- 汽車底盤及車身電控技術與檢修(第2版)
- 王盛良
- 9475字
- 2020-06-05 18:31:35
1.2 汽工作車原制理動防抱死控制系統主要零部件的結構及
1.2.1 汽車制動防抱死控制系統主要傳感器的結構及工作原理
1.車輪轉速傳感器
車輪轉速傳感器簡稱輪速傳感器,常用的車輪轉速傳感器有電磁感應式與霍爾式兩大類。
(1)電磁感應式車輪轉速傳感器 電磁感應式車輪轉速傳感器是一種由磁通量變化而產生感應電壓的裝置,一般由磁感應頭與齒圈組成,如圖1-6所示。
圖1-6 車輪轉速傳感器構造
a)長方形 b)圓柱形
磁感應頭是一個靜止部件,通常由永久磁鐵、電磁線圈和磁極等構成,傳感器安裝在每個車輪的托架上。齒圈是一個運動部件,一般安裝在輪轂上或輪軸上與車輪一起旋轉。齒圈上齒數的多少與車型、ABS電腦有關。磁感應頭磁極與齒圈的端面有一空氣隙,一般在1mm左右,通常可移動磁感應頭的位置來調整間隙(具體間隙的大小可查閱維修手冊)。當齒圈隨車輪旋轉時(圖1-7),在永久磁鐵上的電磁感應線圈中就產生一交變電壓信號(這是因為齒圈上齒峰與齒谷通過時引起磁場強弱變化的緣故),信號的頻率與車輪速度成正比,并隨輪速的變化而變化。ABS電子控制單元(ECU)通過識別傳感器發來交變電壓信號的頻率來確定車輪的轉速,如果電子控制單元發現車輪的圓周減速度急劇增加,滑轉率達到20%時,便以10次/s的速度進行計算,然后給執行機構發出指令,減小或停止車輪的制動力,以免車輪抱死。
(2)霍爾式車輪轉速傳感器 霍爾式車輪轉速傳感器可以將帶隔板的轉子置于永磁鐵和霍爾集成電路之間的空氣間隙中。霍爾集成電路由一個帶封閉的電子開關放大器的霍爾層構成,當隔板切斷磁場與霍爾集成電路之間的通路時,無霍爾電壓產生,霍爾集成電路的信號電流中斷;若隔板離開空氣間隙,磁場產生與霍爾集成電路的聯系,則電路中出現信號電流。
霍爾式車輪轉速傳感器由傳感頭和齒圈組成,傳感頭包含有永磁體。霍爾元件和電子電路等結構如圖1-8所示。當齒間對準霍爾元件位置時,永磁體的磁力線穿過霍爾元件通向齒輪,穿過霍爾元件的磁力線分散于兩齒之中,磁場相對較弱。當齒輪對準霍爾元件位置時,穿過霍爾元件的磁力線集中于一個齒上,磁場相對較強。穿過霍爾元件的磁力線密度所發生的這種變化會引起霍爾電壓的變化,其輸出一個毫伏級的準正弦波電壓。此電壓經波形轉換電路轉換成標準的脈沖電壓信號輸入ECU。由霍爾傳感器輸出的毫伏級正弦波電壓經過放大器放大為伏級正弦波信號電壓,在施密特觸發器中將正弦波信號轉換成標準的脈沖信號,由放大極放大輸出。
圖1-7 電磁感應式車輪轉速傳感器工作原理
1—電腦 2—傳感頭 3—齒圈 4—空氣隙 5—車速信號
圖1-8 霍爾式車輪轉速傳感器工作原理
霍爾式車輪轉速傳感器與前述電磁感應式車輪轉速傳感器相比,具有以下的優點:
1)輸出信號電壓的幅值不受車輪轉速影響,當汽車電源電壓維持在12V時,傳感器輸出信號電壓可以保持在11.5~12V,即使車輪轉速接近于零。
2)頻率響應高,該傳感器的響應頻率可高達20kHz(此時相當于車速1000km/h)。
3)抗電磁波干擾能力強。
2.桑塔納2000GSi轎車和捷達王轎車ABS車輪轉速傳感器的檢修
