汽车检测及维修论文.doc
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1、. .目录 前言21.汽车防抱死制动系统的概述21.1防抱死制动系统的功用21.2防抱死制动系统的组成及类型31.2.1 ABS的组成31.2.2 ABS的分类61.3防抱死制动系统的工作原理91.3.1常规制动阶段91.3.2制动压力保持阶段91.3.3制动压力减小阶段91.3.4制动压力增大阶段102. 汽车防抱死制动系统的使用与维修112.1 防抱死制动系统的使用与检修中的考前须知122.2故障诊断和检查的方法和步骤133. ABS在轿车上的使用143.1丰田雷克萨斯(LEXUS)LS400型轿车的ABS143.2长丰猎豹越野车的ABS183.3神龙富康轿车的ABS204.汽车防抱死制动
2、系统的故障案例分析214.1凯越ABS报警灯故障排除214.2车轮抱死故障排除224.3捷达轿车ABS故障灯偶尔亮235.总结23参考文献23汽车ABS系统的检测与维修前言随着世界汽车工业的迅猛开展,平安性日益成为人们选购汽车的重要依据。目前广泛采用的防抱制动系统ABS使人们对平安性要求得以充分的满足。汽车制动防抱系统,简称为ABS,是提高汽车被动平安性的一个重要装置。有人说制动防抱系统是汽车平安措施中继平安带之后的又一重大进展。汽车制动系统是汽车上关系到乘客平安性最重要的二个系统之一。随着世界汽车工业的迅猛开展,汽车的平安性越来越为人们重视。汽车制动防抱系统,是提高汽车制动平安性的又一重大进
3、步。ABS防抱制动系统由汽车微电脑控制,当车辆制动时,它能使车轮保持转动,从而帮助驾驶员控制车辆到达平安的停车。这种防抱制动系统是用速度传感器检测车轮速度,然后把车轮速度信号传送到微电脑里,微电脑根据输入车轮速度,通过重复地减少或增加在轮子上的制动压力来控制车轮的打滑率,保持车轮转动。在制动过程中保持车轮转动,不但可保证控制行驶方向的能力,而且,在大局部路面情况下,与抱死锁死车轮相比,能提供更高的制动力量。1.汽车的防抱死制动系统防抱死制动系统是利用阀体内的一个橡胶气囊,在踩下刹车时,给予刹车油压力,充满到ABS的阀体中,此时气囊利用中间的空气隔层将压力返回,使车轮避过锁死点。当车轮即将到达下
4、一个锁死点时,刹车油的压力使得气囊重复作用,如此在一秒钟内可作用60120次,相当于不停地刹车、放松,即相似于机械的“点刹。因此,ABS防抑死系统,能防止在紧急刹车时方向失控及车轮侧滑,使车轮在刹车时不被锁死,不让轮胎在一个点上与地面摩擦,从而加大摩擦力,使刹车效率到达90%以上,同时还能减少刹车消耗,延长刹车轮鼓、碟片和轮胎两倍的使用寿命。装有ABS的车辆在干柏油路、雨天、雪天等路面防滑性能分别到达80%90%、30%10%、15%20%。 普通制动系统在湿滑路面上制动,或在紧急制动的时候,车轮容易因制动力超过轮胎与地面的摩擦力而完全抱死。1.1防抱死制动系的功用制动性能是汽车主要性能之一,
5、它关系到行车平安性。评价一辆汽车的制动性能最根本的指标是制动加速度、制动距离、制动时间及制动时方向的稳定性。 制动时方向的稳定性,是指汽车制动时仍能按指定的方向的轨迹行驶。如果因为汽车的紧急制动尤其是高速行驶时而使车轮完全抱死,那是非常危险的。假设前轮抱死,将使汽车失去转向能力;假设后轮抱死,将会出现甩尾或调头跑偏、侧滑尤其在路面湿滑的情况下,对行车平安造成极大的危害。 汽车的制动力取决于制动器的摩擦力,但能使汽车制动减速的制动力,还受地面附着系数的制约。当制动器产生的制动力增大到一定值时,汽车轮胎将在地面上出现滑移。其滑移率 (V-v)/V100 式中:-滑移率; V-汽车的理论速度; v-
