第一篇:ABS公开课教案
ABS的教学分析
1.1 按助力介质分类
按助力介质来分可分为液压和气压2种。液压式ABS调节制动轮上的液压,而气压式ABS是调节制动气压。
1.2 按控制方式分类
按控制的方式可分为机械式和电子式。两者有以下不同。
a.电子式ABS是根据不同的车型所设计的,它的安装需要专业的技术力量,如果换装至另一辆车就必须改变它的线路设计和蓄电池电荷量,没有通用性;机械式ABS的通用性强,只要是液压制动装置的车辆都可使用,可以从一辆车换装到另一辆车上,而且安装只要30min。
b.电子式ABS的体积大,而成品车不一定有足够的空间安装电子式ABS,相比之下,机械式ABS的体积较小,占用空间少。
c.电子式ABS是在车轮锁死的刹那开始作用,每秒钟作用6~12次;机械式ABS在制动时就开始工作,根据不同的车速,每秒钟可作用60~120次。
d.电子式ABS的成本较高,相比之下,使用机械式ABS要经济实用些。
1.3 按装用ABS的车轮数分类
按装用ABS的车轮数来分类有两轮系统和四轮系统。
1.3.1 两轮系统
早期的轿车和现在的载货汽车多采用后轴2个车轮装用ABS的结构,这就是两轮系统,也称后轮ABS。后轮ABS只控制后轮制动器的制动力,前轮不受控制。
轿车前轮承受的垂直载荷较大,制动时,由于惯性力的作用,前轮载荷进一步加大,后轮的垂直载荷会减少到轿车总重的20%~30%。后轮垂直载荷很小,可提供的附着力(地面制动力)小,所以后轮容易提前抱死。
载货汽车满载时后轴的垂直载荷很大,常达到60%~70%,当然在制动时后轴能提供的附着力常较前轴大。但是载货汽车空载时,后轴垂直载荷大幅度下降,后轴制动力矩就显得过大了,制动时后轮容易出现抱死现象,大大影响汽车制动时的行驶稳定性。
两轮系统的优点是结构比较简单,价格较低。下面介绍两轮系统的低选原则。
两轮系统的2个车轮制动器是共用一条控制油路和一个电磁阀的,即所谓“单通道”的。系统根据2个车轮中附着力较小的车轮来选定极限压力进行防抱死作用的原则称为低选原则。例如,左轮在干混凝土路面上,右轮在冰雪上;左轮的附着力大,右轮的附着力很小。根据低选原则,当右轮有抱死趋势时,ABS就应起作用,以防止右轮抱死,此时左轮当然更不会抱死。若根据附着力大的左轮来确定极限压力进行防抱死,则右轮必早已抱死(这称为高选原则)。因此,根据低选原则工作的ABS两轮系统,可以确保2个车轮都不抱死,而留有较大的侧向附着力的储备,提高了防止后轴侧滑的能力,提高了制动时的行驶稳定性。当然,这也减少了后左轮的制动力矩,减少了后轮可能提供的地面制动力。但是对轿车而言,后轮的制动力本来较小,所以对总的地面制动力影响不大。
1.3.2 四轮系统
更完善的ABS当然是四轮系统。这样可以做到制动距离短,保持转向能力并防止后轴侧滑使汽车急转。现代轿车多为四轮系统。
四轮系统的后两轮同两轮系统一样,也是单通道并按低选原则工作的。但是前两轮是独立工作的,各自有其控制油路、电磁阀与速度传感器,即所谓“双通道”的。假若左轮在干混凝土地面,右轮在冰雪上,则左轮在充分利用了干混凝土地面的附着力,开始有抱死的动向时,ABS起防抱死作用;右轮在充分利用冰雪的附着力,开始出现抱死的动向时,ABS起防抱死作用。即各自都在充分利用其附着力的条件下进行防抱死作用,汽车的总地面制动力大。但前面左、右轮的地面制动力是不相等的。
前轴左、右车轮地面制动力不相符,不会成为太大的问题,因为装用ABS汽车的前悬架设计中已考虑了这种地面制动力的不相等,而设法消除了它们的不良影响。此外,驾驶员还可以通过掌握转向盘来消除这种影响。
