第三章 ABS系统全.docx
- 文档编号:4321961
- 上传时间:2022-11-29
- 格式:DOCX
- 页数:50
- 大小:4.91MB
第三章 ABS系统全.docx
《第三章 ABS系统全.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第三章 ABS系统全.docx(50页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
第三章ABS系统全
第三章ABS/ASR/ESP/BAS工作原理及控制
第一节ABS/ASR
一、ABS系统的优点
早在20年以前,汽车设计者,即想到在紧急刹车之下,不要使车子轮胎锁死,所以在1970年由DB首先与BENDIX公司合作研究此种安全装置。
由于当时的电子制造技术尚未发达,故ABS电子的组件的发全性无法得到保证,且性能也不好,而且价格昂贵,所以一直都在试验中。
也因而防碍其发展,最后BOSCH与BENDIX继续研究发展。
因BOSCH的电子科技是世界有名的厂家,以其多年的电子科技经验加上BENDIX的一些油压及相关理论及其以往研究的结果,相互之间而发展出此ABS电子组件。
经过数百万多公里以上的实地试车实验,达到圆满的地步。
终于ABS第二代实际供应在汽车上在1978年DB首先装于奔驰W116450SEL/6.9L的高级车,1979年开始用于W116(S)级轿车上次年就普及其它车辆1981年9月DB商业车开始供应ABS装备。
1、高度的行车稳定性:
车子有二种刹车方法:
(1)、当慢慢踏刹,刹车力量增加至锁住的极限。
(2)、当在惊慌之下紧急踏刹车,突然提高刹车力。
ABS可以使轮胎不锁死(LOCKING)且也没有滑行发生,轮胎的转速相等,故没有刹车单偏的现象。
2、良好的方向盘操作:
只要车辆在转变速度极限之下同时紧急刹车时,使车轮仍然可转动,那么前面有障碍物刹车距离不够时,仍然可打方向盘避开撞车的危险,而使驾驶人驾驶平稳、操作自如。
所谓转变速度极限就是车辆在行驶中(放开油门)没有发动机的动力驱动时,沿着弯路行驶,而离心力的影响使车辆不被甩离道路时的最高车速。
3、减少刹车距离:
因刹车力量接近轮胎与地面的磨擦力,车辆不
拖滑故制动效果大、距离短。
4、减少轮胎的磨损,因轮胎不会拖滑,可以延长轮胎寿命。
5、减少开车人的紧张情绪:
刹车效果好,不再担心行车中突发事件的发生。
6、即使ABS故障,仍然保持传统式刹车系统。
二、ABS的演变分类
车辆驾驶稳定系统
1、ABS(AntilockingBrakesystem)
在车辆行驶的安全设计中,当车辆行驶于道路中,轮胎与道路之抓地力会因为不同道路而有所不同,如当车辆踩下刹车时,会产生车辆四个车轮速度不同,而造成车辆失控,进而影响车辆行驶之安全,而研发所谓的ABS(AntilockingBrakesystem)电子防锁住刹车系统。
此系统是为了当车辆踏下刹车踏板时,因不同轮胎与地面磨擦力,致使各车轮会有不同的转速,当磨擦力大的车辆车轮速度较快,而磨擦力小的车辆车轮速度较慢,甚至咬死不能转动,所以车辆在转向时,驾驶人踏下刹车时,如车轮无法转动,那么车辆将无法转向避开障碍物,ABS就是利用油压电磁阀及回油泵的作用来做增压(增加刹车力)、锁住(保持刹车力)、降压(减少刹车力)三个功能来控制各车轮的转速来保持一定范围的速度差,来稳定当车辆行驶中踏下刹车的稳定系统。
2、TCS(TractionControlSystem)
由于车辆在车辆行驶中,为了保持车辆行驶、起步、转弯中,各车辆的速度在一定范围内的车速,而发展所谓的TCS(TractionControlSystem)或称ASC(AutomaticStabilityControl)或称ASR、DSC、加速防滑稳定系统,此系统是撷取车辆车速信号,利用ABS刹车油压,此系统刹车力及发动机扭力控制来调节车辆行驶于不同的道路中,因不同的抓地力,而造成各车轮的转速之不同。
