广州城建职业学院 毕业设计题目.doc
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1、广州城建职业学院 毕业设计题目:大众 ABS 系统的检测与维修 所 在 系 机电工程系 专业班级_汽修 2 班_ 学生姓名 _林泗沛_ 学生学号 指导老师 陈映鑫 2012 年 4 月 22 日 目录 1. 摘要3 2. 引言4 3. ABS 组成及工作原理5(一)ABS 的组成 5 (二)ABS 的主要部件结构工作原理 6 4. ABS 常见故障诊断分析 10 (二) 行车中 ABS 故障灯亮起11 (三) ABS 有时起作用,有时不起作用 12 5.总结 13 6. 参考文献13 2 摘要 文主要介绍桑塔纳汽车 ABS 防抱死制动系统的定 义、结构组成及工作原理分析,同时还介绍 ABS 系
2、统的 故障诊断。 关键词: 系统、组成、原理、 关键词:ABS 系统、组成、原理、故障诊断 引言 1906 年 ABS 首次被授予专利,1936 年博世注册了一项防止机动车辆车 轮抱死的“机械”专利。所有的早期设计都有着同样的问题:因过于复杂而 容易导致失败,并且它们运作太慢。1947 年世界上第一套 ABS 系统首次应用 于 B-47 轰炸机上。Teldix 公司在 1964 年开始研究这个项目,其 ABS 研究很 快被博世全部接管。 两年内, 首批 ABS 测试车辆已具有缩短制动距离的功能。 转弯时车辆转向性和稳定性也被保证,但当时应用的大约 1000 个模拟部件 和安全开关,这意味着被称
3、为 ABS 1 系统的电子控制单元的可靠性和耐久性 还不能够满足大规模生产的要求,需要改进。博世在电子发动机管理的发展 过程中获得的技术,数字技术和集成电路(ICs)的到来使电子部件的数量降 低到 140 个。 1968 年 ABS 开始研究应用于汽车上。1975 年由于美国联邦机动车安 全标准 121 款的通过,许多重型卡车和公共汽车装备了 ABS,但由于制动系 统的许多技术问题和卡车行业的反对,在 1978 年撤消了这一标准。同年博 世作为世界上首家推出电子控制功能的 ABS 系统的公司,将这套 ABS 2 的系 统开始安装作为选配配置,并装配在梅赛德斯-奔驰 S 级车上,然后很快又 配备
4、在了宝马 7 系列豪华轿车上。在这一时期之后美国对 ABS 的进一步研究 和设计工作减少了,可是欧洲和日本的制造厂家继续精心研制 ABS。 进入 20 世纪 80 年代以后,由于进口美国的汽车装备有 ABS,美国汽 车制造厂对美国汽车市场上的 ABS 显示出新的兴趣。随着微电子技术的飞速 发展和人们对汽车行车安全的强烈要求,ABS 装置在世界汽车行业进一步得 到广泛应用。1987 年美国大约 3%的汽车装备有非常可靠的 ABS。在随后的时 间里,研发者集中于简化系统。在 1989 年,博世的工程师成功地将一个混 合的控制单元直接附在了液压模块上。这样他们就无需连接控制单元和液压 模块的线束,也
5、无需接插件,所以显著地减轻了 ABS 2E 的整体重量。 4 博世的工程师在 1993 年,使用新的电磁阀创造了 ABS 5.0,并且在后 来的几年研发了 5.3 和 5.7 版。新一代的 ABS 8 的主要特性是再次极大地 减轻了重量、减少了体积、增大了内存,同时增加了更多功能,如电子分配 制动压力,从而取代了减轻后轴制动压力的机械机构。当年有些汽车工业分 析专家预言得到了证实:到 20 世纪 90 年代中期以后,世界市场上的大多数 汽车和卡车将装备 ABS。 ASR 和 ABS 的工作原理方面有许多共同之处,两者合并使用可形成更佳 效果,构成具有防车轮抱死和驱动轮防打滑控制(ABS /AS
6、R)系统。这套系统主要 由轮速传感器、ABS/ ASR ECU 控制器、ABS 驱动器、ASR 驱动器、副节气门控制 器和主、副节气门位置传感器等组成。在汽车起步、加速及行进过程中,引擎 ECU 根据轮速传感器输入的信号,当判定驱动轮的打滑现象超过上限值时,就进 入防空转程序。首先由引擎 ECU 降低副节气门以减少进油量,使引擎动力输出扭 矩减小。当 ECU 判定需要对驱动轮进行介入时,会将信号传送到 ASR 驱动器对驱 动轮(一般是前轮)进行控制,以防止驱动轮打滑或使驱动轮的打滑保持在安全 范围内。第一款搭载 ASR 系统的新车型在 1987 年出现,奔驰 S 级再度成为历史 的创造者。 A
7、BS 组成及工作原理(一)ABS 的组成 ABS 系统主要由传感器、电子控制装置和执行器三个部分组成。 ABS 系统能够防止车轮抱死,具有制动时方向稳定性好、制动时仍有转向能力、 缩短制动距离等优点。 桑塔纳 2000Gsi 型和捷达系列轿车采用的是美国 ITT 公司 MK20-型 ABS 系统,是三通道的 ABS 调节回路,前轮单独调节,后轮则以两轮 中地面附着系数低的一侧为依据统一调节。ABS 系统主要由 ABS 控制器 (包括电 子控制单元、液压单元、液压泵等)、四个车轮转速传感器、ABS 故障警告灯、 制动警告灯等组成, ABS 系统的基本工作原理是:汽车在制动过程中, 车轮转速传感器
