广州本田奥德赛轿车防抱死控制系统结构及其检修

I毕业设计（ 论文）课题名称： 广州本田奥德赛轿车防抱死控制系统结构及其检修摘要制动系统是汽车的一个重要组成部分，他直接影响汽车的安全性。据有关资料介绍，在由于汽车本身问题造成的交通事故中，制动系统故障引起的事故占事故总量的 45%。可见，制动系统是保证行车安全的极为重要的一个系统。此外，制定系统的好坏还直接影响车辆的平均车速和车辆的运输效率，也就是保证运输经济效益的重要因素。为提高车辆的安全性能，进入 21 世纪以来ABS（Anti-Look Brake System,简称 ABS）和 ASR（Anti-Slip Regulation,即防滑转控制）系统在汽车上的应用越来越广泛。近年来由于汽车消费者对安全的日益重视，大部分的车都已将 ABS 列为标准配备。如果没有 ABS，紧急制动通常会造成轮胎抱死，这时，滚动摩擦变成滑动摩擦，制动力大大下降。而且如果前轮抱死，车辆就失去了转向能力；如果后轮先抱死，车辆容易产生侧滑，使行车方向变得无法控制。所以，ABS 系统通过电子或机械的控制，以非常快的速度精密的控制制动液压力的收放，来达到防止车轮抱死，确保轮胎的最大制动力以及制动过程中的转向能力，使车辆在紧急制动时也具有躲避障碍的能力。本文将简单介绍汽车防抱死制动系统的基础原理与基本功用，并且对 ABS 制动系统的结构和工作原理进行潜在的分析与研究，同时对 ABS 故障检修基础作简要介绍。关键字：汽车、制动、ABS、防抱死AbstractThe role of automotive air conditioning already are well known, especially as the earths surface temperature of the increasingly warming air quality, people on the demand is higher and higher, not only cars and buses equipped with air conditioner, now many tractors and trucks with air conditioning on. Through summarizing the mathematics, design, research and maintenance experience and collecting the information at home and abroad on the basis of automotive air conditioning system design, thus make me greater understanding and mastering of automobile air-conditioning structure, principle, design, classification and some practical maintenance technology improvement. keywords: automotive air conditioning，maintenance，air conditioning structure目录摘要 .IIAbstract .11 ABS 防抱死制动系统简介 .31.1 ABS 系统的工作原理 .111.2 ABS 系统组成与作用 .141.2.1 ABS 系统的组成 .141.2.2 ABS 系统的作用 .142 ABS 电子控制系统部件的结构与原理 .152.1 车速传感器 .172.2 减速度传感器 .202.3 控制电脑（ECU） .222.3.1 电控单元的功用 .232.3.2 结构组成 .232.4 ABS 电子控制器 .242.5 制动压力调节器 .242.5.1 循环流动式制动压力调节器 .243 ABS 的故障与检修 .243.1 防抱死制动系统故障自诊断 .253.2 防抱死制动系统主要部件的故障检修 .254 汽车防抱死制动系统实例 .254.1 广州本田奥德赛防抱死制动（ABS）自诊断与故障排除 .255 总结与展望 .25致谢27参考文献281第一章 ABS 防抱死制动系统简介1.1 ABS 系统的工作原理简介防抱死制动系统是在传统的基础上采用电子控制技术 ，在制动时防止车轮抱死的一种机电一体化系统。