1.4 按控制通道数目分类
按控制通道数目来分类可分为:四通道、三通道、双通道和单通道。而其布置形式却多种多样。
如果对某车轮的制动压力可以进行单独调节,这种控制方式称为独立控制;如果对2个(或2个以上)车轮的制动压力一同进行调节,则称这种控制方式为一同控制。在2个车轮的制动压力进行一同控制时,如果以保证附着力较大的车轮不发生制动抱死为原则进行制动压力调节,称这种控制方式为按高选原则一同控制;如果以保证附着力较小的车轮不发生制动抱死为原则进行制动压力调节,则称这种控制方式为按低选原则一同控制。
ABS中,能够独立进行制动压力调节的制动管路称为控制通道。
1.4.1 四通道ABS
对应于双制动管路的H型(前后)或X型(对角)2种布置形式,四通道ABS也有2种布置形式,分别如图12a和图12b所示。
图12 四通道ABS的2种布置形式
为了对4个车轮的制动压力进行独立控制,在每个车轮上各安装一个转速传感器,并在通往各制动轮缸的制动管路中各设置一个制动压力调节分装置(通道)。
由于四通道ABS可以最大程度地利用每个车轮的附着力进行制动,因此汽车的制动效能最好。但在附着系数分离(两侧车轮的附着系数不相等)的路面上制动时,由于同一轴上的制动力不相等,使得汽车产生较大的偏转力矩而产生制动跑偏。因此,ABS通常不对4个车轮进行独立的制动压力调节。
1.4.2 三通道ABS 4轮ABS大多为三通道系统,而三通道系统都是对两前轮的制动压力进行单独
图13 三通道ABS的3种布置形式
汽车紧急制动时,会发生很大的轴荷转移(前轴荷增加,后轴荷减小),使得前轮的附着力比后轮的附着力大很多(前置前驱动汽车的前轮附着力约占汽车总附着力的70%~80%)。对前轮制动压力进行独立控制,可充分利用两前轮的附着力对汽车进行制动,有利于缩短制动距离,并且汽车的方向稳定性会得到很大改善。
1.4.3 双通道ABS
双通道ABS在按前后布置的双管路制动系统的前后制动管路中各设置一个制动压力调节分装置,分别对两前轮和两后轮进行一同控制。两前轮可以根据附着条件进行高选和低选转换,两后轮则按低选原则一同控制,如图14a所示。
对于后轮驱动的汽车,可以在两前轮和传动系中各安装一个转速传感器。当在附着系数分离的路面上进行紧急制动时,两前轮的制动力相差很大,为保持汽车的行驶方向,驾驶员会通过转动转向盘使前轮偏转,以求用转向轮产生的横向力与不平衡的制动力相抗衡,保持汽车行驶方向的稳定性。但是在两前轮从附着系数分离路面驶入附着系数均匀路面的瞬间,以前处于低附着系数路面而抱死的前轮的制动力因附着力突然增大而增大,由于驾驶员无法在瞬间将转向轮回正,转向轮上仍然存在的横向力将会使汽车向转向轮偏转方向行驶,这在高速行驶时是一种无法控制的危险状态。
图14 双通道ABS的2种布置形式
双通道ABS多用于制动管路对角布置的汽车上,如图14b所示,两前轮独立控制,制动液通过比例阀(P阀)按一定比例减压后传给对角后轮。
对于采用此控制方式的前轮驱动汽车,如果在紧急制动时离合器没有及时分离,前轮在制动压力较小时就趋于抱死,而此时后轮的制动力还远未达到其附着力的水平,汽车的制动力会显著减小。而对于采用此控制方式的后轮驱动汽车,如果将比例阀调整到正常制动情况下,前轮趋于抱死时,后轮的制动力接近其附着力,则紧急制动时由于离合器难以及时分离,导致后轮抱死,使汽车丧失方向稳定性。
由于双通道ABS难以在方向稳定性、转向操纵能力和制动距离等方面得到兼顾,因此目前很少被采用。
1.4.4 单通道ABS
