汽车防抱死制动系统及驱动防滑控制系统.doc

单元十三 汽车防抱死制动系统及驱动防滑控制系统课题13.1 防抱死制动系统(ABS)基础知识学习目的鉴定标准教学建议1. 了解车辆制动时车轮的受力情况2. 了解制动力与附着系数的关系3. 掌握滑移率的概念及对附着系数的影响应知：车辆制动时车轮的受力分析、制动力与附着系数的关系、滑移义的定义及与附着系数的关系建议：借助多媒体课件进行理论教学为主目前，ABS已经成为轿车及客车的标准配置。那么什么是ABS？ABS是英文Anti-lock Braking System的缩写，汉语意思为防抱死制动系统。本课题介绍ABS的基础知识。下面让我们先了解一下车辆制动过程中车轮抱死后车辆的运动情况。当对行驶中车辆进行适当制动时，假如制动力左右对称产生，车辆可以在行驶方向上停止下来。但当左右制动力不对称时，就会发生车辆绕重心旋转的力矩。此时，假如轮胎与地面的侧向反力能阻止旋转力矩的作用，则车辆仍能保持直线行驶，假如轮胎与地面的侧向反力很小，则车辆就有也许出现如图13-1所示的不规则运动。图13-1 车轮抱死后车辆的运动情况a) 车辆直线行驶车轮抱死时 b) 车辆弯道行驶仅前轮抱死时 c) 车辆弯道行驶仅后轮抱死时如图13-1a)所示，当车辆直线行驶车轮抱死时，车辆出现了制动跑偏或甩尾侧滑的现象。如图13-1b)所示，当车辆弯道行驶仅前轮抱死时，车辆出现了失去转向能力的现象。如图13-1c)所示，当车辆弯道行驶仅后轮抱死时，车辆出现了甩尾侧滑的现象。想一想：制动时车轮的抱死引起了车辆不规则的运动，而车轮是如何抱死的？它与哪些因素有关呢？一、制动时车轮的受力分析1地面制动力（FB）如图13-2所示是汽车在良好的路面上制动时，车轮的受力情况。图中忽略了滚动阻力矩和减速时的惯性力矩。图13-2 制动时车轮受力分析T-制动中的摩擦力矩 VF-汽车瞬时速度 FB-地面制动力 G-车轮垂直载荷 GZ-地面对车轮的反作用力 r-车轮的滚动半径 VR-车轮的圆周速度 FS-侧向力 -车轮的角速度 -侧偏角汽车制动时，由于制动鼓（盘）与制动蹄摩擦片之间的摩擦作用，形成了摩擦力T，此力矩与车轮转动方向相反。车轮在T的作用下给地面一个向前的作用力，与此同时地面给车轮一个与行驶方向相反的切向反作用力FB，这个力就是地面制动力，它是迫使汽车减速或停车的外力。提醒：地面制动力的大小取决于制动器制动力的大小和轮胎与地面之间的附着力。2制动器制动力当汽车制动时，阻止车轮转动的是制动器摩擦力矩T。将制动器的摩擦力矩T转化为车轮周缘的一个切向力，称其为制动器制动力F。提醒：制动器制动力是由制动器的结构参数决定的，并与制动踏板力成正比。3地面制动力、制动器制动力和附着力的关系如图13-3所示为不考虑制动过程中附着系数变化的地面制动力、制动器制动力以及附着力三者的关系。在制动过程中，车轮的运动只有减速滚动和抱死滑移两种状态。当驾驶员踩制动踏板的力较小，制动摩擦力矩较小时，车轮只作减速滚动，并且随着摩擦力矩的增长，制动器制动力和地面制动力也随之增长，且在车轮未抱死前地面制动力始终等于制动器的制动力。此时，制动器的制动力可所有转化为地面制动力。但地面制动力不也许超过附着力。图13-3 地面制动力、制动器制动力和附着力的关系当制动系液压力（制动踏板力）增大到某一值，地面制动力达成附着力，即地面制动力达成最大值。此时，车轮即开始抱死不转而出现拖滑的现象。当再加大制动系液压力时，制动器制动力随着制动器摩擦力矩的增长仍按直线关系继续上升，但是，地面制动力已不再随制动器制动力的增长而增长。要想获得好的制动效果，必须同时具有两个条件，即汽车具有足够的制动器制动力，同时又要有附着系数较高的路面提供足够的地面制动力。提醒：影响附着系数的因素很多，如路面的状况、轮胎的花纹、车辆的行驶速度、轮胎与路面的运动状态等。在诸因素中，车轮相对于路面的运动状态对附着力有着重要的影响，特别是在湿路面上其影响更为明显。二、滑移率1滑移率的定义汽车匀速行驶时，汽车的实际车速与车轮滚动的圆周速度（也称车轮速度）是相同的。