阀；7-制动总阀；8-ECU（电子控制器）；9-储气筒；10-警报灯,图7-44*2牵引车和单轴半挂列车的ABS系统1-齿圈；2-轮速传感器；3-制动气室；4-压力调节器；5-快放阀；6-继动阀；7-制动总阀；8-ECU（电子控制器）；9-储气筒；10-警报灯；11-信号控制；12-5极接线柱；13-信号灯；14-空气软管,第一节汽车防滑及稳定控制系统三、ABS的组成及其功用,3.气顶液制动系统汽车ABS的布置形式（1）控制空气液压加力器的输入气压的ABS的布置形式。（2）控制空气液压加力器的输出制动液压的ABS的布置形式，如图7-5、如图7-6所示。,第一节汽车防滑及稳定控制系统三、ABS的组成及其功用,图7-5控制空气液压加力器输入气压的4S/3CABS系统1-齿圈；2-轮速传感器；3-气顶油加力器；4-压力控制器；5-制动总阀；6-储气筒；7-ECU（电子控制器）；8-警报灯,图7-6控制空气液压加力器的输出液压的4S/4CABS系统,第一节汽车防滑及稳定控制系统三、ABS的组成及其功用,第一节结束,第一节汽车防滑及稳定控制系统,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成,通常的防抱死制动系统都是由车轮转速传感器、ECU、制动压力调节装置和报警灯等组成。制动压力调节装置主要由调压电磁阀总成、电动泵总成和储液器组成。在该系统中，每一个车轮上都安装一个转速传感器，将关于各车轮转速的信号输入ECU。ECU根据各车轮转速传感器输入的信号对各个车轮的运动状态进行监控和判定，并形成相应的控制指令。,该指令指使制动压力调节装置对各个制动轮缸的制动压力进行调节，使车轮的滑动率控制在1020。比例阀通过控制前后制动轮缸制动液压力的大小，保证汽车在常规制动时前轮先于后轮抱死，以改善制动性能。在防抱死制动系统出现故障时，装在仪表板上的防抱死制动系统报警灯就发亮，提醒驾驶员防抱死制动系统出现了故障。,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成,1.轮速传感器（1）电磁式轮速传感器：轮速传感器如图7-7所示，轮速传感器外形如图7-8所示，轮速传感器安装方式如图7-9所示，霍尔式轮速传感器如图7-10所示，霍尔式轮速传感器电子线路框图如图7-11所示，电子线路的各级波形如图7-12所示。,图7-7轮速传感器1-电缆；2-永磁体；3-外壳；4-感应线圈；5-极轴；6-齿圈,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成,图7-8轮速传感器外形1-凿式极轴传感头；2-柱式极轴传感头,图7-9轮速传感器安装方式,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成,图7-10霍尔式轮速传感器,图7-11霍尔式轮速传感器电子线路框图,图7-12电子线路的各级波形,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成,（2）霍尔式轮速传感器：由磁体和霍尔元件组成。2.制动压力调节器循环式制动压力调节器：此种形式的制动压力调节器是在制动主缸与轮缸之间串联一个电磁阀，直接控制轮缸的制动压力。如图7-13所示。,图7-13循环式制动压力调节器的基本工作原理,循环式制动压力调节器的电磁阀多采用三位三通电磁阀（3/3电磁阀）。在四通道制动控制系统中每个轮缸有一个3/3电磁阀；在三通道制动控制系统中，每个前轮有一个3/3电磁阀，两后轮共用一个3/3电磁阀。电磁阀是由电磁阀线圈直接控制的阀，电磁线圈受ECU的控制。阀上有三个孔分别通制动主缸、车轮制动轮缸和储液器。电磁线圈流过的电流由ECU控制，能使阀处于“升压”、“保压”、“减压”三种位置。如图7-14、图7-15所示。