图 1-1 ABS 制动系统控制过程原理图1- 制动主缸；2-制动灯开关；3-电子控制器；4-电机；5-液压调节器；6-车速传感器图 1-1 为一个四轮车辆防抱死控制系统的原理图，它由控制器、电磁阀、转速传感器三部分组成。在应急制动时，司机脚踏板控制的压力过大时，转速传感器及控制器可以探测到车速又抱死的倾向，此时控制器控制执行机构减小制动压力。当车轮转速恢复并且地面摩擦力有减小的趋势时，制动器又控制执行机构增加制动压力。这样使车轮一直处在最佳的制动状态，最有效地利用地面附着力，得到最短的制动距离和最佳的制动稳定性。传统的汽车制动系统功能是使行驶的汽车车轮受到制动力矩的作用，使车辆停止。在大多数情况下往往要抱死车轮，此时一方面造成车轮轮胎的严重磨损；令一方面后轮抱死会产生侧滑，容易使汽车丧失稳定性，而前轮抱死会使汽车丧失转向能力。这些状态都容易导致事故的发生。ABS 系统的引入使制动过程中车轮处于非抱死状态，这样不仅可以防止制动过程中后轮抱死而导致侧滑甩尾，大大提高制动过程的方向稳定性，同时可以防止前轮抱死而丧失转向能力，提高汽车躲避车辆前方障碍物的 操纵性和弯道制动时的轨迹保持性，而2且最终的制动距离往往要比同类车型不带防抱死知道那个系统的车辆的制动距离要短，因此，ABS 系统是一种有效的安全装置。1.2 ABS 系统的组成与作用1.2.1 ABS 的组成一般来说，带有ABS的汽车制动系统由基本制动系统和制动力调节系统两部分组成，前者是制动主缸、制动轮缸和制动管路等构成的普通制动系统，用来实现汽车的常规制动，而后者是由传感器、控制器。执行器等组成的压力调节控制系统（如图1-2示），在制动过程中用来确保车轮始终不抱死，车轮滑移率处于合理范围内。图 1-2 汽车的制动力调节系统在制动压力调节系统中，传感器承担感受系统控制所需的汽车行驶状态参数，将运动物理量转换成为电信号的任务。控制器即电子控制装置（ECU）根据传感器信号及其内部存储信号，经过计算、比较和判断后，向执行器发出控制指令，同时监控系统的工作状况。而执行器（制动压力调节器）则根据 ECU的指令，依靠由电磁阀及相应的液压控制阀组成的液压凋节系统对制动系统实施增压、保压或减压的操作，让车轮始终处于理想的运动状态。1.2.2 ABS 系统的作用ABS系统的功用就是在汽车的制动过程中，当车轮滑移率超过稳定界限时，ABS 将自动减少制动压力，以减少车轮制动器制动力，从而减少车轮滑移率；而车轮滑移率低于稳定界限时，又自动增加制动压力，以增大车轮制3动器的制动力，从而增大车速滑移率。总而言之，在汽车制动过程中 ，ABS 不断的调整制动压力，使车速滑移率始终保持在 20%左右，以便获得最大纵向附着系数，提高汽车的制动效能。同时，也可在制动中保持较大的侧向附着系数，防止汽车侧滑或失去转向能力，提高汽车制动时的方向稳定性。第二章 电子控制系统部件的结构与原理2.1 车速传感器轮速传感器有电磁感应式与霍尔式两大类。前者利用电磁感应原理，将车轮转动的位移信号转化为电压信号，由随车轮旋转的齿盘和固定的感应元件组成。示出了各种传感器在汽车上的安装位置。此类传感器的不足之处在于，传感器输出信号幅值随转速而变，低速时检测难，频响低，高速时易产生误信号，抗干扰能力差。后者利用霍尔半导体元件的霍尔效应工作。当电流 Iv 流过位于磁场中的霍尔半导体层时，电子向垂直于磁场和电流的方向转移，在半导体横断面上出现霍尔电压 UH，这种现象称之为霍尔效应。霍尔传感器可以将带隔板的转子置于永磁铁和霍尔集成电路之间的空气间隙中。霍尔集成电路由一个带封闭的电子开关放大器的霍尔层构成，当隔板切断磁场与霍尔集成电路之间的通路时，无霍尔电压产生，霍尔集成电路的信号电流中断；若隔板离开空气间隙，磁场产生与霍尔集成电路的联系，则电路中出现信号电流。由霍尔传感器输出的毫伏级正弦波电压经过放大器放大为伏级正弦波信号电压，在施密特触发器中将正弦波信号转换成标准的脉冲信号，由放大级放大输出。