汽车底盘电控技术第4章课件

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1、2023/6/232023/6/231 1第第4章章 ABS系统与系统与ASR系统系统 结构原理及检修结构原理及检修2学习目标1.掌握ABS和ASR系统的作用与原理2.掌握ABS和ASR系统的主要元件的结构与原理3.掌握ABS和ASR系统的的基本检修方法3学习主要内容ABS系统的作用、优点、类型；ABS系统的基本组成和工作原理；ABS系统主要元件的结构及原理；ABS系统基本检修及故障诊断；ASR系统的作用、优点及控制方式；ASR系统的基本组成及工作原理；ASR系统的基本检修及故障诊断。4学习重点难点 ABS系统结构及原理。教学方法及教具 讲授、现场教学、课件教学时数 10课时5引入：引入：制动

2、性能对车辆行车安全的重要性u抱死的危害u内容：ABS+ASR ABS-Antilock Braking System，即防抱死制动系统ASR-Acceleration Slip Regulation，即驱动防滑转装置 统称“防滑控制系统”6防抱死制动系统（Antilock Braking System，简称ABS）作用：防止制动时车轮抱死滑移，提高性能。原理：控制制动力矩在制动过程中自动调节制动管路压力。驱动防滑转装置（Acceleration Slip Regulation，简称ASR）作用：驱动时防止驱动轮滑转，提高性能。原理：控制驱动力矩（Me；i；k；）和制动力矩，也称TCS Trac

3、tion Control System。u优点 方向稳定性及转向操纵能力；制动力/驱动力71.ABS系统的作用 控制滑动率在最佳范围，使车辆在紧急制动时能保持较好的操纵稳定性并使制动力达到最大。2.ABS系统的优点1）提高了汽车制动时的稳定性 2）缩短了制动距离 3）减少了轮胎磨损 4）操作简单方便 4.1 防抱死制动系统（ABS系统）4.1.1 ABS系统概述83.ABS系统的分类1）按生产厂家分类博世（BOSCH）ABS系统，由德国博世公司生产。如STN2000Gsi。戴维斯（TEVES）ABS系统，德国戴维斯公司生产。如雪弗兰子弹头。德尔科（DELCO）ABS系统，由美国德尔科公司生产。

4、如GM、Daewoo。本迪克斯（BENDIX）ABS系统，由美国本迪克斯公司生产。如Chrysler。2）按控制通道分类四/三/双/单通道ABS（哪种应用最广？）9概念控制通道对能够独立进行制动压力调节的制动管道。车轮控制方式独立控制每个车轮制动压力可单独调节或单占一个控制通道。一同控制几个车轮制动压力一同调节或共用一个控制通道。低选原则：保证附着力小的车轮不被抱死/滑转优缺点高选原则：保证附着力大的车轮不被抱死/滑转优缺点10ABS控制通道简介布置；优缺点（1）四通道ABS系统。四传感器/四通道/四轮独立控制II型四传感器/四通道/四轮独立控制X型11（2）三通道ABS系统。四传感器三通道前

5、轮独立后轮低选控制c）d）三传感器三通道前轮独立后轮低选控制e）（3）双通道ABS系统。四传感器双通道后轮低选控制f）四传感器双通道前轮独立控制g)（4）单通道ABS系统。单传感器单通道后轮低选控制h）121.组成组成 在普通制动系统上增加了一套电控系统。1）传感器：轮速传感器12）ECU 63）执行器（1）制动压力调节器 A、调压电磁阀12 B、电动泵13 C、储液室11（2）ABS警报灯104.1.2 基本组成及工作原理图图4-3 典型典型ABS系统的组成系统的组成13典型典型ABS系统的组成系统的组成典型典型ABS系统的组成图系统的组成图142.工作原理工作原理 传感器ECU执行器1）常

