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捷达轿车ABS结构原理及检修


捷达轿车 ABS 结构原理及检修
目前在国内捷达轿车是前轮驱动形式的驱动方式,该轿车采用知名 SABS/ITT 公司 MK20-I 型电控制动防抱死系统,1995 年在美国问世,1996 年推向欧洲市场,在我国一汽大众汽车 公司首次把该产品装配在 1999 年批量生产的捷达都市轿车上使用。作为新一代的 ABS 电控 制动防抱死系统装置,MK20-1 采用一系列先进的设计

和工艺技术,采用模块结构设计,将 电动机, 液压检测单元与电子控制单元集成为一体; 采用 C 语言编写的控制软件以模块方式 加固在 电子控制单元中;液压阀体采用了复合孔技术,电磁阀线圈集成于电子控制器内部,省去 了电磁阀线圈与控制器之间的连结导线, 采用大功率集成电路直接驱动电磁阀及泵电机省去 了继电器装置,控制器内具有故障存储装置。 1、捷达轿车 ABS 的结构 ABS 系统主要由液压传动系统、车轮转速传感器、控制器等组成。它是采用液压对角线 回路制动系统,制动主缸的前腔与通右前轮、左后轮的制动回路相通。制动主缸的后腔与通 左前轮、右后轮的制动回路相通,两个制动回路交叉型对角线布置,这种液压对导线回路制 动系统能保证在某个回路出现故障时,仍能达到制动效果的 50%。 1.1 车速传感器 车轮速度传感器主要由齿圈和传感器两部分组成, 其中传感器主要由永久磁铁和感应线 圈构成,产生感应信号。车轮速度传感器主要用来监测车轮运动状态,当一个车轮显示出抱 死信号时, 车轮的减速和滑移率急剧增加, 这时该传感器把所感受到的信息传输给电子控制 器, 如果电子控制器减的速度和滑移率的数值超过确定的临界值时, 电子控制器将给执行机 构的电磁阀发出指令, 会迅速减少或停止车轮压力的增长, 以免抱死, 达到防抱死的目的。 1.2 电子控制单元(ECU) 电子控制单元是一个微型计算机, ABS 系统的控制中心。 是 电子控制单元将传感器产生 的脉冲信号,经整形放大电路放大后,变成了同频率的方波,再进行加减速的计算,计算结 果被传输到逻辑运算的控制器中,与存储的给定极限值进行比较,如果达到极限值,便发出 一个控制指令脉冲, 经功率放大器放大后控制液压调节器中的电磁阀动作, 其系统装有下限 速度控制器,当汽车速度降低到一定脉速时,自动中断 ABS 工作,转移到常规的制动系统工 作状态。 1.3 液压调节器 MK20-1 型 ABS 液压调节器主要由低压储液管、电动回液泵、电磁阀及阀体组成。液压

调节器的电磁阀共有 4 对每对 2 个, 4 个进液电磁阀及 4 个出液电磁阀, 即 在通向每一车轮 制动器的液压管路中各设一个进液阀和一个出液阀, 进液阀为 2 位 2 通常开电磁阀, 出液阀 为 2 位 2 通常闭电磁阀。 2.ABS 系统工作原理 在汽车制动过程中, 车轮速度传感器将 4 个车轮的转速信号连续不断地输送到 ABS 防抱 死系统电子制动单元(ABSECU)。ABSECU 根据转速信号并按一定逻辑计算参考车速,然后 再根据参考车速和车轮角度计算出车轮的参考滑移率。当某个车轮的加/减速度以及参考滑 移率超过其控制极限值时,ABSECU 便向液压调节器发出指令,控制制动变化,使车轮的参 考滑移率保持在理想的范围内。 2.1 制动压力上升控制 为了达到最佳制动,当车轮达到预定转速后,需再次增加制动压力,电子控制单元切断 送往常开电磁阀的电流,使其开启,常闭阀处于断电状态,仍关闭。液压泵继续工作将制动 液从液压储器中送到制动回路。 2.2 制动压力保持控制 随着制动压力的增加,车轮被制动和减速。当被制动的车轮趋于抱死时,车轮转速传感 器发出车轮有抱死危险的信号, 电子控制单元向液压控制单元发出“保持压力”的指令, 给 常开阀通电, 使之断开, 常闭阀处于无电状态, 仍保持关闭。 制动液通往轮缸的通道被切断, 在常开阀和常闭阀之间,制动压力保持不变。 2.3 制动压力下降控制 即使制动压力保持不变,如果车轮进一步减速,仍出现车轮抱死倾向,则必须降压。电 子控制单元发出“减少压力”的指令,给常闭阀通电,使其打开,而常开阀仍保持关闭,制 动液将通过回液通道进入贮能室,同时,电动机转动,将多余的制动液强行送回制动主缸。 这时制动踏板轻微地向上抖动。车轮的抱死倾向消失后,车轮转速再次增大。 制动压力减少后, 车轮如加速太快, 电子控制单元指令液压控制单元“增加制动压力”, 常开阀断电打开,常闭阀断电关闭,制动液在电动机和制动踏板力的作用下,通过常开阀再 次作用到制动轮缸,制动器再次起作用,进入下一个循环,重复上述过程。 整个 ABS 控制过程的压力调节速度是非常快的, 一般每秒为 2~6 个循环。 电磁阀控制的 脉冲宽度及脉冲宽度及脉冲间隔取决于轮胎与地面的附着系数。 在捷达轿车对角线布置的制动系统中,MK20-I 的控制原则是前轮单独控制,后轮则以 “选低原则”集中控制, 也就是说 ABS 对后轮液压的控制是依两后轮中附着系数较低的车轮 来进行调节,而附着系数较高的一侧,制动力也不会大于推动车轮前进的力,确保在极端情