,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成,图7-143/3电磁阀的基本结构域工作原理,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成,图7-15系统油压1-主缸；2-比例分配阀；3-ABS压力调节器；4-ABSECU；5-右后制动轮缸；6-左右制动轮缸；7-右前制动轮缸；8-左前制动轮缸；9-储能器；10-止回阀；11-油泵；12-三位三通电磁阀,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成,3.回油泵与储能器回油泵多为柱塞泵，由电动机带动凸轮驱动，泵内设有两个止回阀，上阀为进油阀，下阀为出油阀。储能器为一个内装活塞和弹簧的油缸，位于电磁阀与回油泵之间。由轮缸流入的压力油进入储能器作用于活塞，进而压缩弹簧使储能器容积变大，以暂时储存制动液。有的储能器也采用气囊式储能器。回油泵与蓄能器如图7-16所示。,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成,图7-16回油泵与蓄能器1-凸轮；2-油泵柱塞；3-油泵；4-储能器；A-来自轮缸；B-到主缸,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成,图7-17可变容积式制动压力调节器工作过程,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成,德尔科ABSVI防抱死制动系统用于旁蒂克、大艾姆、别克、云雀和雪佛兰等车型。制动系统为前盘后鼓双管路双角线布置形式。ABS采用四传感器三通道/前轮独立控制-后轮选择控制方式，共用三个调节器。每个前轮各用一个，两个后轮共用一个。德尔科ABSVI防抱死制动系统如图7-18所示。后轮制动压力调节器结构如图7-19所示。,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成,图7-18德尔科ABSVI防抱死制动系统1-电磁截止阀；2-盘式制动器；3-小活塞；4-心轴；5-电动机；6-电磁制动器；7-通向后轮制动器；8-真空助力装置；9-制动主缸；10-球阀,图7-19后轮制动压力调节器结构1-通向前轮制动器；2-后轮鼓式制动器；3-小活塞；4-心轴,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成,5.气压式制动压力调节器直接控制式制动压力调节器结构如图7-20所示，间接控制式制动压力调节器结构如图7-21所示。,图7-20直接控制式制动压力调节器结构,图7-21间接控制式制动压力调节器结构,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成,6.空气液压助力器输出液压调节器空气液压助力器输出液压调节器又称ABS转换器，它是以空气作为媒介，利用两个电磁阀控制气缸中的空气压力来控制液压缸容积的变化，从而改变制动轮缸的制动液压力，即可变容积控制方式。ABS换能器如图7-22所示。,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成,图7-22ABS换能器,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成,7.电子控制单元（ECU）电子控制单元的组成：输入级电路，微型计算机（运算电路，ECU），输出级（电磁阀控制电路），稳压、监控、保护、故障储存电路和继电器驱动电路（安全保护电路）。四传感器四通道系统ECU框图如图7-23所示。,图7-23四传感器四通道系统ECU框图,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理一、防抱死制动系统的组成,本田车系ABS采用四传感器四通道/四轮独立控制方式，每个车轮有一个制动压力调节器调节制动压力。调节器由电磁阀、控制活塞、液压泵、储能器、压力开关等组成。,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理二、防抱死制动系统的工作原理,1.防抱死制动系统的工作防抱死制动系统的工作过程可以分为常规制动、制动压力降低、制动压力保持和制动压力升高四个阶段。