汽车底盘电控系统检修课件：ABS防抱死制动系统检修

汽车底盘电控系统检修

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ESP系统检修33ABS防抱死制动系统检修ASR/EBD/EDS系统检修车轮防滑转电控系统4

线控制动系统检修ABS防抱死制动系统014.1.1电控防抱死制动系统（ABS）汽车电子控制防抱死制动系统（ABS-Anti-LockBrakeSystem），是汽车上的一种主动安全装置。其作用是在汽车制动时，防止车轮抱死而在路面上拖滑，以提高汽车制动过程中的方向稳定性、转向控制能力和缩短制动距离，使汽车制动更为安全有效。1

1.汽车制动性能制动性能是汽车的主要性能之一。评价制动性能的指标主要有制动效能和制动稳定性。1）制动效能制动效能，即制动距离、制动时间和制动减速度。由汽车理论可知，制动效能主要取决于制动力的大小，而制动力不仅与制动器的摩擦力矩有关，而且还受车轮与地面附着系数的制约，即制动力的最大值等于附着力。ABS防抱死制动系统014.1.1电控防抱死制动系统（ABS）01

2）汽车制动稳定性汽车制动时产生侧滑及失去转向能力与车轮和地面间的横向附着力有关，即与横向附着系数有关，而横向附着系数和车轮与路面的滑移率S有关。由图可知，当滑移率增大时，横向附着系数减小，当S＝100％，即车轮抱死时，横向附着系数下降至零。此时，车轮在极小的侧向外力的作用下即产生侧滑。转向轮抱死后将失去转向操纵能力。因此，车轮抱死后将导致制动时汽车的方向稳定性变坏。ABS防抱死制动系统014.1.1电控防抱死制动系统（ABS）制动时车轮抱死，制动效能和制动时的方向稳定性均将变差。而如果制动时将车轮滑移率S控制在15％~20％，即图中的Sopt处，此时纵向附着系数最大，可以得到最大的制动力。同时横向附着系数也保持较大值，使汽车具有良好的抗侧滑能力及制动时的转向操纵能力，因而得到最佳的制动效果。ABS防抱死制动系统014.1.1电控防抱死制动系统（ABS）知行合一通常，ABS只有在汽车速度达到一定程度（如5km/h或8km/h）时，才会对制动过程中趋于抱死的车轮的制动压力进行调节。当汽车速度降低到一定程度时，因为车速很低，车轮制动抱死对汽车制动性能的不利影响很小，为了快速制动停车，ABS会自动终止防抱死制动压力调节，其车轮仍可能被制动抱死。理论与实践相结合，是知识传承与创新的关键。只有将理论运用于实践，才能真正理解其深意，才能使理论得到完善和发展。正如古人所言：“知行合一，方能成就大事。”我们应当在实践中不断探索，将理论与实践相互融合，以此推动社会的进步和个人的成长。02

2.理想的制动控制过程图是汽车理想的制动过程。制动开始时制动压力骤升，滑移率达到Sopt的时间，即φS达到最大值φBmax的时间最短。当达到Sopt后，随即适当降低制动压力，并使滑移率S保持在Sopt，纵向附着系数φB保持在最大值φBmax，同时横向附着系数φS也保持较大值。这样既可获得最短的制动距离，又具有良好的抗侧滑能力和转向操纵能力，这种制动控制称为最佳控制。ABS防抱死制动系统024.1.1电控防抱死制动系统（ABS）

3.ABS的分类ABS的分类方法：一是按控制通道分类，二是按控制参数分类。在ABS中，对能够独立进行制动压力调节的制动管路称为控制通道。ABS装置的控制通道分为四通道式、三通道式、二通道式和一通道式，如图所示。ABS防抱死制动系统034.1.1电控防抱死制动系统（ABS）

