毕业设计(论文)-奇瑞汽车abs电控故障诊断与维修研究.doc
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1、常州机电职业技术学院毕业设计(论文)作 者: 吴昌华 学 号: 31021204 系 部: 汽车工程系 专 业: 汽车电子技术 题 目:奇瑞汽车ABS电控故障诊断与维修研究指导者:吴海东倪彰评阅者:刘平 2013年 5 月 毕业设计(论文)中文摘要 本文详细介绍了汽车制动防抱死系统(ABS)的产生、功能、特点、类型。解释了奇瑞汽车制动防抱死系统的基本组成与其工作原理,并着重对奇瑞汽车制动防抱死系统的工作过程和电路分析作了详细的阐述,在此基础上总结了检修ABS的一些注意事项,以及在诊断过程中所需要遵循的原则,诊断的程序都做了阐述。另外还对ABS电控部分故障的现象、诊断思路、诊断方法做了说明。最后
2、选取了日常维修工作中比较典型的几个故障案例进行评述,希望能为广大维修人员提供点帮助。关键词:制动防抱死系统、工作原理、故障现象、案例分析毕业设计(论文)外文摘要Title:Chery automobile ABS electronic control research on fault diagnosis and maintenanceAbstract:This paper introduces the automobile anti-lock braking system (ABS) generation, function, characteristics, types. Explaine
3、d the basic composition and working principle of Chery automotive anti-lock braking system, described in detail and focus on the work process and the circuit of Chery automotive anti-lock braking system analysis, summarized on the basis of some cautions for maintenance of ABS, as well as the princip
4、les which should be followed in the course of diagnosis, diagnostic procedures are discussed. In addition to the ABS electric control part of the fault phenomenon, diagnosis, diagnosis method are explained. Finally, selects several failure cases of typical daily repair work is reviewed, hoping to pr
5、ovide some help for the repair personnel.Keywords: Anti-lock braking system Working principle Fauit phenomenon Case analysis目录1 引言.52 汽车制动防抱死系统.52.1 汽车制动防抱死系统的发展及应用现状.52.2 汽车制动防抱死系统的基本组成及功能.82.3 汽车制动防抱死的分类及性能特点.93 奇瑞汽车电控制动防抱死系统的介绍.93.1 奇瑞汽车ABS的组成.123.2 工作原理与过程.144 电控防抱死制动系统(ABS)的检修.154.1 检修ABS的注意事项.
6、164.2 ABS故障检修的一般步骤.174.3 ABS主要部件的检修.185 典型故障案例分析.18 5.1汽车ABS系统故障的诊断.185.1 奇瑞A3汽车ABS报警灯常亮205.2 奇瑞风云轿车ABS故障检修 .226 结论.24 1 引言随着汽车行驶速度的提高,道路行车密度的增大,汽车行驶安全性已经受到了高度关注。汽车的行驶安全性能要求不断提高,汽车安全系统已经成为汽车研究发展的重要部分。汽车安全系统主要依靠制动踏板的制动装置保证汽车行驶安全,汽车照明系统辅助警示与提醒,至今在主动安全系统中汽车防抱死(ABS)等技术,以及汽车辅助安全系统如安全带,安全气囊等的广泛应用,而且有更多的安全
7、性系统参与制动与动力分配系统的发展,如汽车驱动防滑系统(ASR),汽车电子稳定系统(ESP),汽车电子制动力分配系统(EBD),汽车自适应巡航速度控制系统(ACC)等,保证汽车在危险状况下行驶的安全性。上述这些系统具有智能化的控制作用,根据车辆的行驶状况,自动地完成对汽车制动性能、转向辅助等的控制,无需人的主动性操作,可见汽车安全系统已经向智能型方向发展。汽车制动防抱死系统( Antilock Braking System,简称ABS),是汽车主动安全装置的代表,其作用是在制动过程中防止车轮抱死,提高车辆在制动过程中的方向稳定性、转向控制能力和缩短制动距离,使汽车制动更为安全有效。ABS可安装
8、在任何带液压刹车的汽车上。它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,充斥到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60-120次,相当于不停地刹车、放松,即相似于机械的“点刹。因此,ABS防抱死系统,能避免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,使刹车效率达到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达到80%90%、