6、规制动常规制动ABS不工作（如图）进油电磁阀：不通电出油电磁阀：不通电 P 开启：主缸开启：主缸轮缸轮缸常开电磁阀常开电磁阀关闭：轮缸关闭：轮缸储液器储液器常闭电磁阀常闭电磁阀152）保压状态）保压状态当车轮趋于抱死时（滑动率过大）进油电磁阀：通电出油电磁阀：不通电关闭：轮缸储液器 P不变关闭：主缸关闭：主缸轮缸轮缸163）减压状态）减压状态若滑动率还是太大（滑动率还是过大）进油电磁阀：通电关闭：主缸轮缸出油电磁阀：通电 P开启：轮缸开启：轮缸储液器储液器17 4）增压状态）增压状态 若抱死趋势消除（滑动率过小）进油电磁阀：不通电开启：主缸轮缸出油电磁阀：不通电关闭：轮缸储液器 P 小结：小结

7、：趋于抱死趋于抱死时，管路压力不时，管路压力不断经历断经历保持保持减减小小增大增大循环，循环，直至车速很低或直至车速很低或不再趋于抱死不再趋于抱死18ABS共同点共同点除了控制原理、目的相同外除了控制原理、目的相同外1）最低速度限制2）只对趋于抱死的车轮进行压力调节3）具有自诊断功能、失效保护和报警功能194.1.3 主要元件结构及原理组成：传感器；ECU；执行器1.轮速传感器轮速传感器作用；位置；类型1）电磁式轮速传感器（1）结构：齿圈；传感头（2）工作原理：利用磁通变化来产生感应电压：频率转速（3）装配：u间隙1mm左右（4）特点缺点：信号不稳定车速过低时，信号太小车速过大时，响应频率跟不

8、上抗电磁波干扰能力差20 2）霍尔式轮速传感器（1）结构：齿圈传感头：永磁铁1；霍尔元件2；电子电路（2）位置（3）工作原理：磁力线密度变化霍尔电压变化（mV）整形放大成脉冲电压（V）脉冲频率转速（4）特点优点：信号稳定大小不受车速影响响应频率高抗干扰能力强图图4-8 霍尔式轮速传感器示意图霍尔式轮速传感器示意图212.电控单元电控单元（ECU）以ABS为例：作用：控制；监测组成1）输入级电路接收监测信号；模数转换。2）运算电路3）输出级电路数模转换；信号放大。4）安全保护电路电源稳压电路；监控电路；保护电路；故障贮存电路。223.制动压力调节器制动压力调节器作用：实现制动管路压力调节位置：主

9、缸与轮缸之间（整体式/分置式）组成：电动泵；调压电磁阀；储液室等1）主要部件（1）电磁控制阀。作用：控制轮缸管道的通断类型：根据其工作三位三通阀。A、结构：柱塞；电磁线圈；弹簧等B、原理：如图 C、应用：回顾回顾 二位二通阀。A、结构 B、类型：常开式；常闭式 C、应用：回顾回顾23储液器与电动泵储液器与电动泵1-储能器；2-回油泵 储能器与电动泵储能器与电动泵（2）储能器与电动泵。）储能器与电动泵。低压储能器与电动泵。作用：暂时储存制动液 电动泵：将制动液泵入制动主缸此储能器也称为储液器；此电动泵也称“回油泵”。高压储能器与电动泵。作用：给系统供给高压油工作：由电动泵供给压力油242）调压方

10、式引入：制动压力调节器的工作调压方式：直接/间接制动压力调节器的类型：循环式；可变容积式。（1）循环式。）循环式。组成：电磁阀（类型？）；储液室；回油泵结构特点：制制动动管管路路与与ABS控控制制管管路路相通。相通。常规制动状态。电磁阀：不通电主缸轮缸，轮缸储液室 P回油泵：不工作uSTN2000 Gsi 如图所示。图4-21 常规制动（增压）状态25保压状态。（提问：何时触发？）电磁阀：小电流主缸轮缸，轮缸储液室 P不变回油泵：不工作uSTN2000 Gsi 如图所示。减压状态。电磁阀：大电流主缸轮缸，轮缸储液室 P回油泵：工作回油（why？）q作用：为下一周期作准备，并可防止踏板下降又称“