6、汽车的实际速度。 据试验证实,当车轮滑移率15一20时附着系数到达最大值,因此,为了取得最正确的制动效果,一定要控制其滑移率在1520X围内。 ABS的功能即在车轮将要抱死时,降低制动力,而当车轮不会抱死时又增加制动力,如此反复动作,使制动效果最正确。 1.2防抱死制动系的组成及类型1.2.1 ABS的组成无论是气压制动系统还是液压制动系统,ABS均是在普通制动系统的根底上增加了传感器、ABS执行机构和ABS电脑即ABS、ECU3局部,其根本构成如图1。其构造形式和控制方法因车而异。图1 制动防抱死系统ABS的根本组成1、传感器ABS采用的传感器包括轮速传感器、车速传感器和汽车减速度传感器,典
7、型轮速传感器外形与根本构造如图2。图2 轮速传感器的外形与根本构造在各种控制方式的ABS中均有轮速传感器,它利用电磁感应原理检测车轮速度,并把轮带转换成脉冲信号送至ABS电脑。一般轮速传感器都安装在车轮上,有些后轮驱动的车辆,检测后轮速度的传感器安装在差速器内,通过后轴转来检测,故又称为轴速传感器。车速传感器用在以车轮滑移率为控制参数的ABS中,用来检测车速并向ABS电脑输送车速信号,此信号还同时用于速度表、里程表及自动变速器控制.汽车减速度传感器仅用在四轮驱动的控制系统中,它用来检测汽车制动时的减速度,识别是否是冰雪等易滑路面。2、执行机构ABS执行机构主要由制动压力调节器和ABS警报灯组成
8、。制动压力调节器根据ABS电脑指令来调节各车轮制动器的制动压力。不同制动系统的ABS所采用的制动压力调节器也不同,可分为液压式、气压式和空气液压加力式。在目前应用广泛的液压制动系统中,制动压力调节器的主要元件是电动泵和液压控制阀。如图3别离式液压调节器为例 图3 别离式液压调节器组件ABS警报灯的功用是在ABS出现的故障时,由ABS电脑控制使其点亮,驾驶员发出警报信号,并可由ABS电脑控制闪烁显示故障码。3、ABS电脑ECUECU控制原理如图4。图4 ABS控制电脑原理图ABS电脑接收传感器信号,比拟各轮转速和汽车行驶速度,判断各车轮的滑移情况后,向ABS执行机构下达指令来调节各车轮制动器的制
9、动压力。当ABS出现故障时,ABS电脑使ABS电脑使ABS警报灯点亮,同时切断通往执行机构的电源,使ABS停顿工作。1.2.2 ABS的分类1按控制方式分可分为单参数控制和双参数控制ABS 1单参数控制ABS 它以控制车轮的角减速度为对象,控制车轮的制动力,实现防抱死制 动,其构造主要由轮速传感器、控制器(电脑)及电磁阀组成。2双参数控制ABS 双参数控制的ABS,由车速传感器(测速雷达)、轮速传感器、控制装置(电脑)和执行机构组成。 其工作原理是车速传感器和轮速传感器,分别将车速和轮速信号输入电脑,由电脑计算出实际滑移率,并与理想滑移率15%20%作比拟,再通过电磁阀增减制动器的制动力。2控
10、制通道对能够独立进展制动压力调节的制动管路称为控制通道。独立控制是指某个车轮的制动压力占用一个控制通道可以单独进展调节;一同控制是指两个车轮的制动压力是一同进展调节的。高选原那么一同控制是指保证附着力较大的车轮不发生制动抱死或驱动防滑为原那么进展制动压力调节;反之,称为低选原那么一同控制。按控制通道数分可以分为:四通道ABS系统、三通道ABS系统、双通道ABS系统与单通道ABS系统。 1四通道ABS系统如图5图5 四通道四传感器ABS(a)双制动管路前后布置(b)双制动管路对角布置组成:四个轮速传感器,在通往四个车轮制动分泵的管路中,各设一个制动压力调节分装置,分别对各个车轮进展独立控制。优点