9、30%10%、15%20%。 2 汽车制动防抱死系统2.1 汽车制动防抱死系统的发展及应用现状基于制动防抱理论的制动系统首先是应用于火车和飞机上。1936年,德国博世公司(BOSCH)申请一项电液控制的ABS装置专利,促进了ABS技术在汽车上的应用。汽车上开始使用ABS始于1950年代中期福特汽车公司,1954年福特汽车公司在林肯车上装用法国航空公司的ABS装置,这种ABS装置控制部分采用机械式,结构复杂,功能相对单一,只有在特定车辆和工况下防抱死才有效,因此制动效果并不理想。机械结构复杂使ABS装置的可靠性差、控制精度低、价格偏高。ABS技术在汽车上的推广应用举步艰难。直到70年代后期,由于
10、电子技术迅猛发展,为ABS技术在汽车上应用提供了可靠的技术支持。ABS控制部分采用了电子控制,其反应速度、控制精度和可靠性都显著提高,制动效果也明显改善,同时其体积逐步变小,质量逐步减轻,控制与诊断功能不断增强,价格也逐渐降低。这段时期许多家公司都相继研制了形式多样的ABS装置。 进入90年代后,ABS技术不断发展成熟,控制精度、控制功能不断完善现在发达国家已广泛采用ABS技术,ABS装置已成为汽车的必要装备。北美和西欧的各类客车和轻型货车ABS的装备率已达90%以上,轿车ABS的装备率在60%左右,运送危险品的货车ABS的装备率为100%。ABS装置制造商主要有:德国博世公司(BOSCH),
11、欧、美、日、韩国车采用最多;美国德科公司(DELCO),美国通用及韩国大宇汽车采用;美国本迪克斯公司(BENDIX),美国克莱斯勒汽车采用;还有德国戴维斯公司(TEVES)、德国瓦布科(WABCO)、美国凯尔西海斯公(KELSEYHAYES)等,这些公司的ABS产品都在广泛地应用,而且还在不断发展、更新和换代。 我国对ABS 的研究始于80 年代初,现刚刚进入产品试制和装车试验阶段。国内研制ABS 的单位主要有东风汽车公司、 交通部重庆公路研究所、 重庆宏安ABS 有限公司、 陕西兴平 514 厂、 西安公路学院等单位和部门。东风汽车公司从80 年代初就开始研究ABS,是较早研究ABS 的厂家
12、之一, 现研究工作的主要目标是对国外的产品进行消化吸收,如将德国瓦布科公司的ABS 装于EQ145 型汽车上进行各种试验。重庆公路研究所相继开发出了两代ABS 产品, 第一代ABS 的ECU 采用了Z80 芯片。第二代ABS 产品为FKX- ACI 型, 该装置的ECU 中的 CPU 微处理器采用了美国INT EL 公司的MCS- 96 系列8098 单片机。重庆宏安 ABS 公司是我国批量生产 ABS 的厂家,该公司生产的ABS121型防抱死制动系统和ABS141 型防抱死制动系统的年生产能力可达30 万套。目前国内研制生产的ABS 产品中比较成熟的主要有FKX- AC1 型、 ABS121
13、 型和ABS141 型等。从1998 年起,国产的奥迪、 桑塔纳和富康等轿车, 已普遍装上了ABS。ABS 将成为现代汽车的标准配置设备在汽车上广泛应用。根据国内外的一些研究动态和高档轿车的实际应用表明,ABS技术将沿着以下几个方面继续发展:(1)ABS和驱动防滑控制装置ASR一体化。ABS以防止车轮抱死为目的,ASR是防止车轮过分滑转,ABS是为了缓解制动,ASR是为了施加制动。由于二者技术上较接近,且都能在低附着地面上充分体现它们的作用,所以将二者有机的结合起来。(2)动态稳定控制系统VDC(或电子稳定控制ESP)。VDC主要在ABS/ASR基础上解决汽车转向行驶时的方向稳定性问题。(3)
14、ABS/ASR与自动巡航系统(ACC)集成。(4)减小体积,降低重量。(5)随着ABS与新一代制动系统的结合,如电子液压制动EHB、电子机械制动EMB,使得ABS有了更快的的响应速度,更好的控制效果,而且更容易与其它电子系统集成。(6)在ABS系统中嵌入电子制动力分配装置(EBD)构成了ABS+EBD系统。EBD的功能就是在汽车开始制动压力调节之前,高速计算出汽车四个轮胎与路面间的附着力大小,然后调节车轮与附着力的匹配,进一步提高车辆制动时的稳定性,同时尽可能地缩短制动距离。国外ABS系统的发展可以迫溯到本世纪20 年代。当汽车工业诞生初期,就已出现ABS的雏形,1928 年出现了飞轮式机械控
15、制的防抱死系统,并在英国获得了专利。二次大战后,又开发了飞机用ABS 装置,后来成为飞机的标准装置,但因当时机械和电子技术水平有限,ABS的性能和水平远未达到实用程度。到60 年代,车辆速度不断提高,各国汽车拥有量大幅度增加,交通事故发生频率也明显增,从而促使人们开始考虑一种新型制动装置,因此ABS的发展就提到议事日程。1969年,德国特维斯公司开发了第一代电子控制ABS防抱死装置,并首次在国际汽车展览会上亮相,引起了很大轰动。同时,本迪克斯和波许等世界几个主要汽车公司相继开发出自己的ABS系统,并开始批量生产和装车。此时由于ABS的成本偏高,这成为推广应用的障碍,仅限于装用在高档豪华轿车上,
16、如美国福特、日本皇冠、德国奔驰等。到70年代末期,人们才接受将ABS系统作为高档轿车的标准装置。在此期间,人们对ABS的性能和结构做了大量研究工作,积累了丰富的经验。80年代,由于电子技术的飞速发展,控制和传感技术的突破,以及ABS的工业化生产,导致成本大幅度降低。从资料获悉,从1983 年起,用户对ABS的兴趣明显增加,世界一些主要汽车制造厂纷纷提出装用ABS,至此这一新生事物终于得到普遍认可。到1987年,世界上装用ABS的车辆已达2.5%,同年,在巴依尔、奔驰等公司生产的轿车上,ABS的装用率已达50%。1990年,世界ABS年产量超过100万台所以,ABS 系统的发展,历经了30多年后
