浅谈ABS系统的检测与故障排除方法.doc
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1、目录摘要1第一章 引言2第二章 ABS的实质32.1 ABS的原理32.2常用轿车ABS的选用42.3常用轿车ABS使用要点4第三章 轿车ABS系统的维护与检测63.1车轮速度传感器的调整63.2液压控制装置的检修6第四章 常用轿车维护使用ABS注意事项74.1使用时的注意事项74.2维护时的注意事项7第五章 故障诊断及其修复9结论12致谢13参考文献14摘要 ABS系统可以显著提高或改善汽车紧急制动时的操控性和稳定性,缩短了制动距离,是一种新型的汽车电子控制产品,并得到了越来越广泛的应用。本文以轿车为研究对象,展开对汽车ABS的研究。主要完成了以下的工作:通过对单个车轮时的受力分析确定了影响
2、车轮附着系数的主要因素;通过比较电磁感应式轮速传感器和霍尔效应传感器的性能优缺点,采用并设计了霍尔效应式轮速传感器;通过对控制结构的分析设计了以INTEL公司生产的80C196KC单片机为核心的实时控制系统,包括信号输入电路、控制输出电路、驱动电路等硬件部分;经比较各种控制方案,确定了“逻辑门限制法”作为控制方案,并选用加速度和滑移率的组合作为控制参数。采用事件门限来计算车轮的转速。 本文通过学习比较根据所学只是设计了ABS控制系统。从理论上实现ABS的控制功能,完成了设计要求。在设计过程中对汽车制动理论和制动装置有了较为深入的了解,扩大了自己的知识面,自己解决问题的能力也得到了提高。关键词:
3、防抱死制动系;电子控制单元;门限值滑移率;轮速传感器第一章 引言 现代汽车上大量安装了防抱死制动系统ABS,其全称Anti-lockBrakeSystem。它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,是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。第二章 ABS的实质ABS的实质是控制汽车轮胎的防滑率。众所周知,汽车的速度是由轮子的转速所决定的,轮子转得快汽车跑得快,轮子转得慢汽车跑得慢,似乎轮子的转速等于汽车的速度。但实际上,由于轮胎的变形、打滑等因素,车轮速度与汽车速度之间总是存在着差值,这个差值与汽车速度的比率就是
4、滑动率。实验证明只有将滑动率控制在一定的范围之内,轮胎才具有最大的附着力,汽车运行才是最安全的。因此,ABS的主要功能就是将滑动率控制在一个设定的范围内。汽车上的ABS在工作过程中,通常将车轮的滑动率控制在1020%之间。ABS(Anti-lockedBrakingSystem)防抱死制动系统,它是一种具有防滑、防锁死等作用的汽车安全控制系统,在现代汽车上普遍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,避免的很多交通事故的发生,是汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。2.1 ABS的原理A
5、BS是防抱死制动系统的英文缩写,英文的全称是AntilockBrakingSystem,或者是AntiskidBrakingSystem。该系统在制动过程中可自动调节车轮制动力,防止车轮抱死以取得最佳制动效果。一辆汽车制动性能的好坏,主要从以下三方面进行评价:1、制动效能,即制动距离与制动减速度;2、制动效能的恒定性,即抗热或水衰退性能;3、制动时汽车的方向稳定性,即制动时汽车不发生跑偏、侧滑以及失去转向能力的性能。通常,汽车在制动过程中存在着两种阻力:一种阻力是制动器摩擦片与制动鼓或制动盘之间产生的摩擦阻力,这种阻力称为制动系统的阻力,由于它提供制动时的制动力,因此也称为制动系制动力;另一种
6、阻力是轮胎与道路表面之间产生的摩擦阻力,也称为轮胎道路附着力。如果制动系制动力小于轮胎道路附着力,则汽车制动时会保持稳定状态,反之,如果制动系制动力大于轮胎道路附着力,则汽车制动时会出现车轮抱死和滑移。如果前轮抱死,汽车基本上沿直线向前行驶,汽车处于稳定状态,但汽车失去转向控制能力,这样驾驶员制动过程中躲避障碍物、行人以及在弯道上所应采取的必要的转向操纵控制等就无法实现。如果后轮抱死,汽车的制动稳定性变差,在很小的侧向干扰力下,汽车就会发生甩尾,甚至调头等危险现象。尤其是在某些恶劣路况下,诸如路面湿滑或有冰雪,车轮抱死将难以保证汽车的行车安全。另外,由于制动时车轮抱死,从而导致局部急剧摩擦,将