在驾驶员踩制动踏板使车轮的轮速减少时，车轮滚动的圆周速度（轮胎胎面在路面上移动的速度）也随之减少了，但由于汽车自身的惯性，汽车的实际车速与车轮的速度不再相等，使车速与轮速之间产生一个速度差。此时，轮胎与路面之间产生相对滑移现象，其滑移限度用滑称率表达。滑移率是指车轮在制动过程中滑移成分在车轮纵向运动中所占的比例，用“S”表达。其定义表达式为：S=（-r）/v100%式中：S车轮的滑移率；r车轮的滚动半径；车轮的转动角速度；车轮中心的纵向速度。由上式可知：当汽车的实际车速等于车轮滚动时的圆周速度时，滑移率为零，车轮为纯滚动；当汽车制动时，逐渐踩下制动踏板，车轮边滚动边滑动，滑移率在0%100%之间；当制动踏板完全踩到底，车轮处在抱死状态，而车身又具有一定的速度时，车轮滚动圆周的速度为零，则滑移率为100%。2附着系数与滑移率的关系大量的实验证明，在汽车的制动过程中，附着系数的大小随着滑移率的变化而变化。如图13-4所示为在干路面上时附着系数与滑移率的关系。对于纵向附着系数，随着滑移率的迅速增长，并在S=20%左右时，纵向附着系数最大；然后随着滑移率的进一步增长，当S=100%，即车轮抱死时，纵向附着系数有所下降，制动距离会增长，制动效能下降。对于横向附着系数，S=0时，横向附着系数最大；然后随着滑移率的增长，横向附着系数逐渐下降，并在S=100%，即车轮抱死时横向附着系数下降为零左右。此时车轮将完全丧失抵抗外界侧向力作用的能力。稍有侧向力干扰（如路面不平产生的侧向力、汽车重力的侧向分力、侧向风力等），汽车就会产生侧滑而失去稳定性。而转向轮抱死后将失去转向能力。因此，车轮抱死将导致制动时汽车的方向稳定性变差。图13-4 附着系数与滑移率的关系曲线从以上分析可知，制动时车轮抱死，制动效能和制动方向稳定性都将变坏。而假如制动时将车轮的滑移率S控制在15%30%左右，即如图13-4所示的Sopt处，此时纵向附着系数最大，可得到最佳的制动效能；同时横向附着系数也保持较大值，使汽车也具有较好的制动方向稳定性。在汽车的制动过程中，若能将滑移率控制在最大附着系数所相应的滑移率范围，汽车将处在最佳制动状态。但如何才干控制滑移率呢？要控制滑移率就要对作用于车轮上的力矩进行瞬时的自适应调节。防抱死制动系统就是通过电子控制单元、车轮转速传感器和制动压力调节器，对作用于制动轮缸内的制动液压力进行瞬时的自动控制（每秒约10次），从而控制制动车轮上的制动器压力，使制动车轮尽也许保持在最佳的滑移率范围内运动，从而使汽车的实际制动过程接近于最佳制动状态成为也许。测试题：1说明滑移率的定义及对附着系数的影响。课题13.2 ABS的基本组成和工作原理学习目的鉴定标准教学建议1. 了解ABS的基本组成、工作原理及分类应知：ABS的基本组成、工作原理及分类应会：ABS各组成部件的名称。建议：结合多媒体课件和实物讲解ABS的基本组成和工作原理一、ABS的基本组成和工作原理如图13-5所示，ABS通常由轮速传感器、制动压力调节器、电子控制单元（ECU）和ABS警示装置等组成。图13-5 ABS的基本组成1-轮速传感器 2-右前轮制动器 3-制动主缸 4-储液罐 5-真空助力器 6-电子控制单元 7-右后轮制动器 8-左后轮制动器 9-比例阀 10-ABS警告灯 11-储液器 12-调压电磁阀总成 13-电动泵总成 14-左前轮制动器每个车轮上安顿一个轮速传感器，它们将各车轮的转速信号及时的输入电子控制单元（ECU）；电子控制单元（ECU）是ABS的控制中心，它根据各个车轮轮速传感器输入的信号对各个车轮的运动状态进行监测和鉴定，并形成响应的控制指令，再适时发出控制指令给制动压力调节器；制动压力调节器是ABS中的执行器，它是由调压电磁阀总成、电动泵总成和储液器等组成的一个独立整体，并通过制动管路与制动主缸和各制动轮缸相连，制动压力调节器受电子控制单元（ECU）的控制，对各制动轮缸的制动压力进行调节；警示装置涉及仪表板上的制动警告灯和ABS警告灯。制动警告灯为红色，通常用“BRAKE”作标记，由制动液面开关、手制动开关及制动液压力开关并联控制；ABS警告灯为黄色，由ABS电子控制单元控制，通常用“ABS或ANTILOCK”作标记。