防抱死制动系统的工作示意图如图7-24所示。,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理二、防抱死制动系统的工作原理,图7-24防抱死制动系统的工作示意图1-制动主缸；2、5、11-止回阀；3-液压泵和电动机总成；4-ECU；6-继电器；7-前轮轮速传感器；8-盘式制动器轮缸；9-复位弹簧；10-磁化线圈；12-三位电磁换向阀,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理二、防抱死制动系统的工作原理,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理二、防抱死制动系统的工作原理,1）常规制动阶段如图7-24a）所示，在常规制动过程中，防抱死制动装置不起作用，防抱死制动装置的ECU不向磁化线圈传送电流。三位电磁换向阀阀芯在复位弹簧推动下处在下端的工作位置，此时B孔保持打开状态，C孔保持关闭状态。当踩下制动踏板时，制动主缸中的制动液压力升高，制动液经B孔和A孔流至车轮制动轮缸中，推动制动轮缸中的柱塞将车轮制动盘夹紧。这时止回阀1、5和11关闭，液压泵和电动机总成不工作。当松开制动踏板时，制动轮缸中的制动液一部分经A孔和D孔流回制动主缸，另一部分经A孔和止回阀11流回制动主缸。,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理二、防抱死制动系统的工作原理,2）制动压力降低阶段随着压力的升高，车轮即将抱死，这时车速传感器把该信号传给ECU，ECU给执行器磁化线圈输入5A的电流（额定是5A），从而产生强大的磁力使三位电磁阀阀芯移动到上端。如图7-24b）所示，这时B孔关闭，C孔打开。结果是车轮制动轮缸中的一小部分制动液通过A孔和B孔进入储液罐。同时ECU给液压泵和电动机总成发出信号，使其开始工作，将储液罐中的制动液送回制动主缸。由于止回阀11是关闭的，所以制动主缸中的制动液不能进入三位电磁换向阀中，结果是车轮制动轮缸中的制动液压力降低，从而达到防止车轮抱死的目的。,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理二、防抱死制动系统的工作原理,3）制动压力保持阶段当制动轮缸中的制动管路压力降低（或在升压过程中压力升高），使车速达到预定值时，车速传感器给ECU传送相应信号，ECU就给磁化线圈提供2A（假定）的电流，磁化线圈产生的磁力将相应减小，三位电磁换向阀阀芯在复位弹簧的作用下移至中间位置。如图7-24c）所示，B孔和C孔都关闭，同时止回阀2、1和11也都关闭，所以制动轮缸中的制动液被封闭，压力得以保持。,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理二、防抱死制动系统的工作原理,4）制动压力升高阶段只有制动轮缸中的制动液压力升高时，才能产生更大的制动力，从而使车速尽快降低。为此ECU停止向磁化线圈输送电流，三位电磁换向阀被复位弹簧拉下，如图7-24d）所示。此时B孔打开，C孔关闭。这样，制动主缸中的制动液经B孔和A孔流至车轮制动轮缸中，从而使制动轮缸中的制动液压力升高，制动力增大。,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理二、防抱死制动系统的工作原理,当制动力增大到一定程度时，车轮又会出现即将抱死的状态，这时又需对制动轮缸降压，从而开始下一个降压-保压-升压循环。由此可见，防抱死制动装置是以脉冲的形式（频率约为410HZ）对制动压力进行调节，始终将车轮的滑动率控制在1020的范围内，防止车轮抱死拖滑，最大限度地保证了制动时汽车的稳定性，缩短了制动距离。2.防抱死制动系统的工作范围防抱死制动系统的种类不同，其结构形式和工作过程也不完全相同，但都是通过对趋于抱死车轮的制动压力进行自适应循环调节来防止车轮发生制动抱死的，且在工作范围方面是相同的。,（1）防抱死制动系统只是在汽车的速度超过一定值以后（假定是10KM/h），才会对制动过程中趋于抱死的车轮进行防抱死制动压力调节。