第五章1汽车防抱死制动系统及驱动防滑控制系统

2) 安装部位 • 在车轮上的安装位置
25.3 轮速传感器
2021/3/9
• 其他安装位置
25.3 轮速传感器
2021/3/9
3) 结构
25.3 轮速传感器
2021/3/9
2. 原理
25.3 轮速传感器
2021/3/9
25.3 轮速传感器
3. 检测 • 如果轮速传感器损坏，电子控制单元接收不到转速信
入信号进行测量、比较、分析、放大和判别处理，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。 • 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 。
测试内容
右前转速传感器（G45）的电阻 左前转速传感器（G47）的电阻 右后转速传感器（G44）的电阻 左后转速传感器（G46）的电阻 右后转速传感器（G44）的电压信号
6
2+10 左后转速传感器（G46）的电压信号
7
3+18 右前转速传感器（G45）的电压信号
8
4+11 左前转速传感器（G47）的电压信号
2021/3/9
25.3 轮速传感器
2) 间隙检查 选择规定厚度的无磁性厚薄规，放入齿圈与传感头之 间，来回拉动厚薄规，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。
2021/3/9
25.3 轮速传感器
3) 电器检查 • 使点火开关处于OFF，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。 • 若阻值无穷大，表明传感器线圈或连接电路有断路故 障；若电阻值很小，表明有短路故障。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，表明传感器连接电路或插接器有故障， 应修复或更换。
2021/3/9
25.5 制动压力调节器
一、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 1) 基本组成
2021/3/9
25.5 制动压力调节器
2) 工作原理 • 常规制动过程：ABS不工作，电磁阀中无电流 • 减压制动过程：ABS工作，电磁阀中通大电流（5A） • 保压制动过程：ABS工作，电磁阀中通小电流（2A） • 增压制动过程：同常规制动
– 熔断丝完好； – 关闭用电设备，如大灯、空调和风扇等； – 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。
2021/3/9
25.4 ECU
• 检测的方法及标准数值
测试 步骤
1 2 3 4 5
V.A.G1598 /21插孔
3+18 4+11 1+17 2+10 1+17
2021/3/9
25.4 ECU
端子 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
连接的元件 空位 空位 ABS故障警告灯 右后轮转轮传感器 右前轮转速传感器 空位 空位 空位 电子控制单元端子 中央线路板接头 蓄电池（-） 蓄电池（+）
25.4 ECU
检测方法： • 检测条件：
9
8+25 电子控制单元对液压泵的供电电压
10
9+24 电子控制单元对电磁阀的供电电压
11
8+23 电子控制单元供电电压
12
8+12 制动灯开关的功能
13
ABS故障警告灯功能
14
制动装置警告灯功能
测试条件 （附加操作）
点火开关关闭
同上
同上
同上
举升汽车，点火开关关闭，使右 后轮以约1r/s的速度转动
同上
2021/3/9
2. 可变容积式制动压力调节器 1) 常规制动过程（升压）
25.5 制动压力调节器
2021/3/9
2) 减压制动过程
25.5 制动压力调节器
2021/3/9
3) 保压制动过程
25.5 制动压力调节器
2021/3/9
二、制动压力调节器的结构 1. 电动油泵 2. 储液器
2021/3/9
25.3 轮速传感器
4) 模拟检查 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对应端子上， 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），观察信号电压及其波形 是否与车轮转速相当，以及波形是否残缺变形，以判 定传感头或齿圈是否脏污或损坏。
2021/3/9
25.4 ECU
4. 安全保护电路 • 将汽车电源（蓄电池、发电机）提供的12V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； • 对ABS电路系统进行监视。当出现故障信号时，关闭 继电器，停止ABS系统的工作，转入常规制动状态。 同时点亮仪表盘上的ABS警告灯，提示驾驶员ABS系 统出现故障，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。
2. 三通道三传感器 三个轮速传感器、三个制动压力调节器，前轮独立控 制，后轮按低选择方式控制
2021ห้องสมุดไป่ตู้3/9
25.2 ABS的基本组成和工作原理
3. 四通道四传感器 四个轮速传感器、四个制动压力调节器，对各个车轮 进行独立控制。
2021/3/9
25.3 车轮转速传感器
车轮转速传感器一般简称轮速传感器。 先观看录像。
2021/3/9
25.4 ECU
二、ECU的结构 1. 输入级电路
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。 2. 运算电路 进行车轮转速、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。 3. 电磁阀控制电路 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。
检测制动时汽车的减速度，识别是否是冰雪等易滑路面 ，只用于四轮驱动控制系统
接受ECU的指令，通过电磁阀的动作，控制制动系统压 力的增加、保持或降低
ABS系统出现故障时，ECU将其点亮，发出报警，并可 由其闪烁读取故障码
ECU
