第12章安凯牌大客车ABS的构造及检修.doc

第十二章 安凯牌大客车ABS制动系统的检修
安徽-凯斯鲍尔（简称安凯）牌HFF6130GD型大客车，是中国合肥淝河汽车制造厂于1994年引进德国奔驰集团豪华客车公司（前身是凯斯鲍尔公司）的SETRA车型技术生产的产品。
安凯牌HFF6130GD型大客车ABS及ABS/ASR的布置形式与西沃牌B10M型豪华客车ABS及ABS/ASR的布置形式相似，请参阅西沃牌B10M型豪华客车ABS制动系统的检修及图12-6。
第一节 安凯牌HFF6130GD型大客车ABS制动系统的结构
一、基础制动系统
（一）制动器
安凯HFF6130GD型客车前轮采用液压盘式制动器，后轮采用气压鼓式制动器，前后制动器均有间隙自动调节装置。前制动器为4K85型。制动盘安装在制动钳中间，外端通过法兰盘安装在轮毂的突缘上与车轮一起旋转，制动盘为通风式，在制动盘上开有通气孔，以加强散热。ABS脉冲环安装在轮毂内端记录车轮转速，ABS传感器安装在转向节法兰盘上的孔内，接收脉冲环的转速信号输送给控制单元。
每侧制动钳上的两套制动轮缸活塞组。如图12-1所示。当踏下制动踏板时制动液经进液口进入活塞腔，活塞在液压作用下移向制动盘，通过制动块底板将制动摩擦片压紧在制动盘上使车轮制动。密封圈由O形圈及支承环组成，安装在制动钳壳体的槽中与活塞紧密贴合，制动时O形圈在活塞摩擦力的作用下产生微量弹性变形，在松开制动踏板时，密封圈的弹性变形活塞弹返到原位。在活塞的右端的芯杆上装有夹紧环，夹紧环与制动钳壳间有一定的摩擦力，该摩擦力大于制动时O形圈产生的弹力。活塞与夹紧环之间有一定的间隙，该间隙作为一种行程极限决定摩擦块与活塞之间的活动，当摩擦块磨损间隙变大时，踩下制动踏板，液压使活塞带动夹紧环移动使夹紧环停在新的位置上，这样就可以达到制动间隙的自动调节。

图12-1 制动钳及制动盘
1-制动盘 2-摩擦片 3-制动块底板 4-进液口 5-夹紧环 6-活塞 7-密封圈
在制动钳内有一个大的开口可以方便地更换摩擦片。摩擦片导向销通过缓冲弹簧与两边摩擦片连接，可以根据导向销伸出长度来判断摩擦片的磨损情况。如果夹紧环磨损而不能自动调节间隙，制动盘的磨损会加速。O形密封圈磨损将使制动液泄漏。
（二）制动管路系统
安凯HFF6130GD型客车的制动管路系统如图12-2所示，空气压缩机25由发动机驱动，用发动机的冷却系和润滑系进行冷却和润滑。压力调节器24上带有空气过滤器和轮胎充气接口，调节空气压缩机的输出气压不高于1300kPa。防冻泵23上装有酒精罐与选择旋钮，冬季时逆时针旋转选择旋钮然后连续多次踩下制动踏板，洒精蒸气便可进入气路管道与压缩空气中的水蒸气混合，降低其冰点至-3℃以防管路结冰。压缩空气进入储气罐32，该储气罐容积为10L，工作压力为80kPa，下部有自动放水阀4，由压力作用销自动排出储气罐中的水。压缩空气从储气罐32进入安全阀10，保护压力为600kPa，经安全阀将压缩空气分成四路输出，即前桥、驱动桥、驻车制动和辅助用气四条回路；前桥一路进入前制动储气罐18，驱动桥一路进入后制动储气罐17，驻车制动一路接驻车制动阀6，辅助用气接辅助储气罐16。前制动储气罐容量为37L，工作压力为800kPa；后制动储气罐容量为40L，工作压力为800kPa；辅助储气罐供应辅助气动装置用气有两个储气罐：一个容量为60L；另一个容量为20L。

