汽車底盤維修學習任務十五

汽車底盤維修（第3版）

楊二杰鐘聲

主編伍鴻平喻懷斌

副主編朱軍

叢書總主審

全國中等職業(yè)學校課程改革規(guī)劃新教材

離合器的檢修手動變速器的就車檢修手動變速驅(qū)動橋的總成檢修自動變速器的基本檢查學習任務一學習任務二學習任務三學習任務四萬向傳動裝置的檢修學習任務五懸架的檢修車輪的檢修車輪定位的檢測與調(diào)整學習任務六學習任務七學習任務八轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的檢修盤式制動器的檢修學習任務九學習任務十鼓式制動器的檢修駐車制動器的檢測與調(diào)整學習任務十一學習任務十二制動主缸、輪缸的檢修真空助力器的檢修ＡＢＳ的檢修學習任務十三學習任務十四學習任務十五

學習任務十五

活塞連桿組故障診斷與修復ABS的檢修

學習目標

完成本學習任務后，你應該能：1．了解ABS對汽車制動的影響；2．熟悉ABS的組成與工作原理；3．掌握ABS的檢修方法；4．能準確分析與排除ABS的故障。建議學時10

學時任務描述

一輛別克威朗轎車在行駛中，ABS指示燈閃亮，經(jīng)維修人員初步檢查和分析，需對ABS進行檢修。

防抱死制動裝置，簡稱ABS。ABS可以在汽車制動時，自動控制車輪在旋轉(zhuǎn)方向上的滑移程度，以免車輪在制動過程中抱死拖滑。1.ABS的作用ABS的作用如圖15-1所示。一、理論知識準備圖15-1ABS的作用

1.ABS的作用（1）縮短制動距離。（2）使車輛操控性提高。（3）延長輪胎使用壽命。（4）降低駕駛員勞動強度。一、理論知識準備

2.ABS的組成和基本原理如圖15-2所示，ABS是在普通制動系統(tǒng)的基礎上增加了傳感器、ABS執(zhí)行機構(gòu)和ABS電控單元三部分。一、理論知識準備圖15-2ABS的組成

2.ABS的組成和基本原理

傳感器識別車輛的運行狀況，并將它轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘杺魉徒oABS電控單元；ABS電控單元接收并判斷由傳感器送來的數(shù)據(jù)信號，決定ABS是否應介入制動壓力調(diào)節(jié)的工作，再向ABS執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出指令；ABS執(zhí)行機構(gòu)根據(jù)這個信號，調(diào)節(jié)制動器制動壓力的大小。ABS的基本回路如圖15-3所示。一、理論知識準備圖15-3ABS的基本回路

3.ABS控制回路的形式

ABS中，能夠獨立進行制動壓力調(diào)節(jié)的制動管路稱為控制通道。如果對某車輪的制動壓力可以進行單獨調(diào)節(jié)，稱這種控制方式為獨立控制；如果對兩個(或兩以上)車輪的制動壓力一同進行調(diào)節(jié)，則稱這種控制方式為一同控制。在對兩個車輪的制動壓力進行一同控制時，如果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(diào)節(jié)，稱這種控制方式為按高選原則一同控制；如果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(diào)節(jié)，則稱這種控制方式為按低選原則一同控制。按照控制通道數(shù)目的不同，ABS分為四通道（圖15-4）、三通道、雙通道和單通道四種形式，而布置形式卻多種多樣。一、理論知識準備

3.ABS控制回路的形式

一、理論知識準備圖15-4四通道控制

4.ABS的傳感器1）輪速傳感器輪速傳感器的作用是檢測車輪轉(zhuǎn)速，并傳遞給ABS電控單元，其安裝位置如圖15-5所示。目前用于ABS的輪速傳感器主要有電磁式和霍爾式兩種。一、理論知識準備圖15-5輪速傳感器的安裝位置

4.ABS的傳感器1）輪速傳感器（1）電磁式輪速傳感器是一種通過磁通量的變化產(chǎn)生感應電壓的裝置，主要由傳感頭和齒圈兩部分組成。齒圈一般安裝在輪轂或軸座上，對于后驅(qū)動車輛，也可安裝在差速器或傳動軸上。齒圈隨輪轂或傳動軸一起轉(zhuǎn)動，傳感頭通過固定在車身上的支架安裝在齒圈附近，傳感頭與齒圈間的間隙約1mm。頭部結(jié)構(gòu)有鑿式和柱式兩種，如圖15-6所示。一、理論知識準備圖15-6電磁式輪速傳感器