(1)桑塔納2000 GSi轎車和捷達王轎車ABS系統前輪轉速傳感器的檢修
1)前輪轂及齒圈的拆卸。結構及安裝位置如圖1-9所示。
圖1-9 前輪轉速傳感器和前輪軸承的安裝位置
1—固定齒圈螺釘套 2—前輪軸承彈性擋圈 3—防塵板緊固螺栓(緊固力矩10N·m) 4—前輪軸承殼 5—轉速傳感器緊固螺栓(緊固力矩10N·m) 6—轉速傳感器(右前/左前) 7—防塵板 8—前輪軸承 9—齒圈 10—輪轂 11—制動盤 12—十字槽螺栓
①拆帶齒圈的前輪轂,用200mm拉具的兩個活動臂先鉤住前輪軸承殼中的兩邊(只有一個位置才能鉤住),見圖1-10。
②在前輪轂要壓出的中心放一塊專用壓塊。
③轉動頂尖,使拉具頂住專用壓塊,將前輪轂連同齒圈一起頂出。
④拆下齒圈的十字槽固定螺栓。
2)前輪轉速傳感器的拆裝。前輪轉速傳感器左、右不能互換,因為零件不同。
①先拔下傳感器導線插頭,如圖1-11箭頭所示,再擰下內六角緊固螺栓,拆下前輪轉速傳感器。
圖1-10 拆卸前輪轂及齒圈
1—拉具 2—專用壓塊
圖1-11 拆卸前輪轉速傳感器
②安裝前輪轉速傳感器之前,先清潔傳感器的安裝孔內表面,并涂上固體潤滑劑,然后裝入轉速傳感器,以10N·m的力矩擰緊內六角緊固螺栓,最后插上導線插頭。
3)前輪齒圈的檢查
①前輪軸承損壞或軸承軸向間隙過大時,會影響前輪轉速傳感器的間隙。舉升起前輪,使之離地,用雙手轉動前輪感覺前輪擺動是否異常。若軸承軸向間隙過大,則要檢查齒圈軸向擺動(圖1-12)。軸向擺動應不大于0.3mm。
②若前輪軸承損壞或軸向間隙過大時,則應更換軸承。
③若出現齒圈軸向擺動過大而引起傳感器與齒圈擦碰,造成齒圈變形或齒數殘缺不全,則應更換前輪齒圈。
④若前輪齒圈完好無損,但被泥濘或臟物堵塞,應清除齒圈空隙中的臟物。
4)前輪轉速傳感器輸出電壓的檢查
①檢查前輪轉速傳感器與齒圈之間的間隙是否符合規定,標準值為1.10~1.97mm。
②頂起前輪,松開駐車制動桿。
③拆下ABS線束,在線束插接器處測量。
圖1-12 檢查齒圈軸向偏差
④以30r/min的轉速轉動前輪,用萬用表或示波器測量輸出電壓。左前輪接線柱為4和11,右前輪接線柱為3和18。用萬用表測量時,前輪轉速傳感器輸出電壓應為70~310mV;用示波器測量時,輸出電壓應為3.4~14.8mV。
⑤若輸出電壓不符合規定時,檢查傳感器是否有故障;檢查傳感器電阻值(1.0~1.3kΩ);在齒圈上取四點檢查齒圈與車輪轉速傳感器之間的間隙是否過大,檢查電線束安裝是否有誤差。
(2)桑塔納2000 GSi轎車和捷達王轎車ABS后輪轉速傳感器的檢修 這兩種汽車的后輪轉速傳感器和軸承的結構及安裝位置如圖1-13所示。
1)后輪轉速傳感器的拆裝。后輪轉速傳感器左、右能互換,零件號也相同。
圖1-13 后輪轉速傳感器和軸承的安裝位置
1—輪轂蓋 2—開口銷 3—螺母防松罩 4—六角螺母 5—止推墊圈 6—車輪圓錐滾子軸承 7—固定轉速傳感器內六角螺栓(擰緊力矩10N·m) 8—轉速傳感器(右后G44/左后G46) 9—車輪支承短軸 10—后輪制動器總成 11—彈簧墊圈 12—六角螺栓(擰緊力矩60N·m) 13—轉速傳感器齒圈 14—制動鼓
