汽车底盘电控技术（第5版）课件：制动防滑系统

汽车底盘电控技术（第5版）

制动防滑系统

1介绍制动防滑系统学习内容1.制动防滑系统的功能2.制动防滑系统的使用3.制动防滑系统的理论基础制动防滑系统的功能学习目标：

能够向客户介绍制动防滑系统的功能011.ABS发展历程ABS2.01989ABS5.01992ABS5.31995ABS5.71998ESP82002ESP92009ESP9.12013ESP9.22016ESP9.32017对比9.2全新四核处理双线程（2核计算、2核校验）建压速度10cc/s双核处理单线程（1核计算、1核校验）建压速度6cc/s支持针对行人保护的自动紧急制动功能红旗HS5小鹏G3领克01ABS批量生产，首次装备于奔驰S级轿车与奔驰合作，建立联合项目基地，开发和完善ABS1.ABS发展历程1.ABS发展历程2.ESP生产厂商2.ESP生产厂商厂商电子车身稳定系统名称丰田VSC沃尔沃DTSC宝马DSC本田VSA马自达DSC福特ESP日产VDC斯巴鲁VDC保时捷PSM通用ESC整车企业ESC配套企业丰田博世，电装沃尔沃大陆特威斯大众博世，大陆特威斯，天合奥迪博世，大陆特威斯宝马博世，大陆特威斯菲亚特博世，天合福特博世，大陆特威斯，天合通用博世，大陆特威斯，天合奔驰博世，大陆特威斯，德尔福日产博世保时捷博世，大陆特威斯标致/雪铁龙博世，大陆特威斯，天合雷诺博世，大陆特威斯3.基于ABS-/ESP的调节系统ABS（防抱死系统）EBV（电子制动力分配系统）HBA（液压制动辅助系统）FBS（制动器效能热衰退补偿制动盘刮水系统OHBV（经过改良的液压制动助力器）MSR（发动机阻力矩控制系统

）ASR（驱动防滑系统）EDS（电子差速锁）坡道保持坡路起步辅助ESC（车身电子稳定程序）电子横向差速锁（驱动桥差速锁力矩矢量控制（可选车轮力矩控制）下坡辅助挂车稳定系统车顶行李架识别系统影响制动过程的系统影响起步/加速过程的系统影响行驶动力学性能的系统4.外部系统ACC（自适应定速巡航）GRA+（增强型定速巡航系统）EPB（电动驻车-应急制动功能）RKA+（智能胎压检测系统）外部系统应用ESP的来主动建立起制动压力5.ESC委托的系统ESP本身通过“委托”来使用另一系统，以便提高行驶稳定性。动态转向(用于ESP和DSR)电动机械式助力转向(用于DSR)驱动电机(用于ASR和MSR)制动防滑系统的工作原理02学习目标：

能够向客户介绍制动防滑系统各个功能的工作原理

能够正确使用（启用、设置）制动防滑系统

能够解释制动防滑系统的理论基础

1.ABS作用及工作原理2.电子制动力分配系统EBD的工作原理EBD:ElectronicBrakeforceDistribution重力制动力离心力液压原理图2.电子制动力分配系统EBD的工作原理2.电子制动力分配系统EBD的工作原理EDS:ElectronicDifferentialSystem3.电子差速锁EDS的工作原理EDS:ElectronicDifferentialSystem3.电子差速锁EDS的工作原理ASR:AccelerationSlipRegulationASR主要实在车辆起步和加速时起作用为实现ASR功能，在带EDS的ABS装置上无需增加硬件。调节软件内置在ABS控制器中4.驱动防滑ASR的工作原理ASR驱动防滑系统如何判断驱动轮是否处打滑状态？

