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1、单元十三 汽汽车防抱死制制动系统及驱驱动防滑控制制系统课题13.1 防抱死制制动系统(AABS)基础知识学习目标鉴定标准教学建议1. 了解车辆制动时时车轮的受力力情况2. 了解制动力与附附着系数的关关系3. 掌握滑移率的概概念及对附着系数的的影响应知:车辆制动动时车轮的受受力分析、制制动力与附着着系数的关系系、滑移义的的定义及与附附着系数的关关系建议:借助多媒媒体课件进行行理论教学为为主目前,ABS已已经成为轿车车及客车的标标准配置。那那么什么是AABS?ABBS是英文AAnti-llock BBrakinng Sysstem的缩缩写,汉语意意思为防抱死死制动系统。本本课题介绍AABS的基础础
2、知识。下面让我们先了了解一下车辆辆制动过程中中车轮抱死后后车辆的运动动情况。当对行驶中车辆辆进行适当制制动时,如果果制动力左右右对称产生,车车辆能够在行行驶方向上停停止下来。但但当左右制动动力不对称时时,就会发生生车辆绕重心心旋转的力矩矩。此时,如如果轮胎与地地面的侧向反反力能阻止旋旋转力矩的作作用,则车辆辆仍能保持直直线行驶,如如果轮胎与地地面的侧向反反力很小,则则车辆就有可可能出现如图图13-1所示的不规则运动动。图13-1 车轮抱死后后车辆的运动动情况a) 车辆直线线行驶车轮抱抱死时 b) 车辆弯弯道行驶仅前前轮抱死时 c) 车辆弯道行行驶仅后轮抱抱死时如图13-1aa)所示,当车辆直线
3、线行驶车轮抱抱死时,车辆出现现了制动跑偏偏或甩尾侧滑滑的现象。如如图13-1b)所示,当车辆弯道行驶仅前轮抱死时,车辆出现现了失去转向向能力的现象象。如图13-1c)所示,当车辆弯道行驶仅后轮抱死时,车辆出现现了甩尾侧滑滑的现象。想一想:制动时时车轮的抱死死引起了车辆辆不规则的运运动,而车轮轮是如何抱死死的?它与哪哪些因素有关关呢?一、制动时车轮轮的受力分析析1地面制动力力(FB)如图13-2所所示是汽车在在良好的路面面上制动时,车车轮的受力情情况。图中忽忽略了滚动阻阻力矩和减速速时的惯性力力矩。图13-2 制动时车轮轮受力分析T-制动中的的摩擦力矩 VF-汽车瞬时速速度 FB-地面制动力力
4、G-车轮垂直载载荷 GZ-地面对车轮轮的反作用力力 r-车轮的滚滚动半径 VR-车轮的圆周周速度 FFS-侧向力 -车轮的角速速度 -侧偏角汽车制动时,由由于制动鼓(盘盘)与制动蹄蹄摩擦片之间间的摩擦作用用,形成了摩摩擦力T,此力矩矩与车轮转动动方向相反。车车轮在T的作用下下给地面一个向前前的作用力,与与此同时地面面给车轮一个个与行驶方向向相反的切向向反作用力FFB,这个力就就是地面制动动力,它是迫迫使汽车减速速或停车的外外力。提示:地面制动动力的大小取取决于制动器器制动力的大大小和轮胎与与地面之间的的附着力。2制动器制动动力当汽车制动时,阻止车轮转转动的是制动动器摩擦力矩矩T。将制动动器的摩
5、擦力力矩T转化为车车轮周缘的一一个切向力,称其为制动器制动力F。提示:制动器制制动力是由制制动器的结构构参数决定的的,并与制动动踏板力成正正比。3地面制动力力、制动器制制动力和附着着力的关系如图13-3所所示为不考虑虑制动过程中中附着系数变变化的地面制制动力、制动动器制动力以以及附着力三三者的关系。在在制动过程中中,车轮的运运动只有减速速滚动和抱死死滑移两种状状态。当驾驶驶员踩制动踏踏板的力较小小,制动摩擦擦力矩较小时时,车轮只作作减速滚动,并并且随着摩擦擦力矩的增加加,制动器制制动力和地面面制动力也随随之增长,且且在车轮未抱抱死前地面制制动力始终等等于制动器的的制动力。此此时,制动器器的制动
6、力可可全部转化为为地面制动力力。但地面制制动力不可能能超过附着力力。图13-3 地面制动力力、制动器制制动力和附着着力的关系当制动系液压力力(制动踏板板力)增大到到某一值,地地面制动力达达到附着力,即即地面制动力力达到最大值值。此时,车车轮即开始抱抱死不转而出出现拖滑的现现象。当再加加大制动系液液压力时,制制动器制动力力随着制动器器摩擦力矩的的增长仍按直直线关系继续续上升,但是是,地面制动动力已不再随随制动器制动动力的增加而而增加。要想获得好的制制动效果,必必须同时具备备两个条件,即即汽车具有足足够的制动器器制动力,同同时又要有附附着系数较高高的路面提供供足够的地面面制动力。提示:影响附着着系