各级输出波形信号也一并显示。霍尔车轮转速传感器与前述电磁感应式传感器相比较，具有以下的优点：1.输出信号电压的幅值不受车轮转速影响，当汽车电源电压维持在 12 V 时，传感器输出信号电压可以保持在 11512 V，即使车轮转速接近于零；2.频率响应高，该传感器的响应频率可高达 20 kth（此时相当于车速I000kmh）；43.抗电磁波干扰能力强。2.2 减速度传感器1）光电式减速度传感器光电式传感器利用发光二极管和受光（光电）三极管构成的光电偶合器所具有的光电转换效应，以沿径向开有若干条透光窄槽的质量偏心圆盘作为遮光板，制成了能够随减速度大小而改变电量的传感器（如图 2-1 示）。遮光板设置在发光二极管和受光三极管之间，由发光二极管发出的光束可以通过板上窄槽到达受光三极管，光敏的三极管上便会出现感应电流。当汽车制动时，质量偏心的遮光板在减速惯性力的作用下绕其转动轴偏转，偏转量与制动强度成正比，如果像图 2-1 示那样，在光电式传感器中设置两对光电偶合器，根据两个三极管上出现电量的不同组合就可区分出如表中所示的四种减速度界限，因此，它具有感应多级减速度的能力。2.3 控制电脑（ECU）2.3.1 电控单元的功用ABS 系统电控单元的功用是接受车速传感器信号、制动信号、液面信号、手制信号，并经电脑中的 A/D 电路，进行测量、比较、放大、分析判断处理以及综合精确计算处理后，得出制动时车轮的滑移率、车轮的加速度和减速度，以判断车轮是否有抱死的趋势，再由其输出级发出指令，控制液压总成电磁阀，5调节分泵制动力，如有故障也会指示故障并记忆。ABS 控制电脑是由一个主动功能控制及一个次功能控制所组成的。主功能时控制防抱制动的作用，次功能控制式控制液压泵及“自我诊断” 。为了安全起见，主功能包含两个系统，而且 ABS 控制电脑只有在两系统一致时才使电磁阀作用。1）主功能部分处理从每个车轮传感器送来的信号，利用电磁阀来控制ABS 作用。ABS 有各自独立的前轮控制及共同的后轮控制（“设定 LOW”） 。 “设定 LOW”是指后轮先抱死，这是决定于防抱制动系统对两后轮的作用。2）次功能的部分有系统故障安全的功用。当系统发现异常时，靠制动开关、手制动开关和压力开关来监视系统的作用，停止防抱制动系统作用，并提供自我诊断功能及液压泵电机控制的功用。当车轮要被抱死时，ABS 控制电脑会调整液压使之不抱死。如果系统故障，它的作用及制动力就会受到影响。为防止这种可能性，当车速超过 10km/h 时，在 ABS 控制电脑里德次功能就会产生自我诊断的功用，如果有异常现象，指示灯就会亮。在点火开关开后的第一时间内，它就会开始自我诊断，在发动机启动后，ABS 指示灯还会亮几秒钟，以表示自我诊断在起作用。当 ABS 控制电脑发现 ABS 系统有异常现象时，系统故障安全阀继电器会被暂时切断，因而使电磁阀搭铁。在这种情况下，制动系统就变为常规的制动系统。当 ABS 指示灯亮时，这表示系统故障安全功能有作用。3）自我诊断功能，在 ABS 控制电脑次功能的部分里，它靠在两个电脑之间传送的资料来监视主功能系统的功用。当 ABS 控制电脑发现爱你 ABS 有异常时，会使 ABS 指示灯亮，并且停止 ABS 作用，但常规的制动作用还是正常的。因系统结构不同，有些制动踏板会变得较硬，必须加重踩制动踏板的力量。ABS 控制电脑发现 ABS 有异常时，会使 ABS 指示灯闪烁故障码，指出异常的零件或元件组，并把它记载控制单元里，故障码可以经由 ABS 指示灯闪烁的频率来获得。4）当 ABS 控制系统自我诊断发现异常时，电磁阀的作用会因切断两个系统故障安全继电器而暂停作用。在这种情况，制动系统的功用就和常规作用一6样，而无 ABS 作用。如图 2-2 所示，显示了 ABS 电控单元（ECU）的基本作用。图 2-2 ABS 的 ECU 在系统中的作用2.3.2 结构组成电控单元由硬件和软件两部分组成，前者由设置在印刷电路板上的一系列电子元器件（微处理器）和线路构成，封装在金属壳体中，利用多针接口（如 TEVES MKII 采用 32 针接口），通过线束与传感器和执行器相连，为保证ECU