汽車底盤電控教案

第

一

章

緒論

一、教學目的和基本要求通過此章內容的教學，讓學生了解汽車底盤電控系統(tǒng)的組成；自動變速器、防抱死制動系統(tǒng)的發(fā)展史和發(fā)展趨勢；電控驅動防滑的基本功能；懸架和轉向控制系統(tǒng)的發(fā)展、使用目的和優(yōu)勢。二、教學內容及課時安排汽車底盤電控系統(tǒng)緒論

理論教學：2學時三、教學重點及難點重點：汽車底盤電控系統(tǒng)的組成；自動變速器、防抱死制動系統(tǒng)的發(fā)展趨勢；電控驅動防滑的基本功能；懸架和轉向控制系統(tǒng)的使用目的和優(yōu)勢。四、教學基本方法

本教學環(huán)節(jié)采用理論、實踐同步進行的方法。通過面對實物講授，學生可以更直觀的學習。五、教學過程1、自動變速器介紹自動變速器的發(fā)展史。20世紀80年代三種傳動裝置均出現(xiàn)了電子化的趨勢：1．液力自動變速器（AT）2．手動式機械變速器（MT）3．無級變速器（CVT）2、防抱死制動系統(tǒng)（一）概念：防抱死制動系統(tǒng)簡稱ABS。是在制動過程中通過調節(jié)制動輪缸（或制動氣室）的制動壓力使作用于車輪的制動力矩受到控制，而將車輪的滑動率控制在較為理想的范圍內。防止車輪被制動抱死，避免車輪在路面上進行純滑移，提高汽車在制動過程中的方向穩(wěn)定性和轉向操縱能力，縮短制動距離。（二）介紹防抱死制動系統(tǒng)的發(fā)展史。（三）目前防抱死制動系統(tǒng)技術的發(fā)展趨勢。3、電控驅動防滑控制系統(tǒng)（ASR）（一）ASR的基本功能防止汽車在加速過程中打滑，特別是防止汽車在非對稱路面或在轉彎時驅動輪的空轉，以保持汽車行駛方向的穩(wěn)定性，操縱性和維持汽車的最佳驅動力以及提高汽車的平順性。由于驅動防滑轉系統(tǒng)是通過調節(jié)驅動車輪的牽引力來實現(xiàn)驅動車輪滑轉控制的，因此也被稱為牽引力控制系統(tǒng)。（簡稱TCS）（二）簡介控制原理4、懸架系統(tǒng)（一）作用懸架將車身與車橋、車輪彈性相連，傳遞作用在車輪和車身之間的力和力矩，緩和由不平路面?zhèn)鹘o車身的沖擊，并衰減由此引起的振動，以保證汽車行駛平順性和操縱穩(wěn)定性和乘座舒適性。（二）形式（1）.被動式懸架車輪和車身狀態(tài)只能被動地取決于路面及行駛狀況以及汽車的彈性支承元件、減振器和導向機構。（2）.主動懸架是根據(jù)行駛條件，隨時對懸架系統(tǒng)的剛度、減振器的阻尼力以及車身的高度和姿式進行調節(jié)，使汽車的有關性能始終處于最佳狀態(tài)。（3）.半主動懸架僅對減振器的阻尼力進行調節(jié)，有些還對橫向穩(wěn)定器的剛度進行調節(jié)。5、轉向控制系統(tǒng)主要包括：動力轉向控制和四輪轉向控制。為了實現(xiàn)各種行駛條件下轉向盤上所需的力都是最佳值，電子控制動力轉向系統(tǒng)應運而生。為了改善整車的轉向特性和響應特性，低速時改善車輛的機動性，高速時改善車輛的穩(wěn)定性，四輪轉向控制開始出現(xiàn)。

六、作業(yè)及作業(yè)分析作業(yè)：底盤各控制系統(tǒng)的組成及作用。

第

二

章電控液力自動變速器

一、教學目的和基本要求通過此章內容的教學，讓學生了解電控液力變速器的優(yōu)、缺點，組成及分類；掌握電控液力變速器的結構和工作原理及典型轎車液力變速器的結構形式；了解電控液力自動變速器的使用注意事項，檢查、試驗的方法，分析常見故障的現(xiàn)象、原因及診斷排除方法。二、教學內容第一節(jié)概述。第二節(jié)電控液力自動變速器的結構與工作原理。第三節(jié)典型轎車電控液力自動變速器。第四節(jié)電控液力自動變速器的使用與檢修。三、教學重點及難點重點：電控液力自動變速器各機構和控制系統(tǒng)的分類、結構及工作原理；電子控制系統(tǒng)的電路及工作情況；電控液力自動變速器的性能檢查方法。難點：組合式行星齒輪系統(tǒng)的動力傳遞路線。四、教學基本方法此內容采用理實一體化教學方法，在教學中先理論后實踐；性能檢查授課理論實踐同步進行。五、教學過程第一節(jié)

概

述一、電控液力變速器的優(yōu)缺點二、電控液力自動變速器的組成（一）液力變矩器安裝在發(fā)動機與變速器之間，將發(fā)動機轉矩傳給變速器輸入軸?？筛淖儼l(fā)動機轉矩，并能實現(xiàn)無級變速。（二）齒輪變速機構可形成不同的傳動比，組合成電控自動變速器不同是擋位。絕大部分采用行星齒輪機構進行變速，也有采用普通齒輪機構變速的。（三）換擋執(zhí)行機構其功用與同步器相似。包括：離合器、制動器、單向離合器。（四）液壓控制系統(tǒng)

主要控制換擋執(zhí)行機構的工作，由液壓泵及各種液壓控制閥和液壓管路等組成。（五）電子控制系統(tǒng)液壓控制系統(tǒng)合稱為電液控制系統(tǒng)。包括：電子控制單元、各類傳感器及執(zhí)行器等。三、電控液力自動變速器的控制原理四、電控液力自動變速器的分類（一）按驅動方式分類：前驅動自動變速器（即自動驅動橋）、后驅動自動變速器（二）按前進擋的擋位數(shù)不同分類：3個前進擋、4個前進擋、5個前進擋（三）齒輪變速器的類型分類：行星齒輪式自動變速器、平行軸式自動變速器。（四）按控制方式分類：液力控制自動變速器、電子控制自動變速器。五、電控液力自動變速器擋位換擋操縱手柄通常有4~7個位置P位：停車位R位：倒擋位N位：空擋位

D（D4）位：前進位

3（D3）位：高速發(fā)動機制動擋2（S或稱為閉鎖擋位）位：中速發(fā)動機制動擋L位（1位或稱為閉鎖擋位）低速發(fā)動機制動擋

第二節(jié)

電控液力自動變速器的結構與工作原理一、液力變矩器（一）液力偶合器1.結構2.動力傳遞過程發(fā)動機機械能

泵輪

油液

渦輪葉片

渦輪（二）液力變矩器的結構與工作原理泵輪：是液力變矩器的輸入元件。1.液力變矩器的組成

渦輪：是液力變矩器的輸出元件。

導輪：是液力變矩器的反應元件。2.液力變矩器的工作原理（三）液力變矩器的工作特性1.特性參數(shù)（1）轉速比：是渦輪轉速與泵輪轉速之比，用來描述液力變矩器的工況。（2）變矩系數(shù)K：是渦輪轉矩和泵輪轉矩之比，用來描述液力變矩器改變輸入轉矩的能力。（3）效率η：是渦輪軸輸出功率與泵輪軸輸入功率之比。（4）穿透性：是指變矩器和發(fā)動機共同工作時，在節(jié)氣門開度不夠的情況下，變矩器渦輪軸上的載荷變化對泵輪軸轉矩和轉速影響的性能。2.特性曲線（1）外特性及外特性曲線：外特性是指：泵輪轉速（轉矩）不變時，液力元件外特性參數(shù)與渦輪轉速的關系。外特性曲線是指泵輪轉矩不變，渦輪轉矩與渦輪轉速或轉速比的關系曲線。（2）原始特性曲線：是泵輪轉速不變時，變矩系數(shù)K和效率η隨轉速比iWB的變化規(guī)律曲線。（3）原始特性曲線分析：①機械損失：包括軸承、密封件等的摩擦損失及圓盤損失。②泄漏損失：即循環(huán)圓內液體的損失。③液力損失：即液體在循環(huán)圓內運動的損失，包括摩擦損失和沖擊損失兩個部分。3.轉矩放大特性4.偶合工作特性5.失速特性（四）液力變矩器的種類1.三元件液力變矩器由泵輪、渦輪和導輪組成。2.四元件液力變矩器（結構復雜，近年很少使用）采用兩個導輪分別裝在各自的單向離合器上，形成雙導輪。（五）液力變矩器的鎖止機構1.由鎖止離合器鎖止的液力變矩器電控自動變速器必須滿足五個方面的條件，ECU才能使鎖止離合器進入鎖止工況。（1）發(fā)動機冷卻液溫度不得低于53~65℃（2）擋位開關指示變速器處于行駛擋。（3）制動燈開關必須指示沒有進行制動。（4）車速必須高于37~65km/h。（5）來自節(jié)氣門開度的傳感器信號，必須高于最低電壓，以指示節(jié)氣門處于開啟狀態(tài)。2.由離心式離合器鎖止的液力變矩器3.由行星齒輪機構鎖止的液力變矩器二、齒輪變速機構（一）平行軸式齒輪變速機構1.基本變速機構的組成：普通齒輪、平行軸。2.變速原理（二）行星齒輪變速機構1.單行星排太陽輪組成