对比驱动轮和非驱动的转速，对于前驱车，驱动打滑时，后轮转速为零，前轮转速很高4.驱动防滑ASR的工作原理4.驱动防滑ASR的工作原理5.坡道保持辅助系统的功能坡道保持系统是从ESP系统的基础上衍生开发的，它的作用就是能让车辆在不用驻车制动的情况下在坡上起步，当脚从制动踏板移到节气门的动力脱节的空档时间利用坡道辅助系统继续保持动2s，可以轻松地将脚由制动踏板转向加速踏板，可以防止车辆溜坡。制动防滑系统的使用03学习目标：能够说明ABS车辆容易出现的现象

能够说明制动防滑系统制动液的特点及要求

1.对ABS制动液的要求ABS工作时，要以7～8次/秒的频率进行减压、保压、增压的循环动作，因此，对制动液的要求比普通制动系统的要更高。对ABS制动液的基本要求如下：1）沸点要高（不低于260℃），保证制动时不会产生“气阻”。2）运动黏度要低，以保证ABS工作时“减压-保压-增压”循环动作反应及时。3）对金属、橡胶无腐蚀性。4）能长期保存，性能稳定，在使用中，高、低温频繁变化时其化学性能应无大的变化。5）吸湿沸点要高，吸温沸点是指制动液在吸湿率（含水量）为3.5%时的沸点。目前，日、美、韩等国的轿车一般都推荐用DOT3，或与之相当的制动液DOT4，不推荐在ABS中使用硅酮型制动液DOT5，见表。

制动液标准（DOT）制动液规格 沸点（℃） 吸湿沸点（℃） 运动黏度（cst）DOT3 205以上 140以上 1500以下DOT4 230以上 155以上 1800以下DOT5 260以上 180以上 900以下2.装备ABS的车辆容易出现的一些特殊现象1）制动时有时会感到制动踏板有轻微下沉，ABS正常反应所引起的。2）制动时制动踏板会有轻微振动，这是由于ABS工作时增压、减压导致的正常现象。3）高速行驶急转弯时，或冰滑路面上行驶时，有时会出现制动警告灯亮起的现象，这是由于出现了车轮打滑现象，ABS产生保护动作引起的。4）制动时ABS继电器不断地动作，这也是ABS起作用的正常现象。5）装有ABS的汽车，在制动后期，会有车轮被抱死拖滑的印痕。这是因为在车速小于7～10km/h时，ABS将不起作用，属正常现象。但是，ABS紧急制动时留下的短而淡淡的印痕与普通制动器紧急制动留下的长拖印是截然不同的。

2检修制动防滑系统学习内容1.制动防滑系统的组成及各部件的功能2.制动防滑系统主动降低压力、主动增加压力的控制过程3.制动防滑系统检修注意事项4.制动防滑系统各部件检查方法制动防滑系统的组成学习目标：

能够指出制动防滑系统的组成011.液压单元进液电磁阀为常开电磁阀，出液电磁阀为常闭电磁阀，可以保证在控制单元故障无法控制电磁阀供电时，保证常规制动的有效性。

液压单元的结构1.液压单元

某车型液压单元2.轮速传感器霍尔式轮速传感器示意图2.轮速传感器霍尔传感器工作原理2.轮速传感器具有旋转方向识别的霍尔式传感器结构与原理图2.轮速传感器两线式霍尔传感器电气线路3.制动灯开关

四线式制动总泵传感器4.制动压力传感器制动压力传感器的工作原理4.加速度传感器电容式加速度传感器a）无加速b)有加速制动防滑系统主动降压和主动增压的过程学习目标：

