汽车电子控制防抱死制动与驱动防滑系统培训课件（可编辑）

汽车电子控制防抱死制动与驱动防滑系统培训课件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；指示灯亮说明在ABS、ABSEDS及ASR系统中有故障，因为某些故障有可能在行驶时才被识别出来，因此必须在修理工作结束后进行试车。在试车时车速不低于60KM/H的行驶时间应超过30S。2ABS/ASR故障检测的前提条件所有车轮应使用规定的及相同规格的轮胎，轮胎充气压力应正确；包括制动灯开关及制动灯在内的常规制动装置应正常；液压系统的接头和管路应密封良好目视检查N55及制动主缸；轮毂轴承及其间隙应正常；车轮转速传感器安装位置应正确；所有熔丝应正常；J104插头连接应正确，并且锁紧器应可靠锁定；ABS同油泵继电器J105和ABS电磁阀继电器J106的插接应正确；蓄电池电压应正常最小不低于105V；只有在停车时及打开点火开关或发动机运转的情况下才有可能进入故障自诊断系统，在车速超过275KM/H时不能进入故障自诊断系统，因此故障自诊断时四个车轮必须均处于静止状态；在进行ABS、ABSEDS及ASR故障检测期间，汽车电气设备不要受到电磁干扰，即汽车要远离高耗电设备如电焊机等。故障自诊断ABSEDS/ASR控制单元J104具有故障自诊断能力，该系统的故障自诊断功能是针对系统中电器及电子元器件的。J104一般可识别19个不同的故障源，在选装ABSEDS时可识别的故障源的数量达到24个，在选装ASR时则达到29个。只有使用故障阅读仪VAG1551的快速数据传输功能，才可能利用故障自诊断进行故障检测；只有在停车时打开点火开关或发动机运转的情况下才能进行故障自诊断检测；在车速超过275KM/H时不能进行故障自诊断检测。在进行故障自诊断期间，ABSEDS不能进行调节，仪表板上的黄色ABSEDS指示灯K47及红色制动指示灯亮。在装备了ASR系统时，ASR指示灯K86也会亮。每次打开点火开关，系统便开始进行故障自检。故障自检的执行是通过点亮ABSEDS指示灯K47来进行提示的，在装备了ASR时，ASR指示灯K86也附带亮起，约2S后指示灯熄灭。故障自检将持续到汽车行驶过程中，因为有些已存在的故障只有在行驶时才可被识别。在自检时可听到继电器的开关声及液压单元回油泵的启动噪声，在制动踏板上也能感觉到轻微的振动。当ASR系统的故障被识别出来时，ABS、ABSEDS或ASR在相应的行驶段中将自动关闭。同时，仪表板上的黄色ABSEDS指示灯K47及红色制动指示灯点亮。在装备了ASR时，ASR指示灯K86也要附带点亮。在一个故障被识别出以后，普通的汽车制动系统仍保持着正常的工作状态。然而由于ABSEDS停止工作，制动压力调节器的功能也就随之消失，因此应立即把车送到汽车修理厂进行检修。J104带有一个故障存储器。如果监控的传感器及元器件出现故障，故障存储器将把故障信息储存起来，可用故障阅读仪VAG1551查询故障存储器的内容。系统自诊断可区别出持续故障和偶发故障，如果一个曾被作为“持续故障”而储存的故障在接通点火开关后不再出现，那么该故障变为一个“偶发”故障。对出现的偶发故障会附加上一个标记，在VAG1551显示屏的右侧出现“/SP”。如果通过一定次数的行驶，一个偶发故障不再出现，它将被自动清除。持续故障将一直被储存到用故障阅读仪VAG1551把故障存储器内容清除为止。自诊断不仅能进行故障查询和清除，而且还能进行控制单元识别、控制单元编码和读取测量数据块等附加功能。1连接故障阅读仪如果在显示屏上无显示，则检查诊断插头电源。显示屏显示按“0”和“3”键。用代码“03”选择“制动器电子设备”，显示屏显示快速数据传输Q03制动器电子设备按“Q”键确认输入；如果故障阅读仪VAG1551与控制单元之间的连接过程无故障，那么在显示屏上显示控制单元识别码4DO907379123编码00000服务站代码注意只有在汽车配有驱动防滑调节系统ASR时才显示编码。其中服务站代码WSC、为上次在控制单元中输入的服务站代码。1为控制单元识别码，2为系统说明，3为软件版本号。2查询故障代码按“”键，故障阅读仪显示屏显示“功能选择”。按“0”和“2”键，用02选择“查询故障代码”功能，故障阅读仪显示屏显示“02查询故障代码”。按“Q”键确认输入，在显示屏上显示存储的故障数目或“没有识别出故障”。按“”键，存储的故障码按顺序逐个显示并打印出来，故障码见表43。最后一个故障显示并打印后，按“”键，故障阅读仪显示屏显示“功能选择”。如果识别出故障，则结束输出功能06。关闭点火开关，排除故障，然后查询并清除故障码。如果出现的故障不能通过故障自诊断识别出来，则应通过“电气检测”诊断确定故障部位。3清除故障代码在故障阅读仪显示屏显示“选择功能”的状态下，按0和5键，用05选择“清除故障代码”，故障阅读仪显示屏显示“05清除故障代码”。按“Q”键确认输入，故障阅读仪显示屏显示“故障储存被清除”。如果故障阅读仪显示屏显示“注意没有查询故障代码”，则说明在进行清除故障代码操作之前没有执行查询故障代码操作。故障存储器内容只能在完成查询后被清除，因此应先查询故障代码，然后再清除故障代码。如果在查询故障代码及清除故障代码期间关闭了点火开关或车速超过20KM/H，则故障代码的清除不能完成。