①先翻起汽車后座墊,拔下后輪轉速傳感器的連接插頭,如圖1-14所示。
②擰下傳感器的內六角緊固螺栓,如圖1-15所示,然后拆下后輪轉速傳感器。
圖1-14 拔下后輪轉速傳感器連接插頭
圖1-15 擰下傳感器緊固螺栓
③按圖1-16箭頭所示方向取下后梁上的轉速傳感器導線保護罩,拉出導線和導線插頭。
安裝順序與拆卸順序相反,但注意安裝后輪轉速傳感器之前,先清潔傳感器的安裝孔內表面,并涂上固體潤滑劑,然后裝入轉速傳感器,以10N·m的力矩擰緊內六角螺栓。
2)后輪齒圈的檢查。后輪軸承損壞或軸承徑向圓跳動過大時,會影響后輪傳感器的間隙。
①舉升起后輪,使之離地,用雙手轉動后輪感覺后輪擺動是否異常。若后輪擺動過大,則要檢查后輪軸承的徑向圓跳動,如圖1-17所示,徑向圓跳動標準值為≤0.05mm。
圖1-16 取下轉速傳感器導線保護罩
圖1-17 檢查后輪齒圈
②若后輪軸承徑向圓跳動過大,則需要調整螺母以調節后軸承的間隙,或者更換后軸承。
③若齒圈變形、有嚴重磨損痕跡或齒數殘缺不全,則應更換后輪齒圈。
④若后輪齒圈完好無損,但被臟物堵塞,應清除齒圈空隙中的臟物。
3)后輪轉速傳感器輸出電壓的檢查。
①檢查后輪轉速傳感器與齒圈的間隙是否符合規定,標準值為0.42~0.80mm。
②頂起前輪,松開駐車制動桿。
③拆下ABS線束,在線束插接器處測量。
④以30r/min的轉速轉動后輪,用萬用表或示波器測量輸出電壓。左后輪接線柱為2和10,右后輪接線柱為1和17。用萬用表測量時,后輪轉速傳感器輸出電壓應大于260mV;用示波器測量時,輸出電壓應大于12.2mV。若輸出電壓不符合規定,則應檢查傳感器是否有故障;檢查傳感器電阻值(1.0~1.3kΩ);在齒圈上取四點檢查齒圈與車輪轉速傳感器的間隙是否過大;檢查線束安裝是否有誤差。
1.2.2 汽車制動防抱死控制系統執行元件的結構及工作原理
ABS液壓控制總成是在普通制動系統的液壓裝置上經設計后加裝ABS液壓調節器而形成的。普通制動系統的液壓裝置一般包括真空助力器、雙缸式制動總泵(主缸)、儲油箱、制動分泵(輪缸)和液壓管路等。除了普通制動系統的液壓部件外,ABS制動壓力調節器通常由回油液壓泵、蓄能器、主控制閥、電磁閥和一些控制開關等組成。實質上,ABS就是通過電磁閥控制分泵上的液壓,使之迅速變大或變小,從而實現了防抱死制動功能。
ABS制動壓力調節器串接在制動主缸與輪缸之間,通過電磁閥直接或間搭鐵控制輪缸的制動壓力。通常把電磁閥直接控制輪缸制動壓力的調節器稱作循環式制動壓力調節器,把間接控制制動壓力的調節器稱作可變容積式制動壓力調節器。
1.循環式制動壓力調節器
這種形式的制動壓力調節器是在制動總缸與輪缸之間串聯一個電磁閥,直接控制輪缸的制動壓力。這種壓力調節系統的特點是制動壓力油路和ABS控制壓力油路相通。由電磁閥直接控制輪缸的制動壓力。多采用三位三通電磁閥和二位二通電磁閥,在ECU控制下,使電磁閥處于“升壓”、“保壓”、“減壓”三種位置,如圖1-18所示。
1)三位三通電磁閥工作過程如圖1-19所示,三位三通電磁閥由進液閥、回液閥、主彈簧、副彈簧、固定鐵心及銜鐵套筒等組成。