ABS具有失效保护和自诊断功能，当电子控制单元（ECU）监测到系统出现故障时，将自动关闭ABS，仅保存常规制动系；同时存贮故障信息，并将ABS警告灯点亮，提醒驾驶员尽快进行修理。提醒：为掌握ABS系统的组成，此处可结合实物进行讲解。二、ABS的分类1按控制方式分类ABS按控制方式可分预测控制方式和模仿控制方式两种。1) 预测控制方式预测控制方式是预先规定控制参数和设定值等条件，然后根据检测的实际参数与设定值进行比较，对制动过程进行控制。控制参数有车轮减速度、车轮加速度及车轮滑移率。根据控制参数不同，预测控制可分为以车轮减速度为控制参数的控制方式、以车轮滑移率为控制参数的控制方式、以车轮减速度和车轮加速度为控制参数的控制方式、以车轮减速度、加速度以及滑移率为控制参数的控制方式。2) 模仿控制方式模仿控制方式是在控制过程中，记录前一控制周期的各种参数，再按照这些参数值规定出下一个控制周期的控制条件。此类控制方式在控制时需要准确和实时测定汽车瞬时速度，其成本较高，技术复杂，已较少使用。2按控制通道及传感器数目分类根据控制通道数可分为四通道、三通道、二通道和一通道四种；根据传感器数重要可分为四传感器和三传感器两种。控制通道是指可以独立进行制动压力调节的制动管路。假如一个车轮的制动压力占用一个控制通道，可以进行单独调节，称为独立控制；假如两个车轮的制动压力是一同调节的，称为一同控制；两个车轮一同控制时有两种方式：假如以保证附着系数较小车轮不发生抱死为原则进行制动压力调节，则称这两个车轮按低选原则一同控制；假如以保证附着系数较大车轮不发生抱死为原则进行制动压力调节，则称这两个车轮按高选原则一同控制。按低选原则一同控制较常见。目前汽车上应用较多的为三通道（前轮独立控制、后轮低选控制）四传感器式、三通道三传感器式和四通道四传感器式。1) 三通道四传感器式三通道四传感器ABS如图13-6所示，一般采用两个前轮独立控制，两个后轮按低选原则进行一同控制。对两个前轮进行独立控制，重要是考虑轿车，特别是前轮驱动的汽车，前轮制动力在汽车总制动力中所占的比例较大（可达70%左右），可以充足运用两前轮的附着力。这种形式的ABS制动方向稳定性较好，但制动效能稍差。图13-6 三通道四传感器ABSa) 双管路交叉布置 b) 双管路前后布置2) 三通道三传感器式三通道三传感器ABS如图13-7所示，也是采用两个前轮独立控制，两个后轮按低选原则进行一同控制。与三通道四传感器ABS的不同是后桥只有一个轮速传感器，装在差速器附近。这种形式的ABS制动方向稳定性较好，但制动效能稍差。图13-7 三通道三传感器ABS3) 四通道四传感器式四通道四传感器ABS如图13-8所示，每个车轮都有一个轮速传感器，且每个车轮的制动压力都是独立控制。这种形式的ABS制动效能好，但在不对称路面上制动时的方向稳定性差。图13-8 四通道四传感器ABSa) 双管路前后布置 b) 双管路交叉布置三、ABS的优点1缩短制动距离ABS可以将滑移率控制在最大附着系数范围内，从而可获得最大的纵向制动力。2改善了轮胎的磨损状况ABS可以防止车轮抱死，从而避免了因制动车轮抱死导致的轮胎局部异常磨损，延长了轮胎的使用寿命。3提高了汽车制动时稳定性ABS可防止车轮在制动时完全抱死，能将车轮侧向附着系数控制在较大的范围内，使车轮具有较强的承受侧向力的能力，以保证汽车制动时的稳定性。4使用方便、工作可靠ABS的运用与常规制动系统的运用几乎没有区别，制动时驾驶员踩下制动踏板，ABS就根据车轮的实际转速自动进入工作状态，使车轮保持在最佳工作状态。测试题：1ABS按控制通道和传感器数目如何进行分类？课题13.3 轮速传感器学习目的鉴定标准教学建议掌握电磁式车轮转速传感器的结构、工作原理、检测和拆装方法掌握霍尔式车轮转速传感器的结构、工作原理和检测的方法。应知：电磁式、霍尔式车轮转速传感器的结构、工作原理 应会：电磁式、霍尔式车轮转速传感器的检测和拆装方法。 建议：借助实物或挂图讲解电磁式、霍尔式车轮转速传感器的结构。结合多媒体课件讲解电磁式、霍尔式车轮转速传感器的工作原理。