图12-2 制动管路系统
1-传感器 2-盘式制动器 3-控制单元 4-自动放水阀 5-储液罐 6-驻车制动阀 7-双针气压表 8-双回路制动阀 9-制动压力开关 10-安全阀 11-停车灯开关 12-液压制动缸 13-气压缸 14-调节器 15-减压阀 16-辅助储气罐 17-后制动储气罐 18-前制动储气罐 19-ASR电磁阀 20-二位 21-调节器 22-双向阀 23-防冻泵 24-压力调控器 25-空气压缩机 26-快放阀 27-后制动气室总成 28-弹簧制动缸 29-制动气室 30-传感器三通阀 31-制动鼓 32-储气罐
前制动储气罐内的压缩空气经制动阀8、ABS调节器14、进入气压缸13，推动液压制动缸13压出制动液使前轮盘式制动器2进行制动。
后制动储气罐内的压缩空气经制动阀8、二位三通阀20、ABS调节器21进入后制动气室使后轮鼓式制动器制动。
驻车制动从驻车制动阀6按虚线进入后制动气室中的弹簧制动缸28实施驻车制动，解除制动时经快放阀26排气。
双针气压表7安装在仪表盘左端组合仪表的中心，用来指示制动储气罐的压缩空气压力。白色指针指示前桥的气压，红色指针指示驱动桥的气压。
停车灯开关11的打开压力为（30±10）kPa，接在制动阀通住驱动桥制动的管路中，制动时位于仪表左上角处的桔黄色指示灯点亮。
制动压力开关9接在驻车制动管路中，，当进行驻车制动时，位于组合仪表内的黄色指示灯点亮。
制动管路的导管有以下几种：
①不锈钢无缝管外径15mm，壁厚1.5mm和外径为18mm，壁厚1.5mm，用于空气压缩机及储气罐进气管；
②尼龙管外径13mm，壁厚1.6mm和外径10mm，壁厚1.5mm，用于制动系统和辅助气动装置；
③尼龙管外径6mm，壁厚1mm，用于仪表及辅助设备；
④液压制动部分使用无缝钢管有外径6mm，壁厚0.6mm和外径8mm，壁厚0.6mm的两种。
如制动管路系统有漏气处则在制动时气压下降过多。
运转发动机气路系统气压应不低于550kPa，如低于550kPa，报警器鸣响。踩下制动踏板并踩住不动，观察双针气压表，如只有白色指针指示气压低，应检查安全阀至气压缸一段管路查出漏气部位；如只有红色指针指示气压过低，应检查安全阀至后制动气室间管路查出漏气部位。如管路损坏应予更换，如接头部位漏气应涂密封胶后紧固，如为气路元件漏气应分解检查排除，如无法排除更换新件。
二、传感器的结构
安凯牌HFF6130GD型大客车ABS/ASR的传感器为电磁式传感器，由脉冲环和传感器两部分组成。脉冲环固装在轮毂上，传感器装在桥壳的传感器支架中，二者是无接触配合，空气间隙约为0.6~1.2mm。当车轮转动时，脉冲环切割传感器永久磁铁的磁场，产生了一个随车轮转速变化而变化的电压信号。控制单元根据此信号判断车轮的运动状态。
脉冲环与轮毂固装在一起，传感器通过弹簧衬套装在传感器支架上。
安装传感器时，手推传感器与及脉冲环接触即可。由于传感器通过弹簧衬套装在传感器支架上，可以轴向运动，故当车轮转动时，传感器与脉冲环之间的空气间隙可自动调整。
安凯HFF6130GD型客车在前、后车轮上均装ABS传感器，ABS脉冲环安装在前轮毂上，ABS传感器安装在转向节上的孔中用平头螺栓4紧固在转向节上。