7、数的因素素很多,如路路面的状况、轮轮胎的花纹、车车辆的行驶速速度、轮胎与与路面的运动动状态等。在在诸因素中,车车轮相对于路路面的运动状状态对附着力力有着重要的的影响,特别别是在湿路面面上其影响更更为明显。二、滑移率1滑移率的定定义汽车匀速行驶时时,汽车的实实际车速与车车轮滚动的圆圆周速度(也也称车轮速度度)是相同的的。在驾驶员员踩制动踏板板使车轮的轮轮速降低时,车车轮滚动的圆圆周速度(轮轮胎胎面在路路面上移动的的速度)也随随之降低了,但但由于汽车自自身的惯性,汽汽车的实际车车速与车轮的的速度不再相相等,使车速速与轮速之间间产生一个速速度差。此时时,轮胎与路路面之间产生生相对滑移现现象,其滑移移
8、程度用滑称称率表示。滑移率是指车轮轮在制动过程程中滑移成分分在车轮纵向向运动中所占占的比例,用用“S”表示示。其定义表表达式为:S=(-rr)/v100%式中:S车轮轮的滑移率;r车轮的滚动动半径;车轮的转动动角速度;车轮中心的的纵向速度。由上式可知:当当汽车的实际际车速等于车车轮滚动时的的圆周速度时时,滑移率为为零,车轮为为纯滚动;当当汽车制动时,逐渐踩下制制动踏板,车车轮边滚动边滑动,滑移率在00%1000%之间;当当制动踏板完完全踩到底,车轮处于抱死状态,而车身又具有一定的速度时,车轮滚动圆周的速度为零,则滑移率为100%。2附着系数与与滑移率的关关系大量的实验证明明,在汽车的的制动过程
9、中中,附着系数数的大小随着着滑移率的变变化而变化。如图13-4所示为在干路面上时附着系数与滑移率的关系。对于纵向附着系数,随着滑移率的迅速增加,并在S=20%左右时,纵向附着系数最大;然后随着滑移率的进一步增加,当S=100%,即车轮抱死时,纵向附着系数有所下降,制动距离会增加,制动效能下降。对于横向附着系数,S=0时,横向附着系数最大;然后随着滑移率的增加,横向附着系数逐渐下降,并在S=100%,即车轮抱死时横向附着系数下降为零左右。此时车轮将完全丧失抵抗外界侧向力作用的能力。稍有侧向力干扰(如路面不平产生的侧向力、汽车重力的侧向分力、侧向风力等),汽车就会产生侧滑而失去稳定性。而转向轮抱死
10、后将失去转向能力。因此,车轮抱死将导致制动时汽车的方向稳定性变差。图13-4 附着系数与与滑移率的关关系曲线从以上分析可知知,制动时车车轮抱死,制制动效能和制制动方向稳定定性都将变坏坏。而如果制制动时将车轮轮的滑移率SS控制在155%30%左右,即即如图13-4所示的的Sopt处,此此时纵向附着着系数最大,可可得到最好的的制动效能;同时横向附附着系数也保保持较大值,使使汽车也具有有较好的制动动方向稳定性性。在汽车的制动过过程中,若能能将滑移率控控制在最大附附着系数所对对应的滑移率率范围,汽车车将处于最佳佳制动状态。但但如何才能控控制滑移率呢呢?要控制滑移率就就要对作用于于车轮上的力力矩进行瞬时
11、时的自适应调调节。防抱死死制动系统就就是通过电子子控制单元、车轮转转速传感器和和制动压力调调节器,对作用于制制动轮缸内的的制动液压力力进行瞬时的的自动控制(每每秒约10次次),从而控控制制动车轮轮上的制动器器压力,使制制动车轮尽可可能保持在最最佳的滑移率率范围内运动动,从而使汽汽车的实际制制动过程接近近于最佳制动动状态成为可可能。测试题:1说说明滑移率的的定义及对附附着系数的影影响。课题13.2 ABS的的基本组成和和工作原理学习目标鉴定标准教学建议1. 了解ABS的基基本组成、工作原原理及分类应知:ABS的的基本组成、工作原理及分类应会:ABS各各组成部件的名名称。建议:结合多媒媒体课件和实