11、:附着系数利用率高,制动时可以最大限度地利用每个车轮的最大附着力。适用:汽车左右两侧车轮附着系数相近的路面,不仅可以获得良好的方向稳定性和方向操纵能力,而且可以得到最短的制动距离。缺点:如果汽车左右轮附着力相差较大,如:行驶在附着系数对分的路面上或汽车两侧垂直载荷相差较大时,制动时两个车轮的地面制动力就相差较大,因此会产生横摆力矩,使车身向制动力较大的一侧跑偏,不能保持汽车按预定方向行驶,会影响汽车的方向稳定性,一般驾驶员修正有些困难。结论:在具有驱动防滑转(ASR)功能时采用四通道式。2三通道ABS系统如图6图6 三通道ABS(a)三通道四传感器ABS对角布置(b)三通道四传感器ABS前后布
12、置(c)三通道三传感器ABS构造:四个轮速传感器或三个轮速传感器。一般三通道ABS是对两前轮进展独立控制,两后轮按低选原那么进展一同控制,也称它为混合控制。图2-(a)所示适用前轮驱动汽车及按对角布置的双管路制动系统。该系统中虽然在通往四个车轮制动分泵(轮缸)的制动管路中,各设置一制动压力调节分装置,但两个后轮制动压力调节分装置却是由电子控制器按低选原那么一同控制的,因此,实际上仍然是三通道ABS。图2-(b)(c)所示适用后轮驱动汽车及按前后布置的双管路制动系统。在通往两后轮制动分泵(轮缸)的制动总管路中,只设置一个制动压力调节分装置,以便对两后轮制动分泵的制动压力进展一同控制。由于三通道A
13、BS对两后轮进展一同控制,对于后轮驱动的汽车,也可以在传动系统中(如主减速器或变速器中)只设置一个轮速传感器,感测两后轮的平均转速,实现近似低选原那么的一同控制。两后轮按低选原那么进展一同控制时,可以保证汽车在各种条件下左右两后轮的制动力相等,即使两侧车轮的附着力相差较大,两个车轮的制动力都限制在附着力较小的水平,使两个后轮的制动力始终保持平衡,保证汽车在各种条件下制动时都具有良好的方向稳定性。但也可能出现附着系数大的一侧后轮的附着力不能充分利用的问题,使汽车的总制动力有所减小。应该看到,在紧急制动时,由于发生轴荷前移,在汽车的总制动力中,后轮的制动力所占的比重较小,尤其是小轿车,使前轮的附着
14、力比后轮的附着力大得多,通常后轮制动力只占总制动力的30左右,因此,后轮附着力未能充分利用的损失对汽车的总制动力影响不大。对两前轮进展独立控制,主要考虑到小轿车,特别是前轮驱动的汽车,前轮的制动力在汽车总制动中所占的比例较大(可达70左右),可以充分利用两前轮的附着力。一方面使汽车获得尽可能大的总制动力,利于缩短制动距离,另一方面更重要的能在制动中使两前轮始终保持较大的横向附着力,使汽车保持良好转向控制能力。尽管两前轮独立控制可能导致两前轮制动力不平衡,但由于两前轮制动力不平衡对汽车行驶方向稳定性影响相对较小,而且可以通过驾驶员的转向操纵对由此造成的影响进展修正。因此,三通道ABS在小轿车上被
15、普遍采用。 3双通道ABS系统如图7图7 双通道ABS(a)二通道三传感器ABS(b)二通道四传感器ABS(c)二通道二传感器ABS(d)二通道二传感器ABSa图中,前轮附着力相差较大时,高选。d图中,在后制动管路中设置比例阀或低选择阀。双通道式:难以在方向稳定性、转向操纵性和制动距离各方面得到兼顾,目前采用很少。4单通道ABS系统如图8图8 一通道一传感器ABS由于前轮无控制,故易抱死,转向操纵性差,制动距离较长。1.3防抱死制动系的工作原理ABS的工作过程可以分为常规制动、制动压力保持、制动压力减小和制动压力增大等阶段。1.3.1常规制动阶段在常规制动阶段,ABS并不介入制动压力控制,调节
16、电磁阀总成中的各进液电磁阀均不通电而处于开启状态,各出液电磁阀均不通电而处于关闭状态,电动泵也不通电运转,制动主缸至各制动轮缸的制动管路均处于畅通状态,而各制动轮缸至储液器的制动管路均处于封闭状态,各制动制动轮缸的压力将随制动主缸的输出压力而变化。此时的制动过程与一般制动系统的制动过程完全一样。 1.3.2制动压力保持阶段在制动过程中,电控单元根据车轮转速传感器输入的车轮转速信号判定有车轮抱死时,ABS就进入防抱死制动压力调节过程。例如,电控单元发现右前轮趋于抱死时,电控单元就使控制右前轮制动压力的进液电磁阀通电,使右前轮进液电磁阀转入关闭状态,制动主缸输出的制动液不再进入右前制动主缸。此时,