电磁式、霍尔式车轮转速传感器的检测和拆装用理实一体教学。轮速传感器的功用是检测车轮的旋转速度，并将速度信号输入电子控制单元。目前，常用的轮速传感器重要有电磁式和霍尔式两种。一、电磁式轮速传感器1结构电磁式轮速传感器重要由传感器头和齿圈两部分组成，如图13-9所示。图13-9 轮速传感器外形齿圈一般安装在轮毂或轴座上，如图13-10所示。对于后轮驱动且后轮采用同时控制的汽车，齿圈也可安装在差速器或传动轴上，如图13-11所示。图13-10 轮速传感器在车轮处的安装位置1、7-传感器 2、6-传感器齿圈 3-定位螺钉 4-轮毂和组件 5-半轴 8-传感器支架 9-后制动器连接装置图13-11 轮速传感器在传动系中的安装位置1-传感器头 2-主减速器从动齿轮 3-齿圈 4-变速器输出部位 5-传感器头齿圈随车轮或传动轴一起转动，通常用磁阻很小的铁磁材料制成。传感头通常由永久磁铁、电磁线圈和磁极等组成，如图13-12所示。它相应安装在靠近齿圈而又不随齿圈转动的部件上，如转向节、制动底板、驱动轴套管或差速器、变速器壳体等固定件上。传感头与齿圈的端面有一空气间隙，此间隙一般为1mm，通常可移动传感头的位置来调整间隙。图13-12 电磁式轮速传感器的结构1-传感器外壳 2-极轴 3-齿圈 4-电磁线圈 5-永久磁铁 6-导线2工作原理图13-13 电磁式轮速传感器的工作原理1-齿圈 2-极轴 3-电磁线圈引线 4-电磁线圈 5-永久磁体 6-磁力线 7-电磁式传感器 8-磁极 9-齿圈齿顶a)齿隙与磁心端部相对时 b)齿顶与磁心端部相对时电磁式轮速传感器的工作原理如图13-13所示。传感器齿圈随车轮旋转的同时，即与传感头极轴作相对运动。当传感头的极轴与齿圈的齿隙相对时，极轴距齿圈之间的空气间隙最大，即磁阻最大。传感头的磁极磁力线只有少量通过齿圈而构成回路，在电磁线圈周边的磁场较弱，如图13-13a)所示；当传感头的极轴与齿圈的齿顶相对时，两者之间的空隙较小，即磁阻最小。传感头的磁极磁力线通过齿圈的数量增多，在电磁线圈周边的磁场较强，如图13-13b)所示。齿圈随车轮不断地旋转，就使传感头电磁线圈周边的磁场以强弱强弱周期性地变化，因此电磁线圈就感应出交变电压信号，即车轮转速信号，如图13-14所示。图13-14 电磁式轮速传感器输出电压信号交变电压信号的频率与齿圈的齿数和转速成正比，因齿圈的齿数一定，因而车轮转速传感器输出的交流电压信号频率只与相应的车轮转速成正比。轮速传感器由电磁线圈引出两根导线，将其速度变化产生的交变电压信号送至ABS的电子控制单元（ECU）。为防止外部电磁波对速度信号的干扰，传感器的引出线采用屏蔽线，以保证反映车轮速度变化的交变电压信号准确地送至ABS的电子控制单元（ECU）。提醒：此处应结合多媒体课件进行教学。3传感器的检测轮速传感器损坏后，电子控制单元接受不到转速信号，不能控制制动压力调节器工作，ABS将停止工作，车辆维持常规制动。轮速传感器的导线、插接器或传感头松动，电磁线圈等出现接触不良、断路、短路或脏污、间隙不正常，都会影响轮速传感器的工作，从而导致ABS工作异常。传感器的检测方法如下：1）传感器的外观检查外观检查传感器时，应注意以下内容：传感器安装有无松动；传感头和齿圈是否吸有磁性物质和污垢；传感器导线是否破损、老化；插接器是否连接牢固和接触良好，如有锈蚀、脏污，应清除，并涂少量防护剂，然后重新将导线插入连接器，再进行检测。2）传感头与齿圈齿顶端面之间间隙的检查传感头与齿圈齿顶端面之间间隙可用无磁性厚薄规或合适的硬纸片检查，检查方法如图13-15所示。图13-15 传感头与齿顶端面间隙的检查将齿圈上的一个齿正对着传感器的头部，选择规定厚度的厚薄规片或合适的硬纸片，将放入轮齿与传感器的头部之间，来回拉动厚薄规片，其阻力应合适。若阻力较小，说明间隙过大；若阻力较大，说明间隙过小。3）传感器电磁线圈及其电路检测使点火开关处在OFF位置，将ABS电子控制单元插接器插头拆下，查出各传感器与电子控制单元连接的相应端子，在相应端子上用万用表电阻档检测传感器线圈与其连接电路的电阻值是否正常。