齒圈

裝有行星齒輪的行星架三元件設太陽輪、齒圈和行星架的轉速分別為n1、n2和n3，齒數(shù)分別為z1、z2和z3，齒圈與太陽輪的齒數(shù)比為α。單排行星齒輪機構一般運動規(guī)律的特性方程式n1+αn2-(1+α)n3=0（1）太陽輪為輸入元件，由行星架輸出，齒圈被固定。傳動比為：

i13=1+α（2)輸入元件是行星架，由太陽輪輸出，齒圈被固定。傳動比為：

i31=1/(1+α)（3)固定元件是太陽輪，動力經齒圈輸入，由行星架輸出。傳動比為：

i23=1+z1/z2（4)固定元件是太陽輪，輸入元件是行星架，輸出元件是齒圈。傳動比為：i32=z2/(z1+z2)（5)輸入元件是太陽輪，行星架被固定，行星齒輪只能自轉，并帶動齒圈旋轉輸出動力。太陽輪的旋轉方向與齒圈相反，傳動比為：

i12=-z2/z1（6)輸入元件是齒圈，行星架被固定，行星齒輪只能自轉，并帶動太陽輪旋轉輸出動力。太陽輪的旋轉方向與齒圈相反，傳動比為：

i21=-z1/z2（7)若三元件中的兩元件被連接在一起轉動，則第三元件必然與這兩者以相同的轉速轉動。（8）若所有元件均不受約束，則行星齒輪機構失去傳動作用。2.雙行星排三、換擋執(zhí)行機構（一）多片離合器1.作用是將變速器的輸入軸和行星排的某個基本元件連接，或將行星排的某兩個基本元件連接在一起，使之成為一個整體轉動。2.濕式多片離合器的組成離合器鼓、離合器活塞、回位彈簧、鋼片、摩擦片、花鍵轂等。3.結構（二）制動器作用：是固定行星齒輪機構中的基本元件，阻止其旋轉。1.片式制動器制動器活塞回位彈簧、（1）組成

鋼片摩擦片制動器轂（2）結構和工作原理片式離合器、制動器所能傳遞的動力大小與摩擦片的面積、片數(shù)及鋼片與摩擦片間的壓緊力有關，壓緊力的大小由作用在活塞上的油壓及作用面積決定。（3）特點：工作平順性較好，還能通過增減摩擦片的片數(shù)來滿足不同排量發(fā)動機的要求。2.帶式制動器制動帶組成伺服裝置直接作用式制動器伺服裝置分類間接作用式調整制動帶與制動鼓之間間隙的常見結構有以下三種：（1）長度可調整的支承銷。（2）長度可調的活塞桿（或推桿）。（3）調整螺釘。（三）單向離合器1.作用：是使某元件只能按一定方向旋轉，在另一個方向上鎖止。2.類型:滾子式\楔塊式四、組合式行星齒輪系統(tǒng)（一）辛普森行星齒輪系統(tǒng)結構特點：前后兩個行星齒輪機構共用一個太陽輪。執(zhí)行機構的組成：前進離合器（C1），直接擋離合器（C2），單向離合器（F），二擋制動器（B2）和低、倒擋制動器（B3）。各擋執(zhí)行元件工作情況

擋位

C1

C2

B2

B3

F

D

1

〇

〇

2

〇

〇

3

〇

〇

R

〇

〇

各擋傳遞路線為：1.D位1擋

動力傳遞路線是第一軸、前排齒圈、太陽輪、后排齒圈、第二軸。2.D位2擋

動力經第一軸、前排齒圈和行星架輸出給第二軸。3.D位3擋

前排太陽輪和齒圈均與第一軸相連，將第一軸的動力直接傳給第二軸。4.R位

動力經第一軸、太陽輪、后排行星齒輪和后排齒圈傳至第二軸。（二）拉維娜行星齒輪系統(tǒng)結構特點：兩星星排共用行星架和齒圈，小太陽輪、短行星輪、長行星輪、行星架及齒圈組成一個雙行星輪式行星排。四個獨立元件：小太陽輪、大太陽輪、行星架和齒圈。各擋傳遞路線為：1.D位1擋

第一軸、小太陽輪、短行星齒輪、長行星齒輪、齒圈。

2.D位2擋

第一軸、小太陽輪、短行星齒輪、長行星齒輪、齒圈。

3.D位3擋

大、小太陽輪被鎖成一體，長短行星齒輪同方向旋轉，整個行星齒輪系統(tǒng)被聯(lián)鎖成一體，以直接擋傳遞動力。4.R位

大太陽輪、長行星齒輪、齒圈。（三）帶有超速擋的行星齒輪系統(tǒng)五、液壓控制系統(tǒng)（一）液壓泵類型:齒輪泵、葉片泵、轉子泵

1.液壓泵的組成原理

1）葉片泵分為：

（1）定量泵—油泵的排量不變。發(fā)動機高速時，因泵油量增多，此時的泵油還必須排泄掉，從而造成發(fā)動機動力損失。（2）變量泵—油泵的排量可變，以減少高速運轉時的發(fā)動機動力損失。（3）結構特點：變量泵的定子不固定，而是繞一個銷軸作一定的擺動，以改變定子和轉子之間的偏心距，從而改變油泵的排量。2）葉片泵的工作原理。（1）油泵運轉時，定子的位置由控制腔內來自調壓閥的反饋油壓來控制。（2）當油泵轉速較低時，泵油量較少，調壓閥控制反饋油壓減小，定子在回位彈簧的作用下繞銷軸向左偏轉一個角度，加大了定子與轉子的偏心距，使油泵的排量增大。（3）當油泵轉速升高時，泵油量增多，調壓閥控制反饋油壓增大，在油壓作用下，使定子繞銷軸向右偏轉一個角度，減小了定子與轉子的偏心距，使油泵的排量減小，使泵油量減少。3）內嚙合漸開齒輪油泵（1)結構：由主動齒輪、從動齒輪、殼體、油封管等。（2)工作：

決定使用性能的四個工作間隙：端面間隙0.02~0.055

≯0.08mm主動齒輪與月牙間隙

0.1～0.3mm從動齒輪與月牙間隙

0.05～0.1mm從動齒輪外緣與泵體

≯0.25mm（二）主油路調壓閥應滿足主油路系統(tǒng)在不同工況、不同擋位時，具有不同油壓的要求：1.油門開度較小時，主油路壓力可以降低。2.汽車在低速擋行駛時，主油路壓力要高。3.倒擋的使用時間較少，需提高操縱油壓。Ａ．主調壓閥：功用：根據(jù)節(jié)氣開度和選檔桿位置的變化，將油泵油壓調節(jié)至規(guī)定值，形成穩(wěn)定的工作油壓：汽車低速或怠速行駛：0．3MPa～0．8MPa；汽車高速行駛：1．2Mpa～1．4MPa；汽車倒檔行駛：1．6Mpa～1．8MPa；同時，向第二調壓閥提供油壓和變速器油。上述油壓是最重要、最基本的壓力，其原因：（1）用于操作自動變速器內所有離合器和制動器的動作。（2）是自動變速器內所有其它壓力的壓力源。Ｂ．第二調壓閥：功用：將主油路壓力油減壓后送入液力變矩器，并使其壓力保持在196Kpa～490Kpa。當發(fā)動機停止轉動時，關閉液力變矩器的油路，以保正下次正常傳遞轉矩。同時將液力變矩器內受熱后的壓力油送至散熱器冷卻，并讓一部分冷卻后的壓力油流回齒輪變速器，對軸承及齒輪進行潤滑。結構：實質上是一個限壓滑閥，油壓由彈簧壓力所決定。工作原理：當供給液力變矩器的油壓升高時，閥芯上端面“D”作用壓力上升，迫使閥芯下移，打開泄油口泄壓。Ｃ．節(jié)氣門閥功用：產生與節(jié)氣門開度成正比的節(jié)氣門壓力信號，經節(jié)氣門壓力修正閥修正后，作用于主調壓閥的閥芯下端，使主調壓閥所調節(jié)的管路壓力增大。工作原理：