能够理解制动防滑系统检修的注意事项021.主动降压工作过程ABS控制原理图1.主动降压工作过程1.建压过程。如果驾驶人踏下了制动踏板，以左前轮（FL）为例，制动液经制动主缸→常开电磁阀USV2→常开电磁阀FLEV→左前轮缸制动器。如果驾驶人又将脚从制动踏板上移开了，那么制动压力又按原路卸掉了。2.保压过程。如果驾驶人所建立起的压力过大了，哪个车轮的制动力大到根本无法产生侧向滑动力，以左前轮为例，相应的进液阀FLEV通电被激活，于是进液阀关闭，出液阀断电，也是关闭状态。此时，尽管驾驶人在制动踏板上施加了更大的力，制动力也不会再继续增大了。3.降压过程。如果某车轮制动器上的制动压力过大了，那么“降低制动压力”这个调节功能就被激活了。以左前轮为例，这时进液阀FLEV通电被关闭，排液阀FLAV通电被打开。为了能快速卸压，首先是先把储存室注满；如果这还不够，那就必须将制动液逆着驾驶人所施加的制动压力送回制动总泵内。这个送回所需要的压力，是通过接通电动机来实现的，电动机带动油泵SRP2工作。这时，敏感的驾驶人能感受到这个回液过程，因为制动踏板上有轻微的脉动2.主动增压工作过程ESP调节过程原理框图2.主动增压工作过程ESP系统组成制动防滑系统的检修方法学习目标：

能够规范检查制动防滑系统的各个部件培养规范意识，追求精益求精的工匠精神031.车速传感器的检测方法1．车速传感器故障的检查（1）车轮车速传感器可能出现的故障有：1）磁电式轮速传感器感应线圈有短路、断路或接触不良等。2）车轮车速传感器齿圈上的齿有缺损或脏污。3）车轮车速传感器信号探头部分安装不牢（松动）或磁极与齿圈之间有脏物。（2）磁电式车轮车速传感器故障的检查方法：1）直观检查，主要检查传感器有无松动，导线及插接器有无松脱，信号盘间隙是否正常。2）用欧姆表检测传感器感应线圈电阻，阻值一般为600-2000欧，具体情况参照车型，如果电阻过大或过小，均说明传感器不良，应更换。3）用交流电压表测量传感器的输出信号电压，在车轮转动时，电压表应该有电压指示，其电压值应随车轮转速的增加而升高，一般情况下，应达2V以上。4）用示波器检测传感器的输出信号电压波形，正常的信号电压波形应是均匀稳定的正弦电压波形。如果信号电压无或有缺损，应拆下传感器作进一步检查。5）用万用表测量传感器线路是否开路、对地短路。（3）霍尔式轮速传感器故障的检查方法：1）直观检查，主要检查传感器有无松动，导线及插接器有无松脱，信号盘间隙是否正常。2）用欧姆表检测传感器来电和信号线的阻值，一般为兆欧级别，如果电阻值不正常，应拆下来进一步检查。3）用直流电压表或示波器测量传感器来电电压，一般为12V/9V/5V，如果来电电压不正常，则应进一步检查线路是否短路、断路情况。4）用示波器检查信号线电压，正常信号电压为方波信号，如果信号电压不正常，应进一步检查信号线路是否短路、断路，具体操作，请观看微课5-5读取轮速传感器测量值并进行检测；如果信号电压无或有缺损，应拆下传感器作进一步检查。2.制动灯开关/踏板开关的检测方法2.制动灯开关/制动踏板开关的检查方法（1）四线式制动总泵传感器的检查方法：1）直观检查，主要检查传感器有无松动，导线及插接器有无松脱，2）用诊断仪读取数据流查看开关状态是否正常；如若不正常，拔下传感器插头，测量线路供电、搭铁是否正常；插上插头，测量信号电压是否正常。3）打开点火开关，插上传感器插头，用磁铁靠近传感器的感应部分，用万用表测量信号电压如果正常，制动灯可以正常闪烁，则应进一步检查制动总泵。（2）四线式制动灯开关检测方法1）直观检查，主要检查传感器有无松动，导线及插接器有无松脱。2）用诊断仪读取数据流查看开关状态是否正常；如若不正常，拔下传感器插头，测量线路供电、搭铁是否正常。3）拆卸制动灯开关，用万用表蜂鸣档分别测量制动灯开关，打开和关闭状态下线路的通断。正常情况下，制动灯开关打开状态，其中两个针脚是通的，另外两个针脚是不通；制动灯开关关闭状态，则刚好相反，原来通的变为断路，原来不通的变为通路。如果测试结果不正常，则说明制动灯开关有问题，如果测试结果正常，制动灯不亮或常量，则应检查线路问题。3.液压单元电磁阀的检查方法3.液压单元电磁阀/油泵/制动压力传感器的检查方法液压单元内部的电磁阀、制动压力传感器、油泵一般不可以单独更换，损坏只能整体更换液压单元，为此，可以利用诊断仪的执行元件诊断功能判断电磁阀、油泵的好坏。请扫码观看微课5-7，校准横向、纵向、横摆率传感器操作方法。也可以利用诊断仪读取数据流来判断传感器是否正常工作。4.熔丝的检查方法4.熔丝的检查方法熔丝常见的故障有熔断、不良等，检查方法如下：1）直观检查，断电情况下，拔下熔丝，检查熔丝是否熔断、引脚是否烧蚀。2）用万用表电阻档测量阻值，若阻值无穷大，说明断路；若阻值较大，则检查熔丝引脚是否存在虚接。3）替换法，替换一个新的熔丝，若工作正常就可以断定之前的熔丝坏了，需要更换。