当汽车速度被制动降低到一定值时（假定小于10KM/h），防抱死制动系统就会自动中止防抱死制动压力调节，此后的制动过程和常规制动系统的制动过程相同，车轮仍有可能被制动抱死。为了防止后轮先抱死，在制动系统中安装了比例阀。这时车速已非常小，车轮被制动抱死对汽车的制动性能影响已经很小，而且要使汽车尽快制动停车，就必须使车轮制动抱死。,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理二、防抱死制动系统的工作原理,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理二、防抱死制动系统的工作原理,（2）在制动过程中只有当车轮趋于抱死时，防抱死制动系统才会对趋于抱死的车轮进行压力调节，防止该车轮抱死拖滑。如果在制动过程中没有车轮趋于抱死，制动过程与常规制动系统的制动过程完全相同。（3）防抱死制动系统都有自诊断功能，能够对系统的工作情况进行监测，一旦发现存在影响系统正常工作的故障时，将自动关闭防抱死制动系统，并点亮防抱死制动报警灯，向驾驶员发出报警信号。汽车的制动系统仍然可以像常规制动系统一样进行制动。,LS400ABS布置形式如图7-25所示，LS400ABS控制电路如图7-26所示。LS400ABSECU端子编号和端子名称见表7-1。,图7-25LS400ABS布置形式,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理三、主要车型ABS系统组成及控制电路,图7-26LS400ABS控制电路,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理三、主要车型ABS系统组成及控制电路,表7-1LS400ABSECU端子编号与端子名称,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理三、主要车型ABS系统组成及控制电路,2.佳美（CAMRY）ABS佳美ABS布置形式如图7-27所示，佳美ABS控制电路如图7-28所示，佳ABSECU端子排列及编号如图7-29所示。,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理三、主要车型ABS系统组成及控制电路,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理三、主要车型ABS系统组成及控制电路,图7-27佳美ABS布置形式,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理三、主要车型ABS系统组成及控制电路,图7-28佳美ABS控制电路,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理三、主要车型ABS系统组成及控制电路,图7-29佳美ABSECU端子排列及编号,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理三、主要车型ABS系统组成及控制电路,3.日产车系ABS日产车系ABS有三种形式：四传感器四通道/四轮独立控制方式；四传感器三通道/前轮独立控制-后轮选择控制方式；三传感器三通道/前轮独立控制-后轮选择控制方式。四传感器三电磁阀控制电路如图7-30所示，四传感器四电磁阀控制电路如图7-31所示。,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理三、主要车型ABS系统组成及控制电路,图7-30四传感器三电磁阀控制电路,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理三、主要车型ABS系统组成及控制电路,图7-31四传感器四电磁阀控制电路,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理三、主要车型ABS系统组成及控制电路,4.