踩下加速踏板,柱塞上移,彈簧張力增大,管路油壓閥口A被打開,產生節(jié)氣門壓力。節(jié)氣門壓力除作用于節(jié)氣門壓力修正閥外，亦作用于節(jié)氣門閥B處與彈簧彈力平衡。

Ｄ．助力閥功用：當變速器排入二擋以上，節(jié)氣門開度稍大時，減少加速踏板的作用力。結構與原理：當二、三、四檔時，來自B2的管路壓力作用，止回閥閥芯下移，節(jié)氣門壓力經止回閥送至節(jié)氣門閥的柱塞（C--D）處，產生一個向上的推力，致使此時加速踏板操作輕便。

Ｅ．節(jié)氣門壓力修正閥功用：將作用于主調壓閥下端的節(jié)氣門壓力轉換成隨節(jié)氣門開度成非線性變化的壓力信號，以使管路壓力在節(jié)氣門開度較大時的增長速率減小。這一修正使得管路壓力的變化更加接近節(jié)氣門開大時發(fā)動機真正的動力變化。結構與原理：

節(jié)氣門壓力對閥芯上下作用力差（B面＞A面），使泄油口打開前修正壓力與節(jié)氣門壓力相同，泄油口打開后，修正壓力低于節(jié)氣門壓力，從而保證管路壓力在節(jié)氣門開度較大時的增長速率減小。

（三）手動閥

1.功用：依選擋桿位置不同分別將管路壓力導入“L”、“2”、“D”、“N”、“R”、“P”等四路。2.結構手動滑閥通過連桿與變速器選擋桿連接；控制滑閥移動進行油路切換。（四）換擋閥一種是加壓控制控制方式有兩種

另一種是泄壓控制1.1-2換擋閥作用：控制變速器在1檔和2檔之間變換。當ECU不對電磁閥NO、2通電時，管路壓力作用在閥芯上端，迫使閥芯下移，變速器排入1檔。當ECU對電磁閥NO、2通電時，作用在閥上端管路壓力由電磁閥NO、2排放掉，閥芯在彈簧作用下上移，變速器排入2檔。2.2-3換擋閥

作用：控制變速器在2檔和3檔之間變換。當ECU對電磁閥NO、1通電時，作用在閥芯上端管路壓力由電磁閥NO、1排放掉，閥芯在彈簧作用下上移，變速器排入2檔。當ECU使電磁閥NO、1斷電時，管路壓力作用在閥芯上端，使閥芯下移，變速器排入3檔。

3.3-4換擋閥

作用：控制變速器在3檔和4（OD）檔之間變換。當ECU對電磁閥NO、2通電時，作用在閥芯上端管路壓力由電磁閥NO、2排放掉，閥芯在彈簧作用下上移，變速器排入3檔。當ECU使電磁閥NO、1斷電時，管路壓力作用在閥芯上端，使閥芯下移，變速器排入4檔。

（五）鎖止離合器控制閥1.鎖定信號閥功用：受控于鎖止電磁閥（N03）。控制來自B2的管路壓力，何時作用于鎖定繼動閥，用于控制鎖止離合器結合與分離。結構與原理：

（液壓—彈簧型滑閥）NO3電磁閥通電，閥門打開泄壓，鎖定信號閥閥芯上移，使B2的管路壓力作用于鎖定繼動閥。NO3電磁閥斷電，閥門關閉，鎖定信號閥閥芯在管路壓力作用下下移，B2的管路壓力不再作用于鎖定繼動閥，鎖定繼動閥泄壓。

2.鎖定繼動閥（鎖止閥）功用：根據(jù)鎖定信號閥的鎖定信號，通過改變通往變矩器的ATF的流向，使液力變矩器內的鎖止離合器適時地結合與分離。結構：鎖止控制：鎖止電磁閥、鎖止信號閥、鎖定繼動閥對鎖止離合器的控制。

NO3電磁閥通電，閥門打開泄壓，鎖定信號閥閥芯上移，使B2的管路壓力作用于鎖定繼動閥下端，使閥芯上移，鎖止離合器結合。NO3電磁閥斷電，閥門關閉，鎖定信號閥閥芯在管路壓力作用下下移，B2的管路壓力不再作用于鎖定繼動閥下端，而油泵來的管路壓力作用于鎖定繼動閥上端，使閥芯下移，使通向液力變矩器的ATF改變流向，鎖止離合器分離。六、電子控制系統(tǒng)（一）信號輸入裝置1.節(jié)氣門位置傳感器：常見的為可變電阻式。由一個線形電位計和一個怠速開關組成。2.發(fā)動機轉速傳感器：通常為磁感應式。3.車速傳感器：（1）電磁感應式車速傳感器：由永久磁鐵和電磁感應線圈組成。（2）笛簧開關式車速傳感器：由小玻璃管內安裝的兩個細長觸頭構成。（3）光電式車速傳感器：由二極管、光敏元件及速度表軟軸驅動的遮光板組成。4.輸入軸轉速傳感器5.變速器油溫傳感器6.超速擋開關7.模式選擇開關常見的控制模式有以下幾種：經濟模式、動力模式、普通模式、手動模式8.多功能開關9.空擋起動開關10.制動燈開關（二）執(zhí)行器按作用分類：換擋電磁閥、鎖止電磁閥、調壓電磁閥。按工作方式分類：開關式電磁閥：開啟和關閉變速器油路，可用于控制換擋閥及液力變矩器的閉鎖離合器鎖止閥；脈沖式電磁閥作用：控制油路中油壓的大小。（三）ECU1.控制換擋時刻2.控制主油路油壓3.控制鎖止離合器4.控制換擋品質5.換擋油壓控制6.減小轉矩控制7.N~D換位控制8.自動模式選擇控制（1）當操縱手柄位于前進低擋時，ECU只選擇動力模式。（2）在前進擋“D”位，當加速踏板被踩下的速率較低時，ECU選擇經濟模式。（3）在前進擋“D”位，ECU選擇動力模式時，一旦節(jié)氣門開度低于1/8，換擋規(guī)律即由動力模式轉換為經濟模式。9.發(fā)動機制動作用控制10.使用輸入軸轉速傳感器的控制11.超速行駛控制12.自診斷與失效保護功能六、作業(yè)1.液力變矩器的結構、工作原理。2.齒輪變速機構變速原理。3.執(zhí)行機構的組成及工作原理。4.液壓控制系統(tǒng)的結構、原理。5.電子控制系統(tǒng)的分類、結構。6.辛普森式行星齒輪系統(tǒng)的動力傳遞路線。7.拉維納式行星齒輪系統(tǒng)的動力傳遞路線。8.電控液力自動變速器的油壓與失速試驗的方法第

三

章

電控防抱死制動系統(tǒng)（ABS）

一、教學目的和基本要求通過此章內容的教學，讓學生了解ABS的理論基礎、種類；掌握ABS的結構與工作原理及典型的ABS結構形式和工作過程；了解裝用ABS的車輛容易出現(xiàn)的一些特殊現(xiàn)象；檢修ABS時應注意的事項；ABS故障的一般檢查方法以及制動液的使用和更換。二、教學內容及課時安排第一節(jié)概述理論教學：1學時。第二節(jié)ABS的結構與工作原理理論教學：4學時。第三節(jié)典型車型的ABS理論教學：1學時。第四節(jié)ABS的使用與檢修理論教學：2學時；ABS的拆檢實踐技能：8學時。三、教學重點及難點重點：ABS的結構、原理；檢修ABS時應注意的事項；ABS故障的一般檢查方法。難點：ABS的結構、原理；ABS故障的一般檢查方法。四、教學基本方法此內容采用理實一體化教學過程，在教學中對于ABS的結構原理采用先授課后實踐的教學方法；對于ABS故障的一般檢查排除方法采用理論實踐同步進行。五、教學過程

第一節(jié)

概述一、ABS的理論基礎1.汽車的制動性—汽車在行駛過程中，強制地減速以至停車且維持行駛的方向穩(wěn)定性的能力。主要評價指標：制動效能、制動時的方向穩(wěn)定性。（1）制動效能—基本評價指標：制動距離、制動減速度、制動時間。（2）制動時的方向穩(wěn)定性—不發(fā)生跑偏、側滑、以及失去轉向能力。2.汽車制動時車輪受力分析Ｖ——車速ω——車輪旋轉角速度Ｍｊ——慣性力矩Ｍμ——制動阻力矩Ｗ——車輪法向載荷Ｆｚ——地面法向反力Ｔ——車軸對車輪的推力Ｆｘ——地面制動力ｒ——車輪半徑ｒω——車輪切向速度，簡稱輪速