按“”键，故障阅读仪显示屏显示“选择功能”。按“0”和“6”键，故障阅读仪显示屏显示“06结束输出”。按“Q”键确认输入，故障阅读仪显示屏显示“输出结束”。关闭点火开关，拆下故障阅读仪VAG1551的插头连接。打开点火开关，ABSEDS指示灯K47及在装备了ASR装置时ASR指示灯必须亮约2S后熄灭。在试行驶期间，车速不低于60KM/H的行驶时间应超过30S，此时ABSEDS及ASR指示灯和制动指示灯应不亮。4控制单元编码如果更换了ASR控制单元或控制单元内存储了下述故障ABS/EDS变速器电气连接；CAN总线中没有来自变速器控制单元的信号；控制单元编码错误。那么必须按发动机和变速器型号给控制单元编码，见表44。说明只有当VAG1551内存有服务站代码时，才能进行编码；显示出控制单元备件号，就会出现5位数编码。用诊断导线VAG1551/1连接故障阅读仪VAG1551。选择操作类型1“快速数据传输”，按“0”键和“3”键输入“制动器电子设备”代码，J104识别后，故障阅读仪显示屏显示“功能选择”。按“0”键和“7”键选择“控制单元编码”的功能，故障阅读仪显示屏显示“07控制单元编码”。按“Q”键确认输入，故障阅读仪显示屏显示“输入编码”。输入相应编码，按“Q”键确认输入，在显示屏上显示出控制单元识别码和输入的编码4DO907379SYSTEMDESSOFTWAREST编码00000WSC按“”键，并用06选择“结束输出”功能。5读取测量数据块测量数据块由一个带物理单位的四个测量值的显示组和两个不带物理单位测量值的显示组构成。用诊断导线VAG1551/1连接故障阅读仪VAG1551，选择操作类型1“快速数据传输”，按“0”键和“3”键输入“制动器电子设备”代码，J104识别后在显示屏上显示“功能选择”。按“0”键和“8”键选择“读取测量数据块”功能，故障阅读仪显示屏显示“08读取测量数据块”。按“Q”键确认输入，故障阅读仪显示屏显示“输入显示组编号”。按“0”键和“1”键，按“Q”键确认输入，故障阅读仪显示屏显示如下读取测量数据块1KM/H2KM/H3KM/H4KM/H显示区1至4为车轮转速，显示单位是KM/H，该数值是J104根据输入的车轮转速传感器脉冲计算得出的。如果汽车在干燥的路面上平稳地加速或行驶，在显示区1至4之间显示值允许误差最大为1KM/H舍入误差。误差过大时，应检查车轮转速传感器和齿环。用手转动车轮对车轮转速传感器交叉检查，要防止其余的车轮一起转动。按“”键，故障阅读仪显示屏显示“输入显示组编号”。按“0”键和“2”键，按“Q”键确认输入，故障阅读仪显示屏显示如下显示区5至8测量值为系统的开关状态。读取测量数据块5678按“”键，故障阅读仪显示屏显示“输入显示组编号”。按“0”键和“3”键，按“Q”键确认输入，故障阅读仪显示屏显示如下显示区测量值9至11只有在车辆装备了ASR时才可能查询。读取测量数据块91011测量数据块各显示区的说明见表45。6执行元件诊断执行元件诊断用来检查执行元件的功能。进行执行元件诊断时，应保证被检系统无电气故障，以便发现机械故障。在开始进行执行元件诊断前，应先进行故障存储器查询。在进行执行元件诊断时，应用千斤顶抬起车辆，使车轮可自由旋转；为防止执行元件过载，它们只工作60S或90S；在执行元件诊断过程中，ABSEDS指示灯和红色制动系统指示灯一直在闪亮。连接VAG1551，并输入地址码03“制动器电子设备”，检查控制单元版本号并按“”键，故障阅读仪显示屏显示“功能选择”。按“0”键和“3”键选择“执行元件诊断”，故障阅读仪显示屏显示“03执行元件诊断”。按“Q”键确认输入，故障阅读仪显示屏显示“ABS液压泵V39”。此时应听到ABS液压泵在运转，脚放到制动踏板上时可感到振动。这是因为ABS液压泵在制动管路内产生压力脉动，此脉动传到制动踏板上，但制动管路中的压力脉动不足以抱死车轮。按“”键，故障阅读仪显示屏显示“踩下制动踏板”。按“”键，故障阅读仪显示屏显示“左前进液阀0V；左前出液阀0V；在前轮抱住”。踏下制动踏板后，四个制动轮缸中均产生压力，四个车轮均被抱住。当然，前提条件是制动系统中机械及液压部件工作正常，也就是说制动主缸可在四个制动轮缸中产生压力，且液压管路及接头无泄漏。如果车轮未抱住，应目视检查制动液罐、制动主缸、液压单元及制动轮缸。按“”键，故障阅读仪显示屏显示“左前进液阀阀上为蓄电池电压；左前出液阀0V；左前车轮抱住”。踏下制动踏板并保持，左前进液阀被触发，制动管路中断，但制动轮缸内仍保持压力，左前轮仍抱住。按“”键，故障阅读仪显示屏显示“左前进液阀阀上为蓄电池电压；左前出液阀阀上为蓄电池电压；左前轮处于自由状态”。踏下制动踏板并保持住，左前进液阀和出液阀均被触发。液压泵开始运转，通过打开的出液阀减小了制动轮缸中的压力，制动踏板不应松动，这时可以转动左前轮。如果左前轮不能转动，应检查左前轮制动管是否接好；如果车轮不能转动且系统无电气故障，说明一个阀有机械故障，应更换N55；如果制动踏板下沉，则表明左前进液阀或与进液阀串联的单向阀泄漏，应更换N55。按“”键，故障阅读仪显示屏显示“左前进液阀阀上为蓄电池电压；左前出液阀；0V；左前轮处于自由状态”。此时，V39应停止转动；踏下制动踏板并保持，这时只有左前进液阀被触发并中断制动管路。如左前进液阀不泄漏，应能转动左前轮。