浅谈ABS系统的检测与故障排除方法

目录摘要..............................................................1第一章引言..........................................................2第二章ABS的实质...................................................32.1ABS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.............................................................141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：防抱死制动系；电子控制单元；门限值滑移率；轮速传感器2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。3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10～20%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。2.1ABS的原理ABS是防抱死制动系统的英文缩写，英文的全称是Anti－lockBrakingSystem，或者是Anti－skidBrakingSystem。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4ABS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6~10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1.3mm，5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2.4~4N·m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0.65mm。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2.4~4N·m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，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4~5N·m力矩交替拧紧固定螺栓，固定好电磁阀，插好接线插头。液压元件泄漏检查检查液压元件泄漏时，