4.ABS的傳感器1）輪速傳感器（2）霍爾式輪速傳感器也由傳感頭和齒圈組成，如圖15-7所示。一、理論知識準備圖15-7霍爾式輪速傳感器

4.ABS的傳感器2）G傳感器（加速度傳感器）ABS控制系統(tǒng)最重要的控制參數(shù)是車速（汽車行駛速度），以往設計的ABS都是根據(jù)汽車車輪的最大轉(zhuǎn)速來估算車速的。隨著對制動時的車速計算盡可能精確的要求提高，目前,一些新設計的ABS控制系統(tǒng)中采用了G(加速度)傳感器。汽車加速度傳感器的作用是測出汽車制動時的減速度，識別是否是雪路、冰路等易滑路面。通過此傳感器可以對由車輪轉(zhuǎn)速計算而來的車速進行補償，使汽車制動時的車速檢測更為精確。現(xiàn)在只用于四輪驅(qū)動汽車。G傳感器有水銀開關型、擺型和應變儀型三種，如圖15-8所示。一、理論知識準備圖15-8G傳感器類型

5.液壓控制裝置液壓控制裝置按照結(jié)構(gòu)的不同，可分為分置式和整體式兩種，如圖15-9所示。液壓控制裝置裝在制動主缸與輪缸之間，主要包括泵電動機總成、蓄壓器、壓力開關和電磁閥等相關部件。一、理論知識準備圖15-9液壓控制裝置

5.液壓控制裝置按照調(diào)節(jié)方式的不同，液壓控制裝置可分為循環(huán)式制動壓力調(diào)節(jié)器和可變?nèi)莘e式調(diào)節(jié)器兩種。1）循環(huán)式ABS工作過程ABS通過壓力調(diào)節(jié)器工作，分別實現(xiàn)升壓狀態(tài)、保壓狀態(tài)和減壓狀態(tài)。（1）升壓控制過程：當駕駛員踩下制動踏板，制動主缸的壓力升高，或者當ABS的ECU根據(jù)輪速傳感器傳來的信號判斷車輪滑移率太低時，ECU控制制動壓力調(diào)節(jié)器中的電磁閥不通電，此時電磁閥處于如圖15-10所示位置，來自制動主缸的制動液直接進入輪缸，輪缸壓力隨主缸壓力增加而增加。此時壓力調(diào)節(jié)器的回油泵不工作。一、理論知識準備

5.液壓控制裝置1）循環(huán)式ABS工作過程（1）升壓控制過程：一、理論知識準備圖15-10升壓狀態(tài)

5.液壓控制裝置1）循環(huán)式ABS工作過程（2）保壓控制過程：當駕駛員繼續(xù)踩住制動踏板，制動主缸的壓力繼續(xù)升高，此時ABS的ECU根據(jù)輪速傳感器傳來的信號判斷車輪有抱死的趨勢，開始控制制動壓力調(diào)節(jié)器中的電磁閥通小電流，此時電磁閥處于如圖15-11所示位置，來自制動主缸的制動液不進入輪缸，輪缸壓力不變。此時壓力調(diào)節(jié)器的回油泵不工作。一、理論知識準備圖15-11保壓狀態(tài)

5.液壓控制裝置1）循環(huán)式ABS工作過程（3）減壓控制過程：當ABS的ECU根據(jù)輪速傳感器傳來的信號判斷車輪仍然有抱死的趨勢，開始控制制動壓力調(diào)節(jié)器中的電磁閥通大電流，此時電磁閥處于如圖15-12所示位置，來自輪缸的制動液由回油泵送回主缸，輪缸壓力減小。此時制動壓力調(diào)節(jié)器的回油泵工作。一、理論知識準備圖15-12減壓狀態(tài)

5.液壓控制裝置2）變?nèi)莘e式ABS工作過程變?nèi)莘e式ABS是在汽車原有的制動管路上增加一套液壓裝置，用它控制制動管路容積的增減，從而控制制動壓力的變化，特征是有一個動力活塞，其工作過程如圖15-13所示。一、理論知識準備圖15-13變?nèi)莘e式ABS的工作過程

