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ABS试验指导书张凯编黄志文审湖北汽车工业学院电子信息科学系二〇〇八年七月目录第一章ABS系统...........................................................11.1桑塔纳2000GSi型轿车ABS的组成与特点...........................11.1.1防抱死制动系统ABS的功用....................................11.1.2防抱死制动系统的组成........................................11.1.3MK20-I型ABS的结构特点.....................................21.1.4防抱死制动系统的优点........................................31.2MK20-I型ABS控制部件结构原理.....................................31.2.1电子控制系统................................................31.2.2液压控制系统................................................61.3MK20-I型ABS控制原理与控制过程...................................91.3.1ABS的控制方式...............................................91.3.2车轮滑移率S与附着系数Ψ的关系............................101.3.3ABS控制原理................................................111.3.4MK20-I型ABS控制过程......................................13第二章实验台使用说明....................................................182.1系统外观........................................................182.2系统组成........................................................182.3系统特点........................................................192.4关键器件清单....................................................192.5系统功能........................................................202.6使用方法........................................................262.7注意事项........................................................27第三章实验项目..........................................................28实验一ABS制动过程操作..............................................28实验二可变路面附着系数道路仿真实验.................................29实验三可变制动初速度仿真实验........................................30实验四ABS制动管路的显示.............................................31实验五ABS多媒体演示.................................................32附录....................................................................33附录一ABS常见故障码................................................33附录二ABS系统标准参数..............................................33-1-第一章ABS系统1.1桑塔纳2000GSi型轿车ABS的组成与特点防抱死制动系统是—种主动安全装置，其英文名称是Anti-lockBrakingSystem(防锁死制动系统)或Anti-skidBrakingSystem(防滑移制动系统)，缩写为ABS。1.1.1防抱死制动系统ABS的功用电子控制防抱死制动系统的功用是：在汽车制动过程中，自动调节车轮的制动力，防止车轮抱死，从而获得最佳制动性能(缩短制动距离、提高方向稳定性和增强转向控制能力)，减少交通事故。1.1.2防抱死制动系统的组成汽车防抱死制动系统由常规制动系统、电子控制系统和制动压力调节系统三部分组成。桑塔纳2000GSi型时代超人轿车装备的MK20-I型防抱死制动系统是在桑塔纳2000GSi型轿车常规制动系统的基础上，增设—个电子控制系统和—个制动压力调节器构成，主要由前后车轮速度传感器、防抱死制动与制动力分配电控单元(ABSECU)、制动压力调节器和ABS指示灯等组成，如图1.1所示。图1.1桑塔纳2000GSi型时代超人轿车防抱死制动系统装备MK20-I型ABS后，常规制动系统的真空助力器、前后轮制动器、制动操作机构的结构及尺寸与未装ABS的桑塔纳2000GLi型轿车的制动系统完全相同，只有制动总泵(主缸)有所改进。