所有单通道ABS都是在前后布置的双管路制动系统的后制动管路中设置一个制动压力调节装置,对于后轮驱动的汽车只需在传动系中安装一个转速传感器,如图15所示。对于后轮驱动的汽车,其控制原理与双通道ABS相同。
1.5 各种ABS的相同点
各种ABS在以下几个方面都是相同的。
a.ABS只是在汽车的速度超过一定值后(如5km/h或8km/h),才会对制动过程中趋于抱死的车轮进行防抱死制动压力调节。
图15 单通道ABS的结构形式
b.在制动过程中,只有当被控制车轮趋于抱死时,ABS才会对趋于抱死车轮的制动压力进行防抱死调节;在被控制车轮还没有趋于抱死时,制动过程与常规制动系统的制动过程完全相同。
c.ABS都具有自诊断功能,能够对系统的工作情况进行监测,一旦发现存在影响系统正常工作的故障,将自动地关闭ABS,并将ABS报警灯点亮,向驾驶员发出报警信号,汽车的制动系统仍然可以像常规制动系统一样进行制动。
ABS的工作原理和工作过程
ABS防抱死制动系统由汽车ECU控制,当车辆制动时,它能使车轮保持转动,从而帮助驾驶员控制车辆安全地停车。这种防抱死制动系统是用速度传感器检测车轮速度,然后把车轮速度信号传送到ECU,ECU根据输入的车轮速度,通过重复地减少或增加在车轮上的制动压力来控制车轮的滑转率,保持车轮转动。在制动过程中保持车轮转动,不但可保证控制行驶方向的能力.而且,在大部分路面情况下,与抱死车轮相比,能提供更高的制动力。
2.1 基本的工作原理
汽车在制动过程中,轮速传感器把各个车轮的转速信号及时输送给ECU,ECU根据设定的控制逻辑对4个轮速传感器(假如有4个)输入的信号进行处理,并计算汽车的参考车速、各车轮速度和减速度,确定各车轮滑转率,并将滑转率与设定的滑转率控制门限值进行比较。如果某个车轮的滑转率超过了控制门限值,ECU就输出指令给液压控制单元,使该车轮制动轮缸的制动压力减小;如果某个车轮滑转率还没达到设定的控制门限值,ECU也输出指令至液压控制单元,使该车轮的制动压力增大;如果某个车轮滑转率接近于设定的控制门限值,ECU就输出指令至液压控制单元,使该车轮制动轮缸的制动压力保持一定,从而使各个车轮的滑转率保持在理想的范围之内,防止车轮抱死。在制动过程中,如果没有车轮趋于抱死,ABS将不参与制动压力控制,此时制动过程与常规制动系统制动过程相同。如果ABS出现故障,ECU将不再对液压控制单元进行控制,并将仪表板上的ABS报警灯点亮,向驾驶员发出信号,此时ABS不起作用,制动过程将与没有ABS的常规制动系统工作过程相同。
2.2 ABS基本工作程序
a.测量车轮速度。
b.估算车速和减速度。
c.计算车轮的滑转率。
d.估算地面的附着系数及其变化。
e.通过调节车轮上的制动压力来控制车轮的滑转率,使之总是处在最佳值。
2.3 ABS的工作过程
制动控制的参数一般为车轮的减速度、加速度以及滑转率的三者综合。如图16所示,在制动开始时,制动压力和车轮角减速度增加,在阶段1末,即车轮减速度达到设定的门限值-a(这里指绝对值),相应的电磁阀转换到“压力保持”状态,同时形成参考车速并在给定的斜率下作相应递减。滑转率的值是由参考车速训运算得出,如果滑转率小于门限值,系统则进行一段保压(阶段2);当滑转率大于门限值,电磁阀转换到“压力下降”的状态(阶段3);由于制动压力下降,车轮的角减速度回升,当达到-a值时,制动压力开始保持(第4阶段);当车轮角减速度随着车轮速的回升达到加速,达到门限值+a,这时压力仍然保持,让车轮速进一步回升到门限值+ak(表明是高附着系数路面),这时使制动压力再次增加(第5阶段),使车轮角加速度下降;当车轮角加速度再回到+ak时,进行保压(第6阶段);车轮角加速度值回落到+a值,此时车轮已进入稳定制动区域,并且稍有制动不足,这一区域的制动时间要尽可能延长,因此,阶段7的制动压力采用小的阶梯上升,一般较初始压力梯度小得多,直到车轮角减速度再次超过门限值-a值,以后的控制循环过程就和前面一样了。