在各车厂陆续发展,用于刹车稳定及转向容易的ABS及用于加速时防止车辆打滑的TCS/ASC/ASR/DSC系统。
各车厂更积极的发展所谓的车辆转弯时的驾驶稳定系统,如:
奔驰、VW的ESP、BMWDSC,
Mistsubishi的ASC/AYCHONDA的VSA、TOYOTA的VSC,其作用是相同的。
+
+
=
侧滑控制ESP
ESP
ABS
TCS
为何在转弯时车轮会打滑,那是因为转向的力量大于轮胎与地面的磨擦力,当车辆过弯行驶时,当后轮打滑表示转向过度(OverSteer),如前轮打滑,那表示转向不足(UnderSteer)。
三、系统操作如下
1、转向过度(OverSteer)
当车辆行驶中,由于外在意外造成转向过度,而使后轮打滑,而车辆拋出车辆转弯曲线,此时ESP利用刹车力量将前轮外侧车轮煞住,而车辆会前轮会有瞬间向外的力量,而使在转弯的力量减少,同时使后轮打滑现象减少。
ESP计算机依据横向加速信号及方向盘转向角度及车速,得知驾驶人操作状态来取得预期偏离比率,如果由偏离传感器(Yawsensor)
得知实际偏离比率大于预期偏离比率时,ESP计算机会作动刹车去补
偿修正,降低车辆偏离路线。
预期
偏离
比率
横向G力
状况
不同计算
车速
外侧前轮
刹车力量
修正补偿
转向过度计算
转向角度
实际车辆移动状态
偏向角度比率
2、转向不足(UnderSteer)
当车辆行驶中,由于车辆转弯时发动机马力过大(也就加油门过大)致使车辆前轮打滑,此时ESP计算机会作动刹车于前轮内侧车轮,而使辆向内侧移动,使车辆依据驾驶人行驶路线行驶。
ESP计算机依据车速及横向力量得知驾驶人操作状态来取得预期偏离比率,如果实际偏离比率低于预期偏离比率时,ESP计算机会降低发动机扭来增加偏离比率,并适时作动内侧前轮刹车。
此ESP加速防滑稳定系统,利用发动机扭力降低及适时作用刹车,以达到驾驶稳定。
预期
偏离
比率
横向G力
发动机
扭力修
正补偿
状况
不同计算
车速
转向过度计算
内侧前轮
刹车力量
修正补偿
转向角度
实际车辆移动状态
偏向角度比率
四、ABS系统常见故障
1、ABS警告灯歇性亮起,加速时则ABS警告灯熄灭。
可能原因:
当使用多种车辆电器,而电瓶电压下降低于10.5V,而发动机转速上升,电压上升,而ABS指示灯熄灭。
ABS的系统电源供应电压太低,如线头接触不足或搭铁不良如何处理:
检查电瓶比重
检查充电系统
检查电源供应(如电压继电器或电源接触不良)
●充电系统电压低于10.5V,ABS系统即关闭系统,所以ABS指示
灯亮起。
2、发动机起动后ABS或ABS/ASR警告灯一直亮着直到发动机IGOFF才熄灭。
可能原因:
ABS或ABS/ASR油压阀体搭铁线路接触不良
ABS或ABS/ASR油压阀体电线接头接触不良
ABS或ABS/ASR计算机故障
如何处理:
松开油压阀体搭铁固定螺丝,再旋紧固定螺丝必要时清洁接触面。
检查插头是否变大间隙。
更换ABS或ABS/ASR计算机
3、ABS警告灯高速行驶亮起。
可能原因:
在高速速行驶中,ABS计算机计算车速信号现后轮速度与前轮速度差别太大。
可能轮胎规格不正确或钢圈规格不正确。
如何处理:
参考车辆轮胎规格及钢圈规格,参考油箱盖旁的贴子。
4、ASR警告灯间歇性亮起。
可能原因:
剎车灯开关调整不当
剎车灯内部接触不良
如何处理:
发动机发动,踏下剎车踏板,用手指将剎车开关连杆往下推到底,再放松剎车踏板,完成自我设定位置更换剎车灯开关拆装后剎车分泵后,剎车踏板作用行程太低。
可能原因:
剎车分泵左右车辆分泵装反
如何处理:
由于左右后车辆分泵,左右装反造成剎车排放空气嘴在分泵下方,所以无法将剎车油管内空气排除。
五、ABS元件组成
ABS除了一般传统式剎车系统之外,还增加了液压总成、轮速rpm感应器、控制电脑、电线接头及继电器和超电压保护器。
1、液压总成
由三个电磁阀作用,分别控制液压之升压、保压、减压三个状态,在液压总成上装有三组电磁阀,分别控制左前轮、右前轮及后轮三种独立油路,即串联于剎车总泵与分泵之间。