提醒：桑塔纳2023俊杰轿车ABS轮速传感器电磁线圈的电阻正常值应为：1.01.2K若阻值无穷大，表白传感器线圈或连接电路有断路故障；若电阻值很小，表白有短路故障。为了区分故障是在电磁线圈或在连接电路，应拆下传感器插接器插头，用万用表电阻档直接测试电磁线圈的阻值。若所测阻值正常，表白传感器连接电路或插接器有故障，应修复或更换。4）模拟检查为进一步证实传感器是否能产生正常的转速信号，可用示波器检测传感器的信号电压及其波形。其方法是：使车轮离开地面，将示波器测试线接于ABS电子控制单元（ECU）插接器插头的被测传感器相应端子上，用手转动被测车轮（传感器装在差速器上则应挂上前进档起动发动机低速运转）,观测信号电压及其波形是否与车轮转速相称，以及波形是否残缺变形，以鉴定传感头或齿圈是否脏污或损坏。提醒：桑塔纳2023俊杰轿车车轮以约1r/s的速度转动时，ABS轮速传感器应输出1901140mV的交流电压。经测试，若信号电压值或波形不正常，则应更换和修理传感头或齿圈。二、霍尔式轮速传感器1霍尔式轮速传感器的组成和工作原理霍尔式轮速传感器也是由传感头、齿圈组成。其齿圈的结构及安装方式与电磁式轮速传感器的齿圈相同，传感头由永磁体、霍尔元件和电子电路等组成。传感器的工作原理如图13-16所示，永磁体的磁力线穿过霍尔元件通向齿圈，齿圈相称于一个集磁器。当齿圈位于图13-16a)所示位置时，穿过霍尔元件的磁力线分散，磁场相对较弱；而当齿圈位于图13-16b)所示位置时，穿过霍尔元件的磁力线集中，磁场相对较强。齿圈转动时，使得穿过霍尔元件的磁力线密度发生变化，因而引起霍尔元件电压的变化，霍尔元件将输出一毫伏级的准正弦波电压。此信号由电子电路转化成标准的脉冲电压。图13-16 霍尔式轮速传感器a)霍尔元件磁场较弱 b) 霍尔元件磁场较强2两类传感器的特点1）电磁式轮速传感器结简朴，成本低。但存在以缺陷：（1）其输出信号的幅值是随转速变化而变化的。在规定的转速范围内，其输出信号的幅值一般在115V范围内变化，若车速过低，其输出信号低于1V，电子控制单元无法检测。（2）频率相应不高。当转速过高时，传感器的频率响应跟不上，容易产生误信号。（3）抗电磁波干扰能力差。2）霍尔式车轮转速传感器克服了电磁式传感器的缺陷，其输出信号电压幅值不受转速的影响，频率响应高，抗电磁波干扰能力强。因而，霍尔传感器在ABS系统中应用越来越广泛。测试题：实操并说明如何检测电磁式轮速传感器。课题13.4 电子控制单元学习目的鉴定标准教学建议1掌握电子控制单元的功用。 2熟悉电子控制单元的基本构造。3熟悉电子控制单元的拆装与检修。应知：电子控制单元的功用，电子控制单元的基本构造。应会：电子控制单元的拆装与检修方法。 建议：借助实物或多媒体课件讲解电子控制单元的功用，电子控制单元的基本构造。电子控制单元的拆装与检修用理实一体教学。一、电子控制单元的功用电子控制单元（ECU）是ABS的控制中枢，其功用是接受轮速传感器及其他传感器输入的信号，对这些输入信号进行测量、比较、分析、放大和判别解决，通过精确计算，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趋势。再由其输出级发出控制指令，控制制动压力调节器去执行压力调节任务。电子控制单元（ECU）还具有监控和保护功能，当系统出现故障时，能及时转换成常规制动，并以故障灯点亮的形式警告驾驶员。二、电子控制单元的基本构造电子控制单元（ECU）内部电路通常涉及：输入级电路、运算电路、电磁阀控制电路和安全保护电路。常见的四传感器四通道ABS的ECU电路连接方式如图13-17所示。图13-17 电子控制单元内部电路连接方式1输入级电路输入级电路的功用是将轮速传感器输入的正弦波信号转换成脉冲方波信号，经整形放大后输入运算电路。不同的ABS轮速传感器的数量不同，输入级放大电路的个数也不同。 2运算电路运算电路的功用重要是进行车轮线速度、初始速度、滑移率、加速度和减速度的运算，调节电磁阀控制参数的运算和监控运算。经转换放大后的轮速传感器信号输入车轮线速度运算电路，由电路计算出车轮的瞬时速度。