11、再循环泵”q踏板有反弹感uSTN2000 Gsi 如图所示。26增压状态。电磁阀：不通电主缸轮缸，轮缸储液室 P回油泵：不工作uSTN2000 Gsi 如图所示。来由：“循环式循环式”制动压力调节器回油泵：一直工作（？）27减压状态。（提问：何时触发？）电磁阀：通大电控制活塞左腔储能器控制活塞：右移q关闭单向阀13 主缸轮缸q轮缸体积 P（2）可变容积式。）可变容积式。结构特点：制动管路与ABS（电磁阀）控制管路隔开。组成：调压电磁阀7；储能器3；电动泵4；控制活塞14；储液室5（如图14-30）常规制动状态。电磁阀：不通电控制活塞左腔储液室控制活塞：顶开单向阀13 主缸轮缸 P28保压状态。

12、电磁阀：通小电控制活塞左腔储液室控制活塞：保持不动 轮缸体积不变 P不变增压状态。电磁阀：不通电控制活塞左腔储液室控制活塞：左移压油左移压油，顶开单向阀13 主缸轮缸 P来由：“可变容积式可变容积式”制动压力调节器比较：循环式：直接控制，减压是回流泄压可变容积式：间接控制，压力调节是控制轮缸制动液容积的变化 294.ABS故障指示灯制动指示灯：红色-兼作驻车制动指示灯ABS指示灯：黄色304.1.4 基本检修及故障诊断1.注意事项 1）先排除常规制动系统故障 2）蓄电池电压应正常 3）轮速传感器应保持清洁 4）储能器必须先释放高压 5）维修完毕后应进行正确排气 6）正确使用制动液（1）选用：D

13、OT3；DOT4（2）更换：一般一年/次，不可混用312.主要元件检修主要元件检修1）轮速传感器电磁式：测阻值（约1k）霍尔式：电脑检测仪；示波器；2）制动压力调节器电磁阀：测阻值（3040）通道：通电测试通断情况3）电控单元继电器；电动泵；ECU。323.故障诊断检修步骤如下：（1）查看制动液液位、警报灯。（2）路试，确认故障现象。V40km/h，紧急制动踏板轻微颤动，无拖印，无甩尾u间歇性故障（3）读码诊断。手工读码专用诊断仪控制面板/信息显示中心读码，如Cadi 帝威（4）排除故障。（5）清码。（6）路试。334.2 驱动防滑转调节装置（ASR）引入：驱动防滑转调节装置（Accelera

14、tion Slip Regulation），简称ASR系统ABSASR统称“防滑控制系统”344.2.1 ASR系统概述1.ASR系统的作用驱动时，将车轮的滑动率控制在较为理想的范围之内，使车辆在紧急驱动时有较好的操纵稳定性且牵引力最大。2.ASR系统的优点防止驱动轮出现打滑现象，充分利用驱动轮的最大附着力。（1）在汽车起步、行驶过程中提供最佳驱动力，从而提高了汽车的动力性，特别是附着系数较小的路面上，可以使起步、加速性能和爬坡能力保持良好。（2）能保持汽车的方向稳定性和前轮驱动汽车的转向控制能力。（3）减少轮胎磨损和降低发动机油耗。353.ASR系统的控制方式1）驱动力矩控制（1）差速器锁紧

15、系数k（k=内摩擦力矩/输入力矩）（2）传动系传动比i（3）发动机输出力矩Me节气门开度；点火提前角；（提问：若过小会？）燃油喷射量；中断喷油/点火均可由电喷发动机控制实现。2）制动力矩的控制 调节制动管路压力。364.与ABS系统的比较1）相同点2）不同点基本作用控制车轮控制原理 371.基本组成1）传感器轮速传感器1/5/6/12TPS（主13/副14）2）电控单元ECU 83）执行器电控副节气门15制动压力调节器4指示/报警灯-Trac ON/OFF图图4-25 4-25 典型典型ABS/ASRABS/ASR系统的组成图系统的组成图 1-右前车轮转速传感器；2-比例阀和差压阀；3-制动主