圖1-18 循環式制動壓力調節器
圖1-19 三位三通電磁閥
1—進液口 2—進液閥 3—回液閥 4—主彈簧 5—副彈簧 6—電磁線圈 7—銜鐵套筒 8—出液口 9—回液口
工作過程是:電磁線圈未通電時,在主彈簧張力作用下,進液閥打開,回液閥關閉,進液口與出液口保持暢通——增壓;電磁線圈通入較小電流(2A),產生電磁吸力小,吸動銜鐵上移量少,但能適當壓縮主彈簧,使進液閥關閉,放松副彈簧,回液閥并不打開——保壓,如圖1-20所示;電磁閥線圈通入較大電流(5A),產生電磁吸力大,吸動銜鐵上移量大,同時壓縮主、副彈簧,使進液閥仍保持關閉,回液閥打開——減壓,如圖1-21所示。
圖1-20 三位三通電磁閥(保壓)
圖1-21 三位三通電磁閥(減壓)
因為該電磁閥工作在三個狀態(增壓、保壓、減壓)則為“三位”,對外具有三個接口(進液口、出液口、回液口)則為“三通”,所以該電磁閥稱之為“三位、三通”電磁閥,常寫成3/3電磁閥。
2)二位二通電磁閥工作過程如圖1-22所示,二位二通電磁閥又分為二位二通常開電磁閥和二位二通常閉電磁閥。兩個電磁閥均由閥門、銜鐵、電磁線圈和回位彈簧等組成。
圖1-22 二位二通閥的結構及符號
常態下,二位二通常開電磁閥閥門在彈簧張力作用下打開,二位二通常閉電磁閥閥門在彈簧張力作用下閉合,二位二通常開電磁閥用于控制制動總泵到制動分泵的制動液通路,又稱為二位二通常開進液電磁閥。
二位二通常閉電磁閥用于控制制動分泵到儲液器的制動液回路,又稱為二位二通常閉出液電磁閥。
兩個電磁閥配套使用,共同完成ABS工作中對制動壓力調節的任務。
3)循環式制動壓力調節器的工作過程:踏下制動踏板,由于電磁閥的進液閥開啟,回液閥關閉,各電磁閥將制動總泵與各制動分泵之間的通路接通,制動總泵中的制動液將通過各電磁閥的進液口進入各制動分泵,各制動分泵的制動液壓力將隨著制動總泵輸出制動液壓力的升高而升高——增壓,與常規制動相同。
①升壓(常規制動)如圖1-23所示。
②保壓。當某車輪制動中,滑轉率接近于20%時,ECU輸出指令,控制電磁閥線圈通過較小電流(約2A),使電磁閥的進液閥關閉(回液閥仍關閉),保證該控制通道中的制動分泵制動壓力保持不變——保壓,如圖1-24所示。
③減壓。當某車輪制動中,滑轉率大于20%時,ECU輸出指令,控制電磁閥線圈通過較大電流(約5A),使電磁閥的進液閥關閉,回液閥開啟,制動分泵中的制動液將通過回液閥流入儲液器,使制動壓力減小——減壓,如圖1-25所示。與此同時,ECU控制電動泵通電運轉,將流入儲液器的制動液泵回到制動總泵出液口。
圖1-23 制動壓力調節原理(壓力增大)
圖1-24 制動壓力調節原理(壓力保持)
圖1-25 制動壓力調節原理(壓力減小)
2.可變容積式制動壓力調節器
可變容積式制動壓力調節器是在汽車原有制動管路上增加一套液壓控制裝置,用它控制制動管路中制動液容積的增減,從而控制制動壓力的變化。這種壓力調節系統的特點是制動壓力油路和ABS控制壓力油路是相互隔開的。這種調壓方式主要用于本田車系、美國DELCO MORANE ABS VI和Bosch部分產品中。
(1)制動壓力調節器組成 電磁閥、調壓缸、電動增壓泵、蓄能器和壓力開關。