按控制参数分类以车轮滑移率S为控制参数的ABS：ECU根据车速和车轮车速传感器的信号计算车轮的滑移率，作为控制制动力的依据。以车轮角加速度为控制参数的ABS：ECU根据车轮的车速传感器信号计算车轮角加速度，作为控制制动力的依据。一个是角减速度的门限值，作为被抱死的标志；一个是角加速度的门限值，作为制动力过小、车速过高的标志。车轮转速传感器控制通道四传感器四通道／四轮独立控制三通道四传感器双通道／前轮独立控制四传感器三通道／前轮独立，后轮低选择控制三传感器三通道／前轮独立，后轮低选择控制

4.ABS结构组成

无论是液压制动系统还是气压制动系统，电子控制制动防抱死系统（ABS）的组成均由传感器、电子控制单元（ECU）和执行器三部分组成。典型的ABS组成如图所示。ABS防抱死制动系统044.1.1电控防抱死制动系统（ABS）ABS防抱死制动系统054.1.2ABS的结构与工作原理组成元件功能传感器车速传感器检测车速，给ECU提供车速信号，用于滑移率控制方式。轮速传感器检测车轮速度，给ECU提供轮速信号，各种控制方式均采用减速度传感器检测制动时汽车的减速度，识别是否是冰雪等路面，只用于四轮驱动控制系统执行器执行器制动压力调节器接受ECU的指令，通过电磁阀的动作，控制制动系统压力的增加、保持或降低液压泵受ECU控制，在可变容积式制动压力调节器的控制油路中建立控制油压回油泵受ECU控制，将由轮缸流出的制动液回流主缸，以防止制动踏板行程发生变化ABS警告灯ABS系统出现故障时，由ECU控制将其点亮，并由ECU控制闪烁显示故障代码ECU接受车速、轮速、减速度等传感器的信号，计算出车速、轮速、滑移率和车轮的减速度、加速度，并将这些信号加以分析，输出控制指令，控制执行器工作

ABS防抱死制动系统044.1.2ABS的结构与工作原理

（1）轮速传感器目前用于ABS的轮速传感器主要有电磁式轮速传感器和霍尔式轮速传感器两种类型。1）电磁式轮速传感器电磁式轮速传感器由传感头和齿圈（转子）组成。图为其基本结构。图

磁脉冲轮速传感器的外形与基本结构

(a)轮速传感器外形；(b)轮速传感器的基本结构

1-齿圈（转子）；2-感应线圈；3-永久磁铁；4-信号电压；5-极轴；6-磁力线ABS防抱死制动系统044.1.2ABS的结构与工作原理

ABS防抱死制动系统044.1.2ABS的结构与工作原理

图

霍尔式轮速传感器2）霍尔式轮速传感器花冠轿车右前轮轮速传感器安装位置示意图一般前轮传感器头被固定在车轮转向架上，齿圈安装在轮毂上与车轮同步转动；ABS防抱死制动系统044.1.2电控防抱死制动系统（ABS）花冠轿车右后轮轮速传感器安装位置示意图后轮上的传感器头被固定在后车轴支架上，齿圈安装在驱动轴上与车轮同步转动。ABS防抱死制动系统044.1.2电控防抱死制动系统（ABS）ABS防抱死制动系统044.1.2ABS的结构与工作原理*安装注意事项为了保证传感器无错误信号输出，应保证传感头与齿圈间留有约１mm的空气隙。安装要牢固：保证汽车在制动过程中的振动不会影响传感信号。安装前需将传感器加注润滑脂：避免灰尘与飞溅的水、泥等对传感器工作的影响。ABS防抱死制动系统044.1.2ABS的结构与工作原理

（2）加速度传感器ABS控制系统最重要的控制参数是车速，一般ABS都是根据汽车车轮的最大转速估算车速的。随着对制动时车速计算精确要求的提高，一些新设计的ABS控制系统采用了G（加速度）传感器。通过此传感器可以对由车轮转速计算出来的车速进行补偿，使汽车制动时滑移率的计算更加精确。G传感器有水银型、摆型和应变仪型。ABS防抱死制动系统044.1.2ABS的结构与工作原理图