3制动防滑系统典型故障分析学习内容1.制动防滑系统的故障灯含义2.制动防滑系统的诊断方法3.制动防滑系统的故障诊断流程4.制动防滑系统的故障案例分析制动防滑系统的诊断流程学习目标：

1.能够描述制动防滑系统的故障灯含义2.掌握制动防滑系统的一般诊断方法011.控制单元故障灯含义控制单元故障灯含义2.故障诊断方法及流程故障诊断方法及流程故障案例学习目标：

3.能够实施制动防滑系统的故障诊断4.能够分析制动防滑系统的故障案例02故障案例1故障现象：某家用轿车，行驶里程10万公里左右，仪表盘ABS和ESP故障警告灯点亮。经客户沟通，左前轮速传感器前段时间刚换过，更换时间不超过半年。故障诊断与排除：1.外观目视检查。首先检查传感器本体、信号盘及他们之间的间隙，全部正常。2.读取故障码。车辆连接诊断仪读取故障码为：左前轮速传感器电气故障。3.检测轮速传感器。此车型所用传感器为两线霍尔式。断开点火开关，拔下左前轮速传感器测量其电阻为0，测量其他三个传感器的阻值为兆欧级别。霍尔传感器的阻值正常情况下为兆欧级别，因此可以断定左前轮速传感器本身有问题。4.断开点火开关，进一步对左前轮速传感器的线路进行检测，线路均为导通状态，线路阻值正常，没有对地短路。在传感器安装状态，打开点火开关，检测其来电电压为12V，说明来电电压正常。5.确定故障点在传感器本体上，更换新的传感器，清除故障码，故障警告灯消失，试车，车辆状况正常。故障点评：在此需要注意的是，霍尔式传感器阻值是兆欧级别，与磁电式差别很大。故障案例2故障现象：某家用轿车，行驶里程11万公里作用，仪表盘ABS警告灯点亮。故障诊断与排除：1.读取故障码。车辆连接诊断仪读取故障码：左后轮速传感器开路或对地短路，并且一直清除不掉。2.检测轮速传感器。此车型所用轮速传感器为磁电式，磁电式轮速传感器为无源传感器，其内部就是一个线圈。拔下左后轮速传感器，首先用万用表测量其电阻值为950欧左右，查阅维修手册，标准电阻为950欧左右，说明传感器是正常的。3.检查线路。断开点火开关，把ABS总成的线束插座拔下来，查找电路图，找到左后轮传感器的端子，目视检查线路问题，发现有一个针脚有锈蚀的情况。打磨干净，喷点WD40。测量线路的阻值正常，将其安装回去，打开点火开关，测量两根导线无对地/对正极短路。4.故障码清除，仪表ABS故障警告灯消失，试车，车辆状况正常。故障案例3故障现象：某家用轿车，行驶里程20万公里，客户反映ABS故障警告灯点亮。故障诊断与排除：1.读取故障码。车辆连接诊断仪读取故障码：ABS液压泵电动机电路故障/电动机信号超差。2.检查电动机及其线路。首先，应用执行元件诊断功能直接驱动电动机，电动机不工作。先检查电动机熔丝，电压正常，随后检查电动机，用蓄电池电压驱动电动机，电动机正常工作，说明ABS控制单元内部存在故障，无法驱动油泵。3.检查控制单元与电动机之间的线路。拆解ABS控制单元，发现控制单元侧导板插接器上的液压泵电动机控制端子与电路板之间的触点脱焊，导致信号传输中断。4.重新焊接脱焊的出点，复位装车后进行路试，ABS正常工作，故障排除。故障点评：在本案例中，油泵电动机为直流电动机。控制原理是控制单元给电动机一个电流，电动机转动，同时控制单元监控该电流值，电流在一定范围内，不能太大，也不能太小，如果超出这个范围就是超差。比如出现断路或者接触不良的情况，电流肯定就小了。由于控制单元长时间在发动机舱烘烤，导致焊点开焊，出现信号超差的故障码。