工作過程(圖1-26):踏下制動踏板,制動液由制動泵→A腔→開關閥→B腔→制動分泵。制動分泵制動液壓力將隨踏板力的增大而增大。
圖1-26 可變容積式制動壓力調節器的結構
S趨近于20%,ECU控制輸入電磁閥略通電后即關閉,輸出電磁閥通電關閉。滑動活塞產生位移使開關閥關閉,A腔與B腔隔斷,B腔容積不變——保壓。
S>20%,ECU控制輸入電磁閥通電打開,輸出電磁閥通電關閉。滑動活塞在控制液壓作用下上移,使B腔容積增大——減壓。
S<20%,ECU控制輸入電磁閥斷電關閉,輸出電磁閥斷電打開。控制油液泄入儲液器,滑動活塞下移,使B腔容積減小——增壓。
(2)該系統特征
1)ABS作用時制動踏板無抖動感。
2)活塞往復運動可由滾動絲杠或高壓蓄能器推動。
3)采用高壓蓄能器作為推動活塞的動力時,蓄能器中的液體和輪缸的工作液是隔離的,前者僅僅作為改變輪缸容積的控制動力。
(3)回油泵與蓄能器(圖1-27)當電磁閥在減壓過程中從制動輪缸流出的制動液經蓄能器由回油泵泵回制動主缸。
蓄能器依據儲存制動液壓力的不同,分為低壓蓄能器和高壓蓄能器。分別配置在不同形式的制動壓力調節系統中。
圖1-27 回油泵與蓄能器
1)低壓蓄能器與電動泵:低壓蓄能器一般稱為儲液器,用來接納ABS減壓過程中從制動分泵回流的制動液,同時還對回流制動液的壓力波動具有一定的衰減作用。儲液器內有一活塞和彈簧。減壓時,回流的制動液壓縮活塞克服彈簧張力下移,使容積增大,暫時存儲制動液。電動回液泵由直流電動機和柱塞泵組成。柱塞泵由柱塞、進出液閥及彈簧組成。當ABS工作(減壓)時,根據ECU輸出的指令,直流電動機帶動凸輪轉動,凸輪將驅動柱塞在泵筒內移動。柱塞上行時,儲液器與制動分泵內具有一定壓力的制動液進入柱塞泵筒。柱塞下行時,壓開進液閥及泵筒底部的出液閥,將制動液泵回到制動總泵出液口。
2)高壓蓄能器與電動增壓泵:如圖1-28所示,用于儲存制動中或ABS工作時所需的高壓制動液。高壓蓄能器多采用黑色氣囊狀球體。黑色氣囊狀球體被一個膜片分隔成兩個互不相通的腔室。上腔為氣室,充入氮氣并具有一定的壓力。下腔為液室,與電動增壓泵液道相通,盛裝由電動增壓泵泵入的制動液。
高壓蓄能器下端設有兩個控制開關。壓力控制開關:檢測高壓蓄能器下腔制動液壓力。壓力低于15MPa時,開關閉合,增壓泵工作。壓力達到18MPa時,開關打開,增壓泵停止工作。壓力警告開關:設有兩對開關觸點,一對常開,一對常閉。當高壓蓄能器下腔制動液壓力低于10.5MPa時,常開觸點閉合,點亮紅色制動警告燈;同時常閉觸點張開,該信號送給ECU關閉ABS并點亮黃褐色ABS警告燈。
圖1-28 高壓蓄能器與電動增壓泵
(4)繼電器和電腦保護二極管 ABS系統中的繼電器和電腦保護二極管,由于它們與液壓系統的控制有關,因此特別重要。在ABS系統中,一般有兩個繼電器,一個是主電源繼電器,另一個是電動泵繼電器。主電源繼電器通過點火開關供給ABS ECU電能。只要發動機起動ABS ECU就會感知并起動系統自檢程序,檢查ABS系統是否良好。如果主電源繼電器損壞,ABS ECU就會讓ABS系統停止工作(普通制動系統繼續工作),直到主電源繼電器修復為止。電動泵繼電器主要給電動泵接通電源。當點火開關接通后,電流通過壓力控制開關(接通狀態)使電動泵繼電器導通,蓄電池直接給電動泵供電使其工作。如果電動泵繼電器損壞或發生故障,電動泵就不能運行,必然導致整個系統壓力下降而無法工作,此時車輛要停止運行,直到將電動泵繼電器修復為止。