7、会大大降低轮胎的使用寿命。ABS通过控制作用于车轮制动分泵上的制动管路压力,使汽车在紧急刹车时车轮不会抱死,这样就能使汽车在紧急制动时仍能保持较好的方向稳定性。在没有装备ABS的汽车上,如果在雪地上刹车,汽车很容易失去方向稳定性;同时驾驶员如果想停车,必须使用液压调节器(又称执行器)。反之,如果汽车上装备有ABS,则ABS能自动向液压调节器发出控制指令,因而能更迅速、准确而有效地控制制动。制动防抱死系统组成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系统的功能该装置是当遇到情况汽车制动时,根据车轮转速,自动调整制动管内的压力大小,使车轮总是处于边抱死边滚动的滑移状态,相当于
8、人们所说的点刹,尤其紧急制动,它将断续制动,即制动松开制动,以避免危险。防抱死制动装置,以每秒610次的频率进行制动松开制动的脉式制动,用电子智能控制方式代替人工方式,防止车轮抱死,使车轮始终获得最大制动力,并保持转向灵活。车轮要抱死时,降低制动力,而车轮不会抱死时,又增加制动力,如此反复动作,使制动效果最佳。使用该装置可以减小制动距离,保证制动过程中转向操纵依然有效。尤其紧急制动,能充分利用轮胎的峰值附着性能,提高汽车抗侧滑能力,缩短制动距离,充分发挥制动效能。2.2常用轿车ABS的选用从通用性角度来说,电子式ABS则不如机械式ABS灵活。电子式ABS是根据不同的车型而设计的,它的安装需要较
9、强的专业技术水平,如果换装到另一车型上,必须要改变它的线路设计和电瓶容量,没有通用性;机械式ABS的通用性强,只要是液压刹车装置的汽车都可使用,并可从一种车换装到另一种车上,且安装较简单。另外,电子式ABS的体积大,有的车型不一定有空间安装电子式ABS;机械式ABS的体积相对小些,占用空间要小。在成本上电子式ABS价格要高,目前国内只有部分中高档车才装有电子式ABS。相比之下,机械式ABS要便宜很多。无论是鼓式制动还是碟式制动,都可装用ABS,现在人们常说的加装ABS多是指机械式ABS,不过制动效果不太理想。对于电子式ABS,不是一般街边汽修厂就能安装的,它需要相当高的技术水平,安装时有严格的
10、技术要求。2.3常用轿车ABS使用要点具有ABS系统的车辆在仪表板上装有ABS或ANTILOCK的警告灯。启动发动机后,此灯应熄灭,这表明该系统工作正常,但并不立即工作,只有到车速大于8km/h时,这是最小的控制速度界限。当驾驶员踩刹车时,ABS开始工作,可避免车轮锁死。即便ABS的优点多,也无法完全违反物理的自然法则对车子的作用。例如:如果行车不遵守该保持的最佳行车距离,则无法避免追撞意外,或在弯道行车速度超过了汽车的转弯极限也无法避免意外的危险性,请驾驶员注意。另外,若在发动机启动后,ABS警告灯仍亮或在驾驶过程中ABS灯突然亮起,则表明ABS系统有故障,则需尽快到专业维修厂由专门技术人员
11、进行维修。 制动系统ABS故障诊断与检修使用中,若ABS系统出现故障,警告灯就会点亮,须及时停车处理或修复。常见ABS系统的故障检修方法如下: 车轮速度传感器的调整 传感器传感插头脏污,传感器的空气隙没有达到要求,都会引起传感器工作不良,应对其进行调整,以恢复正常工作状态。传感器的调整可用纸垫片贴紧传感头的端面来完成,当汽车运行时,随着传感器齿圈的旋转,纸垫片就会自然消失。 调整前轮速度传感器:拆下相应的前轮轮胎和车轮装置,拧松紧固传感头螺栓,然后沿着ABS轮速传感器线束拔掉传感器,清除其表面的金属或脏物,并刮传感头端面,在传感头端面粘贴一新纸垫片(做一“F”标记表示轮),纸垫片厚度为1.3m
12、m,拧松传感器支架固定衬套的螺栓,旋转衬套,给固定螺栓提供一个新的锁死凹痕面,通过盘式制动挡泥板孔,将传感头装进支架上的衬套,确认纸垫片贴在传感头端面上,并在整个安装中没有掉下来,装复后传感器上连线接触良好。推动传感头向传感器齿圈顶端移动,直到纸垫片与齿圈接触为止,用2.44Nm的力矩拧紧紧固螺栓,使传感头定位。重新装好轮胎和车轮,并放下汽车,启动发动机路试,ABS故障指示灯不亮为系统正常,传感器良好。否则,ABS系统仍有故障,须进一步检修。 调整后轮传感器:同前轮传感器调整相同。拆下后轮、制动钳、传动装置及传感头,清洁其表面,在传感头端面贴纸垫片(标注R),35脚电脑ABS的纸垫片厚度为0.