17、右前出液电磁阀仍未通电而处于关闭状态,右前制动轮缸中的制动液也不会流出,右前制动轮缸的制动压力就保持一定,而其他未抱死车轮的制动压力仍会随制动主缸输出压力的增大而增大,如图9所示。图9 制动时维持制动压力1.3.3制动压力减小阶段如果在右前制动轮缸的制动压力保持一定时,电控单元判定右前轮仍趋于抱死,电控单元又使右前出液电磁阀也转入开启状态,右前制动轮缸中的局部制动液就会经过出液电磁阀流出储液器,使右前制动轮缸的制动压力迅速减小,右前轮的抱死趋势将开场消。 图10 制动时制动压力降低过程1.3.4制动压力增大阶段随着右前制动轮缸制动压力的减小,右前轮会在汽车惯性力的作用下逐渐加速,当电控单元根据
18、车轮转速传感器输入的信号判定右前轮的抱死趋势以已经完全消除时,电控单元就使右前进液和出液电磁阀都断电,使进液电磁阀转入开启状态,使出液电磁阀转入关闭状态,同时也使电动泵通电运转,向制动轮缸泵送制动液,由制动主缸输出的制动液和电动泵泵送的制动液都经过处于开启状态的右前进液电磁阀进入右前制动轮缸,使右前制动轮缸的压力迅速增大,右前轮又开场减速运动,如图11所示。 图11 制动时制动压力增大过程ABS通过使趋于抱死车轮的制动压力循环往复的经历保持-减小-增大过程,而将趋于抱死车轮的滑移率控制在峰值附着力系数滑移率的X围内,直至汽车速度减小到很低或者制动主缸的输出压力不再使车轮趋于抱死时为止,一般制动
19、压力调节循环的频率可达320Hz。在四通道ABS系统中对应于每个制动轮缸各有一对进液和出液电磁阀,可由电控单元分别进展控制。因此,各制动轮缸的制动压力能够被独立的调节,从而使四个车轮都不发生制动抱死现象。虽然各种ABS系统的构造形式和工作过程并不完全一样,但都是通过对趋于抱死的车轮的制动压力进展自适应循环调节,来防止被控制车轮发生抱死现象。而且各种ABS在以下几方面都是一样的。1ABS只是在汽车的速度超过一定数值后如10km/h,才会对制动过程中趋于抱死的车轮进展防抱死制动压力调节。当汽车速度被制动降低到该数值时,ABS就会自动地中止防抱死制动压力的调节,此后装备有ABS系统的汽车的制动过程与
20、常规制动系统的制动过程一样,车轮仍然可能被制动抱死。这是因为当汽车速度很低时,车轮被制动抱死对汽车制动性能的影响已经很小,而且要使汽车尽快制动停车,就必须使车轮制动抱死。2在制动过程中,只有当被控制车轮趋于抱死时,ABS系统才会对趋于抱死车轮的制动压力进展防抱死调节,在被控制车轮还没有趋于抱死时,制动过程与常规制动系统的制动过程完全一样。3所有ABS系统都有自诊断功能,能够对系统的工作情况进展监控,一旦发现存在影响系统正常工作的故障时,会自动关闭ABS系统,并点亮ABS报警灯,向驾驶员发出警示信号,汽车的制动系统仍然可以像常规制动系统一样进展制动。2. 汽车防抱死制动系统的使用与维修2.1 A
21、BS使用与检修中的一般考前须知1.ABS与常规制动系统是不可分割的,常规制动系统一旦出现问题,ABS就不能正常工作,因此要将二者视为一个整体进展维修。当制动系统发生故障,一般应首先判断是常规制动系统故障还是ABS的故障,不能只把注意力集中到传感器、电子控制器和压力调节器上。2.由于ABS ECU对过电压、静电压非常敏感,为防止损坏,应注意:在点火开关处于接通位置时,不要拆装系统中的电器元件和线束接头,如要拆装,那么应将点火开关断开;用充电机给汽车上的蓄电池充电时,要从车上拆下蓄电池电缆线后再进展充电,切记不可用充电机启动发动机;在车上进展电焊时,要戴好静电器再拔下ECU连接器后再进展电焊。3.
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