ABS ECU保護二極管可起到保護ECU的作用。這個二極管裝在主電源繼電器和ABS故障警告燈之間,防止電流由蓄電池的正極通過主電源繼電器直接流向ABS ECU而引起電腦損壞。
3.桑塔納2000GSi轎車和捷達王轎車ABS系統控制器的檢修
ABS制動壓力控制器如圖1-29所示。
(1)ABS控制器的拆卸
1)關閉點火開關,拆下蓄電池及支架。
2)從ABS ECU上拔下25針插頭,如圖1-30所示。
3)踩下踏板,并用踏板架定位,如圖1-31所示。
4)在ABS控制器下墊一塊布,用來吸干從開口處流出的制動液,如圖1-32所示。
圖1-29 ABS控制器及其附件分解圖
1—ABS控制器 2—制動主缸后活塞與液壓控制單元的制動管接頭(擰緊力矩15N·m) 3—制動主缸前活塞與液壓控制單元的制動管接頭(擰緊力矩15N·m) 4—液壓控制單元與右前制動輪缸的制動管接頭(擰緊力矩15N·m) 5—液壓控制單元與左后制動輪缸的制動管接頭(擰緊力矩15N·m) 6—液壓控制單元與右后制動輪缸制動管接頭(擰緊力矩15N·m) 7—液壓控制單元與左前制動輪缸的制動管接頭(擰緊力矩15N·m) 8—ABS控制器線束插頭(25針插頭)9—ABS控制器支架緊固螺栓(擰緊力矩20N·m)10—ABS控制器支架11—ABS控制器安裝螺栓(擰緊力矩10N·m)
圖1-30 拔下ABS ECU 25針插頭
圖1-31 用踏板架固定制動踏板
圖1-32 在ABS控制器下墊一塊布
5)拆下制動主缸到液壓控制單元的制動油管A和B,如圖1-33所示,并做上記號,立即用密封塞將開口部塞住。
6)用軟鉛絲把制動油管A和B扎在一起,掛到高處,使開口處高于制動儲液器的油平面。
7)拆下液壓控制單元通到各輪的制動油管,并做上記號,立即用密封塞將開口部塞住,如圖1-34所示。
圖1-33 拆下制動油管A和B
1~4—分泵油管
圖1-34 制動油管密封塞
1—專用支架 2—閥體開口孔的密封塞
在操作過程中必須特別小心,不能使制動液滲入到ABS ECU殼體中去。如果制動液滲漏到控制器中去,會使觸點腐蝕,損壞系統。如果殼體臟,可用壓縮空氣吹凈。
8)把ABS控制器從支架上拆下來。
(2)ABS控制器的分解
1)壓下接頭側的鎖扣,拔下控制單元上液壓泵(V64)電線插頭。
2)用專用套筒扳手拆下ABS ECU與液壓控制單元的四個連接螺栓,如圖1—35所示。
3)將液壓控制單元與電子控制單元分離。注意:拆下液壓控制單元時要直拉,別碰壞閥體。
4)在ABS ECU的電磁閥上蓋一塊不起毛的布。
5)把液壓控制單元和液壓泵安放在專用支架上,以免在搬運時碰壞閥體。
(3)ABS控制器的裝配
1)裝配場地必須清潔,不允許有灰塵及臟物。
2)把ABS液壓控制單元和ECU裝成一體,用專用套筒扳手擰緊新的螺栓,轉矩不得超過4N·m。