接受车速、轮速、减速度等传感器的信号，计算出车速 、轮速、滑移率和车轮减速度、加速度，并将这些信号 加以分析、判断、放大，由输出级输出控制指令，控制 各种执行器工作
四、ABS的应用 1950年ABS首先用于飞机。 目前，德国博士（Bosch）、德福斯（Teves）和美 国的德尔科（Delco）、本迪克斯（ Bendix ）是世界 著名的ABS研制和生产厂家。
2021/3/9
25.2 ABS的基本组成和工作原理
一、ABS的组成
1.前轮速传感器 2.制动压力调节器 3.ABS电控单元 4.ABS警告灯 5.后轮速传感器 6.停车灯开关 7.制动主缸 8.比例旁通阀 9.制动轮缸 10.蓄电池 11.点火开关
– 一同控制：如果两个车轮的制动压力是一同调节的，称为一 同控制； 低选原则一同控制 高选原则一同控制
2021/3/9
25.2 ABS的基本组成和工作原理
1. 三通道四传感器 四个轮速传感器、三个制动压力调节器，前轮独立控 制，后轮按低选择方式控制
2021/3/9
25.2 ABS的基本组成和工作原理
2021/3/9
25.1 ABS基础知识
3. 附着系数（地面制动力）与滑移率的关系
2021/3/9
25.1 ABS基础知识
三、防抱死制动系统功用 防抱死制动系统，缩写为ABS(Anti-lock Braking System) 功用：在制动过程中，通过调节制动器制动力，使滑 移率始终控制在15－20%，获得最佳的制动效能和较 好制动方向稳定性。
ω ——车轮旋转角速度 r ——车轮滚动半径 S表明了车轮在运动过程中滑移成分的多少。
2021/3/9
25.1 ABS基础知识
• S=0，纯滚动 • S=1，抱死脱滑 • 0<S<1，边滚边滑 2. 制动时汽车方向稳定性
指汽车在制动时仍能按指定的方向行驶，即不发生跑 偏、侧滑和失去转向能力。 侧滑和失去转向能力 横向附着系数 滑移率
2021/3/9
25.2 ABS的基本组成和工作原理
ABS由传感器、电子控制元件（ECU）和执行器三部分 组成。
组成元件
功用
传感器 执行器
车速传感器 轮速传感器 减速度传感器 （G传感器）
制动压力 调节器
ABS警告灯
检测车速，给ECU提供车速信号，用于滑移率控制方式
检测轮速，给ECU提供轮速信号，各种控制方式均采用
号，ABS系统将停止工作，并点亮ABS警告灯，此时 车辆仅有常规制动。
• 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， 都会影响车轮转速传感器的工作，从而造成ABS系统 工作异常。
1) 外观检查 检查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插接器，再进 行检测。
2021/3/9
二、霍尔式轮速传感器 1. 结构原理
25.3 轮速传感器
2. 特点 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。
2021/3/9
25.4 电子控制单元（ECU）
观看录像。
2021/3/9
25.4 ECU
一、ECU的功用 • 接收轮速传感器及其他传感器输入的信号，对这些输
灯亮
2021/3/9
25.5 制动压力调节器
先观看录像。
2021/3/9
25.5 制动压力调节器
• 功用：在制动时根据ABS电子控制单元（ECU）的控 制指令，自动调节制动轮缸的制动压力的大小，使车 轮不被抱死，并处于理想滑移率的状态。
• 分类：
– 根据压力调节器的动力源不同：液压式和气压式 – 根据压力调节器与制动主缸的结构关系：整体式和分离式 – 根据压力调节器的调压方式：循环式和可变容积式
同上
同上
点火开关关闭
同上
点火开关接通
点火开关关闭 (不踩制动踏板) (踩制动踏板)
点火开关关闭 点火开关打开
点火开关关闭 点火开关打开
额定值
1.0～1.3 kΩ 同上 同上 同上 190～1140mV的 交流电压 同上 同上 同上 10.0～14.5V 同上 同上
0～0.5V 10.0～14.5V
灯亮
2021/3/9
25.3 轮速传感器
• 功用：
– 检测车轮的转速，并将转速信号输入电子控制单元，以进行 控制车轮状态。
• 分类：
– 电磁感应式轮速传感器 – 霍尔效应式轮速传感器
2021/3/9
一、电磁式轮速传感器 1. 结构 包括传感头和齿圈两部分。 1) 外形
25.3 轮速传感器
2021/3/9
2021/3/9
25.1 ABS基础知识
3. 地面制动力、制动器制动力和附着力的关系
2021/3/9
25.1 ABS基础知识
二、制动性能与防抱死 评价制动性能的指标： • 制动效能 • 制动方向稳定性 1. 制动效能 指制动距离、制动时间和制动减速度。 地面制动力 附着力（纵向附着系数） 滑移率S S=(v-ωr)/v ×100% 其中： v ——车速（车身速度、车轮中心速度）
2021/3/9
以三通道四传感器进行说明。
25.4 ECU
2021/3/9
三、ECU的检测 • ECU端子
25.4 ECU
2021/3/9
• ECU端子的功能
端子 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
连接的元件 右后轮转轮传感器 左后轮转轮传感器 右前轮转轮传感器 左前轮转轮传感器 空位 电控单元端子22 空位 蓄电池（-） 蓄电池（+） 左后轮转轮传感器 左前轮转轮传感器 制动灯开关 诊断导线，K线
汽车防抱死制动系统及驱动防滑 控制系统
2021/3/9
主要内容
1. ABS的基本组成和工作原理 2. 车轮转速传感器 3. 电子控制单元 4. 制动压力调节器 5. ABS的故障诊断 6. 驱动防滑（ASR）系统
2021/3/9
25.1 ABS基础知识
一、制动时车轮受力分析 1. 地面制动力FB 2. 制动器制动力Fμ
2021/3/9
二、ABS工作原理 先观看录像。
25.2 ABS的基本组成和工作原理
2021/3/9
25.2 ABS的基本组成和工作原理
三、ABS的分类 一般是按控制通道和传感器数目分类。 • 控制通道：能够独立进行制动压力调节的制动管路称
为控制通道。
– 独立控制：如果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；