12、实物讲解ABS的基本组成和和工作原理一、ABS的基基本组成和工工作原理如图13-5所所示,ABSS通常由轮速速传感器、制制动压力调节节器、电子控控制单元(EECU)和ABS警示装装置等组成。图13-5 ABS的基基本组成1-轮速传感器器 2-右前前轮制动器 3-制动动主缸 4-储液液罐 5-真真空助力器 6-电子子控制单元 7-右后后轮制动器 8-左后后轮制动器 9-比例例阀 10-AABS警告灯灯 11-储储液器 12-调调压电磁阀总总成 13-电电动泵总成 14-左左前轮制动器器每个车轮上安置置一个轮速传感器,它它们将各车轮轮的转速信号号及时的输入入电子控制单单元(ECUU);电子控控制单
13、元(EECU)是AABS的控制制中心,它根根据各个车轮轮轮速传感器输输入的信号对对各个车轮的的运动状态进进行监测和判判定,并形成成响应的控制制指令,再适适时发出控制制指令给制动动压力调节器器;制动压力力调节器是AABS中的执执行器,它是由调压电磁磁阀总成、电电动泵总成和和储液器等组组成的一个独立整整体,并通过制动管管路与制动主主缸和各制动动轮缸相连,制制动压力调节节器受电子控控制单元(EECU)的控控制,对各制制动轮缸的制制动压力进行行调节;警示示装置包括仪仪表板上的制制动警告灯和和ABS警告告灯。制动警警告灯为红色色,通常用“BRAKEE”作标识,由由制动液面开开关、手制动动开关及制动动液压
14、力开关关并联控制;ABS警告告灯为黄色,由由ABS电子子控制单元控制,通通常用“ABS或AANTILOOCK”作标识。AABS具有失失效保护和自自诊断功能,当当电子控制单单元(ECUU)监测到系系统出现故障障时,将自动动关闭ABSS,仅保留常规制制动系;同时存贮故障障信息,并将将ABS警告告灯点亮,提提示驾驶员尽尽快进行修理理。提示:为掌握AABS系统的的组成,此处处可结合实物物进行讲解。二、ABS的分分类1按控制方式式分类ABS按控制方方式可分预测测控制方式和和模仿控制方方式两种。1) 预测控制制方式预测控制方式是是预先规定控控制参数和设设定值等条件件,然后根据据检测的实际际参数与设定定值进
15、行比较较,对制动过过程进行控制制。控制参数有车轮轮减速度、车车轮加速度及及车轮滑移率率。根据控制制参数不同,预预测控制可分分为以车轮减减速度为控制参数的控控制方式、以以车轮滑移率率为控制参数的控控制方式、以以车轮减速度度和车轮加速速度为控制参数的控控制方式、以以车轮减速度度、加速度以以及滑移率为为控制参数的控控制方式。2) 模仿控制制方式模仿控制方式是是在控制过程程中,记录前前一控制周期期的各种参数数,再按照这这些参数值规规定出下一个个控制周期的的控制条件。此此类控制方式式在控制时需需要准确和实实时测定汽车车瞬时速度,其其成本较高,技技术复杂,已已较少使用。2按控制通道道及传感器数数目分类根据
16、控制通道数数可分为四通通道、三通道道、二通道和和一通道四种种;根据传感感器数主要可分为四四传感器和三三传感器两种种。控制通道道是指能够独立立进行制动压压力调节的制制动管路。如如果一个车轮轮的制动压力力占用一个控控制通道,可可以进行单独独调节,称为为独立控制;如果两个车车轮的制动压压力是一同调调节的,称为为一同控制;两个车轮一一同控制时有有两种方式:如果以保证证附着系数较较小车轮不发发生抱死为原原则进行制动动压力调节,则则称这两个车车轮按低选原原则一同控制制;如果以保保证附着系数数较大车轮不不发生抱死为为原则进行制制动压力调节节,则称这两两个车轮按高高选原则一同同控制。按低选原则则一同控制较较常
17、见。目前汽车上应用用较多的为三三通道(前轮轮独立控制、后后轮低选控制制)四传感器器式、三通道道三传感器式式和四通道四四传感器式。1) 三通道四四传感器式三通道四传感器器ABS如图图13-6所所示,一般采采用两个前轮轮独立控制,两两个后轮按低低选原则进行行一同控制。对对两个前轮进进行独立控制制,主要是考考虑轿车,特特别是前轮驱驱动的汽车,前前轮制动力在在汽车总制动动力中所占的的比例较大(可可达70%左左右),可以以充分利用两两前轮的附着着力。这种形形式的ABSS制动方向稳稳定性较好,但但制动效能稍稍差。图13-6 三通道四传传感器ABSSa) 双管路交交叉布置 b) 双管管路前后布置置2) 三通