马自达MX-6626车型ABS马自达MX-6626车型ABS采用四传感器四通道/四轮独立控制方式。马自达MX-6626车型ABS控制电路如图7-32所示。,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理三、主要车型ABS系统组成及控制电路,图7-32马自达MX-6626车型ABS控制电路,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理三、主要车型ABS系统组成及控制电路,第二节结束,第二节ABS主要组成件的结构及工作原理,第三节驱动防滑控制系统一、汽车驱动防滑系统（ASR）概述,汽车驱动防滑系统（ASR）是保证驱动附着条件，充分发挥驱动力，保障汽车驱动稳定性的装置。驱动防滑控制系统又称牵引力控制系统（TCS或TRC）。1.ASR的控制方式（1）调节发动机的转矩。（2）驱动轮制动力控制。（3）控制后轴的防滑差速器。（4）控制发动机与驱动轮之间的转矩匹配。,第三节驱动防滑控制系统一、汽车驱动防滑系统（ASR）概述,2.驱动防滑控制系统的组成驱动防滑控制系统包括传感器、电子控制装置和执行器三大部分。驱动防滑控制系统如图7-33所示。,图7-33驱动防滑控制系统,第三节驱动防滑控制系统一、汽车驱动防滑系统（ASR）概述,1）副节气门执行器副节气门如图7-34所示，副节气门开关状态如图7-35所示。,图7-34副节气门,第三节驱动防滑控制系统一、汽车驱动防滑系统（ASR）概述,图7-35副节气门开关状态,第三节驱动防滑控制系统一、汽车驱动防滑系统（ASR）概述,2）ABS制动压力调节装置、ASR制动压力调节装置（执行器）ASR制动压力调节装置由泵、储压器、储压器切断电磁阀、制动主缸切断电磁阀、储液罐切断电磁阀、压力开关组成。ABS制动压力调节装置如图7-36所示。,第三节驱动防滑控制系统一、汽车驱动防滑系统（ASR）概述,图7-36ABS制动压力调节装置,第三节驱动防滑控制系统一、汽车驱动防滑系统（ASR）概述,第三节驱动防滑控制系统二、驱动防滑控制系统工作原理,1.基本工作原理汽车加速或用过大的牵引力行驶，发动机发出的驱动力超过了轮胎与路面之间的附着极限，在轮胎和路面之间常发生滑移现象。滑移程度用滑移率Sx来表示：Sx1-Vx/R式中：-驱动轮回转角速度；R-轮胎滚动半径；Vx-车轮中心沿车轮回转平面的前进速度。,当Sx从0开始增加时，附着系数也随之增加，一般当ST0.080.30时，达到峰值附着系数MAx。而Sx0时，侧向附着系数YMAx最大，故Sx0到ST之间，可保证稳定驱动，从牵引性考虑，最好在ST处工作。但从侧向稳定性考虑，车轮纵向滑移率越小越好，理想的控制在0.050.15。滑移率与附着系数如图7-37所示。,第三节驱动防滑控制系统二、驱动防滑控制系统工作原理,第三节驱动防滑控制系统二、驱动防滑控制系统工作原理,图7-37滑移率与附着系数,2.ASR制动压力调节装置的工作过程（1）在正常制动时（ASR未起动），正常制动模式液压回路如图7-38所示。,图7-38ASR制动压力调节装置工作过程（常规制动）,第三节驱动防滑控制系统二、驱动防滑控制系统工作原理,（2）在车辆加速时（ASR起动）。压力提高模式。ASR制动压力调节装置工作过程（加压）如图7-39所示。,图7-39ASR制动压力调节装置工作过程（加压）,第三节驱动防滑控制系统二、驱动防滑控制系统工作原理,压力保持模式。ASR制动压力调节装置工作过程（保压）如图7-40所示。,第三节驱动防滑控制系统二、驱动防滑控制系统工作原理,图7-40ASR制动压力调节装置工作过程（保压）,压力降低模式。ASR制动压力调节装置工作过程（减压）如图7-41所示。,图7-41ASR制动压力调节装置工作过程（减压）,第三节驱动防滑控制系统二、驱动防滑控制系统工作原理,3.驱动防滑控制系统控制电路驱动防滑控制系统控制电路如图7-42所示。,图7-42驱动防滑控制系统控制电路,第三节驱动防滑控制系统二、驱动防滑控制系统工作原理,1.电子控制制动力分配系统概述（1）电子控制制动力分配系统的作用：电子控制制动力分配系统如图7-43所示。