轮毂上安装有ABS的脉冲环，使脉冲环与车轮一起转动，传感器座用六角螺栓牢固地夹持在半轴套管上，传感器安装在传感器座中与脉冲接触接收脉冲环反应的车轮转速信号。如传感器与脉冲环之间的间隙过大时，可通过制动托盘上的检查孔进行调整。
另外，轮毂轴承间隙适当是速度控制系统即ABS脉冲环和传感器正确运转的基本条件，因此应定期检查轮毂轴承的间隙，步骤如下：
①升起驱动桥使后轮离地。
②松开驻车制动。
③用手推拉扳动车轮检查轮毂轴承间隙。如间隙过大应进行调整。
④调整时，拆下半轴（如轮毂使用齿轮油时应先放油），松开轮毂防松螺母约半圈，向外拉轮毂使外轴承靠在螺母上。检查车轮转动灵活后，边紧固螺母边转动车轮，直到感觉车轮旋转较为费力时为止。将轮毂螺母松1 1/2圈，再向外拉轮毂，使外轴承靠在螺母上。检查轴承间隙，车轮应转动灵活但又不松旷即为合格，确信无异后锁住轮毂母，安装半轴，螺栓拧紧力矩为270N·m。
三、控制单元
（一）ABS控制单元
ABS控制基本上是数字式的，它包含后备微型计算机。微型计算机根据车轮转速传感头给出的信号，计算车轮转速、减速度与加速度。对车轮转速进行数学逻辑处理，可求出参考车速。由参考车速及单个车轮的转速可以求出每个车轮的制动滑转率。若根据车轮加速度与滑转率确定车轮有抱死趋向，微型计算机使调节器的电磁铁通电，调节器即操纵各制动气室的制动压力。
控制单元中有一个综合程序用以检测整个防抱死系统（车轮转速传感器、控制单元、调节器、线路）的故障。
若检测出故障，控制单元将防抱死制动装置中有故障的部分断开，用警告灯指示。此时行车制动系仍维持常规功能。
若在车间内，可揿一按钮，接通控制单元自行诊断装置，闪光诊断灯即指出有故障的回路，以便快速排除故障。
（二）ABS/ASR控制单元
ABS/ASR控制单元是ABS控制单元的扩展。车辆驱动加速时，可将非驱动轮的速度作为车速，以此计算滑移率快，且将确；ABS使用的参考车速是对车轮速度进行逻辑处理得到的，故计算的滑移率有误差。
在未进行驱动防滑转控制时，控制单元使ASR电磁阀处于断电状态，ASR电磁阀将储气筒至后轮制动压力调节器的旁通制动管路封闭，系统即可进行制动防抱死控制。在驱动过程中需要进行防滑转控制时，控制单元一方面通过与发动机控制单元进行通讯，由伺服电机控制减小发动机的输出转矩，另一方面使ASR电磁阀通电换位，使旁通制动管路处于沟通状态，由储气筒通过旁通制动管路和后制动压力调节装置向后轮（驱动车轮）的制动气室供给压缩空气，使后轮制动器产生一定的制动力矩。进入后制动气室的压缩空气由控制单元通过控制后制动压力调节器中的电磁阀进行调节，使驱动车轮的驱动力与附着力相适应，防止驱动车轮发生驱动滑转，提高汽车的加速和上坡能力，改善汽车在加速过程中的方向稳定性。
四、调节器的结构
（一）调节器
气压调节器采用二个电磁阀分别控制两个膜片属膜片式截止阀。图12-3为其构造示意图。

图12-3 气压调节器
a-进气先导气室 b-进气阀膜片 c-进气阀 d-先导气通道 e-排气阀 f-排气阀膜片 g-排气先导气室 h-排气电磁阀芯 i-进气电磁阀芯 I-进气电磁阀线圈 II排气电磁阀线圈 1-自制动阀 2-到制动气室 3-到大气