8、不断把各 个车轮的转速信号及时输送给 ABS 电子控制单元(ECU),ABS ECU 根据设定的控 制逻辑对 4 个转速传感器输入的信号进行处理,计算汽车的参考车速、各车轮速 5 度和减速度, 确定各车轮的滑移率。 如果某个车轮的滑移率超过设定值, ABS ECU 就发出指令控制液压控制单元,使该车轮制动轮缸中的制动压力减小;如果某个 车轮的滑移率还没达到设定值,ABS ECU 就控制液压单元,使该车轮的制动压力 增大;如果某个车轮的滑移率接近于设定值时,ABS ECU 就控制液压控制单元, 使该车轮制动压力保持一定。从而使各个车轮的滑移率保持在理想的 内,防止 4 个车轮完全抱死。 在制动过
9、程中,如果车轮没有抱死趋势,ABS 系统将不参与制动压力控制, 此时制动过程与常规制动系统相同。如果 ABS 出现故障,电子控制单元将不再对 液压单元进行控制,并将仪表板上的 ABS 故障警告灯点亮,向驾驶员发出警告信 号,此时 ABS 不起作用,制动过程将与没有 ABS 的常规制动系统的工作相同 范围之 (二)ABS 的主要部件结构工作原理 1、车轮转速传感器车轮转速传感器的作用是将车轮的转速信号传给 ABS 电子控制 单元。MK20-型 ABS 系统共有 4 个车轮转速传感器,前轮的齿圈(43 齿)安装在 传动轴上,转速传感器安装在转向节上。后轮的齿圈(43 齿)安装在后轮毂上, 转速传感
10、器则安装在固定支架上, 传感器由电磁感应式传感头和磁性齿圈组成。 传感头由永久磁芯和感应线圈 组成,齿圈由铁磁性材料制成。当齿圈旋转时,齿顶与齿隙轮流交替对向磁芯, 当齿圈转到齿顶与传感头磁芯相对时,传感头磁芯与齿圈之间的间隙最小,由永 久磁芯产生的磁力线就容易通过齿圈,感应线圈周围的磁场就强,;而当齿圈转 动到齿隙与传感磁芯相对时,传感头磁芯与齿圈之间的间隙最大,由永久磁芯产 生的磁力线就不容易通过齿圈,感应线圈周围的磁场就弱。此时,磁通迅速交替 变化,在感应线圈中就会产生交变电压,交变电压的频率将随车轮转速成正比例 变化。 电子控制单元可以通过转速传感器输入的电压脉冲频率进行处理来确定车
11、轮的转速、汽车的参考速度等。 2、执行器 、 6 制动压力调节器 :接受 ECU 的指令,通过电磁阀的动作实现制动系统压 力的增加、保持和降低 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;在循环式制动压力调节器调节压力降低的过程中,将由轮缸流出 的制动液经蓄能器泵回主缸,以防止 ABS 工作时制动踏板行程发生变化。 ABS 警告灯 :ABS 出现故障时,由 EUC 控制将其点亮,向驾驶员发出报 警,并由 ECU 控制闪烁显示故障代码 ABS 系统在仪表板及仪表板附加部件上装有两个故障警告灯, 一个是 ABS 警告灯(K47),另一个是制动装置警告灯(K11
12、8)。 两个故障警告灯正常点亮的情况是:当点火开关打开起动至自检结束 (大约 2s);在拉紧驻车制动装置时警告灯(K118)点亮。 如果上述情况灯不亮, 说明故障警告灯本身或线路有故障。 如果 ABS 故障灯常亮,说明 ABS 系统出现故障;如果制动装置警告灯常 亮,说明制动液缺乏 3、ABS 控制器 、 ABS 控制器由 ABS 电子控制单元(J104)、 液压控制单元(N55)、 液压泵 (V64)等组成。 (1)电子控制单元 电子控制单元是 ABS 系统的控制中心,它实际上是一个微型计算机, 所以又常称为 ABS(ECU)电脑。ABS ECU 由输入电路、数字控制器、输 出电路和警告电路
13、组成。主要任务是连续监测接受 4 个车轮转速传感器送来 的脉冲信号,并进行测量比较、分析放大和判别处理,计算出车轮转速、车 轮减速度以及制动滑移率,再进行逻辑比较分析 4 个车轮的制动情况,一旦 判断出车轮将要抱死,它立刻进入防抱死控制状态,通过电子控制单元向液 压单元发出指令,以控制制动轮缸油路上电磁阀的通断和液压泵的工作来调 节制动压力,防止车轮抱死。 ABS ECU 还不断地对自身工作进行监控。 由于 ABS ECU 中有两个完 全相同的微处理器,它们按照同样的程序对输入信号进行处理,并将其产生 7 的中间结果与最终结果进行比较,一且发现结果不一致,即判定自身存在故 障,它会自动关闭 A
14、BS 系统。此外 ABS ECU 还不断监视 ABS 系统中其他 部件的工作情况,一旦 ABS 系统出现故障,如车轮速度信号消失,液压压 力降低等, ABS ECU 会发出指令而关闭 ABS 系统, 并使常规制动系统工作, 同时将故障信息存储记忆,并将仪表板上的 ABS 故障灯点亮,向驾驶员发 出警示信号,此时应及时检查修理。 当点火开关接通时,ABS ECU 就开始进行自检程序,对系统进行自检, 此时 ABS 故障灯点亮。如果自检以后发现 ABS 系统存在影响其正常工作的 故障,它将关闭 ABS 系统,恢复常规制动系统,仪表板上 ABS 故障灯一直 点亮,警告驾驶员 ABS 系统存在故障。自
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