4检修电子驻车系统学习内容1.电子驻车的功能、组成及工作原理2.电子驻车的使用方法3.电子驻车各部件检查方法电子驻车的组成及工作原理学习目标：

1.能够介绍电子驻车的功能、组成及工作原理011.电子驻车系统的组成电子驻车系统的组成2.电子驻车系统的工作原理三级传动2.电子驻车系统的工作原理斜盘齿轮传动2.电子驻车系统的工作原理螺杆传动电子驻车的功能及使用方法学习目标：

能够演示电子驻车系统操作方法02电子驻车的功能电子驻车系统具有驻车制动功能、动态起动辅助功能、动态紧急制动功能、AUTOHOLD功能等功能。根据车速基本上可以将制动模式分为两种，一种是静态模式（车速低于7公里/小时），另一种是动态制动（车速高于7公里/小时），如图5-43所示。静态模式下，驻车制动器的开启和关闭为电控机械式的。动态制动模式下，由于ABS/ESP系统车辆会减速，也就是说，所有车轮的制动由液压控制。车辆制动模式1.驻车制动1.功能含义电控机械式驻车制动器系统确保车辆能够在30%倾斜度的斜坡上也能够安全驻车。通过操作电子驻车按钮来启用和关闭电控机械式驻车制动器。2.启用和解除电子驻车1）启用。如果在点火系统接通的情况下打开电控机械式驻车制动器，电控机械式驻车制动器按钮中的指示灯以及组合仪表中制动灯的指示灯就会点亮。如果在点火系统关闭的情况下打开电控机械式驻车制动器，两个指示灯只点亮大约30s，然后熄灭。2）解除。只有在点火系统接通的情况下才可以解除电控机械式驻车制动器，需要脚踩制动踏板，同时按下电控机械式驻车制动器按钮。当驾驶人系上安全带，关上车门并起动发动机后,踩加速踏板或车辆起动时，电控机械式驻车制动器自动松开。这里，会根据倾斜角度和发动机转矩，来计算出何时关闭电控机械式驻车制动器。电控机械式驻车制动器按钮和组合仪表中的指示灯熄灭。3.作用流程1）驾驶人按电控机械式驻车制动器按钮。2）电控机械式驻车制动器控制单元通过专用CAN数据总线与ABS控制单元互通信息并确定，车速低于7公里/小时。3）电控机械式驻车制动器起动两个后轮制动器制动电动机，制动过程完成。4）驾驶人再次按电子驻车按钮同时踩动制动踏板，后轮驻车制动器松开。2.动态启动辅助1.功能含义在电控机械式驻车制动器启用的情况下，动态起动辅助功能确保车辆在倾斜道路上起动时车轮不会猛冲向前或倒退。2.作用条件及过程只有在驾驶人侧车门关闭、安全带已经系上、发动机已经起动的条件下，动态起动辅助才会生效。根据下列参数决定何时打开电控机械式驻车制动器：倾斜角度（由电控机械式驻车制动器控制单元中的纵向加速传感器来获悉）、发动机转矩、加速踏板位置、离合器操纵。在手动变速器车辆中，会分析离合器位置传感器的信号，所期望的行驶方向。在配备自动变速器的车辆中，通过选择的行驶方向来获悉，在手动变速器车辆中，则通过倒车灯开关来获悉。