如果不能转动车轮，则表明左前进液阀或与进液阀串联的单向阀泄漏，应更换N55。按“”键，故障阅读仪显示屏显示“左前进液阀0V；左前出液阀；0V；左前轮抱住”。踏下制动踏板并保持，左前进液阀不再被触发，也不中断液压管路，可感觉到脚下制动踏板松动，左前轮制动轮缸中又建立起压力，车轮被抱住。按“”键，故障阅读仪显示屏显示“松开制动踏板”。随后按“”键进行右前轮、左后轮、右后轮的执行元件诊断，方法、步骤与到相同，只是所对应的车轮不同。EDS转换阀左和EDS进液阀右被触发，V39运转1S，该泵从制动液罐中抽取制动液，并在EDS调节的制动轮缸中产生压力，车轮被抱住。如果未出现上述情况且无电气故障，说明某阀有机械故障，应更换N55。在所有车轮执行元件诊断结束后，按“”键，故障阅读仪显示屏显示“右后进液阀阀上为蓄电池电压；右后出液阀阀上为蓄电池电压；右后轮处于自由状态”。按“”键，故障阅读仪显示屏显示“结束”。执行元件诊断结束，ABSEDS指示灯和制动系统指示灯熄灭。如果ABSEDS指示灯不熄灭，表示系统中有故障。按“”键，故障阅读仪显示屏显示“功能选择”。按“0”键和“6”键选择“结束输出”，按“Q”键确认输入。本章课程内容结束了，休息一会儿吧图41附着系数与滑移率的关系虚线与实线标注的上下顺序一一对应B纵向附着系数；S横向附着系数；S滑移率可变容积式压力调节装置主要由电磁阀、液压控制活塞、电动泵和蓄压器等组成。其主要特征是有一个液压控制活塞。这种方式随结构的不同，既有踏板反应的，也有无踏板反应的。下面介绍这种压力调节装置的工作原理。1普通制动模式ABS不工作普通制动模式的调压过程如图422所示。在制动压力调节装置未进行防抱死制动压力调节时，电磁线圈中没有电流通过，电磁阀中的柱塞位于最左端，将液压控制活塞大端的工作腔与储液器接通。由于液压控制活塞的大端没有受到液压的作用，控制活塞在其回位弹簧的预紧力作用下，处于左端极限位置。控制活塞的顶端有一推杆，将单向阀顶开，使制动主缸与制动轮缸的管路相互沟通，制动主缸的制动液直接进入制动轮缸，制动轮缸的制动压力随制动主缸的输出压力变化而变化。2减压制动模式防抱死制动减压制动模式的调压过程如图423所示。在防抱死制动压力调节过程中，当需要减小制动轮缸的制动压力时，ECU发出指令，给电磁线圈通入最大电流，使电磁线圈中产生的磁力也最大。电磁阀中的柱塞在最大磁力作用下，克服弹簧的弹力移至最右端，将蓄压器与液压控制活塞的工作腔接通，同时将通储液器的管路关闭。电动泵开始工作，来自蓄压器或电动泵的高压制动液流入控制活塞大端的工作腔，克服弹簧的弹力，推动控制活塞右移。单向阀在回位弹簧的作用下落座，将制动主缸与制动轮缸隔离，制动轮缸中的制动液就会流入控制活塞小端的工作腔，制动轮缸的制动压力随之减小。轮缸制动压力减小的程度取决于控制活塞向右移动的距离，控制活塞向右移动的距离越大，在制动轮缸侧的容积就越大，制动轮缸制动压力就减小得越多。3保压制动模式防抱死制动保压制动模式的调压过程如图424所示。在防抱死制动压力调节过程中，当需要保持制动轮缸的压力时，ECU发出指令，给电磁线圈通入一个较小的电流。由于电流较小，在电磁线圈中产生的磁力也较小，使电磁阀中的柱塞不能完全克服弹簧的弹力而处于中间位置，从而将通向蓄压器、控制活塞工作腔和储液器的管路全部关闭。来自蓄压器或电动泵的制动液不能再进入液压控制活塞大端的工作腔，控制活塞大端工作腔的压力不再发生变化。液压控制活塞在大端工作腔的油压和弹簧力作用下，保持在一定的位置，此时由于单向阀仍处于落座状态，制动轮缸的制动压力保持不变。4增压制动模式防抱死制动增压制动模式的调压过程如图425所示。在防抱死制动压力调节过程中，当需要增加制动轮缸的压力时，ECU发出指令，切断通向电磁线圈的电流。电磁阀中的柱塞在弹簧力的作用下回到左端初始位置，将液压控制活塞大端的工作腔与储液器管路接通。液压控制活塞大端工作腔内的制动液流回储液器，作用在活塞大端工作腔的高压被解除，液压控制活塞在弹簧力的作用下，也回到左端的初始位置，顶开单向阀，使来自制动主缸的制动液直接进入制动轮缸，以增大制动轮缸的制动压力。可变容积式压力调节装置的特点是通过改变电磁阀中柱塞的位置，对液压控制活塞的移动进行控制，从而改变制动轮缸侧的管路容积，利用这种变化间接地控制轮缸制动压力的增减。其制动压力的增减速度取决于液压控制活塞的移动速度。2循环式制动压力调节装置的工作原理循环式制动压力调节装置是在汽车原有的制动管路中串联装入电磁控制阀，直接控制制动压力的增减。循环式制动压力调节装置主要由电磁控制阀、液压泵和储液器等组成。其工作原理如下。1普通制动模式ABS不工作在普通制动模式中，根据ECU的指令，电磁线圈不通电，电磁线圈没有电流，电磁阀中的柱塞处于如图426所示位置。制动主缸与制动轮缸的管路经电磁阀相连通，液压泵不工作。这样来自制动主缸的制动液就经电磁阀进入制动轮缸，制动轮缸的压力随制动主缸的压力变化而变化，即制动主缸可随时控制制动压力的增减。2减压制动模式当制动轮缸需要减压时，ECU发出指令，使电磁线圈通入较大的电流，电磁阀中的柱塞在电磁力的作用下，移至上端，如图427所示。此时制动主缸和制动轮缸的管路被切断，并将制动轮缸的管路与通向储液器的管路接通，制动轮缸的制动液就流入储液器，从而减小了该车轮的制动压力。