ABS制动压力调节器故障的诊断

项目六防抱死制动系统（ABS）故障的诊断活动2电控防抱死制动系统（ABS）制动压力调节器故障的诊断制动压力调节器的功用是接受ECU的指令，通过电磁阀的动作来实现车轮制动器制动压力的自动调节。液压式制动压力调节器主要由电磁阀、调压缸、液压泵和储液器等组成。制动压力调节器串接在制动主缸与轮缸之间，通过电磁阀直接或间接地控制轮缸的制动压力。通常把电磁阀直接控制轮缸制动压力的制动压力调节器称做循环式调节器，把间接控制制动压力的制动压力调节器称为可变容积式调节器。制动压力调节装置独立于制动主缸和助力器的称为分离式；压力调节装置与制动主缸和助力器制成一体的称为整体式。31、循环式制动压力调节器（1）循环式制动压力调节器循环式制动压力调节器是在制动主缸与轮缸之间串联一个电磁阀，直接控制轮缸的制动压力。回油泵作用是当电磁阀在“减压”制动中，从制动轮缸流出的制动液经储能器暂时储存，再泵回制动主缸。循环式制动压力调节器的电磁阀多采用三位三通电磁阀(3／3电磁阀)。电磁阀上有三个孔分别通制动主缸、车轮制动器轮缸和储能器。循环式制动压力调节器工作原理1－贮液器；2－电磁阀；3－油泵；4－单向阀；5－制动主缸；6－车轮制动器4制动压力调节器的工作原理：1）制动压力建立阶段。在开始制动时，电磁线圈中无电流通过，电磁阀中电磁柱塞被弹簧压至最低位置，如图所示。此时制动主缸与轮缸直通，制动液从制动主缸流经电磁阀中的通道，流向制动轮缸，使制动压力很快建立起来，轮缸制动压力随制动主缸压力的变化而变化，车速很快下降，此时ABS不工作。制动压力建立阶段52）制动压力保持阶段。随着制动力增加，当某车轮滑动率接近35％时，ABS控制单元发出“保持压力”的指令，使该车轮对应的电磁阀通电(约为最大电流的1／2)，电磁柱塞被提起，如图所示。通往制动轮缸的液压通道被切断，轮缸中的制动压力不再增加。制动压力保持阶段63）制动压力下降阶段。在“保压”指令发出后，若某轮仍将抱死时，ABS控制单元会发出“降低压力”的指令，提供一个比“保压”指令更大的电流，使电磁柱塞进一步提起。通往回流泵的通路被打开，一部分制动液进入储能器，另一部分进入回流泵。由于ABS控制单元同时给液压泵供电，使液压泵工作，迫使制动液进入制动主缸，制动力下降。制动压力下降阶段74）制动压力上升阶段。当制动力下降到使滑动率达到下限8％时，ABS控制单元发出“提高压力”指令，切断通往电磁阀和液压泵继电器的电流，电磁柱塞在弹簧力的作用下回到最低位置，使制动主缸又与制动轮缸液压通道相通，制动轮缸内制动压力增加，提高了制动力，使汽车车速再次降低。制动压力上升阶段8（2）回流泵式制动压力调节器回流泵式制动压力调节器采用两个二位二通（2/2）电磁阀。回流泵式制动压力调节器采用两个二位二通电磁阀取代循环调压方式中的一个三位三通电磁阀，实现ABS的“保压”、“减压”和“增压”，工作可靠性更高。该制动压力调节器由进油电磁阀(常开)、回油电磁阀(常闭)、储油罐、回油泵、回油泵电机、单向阀、蓄压器等组成。回流泵式制动压力调节器示意图9在ABSECU的控制下，制动压力调节器通过指令进、回油电磁阀的开闭，直接控制各轮缸的制动压力。1）增压（常规制动）模式。制动时，进油电磁阀开启而回油电磁阀关闭（两电磁阀均无电流通过），制动主缸内高压制动液直接进入制动轮缸，使制动轮缸内的制动液压力迅速升高，车轮速度迅速下降。回流泵式制动压力调节器示意图102）保压模式。当车轮速度急剧降低，ABSECU给进油电磁阀通以电流，进油电磁阀关闭，回油电磁阀仍保持关闭，制动主缸与制动轮缸的液压相互隔绝，制动轮缸中保持一定的制动压力，系统处于“保压”状态。回流泵式制动压力调节器示意图113）减压模式。当车轮趋于抱死时，ABSECU给进、回油电磁阀均通以电流，进油电磁阀关闭而回油电磁阀开启。制动轮缸内的制动液经回油电磁阀流至储油罐，制动轮缸中的制动压力下降，系统处于“减压”状态。