车轮速度传感器又称为车轮转速传感器或轮速传感器是ABS必须的传感器，其功用是检测车轮的运动状态，将车轮转速变换为电信号输入ABSECU。—套ABS设有2-4只车轮速度传感器，桑塔纳2000GSi型轿车ABS设有4只车轮速度传感器。防抱死制动ABS与制动力分配EBV控制系统的电子控制单元ECU(ElectronicControlUnit)又称为ABSECU。主要功用是接收轮速传感器和各种开关信号，计算车轮速度和滑移率，并输出控制指令控制制动压力调节器等执行元件动作。ABSECU具有失-2-效保护和故障自诊断功能，—旦发现ABS故障时，将终止ABS工作，恢复常规制动。与此同时，还将控制ABS故障指示灯发亮指示，提醒驾驶员及时进行修理。制动压力调节器又称为液压调节器，其功用是接受ABSECU的控制指令，驱动制动压力调节器中的电磁阀动作，同时驱动回液泵电动机转动等，使制动压力“升高”、“保持”或“降低”，从而达到自动调节制动压力，实现防抱死制动的目的。ABS是在原有制动装置的基础上增加—套电子控制装置形成的，其工作也是在常规制动过程的基础上进行的，在制动过程中，当车轮还未趋于抱死时，其制动过程与常规制动过程完全相同。只有当车轮趋于抱死时，ABS才对制动压力进行调节。1.1.3MK20-I型ABS的结构特点MK20-I型ABS是上海汽车制动系统有限公司引进德国戴维斯(TEVES)公司技术合资生产的带有防抱死制动(ABS)、制动力分配控制(EBV)和自诊断功能的防抱死制动系统，其具有以下特点：(1)采用三通道四传感器控制系统，其中两前轮独立控制、两后轮按低选原则控制。在制动系统中，制动压力能够独立进行调节的制动管路称为控制通道。需要特别注意的是：MK20-I型ABS是在原桑塔纳2000GLi型轿车常规制动系统的基础上改进而成，在改进成为电子控制防抱死制动系统后，控制后左轮和后右轮制动压力的电磁阀均采用同—个信号进行控制，属于三通道控制系统，而且两后轮是按低选原则进行控制。电子控制防抱死制动系统控制车轮的方式分为“轮控式”与“轴控式”两种。每个车轮各占用—个控制通道的称为“轮控式”(独立控制式或单轮控制式)。两个车轮占用同—个控制通道的称为同时控制，当同时控制的两个车轮在同—轴上时，称为“轴控式”。轴控式又分为“低选控制(SL)”和“高选控制(SH)”两种。在采用轴控式的ABS中，以保证附着系数较小的车轮不发生抱死为原则来调节制动压力，就是“低选控制(SL)”；以保证附着系数较大的车轮不发生抱死为原则来调节制动压力，就是“高选控制(SH)”。目前，大多数轿车的两个后轮均采用“低选控制(SL)”，如桑塔纳2000GSi型、奥迪100、200型、红旗和捷达轿车等等。ABS对两后轮采用低选原则控制可以保证汽车在各种条件下，左、右两个后轮的制动力相等，从而保证汽车在各种条件下制动时，都具有良好的方向稳定性。ABS对两前轮进行独立控制，主要是考虑到小轿车(特别是前轮驱动轿车)前轮的制动力占总制动力的比例较大(可达70％左右)，可以充分利用两前轮的附着力，—方面使汽车获得尽可能大的总制动力，有利于缩短制动距离；另—方面可使制动中两前轮始终保持较大的纵向附着力，使汽车保持良好的转向控制能力。(2)液压调节器(制动压力调节器)与制动总泵采用分离式结构。MK20-I型ABS的液压调节器与制动总泵分离，二者之间用制动管路连通。(3)硬件采用模块式结构。防抱死制动及制动力分配电控单元ABSECU与液压调节器HCU组合成—体，简称HECU，安装在发动机舱内。其中，8个电磁阀的线圈全部集成在ECU内部，电磁阀和电动回液泵采用大功率模块式集成电路直接驱动，使结构十分紧凑。(4)软件实现制动力分配控制。MK20-I型ABS电控单元的软件中设计有动力分配程序，具有控制制动力分配(EBV)的功能，因此在液压控制管路中不需要安装比例控制阀。在制动过程中(特别是转弯制动过程中)，当ABS尚未投入工作时，对制动力的分配能够进行控制。该功能由ABSECU的控制软件实现，使前后桥制动力的分配接近理想的制动力分配曲线。此外，在不增加任何硬件的情况下，通过更改软件，还能实现驱动力控制-3-TRC(ASR)功能。MK20-I型ABS的制动力可随机调节分配，能使前轮制动力分配占整车制动力的78％，后轮制动力占整车制动力的22%。1.1.4防抱死制动系统的优点MK20-I型ABS是根据车轮滑移率变化来自动调节制动压力。在制动过程中，当车轮趋于抱死即滑移率进入非稳定区时，ABS能迅速降低制动压力，使滑移率恢复到靠近理想滑移率的稳定区域内，通过自动调节制动力，使车轮滑移率保持在理想滑移率附近的狭小范围内，使每个车轮尽可能获得较大的地面制动力，防止紧急制动时车轮抱死滑移，从而获得最佳制动效能。因此ABS具有以下优点：(1)缩短制动距离。ABS能保证汽车在雨后、冰雪及泥泞路面上获得较高的制动效能，防止汽车侧滑甩尾(松散的沙土和积雪很深的路面除外)；(2)保持汽车制动时的方向稳定性；(3)保持汽车制动时的转向控制能力；(4)减少汽车制动时轮胎的磨损，能防止轮胎在制动过程中剧烈摩擦，影响寿命；(5)减少驾驶员的疲劳强度(特别是汽车制动时的紧张情绪)。1.2MK20-I型ABS控制部件结构原理1.2.1电子控制系统桑塔纳2000GSi型轿车装备的MK20-I型ABS的电子控制系统由右后轮速传感器RR(G44)、右前轮速传感器FR(G45)、左后轮速传感器RL(G46)、左前轮速传感器FL(G47)、各种控制开关、防抱死制动与制动力分配控制单元(ABSECU)和ABS指示灯令组成，控制电路如图1.2所示。图1.2ABS电子控制系统1．车轮速度传感器车轮速度传感器简称轮速传感器，其功用是检测车轮转速，并转换为电信号输入到ECU，用以计算车轮的圆周速度。常用轮速传感器有磁感应式和差动霍尔效应式两种。MK20-I型ABS的4只轮速传感器均采用磁感应式，其结构原理完全相同，都是由产生信-4-号的传感器磁头和信号转子两部分组成。传感器磁头由永久磁铁、信