（1）

制動器制動力

3.硬路面上附著系數(shù)φ與滑移率s的關系（1）制動過程中車輪的三種運動狀態(tài)第一階段：純滾動，路面印痕與胎面花紋基本一致

車速V=輪速Vω

第二階段：邊滾邊滑，路面印痕可以辨認出輪胎花紋，但花紋逐漸模糊。

車速V＞輪速Vω

第三階段：抱死拖滑，路面印痕粗黑。

輪速Vω=0

若需增大Fx，必須增大FF。FF取決于附著系數(shù)φ，φ又受滑移率s的影響。（2）滑移率S

定義：s=[(V－Vω)/V]×100%

=[(V－r.ω)/V]×100%分析結論：s＜20%為制動穩(wěn)定區(qū)域；

s＞20%為制動非穩(wěn)定區(qū)域；

4.理想的制動控制過程制動開始時，制動壓力驟升，使滑移率S達到即達最大值的時間最短。當達到后，即適當降低制動壓力，并使S保持在，保持最大值；同時，也保持較大值。5.ABS的功用—控制實際制動過程接近于理想制動過程。二、ABS的基本組成與工作原理

三、ABS的控制參數(shù)（一）以車輪滑移率為控制參數(shù)的ABS（二）以車角加速度為控制參數(shù)的ABS

第二節(jié)

ABS的結構與工作原理一、ABS的基本組成與工作原理

基本組成

工作原理：制動時ECU接收傳感器的信號，當車輪將要被抱死的情況下，ECU發(fā)出控制信號，通過執(zhí)行機構控制制動器的制動力使車輪不被抱死。

幾點說明：1.ABS是在常規(guī)制動基礎上工作，制動中車輪未抱死時，與常規(guī)制動相同；車輪趨于抱死時，ABS才工作，ECU控制制動壓力調節(jié)器對分泵制動壓力進行調節(jié)。2.ABS工作的汽車車速必須大于5Km/h，若低于該車速，制動時車輪仍可能抱死。3.常規(guī)制動系統(tǒng)出故障，ABS隨之失去控制作用；ABS出故障，ECU自動關閉ABS，同時ABS警告燈點亮并存儲故障碼，但常規(guī)制動系統(tǒng)仍可正常工作。二、ABS的控制方式控制通道：能夠獨立進行制動壓力調節(jié)的制動管路。★按高選原則一同控制：以保證附著力較大的車輪不發(fā)生制動抱死為原則進行制動壓力調節(jié)，稱這兩個車輪是按高選原則一同控制。★按低選原則一同控制：以保證附著力較小的車輪不發(fā)生制動抱死為原則進行制動壓力調節(jié)，稱這兩個車輪是按低選原則一同控制。（一）四傳感器四通道/四輪獨立控制（二）四傳感器四通道/前輪獨立-后輪選擇控制方式對應于雙制動管路的X型(對角)布置形式（三）四傳感器三通道/前輪獨立-后輪低選控制方式（四）三傳感器三通道/前輪獨立-后輪低選控制方式

（五）四傳感器二通道/前輪獨立控制方式

（六）四傳感器二通道/前輪獨立-后輪低選控制方式（七）一傳感器一通道/后輪近似低選控制系統(tǒng)制動方式三、輪速傳感器（一）組成傳感器頭和齒圈傳感器頭從外型分：１.鑿式極軸輪速傳感頭（如圖：a傳感頭軸向相切于齒圈安裝）２.菱形極軸輪速傳感頭（如圖：b傳感頭徑向垂直于齒圈安裝）３.柱式極軸輪速傳感頭（如圖：c傳感頭軸向垂直于齒圈安裝）。輪速傳感器結構：傳感頭被線圈包圍直接安裝于齒圈上方極軸同永磁體相連接磁體的磁通延伸到齒圈并與它構成磁路。齒圈旋轉時齒頂和齒隙輪流交替對向極軸，磁通變化并切割傳感線圈，在線圈中產生感應電動勢，并由線圈末端通過電線傳給ＥＣＵ。

（二）安裝一般前輪傳感器頭被固定在車輪轉向架上，齒圈安裝在輪轂上與車輪同步轉動；后輪上的傳感器頭被固定在后車軸支架上齒圈安裝在驅動軸上與車輪同步轉動。安裝注意事項：為了保證傳感器無錯誤信號輸出，應保證傳感頭與齒圈間留有約１mm安裝要牢固：保證汽車在制動過程中的振動不會影響傳感信號。安裝前需將傳感器加注潤滑脂：避免灰塵與飛濺的水、泥等對傳感器工作的影響。（三）工作原理齒圈隨車輪轉動時，輪齒與傳感頭之間的空氣隙發(fā)生變化，使磁電傳感器中磁路的磁通發(fā)生變化，從而切割線圈產生交流電，交流電的頻率隨齒圈轉速的快慢而變化。根據(jù)交流電的頻率，ECU就能計算出車輪的轉速。有些新設計的ABS系統(tǒng)采用了加速度傳感器，可以對由車輪轉速計算出來的車速進行補償，使制動時滑移率的計算更加精確。

五、制動壓力調節(jié)器功用：接收ECU的指令，通過電磁閥的動作來實現(xiàn)車輪制動器制動壓力的自動調節(jié)。組成：電磁閥、液壓泵、儲液器等。壓力調節(jié)器安裝在主缸和輪缸之間，通過電磁閥直接或間接地控制輪缸的制動壓力。（一）循環(huán)式制動壓力調節(jié)器1.結構（1）電磁閥—由電磁閥直接控制輪缸的制動壓力。多采用三位三通電磁閥，在ECU控制下，使閥處于“升壓”、“保壓”、“減壓”三種位置?！锶蝗姶砰y工作過程是：電磁線圈未通電時，在主彈簧張力作用下，進液閥打開，回液閥關閉，進液口與出液口保持暢通-增壓。電磁線圈通入較小電流（2A），產生電磁吸力小，吸動銜鐵上移量少，但能適當壓縮主彈簧，使進液閥關閉，放松副彈簧，回液閥并不打開-保壓。電磁閥線圈通入較大電流（5A），產生電磁吸力大，吸動銜鐵上移量大，同時壓縮主、副彈簧，使進液閥仍保持關閉，回液閥打開-減壓。因為該電磁閥工作在三個狀態(tài)（增壓、保壓、減壓）——稱之為“三位”。對外具有三個接口（進液口、出液口、回液口）——稱之為“三通”。所以該電磁閥稱之為“三位、三通”電磁閥，常寫成3/3電磁閥?！锒欢姶砰y二位二通電磁閥又分為二位二通常開電磁閥和二位二通常閉電磁閥。兩個電磁閥均由閥門、銜鐵、電磁線圈、回位彈簧等組成。常態(tài)下，二位二通常開電磁閥閥門在彈簧張力作用下打開，二位二通常閉電磁閥閥門在彈簧張力作用下閉合。

二位二通常開電磁閥用于控制制動總泵到制動分泵的制動液通路，又稱為二位二通常開進液電磁閥。二位二通常閉電磁閥用于控制制動分泵到儲液器的制動液回路，又稱為二位二通常閉出液電磁閥。兩個電磁閥配套使用，共同完成ABS工作中對制動壓力調節(jié)的任務?！锒蝗姶砰y二位三通電磁閥主要用于戴維斯MKIIABS中的主電磁閥。二位三通電磁閥主要由：兩個閥門（第一球閥和第二球閥）、銜鐵、彈簧及電磁線圈等組成。第一球閥（常閉閥門）用于控制助力室與內部儲液室之間的制動液通路-高壓控制。第二球閥（常開閥門）用于控制儲液筒與內部儲液室之間的制動液通路-低壓控制。工作過程踏下制動踏板：ABS不工作（電磁線圈未通電）時，第一球閥關閉，第二球閥打開，內部儲液室與儲液筒相通，低壓制動液由制動總泵進入兩前輪制動分泵，對兩前輪實施低壓制動。由于助力室在控制滑閥作用下在踏下制動踏板的同時，儲存了高壓制動液，所以對兩后輪實施高壓制動。ABS工作（電磁線圈通電）時，第一球閥打開，接通助力室與內部儲液室之間的高壓制動液通路，第二球閥關閉，切斷了儲液筒與內部儲液室之間的低壓制動液通路，此時，前、后輪均為高壓制動。在制動過程中，增壓、保壓、減壓的轉換均由二位二通常開進液電磁閥和二位二通常閉出液電磁閥控制調節(jié)。（2）回油泵與儲能器當電磁閥在減壓過程中從制動輪缸流出的制動液經儲能器由回油泵泵回制動主缸。儲能器依椐儲存制動液壓力的不同，分為低壓儲能器和高壓儲能器。分別配置在不同型式的制動壓力調節(jié)系統(tǒng)中。①低壓儲能器與電動泵低壓蓄壓器一般稱為儲液器，用來接納ABS減壓過程中，從制動分泵回流的制動液，同時還對回流制動液的壓力波動具有一定的衰減作用。儲液器內有一活塞和彈簧。減壓時，回流的制動液壓縮活塞克服彈簧張力下移，使容積增大，暫時存儲制動液。電動回液泵由直流電動機和柱塞泵組成。柱塞泵由柱塞、進出液閥及彈簧組成。當ABS工作（減壓）時，根據(jù)ECU輸出的指令，直流電動機帶動凸輪轉動，凸輪將驅動柱塞在泵筒內移動。柱塞上行時，儲液器與制動分泵內具有一定壓力的制動液進入柱塞泵筒。柱塞下行時，壓開進液閥及泵筒底部的出液閥，將制動液泵回到制動總泵出液口。高壓蓄壓器下端，設有兩個控制開關：壓力控制開關：檢測高壓蓄壓器下腔制動液壓力。壓力低于15Mpa時，開關閉合，增壓泵工作。壓力達到18Mpa時，開關打開，增壓泵停止工作。②高壓儲能器與電動增壓泵用于儲存制動中或ABS工作時所需的高壓制動液。高壓蓄壓器多采用黑色氣囊狀球體。黑色氣囊狀球體被一個膜片分隔成兩個互不相通的腔室。上腔為氣室，充入氮氣并具有一定的壓力。下腔為液室，與電動增壓泵液道相通，盛裝由電動增壓泵泵入的制動液。