回油泵电机在减压模式时工作，回油泵将储油罐内的制动液经蓄压器泵回制动主缸，使制动液循环工作。在ABS不工作时，回油泵电机也不工作。回流泵式制动压力调节器示意图12（3）MK20-1ABS制动压力调节装置Santana2000轿车采用MK20-1型ABS，为低压分开式。MK20-1型ABS的控制特点是电动油泵在增压过程中运转，与一般的循环式有所不同。常规制动时，各进油电磁阀断电导通，各回油电磁阀均断电关闭，电动油泵不运转，各制动轮缸与贮液器隔绝，处于由制动主缸直接控制轮缸油压的制动状态。MK20-1型ABS的控制过程示意图(a)常规制动阶段；13当该车进入ABS状态时，其控制过程如下所述：1）制动压力保持阶段。当轮速传感器告知ECU，某车轮趋于抱死，该轮进油电磁阀通电关闭，该轮回油电磁阀仍断电关闭，该轮缸与制动主缸的液压相互隔绝，实现制动保压。MK20-1型ABS的控制过程示意图(b)保压阶段；142）制动减压阶段。当轮速传感器告知ECU，该车轮抱死趋势无改善，该轮进油电磁阀仍通电关闭，该轮回油电磁阀通电导通，该轮缸制动液回流贮液器，实现制动减压。MK20-1型ABS的控制过程示意图(c)减压阶段；153）制动增压阶段。当轮速传感器告知ECU，该车轮抱死趋势已消失，该轮进油电磁阀和回油电磁阀均断电，进油电磁阀导通，回油电磁阀关闭。此时，电动油泵运转，与制动主缸一起向该轮缸输送制动液，实现制动增压。MK20-1型ABS的控制过程示意图(d)增压阶段；162、可变容积式制动压力调节器可变容积式制动压力调节器的特点：ABS作用时，制动主缸与轮缸隔离，制动液在轮缸与压力调节器间交换，通过压力调节器容积变化实现加、减压调节。美国DELCOMORAINEABSⅥ制动压力调节器为可变容积式，通过电机带动小活塞的上下运动控制制动主缸与轮缸之间的球阀的开闭，并改变轮缸一侧容积的大小，从而实现对制动压力的调节。DELCOABSⅥ前轮调节器1－电磁截止阀；2－盘式制动器；3－小活塞；4－心轴；5－电机；6－电磁制动器；10－球阀17DELCOMORAINEABSⅥ制动压力调节器的结构组成：前轮调节器由小活塞、驱动电机、驱动心轴、电磁截止阀、球阀组成。驱动电机受ECU控制可正转、反转和停转，通过传动机构带动小活塞上下移动或保持在某一位置来改变控制侧的容积。电磁截止阀与球阀并联，用于控制制动主缸与轮缸的通路，电磁截止阀受ECU控制，球阀的开闭则由小活塞控制。DELCOABSⅥ前轮调节器1－电磁截止阀；2－盘式制动器；3－小活塞；4－心轴；5－电机；6－电磁制动器；10－球阀18DELCOMORAINEABSⅥ制动压力调节器的工作过程：1）常规制动。ABS不起作用时，小活塞处于最高位置，其顶端的小顶杆将球阀顶开，制动主缸与轮缸之间管路连通。同时电磁截止阀无电流流过而处于打开状态，由制动主缸来的制动液同时经球阀和电磁截止阀进入轮缸，轮缸制动压力将随主缸压力变化而变化。DELCOABSⅥ前轮调节器1－电磁截止阀；2－盘式制动器；3－小活塞；4－心轴；5－电机；6－电磁制动器；10－球阀192）减压模式。需要减压时，ECU向电磁截止阀供电将其关闭截断制动液流，同时ECU控制电机转动，带动小活塞下移使球阀关闭，将主缸与轮缸之间的通道关闭。由于活塞的下移，使轮缸一侧的容积增大而使制动压力下降。DELCOABSⅥ前轮调节器1－电磁截止阀；2－盘式制动器；3－小活塞；4－心轴；5－电机；6－电磁制动器；10－球阀203）保压模式。当活塞下降至某一位置时，ECU控制电机停止转动，活塞使迅速停留在某一位置，而电磁截止阀和球阀也仍处于关闭状态。此时轮缸中将保持制动压力不变。DELCOABSⅥ前轮调节器1－电磁截止阀；2－盘式制动器；3－小活塞；4－心轴；5－电机；6－电磁制动器；10－球阀214）增压模式。当车轮转速上升需要增压时，ECU控制电机以相反方向旋转，带动活塞上移，球阀和电磁截止阀仍处于关闭状态，由于活塞上方的容积减小而使制动压力上升。