第二篇:ABS系统认知教案
ABS防抱死制动系统认知
一.导入
通过播放视频,分析车轮出现的移现象,引出:
1.车轮抱死的概念:抱死是在制动过程中,车轮由于制动力矩的作用,停止转动在路面上拖滑的现象。
2.制动时出现车轮抱死的原因及危害(结合生活实例引出附着力与制动力的关系)
(1)前轮发生抱死,失去转向能力,跑偏。
(2)后轮发生抱死,转向能力倒是存在,但极有可能出现后轮侧滑,严重时便出现甩尾。
(3)车轮抱死对轮胎的磨损。二.正文 1.ABS的概念:
(Anti-lock Braking System)安全控制制动装置,防止车轮制动滑移,保证汽车的制动方向稳定性,防止产生侧滑和跑偏。2.ABS的基本组成与工作原理(常规制动与ABS制动的区别)(1)复习常规制动系统的组成和制动路径(学生回答)(2)ABS是在传统制动基础上,又增设如下装置: ☆车轮轮速传感器 ☆电子控制单元ECU ☆制动压力调节器 ☆ABS警告灯
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3.轮速传感器
拆卸轮速传感器,分析:
(1)传感器的功用:①检测车轮的速度,并输入ECU②ECU计算决定是否进行防抱死制动。
(2)ABS系统的轮速传感器类型: ①电磁式轮速传感器②霍尔式轮速传感器(3)轮速传感器的检修☆ 三.总结
通过本课学习,让学生掌握ABS系统的组成和工作方式,掌握轮速传感器的拆装注意事项、作用、工作原理和检修。重点:ABS组成、工作方式、轮速传感器检修。四.作业
完成任务工单,预习制动压力调节器的工作原理。
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第三篇:ABS工程塑料
ABS合金材料的研究进展
许国栋
摘要:ABS树脂是一种用途极广的热塑性工程塑料,它可以单独使用,也可以与其它聚合物共混制成具有某些特殊性能的合金材料。文中阐述了
PVC/ABS、PC/ABS、PA/ABS、PBT/ABS几种ABS合金的相容性、共混组成与性能的关系。
关键词:ABS合金;聚碳酸酯;聚氯乙烯;尼龙
1ABS塑料概述
ABS树脂属聚苯乙烯树脂,是丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)三中单体的共聚物,由于它具有卓越的性能,被称为通用型工程塑料。它是苯乙烯类树脂中发展最快的一个品种,ABS树脂是目前产量最大、应用最广泛的聚台物共混物之一。不仅具有韧、硬、刚相均衡的优良力学件能,而且具有极好的耐化学药品性,尺寸稳定性、表面光泽度、耐低温特性、着色性能和加工流动性能等优点。ABS树脂自1947年实现工业化以来,发展极其迅速,在世界范围内,ABS树脂的年需求量以5%~8%的速度增长;在我国,年需求量更是以15%的速度持续增长。