水银式传感器工作原理ABS防抱死制动系统044.1.2ABS的结构与工作原理

图4-9差动变压器式加速度传感器工作原理1-芯杆；2-外壳；w1-一次绕组；W2a、W2b-二次绕组ABS防抱死制动系统044.1.2ABS的结构与工作原理

（3）制动压力调节器1）循环式制动压力调节器的结构此种形式的制动压力调节器是在制动总缸与轮缸之间串联一个电磁阀，直接控制轮缸的制动压力。回油泵的作用是当电磁阀在“减压”过程中，从制动轮缸流出的制动液经储能器由回油泵泵回制动主缸。储能器也叫储液器，其作用是当电磁阀在“减压”过程中，从轮缸流出的制动液由储能器暂时储存，然后由回油泵泵回主缸。储能器也叫储液器，其作用是当电磁阀在“减压”过程中，从轮缸流出的制动液由储能器暂时储存，然后由回油泵泵回主缸。循环式制动压力调节器的基本结构如图。ABS防抱死制动系统044.1.2ABS的结构与工作原理图

循环式制动压力调节器的基本结构制动轮缸电磁阀回油泵储能器制动主缸3位3通电磁阀基本结构及简化图在制动主缸和制动轮缸之间串连一个电磁阀，由电磁阀的通断来控制油路的压力。电磁阀有3/3、2/2等多种类型。电磁阀由ECU控制，实现升压、保压、减压三种状态。固定铁芯线圈2A电流5A电流通轮缸通储能器通主缸柱塞升压保压减压主缸轮缸储能器ABS防抱死制动系统044.1.2ABS的结构与工作原理ABS防抱死制动系统044.1.2ABS的结构与工作原理图

回油泵与储能器

循环式制动压力调节器工作原理：升压（常规制动）主缸踏板液压部件线圈储液器ECU传感器轮缸电磁阀回油泵电磁阀不通电，ABS不工作，回油泵也不工作，进入常规制动阶段。ABS防抱死制动系统044.1.2ABS的结构与工作原理循环式制动压力调节器工作原理：保压主缸踏板液压部件线圈储液器ECU传感器轮缸电磁阀回油泵电磁阀通较小的电流，电磁阀处于保压位置，ABS工作。ABS防抱死制动系统044.1.2ABS的结构与工作原理循环式制动压力调节器工作原理：减压主缸踏板液压部件线圈储液器ECU传感器轮缸电磁阀回油泵电磁阀通较大的电流，电磁阀处于减压位置，ABS工作。ABS防抱死制动系统044.1.2ABS的结构与工作原理ABS防抱死制动系统044.1.2ABS的结构与工作原理2）可变容积式压力调节器可变容积制动压力调节器，是在汽车原有制动系统管路上增加一套液压控制装置，用它控制制动管路中容积的增减，从而控制制动压力的变化。此种压力调节系统的特点是制动压力油路和ABS控制压力油路是相互隔开的。

（1）工作过程可变容积式制动压力调节器主要由电磁阀、控制活塞、液压泵、储能器等组成。其基本工作原理如下。在汽车原有制动系统基础上增加一套液压控制装置。制动压力油路和ABS控制压力油路是相互隔开的。常规制动：电磁阀无电流，柱塞左移，控制活塞在弹簧作用下左移顶开单向阀，常规制动油路接通。ABS不工作。主缸踏板液压部件控制活塞单向阀柱塞电磁阀线圈储液器泵传感器轮缸ECU储能器ABS防抱死制动系统044.1.2ABS的结构与工作原理保压：电磁阀通入较小电流，柱塞右移将所有油路相互隔开，控制活塞保持在某一位置，轮缸侧的容积不发生变化，制动压力保持一定。主缸踏板液压部件控制活塞单向阀柱塞电磁阀线圈储液器泵传感器轮缸ECU储能器ABS防抱死制动系统044.1.2ABS的结构与工作原理减压：电磁阀通入一大电流，柱塞右移，控制活塞在压力油作用下右移，单向阀关闭，常规制动油路切断。同时由于控制活塞的右移，使轮缸侧容积增大，制动压力减小。主缸踏板液压部件控制活塞单向阀柱塞电磁阀线圈储液器泵传感器轮缸ECU储能器ABS防抱死制动系统044.1.2ABS的结构与工作原理ABS防抱死制动系统044.1.2ABS的结构与工作原理3）回流泵式压力调节器