16、缸；4-ASR制动压力调节器；5-右后车轮转速传感器；6-左后车轮转速传感器；7-发动机/变速器ECU；8-ABS/ASR ECU；9-ASR关闭指示灯；10-ASR工作指示灯；11-ASR开关；12-右前车轮转速传感器；13-主节气门位置传感器；14-副节气门位置传感器；15副节气门驱动步进电机；16-ABS制动压力调节器4.2.2 基本组成及工作原理382.工作原理传感器ECU执行器1）驱动力矩调节（1）电控副节气门。（2）点火提前角。（3）发动机喷油量。392）制动力矩调节弥补驱动力矩控制或使左右驱动轮力矩不同。（1）控制通道的选择后轮驱动低速：独立控制或高选原则一同控制高速：低选原则一

17、同控制前轮驱动：独立控制四轮驱动前轮：独立控制后轮：低速：独立控制或高选原则一同控制高速：低选原则一同控制40（2）制动力矩调节过程：与ABS制动压力调节器配合当判定需要对驱动轮施加制动力矩时，ASR电磁阀全通电（问：通断状态？）制动压力增加：ABS电磁阀不通电制动压力保持：ABS电磁阀通小电流制动压力减小：ABS电磁阀通大电流循环经历：增压保压减压增压也可使左右制动（驱动）力矩不同图图4-26 ASR制动液压系统图制动液压系统图1-ASR电磁阀总成；2-单向阀；3-压力开关；4-储能器；5-制动供能装置；6-电动泵；7-电动机；8-电磁阀；9-单向阀；10-ABS制动压力调节器；11-左后车

18、轮转速传感器；12-电磁阀；13-电磁阀；14-回油泵；15-储液器；16-电磁阀；17-电磁阀；18-右后车轮转速传感器41（3）系统的解除无滑转趋势时电磁阀均不通电电控副节气门全开点火/喷油正常 423.ASR系统共同点系统共同点（1）工作状态可人工选择ASR开关。关闭时：Trac OFF灯常亮工作时：Trac ON闪亮（2）ASR不会影响其他系统工作：制动系统；电喷发动机。（3）ASR的工作受速度限制：高速限制。（4）在不同车速范围内可进行不同控制后轮驱动。低速：左右轮独立控制高速：左右轮一同控制（5）具有自诊断功能、失效保护和报警功能。提高低速牵引性能提高低速牵引性能提高方向稳定性提高

19、方向稳定性434.2.3 主要元件的结构与原理（略）444.2.4 基本检修及故障诊断雷克萨斯LS400型轿车防滑控制系统（ABS/TRAC）简介。1.基本组成包括：轮速传感器、ABS/TRAC ECU、制动压力调节器、TRAC隔离电磁阀总成、TRAC制动供能总成、主副节气门开度传感器、副节气门控制步进电动机等。图4-27 雷克萨斯LS400ABS/TRAC的组成与布置451）轮速传感器2）ABS/TRAC ECU接受信号；处理信号3）制动压力调节器三位三通调压电磁阀4储液器2电动双联回液泵 1图4-28 制动压力调节器464）TRAC执行器（1）TRAC隔离电磁阀总成（2）TRAC制动供能总成图4-29 TRAC隔离电磁阀总成图4-30 TRAC制动供能总成475）副节气门装置 由步进电动机控制 图4-31 副节气门装置图4-32 副节气门的各种位置482.雷克萨斯LS400 ABS/TRAC的控制原理1）未进行防滑转控制 2）制动防抱死控制 3）驱动防滑转控制 493雷克萨斯LS400 ABS/TRAC系统电路分析1）系统自检 2）系统进入工作状态3）系统信号输入4）系统功能控制504雷克萨斯轿车ABS/TRAC的故障自诊断1）读取故障代码2）清除故障代码 51谢谢支持