1.1ABS树脂的合成20世纪20年代中期,采用本体法或溶液沉淀法在天然橡胶存在下制备抗冲改性聚苯乙烯技术的雏形就已出现。到20世纪50年代,悬浮法、乳液法、本体法聚合工艺都被用于高抗冲聚苯乙烯(HIPS)或丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物(ABS)的合成。1957年,美国Borg-Wamer的Cycolac系列乳液接枝法ABS被推向市场并迅速成为主导产品。20多年后,美国Dow化学公司本体法生产的MAGNUM系列ABS面市。2002年,Dow化学公司该系列ABS全球范围产能占全球ABS总产能的5.1%[1]。显然,ABS本体法工艺不能完全替代乳液法工艺,即自身局限性阻止了前者发展问。早期的ABS树脂采用共混法,一般70份苯乙烯—丙烯腈共聚物与40份丁腈橡胶混合。目前工业上生产的ABS树脂主要采用乳液接枝法,是苯乙烯单体和丙烯腈接枝在聚丁二烯乳胶上得到的。各个组分对ABS的使用性能产生不同的作用:丙烯腈主要提供耐化学性和热稳定性,丁二烯提供韧性和冲击强度,苯乙烯则赋予了ABS的良好的刚性和加工性。三种组
分的比例:A为25%~30%;B为25%~30%;C为40%~50%。最常见的比例是A:B:S=20:30:50。ABS塑料的成型温度为180~250℃,但是最好不要超过240℃,此时树脂会有分解。1.2ABS树脂的性能
1.2.1ABS塑料的一般性能
ABS树脂一般式不透明,外观呈浅象牙色,能配成任何颜色;ABS无毒、无臭、坚韧、质硬、呈刚性,并有较好的耐温性和耐蠕变性;ABS不透水、常温下吸水率小于1%,表面可抛光;ABS有优良的力学性能,其冲击强度极好,可以在极低的温度下使用;ABS的耐磨性优良,尺寸稳定性好,又具有耐油性,可用于中等载荷和转速下的轴承。ABS的耐蠕变性比PSF及PC大,但比PA及POM小。ABS的弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的。ABS的力学性能受温度的影响较大。ABS的热变形温度为93~118℃,制品经退火处理后还可提高10℃左右。ABS在-40℃时仍能表现出一定的韧性,可在-40~100℃的温度范围内使用。ABS的电绝缘性较好,并且几乎不受温度、湿度和频率的影响,可在大多数环境下使用。ABS不受水、无机盐、碱及多种酸的影响,但可溶于酮类、醛类及氯代烃中,受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。ABS的耐候性差,在紫外光的作用下易产生降解;于户外半年后,冲击强度下降一半。ABS同PS一样是一种加工性能优良的热塑性塑料,可用通用的加工方法加工[2]。1.2.2ABS塑料的加工性能
ABS的熔体流动性比PVC和PC好,但比PE、PA及PS差,与POM和HIPS类似;ABS的流动特性属非牛顿流体;其熔体粘度与加工温度和剪切速率都有关系,但对剪切速率更为敏感。ABS的热稳定性好,不易出现降解现象。ABS的吸水率较高,加工前应进行干燥处理。一般制品的干燥条件为温度80~85℃,时间2~4h;对特殊要求的制品(如电镀)的干燥条件为温度70~80℃,时间18~18h。ABS制品在加工中易产生内应力,内应力的大小可通过浸入冰乙酸中检验;如应力太大和制品对应力开裂绝对禁止,应进行退火处理,具体条件为放于70~80℃的热风循环干燥箱内2~4h,再冷却至室温即可。
2ABS合金材料
ABS树脂通常是指聚丁二烯的苯乙烯、丙烯腈接枝共聚物与苯乙烯一丙烯腈游离共聚物(SAN)的混合物。其中,接枝在聚丁二烯橡胶上的苯乙烯、丙烯腈接枝共聚物为聚丁二烯橡胶和SAN树脂提供了良好的相容化界面,形成了稳定的2相结构。ABS树脂中含有侧苯基、氰基和不饱和双键使ABS与许多聚合物有比较好的相容性,这为ABS树脂的共混改性创造了有利条件。为此,将各种不同材料与ABS共混以期获得满意的性能,于是种类繁多的ABS合金应运而生。目前ABS合金的种类已达几十种,并且由二元向三元、多元化方向发展。