壓力警示開關：設有兩對開關觸點，一對常開，一對常閉。當高壓蓄壓器下腔制動液壓力低于10.5Mpa時，常開觸點閉合，點亮紅色制動警示燈；同時常閉觸點張開，該信號送給ECU關閉ABS并點亮黃褐色ABS警示燈。另外，還有ABS主繼電器、電磁閥繼電器及ABS警示燈，將在具體ABS中再作介紹。２.循環(huán)式制動壓力調節(jié)器的工作過程踏下制動踏板，由于電磁閥的進液閥開啟，回液閥關閉，各電磁閥將制動總泵與各制動分泵之間的通路接通，制動總泵中的制動液將通過各電磁閥的進出液口進入各制動分泵，各制動分泵的制動液壓力將隨著制動總泵輸出制動液壓力的升高而升高-增壓。與常規(guī)制動相同。（1）升壓（常規(guī)制動）（２）保壓當某車輪制動中，滑移率接近于20%時，ECU輸出指令，控制電磁閥線圈通過較小電流（約2A），使電磁閥的進液閥關閉（回液閥仍關閉），保證該控制通道中的制動分泵制動壓力保持不變——保壓。（３）減壓當某車輪制動中，滑移率大于20%時，ECU輸出指令，控制電磁閥線圈通過較大電流（約5A），使電磁閥的進液閥關閉回液閥開啟，制動分泵中的制動液將通過回液閥流入儲液器，使制動壓力減小-減壓。與此同時，ECU控制電動泵通電運轉，將流入儲液器的制動液泵回到制動總泵出液口。（二）可變容積調壓方式（1）液壓控制可變容積調壓方式①在汽車原有制動系統(tǒng)管路中增加一套液壓控制裝置，用于改變制動管路容積，實現(xiàn)增壓—保壓—減壓的循環(huán)調節(jié)。②這種制動壓力調節(jié)系統(tǒng)的控制液壓油路和ABS控制的制動液油路是相互隔開的。

③液壓控制可變容積調壓方式應用實例（本田車系ABS）結構特點：四傳感器、四通道，四個車輪均獨立控制；液壓控制可變容積式；制動壓力調節(jié)器組成：電磁閥、調壓缸、電動增壓泵、儲能器、壓力開關；工作過程：踏下制動踏板，制動液由制動泵-A腔-開關閥-B腔-制動分泵。制動分泵制動液壓力，將隨踏板力的增大而增大。S趨近于20%，ECU控制輸入電磁閥略通電后既關閉，輸出電磁閥通電關閉?；瑒踊钊a生位移使開關閥關閉，A腔與B腔隔斷，B腔容積不變—保壓。S＞20%，ECU控制輸入電磁閥通電打開，輸出電磁閥通電關閉?；瑒踊钊诳刂埔簤鹤饔孟律弦?，使B腔容積增大-減壓。S又＜20%，ECU控制輸入電磁閥斷電關閉，輸出電磁閥斷電打開?？刂朴鸵盒谷雰σ汗蓿瑒踊钊乱?，使B腔容積減小-增壓。（2）微型電機控制可變容積調壓方式①在汽車原有制動系統(tǒng)管路上增加一套控制裝置，用于控制制動管路中容積的變化。②這種制動壓力的調節(jié)方式是由活塞在調壓缸中所產生的位移直接改變制動管路的容積，實現(xiàn)：增壓—保壓—減壓的循環(huán)調節(jié)。③組成調壓缸、電磁閥。

ABS工作：單向閥、電磁閥均關閉，活塞在調壓缸中運動，完成增壓、保壓、減壓過程。④微型電機控制可變容積調壓方式應用實例—德爾科ABSVI制動壓力調節(jié)器即可采用整體式，即與制動總泵組合為一體；又可采用分離式，遠離制動總泵單獨布置；兩前輪獨立控制，兩后輪按低選原則一同控制；前輪制動壓力調節(jié)器由控制閥（單向閥、電磁閥）、電磁制動器（簡稱EMB）、雙向直流電動機及驅動齒輪（固裝在電機軸一端）、傳動齒輪（固裝在驅動調壓缸活塞的螺桿的下端）、螺桿及活塞等組成。后輪制動壓力調節(jié)器由控制閥、機械式膨脹彈簧制動裝置（簡稱ESB）、雙向直流電動機及驅動齒輪（固裝在電機軸一端）、傳動齒輪（固裝在驅動調壓缸活塞的螺桿的下端）、螺桿及活塞等組成。

雙向直流電動機同時驅動兩個活塞分別在兩個缸筒中上下同步移動或保持在某一位置，改變制動管路容積，調節(jié)制動壓力。德爾科ABSVI液壓控制系統(tǒng)：踏下制動踏板：車輪滑移率低于20%時，前輪制動壓力調節(jié)器單向閥和電磁閥均打開，制動液由制動總泵、制動管路、電磁閥和單向閥到前輪制動分泵；后輪制動壓力調節(jié)器單向閥打開，制動液由制動總泵、制動管路、單向閥到后輪制動分泵。各制動分泵的制動液壓力將隨著制總泵輸出制動液壓力的增大而增大。車輪滑移率達到20%時，ECU控制對電磁閥、電磁制動器、雙向直流電動機的通電時機，使電磁閥關閉、電磁制動器解除制動、雙向直流電動機通電轉動，通過傳動齒輪、螺桿驅動活塞在調壓缸中上、下移動或停止，完成增壓、減壓、保壓的循環(huán)調壓過程。制動防抱死控制過程：車輪滑移率小于20%，調節(jié)器中的電磁閥、單向閥均打開，電動機軸被制動。制動液從制動總泵經各壓力調節(jié)器進入制動分泵-常規(guī)制動。車輪滑移率達到20%ABS工作（以右前輪控制為例）：右前輪車輪滑移率達到20%，ECU端子4輸出電壓，電磁閥通電關閉；ECU端子20搭鐵，使電磁制動器線圈通電解除制動；ECU端子G輸出電壓，端子H搭鐵，電動機通電旋轉驅動活塞下移，缸內容積增大，制動液回流-減壓。需要保持制動壓力時，ECU端子G搭鐵，電動機斷電停轉，電磁制動器線圈斷電，電動機制動?；钊诟變任恢貌辉僮兓?保壓。需要增大制動壓力時，ECU端子G搭鐵，端子H輸出電壓，電動機通電改變旋轉方向，驅動活塞上移，缸內容積減小制動分泵壓力增大-增壓。（三）電子控制器（ECU）——ABS的大腦，接收傳感器的信號并進行分析，判斷車輪是否抱死，然后向制動壓力調節(jié)器發(fā)出制動壓力控制指令。一般由四個基本電路組成。

第三節(jié)

ABS應用實例一、博世ABS

（一）結構特點制動壓力調節(jié)器：分離式且獨立安裝；調壓方式：循環(huán)式控制方式：

兩前輪獨立控制，兩后輪按低選原則一同控制；電磁閥：三位三通電磁閥（二）制動壓力調節(jié)過程1.制動壓力增大過程踏下制動踏板，由于電磁閥的進液閥開啟，回液閥關閉，各電磁閥將制動總泵與各制動分泵之間的通路接通，制動總泵中的制動液將通過各電磁閥的進出液口進入各制動分泵，各制動分泵的制動液壓力將隨著制動總泵輸出制動液壓力的升高而升高-增壓。2.制動壓力保持過程當某車輪制動中，滑移率接近于20%時，ECU輸出指令，控制電磁閥線圈通過較小電流（約2A），使電磁閥的進液閥關閉（回液閥仍關閉），保證該控制通道中的制動分泵制動壓力保持不變-保壓。3.制動壓力減小過程當某車輪制動中，滑移率大于20%時，ECU輸出指令，控制電磁閥線圈通過較大電流（約5A），使電磁閥的進液閥關閉回液閥開啟，制動分泵中的制動液將通過回液閥流入儲液器，使制動壓力減小-減壓。