当活塞上升至最高点时又处于常规制动状态。DELCOABSⅥ前轮调节器1－电磁截止阀；2－盘式制动器；3－小活塞；4－心轴；5－电机；6－电磁制动器；10－球阀22DELCOMORAINEABSⅥ后轮制动压力调节器的工作原理与前轮调节器相同，只是结构更为简单，如图所示。调节器只有一个电动机通过心轴同时带动两个小活塞移动。调节器内不设电磁截止阀，制动主缸与轮缸之间的通道由两个球阀分别控制。球阀的开闭仍受小活塞的位置控制。DELCOABSⅥ后轮调节器1－通向前轮制动器；2－后制动器；3－（两个）活塞；4－心轴233、整体式ABS制动压力调节器整体式ABS的制动压力调节器是与制动主缸和助力器等组装成一个整体。美国CHRYSLER公司部分车系选用的BENDIX-10型整体式ABS结构组成如图所示。整体式ABS结构组成：电动油泵。气囊式蓄压器。双作用压力开关。比例阀。储油罐。整体式ABS制动压力调节器24（1）整体式ABS主要机件作用1)储油罐。大部分制动液贮存在储油罐及气囊式蓄压器中。2)气囊式蓄压器。蓄压器中存有高压制动液和氮气。气囊式蓄压器内充7MPa高压氮气。工作时，电动泵向蓄压器输入制动液，进一步压缩氮气。高压制动液用于防抱制动和普通制动时助力用。整体式ABS制动压力调节器253)双作用压力开关。该开关位于调节器底部以监测蓄压器压力，其功能是控制油泵工作以保证蓄压器的压力。蓄压器压力低于11MPa，油泵开关接通，油泵工作向蓄压器充液；蓄压器压力达14MPa开关断开，油泵停止工作。双作用开关另一个作用是当蓄压器压力低于7MPa时向ABSECU发出报警信号，此时红、黄警示灯点亮，防抱制动失效。整体式ABS制动压力调节器264)压力变换器。制动系统中的两个压力变换器用于故障检测，变换器产生与压力成比例的电压信号，ABSECU对这些信号进行比较，检测制动系统是否有故障。增压变换器位于调节器的底部监测增压伺服阀的压力，第一压力变换器装在调节器的左侧，用于监测制动主缸第一腔的制动压力。整体式ABS制动压力调节器275)差压开关。差压开关用来检测制动主缸第一腔和第二腔的制动压力差。如压差超过2MPa，差压开关动作，第一压力变换器输出端接地，输出电压发生变化。电脑接收此信号后，打开红、黄制动和ABS警示灯，同时防抱制动失效。整体式ABS制动压力调节器286)比例阀。ABS系统用旋入式比例阀代替传统的高度(负荷)感载比例阀，每个后制动回路各有一个比例阀位于调节器后制动出油口处。当压力达到某一数值时，这些阀限制通向后制动泵的压力，有助于普通制动时前、后轮制动力的平衡。整体式ABS制动压力调节器297）电动油泵。油泵装在调节器的下方，与蓄压器相连，是用来建立高压油液，油泵是由双作用压力开关通过继电器控制而不是由ABSECU控制。整体式ABS制动压力调节器30（2）整体式ABS控制过程BENDIX-10型整体式ABS是采用两前轮独立控制，两后轮共同按低选原则控制方式，如图所示。整体式ABS工作原理图31工作过程简述：1）常规制动时。截止阀接通，主缸第一腔和第二腔制动液可直接分别流入轮缸产生制动效果。减压阀和升压阀断开，切断轮缸回路。当助力控制阀接通时，可产生助力制动。整体式ABS工作原理图322）ABS减压模式。截止阀断开，切断主缸和轮缸的回路。减压阀接通，轮缸中的制动液经减压阀流回储油罐。升压阀断开，切断助力阀与轮缸的回路。实现制动减压。整体式ABS工作原理图333）ABS保压模式。设要求以相同的比率进行相同的调整。截止阀断开，切断制动主缸与轮缸间回路。减压阀和升压阀均为断开状态，切断分泵与储油罐和助力阀间回路。轮缸的油压保持不变。整体式ABS工作原理图344）ABS增压模式。截止阀仍切断制动主缸和轮缸间的回路。减压阀断开，切断轮缸通向储油罐的回路。增压阀接通，助力阀的制动液经截止阀流入轮缸，增加车轮制动力。整体式ABS工作原理图354、制动压力调节器故障诊断（1）类型和功能以桑塔纳MK20-1型ABS制动压力调节器