驻车制动器启用时起动车辆：例如，如果启用了驻车制动器，在交通信号灯前驻车时就无须踩脚制动踏板。一旦踩上加速踏板，驻车制动器就会自动解除，车辆可以继续行驶。在上坡路时可以减轻驾驶人的负担。由于只有当车辆的输入转矩大于控制单元计算出的斜坡输出转矩时，驻车制动器才会解除，因此确保了车轮不会自行向后滚动。3.作用流程1）车辆静止。接通电控机械式驻车制动器。驾驶人想要起动车辆，选择第1档并且踩下加速踏板。2）分析完所有参数（倾斜角度、发动机转矩、加速踏板位置、离合器操纵或档位）后，电控机械式驻车制动器控制单元计算出斜坡输出转矩。3）如果车辆输入转矩大于由电控机械式驻车制动器控制单元计算出的斜坡输出转矩，控制单元起动两个后轮制动电动机松开制动盘。3.动态紧急制动功能1.功能含义制动踏板失灵或锁住时，可以通过动态紧急制动功能强行制动车辆。2.作用条件及过程启用：车辆行驶时，通过按住电控机械式驻车制动器按钮，可以制动车辆，但是有6m/s2的车辆减速。这时，警报音响起并且制动信号灯接通。车速超过7公里/小时，通过建立液压制动压力，可以在所有4个车轮上实现动态紧急制动功能。ABS/ESP系统根据行驶状况调节制动过程。这样就确保了制动期间车辆的稳定性。车速低于7公里/小时，通过操作电子驻车按钮关闭驻车制动器。解除：如果动态紧急制动后，车速仍超过7公里/小时，可以通过操作按钮或操纵加速踏板来解除制动。3.作用流程1）驾驶人按住电控机械式驻车制动器按钮。2）电控机械式驻车制动器控制单元通过专用CAN数据总线与ABS控制单元互通信息并获悉车速是否超过7公里/小时。3）ABS控制单元起动液压泵，并在液压管路中建立液压制动压力，液压管路与4个车轮制动器连接，车辆制动。4）如果松开按钮或者操纵加速踏板，解除制动。4.AUTOHOLD功能1.功能含义AUTOHOLD功能是一个辅助功能，它在车辆静止和起动过程中（向前行驶或向后行驶时）辅助驾驶人。AUTOHOLD功能综合了下列辅助功能，如图5-44：1）按中控台中的AUTOHOLD按钮后，驾驶人就可以使用AUTOHOLD功能了。按钮中的指示灯点亮，说明该功能已经激活。再一次按AUTOHOLD按钮，就关闭了AUTOHOLD功能。按钮中的指示灯熄灭。2）StopandGo辅助功能，由于驾驶人制动静止的车辆时无须再踩制动踏板，因此在停停走走的行驶状况下大大减轻了驾驶人的负担。3）启动辅助功能，停止过程和起动过程的自动化给车辆在上坡路上的起动提供了支持。车轮不会出人意料的向后滚动。4）自动驻车功能，在AUTOHOLD功能打开的状况下，如果车辆停止并且驾驶人侧车门打开，安全带被解除或点火系统关闭，驻车制动器会自动开启。电子驻车的检修方法学习目标：

能够规范检查电子驻车的各个部件

增强服务意识，提升质量意识031.