與此同時，ECU控制電動泵通電運轉，將流入儲液器的制動液泵回到制動總泵出液口。（三）電子控制系統(tǒng)控制過程

控制過程：

1.打開點火開關，ECU進入自檢

ABS保護繼電器線圈通電：蓄電池電壓（12V）經觸點送至ECU端子1，觸發(fā)自檢，時間大約為3～5秒。

自檢中，ECU端子27、28均未搭鐵，電動泵繼電器、電磁閥繼電器常開觸點均不閉合，電動泵及電磁閥均不工作。2.ABS警示燈亮ABS警示燈亮后可能出現(xiàn)兩種情況：

燈亮3～5秒后熄滅，說明系統(tǒng)正常；

燈亮3～5秒后不熄滅，說明系統(tǒng)有故障，ECU關閉ABS，汽車僅保持常規(guī)制動。3.自檢正常ABS等待工作

ECU端子27搭鐵，接通電磁閥繼電器線圈電路。電磁閥繼電器線圈通電，鐵芯產生吸力，常閉觸點（30→87A）張開，ABS警示燈熄滅；常開觸點（30→87）閉合，蓄電池電壓作用在三個三位三通電磁閥線圈及ECU端子32。4.制動防抱死調節(jié)過程制動中，各車輪滑移率均小于20%時，ECU端子2、35、18均開路，三個三位三通電磁閥線圈中均無電流通過，各制動分泵制動液壓力將隨制動總泵輸出制動液壓力的變化而變化-增壓。。制動中，某一車輪滑移率接近20%，ECU對其相應的電磁閥線圈通電（2A），使其制動分泵制動液壓力保持不變-保壓。

制動中，某一車輪滑移率大于20%，ECU對其電磁閥線圈通電（5A），使其制動分泵制動液壓力減小-減壓

二、戴維斯MK20-I型ABS以桑塔納2000Gsi轎車上裝用的MK20—IABS為例說明其結構特點。（一）MK20—IABS結構特點

1.采用摸塊式結構設計，將液壓控制單元（儲液器、電動回液泵、電磁閥）與電子控制單元集成于一體，使其結構更加緊湊。

2.電磁閥線圈設置于控制單元內部，節(jié)省連接導線。采用大功率集成電路直接驅動電磁閥及回液泵電機，省去了電磁閥繼電器。3.電子控制單元內部設有故障存儲器，隨車帶有故障診斷接口，借助診斷儀調取故障碼可以很方便地進行故障診斷。

4.MK20—IABS采用四傳感器、三通道控制系統(tǒng)，其控制原則是對兩前輪進行獨立控制，對兩后輪按低選原則一同控制。

其目的是在于制動過程中確保后輪不會先于前輪抱死，從而獲得良好的制動穩(wěn)定性。（二）主要組成與結構

1.輪速傳感器

由傳感器頭和齒圈組成。

前輪輪速傳感器齒圈（43個凸齒）鑲嵌在制動盤后，隨制動盤一同旋轉，傳感器頭安裝在轉向節(jié)上。后輪輪速傳感器齒圈（43個凸齒）安裝在輪轂上，隨輪轂一同旋轉，傳感器頭則安裝在固定支架上。

2.控制模塊

控制模塊由液壓控制單元和電子控制單元組成。

液壓控制單元由儲液器、電動回液泵、電磁閥等組成。電子控制單元ECU中具有兩個完全相同的微處理器，它們按照同樣的程序對輸入信號進行計算處理，并將最終結果進行比較，一旦發(fā)現(xiàn)最終結果不一致，即判定自身存在故障，它會自動關閉ABS，同時將儀表板上的ABS警告燈點亮。3.故障警示燈

在儀表板及儀表板附加部件上裝有兩個故障警示燈，一個是ABS警示燈（K47），另一個是制動裝置警示燈（K118）。

打開點火開關后ABS警示燈亮約2S熄滅，說明自檢結束的同時已啟動ABS。若ABS警示燈常亮，說明ABS出現(xiàn)故障。

（三）液壓控制系統(tǒng)

桑塔納2000Gsi轎車上采用的MK20—IABS液壓控制系統(tǒng)為對角線雙回路控制系統(tǒng)。第四節(jié)ABS的使用與檢修一、ABS的使用（一）裝備ABS的車輛容易出現(xiàn)的一些特殊現(xiàn)象1.發(fā)動機起動后，有時發(fā)動機艙內發(fā)出類似撞擊的聲音。2.某些裝有ABS的汽車在發(fā)動機起動時，踏下制動踏板會彈起，而在發(fā)動機熄火時，制動踏板會下沉。3.制動時轉動轉向盤，會感到轉向盤有輕微的振動。4.制動時,有時會感到制動踏板有輕微下沉或輕微振動。是由于制動分泵的高速收放時高壓的制動液被頻繁擠壓而產生的。5.高速行駛急轉彎時，或冰滑路面上行駛時，有時會出現(xiàn)制動警告燈亮起的現(xiàn)象。6.在積雪路面上制動時,有時制動距離較長.7.裝有ABS的汽車在制動后期，車輪也會被抱死，在地面留下拖滑的印痕的現(xiàn)象，但與常規(guī)制動時的印痕有所不同。（二）使用裝備ABS的車輛的注意事項1.要保持足夠的制動距離。2.切忌反復踩制動踏板。應踩下制動踏板，應使施加在制動踏板上的力持續(xù)且穩(wěn)定。3.ABS的正常時，會產生液壓工作噪聲和制動踏板震顫。這屬于正?，F(xiàn)象。在緊急制動時，應直接將加速踏板踩到底，且不放松。4.不要忘記控制轉向盤。5.在行車中應留意儀表板上的ABS警告燈情況，如發(fā)現(xiàn)閃爍或長亮，說明已不具ABS功能，但常規(guī)制動系統(tǒng)仍起作用，應盡快到修理廠檢修。6.要保持裝在車輪傳感器探頭及齒圈的清潔。7.應嚴格按規(guī)定的輪胎氣壓標準加氣，同時要保持同軸輪胎氣壓的均衡，嚴禁使用不同規(guī)格的輪胎。

8.ABS系統(tǒng)對制動液的要求非常高。（1）沸點高，保證制動時不會產生“氣阻”。（2）運動粘度要低，以保證制動時反應及時。（3）對金屬橡膠無腐蝕性。（4）能長期保存，性能穩(wěn)定。（5）吸濕沸點要高。添加或更換制動液應嚴格按照車輛使用說明書上的要求，禁止摻雜不同型號的制動液。二、檢修ABS時應注意的事項（一）ABS常見故障緊急制動時，車輪被抱死；制動效果不良；警告燈亮起；ABS出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象（二）檢修時注意事項1.制動系統(tǒng)發(fā)生故障由ABS警告燈和制動裝置警告燈指示。有時ABS警告燈和制動裝置警告燈不亮，但制動效果仍不理想，則可能是系統(tǒng)放氣不干凈或在常規(guī)制動系統(tǒng)中存在故障。2.制動不良時，先區(qū)分是機械故障還是ABS系統(tǒng)故障。鑒別方法：讓汽車以常規(guī)制動方式工作，如制動不良故障消失，則說明故障在ABS系統(tǒng)，如制動不良故障依然存在，則為機械故障。

拆下ABS繼電器線束插接器或ABS制動壓力調節(jié)器電磁閥線束插接器，使ABS制動壓力調節(jié)器電磁閥不能通電工作。3.確定為ABS故障后，應首先對ABS的外觀進行檢查，檢查制動油路和泵及閥有無泄露、導線的接頭和插接器有無松脫，蓄電池電壓是否虧電。在檢查線路故障時，也不應漏檢保險器。4.若外觀檢查正常，應用故障診斷儀或人工調取的方式查詢故障代碼，檢查故障所在。5.不要輕易拆檢ECU和液壓控制器件，如果懷疑其有問題，可用替換法檢查。在拆檢ABS液壓控制器件時，應先進行卸壓，以高壓油噴出傷人。卸壓方法：關閉點火開關，反復踩制動踏板20次以上，直到感覺踩制動踏板力明顯增加變得非常硬時為止。6.開始維修前，應關閉點火開關，從蓄電池上拆下接