2.1PVC/ABS合金
PVC是较早下业化的一个大品种塑料。由于其加工性能、力学性能及耐候性能等方面不尽如人意,在实际应用上受到了限制,多年来人们采用各种改性剂对其进行改性。将PVC与ABS共混,意在使PVC从通用塑料过渡为工程塑料,并获得一类可在某些应用领域代替ABS的较为廉价的新型材料。实践证明,PVC/ABS共混物综合了ABS耐冲击、耐低温、易于成型加工以及PVC的阻燃、刚性强、耐腐蚀、价格低等优点,因而在机械零件、纺织器材、汽车仪表、电器元件、箱包制造等方面显示出极大的发展潜力[3]。
ABS用量是影响PVC/ABS共混物的主要因素。随着ABS用量的增加,PVC/ABS共混物的韧性得到了提高。这是由丁ABS粒子作为应力集中体,引发银纹和剪切带,消耗了大量能量,而且其中的橡胶粒子产生变形形会消耗能量。弹性体能有效地控制银纹发展,使其不会成为裂纹。综合效果使共混物的韧性得到提高一随着ABS用量的增加.PVC/ABS共混物的冲击强度和断裂伸长率都有所提高,但拉伸强度和硬度却会降低。实践证明,ABS的含母(质量分数)以不超过40%为佳。否则,会引起共混物的综合性能下降。
为了提高PVC/ABS合金的阻燃性、热稳定性、加工流动性等,要对PVC/ABS合金进行改性,其方法有2种。(1)通过合成方法生产有特殊性能的ABS树脂,再用来制造PVC/ABS合金。(2)通过机械共混,改变ABS与PVC配比以及调整PVC中增塑剂含量在高温、高剪切等条件下形成三元共混体系。
2.2PC/ABS合金
聚碳酸酯(PC)是一种综合性能优良的热塑性工程塑料,具有优良的机械性能和抗冲击强度高,广泛应用于电子、电器和汽车制造业。
由于PC熔点高,加工流动性差,制品易产生应力开裂,对缺口敏感性强,价格也非常高,因而在一定程度上限制了它的应用。将ABS树脂与PC共混,既提高了ABS的耐热性能和力学性能,又降低了PC成本和熔体粘度,提高了流动性,改善了加工性,减少了制品内应力和冲击强度对制品厚度的敏感性。制得的PC/ABS合金,既具有较高的冲击强度、挠曲性、刚性和耐热性,同时又具有良好的加工性能,并改善了耐化学品性和低温韧性,ABS高10℃左右,同时价格适中,使得PC/ABS合金成为世界上销售量最大的商业化聚合物合金。以PC和ABS为主要原料的PC/ABS合金是一种重要的工程塑料合金,具有良好的成型性和耐低温冲击性能、较高的热变形温度及光稳定性。与PC相比,降低了熔体粘度,改善了加工性能,并大大提高了产品耐应力开裂的性能,与ABS相比,提高了耐热性和耐候性,成本介于PC和ABS之问,又兼具两者的良好性能,能更好地应用于汽车、电子、电器等行业。20世纪60年代中期,美国Borg-Warner Chemicals公司首先开发出第一个PC/ABS合金,之后国外许多大公司相继开发出很多PC/ABS合金产品,如阻燃PC/ABS、玻璃纤维增强PC/ABS等[4]。
2.3PA/ABS合金
尼龙(PA)是一种结晶性、强极性的聚合物,而ABS是一种非结晶性、弱极性的聚合物,2者的溶解度参数相差较大,PA/ABS合金是1种结晶/非结晶共混体系,体系的形态结构呈细微的相分离状态。为提高PA与ABS的相容性,通常在体系加入ABS-g-MAH(马来酸酐)这种带有羧酸官能团的接枝共聚物。其相容化作用被认为是ABS-g-MAH与PA发生化学反应,从而提高了两组分间的亲合性,ABS-g-MAH的加入能迅速提高PA/ABS合金的拉伸断裂强度(特别是湿态拉伸断裂强度),但当ABS-g-MAH的加入量超过一定值时,其合金的性能又有所下降,这可能是因为发生了相转变,使PA与ABS之间的相容性下降导致合金的性能有所降低[5]。