13、65mm。装复传感头,拧紧固定螺栓,推传感头向传感器齿圈顶端移动,至纸垫片与齿圈接触为止,保持此状态用2.44Nm力矩拧紧紧固螺栓,使传感头定位。重新装复制动钳、车轮,放下汽车,最后进行路试。若发现车轮速度传感器工作不良,应用数字万用表测量其线圈的电阻。电阻大为断路,电阻小为短路,均需要更换传感头。 ABS系统线束更换ABS线束接头接触不良,线束腐蚀、断裂及外部屏蔽损坏等,都会导致防抱死制动系统无法正常工作,须对其进行更换。线束插头通常与线束一同更换,个别线束插头损坏时,可更换新插头,地线与屏蔽线要焊接牢田,线束插头是塑料的,一般只能与线束一同更换。线束插头必须插牢,以防接触不良,接头插接后,
14、将卡销插好。 ABS系统的泄压一般ABS系统的泄压方法是:将点火开关关闭(置于OFF),然后反复踩制动踏板,踏板的次数在20次以上,当踏板力明显增加,即感觉不到踩踏板的液压助力时,ABS系统即泄压完毕。 ABS系统的放气ABS系统中如有空气,会严重干扰制动压力的调节,而使ABS系统功能丧失,工作不正常。尤其对ABS进行维修之后,要按“维修手册”规定进行放气。 液压控制装置的检修 在检修液压控制装置之前,要按一般方法泄压。拆卸液压控制装置时,拔下电磁阀,取下O形环,用干净的制动液润滑电磁阀O形环,装用性能完好的电磁阀,用45Nm力矩交替拧紧固定螺栓,固定好电磁阀,插好接线插头。 液压元件泄漏检查
15、 检查液压元件泄漏时,接通点火开关,直至液压泵停止运转,接着再等3min,使整个液压系统处于稳定状态。查看压力表,若5min内系统压力下降,表明液压系统有泄漏之处。再检查是液压元件本身泄漏,还是其外部系统泄漏,分别修复,必要时更换磨损部件或总成。第三章 轿车ABS系统的维护与检测轿车电子防抱死制动系统(ABS)的测试与诊断,可利用该系统中的电子控制装置(ECV)的自诊断功能进行检测诊断,并通过LED发出闪光而显示出来;还可根据情况对系统中的某一个装置进行解体,然后再单独地进行检测。使用中如果ABS系统出现故障、警告灯就会闪亮,需及时停车处理或修复。常见ABS系统的维护与检测方法如下。3.1车轮
16、速度传感器的调整 传感器传感插头脏污或传感器的空气间隙没有达到要求,都会使传感器不能正常工作,这就需定期对传感器进行适当的调整,以使其恢复正常的工作状态。传感器的调整可用纸垫片贴紧传感头的端面来完成,当汽车运行时,随着传感器齿圈的旋转,纸垫片就会自然消失。 调整前轮速度传感器时(以坦孚式ABS系统为例),先升举汽车,拆下相应的前轮轮胎和车轮装置,拧松(紧固传感头)螺丝,通过制动器挡泥板孔拆下传感头,清除其表面的金属和脏物,并刮净传感头端面,在传感头端面上粘贴一个新的垫片(做一“下”的标记表示前轮);纸垫片厚度为13mm(对于32脚电脑的ABS系统来说),拧松传感器支架固定衬套的螺栓,旋转衬套,
17、给固定螺丝提供一个新的锁死凹痕面。通过盘式制动挡泥板孔将传感头装进支架上的衬套里,确认纸垫片贴在传感头端面上,并在整个安装过程中没有掉下来。装复后,传感器上连线应该接触良好。推动传感头向传感器齿圈顶端移动,直到纸垫片与齿圈接触为止,保持此状态并用2.44Nm的力矩拧紧5mm紧固螺丝,使传感头定位。重新装好轮胎和车轮并放下汽车,最后起动发动机并路试车辆,ABS故障指示灯是否点亮。指示灯不亮则表示系统工作正常,传感器良好;否则就说明ABS系统仍然存在问题,须进一步检修。调整后轮速度传感器的步骤同前轮的调整步骤相同,举升汽车、拆下后轮、制动钳及传动装置;拆下传感头,清洁其表面,在传感头端面贴纸垫片(
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