图12-4为气压调节器工作程序示意图。图12-4a所示为调节器使制动气室制动压力增加时的工作状态，进气电磁阀线圈I和排气电磁阀线圈II（见图12-3）均不通电，进气电磁阀处于关闭状态，进气电磁阀芯i切断了进气先导气室a的供气通道，进气阀c在气压差作用下打开，A-B畅通，制动阀1到制动气室2之间的制动管路畅通无阻；排气电磁阀处于开启状态，排气电磁阀芯h接通了排气先导气室g与气源之间的通道，排气阀e在气压差的作用下处于关闭状态，切断了制动气室的大气之间的通道，制动气室处于制动压力增加的状态。图中a 所示的调节器的增加制动压力的工作状态，也是制动时ABS不工作时的工作状态。当ABS电器出现故障时，必须保证调节器的工作状态恢复到图中a所示的状态。

图12-4 调节器工作程序
a)增加制动压力 b)降低制动压力 c)保持制动压力
图12-4b所示为调节器降低制动气室制动压力时的工作状态。二个电磁阀线圈I、II均通电，进气电磁阀处于开启状态，进气电磁阀芯 i使进气先导气室a的供气通道畅通，进气阀c在气压差的作用下关闭，切断了制动阀1到制动气室2之间的制动管路；排气电磁阀处于关闭状态，排气电磁阀芯h切断了排气先导气室g与气源之间的通道，排气阀在气压差的工作下开启，使制动气室与大气相通，制动气室中的压缩气体排到大气，制动气室的制动压力降低。
图12-4c所示为调节器使制动气室的制动压力保持不变时的工作状态。进气电磁阀线圈I通电，进气电磁阀、进气阀c的工作状态同图中b所示降低制动压力时工作状态一致；排气电磁阀线圈II不通电，排气电磁阀e的工作状态同图中a所示的增加制动压力时的工作状态一致，即进气阀c、排气阀e均处于关闭状态，切断了制动气室与外界的联络，因而制动压力保持不变。
（二）ASR的执行机构
ASR是ABS的扩展，ASR的执行机构有二套，一是用伺服电机对节气门实施调控；一是在ABS气压制动系统中增设一条旁通制动控制阀由储气筒主驱动车轮调节器的旁通制动管路，在旁通制动管路中再增设一个由控制单元控制的ASR电磁阀及一个二位三通阀；就可以将系统扩展为具有制动防抱（ABS）和驱动防滑转（ASR）功能的气压防滑系统ABS/ASR。
五、ABS/ASR电路图
ABS电路图参阅图12-5，ABS/ASR布局图参阅图12-6。

图12-5 ABS电路原理图
1-传感器 2-输入处理电路 3-计算器 4-诊断电路 5-输出处理电路 6-调节器 7-ABS警示灯

图12-6 ABS/ASR布局图
1-传感器 2-调节器 3-二通阀 4-ASR电磁阀 5-控制单元 6-比例阀 7-功能阀 8、10-功能转换器 9、ABS警示灯 101-ASR信号灯
第二节 安凯HFF6130GD型客车ABS制动系统的检修
一、ABS警告灯和ASR指示灯
安凯HFF6130GD型客车在仪表板左上角位置装有ABS警示灯和ASR指示灯。
ABS警示灯为红色，位于仪表板左端，在灯罩上有ABS字样。当起动开关一接通ABS警示灯就点亮，车速超过5km/h汽车正常行驶时，ABS警示灯应熄灭，汽车的车速接近6km//h时ABS准备启动运转。当汽车正常行驶或车速超过5km/h时，警示灯不熄灭说明ABS系统有故障，应关闭ABS系统，暂时利用常规制动系统进行制动短距离行车。故障原因可能为ABS传感器与脉冲环间间隙过大或其他原因。
ASR指示灯为黄色，位于组合仪表上方，在灯罩上有ASR字样。当起动开关接通后指示灯亮约1s进行自检，而后应熄灭。如ASR指示灯不熄灭说明系统有故障。可能是ASR系统有断路或短路，或其他原因。