18、道三三传感器式三通道三传感器器ABS如图图13-7所所示,也是采采用两个前轮轮独立控制,两两个后轮按低低选原则进行行一同控制。与与三通道四传传感器ABSS的不同是后后桥只有一个个轮速传感器器,装在差速速器附近。这这种形式的AABS制动方方向稳定性较较好,但制动动效能稍差。图13-7 三通道三传传感器ABSS3) 四通道四四传感器式四通道四传感器器ABS如图图13-8所所示,每个车车轮都有一个个轮速传感器器,且每个车车轮的制动压压力都是独立立控制。这种种形式的ABBS制动效能能好,但在不不对称路面上上制动时的方方向稳定性差差。图13-8 四通道四传传感器ABSSa) 双管路前前后布置 b) 双管
19、管路交叉布置置三、ABS的优优点1缩短制动距距离ABS可以将滑滑移率控制在在最大附着系系数范围内,从从而可获得最最大的纵向制制动力。2改善了轮胎胎的磨损状况况ABS可以防止止车轮抱死,从从而避免了因因制动车轮抱抱死造成的轮轮胎局部异常常磨损,延长长了轮胎的使使用寿命。3提高了汽车车制动时稳定定性ABS可防止车车轮在制动时时完全抱死,能能将车轮侧向向附着系数控控制在较大的的范围内,使使车轮具有较较强的承受侧侧向力的能力,以保保证汽车制动动时的稳定性性。4使用方便、工工作可靠ABS的运用与与常规制动系系统的运用几几乎没有区别别,制动时驾驾驶员踩下制动踏板,AABS就根据据车轮的实际际转速自动进进入
20、工作状态态,使车轮保保持在最佳工工作状态。测试题:1AABS按控制制通道和传感感器数目如何进行行分类?课题13.3 轮速传感感器学习目标鉴定标准教学建议掌握电磁式车轮轮转速传感器器的结构、工工作原理、检检测和拆装方方法掌握霍尔式车轮轮转速传感器器的结构、工工作原理和检检测的方法。应知:电磁式、霍霍尔式车轮转转速传感器的的结构、工作作原理 应会:电磁式、霍霍尔式车轮转转速传感器的的检测和拆装装方法。 建议:借助实物物或挂图讲解解电磁式、霍霍尔式车轮转转速传感器的的结构。结合多媒体体课件讲解电电磁式、霍尔尔式车轮转速速传感器的工工作原理。电磁式、霍尔式式车轮转速传传感器的检测测和拆装用理理实一体教
21、学学。轮速传感器的功功用是检测车车轮的旋转速速度,并将速速度信号输入入电子控制单单元。目前,常常用的轮速传传感器主要有有电磁式和霍霍尔式两种。一、电磁式轮速速传感器1结构电磁式轮速传感感器主要由传传感器头和齿齿圈两部分组组成,如图113-9所示。图13-9 轮速传感器器外形齿圈一般安装在在轮毂或轴座座上,如图113-10所示。对对于后轮驱动动且后轮采用用同时控制的的汽车,齿圈圈也可安装在在差速器或传传动轴上,如如图13-111所示。图13-10 轮速传感器在车车轮处的安装装位置1、7-传感器器 2、6-传感器齿圈圈 3-定位位螺钉 4-轮毂毂和组件 5-半轴 8-传感器器支架 9-后制制动器连
22、接装装置图13-11 轮速传感感器在传动系系中的安装位位置1-传感器头 2-主减减速器从动齿齿轮 3-齿圈圈 4-变速速器输出部位位 5-传传感器头齿圈随车轮或传传动轴一起转转动,通常用用磁阻很小的的铁磁材料制制成。传感头头通常由永久久磁铁、电磁磁线圈和磁极极等组成,如如图13-12所示。它对对应安装在靠靠近齿圈而又又不随齿圈转转动的部件上上,如转向节节、制动底板板、驱动轴套套管或差速器器、变速器壳壳体等固定件件上。传感头头与齿圈的端端面有一空气气间隙,此间间隙一般为11mm,通常可可移动传感头头的位置来调调整间隙。图13-12 电磁式轮轮速传感器的的结构1-传感器外壳壳 2-极轴 3-齿圈
23、4-电磁线线圈 5-永久久磁铁 6-导线线2工作原理图13-13 电磁式轮速传传感器的工作作原理1-齿圈 22-极轴 3-电磁磁线圈引线 4-电磁磁线圈 5-永久久磁体 6-磁力力线 7-电磁磁式传感器 8-磁极极 9-齿圈圈齿顶a)齿隙与磁心心端部相对时时 b)齿顶与磁磁心端部相对对时电磁式轮速传感感器的工作原原理如图13-13所示。传感感器齿圈随车车轮旋转的同同时,即与传传感头极轴作相对运运动。当传感感头的极轴与齿圈的的齿隙相对时时,极轴距齿圈之之间的空气间间隙最大,即即磁阻最大。传传感头的磁极极磁力线只有有少量通过齿齿圈而构成回回路,在电磁磁线圈周围的的磁场较弱,如如图13-13a)所示