PAl010是国内特有的聚合物,具有坚韧、耐磨、耐溶剂、耐油、易成型加工等特点,但它又有低温和干态冲击强度低、尺寸稳定性差和吸水后性能下降的缺点。与ABS共混不但能使PAl010的性能得到改善同时能降低PAl010的价格,利于推广应用。PAl010与ABS也是不相容体系,在共混时需加入相容剂。实验研究表明,ABS-g-MAH作为相溶剂地加入改善了PA 1010与ABS的相容性,增强了PAl010与ABS之间的界面粘合力,使分散相ABS在PAl010中的分布较均匀,颗粒直径也较小;且随着MAH接枝量的增加可提高PAl010/ABS合金的冲击强度。
2.4PBT/ABS合金
聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)是美国于20世纪70年代首先开发并实现工业化生产的一种结晶型热塑性工程塑料。它具有优良的综合性能,良好的力学性能、耐热性和耐化学药品性能及优异的自润滑性能。PBT结晶速度快,在较低温度下可迅速结晶,所以成型加工性良好,成型周期短,近年来在电气等领域中得到了广泛的应用。但是,PBT也有一些缺点,如缺口冲击强低,高载荷下热变形温度低,高温下刚性差。而通过将ABS与PBT共混,充分地利用了PBT的结晶性和ABS的非结晶性特征,使得PBT/ABS合金具有优良的加工成型性、尺寸稳定性、耐药品性以及可涂装性[6]。
PBT/ABS合金广泛用作汽车、摩托车的内外装饰件、小家电部件、光学仪器、办公设备部件与外壳;玻璃纤维增强PBT/ABS合制品表面光洁、耐高温烧结涂覆、耐汽油,可作为摩托车发动机罩及其他部件;最近开发的碳纤维增强型PBT/ABS,刚性在15 GPa以上,具有良好的加工流动性,高刚性、低挠度、表面光洁、柔性好,并具有良好的电磁屏蔽性能,因此,是手提电脑、笔记本电脑理性的外壳材料。
3结束语
(1)国外对ABS合金的研究始于20世纪50年代。美国的率先成功开发出具有工业价值的ABS合金,随后日本、西欧等国家和地区的公司也纷纷开发出各种用途的ABS合金。经过几十年的探索与发展。到20世纪80年代进入了大规模实用化阶段。特别是进入20世纪90年代。随着高分子材料
应用领域的日益扩大和使用要求的不断提高。单一品种的聚合物己无法满足实际的需要。
(2)对现已工业化的聚合物通过对其改性制成合金不仅耗资少、周期短而且风险小、效益高。
(3)国外当前都在大力发展聚合物合金,而我国ABS合金产品的研究水平还较低,许多ABS合金品种依赖进口。为此有必要对ABS树脂与其它 高聚物共混改性进行比较深入的研究,开发出具有不同性能的ABS共混合金,这样一方面有助于拓宽ABS树脂的应用领域,另一方面也可以进一步缩小与国外差距。
参考文献:
[1] 黄立本,张立基,赵旭涛.ABS树脂及其应用[M].北京:化学工业出版社.2001:49~50.[2] 贾洪宁,王澜.ABS在聚合物共混改性中的研究进展[J].工程塑料应用,2003,31(4);5~8.[3] 唐忠锋.PVC/ABS合金的协同效应及力学性能研究[J].化工技术与开发,2004,33(6):4~6.[4] 周琨生,兰浩.PC/ABS合金的研究进展及其在汽车上的应用[J].汽车工艺与材料,2004,32(4):17~22.[5] 王忠健.PA/ABS合金的研究进展[J].工程塑料应用,2001,29(9):46~48.[6] 刘芳.ABS/PBT合金体系的研究进展[J].塑料工业,2003,17(9):11~15.