6.蓄壓器在部分液壓制動系統(tǒng)ABS中裝有蓄壓器，蓄壓器串聯(lián)在液壓泵與電磁閥之間，用于儲存高壓制動液，以備在制動過程中增加制動壓力時使用。蓄壓器有兩種，一種是活塞彈簧式，一種是氣囊式?；钊麖椈墒叫顗浩鲗嶋H是一個內(nèi)裝活塞和彈簧的液壓缸，來自液壓泵的制動液進入蓄壓器后，推動活塞壓縮彈簧使油缸容積增大以暫時儲存制動液，并靠彈簧的彈力保持制動液的壓力。如圖15-14所示，在蓄壓器內(nèi)裝有的膜片將其分為兩腔，膜片后部充入高壓氮氣，來自液壓泵的制動液進入膜片前部油腔，進一步壓縮高壓氮氣以暫時儲存制動液，制動液壓力與高壓氮氣壓力相等。一、理論知識準備圖15-14氣囊式蓄壓器

7.指示燈（圖15-15）指示燈位于儀表板上，以下情況ABS警報燈點亮：點火開關接通（系統(tǒng)自檢，自檢結(jié)束后熄滅），當ABS功能失效時。一、理論知識準備圖15-15ABS指示燈

8.ABS電控單元ABS電控單元的功能是接收輪速傳感器及其他傳感器輸入的信號，對這些輸入的信號進行測量、比較、分析、放大和處理，通過精確計算，得出制動時車輪的滑移率、車輪的加速度和減速度，以判斷車輪是否有抱死趨勢，再由其輸出級發(fā)出控制指令，控制制動壓力調(diào)節(jié)器去執(zhí)行壓力調(diào)節(jié)任務；出現(xiàn)故障時執(zhí)行失效保護功能，并點亮警告燈。ABS的控制過程如圖15-16所示。一、理論知識準備圖15-16ABS的控制過程

（一）實踐準備（1）別克威朗轎車一輛。（2）檢測儀一套。（3）常用工具、常用量具。（4）干凈的抹布。（5）維修手冊、工單。二、實踐操作

（二）技術(shù)要求及注意事項（1）如果ABS警告燈和制動警告燈不亮，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)的制動系統(tǒng)中存在故障。（2）維修ABS前，應先讀取故障碼，以確定故障原因。如裝上新的液壓控制單元，應檢查其代碼。（3）拔下ABS插頭之前，必須關閉點火開關。（4）開始修理前，應關閉點火開關，查取收錄機防盜碼并斷開蓄電池搭鐵線。二、實踐操作

（三）ABS的檢修1.ABS故障診斷的一般程序ABS故障診斷的一般程序如圖15-17所示。二、實踐操作圖15-17ABS故障診斷的一般程序

（三）ABS的檢修2.初步檢查初步檢查是在ABS出現(xiàn)明顯故障而不能正常工作時首先采取的檢查方法，例如ABS故障指示燈亮著不熄，系統(tǒng)不能工作。檢查方法如下：（1）檢驗駐車制動是否完全釋放。（2）檢查制動液液面是否在規(guī)定的范圍之內(nèi)。（3）檢查ABS電控單元導線插頭、插座的連接是否良好，連接器及導線是否損壞。（4）檢查導線連接器(插頭與插座)和導線的連接或接觸是否良好。（5）檢查所有的繼電器、熔斷絲是否完好，插接是否牢固。（6）檢查蓄電池容量和電壓是否在規(guī)定的范圍內(nèi)；檢查蓄電池正、負極導線的連接是否牢靠，連接處是否清潔。（7）檢查ABS電控單元、液壓控制裝置等搭鐵端的接觸是否良好。二、實踐操作

（三）ABS的檢修3.故障碼的讀取與清除（1）讀取故障碼可通過故障診斷儀進行檢查（圖15-18）。（2）當系統(tǒng)故障排除后，應該使用故障診斷儀將故障碼清除。二、實踐操作圖15-18使用故障診斷儀

（三）ABS的檢修4.ABS的泄壓通過ABS的檢查，診斷出故障后，就可進行故障排除和修理。由于蓄壓器中有很高的壓力，因此只要修理防抱死制動系統(tǒng)中的液壓部件就必須對系統(tǒng)泄壓，以免高壓油噴出傷人。一般ABS泄壓的方法是將點火開關關閉（OFF位置），然后反復踏制動踏板，踩踏的次數(shù)至少在20次以上，當感覺到踩踏板的力明顯增加，即感覺不到踩踏板的液壓助力時，ABS泄壓完成。有的ABS在泄壓過程中需踩踏的次數(shù)較多，甚至需要40次以上。二、實踐操作