同时启动液压泵，将流回储液器的制动液加压后输送到蓄压器或制动主缸，为下一个制动周期作好准备工作。这种液压泵叫再循环泵，它的作用是把减压过程中的制动轮缸流回的制动液送回高压端，这样可以防止ABS工作时踏板行程发生变化。因此，在ABS工作过程中液压泵必须常开。3保压制动模式当制动轮缸需要保持制动压力时，根据ECU的指令，给电磁线圈通入较小的电流，电磁阀中的柱塞移至图428所示的中间位置。所有的通道都被关闭，同时切断液压泵电动机的电源使液压泵停止工作，使制动轮缸内的制动压力保持原有状态。4增压制动模式当制动轮缸需要增加制动压力时，ECU发出指令，使电磁线圈断电，电磁阀中的柱塞又回到普通制动模式时的初始位置。制动主缸和制动轮缸的管路再次相通，制动主缸和液压泵输出的制动液再次进入制动轮缸，增加了制动压力，如图429所示。增压的速度可以通过电磁阀的进出油口的制动液流速来控制。这种直接控制式的调压装置结构简单、灵敏性较好，目前大多数汽车的液压制动系统ABS都采用这种压力调节方式。但当液压泵工作时，高压制动液返回制动主缸或增压过程制动液从制动主缸流回制动轮缸的瞬间，制动踏板行程均会发生变化称为踏板反应。这种反应能让驾驶员知道ABS已经开始工作。3ASR系统制动压力调节装置ASR系统制动压力调节装置由液压泵和制动执行器组成。液压泵用于产生液压，液压制动执行器用于将液压泵传输来的液压传送给车轮制动轮缸，并且从车轮制动轮缸中释放液压。制动执行器由储液器切断电磁阀、蓄压器切断电磁阀、制动主缸切断电磁阀和液压泵压力开关组成。1正常制动模式ASR系统不工作对于正常制动，ASR制动执行器的所有电磁阀均断开，此时踩下制动踏板，制动主缸中产生的制动液压通过制动主缸切断电磁阀，并通过ABS执行器中的三位电磁阀对车轮制动轮缸起作用。放松制动踏板时，制动液从车轮制动轮缸中流回制动主缸。这一过程的电磁阀和阀的状态见表41，工作示意图如图430所示。对于后轮驱动的车辆，当汽车后轮在加速过程中发生滑转时，ABS和ASR开始起作用。左右后轮制动器中的制动液被分别控制为三种状态压力升高、压力保持和压力降低。2压力升高模式当踩下制动踏板而发生后轮滑转时，电子控制单元控制ASR执行器中所有电磁阀接通，ABS执行器中的三位电磁阀开关也被置于压力升高状态。此时，制动主缸的切断电磁阀被接通，开关处于“关”位置，而蓄压器电磁阀处于“开”状态。这样，蓄压器中被加压的制动液通过蓄压器切断电磁阀和ABS执行器的三位电磁阀，使车轮的制动轮缸起作用。无论ASR是否起作用，当压力开关检测到蓄压器的压力下降，电子控制单元就会打开ASR液压泵提高压力。这一过程的电磁阀与阀的状态见表42，工作示意图如图431所示。3压力保持模式当后轮的制动轮缸中液压高于或低于规定值时，系统即进入压力保持状态。这一状态的转换通过ABS执行器中三位电磁阀开关来实现，防止了蓄压器中压力的释出，达到保持车轮制动轮缸中液压的目的。这一过程的电磁阀与阀的状态与表42相同，工作示意图如图432所示。4压力降低模式如果需要降低后轮制动轮缸中的液压，ABS与ASR中的电子控制单元将ABS执行器中的三位电磁阀开关置于压力降低状态；使车轮制动轮缸中的液压通过ABS执行器的三位电磁阀和储液器切断电磁阀流回到制动主缸储液器中；结果使制动液压降低，而且此时ABS执行器的泵电动机处在不运转状态，这一过程的电磁阀与阀的状态与表42相同，工作示意图如图433所示。图434给出了ASR液压系统的示意图，整个系统由ABS制动执行器和ASR制动执行器两部分组成。当ASR不起作用时，所有ASR制动执行器的电磁阀处于断开状态，但不影响ABS的正常工作。如果在汽车制动时，出现车轮抱死现象，则ABS起作用，通过制动主缸切断电磁阀和ABS执行器的三位电磁阀对车轮制动压力进行调节。当车轮出现滑转时，ABS与ASR执行器同时起作用，ABS执行器的三位电磁阀处于加压状态，ASR执行器中的所有电磁阀全部接通。即制动主缸切断电磁阀接通，阀处于关闭状态，蓄压器切断电磁阀接通，阀处于打开状态。这样在蓄压器中被加压的制动液通过蓄压器切断电磁阀和ABS执行器的三位电磁阀将压力油送入制动轮缸，增大制动压力。当需要保持车轮的制动压力时，ASR执行器正常工作，ABS与ASR电子控制单元将ABS执行器的三位电磁阀开关处于压力保持状态，控制蓄压器中高压制动液的释出，实现驱动车轮制动压力保持不变。当需要减小驱动车轮的制动压力时，ASR执行器正常工作，ABS与ASR电子控制单元将ABS执行器的三位电磁阀开关处于减压状态。车轮制动轮缸中的液压通过ABS执行器中的三位电磁阀和储液器切断电磁阀流回制动主缸的储液器中，使制动液压降低。如果需要对左右驱动车轮的制动压力实施不同的控制时，ABS与ASR电子控制单元可以分别对各轮对应的ABS电磁阀实施不同的控制。电子控制装置1ABS电子控制装置ABSECU是制动防抱死系统的控制中枢，该系统ECU控制系统如图435所示。ECU的主要功能是把各车轮转速传感器传来的信号进行比较、分析和判别；再通过精确计算得出车轮制动时的滑移状况，形成相应的指令，控制制动液压力调节装置及其他装置如副节气门、步进电动机等对制动液压力进行调节；使进入制动分泵中的制动液以最合适的压力值来控制各车轮的转速，将滑移率控制在10到30的范围内，以达到最佳制动效果。