24、;当传传感头的极轴轴与齿圈的齿齿顶相对时,两两者之间的空空隙较小,即即磁阻最小。传传感头的磁极极磁力线通过过齿圈的数量量增多,在电电磁线圈周围围的磁场较强强,如图133-13b)所示。齿圈圈随车轮不停停地旋转,就就使传感头电电磁线圈周围围的磁场以强强弱强弱周期性地地变化,因此此电磁线圈就就感应出交变电压压信号,即车车轮转速信号号,如图133-14所示。图13-14 电磁式轮速速传感器输出出电压信号交变电压信号的的频率与齿圈圈的齿数和转转速成正比,因因齿圈的齿数数一定,因而而车轮转速传传感器输出的的交流电压信信号频率只与与相应的车轮轮转速成正比比。轮速传感器由电电磁线圈引出出两根导线,将将其速度
25、变化化产生的交变变电压信号送送至ABS的的电子控制单单元(ECUU)。为防止止外部电磁波波对速度信号号的干扰,传传感器的引出出线采用屏蔽蔽线,以保证证反映车轮速速度变化的交交变电压信号号准确地送至至ABS的电电子控制单元元(ECU)。提示:此处应结结合多媒体课课件进行教学学。3传感器的检检测轮速传感器损坏坏后,电子控控制单元接收收不到转速信信号,不能控控制制动压力力调节器工作作,ABS将将停止工作,车车辆维持常规规制动。轮速传感器的导导线、插接器器或传感头松松动,电磁线线圈等出现接接触不良、断断路、短路或或脏污、间隙隙不正常,都都会影响轮速速传感器的工工作,从而造造成ABS工工作异常。传感器的
26、检测方方法如下:1)传感器的外外观检查外观检查传感器器时,应注意意以下内容:传感器安装装有无松动;传感头和齿齿圈是否吸有有磁性物质和和污垢;传感感器导线是否否破损、老化化;插接器是是否连接牢固固和接触良好好,如有锈蚀蚀、脏污,应应清除,并涂涂少量防护剂剂,然后重新新将导线插入入连接器,再再进行检测。2)传感头与齿齿圈齿顶端面面之间间隙的的检查传感头与齿圈齿齿顶端面之间间间隙可用无无磁性厚薄规规或合适的硬硬纸片检查,检查方法如如图13-15所示。图13-15 传感头与与齿顶端面间间隙的检查将齿圈上的一个个齿正对着传传感器的头部部,选择规定定厚度的厚薄薄规片或合适适的硬纸片,将将放入轮齿与与传感器
27、的头头部之间,来来回拉动厚薄薄规片,其阻阻力应合适。若若阻力较小,说说明间隙过大大;若阻力较较大,说明间间隙过小。3)传感器电磁磁线圈及其电电路检测使点火开关处于于OFF位置置,将ABSS电子控制单单元插接器插插头拆下,查查出各传感器器与电子控制制单元连接的的相应端子,在在相应端子上上用万用表电电阻档检测传传感器线圈与与其连接电路路的电阻值是是否正常。提示:桑塔纳22000俊杰杰轿车ABSS轮速传感器器电磁线圈的的电阻正常值值应为:1.01.22K若阻值无穷大,表表明传感器线线圈或连接电电路有断路故故障;若电阻阻值很小,表表明有短路故故障。为了区区分故障是在在电磁线圈或或在连接电路路,应拆下传
28、传感器插接器器插头,用万万用表电阻档档直接测试电电磁线圈的阻阻值。若所测测阻值正常,表表明传感器连连接电路或插插接器有故障障,应修复或或更换。4)模拟检查为进一步证实传传感器是否能能产生正常的的转速信号,可可用示波器检检测传感器的的信号电压及及其波形。其其方法是:使使车轮离开地地面,将示波波器测试线接接于ABS电电子控制单元元(ECU)插插接器插头的的被测传感器器对应端子上上,用手转动动被测车轮(传传感器装在差差速器上则应应挂上前进档档起动发动机机低速运转),观察信号电电压及其波形形是否与车轮轮转速相当,以以及波形是否否残缺变形,以以判定传感头头或齿圈是否否脏污或损坏坏。提示:桑塔纳22000
29、俊杰杰轿车车轮以以约1r/ss的速度转动动时,ABS轮轮速传感器应应输出19001140mmV的交流电电压。经测试,若信号号电压值或波波形不正常,则则应更换和修修理传感头或或齿圈。二、霍尔式轮速速传感器1霍尔式轮速速传感器的组组成和工作原原理霍尔式轮速传感感器也是由传传感头、齿圈圈组成。其齿齿圈的结构及及安装方式与与电磁式轮速速传感器的齿齿圈相同,传传感头由永磁磁体、霍尔元元件和电子电电路等组成。传感器的工作原原理如图13-16所示,永磁磁体的磁力线线穿过霍尔元元件通向齿圈圈,齿圈相当当于一个集磁磁器。当齿圈圈位于图133-16a)所示位置时时,穿过霍尔尔元件的磁力力线分散,磁磁场相对较弱弱;