圖1-35 拆下ABS ECU與液壓控制單元的連接螺栓
3)插上液壓泵電線插頭,注意鎖扣必須到位。
(4)ABS控制器的安裝ABS液壓控制單元開口處的密封塞,只有在制動油管要裝上去的時候才能拆下,以免異物進入制動系統。
1)將ABS控制器裝到架上,以10N·m的力矩擰緊固定螺栓。
2)拆下液壓口處的密封塞,裝上各輪制動油管,檢查油管位置是否正確,以20N·m的力矩擰緊管接頭。
3)裝上連接主缸的制動油管A和B,以20N·m的力矩擰緊管接頭。
4)插上ABS ECU線束插頭。
5)對ABS系統充液和放氣。
6)如果ABS ECU更換新的,必須對ECU重新編碼。
7)打開點火開關,ABS警告燈需亮2s后再熄滅。
8)使用V.A.G1552故障診斷儀,先清除故障存儲,再查詢故障碼。
9)試車檢測ABS功能,需感到制動踏板有反彈。
(5)ABS控制器的檢修 把控制單元J104從液壓單元N55和液壓泵中拆下來,然后更換損壞的元件。在初始階段提供的ABS控制器總成配件是不允許分解拆卸的,因此只能更換總成。
1.2.3 汽車制動防抱死控制系統電控單元的工作原理及工作流程
ABS ECU是一個微型計算機,硬件主要由安裝在印制電路板上的電子元器件構成,封裝于金屬殼體內;軟件則是固存于只讀存儲器(ROM)中的一系列控制程序和試驗參數。如圖1-36所示,盡管各車用ABS ECU內部控制程序、參數不同,其作用是一樣的,即接收輪速傳感器及其他開關信號,進行放大、計算、比較,按照特定的控制邏輯分析、判斷后輸出指令,控制制動壓力調節器進行制動壓力調節,如圖1-37所示。
圖1-36 桑塔納2000GSi轎車ABS控制模塊
(1)輸入電路 輸入電路的作用是對輪速傳感器輸入的交變電壓信號、點火開關、制動開關、液位開關、電磁閥繼電器、泵電動機繼電器等外部信號進行預處理,并將模擬信號轉換成電腦識讀的數字信號送入運算電路。不同的ABS中,輪速傳感器的數量和信號電路數目是一致的。
為了對輪速傳感器進行檢測,計算電路還經輸入電路輸出相應的檢測信號至各輪速傳感器,然后再經輸入電路將反饋信號送入運算電路。
(2)運算電路 運算電路的功用是根據輪速傳感器信號,計算出車輪瞬時速度,而后得知加(減)速度、初始速度、參考車速及滑轉率。最后根據設定的控制指令,向電磁閥控制電路輸出增壓、保壓或減壓的控制信號。運算電路不僅能檢測自己內部的工作過程,而且還能監測系統中有關部件的工作狀況,如輪速傳感器、泵電動機工作電路、電磁閥工作電路等。當監測到這些電路工作不正常時,向保護電路輸出停止ABS工作的指令。
圖1-37 ABS ECU電路框圖
(3)輸出電路 輸出電路的主要功用是將運算電路輸出的增壓、保壓或減壓的控制信號,通過控制功率放大器、驅動執行器實施調節任務。
(4)安全保護電路 安全保護電路由電源監控、故障記憶、繼電器驅動、ABS警告燈驅動等電路組成。其主要功用是對電源電壓進行監控,并將電源電壓轉換成ECU所需的穩定工作電壓。監控輪速傳感器信號、運算電路、電磁閥控制電路,當這些電路不正常時,停止驅動繼電器,使ABS不工作,同時點亮ABS警告燈,并將故障信息以故障碼的形式存儲在存儲器內,供維修時使用,如圖1-38所示。