另外，ECU还具有初始检测功能、故障检测功能、速度传感器检测功能和失效保障功能。ECU由硬件和软件两部分组成。硬件是安装在印制电路板上的各元器件及线路，软件则是固存在只读存储器中的一系列控制程序。印制电路板封装在金属壳体之中，形成一个独立的整体，安装在行李舱、乘员室等少尘和防潮的地方。图436是制动防抱死系统ECU的电路图。1制动时车速控制功能图437是车轮速度控制过程图。由图可见，当紧急制动时，每个车轮制动分泵中的制动管路压力迅速升高，车速开始下降。如果任一车轮即将抱死，ECU就降低该车轮制动分泵中的制动管路压力。如图中段所示，由于减速度很大，车轮转速急剧减小，为了不使车轮抱死，ECU发出了减压信号，从而使制动分泵中的压力降低，三位电磁换向阀处于压力降低状态；当压力降到1点时，ECU发出保压信号，使三位电磁换向阀处在压力保持状态。这时压力较低，车轮加速度会升高，当车速升高到段时，为了尽快降低车速，车轮加速度要减小，ECU就交替发出增压和保压信号，使三位电磁换向阀交替地处在压力升高和压力保持状态。当制动分泵中的压力升高到2点，车轮减速度很大，车速急速降低，车轮又处于抱死的边缘。这时ECU又发出减压信号，使三位电磁换向阀处于压力降低状态，即进入段。当压力降到3点后，ECU又发出保压信号，进入段后又重复段的增压和保压状态。如此往复，使汽车以最佳状态制动。2初始检测功能每当点火开关打开时，ECU就对每一个三位电磁换向阀、液压泵和电动机总成进行状态检测，检验其功能是否正常，以备运行制动时能发挥作用。3故障检测功能制动防抱死装置的任何一部分出了故障，电子控制装置就会点亮制动防抱死系统报警灯，并将故障的代码储存起来，以备维修时参考。4传感器检测功能制动防抱死系统中用的传感器有转速传感器和减速度传感器，减速度传感器只用在四轮驱动的汽车上。电子控制装置对转速传感器的输出电压值和输出电压的偏差值进行检测，同时还对减速度传感器的输出电压值进行检测。5失效保障功能如果ECU的信号系统出现故障，相关继电器就会断开，切断ECU流向执行器的电流。结果制动防抱死系统不起作用，常规制动系统仍可进行常规制动。2ASR系统电子控制装置ASR电子控制单元与ABS电子控制单元是相似的，同样以微处理器为核心，再配以输出电路及电源等组成。由于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，如图438所示。ABS与ASR电子控制单元工作时，根据四个车轮轮速传感器传送的转速信号，不断地计算每个车轮的速度，并根据两个前轮的速度估算出汽车的行驶速度；再计算出车轮与路面之间的滑转状态，并相应降低发动机输出转矩和车轮轮速，完成对车轮轮速的控制。同时，ABS与ASR电子控制单元还有初始检测功能、故障诊断功能和失效保障功能。43ABS/ASR系统故障诊断与维修现代汽车电子控制系统都具有故障自诊断功能。当ABS/ASR系统的ECU检测到系统的故障信息时，立即使仪表盘上的相应警示灯点亮，提示操纵人员ABS/ASR系统出现故障，同时将故障信息以故障码的形式储存到存储器中。诊断ABS/ASR系统故障时，按照设定的程序和方法可读取故障码和清除故障码。下面介绍AUDIA6轿车的ABS/ASR系统检修注意事项及故障自诊断。AUDIA6轿车配备具有电子差速锁的防抱死制动系统ABSEDS，以及与ABSEDS配套使用的驱动防滑调节系统ASR。ABS在汽车进行制动时防止车轮抱死；EDS是借助电子控制对空转驱动轮进行抑制，使发动机功率被传到未抱死的车轮上的一种辅助装置，在车速40KM/H以下时，EDS调节开始起作用。通过选择中央控制台上的ASR键可以关闭和启动ASR功能。如果ASR被关闭，则仪表板上的ASR指示灯K86亮起；在ASR调节操作过程中ASR指示灯K86将在1S内闪烁3次。AUDIA6轿车制动系统的两个制动回路对角布置，分别以适当的液压压力控制左前轮和右后轮及右前轮和左后轮的车轮制动器。在ABSEDS/ASR控制单元J104中固化一个相匹配的软件，承担一般制动压力调节器的功能。检修注意事项1ABS/ASR系统故障诊断注意事项在进行ABSEDS/ASR故障诊断时要注意以下安全措施ABS、ABSEDS及ASR是一种汽车安全系统，从事该项检修诊断工作要求具备该系统的相关知识；在对ABS、ABSEDS及ASR进行检修之前原则上要查询故障代码；在拔下ABS、ABSEDS及ASR控制单元插头的情况下不要驾车；ABS、ABSEDS及ASR的元器件插头只有在关闭点火开关时才可拔下或插上；不允许松开液压单元N55的螺栓在更换回油泵继电器和电磁阀时，继电器罩盖螺栓除外；ASR系统在汽车驱动加速时发挥效用，以获得尽可能高的加速度，使驱动轮的驱动力不超过轮胎与路面间的附着力，以防止车轮滑转，从而改善汽车的操纵稳定性及加速性能，提高汽车的行驶平顺性。与ABS不同的是ASR在整个汽车行驶过程中均起作用。ABS及ASR均以改善汽车行驶稳定性为前题，以控制车轮运动状态为目标。ABS的功能是不使车轮转动角速度为零，防止车轮抱死滑移，一般在车速很低小于8KM/H时不起作用。ASR的功能是不使车轮中心平移速度即车速为零，防止车轮滑转，一般在车速很高时大于80KM/H到120KM/H不起作用。ABS与ASR均是以车轮的运动学参数或动力学参数为控制参数的，因此两者可以密切配合。