30、而当齿圈圈位于图133-16b)所示位置时时,穿过霍尔尔元件的磁力力线集中,磁磁场相对较强强。齿圈转动动时,使得穿穿过霍尔元件件的磁力线密密度发生变化化,因而引起起霍尔元件电电压的变化,霍霍尔元件将输输出一毫伏级级的准正弦波波电压。此信信号由电子电电路转化成标标准的脉冲电电压。图13-16 霍尔式轮轮速传感器a)霍尔元件磁磁场较弱 b) 霍尔元元件磁场较强强2两类传感器器的特点1)电磁式轮速速传感器结简简单,成本低低。但存在以以缺点:(1)其输出信信号的幅值是是随转速变化化而变化的。在规定的转转速范围内,其其输出信号的的幅值一般在在115VV范围内变化化,若车速过过低,其输出出信号低于11V,
31、电子控控制单元无法法检测。(2)频率相应应不高。当转速过高高时,传感器器的频率响应应跟不上,容容易产生误信信号。(3)抗电磁波波干扰能力差差。2)霍尔式车轮轮转速传感器器克服了电磁磁式传感器的的缺点,其输输出信号电压压幅值不受转转速的影响,频频率响应高,抗抗电磁波干扰扰能力强。因因而,霍尔传传感器在ABBS系统中应应用越来越广广泛。测试题:实操并并说明如何检检测电磁式轮速传感器。课题13.4 电子控制制单元学习目标鉴定标准教学建议1掌握电子控控制单元的功功用。 2熟悉电子子控制单元的的基本构造。3熟悉电子控控制单元的拆拆装与检修。应知:电子控制制单元的功用用,电子控制制单元的基本本构造。应会:
32、电子控制制单元的拆装装与检修方法法。 建议:借助实物物或多媒体课课件讲解电子子控制单元的的功用,电子子控制单元的的基本构造。电电子控制单元元的拆装与检检修用理实一一体教学。一、电子控制单单元的功用电子控制单元(EECU)是AABS的控制制中枢,其功用是接接收轮速传感感器及其他传传感器输入的的信号,对这这些输入信号号进行测量、比比较、分析、放放大和判别处处理,通过精精确计算,得得出制动时车车轮的滑移率率、车轮的加加速度和减速速度,以判断断车轮是否有有抱死趋势。再再由其输出级级发出控制指指令,控制制制动压力调节节器去执行压压力调节任务务。电子控制单元(EECU)还具具有监控和保保护功能,当当系统出
33、现故故障时,能及及时转换成常常规制动,并并以故障灯点点亮的形式警警告驾驶员。二、电子控制单单元的基本构构造电子控制单元(EECU)内部部电路通常包包括:输入级级电路、运算算电路、电磁磁阀控制电路路和安全保护护电路。常见见的四传感器器四通道ABBS的ECUU电路连接方方式如图133-17所示。图13-17 电子控制制单元内部电电路连接方式式1输入级电路路输入级电路的功功用是将轮速速传感器输入入的正弦波信信号转换成脉脉冲方波信号号,经整形放放大后输入运运算电路。不同的ABS轮轮速传感器的的数量不同,输输入级放大电电路的个数也也不同。 2运算电路运算电路的功用用主要是进行行车轮线速度度、初始速度度、
34、滑移率、加加速度和减速速度的运算,调调节电磁阀控控制参数的运运算和监控运运算。经转换放大后的的轮速传感器器信号输入车车轮线速度运运算电路,由由电路计算出出车轮的瞬时时速度。初始始速度、滑移移率及加减速速度运算电路路根据车轮瞬瞬时线速度加加以积分,计计算出初速度度,再把初速速度和车轮瞬瞬时线速度进进行比较运算算,最后得到到滑移率和加加速度、减速速度。电磁阀阀控制参数运运算电路根据据计算出的滑滑移率、加减减速度信号,计计算出电磁阀阀控制参数输输入到输出级级。电子控制单元中中一般设有两两套运算电路路,同时进行行运算和传递递数据,利用用各自的运算算结果相互比比较、相互监监视,确保可可靠性。3电磁阀控制
35、制电路电磁阀控制电路路的功用是接接受运算电路路输入的电磁磁阀控制参数数信号,控制制大功率三极极管向电磁阀阀提供控制电电流。4安全保护电电路安全保护电路的的功用:(1)将汽车电电源(蓄电池池、发电机)提提供的12VV或14V的的电压变为EECU内部所所需的5V标标准稳定电压压,同时对电电源电路的电电压是否稳定定在规定的范范围进行监控控;(2)对轮速传传感器输入放放大电路、运运算电路和输输出级电路的的故障信号进进行监视。当当出现故障信信号时,关闭闭继动阀门,停停止ABS的的工作,转入入常规制动状状态。同时点点亮仪表盘上上的ABS警警告灯,提示示驾驶员ABBS出现故障障,并将故障障信息以故障障码的形