初始速度、滑移率及加减速度运算电路根据车轮瞬时线速度加以积分，计算出初速度，再把初速度和车轮瞬时线速度进行比较运算，最后得到滑移率和加速度、减速度。电磁阀控制参数运算电路根据计算出的滑移率、加减速度信号，计算出电磁阀控制参数输入到输出级。电子控制单元中一般设有两套运算电路，同时进行运算和传递数据，运用各自的运算结果互相比较、互相监视，保证可靠性。3电磁阀控制电路电磁阀控制电路的功用是接受运算电路输入的电磁阀控制参数信号，控制大功率三极管向电磁阀提供控制电流。4安全保护电路安全保护电路的功用：（1）将汽车电源（蓄电池、发电机）提供的12V或14V的电压变为ECU内部所需的5V标准稳定电压，同时对电源电路的电压是否稳定在规定的范围进行监控；（2）对轮速传感器输入放大电路、运算电路和输出级电路的故障信号进行监视。当出现故障信号时，关闭继动阀门，停止ABS的工作，转入常规制动状态。同时点亮仪表盘上的ABS警告灯，提醒驾驶员ABS出现故障，并将故障信息以故障码的形式储存在存储器中，以诊断时调取。三、电子控制单元的检修电子控制单元是一个不易损坏的部件,检测时可通过检测其控制的部件工作是否正常来判断它的性能是否良好。桑塔纳2023俊杰轿车ABS电路图如图13-18所示，电子控制单元25针插头各端子的位置如图13-19所示，各端子的功能见表13-1。图13-18 桑塔纳2023俊杰轿车ABS电路图图13-19 ABS电子控制单元插头表13-1 ABS电子控制单元各端子的功能端子连接的元件端子连接的元件1右后轮轮速传感器14空位2左后轮轮速传感器15空位3右前轮轮速传感器16ABS故障警告灯4左前轮轮速传感器17右后轮轮速传感器5空位18右前轮转速传感器6电控单元端子2219空位7空位20空位8蓄电池（-）21空位9蓄电池（+）22电子控制单元端子10左后轮轮速传感器23中央线路板接头11左前轮轮速传感器24蓄电池（-）12制动灯开关25蓄电池（+）13诊断导线，K线1检测条件1）熔断丝完好；2）关闭用电设备，如大灯、空调和风扇等；3）拔下ABS电子控制单元上的线束插头，使其与检测箱V.A.G1598/21的插座相连接，如图13-20所示。图13-20 连接检测箱V.A.G1598/211-V.A.G1598/21 2-ABS电子控制单元线束插头2检测的方法及标准数值检测的方法及标准数值见表13-2。表13-2 检测的方法及标准数值测试环节V.A.G1598/21插孔测试内容测试条件（附加操作）额定值(K)13+18右前转速传感器（G45）的电阻点火开关关闭1.01.3 24+11左前转速传感器（G47）的电阻同上同上31+17右后转速传感器（G44）的电阻同上同上42+10左后转速传感器（G46）的电阻同上同上51+17右后转速传感器（G44）的电压信号举升汽车，点火开关关闭，使右后轮以约1r/s的速度转动1901140mV的交流电压62+10左后转速传感器（G46）的电压信号同上同上73+18右前转速传感器（G45）的电压信号同上同上84+11左前转速传感器（G47）的电压信号同上同上98+25电子控制单元对液压泵的供电电压点火开关关闭10.014.5V109+24电子控制单元对电磁阀的供电电压同上同上118+23电子控制单元供电电压点火开关接通同上128+12制动灯开关的功能点火开关关闭(不踩制动踏板)(踩制动踏板)00.5V10.014.5V13ABS故障警告灯功能点火开关关闭点火开关打开灯亮14制动装置警告灯功能点火开关关闭点火开关打开灯亮测试题：1实操并说明如何对电子控制单元进行检测。课题13.5 制动压力调节器学习目的鉴定标准教学建议1. 掌握制动压力调节器类型、结构、工作原理2. 掌握制动压力调节器的检测方法应知：制动压力调节器的类型、结构、工作原理应会：制动压力调节器的检测方法建议：借助实物或挂图讲解制动压力调节器的结构，结合多媒体课件讲解制动压力调节器的工作原理，制动压力调节器的检测采用理实一体教学一、制动压力调节器的功用和类型1功用制动压力调节器的功用是在制动时根据ABS电子控制单元（ECU）的控制指令，自动调节制动轮缸制动压力的大小，防止车轮抱死，并处在抱负滑移率的状态。