,图7-43电子控制制动力分配系统,第三节驱动防滑控制系统二、驱动防滑控制系统工作原理,（2）电子控制制动力分配系统（EBD）的控制过程：EBD的传感信号依然是四个车轮轮速传感器，这种传感器利用非接触式的电磁感应原理，感应铁磁材料齿圈的磁通量，产生周期性交变的准正弦波信号电压。由于齿圈是固装在车轮上的，通过信号电压可随动地反映制动时车轮转速的变化，车轮转速越高则信号电压越大。电子控制制动力分配系统（EBD）如图7-44所示。,图7-44电子控制制动力分配系统（EBD）,第三节驱动防滑控制系统二、驱动防滑控制系统工作原理,第三节驱动防滑控制系统二、驱动防滑控制系统工作原理,（3）EBD的控制过程：电子控制制动力分配系统（EBD）的车辆“参考车速”的计算方法。最大轮速测量法。斜率比较法。经济波动法。,（4）EBD与ABS的关系：EBD仅仅是在ABS的电子控制单元中增加一个控制软件，机械系统与ABS完全一致。它只是ABS的有效补充，一般和ABS组合使用，可以提高ABS的功效。当发生紧急制动时，EBD在ABS作用之前，可依据车身的质量和路面条件，自动以前轮为基准去比较后轮轮胎的滑移率，如判断差异程度必须被调整时，液压制动系统将会调整传至后轮的油压，以得到更平衡且更接近理想化的制动力分配。,第三节驱动防滑控制系统二、驱动防滑控制系统工作原理,2.电子控制制动力分配系统结构电子制动力分配系统（EBD），其功能是建立在ABS控制基础上实现的。EBD本身并无制动压力调节装置，它是利用ABS的制动液压调节器及内部的电磁阀，再附加控制逻辑于ABS，即对控制程序进行变更，就可以进行EBD控制。（1）液压与电子控制单元（ECU）：液压与电子控制单元如图7-45所示。,第三节驱动防滑控制系统二、驱动防滑控制系统工作原理,图7-45液压与电子控制单元,第三节驱动防滑控制系统二、驱动防滑控制系统工作原理,第三节驱动防滑控制系统二、驱动防滑控制系统工作原理,（2）ABS/EBD调压器的结构：本田（CIVICFERIO）的制动液压系统，它是4控制通道，由进油电磁阀、回油电磁阀、蓄油器、油泵、油泵电动机及缓冲室等组成。IN表示进油电磁阀，OUT表示回油电磁阀。ABS/EBD调压器的结构如图7-46所示。,图7-46ABS/EBD调压器的结构,第三节驱动防滑控制系统二、驱动防滑控制系统工作原理,第三节结束,第三节驱动防滑控制系统,第四节车身稳定控制系统一、车身稳定控制系统概述,车身稳定控制系统（VSC），又称防侧滑控制系统。车身稳定控制系统是一种主动安全系统，包含ABS和ASR，能防止车轮在制动时抱死（ABS）、在启动时打滑（ASR）。1.车身稳定控制系统的种类（1）电子稳定程序。电子稳定程序（ESP），主要用于奔驰、奥迪、大众、标致车系。（2）动态稳定控制。动态稳定控制（DSC），用于宝马汽车。（3）动态稳定及循迹控制系统。动态稳定及循迹控制系统（DSTC），用于沃尔沃车系。,第四节车身稳定控制系统一、车身稳定控制系统概述,（4）车身稳定控制系统。车身稳定控制系统（VSC），用于丰田车系，又称车辆侧滑控制系统。（5）自动稳定控制。自动稳定控（ASC），用于三菱汽车。2.车身稳定控制系统的作用ESP车身稳定程序主要用于控制转向时汽车的行驶循迹。当汽车转向时，会出现转向不足和转向过度两种情况。ESP判定为出现转向不足将制动内侧后轮，从而稳定车辆。,当ESP判定为出现转向过度，ESP将制动外侧前轮，防止出现甩尾，并减弱过度转向趋势，从而稳定车辆。如果单独制动某个车轮不足以稳定车辆，ESP将通过降低发动机转矩输出的方式来制动其他车轮来满足需求。如图7-47所示。,第四节车身稳定控制系统一、车身稳定控制系统概述,第四节车身稳定控制系统一、车身稳定控制系统概述,图7-47汽车在转弯行驶“漂出”现象,3.ABS、ASR、ESP（VSC）的区别ABS在制动时保证车辆的稳定性；ASR在起步加速时保持车辆的稳定性；VSC在转弯时保持车辆的稳定性。转弯时对比图如图7-48所示。,图7-48转弯时对比图,第四节车身稳定控制系统一、车身稳定控制系统概述,第四节车身稳定控制系统二、车身稳定控制系统结构,1.ESP的组成及各部件的结构（1）组成：ESP也是一种牵引力控制系统，它是在ABS和ASR的基础上增加相应功能的传感器。