36、式储储存在存储器器中,以诊断断时调取。三、电子控制单单元的检修电子控制单元是是一个不易损损坏的部件,检测时可通通过检测其控控制的部件工工作是否正常常来判断它的的性能是否良良好。桑塔纳20000俊杰轿车AABS电路图图如图13-18所示,电子控制单单元25针插插头各端子的的位置如图113-19所示,各端端子的功能见表13-1。图13-18 桑塔纳22000俊杰杰轿车ABSS电路图图13-19 ABS电电子控制单元元插头表13-1 ABS电子控制单元各各端子的功能能端子连接的元件端子连接的元件1右后轮轮速传感感器14空位2左后轮轮速传感感器15空位3右前轮轮速传感感器16ABS故障警告告灯4左前轮
37、轮速传感感器17右后轮轮速传感感器5空位18右前轮转速传感感器6电控单元端子22219空位7空位20空位8蓄电池(-)21空位9蓄电池(+)22电子控制单元端端子10左后轮轮速传感感器23中央线路板接头头11左前轮轮速传感感器24蓄电池(-)12制动灯开关25蓄电池(+)13诊断导线,K线线1检测条件1)熔断丝完好好;2)关闭用电设设备,如大灯灯、空调和风风扇等;3)拔下ABSS电子控制单单元上的线束束插头,使其其与检测箱VV.A.G11598/221的插座相相连接,如图图13-20所示。图13-20 连接检测测箱V.A.G15988/211-V.A.GG1598/21 2-ABBS电子控制制
38、单元线束插插头2检测的方法法及标准数值值检测的方法及标标准数值见表表13-2。表13-2 检测的方法法及标准数值值测试步骤V.A.G15598/21插孔测试内容测试条件(附加操作)额定值(K)13+18右前转速传感器器(G45)的的电阻点火开关关闭1.01.33 24+11左前转速传感器器(G47)的的电阻同上同上31+17右后转速传感器器(G44)的的电阻同上同上42+10左后转速传感器器(G46)的的电阻同上同上51+17右后转速传感器器(G44)的的电压信号举升汽车,点火火开关关闭,使使右后轮以约约1r/s的速度度转动19011440mV的交流电电压62+10左后转速传感器器(G46)的
39、的电压信号同上同上73+18右前转速传感器器(G45)的的电压信号同上同上84+11左前转速传感器器(G47)的的电压信号同上同上98+25电子控制单元对对液压泵的供供电电压点火开关关闭10.0144.5V109+24电子控制单元对对电磁阀的供供电电压同上同上118+23电子控制单元供供电电压点火开关接通同上128+12制动灯开关的功功能点火开关关闭(不踩制动踏板板)(踩制动踏板)00.5V10.0144.5V13ABS故障警告告灯功能点火开关关闭点火开关打开灯亮14制动装置警告灯灯功能点火开关关闭点火开关打开灯亮测试题:1实实操并说明如如何对电子控控制单元进行行检测。课题13.5 制动压力力
40、调节器学习目标鉴定标准教学建议1. 掌握制动压力调调节器类型、结结构、工作原原理2. 掌握制动压力调调节器的检测测方法应知:制动压力力调节器的类型型、结构、工工作原理应会:制动压力力调节器的检检测方法建议:借助实物物或挂图讲解解制动压力调调节器的结构构,结合多媒体体课件讲解制制动压力调节节器的工作原原理,制动压力调调节器的检测测采用理实一体体教学一、制动压力调调节器的功用和类型1功用制动压力调节器器的功用是在在制动时根据据ABS电子子控制单元(EECU)的控控制指令,自自动调节制动动轮缸制动压压力的大小,防止车轮抱死,并处于理想滑移率的状态。2类型1)根据压力调调节器的动力力源不同:分为液压式