液压总成的油管V接总泵前剎车油路,H接总泵后剎车油路,L'接前左轮剎车分泵,R接前右轮剎车分泵,h'接两后轮剎车分泵。
电磁阀本身是一种电磁活门,由ABS电脑操作分泵作升压、锁定、降压的作用。
而电磁阀所接收的信号,即是不同的电流值,而使电磁阀的柱塞移动的位置而有所不同。
同时剎车管路是各自独立操作。
在升压时电磁阀没有电流控制,在保压位置,控制电流是1.9~2.3A,减压时为最大电流为4.5~5.7A,在液压总成中有一个回油泵一个回油泵继电器及一个电磁阀继电器,同时在仪表板内有警告灯所使用的二极管。
2、轮速传感器
轮速传感器在奔驰车有三个,分别装于左前、右前轮及后传动器的角尺齿轮上,转速传感器是一个小型发电机,依据楞次定律一个线圈如突然插入一个磁铁会感应出一个电压,如拔出时又感应出另一个反向电压,同时速度愈快感应电压愈高,此与感应式无接点点火系统的分电盘感应线圈相同。
而后轮差速器的转子齿数,依据各厂家的差速比,而齿数随之不同。
轮速传感器由磁铁芯及一个线圈及一个旋转有齿轮的转子所组
成,这速度传感器所产生的信号频率,依据齿轮数目及车轮数目及车轮速度变化。
换句话说,信号频率与车轮速度成比例。
3、ABS电脑
用来接收速度感应器所传来的轮胎速度,经过控制单位处理后,再命令电磁阀作用。
控制单位本身的电子零件,内有两组印刷板电路,由导线相接,密封于轻金属合金体内,由信号转换、逻辑处理、安全电路三部分组成。
(1)信号转换电路
信号的获得是由速度感应器所供应,经过转换放大成一个适当的脉波,再送入逻辑电路部分。
为了避免在制造时的容许误差和当转向时,也就是转向臂移动时,而产生的微弱误差。
所以从速度感应器的信号经过滤波之后才送入逻辑电路,也同时使逻辑部份得知车轮现在是处理加速或减速或是拖滑。
(2)逻辑处理电路
Logicsection逻辑电路也称数字电路。
此逻辑电路即用来处理速度传感器所传来的车轮加速,或车轮减速或拖滑。
由于逻辑电路本身电路的特性和功用即用来指电路是:
Yes或No,是Open或Close,是off或on,是true或false,是high或Low和其它的状况,所以它没有所谓的好象有、好象没有。
所以作用上很干脆,也因如此在逻辑电路部分,来命令电磁阀作用,使电磁阀作用,有时就是4.5~5.7A的电流输出,要不然就是1.9~2.3A电流输出,或没有输出电流,所以使电磁阀的柱塞作用时位置不会搞错,同时动作很快,不会有慢慢的移动,因其电流不是渐渐到达规定值,而是马上达到的。
所以电磁
阀一作用,液压总成马上获得增压、减压、保压控制。
其动作的频率大约每秒4~10次。
(3)安全电路部分
safetysection这个安全电路是为了确认在控制电脑或者控制电脑外面的电子电路零件是否有问题。
同时此安全电路介于在超过极限的驾驶下而产生拖滑的现象,而其增压、锁定、减压的作用是否正常,如发现存在故障时,ABS马上停止作用,同时ABS警告灯亮起,来警
告驾驶人。
同时此安全电路连续不断的监视电瓶的电压,如电瓶电压低于10.5V以下,那么ABS马上停止作用,ABS警告灯马上亮起,直到ABS马上没有作用,ABS警告灯马上亮起,直到电瓶电压超越10.5V
以上才熄灭。
当三个车轮速度感应器传来超过5—7km/hr的频率,这个testcycle马上开始作用。
这testcycle的作用是依靠速度感应
器所发出的电压同时自动的监视,它能自己独立的检查本身的线路和
逻辑电路,就因如此,这个控制单位给testcycle一个检查的标本
信号,而去判断分析送出的输出信号是否有用。
(4)线接头及继电器和超电压保护器
电线接头是用来相接线路用的,而继电器是用来减少电压降,其操作是在点火开关打开时才作用。
超电压保护器是一个红色轻合金的外壳所制,内有保险丝10A及一个积纳二极管。
1982ABS车超电压保护器和继电器安装在一起,同时保险丝可以拔下更替。
六、ABS的操作
(1)当点火开关打开,车速5—7km/hr以上,ABS开始待命,所有剎车操作之控制发生,在车速12km/hr以上,此亦称控制速度12km/hr.