2类型1）根据压力调节器的动力源不同：分为液压式和气压式两种。液压式重要用于轿车和一些轻型载货汽车上；气压式重要用在大型客车和载货车汽车上。2）根据压力调节器与制动主缸的结构关系可分为整体式和分离式两种。整体式制动压力调节器与制动主缸制成一体；分离式制动压力调节器自成一体，通过制动管路与制动主缸相连。3）根据压力调节器的调压方式可分为循环式和可变容积式两种。循环式制动压力调节器是通过电磁阀直接控制轮缸的制动压力；而可变容积式制动压力调节器是通过电磁阀间接改变轮缸的制动压力。二、制动压力调节器的基本组成和工作原理1循环式制动压力调节器循环式制动压力调节器如图13-21所示，它重要由制动踏板机构、制动主缸、回油泵、储液器、电磁阀、制动轮缸组成，在制动主缸与轮缸之间串联一电磁阀，直接控制轮缸的制动压力。图13-21 循环式制动压力调节器的组成1-制动踏板机构 2-制动主缸 3-回油泵 4-储液器 5-电磁阀 6-制动轮缸其工作原理如下：1）常规制动过程如图13-22所示，在常规制动过程中，ABS不工作，电磁线圈中无电流通过，电磁阀柱塞在回位弹簧的作用下处在“下端”位置。此时制动主缸与轮缸相通，由制动主缸来的制动液直接进入轮缸，轮缸压力随主缸压力的升高而升高。图13-22 循环式制动压力调节器常规制动过程1-制动踏板 2-制动主缸 3-电动机 4-电动泵 5-储液器 6-电子控制单元 7-柱塞 8-电磁线圈 9-电磁阀 10-车轮 11-轮速传感器 12-制动轮缸2）保压制动过程如图13-23所示，当电子控制单元向电磁线圈输入一个较小的电流时（约为最大电流的1/2），电磁线圈产生较小的电磁力，使柱塞处在“中间”位置。此时制动主缸、制动轮缸和回油孔互相隔离，轮缸中的制动压力保持一定。图13-23 循环式制动压力调节器保压制动过程（图注同图13-22）3）减压制动过程如图13-24所示，当电子控制单元向电磁线圈输入一个最大电流时，电磁线圈产生更大的电磁力，使柱塞处在“上端”位置。此时电磁阀柱塞将轮缸与回油通道或储液器接通，轮缸中的制动液经电磁阀流入储液器，轮缸压力下降。与此同时，电动机起动，带动液压泵工作，将流回储液器的制动液输送回主缸，为下一个制动周期做好准备。图13-24 循环式制动压力调节器减压制动过程（图注同图13-22）4）增压制动过程当制动压力下降后，车轮的转速增长，当电控制单元检测到车轮转速增长太快时，便切断通往电磁阀的电流，使制动主缸与制动轮缸再次相通，制动主缸的高压制动液再次进入制动轮缸，制动力增长。制动时，上述过程反复进行，直到解除制动为止。提醒：为掌握制动压调节器的工作过程，此处应结合多媒体课件进行讲解。2可变容积式制动压力调节器如图13-25所示，可变容积式制动压力调节器是在汽车原有制动管路上增长一套液压控制装置，用它控制制动管路中制动液容积的增减，从而控制制动压力的变化。它重要由电磁阀、控制活塞、液压泵、蓄能器等组成。图13-25 可变容积式制动压力调节器的组成1-制动踏板 2-制动主缸 3-蓄能器 4-电动泵 5-储液器 6-电磁线圈 7-电磁阀 8-柱塞 9-电子控制单元 10-制动轮缸 11-轮速传感器 12-车轮 13-单向阀 14-控制活塞其工作原理如下：1）常规制动过程常规制动如图13-25所示，电磁线圈中无电流通过，电磁阀柱塞在回位弹簧作用下使柱塞处在“左端”位置，将控制活塞的工作腔与回油管路接通，控制活塞在弹簧的作用下被推至最左端，活塞顶端推杆将单向阀打开，使制动主缸与制动轮缸的制动管路接通，制动主缸的制动液直接进入制动轮缸，制动轮缸内制动液的压力随制动主缸的压力升高而升高。2）减压制动过程如图13-26所示，当电子控制单元向电磁线圈输入一大电流时，电磁阀内的柱塞在电磁力作用下克服弹簧弹力移到右边，将蓄能器与控制活塞的工作腔管路接通，制动液进入控制活塞工作腔推动活塞右移，单向阀关闭，制动主缸与制动轮缸之间的通路被切断。同时，由于控制活塞右移使制动轮缸侧容积增大，制动压力减小。