EBD系统电子控制制动力分配系统ELECTRONICCONTROLBRAKEFORCEDISTRIBUTION，EBD功能是辅助防抱死制动系统ABS完成最佳制动过程。在ABS的基础上添加限压阀、比例阀、感载比例阀或减速度传感器比例阀等硬件装置，并编制相应的软件程序即可实现制动力分配的最佳控制。1EBD系统控制原理由汽车理论可知，前、后轮制动器制动力具有固定比值的汽车在制动过程中，为了防止后轴抱死发生危险的侧滑现象，汽车制动系实际的前、后轮制动器制动力分配线线应当控制在理想的前、后轮制动器制动力分配曲线I曲线的下方；为了减少制动时前轮抱死而失去转向能力的机会并提高附着效率，两线应当尽可能靠近。同样，若按利用附着系数曲线图来考虑，为了防止后轮抱死并提高制动效率，前轴利用附着系数曲线应当控制在45对角线上方，即控制在后轴利用附着系数曲线的上方，同时还应尽可能靠近利用附着系数曲线。为了保证制动时汽车的方向稳定性和有足够的制动效率，欧洲经济委员会ECONOMICCOMMISSIONOFEUROPE，ECE制定了ECER13制动法规，对双轴汽车前、后轮制动器的制动力提出了明确的要求，我国汽车行业标准ZBT2400071989也提出了类似的要求。法规规定对于利用附着系数各种车辆，要求制动强度Z010850243车辆在各种载荷状态下，前轴利用附着系数曲线应在后轴利用附着系数曲线之上。对于最大总质量大于35T的货车，当制动强度Z为015到03之间时，每根轴的利用附着系数曲线位于Z008的两条平行于理想附着系数直线的平行线之间；当制动强度Z03时，若后轴的利用附着系数满足关系式Z03074038，则认为也满足了法规的要求，如图48所示。但是，对轿车而言，当制动强，在后轴利用附着系数曲线不超过直线Z005的条件下，允许后轴利用附着系数曲线在前轴利用附着系数曲线的上方，如图49所示。对于具有固定比值的前、后制动器制动力的制动系特性，其实际制动力分配曲线与理想的制动力分配曲线相差很大，制动效率低，前轮可能因抱死而丧失转向能力，后轮也可能抱死而使汽车有发生后轴侧滑的危险。因此，现代汽车设有电控制动力分配程序EBD或比例阀、感载比例阀等制动力调节装置，根据制动强度、载荷等因素来改变前、后制动器制动力的比值，使之接近于理想制动力分配曲线，满足制动法规的要求。在汽车制动时，EBD将根据前后轮载荷的变化及车轮抱死情况，通过制动压力调节装置自动调节前后车轮的制动力。汽车装备设有EBD的ABS之后，由于各车轮具有理想的制动力分配，因此能够进一步缩短汽车紧急制动时的制动距离和提高制动稳定性。实际制动力分配曲线是兼顾制动稳定性和最短制动距离并优先考虑稳定性的原则进行设计。但是，制动力分配曲线实际转折点的选择是复杂的，I曲线是简单的直线制动情况，实际的制动工况会使I曲线发生改变，如发动机对制动的影响，转弯制动时左、右车轮载荷转移的影响等。所以，转折点的选择一般低于I曲线，以保证有一定的稳定性的余地。图410所示为制动系统设有限压阀、比例阀、感载比例阀、感载射线阀与减速度传感比例阀V的制动力分配曲线。图410A所示为设置限压阀的制动力分配曲线，在其转折点后，后轮液压不变是一水平线。虽然分配线对空载基本是合适的，但是，仍有一小段是非稳定区，且满载时效率偏低。图410B所示为设置比例阀的制动力分配曲线，在其转折点后是一条斜线，且与空载I曲线的交点即同步附着系数超过了082见ECE法规，既消除了不稳定区又提高了制动效率；但是满载时转折点下移会增加和I曲线的距离，降低制动效率。图410C所示为设置感载比例阀的制动力分配曲线，满载时转折点上移与满载I曲线靠近，提高了制动效率。图410D所示为设置感载射线阀的制动力分配曲线。图410E所示为根据ECE法规要求计算得到的轿车制动力分配所要求的范围。可见，采用减速度传感比例阀能够满足ECE法规要求。2EBD系统基本组成及工作原理电子制动力分配系统由转速传感器、电子控制器和液压执行器三部分组成。电磁感应式转速传感器安装在4个车轮上，检测车轮转速。液压执行器主要由控制前、后轮压力的常开阀、常闭阀和低压蓄能器组成。如图411所示，低压蓄能器的作用是暂存降压时所排出的制动液。轮速信号送至电子控制器，电子控制器根据这些信号计算汽车参考车速、车轮的转速及前后轮的滑移率之差，并按一定的控制规律向液压执行器中的电磁阀发出信号，对车轮实行保压、减压和加压的循环控制，使前、后轮趋于同步抱死。在制动结束后，制动踏板松开，制动主缸内的制动压力为零。此时，再次打开常闭阀，低压蓄能器中的制动液经常闭阀、常开阀返回制动主缸，低压蓄能器排空，为下一次电子制动力分配调节做好准备。EBD的调节性能如图412所示。由图可见，当汽车载荷发生变化时，理想的前、后轮制动力分配关系会随之发生改变。如果制动系统安装了机械式制动压力调节阀，虽然可以避免出现后轮先抱死，但制动力调节曲线与理想的制动力分配曲线相差较大，导致制动效率不高。如果制动系统安装了电子制动力分配系统，其制动力调节曲线在各种载荷下均能与理想的制动力分配曲线靠近，获得较高的制动效率。42ABS/ASR系统结构组成ABS/ASR系统传感器在现代汽车电子控制驱动及制动系统中都设置有获取汽车车轮转速信号的车轮转速传感器，也称车轮速度传感器或轮速传感器。