（三）ABS的檢修5.輪速傳感器的檢測1）直觀檢查（1）檢查插頭連接是否良好。（2）拔出插接器觀察是否有銹蝕松動。（3）檢查傳感器外殼是否損壞。（4）檢查傳感器安裝是否良好。二、實踐操作

（三）ABS的檢修5.輪速傳感器的檢測2）檢查輪速傳感器（1）拆下輪速傳感器插接器，測量輪速傳感器插接器上1、2端子間的電阻，正常電阻為1.4~1.8KΩ。輪速傳感器電路如圖15-19所示。（2）分別測量輪速傳感器插接器1、2端子與車身搭鐵之間的電阻，正常應為無窮大。二、實踐操作

（三）ABS的檢修5.輪速傳感器的檢測2）檢查輪速傳感器二、實踐操作圖15-19別克威朗轎車輪速傳感器電路

（三）ABS的檢修5.輪速傳感器的檢測3）檢查各輪速傳感器和ABS電控單元間線路檢查各輪速傳感器和ABS電控單元間線束和插接器是否存在斷路或短路現(xiàn)象，若有異常，進行更換。4）檢查輪速傳感器端部拆下輪速傳感器，檢查傳感器端部是否有劃痕或異物。二、實踐操作

（三）ABS的檢修6.別克威朗轎車前輪速傳感器的檢修車輛輪速傳感器故障時，車輛儀表板ABS故障燈點亮后使用故障診斷儀讀取故障碼，相關故障碼及含義見表15-1。二、實踐操作

（三）ABS的檢修6.別克威朗轎車前輪速傳感器的檢修輪速傳感器系統(tǒng)檢驗流程：沿著直線，以高于40km/h的速度駕駛車輛。使用故障診斷儀讀取所有“WheelSpeedSensor（輪速傳感器）”參數(shù)彼此相差應在1.6km/h內(nèi)。如果任何參數(shù)彼此相差不在1.6km/h內(nèi)，則需要對電路進行檢查。車輪轉(zhuǎn)速傳感器電路檢測流程（以C0035左前輪速傳感器電路故障為例）：（1）檢查相應的B5LF輪速傳感器（圖15-19）和齒圈環(huán)是否有污物、金屬顆粒、物理損壞、錯誤安裝和錯誤部件。（2）將點火開關置于“OFF（關閉）”位置，并關閉所有車輛系統(tǒng)，斷開相應B5LF輪速傳感器的線束連接器及K17電子制動控制模塊的線束連接器，然后將點火開關置于“ON（打開）”位置。二、實踐操作

（三）ABS的檢修6.別克威朗轎車前輪速傳感器的檢修車輪轉(zhuǎn)速傳感器電路檢測流程（以C0035左前輪速傳感器電路故障為例）：（3）測試下列K17電子制動控制模塊線束連接器端子和搭鐵之間的電壓是否小于1V：B5LF輪速傳感器－左前－端子7和端子24（圖15-19），如果等于或大于1V修理電路上對電壓短路故障。（4）將點火開關置于“OFF（關閉）”位置。（5）測試下列K17電子制動控制模塊線束連接器端子和搭鐵之間的電阻是否為無窮大：B5LF左前輪速傳感器－端子7和端子24（圖15-19），如果電阻不為無窮大，則修理電路上對搭鐵短路故障。（6）測試B5輪速傳感器束連接器端子1和下列K17電子制動控制模塊線束連接器端子之間的電阻是否小于2Ω：B5LF輪速傳感器－左前－端子24（圖15-19），如果等于或大于2Ω，則修理電路中開路/電阻過大故障。二、實踐操作

（三）ABS的檢修6.別克威朗轎車前輪速傳感器的檢修車輪轉(zhuǎn)速傳感器電路檢測流程（以C0035左前輪速傳感器電路故障為例）：（7）測試B5輪速傳感器線束連接器端子2和下列K17電子制動控制模塊線束連接器端子之間的電阻是否小于2Ω：B5LF輪速傳感器－端子7（圖15-19），如果等于或大于2Ω，則修理電路中開路/電阻過大故障。（8）更換B5LF輪速傳感器。（9）在“運行DTC的條件”下操作車輛，確認未設置DTC。如果設置了該DTC，則更換K17電子制動控制模塊。如果未設置DTC，則故障排除。二、實踐操作