地線。特別注意拔ABS電氣插頭之前，必須關閉點火開關。7.拆卸前必須徹底清潔連接點和支承面，清潔時不要使用像汽油、稀釋劑等類似的清潔劑，拆下的零件必須放在干凈的地方，并覆蓋好。8.把ABSECU和液壓控制單元分開后，必須把液壓控制單元放在專用支架上以免在搬運中碰壞閥體。9.制動系統(tǒng)打開后不要使用壓縮空氣，也不要移動車輛。10.拆下的部件如果不能立刻完成修理工作，必須小心地蓋好或者用塞子封閉。已保證部件的清潔。11.更換配件時，必須使用質量良好的配件。配件要在安裝前才從包裝內取出。12.一定要按維修手冊的要求進行安裝調整。13.維修ABS制動系統(tǒng)完成作業(yè)后，按規(guī)定加裝制動液后，要對系統(tǒng)進行放氣。14.在試車中，至少進行一次緊急制動。當ABS正常工作時，會在制動踏板上感到有反彈，并可感覺到車速迅速降低而且平穩(wěn)。三、ABS的故障自診斷（一）ABS的自檢1.點火開關一接通，ECU就立即對其外部電路進行自檢。兩個故障警告燈正常點亮的情況是:當點火開關打開起動至自檢結束(大約3s)，在拉緊駐車制動裝置時BREAK警告燈點亮，ABS警告燈亮后，又熄滅。如果上述情況燈不亮，說明故障警告燈本身或線路有故障。

如果ABS故障燈常亮，說明ABS系統(tǒng)出現(xiàn)故障，如果制動裝置警告燈常亮，說明制動液缺乏。2.發(fā)動機發(fā)動后，車速第一次達到60km/h時ABS系統(tǒng)完成自檢。

自檢過程中，發(fā)現(xiàn)異?；蛟诠ぷ髦蠥BS工作失常，ECU就停止使用ABS，同時制動警告燈亮起，并儲存故障代碼。（二）故障碼的顯示方式各種車型，故障碼顯示方式不盡相同，大致有如下幾種：1.儀表板上的警告燈閃爍，或ECU盒上的發(fā)光二極管閃爍直接顯示故障碼。2.將檢查插接器或ECU機盒上的有關插孔跨接，使儀表板上的ABS燈閃爍顯示故障碼。3.使用專用故障檢測儀器讀取故障碼。（三）ABS故障碼調取與清除目前常用的檢修儀器主要有大眾公司的VAG1551專用診斷儀、大眾公司的VAS5052專用診斷儀、豐田車系專用診斷測試儀、修車王電腦診斷儀、金德K80、K81多功能診斷儀、金奔騰中文1552診斷儀、數(shù)字電流表等。豐田車系故障碼的調取與清除（人工調碼）(1)故障碼的調?、賹Ⅻc火開關置OFF位置，打開發(fā)動機蓋，找到ABS制動系統(tǒng)故障診斷座連接器的Wa和Wb端子抽出短路銷。②用專用跨接線跨接診斷插座中的TC和EI端子，如果ABS制動系統(tǒng)有故障，ABS指示燈在4s后閃爍故障碼。③將點火開關置于點火位置（ON），以正確的方法取讀警告燈或發(fā)光二極管的閃爍次數(shù)，讀出故障碼.故障碼為兩位數(shù)，第一次閃爍的為故障碼的十位數(shù)，停頓1.5s后閃爍的為個位數(shù)，如果ABS系統(tǒng)有多個故障，系統(tǒng)會停頓2.5秒后繼續(xù)閃爍第二個故障碼，所有故障碼完全顯示以后，系統(tǒng)停頓4秒，會從第一個故障碼開始重復顯示。如果ABS系統(tǒng)正常，ABS警示燈會以每隔0.25s的頻率閃爍。(2)清除故障碼的方法①汽車停穩(wěn)；②診斷座Tc與E1端子跨接；③維修連接器接頭分開或WA與WB之間的短接插銷拔出；④點火開關接通。在以上條件下，在3秒內連續(xù)踩制動踏板8次，即可消除故障碼。故障碼消除后，將Tc與E1端子跨接線拆去，將維修連接器接頭插好或WA與WB之間的短接插銷插好.（3）車速傳感器信號故障碼的調取

①將維修連接器接頭分開或WA與WB之間的短接插銷拔出。②將診斷座或TDCL連接器的Ts與E1端子跨接。③起動發(fā)動機怠速運轉，儀表板上的ABS警示燈閃爍。④駕駛汽車上路，使車速達到90km/h以上并保持數(shù)秒鐘后停車。⑤再將診斷座或TDCL連接器的Tc與E1端子跨接。此時儀表板上的ABS警示燈將會閃爍。警示燈以每秒2次的頻率閃爍為正常，否則會閃爍出故障碼。

車速傳感器信號故障碼的清除與ABS系統(tǒng)故障碼的相同。四、ABS故障的一般檢查方法1.車速傳感器故障的檢查（1）常見故障①感應線圈短路、斷路或接觸不良。②齒圈有缺損或贓污。③探頭部分安裝不牢或磁極與齒圈之間有臟物。（2）檢查方法①直觀檢查傳感器、導線及插接件有無松動。②用電阻表檢測傳感器感應線圈電阻，電阻過大或過小應更換。③用交流電壓表測量傳感器的輸出信號電壓，車輪轉動時，應為2V以上，隨轉速的增高而升高。④用示波器檢測傳感器的輸出信號電壓波形，正常的波形應是均勻穩(wěn)定的正弦電壓波形。2.ECU的檢查

（1）檢查ECU線束插接器、連接導線有無松動。（2）檢查ECU線束插接器各端子的電壓值、波形或電阻，如與標準值不符且與之相連的部件和線路正常，應更換ECU后再試。（3）直接采用替換法檢驗即在檢查其他部件無故障時，可用新的ECU代替，如故障消失，則為ECU故障。3.壓力調節(jié)器的檢查（1）常見故障①電磁閥線圈不良；②閥有泄漏。（2）故障檢查方法①用電阻表檢查電磁閥線圈的電阻，若電阻無窮大或過小，則電磁閥有故障。②加電壓實驗，將電磁閥加上其工作電壓，如不能正常動作，則應更換。③解體后檢查。4.ABS控制繼電器的檢查常見故障：觸點接觸不良、繼電器線圈不良。檢查方法：（1）對繼電器施加正常工作電壓，若能正常動作，再測繼電器觸點間的電壓和電阻，正常情況下，觸點閉合時電壓為零。電壓大于0.5V，說明觸點接觸不良。（2）繼電器線圈電阻應在正常范圍內。六、作業(yè)1.ABS系統(tǒng)的組成及工作原理2.ABS系統(tǒng)的控制方差3.循環(huán)式制動壓力調節(jié)器的工作過程4.可變容積式制動壓力調節(jié)器的工作過程5.ABS系統(tǒng)使用注意事項6.ABS系統(tǒng)的故障診斷

第四章

電控驅動防滑/牽引力控制系統(tǒng)（ASR/TRC）

一、教學目的和基本要求通過此章內容的教學，讓學生了解ASR的理論基礎、ASR控制的方式、ASR與ABS的區(qū)別；掌握ASR的結構與工作原理及典型車型的ASR結構組成和工作過程；了解防滑差速器的作用、形式以及四輪驅動防滑差速器的基本結構和工作原理。二、教學內容及課時安排第一節(jié)概述、第二節(jié)ASR的結構與工作原理理論教學：1學時。第三節(jié)典型ASR理論教學：2學時。第四節(jié)防滑差速器的結構原理理論教學：1學時。三、教學重點及難點重點：ASR的理論基礎；ASR的結構與工作原理。難點：豐田ABS/TRC液壓系統(tǒng)的工作情況及控制電路。四、教學基本方法

此內容采用理實一體化教學方法，對ASR及典型車型ABS/TRC的結構原理的授課采用先理論后實踐的方法。五、教學過程

第一節(jié)