二、ABS/ASR电气系统故障诊断方法
安凯牌HFF6130GD型大客车ABS/ASR电气系统出现故障，ABS警示灯和ASR指示灯均会提醒驾驶员注意，小心驾驶。要查找电气系统的故障原因，需使用厂家提供的专用仪表，从控制单元自诊断触发线处插接，查找故障原因。
人工寻找ABS/ASR电气系统故障原因的方法如下：
1、蓄电池电压检查
检查蓄电池电压是否合乎技术要求。
2、线路检查
断开点火开关，查找线路是否合乎技术要求，可用欧姆表进行检查。电缆不得有破损，特别是传感器电缆，它的绝缘电阻应为2000kΩ。电缆连接要可靠、不松动；电缆插头不得破裂、插接牢靠、不松动。
3、传感器检查
（1）线圈电阻检查
传感器圈电阻值为800~1500Ω。可将传感器电缆从插座处分开，用欧姆表检查。如发动机线圈有短路或断路，就应更换。
（2）传感器输出电压检查
让车轮以60r/min 的转数运转，传感器输出的交流电压应不低于0.15V。
检查时，断开点火开关；将车辆顶起，用手转动车轮；将传感器电缆从插座处分开，用电压表进行测量。
如车轮转速均匀，输出交流电压值应无大的变化，否则表明传感器与脉冲环的间隙有变化，如车轮轴承松旷、车轮发摆等均会出现上述现象。
传感器输出交流电压应随转速传感器的增加而增高。否则，应更换传感器。
4、调节器检查
（1）泄漏检查
如果发现调节器有泄漏，就应排除。如果泄漏是因零部件破损所引起，就应更换。
（2）电磁阀线圈阻值检查
电磁阀线圈电阻值约为几欧，可用欧姆表进行检查。
（3）电磁阀功能检查
将汽车顶起，支撑牢靠。
将调节器的电缆从调节器插座上断开；闭合点火开关；踏下制动踏板，车轮不能转动，让电磁阀通电，应能听到排气声，且车轮可转动；让电磁阀不通电，然后松开制动踏板，车轮可转动。
5、ASR电磁阀检查
（1）泄漏检查
（2）电磁阀电阻值检查
电磁阀线圈电阻值约为几欧，可用欧姆表进行检查。
（3）功能检查
将驱动桥顶起，让驱动轮可自由转动；断开点火开关，将ASR电磁阀电缆从电磁阀处插座上断开，给电磁阀通电，驱动轮不能转动，不通电则可转动。
三、ABS工况检查
闭合点火开关，ABS警示灯应点亮，当车速超过5km/h时， ABS警示灯熄灭，表明ABS电气系统技术状况正常。当车速超过6km/h时ABS进入准备工作状态，此时踩下制动踏板，如果车轮有抱死滑移趋势，ABS进入工作状态，可听到调节器的排气声；如果车速降至6km/h 以下，ABS就退出控制状态，此时车轮就会抱死滑移。
四、ASR工况检查
闭合点火开关，ASR指示灯会亮而熄灭。表示ASR系统完好，已进入准备工作状态；如果ASR指示灯亮而不熄，表明ASR电气系统有故障。行车中，ASR指示灯亮而熄灭，表示驱动轮滑转，ASR系统进入工作状态；如果ASR指示灯亮而不熄，表示ASR系统有故障，ASR退出控制。
1、车辆低速（小于30km/h）行驶时的检查
①如果仅一个驱动轮有滑转，控制单元就会指令ASR电磁阀作用，使该车轮制动器作用。
②如果二个驱动轮均滑转，控制单元指令伺服电机工作，降低发动机转速，此时加速踏板会失去对节气门的控制作用。
2、车辆中、高速（大于30km/h）行驶时的检查
如果驱动轮有滑转（一个或二个），控制单元指令伺服电机工作，降低发动机转速，此时加速踏板对节气门的控制作用丧失。