（三）ABS的檢修7.前輪速傳感器的更換前輪速傳感器的更換見表15-2。二、實踐操作

（三）ABS的檢修7.前輪速傳感器的更換前輪速傳感器的更換見表15-2。二、實踐操作

汽車電子穩(wěn)定程序(ElectronicStabilityProgram，ESP)是車輛新型的主動安全系統(tǒng)，是汽車防抱死制動系統(tǒng)(ABS)和牽引力控制系統(tǒng)(ASR)功能的進一步擴展，并在此基礎上，增加了車輛轉(zhuǎn)向行駛時橫擺率傳感器、側(cè)向加速度傳感器和轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器，通過ECU控制前后、左右車輪的驅(qū)動力和制動力，確保車輛行駛的側(cè)向穩(wěn)定性，如圖15-20所示。三、學習拓展

三、學習拓展圖15-20緊急情況下，裝備與未裝備ESP車輛的避讓情況

1.ESP的功能（1）實時監(jiān)控：ESP能夠?qū)崟r監(jiān)控駕駛者的操控動作、路面反應、汽車運動狀態(tài)，并不斷向發(fā)動機和制動系統(tǒng)發(fā)出指令。（2）主動干預：ABS等安全技術(shù)主要對駕駛員的動作起干預作用，但不能調(diào)控發(fā)動機。ESP則可以通過主動調(diào)控發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，并調(diào)整每個車輪的驅(qū)動力和制動力，來修正汽車的過度轉(zhuǎn)向和不足轉(zhuǎn)向。（3）事先提醒：當駕駛員操作不當或路面異常時，ESP會用警告燈提示駕駛員。ESP實際上是一種牽引力控制系統(tǒng)，與其他牽引力控制系統(tǒng)比較，ESP不但控制驅(qū)動輪，而且可控制從動輪。如后輪驅(qū)動汽車常出現(xiàn)轉(zhuǎn)向過多情況，此時后輪失控而甩尾，ESP便會使外側(cè)的前輪制動減速，用來穩(wěn)定車軸；在轉(zhuǎn)向過少時，為了校正循跡方向，ESP則會使內(nèi)后輪制動減速，從而校正行駛方向。三、學習拓展

2.ESP的組成ESP由傳感器、電子控制單元（ECU）和執(zhí)行器3部分組成，在ECU實時監(jiān)控汽車運行狀態(tài)的前提下，對發(fā)動機及制動系統(tǒng)進行干預和調(diào)控。典型的汽車ESP包括傳統(tǒng)制動系統(tǒng)（真空助力器、管路和制動器）、傳感器（4個輪速傳感器、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器、側(cè)向加速度傳感器、橫擺角速度傳感器、制動主缸壓力傳感器）、液壓調(diào)節(jié)器、汽車穩(wěn)定性控制ECU和輔助系統(tǒng)（發(fā)動機管理系統(tǒng)EMS），如圖15-21所示。三、學習拓展

2.ESP的組成

三、學習拓展圖15-21ESP的組成

2.ESP的組成（1）輪速傳感器用于檢測輪速信號。目前采用的輪速傳感器有電磁感應式和霍爾式2種。（2）轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器用于測量轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角。轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器位于轉(zhuǎn)向盤下面，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖15-22所示，轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器提供表示轉(zhuǎn)向盤旋轉(zhuǎn)角度的輸出信號，由于2只測量齒輪的齒數(shù)不同，故產(chǎn)生不同相位的兩個轉(zhuǎn)角信號。電子控制單元利用轉(zhuǎn)向盤旋轉(zhuǎn)角度的輸出信號計算出駕駛員所要求的行駛方向?？刂茊卧ㄟ^轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器與橫向偏擺率傳感器信號的比較，確定車輛實際行駛軌跡與駕駛要求是否一致，從而確定控制目標。三、學習拓展

2.ESP的組成

三、學習拓展圖15-22轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器1-齒輪；2-測量齒輪；3-磁鐵；4-判斷電路；5-各向異性磁阻（AMR）集成電路

2.ESP的組成（3）側(cè)向加速度傳感器用于測量汽車行駛時的側(cè)向加速度