对于ASR系统的传感器主要是轮速传感器和节气门位置传感器，轮速传感器通常与ABS系统共用，而节气门位置传感器与发动机电控燃油喷射系统共用。因此，以下仅介绍车轮转速传感器，车轮转速传感器分为电磁式和霍尔式两种。1电磁式车轮转速传感器车轮转速传感器由电磁感应传感头和齿圈两部分组成。传感头是一个静止部件，通常由永久性磁心、电磁线圈和磁极等构成，用于测量非驱动车轮转速的传感头安装在车轮附近不随车轮转动的部件上，如制动底板、转向节、半轴套管等。用于测量驱动车轮转速的传感头通常也安装在车轮处，但有些车型的传感头则安装在主减速器上或变速器中。齿圈是一个运动部件，一般安装在随车轮一起转动的部件上，如半轴、轮毂、制动盘等。图413所示为车轮转速传感头在驱动车轮和非驱动车轮上的典型安装形式。传感头与齿圈之间的间隙很小，通常只有05MM到1MM左右，多数车轮转速传感器的间隙是不可调的。设置在车轮处的转速传感器感应的是相应车轮的转速。一些后轮驱动的汽车只在主减速器中或变速器中安装一个电磁感应式传感器，如图414所示。传感器安装在主减速器壳体上或变速器壳体上，齿圈安装在主减速器输入轴上或直接利用主减速器齿轮或变速器输出轴上。转速传感器安装在传动系统中，测量的将是两后轮的平均转速，因此只适用于对两后轮进行一同控制的ABS。由于转速传感器被封闭在主减速器或变速器的壳体中，所以有利于保护转速传感器，也可以减少转速传感器的数量。传感器齿圈是由磁阻较小的材料制成的，齿圈上齿数的多少与汽车的车型、ABS的电子控制单元有关。电磁感应式车轮转速传感器的工作原理如图415所示。当齿圈的齿隙与传感头的永久性磁心端部相对时，磁心端部与齿圈之间的空气隙最大，传感头的永久性磁心所产生的磁力线就不容易通过齿圈，感应线圈周围的磁场较弱，如图415A所示；而当齿圈的齿顶与传感头的磁心端部相对应时，磁心端部与齿圈之间的空气隙最小，传感头永久性磁心所产生的磁力线就容易通过齿圈，感应线圈周围的磁场就较强，如图415B所示；当齿圈随车轮旋转时，齿圈的齿顶和齿隙就交替地与传感器磁心端部相对，传感器感应线圈周围的磁场随之发生强弱交替变化，使永久磁铁上的线圈产生一交变电压。交变电压的频率与齿圈的齿数和转速成正比，因此转速传感器输出的交变电压频率将与相应车轮的转速成正比。另一方面，车轮转速也会影响转速传感器输出的交变电压的幅值，如图415C所示。电磁式车轮转速传感器，根据磁心端部的结构形状，可分为凿式极轴车轮转速传感器和柱式极轴车轮转速传感器等，其结构如图416所示，但它们的基本工作原理都是相同的。只是由于结构形式的不同，传感头与齿圈的相对安装方式也有区别，如图417所示。电磁式车轮转速传感器结构简单，成本低，但存在以下缺点电磁感应式轮速传感器向ABS的ECU输送的电压信号的强弱是随转速的变化而变化的，信号幅值一般在1V到15V的范围内变化。当车速很低时，传感器输出的电压信号若低于1V，则ECU无法检测到如此弱的信号，ABS也就无法正常工作。电磁感应式轮速传感器频率响应较低。当车轮转速过高时，传感器的频率响应跟不上，容易产生错误信号。电磁感应式轮速传感器的抗电磁波干扰能力较差，尤其在输出信号幅值较小时。2霍尔式车轮转速传感器目前，各类ABS系统的速度控制范围一般为15KM/H到160KM/H。随着人们对汽车发展的要求，今后对速度控制范围的要求会更大，达到8KM/H到260KM/H甚至更大。而电磁感应式车轮速度传感器很难适应这种发展要求，取而代之的将是霍尔式车轮转速传感器。霍尔式车轮转速传感器主要具有以下优点输出的电压信号强弱不随转速的变化而变化。在汽车电源电压为12V的条件下，信号的幅值保持在115V到12V不变，即使车速很低时也不变。传感器频率响应高达20KHZ，用于ABS中，相当于车速为1000KM/H时所检测的信号频率，因此不会出现高速时频率响应跟不上的问题。霍尔式车轮转速传感器输出的电压信号强弱不随转速的变化而变化，且幅值较高。因此，霍尔式车轮转速传感器抗电磁波干扰能力较强。霍尔式车轮转速传感器也是由传感头和齿圈组成的。传感头由永久磁铁、霍尔元件和电子电路等组成，如图418所示。永久磁铁的磁力线穿过霍尔元件通向齿圈，齿圈相当于一个集磁器。当齿圈位于图418A所示位置时，穿过霍尔元件的磁力线发散，磁场相对较弱；当齿圈位于图418B所示位置时，穿过霍尔元件的磁力线集中，磁场相对较强。随着齿圈的转动，穿过霍尔元件的磁力线密度发生变化，从而产生霍尔电压的变化。霍尔元件输出一个毫伏级的准正弦电压，此电压信号由电子电路转换成标准的脉冲电压信号后输入ECU中。将霍尔元件输出的准正弦波电压转换成标准的脉冲电压信号的电路如图419所示。霍尔元件输出的毫伏级的准正弦波电压首先经放大器放大为伏级电压信号，然后送往施密特触发器转换成标准的脉冲信号，再送到输出级放大后输出给ECU。电子线路中的各级波形如图420所示，电子线路原理如图421所示，其工作电压为8V到15V，负载电流为100KA，工作频率为20KHZ，输出信号电压幅值为7V到14V。制动压力调节装置制动压力调节装置的作用是根据ECU的指令，调节各个车轮制动器的制动压力。制动系统不同，所采用的制动压力调节装置的结构和工作原理也不一样。常用制动系统有液压式、机械式、气压式和空气液压复合式等。而在ABS中应用最广泛的是液压式制动系统。因此，以下主要介绍液压式制动压力调节装置。