该系统的电子部件主要包括电子控制单元（ECU）、轮速传感器、转向角传感器、横摆角速度传感器和侧向加速度传感器等。ESP系统组成如图7-49所示。,图7-49ESP系统组成,第四节车身稳定控制系统二、车身稳定控制系统结构,第四节车身稳定控制系统二、车身稳定控制系统结构,（2）各部件的结构及功能。转向角传感器：监测转向盘旋转的角度，帮助确定汽车行驶方向是否正确。轮速传感器：监测每个车轮的速度，确定车轮是否在打滑。横摆角速度传感器：记录汽车绕垂直轴线的运动，确定汽车是否在打滑。,侧向加速度传感器：ESP中的加速度传感器有沿汽车前进方向的纵向加速度传感器和垂直于前进方向的侧向加速度传感器，其基本原理相同，呈90夹角安装。它对转弯时产生的离心力起反应，确定汽车是否在通过弯道时打滑。如果无该信号，控制单元将无法计算出车辆的实际行驶状态，ESP功能将失效，可以诊断出“线路断路”、“对正极、负极短路”、“传感器损坏”等故障。,第四节车身稳定控制系统二、车身稳定控制系统结构,第四节车身稳定控制系统二、车身稳定控制系统结构,ESP开关：电子稳定程序（ESP）开关位于地板控制台上，是一个瞬间接触开关，按一下ESP开关，电子稳定程序从接通转至关闭。当电子稳定程序（ESP）关闭时，ABS/TCS系统仍能正常工作。当ESP处于关闭位置时，再次按一下ESP开关，将接通电子稳定程序。按下ESP开关超过60S将被视为短路，会记录故障码，且电子稳定程序在该点火循环内将被禁用。,2.ESP的工作原理ESP包括能全面感应汽车行驶状态的各种传感器及一个用来分析处理各传感器信号的智能化随车微机控制系统。（1）转向不足控制：当转向盘转角传感器向电子控制单元发送一个驾驶员想要朝方向A的转向信号，而横向偏摆率传感器检测到车辆开始打转B，同时车辆前端开始向方向C移动时，电子控制单元将得出车辆转向不足的判断，ESP将利用ABS-TCS中已有的主动控制功能，向车辆的1个或2个内侧车轮施加适当的制动力，以稳定车辆并朝驾驶员想要的方向A转向。,第四节车身稳定控制系统二、车身稳定控制系统结构,第四节车身稳定控制系统二、车身稳定控制系统结构,图7-50当转向不足时ESP车身稳定程序动作图,图7-51当转向过度时ESP车身稳定程序动作图,当转向不足时ESP车身稳定程序动作，图如图7-50所示，当转向过度时ESP车身稳定程序动作图如图7-51所示。,（2）转向过度控制：当转向盘转角传感器向电子控制单元发送一个驾驶员想要朝方向A转向信号，而横向偏摆率传感器却检测到车辆开始打转B，同时车辆后端开始向C方向滑移，电子控制单元将判断出车辆出现了转向过度，ESP将利用ABS-ASR中已有的主动制动控制功能向车辆的1个或2个外侧车轮施加适当的制动力，以稳定车辆并向驾驶员想要的方向转向。需要注意的是，如果ESP模式下进行人工制动，则制动开关将向电子控制单元发送信号，以便退出ESP制动干预模式而允许常规制动，也就是说，在常规制动情况下ESP将会停止工作。,第四节车身稳定控制系统二、车身稳定控制系统结构,第四节车身稳定控制系统三、典型防滑控制系统和防滑控制系统的检测诊断,1.典型防滑控制系统的介绍和防滑控制系统使用维护ABS和ASR是由电子元件控制的，有一些现象是正常的。1）系统检查声音发动机启动后，有时候会从发动机舱中传出类似碰击的声音，这是系统进行自我检查的声音，并非不正常。2）工作时的声音（1）液压单元内电动机的声音。,（2）与制动踏板振动一起产生的声音。（3）工作时，因制动而引起悬架碰击声或轮胎与地面接触发出“吱嘎”声。（4）在积雪或是砂石路面上，有ABS的车辆的制动距离有时候会比没有ABS车辆的距离长。（5）在ASR工作时，发动机的节气门反应会比不工作时慢。,第四节车身稳定控制系统三、典型防滑控制系统和防滑控制系统的检测诊断,在进行正式诊断之前，需要进行初步检查。（1）检查蓄电池电压是否正常。（2）搭铁点是否锈蚀。（3）线束插头是否有松动、接触不实。（4）制动液是否足量，是否变质。（5）制动系统有否泄漏。（6）熔断丝是否正常。,第四节车身稳定控制系统三、典型防滑控制系统和防滑控制系统的检测诊断,2.