(2)下列描述车上每一单独车轮之作用,也叫控制循环。
而每一轮的操作皆相同。
速度传感器测知车轮速度,而获得车轮加速,或车轮减速。
再送入控制单位。
比较由各轮得知的速度条件,连接起来叫做参考速度referencespeed大约就是等于车速。
比较参照速度与各轮速度之下,可以供应出一个拖滑的信号。
如有一轮速度低于参照速度很多时表示该轮拖滑。
如车轮已趋向死锁的现象,这表示在剎车分泵的剎车油太多了,而且确认车轮已有拖滑现象,此时必须把车轮的油压锁住,换句话说,就是不要再增压剎车油压。
在锁住位置,此时的压力减低是靠着回油泵的作用。
如果仍然趋向死锁的现象,因为剎车油压仍然很高时,此时电磁阀的出油阀打开,降低剎车油压。
如果剎车油压降低至有足够让车轮再度起步时,此压力的降低便不会再降低。
此后电磁阀马上又当车轮超过上次的出发点的速度时,此时电磁阀进油阀打开,使剎车压力又增加,如此使液压单位做升压、锁住、降压。
同时这些控制是连续不断重复实施,直到剎车踏板放松和车辆已在12km/hr以下。
第二节BAS控制
一、系统定义
BAS为辅助刹车系统,是当驾驶者在紧急刹车情况下,BAS电脑根据传感器控制刹车作用,增加刹车行程,使在紧急刹车时更安全的工作系统。
二、BAS元件组成
(1)刹车总汞
(2)真空接头
A/e17ABS灯A/e39BAS灯
A/e47BAS/EPS灯A/e47BAS/ASR灯
A/e49BAS/ETS灯A7/7BAS刹车鼓
B1BAS刹车行程开关S1BAS释放开关
Y1BAS电磁阀N48BAS电脑
Y61总泵开关阀(129、067、076、140、04/05/06/07)
☆注:
所有112与113ESP与BAS共用电脑N47/5,210底盘用606发动机ESP与BAS共用电脑,W163、W168与W220,BAS与ESP共用电脑N47/5。
三、BAS控制流程
刹车灯开关
ABS/ETS
ASR/ESP
电脑N47
左前车速传器
BAS
电脑
BAS总泵电源CANBUS
行程开关
右前车速传感器
BAS释放开关
CAN
仪表板电脑BAS灯
BAS/ETS灯
BAS/ASR/ESP灯多功
能显示屏
BUS
BAS电磁阀
诊断系统
四、BAS功能
当紧急刹车时,BAS电脑由BAS行程开关侦测到刹车总泵运作信号,BAS电脑根据车速信号命令BAS电磁阀工作,BAS电磁阀柱塞打开刹车油油道,使高压刹车油推动主轴杆运作,增加刹车行程。
刹车结束时,电脑将释放开关信号通知BAS电脑,将BAS电磁阀断开,BAS总泵回位。
A7/7BAS刹车总泵B1BAS行程开关
S1BAS释放开关Y1BAS电磁阀
BAS线路图
第三节ETS控制
一、ETS控制原理
ETS(etectronicteactionsystion)是车辆设计在起步及加速时自动高速轮胎对地附着力。
ETS故障灯在key—on时亮,起动后ETS灯灭。
在车辆行驶中如有一轮车速不正常,ETS会工作且警示灯会闪烁。
ETS灯亮表示ETS系统有故障,通过诊断读取故障码。
二、ETS控制功能
四轮车速传感器信号送至ETS电脑,当ETS接收到其中一个车速信号后ETS开始进入控制模式。
ETS工作点为起步及加速过程中当电脑侦测到其中一个或几个轮转速过高时,车速于15~80km/h以上,ETS电脑控制液压单位施加刹车力使转速下降,作用时间不超过二秒。
温度临测:
车辆起步时,当其中一后轮或二轮打滑,ETS起步动作,即施加刹车压力,由于刹车力作用导致刹车碟及刹车片温度升高,可能引起刹车失灵,ETS电脑计算到温度升高时即会切断刹车力供应。
电脑温度监测器根据车速及刹车条件(刹车开关信号)ETS电脑控制刹车压力,计算出理论的刹车碟温度。
当刹车碟温度升高,点火开关关毕后,电脑仍记忆刹车碟温度,ETS仍然有电压输入,输出刹车力,使后轮工作,直到温度(理论计算)低于30℃或超过30分钟以上时,ETS控制单元才停止工作。
ETS电脑电源从BM模组(129、140车型)取得,(202车型)ETS从电源继电器取得电源。
ETS输入信号:
1回轮车速传感器
2刹车灯开关信号
ETS输出信号:
1电磁阀
2高压泵
3ETS指示灯
4ABS灯
ETS电脑可以选择三种模式:
☆标准模式☆ABS模式☆ETS模式
标准模式:
在四轮不存在轮速差异时,所有在ASR/ETS液压总成内电磁阀都处于初始位置,系统处于预备系统状态。
ABS控制模式
根据轮速传感器信号,ETS电脑能够辩别出轮速是否属于ABS控制范围之内,ABS控制液压总成内的电磁阀进行刹车液互调节。
ETS控制
ETS电脑持续监测轮速信号,如果发现有一个驱动轮打滑,ETS电脑控制液压泵(A7/3M1)和控制电磁阀工作,左后、右后控制电磁阀分别控制,当刹车踏板踩下,ETS控制自动取消。
三、元件位置图
A1e17ABS警示灯A7/3k1电磁阀继电器
A7/3k2高压/回油泵继电器A7/3m1高压/回油泵
K1过电压保修继电器L6/1左前车速传感器
L6/2右前车速传感器L6/3左后车速传感器
L6/4右后车速传感器N16/1BM电脑
S9/1刹车灯开关A1e21ASR警示灯
A1e22ASR指示灯N47/1ASR/PML控制电脑
S12驻车灯开关S76/5ASROFF开关
A1e35ETS指示灯A1e36ETS警示灯
N47/2ETS/PM控制电脑
四、ETS故障码表
◎ABS/ASR/ETS—防滑刹车OBD—Ⅱ码
故障码
内容
故障码
内容
C0000
系统正常
C1301
左前液压电磁阀无法保持油压
C1000
ABS/ASR/ETS电脑不良
C1302
右前液压电磁阀一直关闭
C1010
电脑87#脚电源电压太低
C1303
右前液压电磁阀无法保持油压
C1011
主继电器线路不良
C1304
左后液压电磁阀一直关闭
C1012
电脑87#脚电源电压太高
C1305
左后液压电磁阀无法保持油压
C1020
资料传输线CAN不良
C1306
右后液压电磁阀一直关闭
C1021
EFP电脑传输线不良
C1307
右后液压电磁阀无法保持油压
C1022
资料传输线与发动机电脑连线不良
C1311
后轮液压电磁阀切换线路不良
C1024
资料传输线与发动机电脑连线不良
C1312
总泵释压阀不良
C1100
左前输速信号线路不良
C1313
继电器线路不良
C1101
右前轮速信号线路不良
C1314
继电器电磁阀电源不良
C1102
后轮轮速信号线路不良
C1315
回油电磁阀不良
C1103
右前轮速速传感器不良
C1401
高压回油泵线路不良
C1104
左前轮速速传感器不良
C1500
轮速传感器不良
1105
右前轮速速传感器不良
C1501
动力转向液压阀不良
C1106
后轮轮速速传感器不良
C1511
ETS电脑CODING码不正确
C1107
右前轮速速传感器不良
C1512
刹车系统过热
C1142
惯性加速传感器线路不良
C1513