(5)故障警告燈 ABS系統帶有兩個故障警告燈,一個是紅色制動故障警告燈,另一個是黃色ABS故障警告燈。兩個故障警告燈正常閃亮的情況如下:當點火開關打開時,制動燈與ABS燈同時亮,制動燈亮的時間較短,ABS燈會亮的長一些(約3s);起動汽車發動機后,蓄能器要建立系統壓力,此時兩燈泡會再亮一次,時間可達十幾秒甚至幾十秒。制動燈在駐車制動時也應亮。如果在上述情況下不亮,就說明故障警告燈本身及線路有故障。制動警告燈常亮,說明制動液不足或蓄能器中的壓力下降(低于14000kPa),此時普通制動系統與ABS均不能正常工作,要檢查故障原因及時排除。ABS故障警告燈常亮,說明ABS ECU發現ABS系統中有問題,要及時檢修。
1.ABS制動的控制過程
ABS的制動過程分為常規制動和ABS調節制動兩部分,當ABS系統檢測認定制動車輪未發生抱死的情況下,汽車制動系統執行常規制動過程,而當系統認定車輪有抱死趨勢時,便開始進行制動壓力的調節。在ABS系統中,兩種制動過程的系統元件工作情況如下。
(1)常規制動 ABS不介入控制,各進液調壓電磁閥斷電,進液調壓電磁閥導通,各回液電磁閥斷電,回液電磁閥關閉,電動泵不運轉,各制動輪缸與儲液器隔絕,系統處于正常制動狀態,如圖1-39所示。
圖1-38 博世ABS控制系統
(2)ABS調節制動 制動壓力調節過程由制動保壓、制動減壓和制動增壓組成。
1)制動保壓。當傳感器告知ECU車輪趨于抱死,車輪進液調壓電磁閥通電關閉,車輪回液調壓電磁閥仍斷電關閉,實現制動保壓;其他車輪仍隨制動主缸增壓,如圖1-40所示。
圖1-39 常規制動(系統油壓的建立)
圖1-40 油壓保持
2)制動減壓。當傳感器告知ECU車輪抱死趨勢無改善,車輪回液調壓電磁閥也通電導通,輪缸制動液回流儲液器,實現制動減壓,如圖1-41所示。
3)制動增壓。當傳感器告知車輪抱死趨勢已消失,車輪進液調壓電磁閥和回液凋壓電磁閥均斷電,進液調壓閥導通,回液調壓閥關閉,電動泵運轉,與主缸一起向車輪輪缸送液,實現制動增壓,如圖1-42所示。
圖1-41 油壓降低
圖1-42 油壓增加
2.MK20-Ⅰ型ABS系統的電路圖(圖1-43)
圖1-43 MK20-Ⅰ型ABS系統電路圖
A—蓄電池 B—在儀表內+15 F—制動燈開關 F9—駐車制動指示燈開關 F34—制動液位報警信號開關 G44—右后輪速度傳感器 G45—右前輪速度傳感器 G46—左后輪速度傳感器 G47—左前輪速度傳感器 J104—ABS及EBV的電子控制單元 K47—ABS警告燈 K118—駐車制動、制動液位警告燈 M9—左制動燈 M10—右制動燈 N55—ABS及EBV的液壓單元 N99—ABS右前進油閥 N100—ABS右前出油閥 N101—ABS左前進油閥 N102—ABS左前出油閥 N133—ABS右后進油閥 N134—ABS右后出油閥 N135—ABS左后進油閥 N136—ABS左后出油閥 S2—熔絲(10A) S12—熔絲(15A) S18—熔絲(10A) S123—液壓泵熔絲(30A) S124—電磁閥熔絲(30A) TV14—診斷插口 V64—ABS液壓泵