1ABS制动压力调节装置液压式制动压力调节装置或称为调节器的主要元件是液压电动泵和液压控制电磁阀，用液压电动泵和液压电磁阀产生的液压压力控制汽车的制动力。在汽车每个车轮或每个系统内部都有电磁阀，通过电磁阀直接或间接地控制制动压力，通常把直接控制制动压力的形式称为循环式，把间接控制制动压力的形式称为可变容积式。ABS液压制动压力控制总成是在普通制动系统的液压装置上经设计后加装ABS制动压力调节单元而形成的。普通制动系统的液压装置一般包括真空助力器、制动主缸、储液器、制动轮缸和液压管路等。ABS液压调节单元装在制动主缸与轮缸之间，如果与主缸装在一起，称为整体式，否则称为非整体式。对于ABS液压式制动压力调节装置，除了普通制动系统的液压部件外，在ABS液压调节单元中，主要是由电动泵、蓄压器、电磁阀和一些控制开关等组成的。实质上，ABS防抱死制动控制系统就是依靠电磁阀控制轮缸上的液压，使其迅速变大或变小，从而实现了防抱死制动功能。电动泵和蓄压器可使制动液产生很大的压力，而较大的制动液压力是ABS系统工作的基础。电动泵实质上是一个高压泵，可以在很短的时间内将制动液的压力升高到14000KPA到18000KPA在蓄压器中，给整个液压系统提供高压制动液体。电动泵能在汽车启动1MIN内完成上述工作。电动泵的工作是独立于ECU的，如果ECU出现故障或接线有问题，电动泵仍能正常工作。蓄压器串联装在电动泵和电磁阀之间，用于储存来自电动泵的高压制动液，以备在制动过程中增加制动压力。电磁阀是制动压力调节装置的主要元件，由它来完成防抱死制动的控制。压力控制阀独立于ECU工作，一般安装在蓄压器下面，始终监视着蓄压器下腔的制动液压力，当蓄压器制动液压力增高到一定数值大于18000KPA时，压力控制阀自动打开，使部分制动液流回储液器，从而防止系统压力过高而导致损坏。另一方面，当蓄压器制动液压力下降到一定数值小于14000KPA时，压力控制阀闭合，同时使电动泵继电器下面的电路构成回路，使电流通过此电路让电动泵运转，向蓄压器提供制动液。如果压力控制阀发生故障，尽管蓄压器仍能提供较高压力的制动液，但最终会导致ABS系统中压力下降。因此，必须对压力控制阀进行检查，待故障排除后再让汽车运行。在ABS中，一般有两个继电器，一个是电源继电器，一个是电动泵继电器。电源继电器主要是通过点火开关给ECU供电。只要发动机启动，ECU就会启动系统的自检程序，检查ABS是否良好。如果电源继电器损坏，ECU就会知道，并发出指令，让ABS停止工作，而普通制动系统仍继续工作，直到电源继电器修复为止。电动泵继电器主要是给电动泵接通电源。当点火开关接通后，电流通过压力控制阀使电动泵继电器导通，控制电动泵触点闭合，蓄电池直接给电动泵供电使其运转。如果电动泵继电器损坏或发生故障，电动泵就不能运转，将导致整个系统压力下降而无法工作。此时，汽车要停止运行，直到将电动泵修复为止。1可变容积式制动压力调节装置的工作原理可变容积式压力调节装置是在汽车原有的制动管路上增加一套液压装置，用它来控制制动管路容积的增减，从而达到控制制动的压力变化。汽车电子控制技术沈阳大学凌永成第4章电子控制防抱死制动与驱动防滑系统41ABS/ASR系统工作原理ABS/ASR系统是现代汽车上的一种安全附属装置，用于提高车辆在特殊行驶条件下的安全性。ABS/ASR的作用1ABS的作用汽车在制动过程中，当制动器制动力大于轮胎道路附着力时，车轮就会抱死滑移。只有汽车具有足够的制动器制动力，同时地面又能提供较大的附着力时，汽车才能获得较好的制动效果。在汽车制动时，除车轮旋转平面的纵向附着力外，还有垂直于车轮旋转平面的侧向附着力。在汽车制动过程中，纵向附着力决定汽车的纵向运动，影响汽车的制动距离；侧向附着力决定汽车的侧向运动，影响汽车的方向稳定性和转向操纵能力。当汽车匀速行驶时，实际车速V即车轮中心的纵向速度与车轮速度VW即车轮滚动的圆周速度相等，车轮在路面上的运动为纯滚动运动。然而，在汽车实际运行过程中，当驾驶员踩下制动踏板后，在制动器摩擦力矩的作用下，车轮的角速度减小，实际车速与车轮速度之间就会产生一个速度差，轮胎与地面之间就会产生相对滑移。轮胎滑移的程度用滑移率S来表示。车轮滑移率是指实际车速V与车轮速度VW之差同实际车速V的比值，其表达式为S41式中，S为车轮滑移率；V为车速车轮中心纵向速度，M/S；VW为车轮速度车轮瞬时圆周速度，VWR，M/S；R为车轮半径M；为车轮转动角速度RAD/S。当VVW时，滑移率S0，车轮自由滚动；当VW0时，滑移率S100，车轮完全抱死滑移；当VVW时，滑移率0S100，车轮既滚动又滑移。滑移率越大，车轮滑移程度越大。试验证明，在地面附着条件差例如在冰雪路面上制动的情况下，由于道路附着力很小，使可以得到的最大地面制动力减小。因此，在制动踏板力或制动分泵压力很小时，地面制动力就会达到最大附着力，车轮就会抱死滑移。附着系数与滑移率之间的关系如图41所示，由图可见附着系数取决于路面性质。一般干燥路面附着系数大，潮湿路面附着系数小，冰雪路面附着系数更小。在制动过程中，车轮抱死滑移的根本原因是制动器制动力大于轮胎道路附着力。因此，影响车轮滑移率的因素包括以下几个方面汽车载客人数或载物量；前、后轴的载荷分布情况；轮胎种类及轮胎与道路的附着状况；路面种类和路面状况；制动力大小及其增