况下后轮也不会先于前轮抱死,从而获得良好的制动稳定性。 3.ABS 的故障诊断检修 3.1ABS 的故障诊断 当车辆启动时,ABS 报警灯闪亮,表示 ABS 正进行系统自检,约 2 秒后,报警灯自动熄灭, 若报警灯不灭或在行车过程中突然点亮,则说明 ABS 有故障, ABS 发生故障时,先用大众专 当 用解码仪 V.A.G1551/1552 进行故障诊断,读取故障信息。 连结 V.A.G1551/1552,进入快速数据传递模式下选择地址码 03,进入 ABS 电子控制系 统,在该地址下进行各种功能选择。查询故障键入"02"读取故障内容,再键入"05"清除故障 代码,如果再次车辆能正常运行则属临时偶发故障,若车辆 ABS 系统还有未被清除故障,则 属永久性故障,这时要检查故障代码所对应的 ABS 各元件是否有损坏,进行检修,必要时更 换。 3.2ABS 主要元件检修 3.2.1 速度传感器的检修 在实际行车过程中,速度传感器出现故障率比较多,没有传感信号,速度传感器断路或短 路. 1)速度传感器断路或短路 这种故障确定是在直流电压下正常量超过 100ma, 造成这种原因是速度传感器线路内部 断路或短路,其电阻值没有或很小,(一般正常电阻值在 0.9-1.0KΩ)这时应将汽车举起, 先目测各传感器外部是否有破损,其连结处是否完好。 2)速度传感器信号失常 捷达轿车起步自检完成后,车速已大于 6km/h,发生车轮加速度大于规定值的次数达到 30 次,这种故障现象的原因一般是传感器有异物,传感器与齿轮圈间太脏,齿圈损坏,这 时应用清洗剂清洁传感器的齿圈,必要时更换传感器。 3)没有传感器信号 故障现象: V.A.G1551/1552 测得 3 个车轮大于 4km/h, 用 其中一个车轮速度小于 2.5km/h 达数秒。速度传感器测得一个车轮速度小于 2.5km/h,并持续时间达 120 秒。这种故障原因 往往是速度传感器与轮圈之间间隙太大,或传感器本身工作坏损造成传感器信号强度不够, 一旦 ABS 系统发出故障信息,显示某个传感器出现这种故障,则 ABS 系统就禁止工作,在设 定消除故障后,持续点亮 ABS 警报灯,这时要先检查传感器及齿圈,拆下 ABS 插接件,在线 末端测量相应的传感器电阻值(标准值:前轮为 900~1000KΩ 后轮为 1200KΩ),最后用示 波器检查传感器信号,这个信号必须是规则的正弦波,在轮速为 3km/h 时,波峰与波谷之间

电压差值必须大于 120mv。排除故障后,重新启动发动机并起步运行,使车速大于 4km/h, 清除故障码。 3.2.2 液压调节器及电子控制单元的检修 用 V.A.G1551/1552 检测若出现 V64 即故障代码 01276 时,一般是液压泵本身故障,即 ABS 泵已损坏,该元件损坏一般不可维修,只能更换总成,更换后并实行编码。这种故障一 般是 ABS 泵内集成电路发生损坏, 如进行维修则需把 ABS 泵控制单元壳割开, 检测或焊结电 路板,但 ABS 泵控制单元都是不可拆开,所以只有更换总成。 4.故障实例 故障现象:捷达 AT,ABS 不工作,ABS 警报灯闪亮。 故障诊断分析:用 V.A.G1551/1552,读取故障代码,代码为 00285 右前轮速传感器 G45 故障,拆下右前轮传感器,测量其电阻值为 1.0KΩ 属正常,更换新 G45,再进行检查,故障 仍然存在,00285 故障码不能被消除,拆下右前轮齿圈进行检查,发现齿轮变形,这样在行 车时首先会有传感器与齿圈的间隙似大似小不均, 传输信号不稳定似强似弱。 以致于 ABSECU 不能检测到这一信号,使得故障信息存储显示为该传感器没信号,警报灯闪亮,ABS 系统停 止工作。 故障排除:更换右前轮齿圈,消除故障代码,路试行车正常,ABS 正常工作,故障排除。


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