概述一、ASR系統(tǒng)的理論基礎1．ASR系統(tǒng)的理論基礎汽車驅動防滑控制（AntiSlipReguliation）系統(tǒng)簡稱ASR，是應用于車輪防滑的電子控制系統(tǒng)。汽車打滑是指汽車車輪的滑轉，車輪的滑轉率又稱滑移率。驅動車輪的滑移率Sd=×100%，式中vc是車輪圓周速度；v是車身瞬時速度?；坡逝c縱向附著系數(shù)的關系如圖5-1所示。2.ASR與ABS的區(qū)別（1）ABS是防止制動時車輪抱死滑移，提高制動效果，確保制動安全；ASR（TRC）則是防止驅動車輪原地不動而不停的滑轉，提高汽車起步、加速及滑溜路面行駛時的牽引力，確保行駛穩(wěn)定性。（2）ABS對所有車輪起作用，控制其滑移率；而ASR只對驅動車輪起制動控制作用。（3）ABS是在制動時，車輪出現(xiàn)抱死情況下起控制作用，在車速很低（小于8km/h）時不起作用；而ASR則是在整個行駛過程中都工作，在車輪出現(xiàn)滑轉時起作用，當車速很高（80~120km/h）時不起作用。二、防滑轉控制方式汽車防滑轉電子控制系統(tǒng)常用的控制方式有：1.發(fā)動機輸出功率控制在汽車起步、加速時，ASR控制器輸出控制信號，控制發(fā)動機輸出功率，以抑制驅動輪滑轉。常用方法有：輔助節(jié)氣門控制、燃油噴射量控制和延遲點火控制。2.驅動輪制動控制直接對發(fā)生空轉的驅動輪加以制動，反映時間最短。普遍采用ASR與ABS組合的液壓控制系統(tǒng)，在ABS系統(tǒng)中增加電磁閥和調節(jié)器，從而增加了驅動控制功能。3.同時控制發(fā)動機輸出功率和驅動輪制動力控制信號同時起動ASR制動壓力調節(jié)器和輔助節(jié)氣門調節(jié)器，在對驅動車輪施加制動力的同時減小發(fā)動機的輸出功率，以達到理想的控制效果。4.防滑差速鎖（LSD：Limited-Slip-Differential）控制LSD能對差速器鎖止裝置進行控制，使鎖止范圍從0%~100%，系統(tǒng)結構如圖5-2所示。當驅動輪單邊滑轉時，控制器輸出控制信號，使差速鎖和制動壓力調節(jié)器動作，控制車輪的滑移率。這時非滑轉車輪還有正常的驅動力，從而提高汽車在滑溜路面的起步、加速能力及行駛方向的穩(wěn)定性。5.差速鎖與發(fā)動機輸出功率綜合控制：差速鎖制動控制與發(fā)動機輸出功率綜合控制相結合的控制系統(tǒng)可根據(jù)發(fā)動機的狀況和車輪的滑轉的實際情況采取相應的控制達到最理想的控制效果。

第二節(jié)ASR系統(tǒng)的結構與工作原理一、ASR的基本組成與工作原理1.ASR的基本組成ASR由ECU、執(zhí)行器（制動壓力調節(jié)器、節(jié)氣門驅動裝置）、傳感器（車輪車速傳感器、節(jié)氣門開度傳感器）等組成。2.ASR的工作原理車速傳感器將行駛汽車驅動車輪轉速及非驅動車輪轉速轉變?yōu)殡娦盘枺斔徒o電控單元ECU。ECU根據(jù)車速傳感器的信號計算驅動車路的滑移率，若滑移率超限，控制器再綜合考慮節(jié)氣門開度信號、發(fā)動機轉速信號、轉向信號等因素確定控制方式，輸出控制信號，使相應的執(zhí)行器動作，使驅動車輪的滑移率控制在目標范圍之內。二、ASR傳感器1.車輪車速傳感器：與ABS系統(tǒng)共享。2.節(jié)氣門開度傳感器：與發(fā)動機電控系統(tǒng)共享。3.ASR選擇開關：ASR專用的信號輸入裝置。ASR選擇開關關閉時ASR不起作用。三、ASR電子控制單元（ECU）ASRECU也是以微處理器為核心，配以輸入輸出電路及電源等組成。ASR與ABS的一些信號輸入和處理是相同的，為減少電子器件的應用數(shù)量，ASR控制器與ABS電控單元常組合在一起，圖5-4為ABS/ASR組合ECU實例。四、ASR系統(tǒng)的執(zhí)行機構1.制動壓力調節(jié)器ASR的制動壓力調節(jié)器執(zhí)行ASRECU的指令對滑轉車輪施加制動力和控制制動力的大小，以使滑轉車輪的滑轉率在目標范圍內。ASR的壓力源是蓄壓器，通過電磁閥來調節(jié)驅動車輪的制動壓力。ASR制動壓力調節(jié)器結構形式有：單獨方式和組合方式。（1）

單獨方式ASRECU通過電磁閥的控制實現(xiàn)對驅動輪制動力的控制，控制過程如下：◆正常制動時ASR不起作用，電磁閥不通電，閥在左位，調壓缸的活塞被回位彈簧推至右邊極限位置。此時調壓缸右腔與儲液室相通而壓力低，左腔通過活塞使ABS制動壓力調節(jié)器與車輪制動分泵相通，因此ASR不起作用且對ABS無任何影響。◆起步或加速時若驅動輪出現(xiàn)滑轉需要實施制動時，ASR使電磁閥通電，閥至右位，蓄壓器中的制動液推活塞左移。此時調壓腔右腔與儲液室隔斷而與蓄壓器接通，蓄壓器中的制動液推活塞左移使與ABS制動壓力調節(jié)器的通道封閉?；钊笠剖棺笄粔毫υ龃螅寗榆囕喼苿臃直脡毫ι??！魤毫Ρ３诌^程：此時電磁閥半通電，閥在中位，調壓缸與儲液室和蓄壓器都隔斷，于是活塞保持原位不動，制動壓力保持不變?！魤毫档瓦^程：此時電磁閥斷電，閥回左位，使調壓腔右腔與蓄壓器隔斷而與儲液室接通，于是調壓缸右腔壓力下降，制動壓力下降。（2）組合方式ASR制動壓力調節(jié)器與ABS制動壓力調節(jié)器組合在一起，（ABS/ASR組合壓力調節(jié)器）如圖5-6所示?！鬉SR不起作用時，電磁閥Ⅰ不通電，ABS起制動作用并通過電磁閥Ⅱ和電磁閥Ⅲ來調節(jié)制動壓力?！趄寗虞喕D時，ASR控制器使電磁閥Ⅰ通電，閥移至右位，電磁閥Ⅱ和電磁閥Ⅲ不通電，閥仍在左位，于是，蓄壓器的壓力油通入驅動輪制動泵，制動壓力增大?！粜枰３烛寗虞喼苿訅毫r，ASR控制器使電磁閥Ⅰ半通電，閥至中位，隔斷蓄壓器及制動總泵的通路，驅動輪制動分泵壓力保持不變?！粜枰獪p小驅動輪制動壓力時，ASR控制器使電磁閥Ⅱ和電磁閥Ⅲ通電，閥移至右位，接通驅動車輪制動分泵與儲液室的通道，制動壓力下降。2.節(jié)氣門驅動裝置ASR控制系統(tǒng)通過改變發(fā)動機輔助節(jié)氣門的開度來控制發(fā)動機的輸出功率。節(jié)氣門驅動裝置由步進電機和傳動機構組成。步進電機根據(jù)ASR控制器輸出的控制脈沖轉動規(guī)定的轉角，通過傳動機構帶動輔助節(jié)氣門轉動。

ASR不起作用時，輔助節(jié)氣門處于全開位置，當需要減少發(fā)動機驅動力來控制車輪滑轉時，ASR控制器輸出信號使輔助節(jié)氣門驅動機構工作，改變輔助節(jié)氣門開度。

第三節(jié)

典型ASR一、豐田車系防抱死制動與驅動防滑（ABS/TRC）ASR由電子控制單元ECU、車輪輪速傳感器、制動壓力調節(jié)器、副節(jié)氣門及控制驅動輪制動管路等組成。

副節(jié)氣門由步進電機控制，并設有節(jié)氣門開度傳感器。ASR（TRC）工作過程：1.液壓系統(tǒng)與執(zhí)行器⑴ABS/TRC液壓系統(tǒng)ABS/TRC液壓系統(tǒng)由制動供能裝置（電動泵、蓄能器）、電磁閥總成（3個二位二通閥）、壓力調節(jié)裝置（2個電磁閥、儲液器）等組成，如圖5-9所示。工作情況：當需要對驅動輪施加制動力矩時：TRC的3個電磁閥都通電。②當需要對驅動輪保持制動力矩時：ABS的2個電磁閥通較小電流。③當需要對驅動輪減小制動力矩時：ABS的2個電磁閥通較大電流。④當無需對驅動輪施加制動力矩時：各個電磁閥都不通電且ECU控制步進電機轉動使副節(jié)氣門保持開啟。⑵TRC液壓制動執(zhí)行器TRC液壓制動執(zhí)行器由泵總成、制動執(zhí)行器組成。①泵總成：由泵電動機和蓄壓器兩部分組成。制動執(zhí)行器：由蓄壓器切斷電磁閥、制動總泵切斷電磁閥、儲液缸切斷電磁閥和壓力開關或壓力傳感器四部分組成。2．副節(jié)氣門及其驅動機構—副節(jié)氣門執(zhí)行器依據(jù)ECU的信號控制副節(jié)氣門的開閉角度，從而控制進入發(fā)動機空氣量，達到控制發(fā)動機輸出功率的目的。副節(jié)氣門傳感器安裝及結