回流泵式制动压力调节器采用两个二位二通电磁阀取代循环调压方式中的一个三位三通电磁阀，实现ABS的“保压”、“减压”和“增压”，工作可靠性更高。ABS防抱死制动系统044.1.2ABS的结构与工作原理

（3）电子控制器（ECU）ABS的ECU接受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、分析、判别处理，向ABS执行器发出控制指令。一般来说，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。图是ABS电控单元（ECU）的基本作用。图ABS电控单元的内部结构ABS防抱死制动系统044.1.2ABS的结构与工作原理

控制过程：在制动时，轮速传感器测量车轮的速度。如果一个车轮有可能抱死时，车轮减速度增加很快，车轮开始滑转。如果该减速度超过设定的值，控制器就会发出指令，使电磁阀停止或减少车轮的制动压力，直到抱死的可能性消失为止。为防止车轮制动力不足，必须再次增加制动压力。在自动制动控制过程中，必须连续测量车轮运动是否稳定，应通过调节制动压力（加压、减压和保压）使车轮保持在制动力最大的滑转范围内。制动控制的参数一般为车轮的减速度、加速度以及滑动率的三者综合。ABS防抱死制动系统044.1.2ABS的结构与工作原理

（4）警告开关ABS有两种警告开关：压力控制开关（PressureControlSwitch，PCS）和压力警告开关（PressureWarningSwitch，PWS），其安装位置如图所示。图压力控制和压力警告开关ABS防抱死制动系统054.1.3ABS的检修1．ABS系统检查和故障诊断的基本方法1）直观检查

直观检查是在ABS系统出现故障或感觉系统工作不正常时采用的初步目视检查方法。（1）检查手制动是否完全释放。（2）检查制动液是否渗漏、制动液面是否在规定的范围内。（3）检查ABS系统的熔丝、继电器是否完好．插接是否牢固。（4）检查ABSECU连接器连接是否良好。（5）检查有关元器件的连接器和导线是否连接良好。（6）检查蓄电池电压是否在规定范围内，正、负极柱的导线是否连接可靠ABS防抱死制动系统054.1.3ABS的检修2）故障自诊断ABS系统一般都具有故障自诊断功能，ECU工作时能对自身和系统中的有关电器元件进行测试。若ECU发现系统中存在故障，则点亮ABS警告灯，使ABS系统停止工作，恢复常规制动性能，同时将故障信息以代码的形式存入存储器，供检修时调出，以便查找故障。故障码的显示方式：

仪表板上的警告灯闪烁，或ECU盒上的发光二极管闪烁直接显示故障码。

将检查插接器或ECU机盒上的有关插孔跨接，使仪表板上的ABS灯闪烁显示故障码。

使用专用故障检测仪器读取故障码。ABS防抱死制动系统055.1.3ABS的检修

3）ABS故障码调取与清除一般使用故障诊断仪来对车辆的ABS系统进行检测。VAG中文1552解码器结构ABS防抱死制动系统054.1.3ABS的检修（2）清除故障码的方法

1）汽车停稳；2）诊断座Tc与E1端子跨接；3）维修连接器接头分开或WA与WB之间的短接插销拔出；4）点火开关接通。在以上条件下，在3秒内连续踩制动踏板8次，即可消除故障码。故障码消除后，将Tc与E1端子跨接线拆去，将维修连接器接头插好或W