图13-26 可变容积式制动压力调节器的减压制动过程（图注图13-25）3）保压制动过程如图13-27所示，当电子控制单元向电磁线圈输入一小电流时，由于电磁线圈的电磁力减小，柱塞在弹簧力的作用下左移，将蓄能器、回油管及控制活塞工作腔管路互相关闭。此时，控制活塞左侧的油压保持一定，控制活塞在油压和强力弹簧的共同作用下保持在一定的位置，而此时单向阀仍处在关闭状态，制动轮缸的容积也不发生变化，制动压力保持一定。图13-27 可变容积式制动压力调节器的保压制动过程（图注图13-25）（4）增压状态需要增压时，电子控制单元切断电磁线圈中的电流，柱塞回到左端的初始位置，控制活塞工作腔与回油管路接通，控制活塞左侧控制油压解除，控制活塞左移至最左端时，单向阀被打开，制动轮缸内的制动液压力将随制动轮缸的压力增大而增大。提醒：为掌握可变容积式制动压力调节器的工作过程，此处应结合多媒体课件进行讲解。三、制动压力调节器的结构如图13-28所示为整体式液压调节器的零件分解图，它重要由电磁阀体、制动液储液罐、蓄能器、双腔制动主缸与液压助力器、电动泵等组成。图13-28 坦孚MK制动压力调节器零件分解图1-固定螺栓 2-储液罐固定架 3-电磁阀体 4-组合液位开关 5-储液罐 6-蓄能器 7-制动主缸与液压助力器 8、12、22、24、25-形密封圈 9-制动踏板推杆 10-高压管接头 11-密封圈 13-高压管 14-隔离套 15-回液管 16-电动泵固定螺栓 17-垫圈 18-隔离套 19-螺栓套筒 20-电动泵 21-组合压力开关 23-密封垫1制动主缸与液压助力器制动主缸与液压助力器组成为一体，它是常规制动系统的液压部件。双腔制动主缸分别向左右两前轮的制动轮缸提供制动液，而液压助力器一是向两后轮的制动轮缸提供制动液，二是对双腔制动主缸提供制动助力。2电动液压泵电压液压泵的功用是提高液压制动系统内的制动液压力，为ABS系统正常工作提供基础压力。电动液压泵通常是直流电动机和柱塞泵的组合体，如图13-29所示。其中直流电动机的工作由安装在柱塞泵出液口处的压力控制开关控制。当出液口处的压力低于设定的控制压力（14000KPa）时，压力开关触点闭合，电动机即通电转动带动柱塞泵运转，将制动液泵送到蓄能器中；当出液口处的压力高于设定的控制压力时，开关触点断开，电动机及柱塞泵因断电而停止工作。如此往复，将柱塞泵出液口和蓄能器处的制动液压力控制在设定的标准值之内。图13-29 电动液压泵结构1-限压阀 2-出液口 3-单向阀 4-滤芯 5-进液口 6-电动机 7-压力控制开关 8-压力警告开关3储液器和蓄能器1）储液器如图13-30所示为常见的活塞弹簧式储液器，该储液器位于电磁阀和回油泵之间，由制动轮缸来的制动液进入储液器，进而压缩弹簧使储液器液压腔容积变大，以暂时储存制动液，压力较低。图13-30 活塞弹簧式储液器1-储液器 2-回油泵2）蓄能器蓄能器的功用是向车轮制动轮缸、制动助力装置供应高压制动液，作为制动能源。如图13-31所示为气囊式蓄能器，其内部用隔阂提成上下两腔室，上腔室充满氮气，下腔室与电动液柱塞泵出液口相通，电动液压泵将制动液泵入蓄能器下腔室，使隔阂上移。蓄能器上腔室的氮气被压缩后产生压力，反过来推动隔阂下移，使下控室制动液在平时始终保持1400018000KPa的压力。在常规制动和防抱死制动系统工作时，蓄能器均可提供较大压力的制动液。图13-31 气囊式蓄能器提醒：蓄能器中的氮气压力在平时有较大的压力（8MPa左右），因此严禁拆卸和分解。4电磁阀电磁阀是制动压力调节器的重要部件。常用的电磁阀为三位三通阀和二位二通阀三位三通电磁阀的内部结构如图13-32所示，它重要由阀体、供油阀、卸荷阀、单向阀、弹簧、无磁支撑环、电磁线圈等组成。图13-32 三位三通电磁阀1-回油口接口 2-滤芯 3-无磁支撑环 4-卸荷环 5-进油阀 6-柱塞 7-电磁线圈 8-限压阀 9-阀座 10-出油口 11-承接盘 12-副弹簧 13-主弹簧 14-凹槽；15-进油口该电磁阀的工作原理如图13-33所示，当电磁线圈中无电流通过时，由于主弹簧力大于副弹簧弹力，进油阀被打开，