41、式和气压式两两种。液压式式主要用于轿轿车和一些轻轻型载货汽车车上;气压式式主要用在大大型客车和载载货车汽车上上。2)根据压力调调节器与制动动主缸的结构构关系可分为为整体式和分分离式两种。整整体式制动压压力调节器与与制动主缸制制成一体;分分离式制动压压力调节器自自成一体,通通过制动管路路与制动主缸缸相连。3)根据压力调调节器的调压压方式可分为为循环式和可变容积式两种。循环环式制动压力力调节器是通通过电磁阀直直接控制轮缸缸的制动压力力;而可变容容积式制动压压力调节器是是通过电磁阀阀间接改变轮轮缸的制动压压力。二、制动压力调调节器的基本本组成和工作作原理1循环式制动动压力调节器器循环式制动压力力调节
42、器如图图13-21所示,它主要要由制动踏板板机构、制动动主缸、回油油泵、储液器、电磁阀阀、制动轮缸缸组成,在制制动主缸与轮轮缸之间串联联一电磁阀,直直接控制轮缸缸的制动压力力。图13-21 循环式制制动压力调节节器的组成1-制动踏板机机构 2-制动动主缸 3-回油油泵 4-储液器 5-电磁磁阀 6-制动动轮缸其工作原理如下下:1)常规制动过过程如图13-222所示,在常规制动动过程中,AABS不工作作,电磁线圈圈中无电流通通过,电磁阀阀柱塞在回位位弹簧的作用用下处于“下端”位置。此时时制动主缸与与轮缸相通,由由制动主缸来来的制动液直直接进入轮缸缸,轮缸压力力随主缸压力力的升高而升升高。图13-
43、22 循环式制制动压力调节节器常规制动动过程1-制动踏板 2-制动动主缸 3-电动动机 4-电动动泵 5-储液液器 6-电电子控制单元元 7-柱塞塞 8-电磁磁线圈 9-电磁磁阀 10-车车轮 11-轮轮速传感器 12-制制动轮缸2)保压制动过过程如图13-233所示,当电子控制制单元向电磁磁线圈输入一一个较小的电电流时(约为最大大电流的1/2),电磁磁线圈产生较较小的电磁力力,使柱塞处处于“中间”位置。此时时制动主缸、制制动轮缸和回回油孔相互隔隔离,轮缸中中的制动压力力保持一定。图13-23 循环式制制动压力调节节器保压制动动过程(图注同同图13-222)3)减压制动过过程如图13-244所
44、示,当电子控制制单元向电磁磁线圈输入一一个最大电流流时,电磁线线圈产生更大大的电磁力,使使柱塞处于“上端”位置。此时时电磁阀柱塞塞将轮缸与回回油通道或储储液器接通,轮缸缸中的制动液液经电磁阀流流入储液器,轮缸压力力下降。与此此同时,电动动机起动,带带动液压泵工工作,将流回回储液器的制动液输输送回主缸,为下下一个制动周周期做好准备备。图13-24 循环式制制动压力调节节器减压制动动过程(图注注同图13-22)4)增压制动过过程当制动压力下降降后,车轮的的转速增加,当当电控制单元元检测到车轮轮转速增加太快快时,便切断断通往电磁阀阀的电流,使使制动主缸与与制动轮缸再再次相通,制制动主缸的高高压制动液
45、再再次进入制动动轮缸,制动动力增加。制动时,上述过过程反复进行行,直到解除除制动为止。提示:为掌握制制动压调节器器的工作过程程,此处应结结合多媒体课课件进行讲解解。2可变容积式式制动压力调调节器如图13-255所示,可变变容积式制动动压力调节器器是在汽车原原有制动管路路上增加一套套液压控制装装置,用它控控制制动管路路中制动液容容积的增减,从从而控制制动动压力的变化化。它主要由由电磁阀、控控制活塞、液液压泵、蓄能器等组成成。图13-25 可变容积积式制动压力力调节器的组组成1-制动踏板 2-制动动主缸 3-蓄能器 4-电动动泵 5-储液液器 6-电电磁线圈 7-电磁阀阀 8-柱塞塞 9-电子子控
46、制单元 10-制制动轮缸 11-轮速速传感器 12-车轮轮 13-单单向阀 14-控控制活塞其工作原理如下下:1)常规制动过过程常规制动如图113-25所示,电磁线线圈中无电流流通过,电磁磁阀柱塞在回回位弹簧作用用下使柱塞处处于“左端”位置,将控制制活塞的工作作腔与回油管管路接通,控控制活塞在弹弹簧的作用下下被推至最左左端,活塞顶顶端推杆将单单向阀打开,使使制动主缸与与制动轮缸的的制动管路接接通,制动主主缸的制动液液直接进入制制动轮缸,制制动轮缸内制制动液的压力力随制动主缸缸的压力升高高而升高。2)减压制动过过程如图13-266所示,当电子控制制单元向电磁磁线圈输入一一大电流时,电电磁阀内的柱柱塞在电磁力力作用下克服服弹簧弹力移移到右边,将将蓄能器与控制制活塞的工作作腔管路接通,制动液液进入控制活活塞工作腔推推动活塞右移移,单向阀关关闭,制动主主缸与制动轮轮缸之间