17、.终于在汽车工业中占有了一席之地。当前世界汽车工业竞争异常激烈ABS 技术的研究也在不断推陈出新其主要技术热点集中在以下几方面:1.开发以高性能微处理芯片为核心,大规模集成电路为基础及全数字控制电路的控制器;2.系统的自我诊断和故障的对应措施;3.改进传感器的感知方式,更全面地反应汽车行驶的状态;4.改进现有制动器结构,使ABS的优越性更能充分发挥。2.2 汽车制动防抱死系统的基本组成及功能ABS是在普通制动系统的基础上,加装ABS ECU、传感器、执行器等装置而形成的制动系统,其基本构成如图2.1所示: 图2.1 ABS基本组成ABS(Anti-lock Braking System)防抱死
18、制动系统,通过安装在车轮上的传感器发出车轮将被抱死的信号,控制器指令调节器降低该车轮制动缸的油压,减小制动力矩,经一定时间后,再恢复原有的油压,不断的这样循环(每秒可达510次),始终使车轮处于转动状态而又有最大的制动力矩。 没有安装ABS的汽车,在行驶中如果用力踩下制动踏板,车轮转速会急速降低,当制动力超过车轮与地面的摩擦力时,车轮就会被抱死,完全抱死的车轮会使轮胎与地面的摩擦力下降,如果前轮被抱死,驾驶员就无法控制车辆的行驶方向,如果后轮被抱死,就极容易出现侧滑现象。ABS的主要的作用就是防止四轮制动时被抱死,减少事故的发生。汽车突然遇到情况发刹车时,百分之九十以上的驾驶者往往会一脚将刹车
19、踏板踩到底来个急刹车,这时候的车子十分容易产生滑移并发生侧滑,即人们俗称的甩尾,这是一种非常容易造成车祸的现象。造成汽车侧滑的原因很多,例如行驶速度,地面状况,轮胎结构等都会造成侧滑,但最根本的原因是汽车在紧急制动时车轮失去了滚动所产生的方向稳定性,此时此刻驾驶者尽管扭动方向盘也会无济于事。在制动时,若前轮先被抱死,方向有可能失控;若后轮先被抱死,将会出现侧滑、甩尾。而装配了ABS,可以防止四轮制动时被抱死,减少事故的发生。 现代汽车上大量安装防抱死制动系统,ABS既有普通制动系统的制动功能,又能防止车轮锁死,使汽车在制动状态下仍能转向,保证汽车的制动方向稳定性,防止产生侧滑和跑偏,是目前汽车
20、上最先进、制动效果最佳的制动装置。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安全抱死。2.3 汽车制动防抱死的分类及性能特点一是按生产厂家分类,二是按控制通道分类。以下主要介绍按通道分类的方法。在ABS中,对能够独立进行制动压力调节的制动管路称为控制通道。ABS装置的控制通道分为四通道式、三通道式、二通道式和一通道式:1.四通道式。四通道ABS有四个轮速传感器,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器装置,进行独立控制,构成四通道控制形式。广州本田即是使用四通道ABS装置。性能特点:由于四通道ABS是根据各车轮轮速传感器输入的信号,
21、分别对各个车轮进行独立控制的,因此附着系数利用率高,制动时可以最大程度的利用每个车轮的最大附着力。四通道控制方式特别适用于汽车左右两侧车轮附着系数接近的路面,不仅可以获得良好的方向稳定性和方向控制能力,而且可以得到最短的制动距离。但是如果汽车左右两个车轮的附着系数相差较大(如路面部分积水或结冰), 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,会影响汽车的制动方向稳定性。因此,驾驶员在部分结冰或积水等湿滑 的路面行车时,应降低车速,不可盲目迷信ABS装置。图2.2 四通道式ABS系统示意图2.三通道式。三通道ABS是对两前轮
22、进行独立控制,两后轮按低选原则进行一同控制(即两个车轮由一个通道控制,以保证附着力较小的车轮不抱死为原则),也称混合控制。桑塔纳2000GSi既是用的这种ABS装置。性能特点:两后轮按低选原则进行一同控制时,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 附着系数相差较大,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。当然,在两后轮按低选原则进行一同控制时,可能出现附着系数较大的一侧后轮附着力不能充分利用的问题,使汽车的总制动力减小。但应该看到,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
23、制动力所占的比例减小,尤其是前轮驱动的小轿车,前轮的附着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,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。在对桑塔纳2000进行的60 km/h紧急制动对比试验中,有ABS的车型比无ABS车型的制动距离只短1米,但是有ABS的车型始终都有方向,不会失去对方向的控制。图2.3三通道后轮低选控制示意图对两前轮进行独立控制,主要考虑小轿车,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,另一方面可使制动中两前轮始终保
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