ASR电脑CODING码不正确
C1143
惯性加速传感器信号不良
C1514
动力转向电脑CODING码不正确
C1200
C1600
电脑温度太高
C1300
左前液压电磁阀不作用
☆当发动机电脑不良时,也会出现故障码C1513、C1514。
◎奔驰防滑刹车(ABS/ASR/ETS)电脑系统故障码(16/5#,38/6#)
☆16孔诊断座中ABS/ASD在5#孔诊断38孔诊断座中6#孔为ABS系统故障
故障码参考前节ASD系统故障码表码读取,故障码表参考下表
☆ABS/ASR-防滑刹车/加速防滑系统:
应用在温滑及泥泞或雪地,防止车轮打滑之安全系统,装置该配备之车辆的速率表中有一个◎指示灯,当车轮打滑时,该灯会亮,提醒驾驶人应小心开车,并限制车速应将车辆停下来,关掉发动机,再重新发动并按下ASR按键上LED灯亮健ASR进入控制模式。
☆ABS/ETS/SPS—巡迹式防滑刹车系统,诊断SPS转向系统故障码,可由38孔诊断座中12#孔,读取故障码。
◎ABS/ASR/ETS防滑刹车系统故障码表:
故障码
内容
故障码
内容
1
系统正常
22
压力安全阀遗漏
2
左前轮速传感器信号不良
23
压力安全阀作用不良
3
右前轮速传感器信号不良
24
ASR控制泵浦不良
4
左后或后轴轮速信号不良
25
左前ABS电脑输出轮速信号不良
5
右后轮速传感器信号不良
26
右前ABS电脑输出轮速信号不良
6
左前ABS液压电磁阀不良
27
左后ABS电脑输出轮速信号不良
7
右前ABS液压电磁阀不良
28
右前ABS电脑输出轮速信号不良
8
左后或后轴ABS电磁阀不良
29
侧向加速惯性传感器信号不良
9
右后ABS液压电磁阀不良
30
ABS/ASR电脑与EA/SC电脑连线不良
10
回油泵浦控制线路不良
31
ABS/ASR电脑与发动机电脑连线不良
11
ABS电磁阀继电器不良
32
ABS/ASR电脑与点火电脑连线不良
12
主油压超压安全阀不良
33
资料传输线(CAN)继路或短路
13
刹车灯关不良
34
ETS刹车系统过热
14
侧向加速传感器不良
35
总泵释压阀线路不良
15
ABS/ASR/ETS主电脑不良
36
ETS惯性传感器不良
16
车速传感器信号不良
37
ETS惯性传感器不良
17
ABS电磁阀电器电源电压太低
38
ETA电CODING码未输入
18
左后轮电磁阀一直开启着
39
ASR/ETS电脑不良
19
右后轮电磁阀一直关闭
40
SPS转向电磁阀不良
20
ABS电磁阀超压安全阀不良
41
ASR/ETS电脑不良
21
压力安全阀不良
◎奔驰—ASR/ETS/SPS巡急刹车车速控制方向盘电脑(PML)故障码:
(38/12#)
☆SPS—PML系统故障码表:
◎38孔诊断座中12#孔
故障
码
内容
故障
码
内容
2
SPS(PML)电脑不良
7
变速箱车速信号不良
3
无法取得后轮速信号
8
动力转向液压阀线路短路到电源
4
无法取得右后轮速信号
9
动力转向液压阀线路短路
故障码
内容
5
左、右后轮速信号不同
10
动力转向液压阀线路断路
1
系统正常
6
无法取得任何轮速
11
SPS(PML)电源不稳定
☆ASR/ETS/SPS系统故障码表:
(38/6#)
故障码
内容
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第三章 ABS系统全 第三 ABS 系统