故障自诊断测试1）自诊断检测液压控制单元的控制信号及传感器信号，并进行电子控制单元的自诊断。如出现故障，把故障信息储存在电子控制单元内的储存器中。在维修和检查时可读出故障信息。在故障存储时，电子控制单元把故障分为持续性故障和偶发性故障。,第四节车身稳定控制系统三、典型防滑控制系统和防滑控制系统的检测诊断,第四节车身稳定控制系统三、典型防滑控制系统和防滑控制系统的检测诊断,2）操作方法及功能简介防滑控制系统的检测诊断程序如图7-52所示。,图7-52防滑控制系统的检测诊断程序框图,3.防滑控制系统故障检测诊断流程故障征兆模拟测试方法。（1）当振动可能是主要的原因时，检测方法如下：将接头轻轻地上、下、左、右摇动。将线束轻轻地上、下、左、右摇动。将传感器轻轻地上、下、左、右摇动。将其他运动件轻轻摇动。,第四节车身稳定控制系统三、典型防滑控制系统和防滑控制系统的检测诊断,（2）当过热或过冷可能是主要的原因时，检测方法如下：用吹风机加热你认为可能有故障的零件。用冷喷雾剂检查是否有冷焊的状况。（3）当电源回路接触电阻过大可能是主要的原因时，检测方法如下：打开所有的电气开关，包括前照灯和后除霜开关。如果此时故障没有出现，就必须等到下次再出现。,第四节车身稳定控制系统三、典型防滑控制系统和防滑控制系统的检测诊断,案例1ABS灯亮，ABS不起作用（1）车型：1994款帕萨特。（2）故障现象：一辆1994款帕萨特，行程15万KM左右，发动机型号为AEP型直列4缸2.0L，ABS类型为TEVESMK04。车主反映ABS灯亮，ABS不起作用。（3）检查步骤：ABS灯亮说明ABS已出现故障，因此首先用VAG1552提取ABS控制单元存储的故障内容，提取结果显示“VOLTAGESUPPLYTOOLOW”，即供应电压过低。,第四节车身稳定控制系统三、典型防滑控制系统和防滑控制系统的检测诊断,（4）故障分析与排除：根据显示的故障内容来看，应该是提供给ABS的电源电压过低而导致ABS单元无法正常工作，使ABS故障灯点亮。而ABS供应电压过低主要是由电源控制部分造成的，或者是ABS控制单元本身无法保持正常工作电压而使其无法正常工作。据此应主要检查ABS控制单元电源电路，检查ABS控制单元是否存在外部短路，因此，维修应主要围绕ABS控制单元及其线路展开。MK04系统线路简图如图7-53所示。,第四节车身稳定控制系统三、典型防滑控制系统和防滑控制系统的检测诊断,图7-53MK04系统线路简图,第四节车身稳定控制系统三、典型防滑控制系统和防滑控制系统的检测诊断,检查电源供应线路。从线路图中可以看出，ABS控制单元X1的电源是由点火开关向53脚提供的，因此先关闭点火开关，断开控制单元插头，再打开点火开关检测53脚的接入线与搭铁之间的电压，测量结果为12.5V（标准设定值为1115V，即蓄电池电压），这表明电源供应线路正常。检查ABS控制单元搭铁情况。控制单元通过1和19脚搭铁，用万用表分别测量1、19脚与车身之间的电阻，分别为0.3和0.4，表明控制单元搭铁正常。既然电源线路和搭铁线路正常，为什么控制单元会提示“供应电压过低”呢?难道是故障指示灯的线路有故障?,第四节车身稳定控制系统三、典型防滑控制系统和防滑控制系统的检测诊断,查看故障指示灯的控制线路，从图中可以看出ABS故障灯H1由点火开关控制，经熔断丝F1、指示灯H1之后，分别接控制单元的52脚和液压电磁阀K1的30A、87A脚，形成了两条回路。在打开点火开关、ABS自检时，电流经F1、H1、K1的30A脚和87A脚搭铁，从而点亮故障灯。此时控制单元的34脚不向K1提供控制信号，为一个高电位，52脚也是一个高电位。自检结束后，如果系统没有故障则34脚提供一个控制信号（低电位），使故障灯H1的两端电位相等，故障灯熄灭，同时34脚的控制信号使液压电磁阀继电器K1工作，K1的30A脚和87A脚断开而接通87和30脚，向液压电磁阀X6和ABS泵电动机供电。,第四节车身稳定控制系统三、典型防滑控制系统和防滑控制系统的检测诊断,经以上分析可知，如果K1有故障，当控制单元的34脚提供控制信号时，K1的30A和87A脚不能断开，将会使故障灯继续亮，因此马上检测K1