第四篇:ABS论文
宁波工程学院成教学院大专
毕业论文
论文题目:浅析汽车防抱死系统ABS
学生姓名:徐小强 学 号: 指导老师:金建忠
专 业:汽车运用与维修 年 级:10大专 教 学 点:湖州交通学校
宁 波 工 程 学 院
二 0 一 一 年 四 月
目录
内容提要„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2
一、汽车ABS技术发展 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 2(一)ABS的功用 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2(二)ABS技术的发展及应用现状„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 2(三)ABS的发展趋势 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3
二、防抱死系统的结构组成和工作原理 „„„„„„„„„„„„„„„„4(一)ABS的基本结构„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5(二)ABS的工作原理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6
三、汽车ABS系统的维修„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8
(一)ABS故障诊断仪器和工具„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8
(二)故障诊断与排除的一般步骤„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9
四、ABS系统常见故障的维修及分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„10
(一)常见故障及分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10
(二)奥迪A6 ABS故障实例故障诊断与排除„„„„„„„„„„„„„„11参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„13
浅析汽车防抱死系统ABS
〔摘要〕:随着汽车技术的不断改进,ABS已逐渐成为汽车的标准配件,ABS能大大提高汽车的制动性能。了解ABS这些技术对汽车制动系统的维修和故障诊断工作都是十分重要的。本文主要介绍汽车ABS技术发展,ABS基本结构和工作原理,ABS系统的检修,并对典型ABS系统的车辆也作了简要介绍。
〔关键词〕:防抱死系统;结构与工作原理;故障诊断
一、汽车ABS技术发展
(一)ABS的功用
ABS在汽车制动时根据车轮的运动养成自动调节车轮压力,防止车轮抱死,其实质就是是传统的制动过程变为瞬时的制动过程,即在制动时使车轮与地面达到“抱而不死,死而不抱”的状态,其目的是使车轮与地面的摩擦力达到最大,同时又可以避免后轮侧滑和前轮丧失转向功能,又使汽车取得最佳的制动效能。
(二)ABS技术的发展及应用现状
世界上第一台防抱死制动系统 ABS(Anti-locked Brake System), 在1950 年问世,首先被应用在航空领域的飞机上,1968 年开始研究在汽车上应用。70 年代,由于欧美七国生产的新型轿车的前轮或前后轮开始采用盘式制动器,促使了 ABS 在汽车上的应用。1980年后,电脑控制的 ABS 逐渐在欧洲、美国及亚洲日本的汽车上迅速扩大。进入90年代后,ABS技术不断发展成熟,控制精度、控制功能不断完善。现在发达国家已广泛采用ABS技术,ABS装置已成为汽车的必要装备。北美和西欧的各类客车和轻型货车ABS的装备率已达90%以上,轿车ABS的装备率在60%左右,运送危险品的货车ABS的装备率为100%。ABS装置制造商主要有:德国博世公司(BOSCH),欧、美、日、韩国车采用最多;美国德科公司(DELCO),美国通用及韩国大宇汽车采用;美国本迪克斯公司(BENDIX),美国克莱斯勒汽车采用;还有德国戴维斯公司(TEVES)、德国瓦布科(WABCO)、美国凯尔西海斯公(KELSEYHAYES)等,这些公司的ABS产品都在广泛地应用,而且还在不断发展、更新和换代。
近年来,ABS技术在我国也正在推广和应用,1999年我国制定的国家强制性标准GB12676-1999《汽车制动系统结构、性能和试验方法》中已把装用ABS作为强制性法规。此后一汽大众、二汽富康、上海大众、重庆长安、上海通用等均开始采用ABS技术,但这些ABS装置我国均没有自主的知识产权。
国内研究ABS主要有东风汽车公司、交通部重庆公路研究所、济南捷特汽车电子研究所、清华大学、西安交通大学、吉林大学、华南理工大学、合肥工业大学等单位,虽然起步较晚,也取得了一些成果。在气压ABS方面,国内企业包括东风电子科技股份有限公司、重庆聚能、广东科密等都已形成了一定的生产规模。液压ABS由于技术难度大,国外技术封锁严密,国内企业暂时不能独立生产,但在液压ABS方面也在做自主研发,力图突破国外跨国公司的技术壁垒,已经取得了一些新的进展和突破。如清华大学和浙江亚太等承担的汽车液压防抱死制动系统(ABS)“九五”国家科技攻关课题,在ABS控制理论与方法、电子控制单元、液压控制单元、开发装置和匹配方法等关键技术方面均取得了重大成果。采用的耗散功率理论,避免了传统的逻辑门限值研究方法的局限性,取得了理论上的突破,研发ABS成功且进入产业化、批量生产阶段。其试样在南京IVECO轻型客车上匹配使用全面达到了国家标准GB12676-1999和欧洲法规EECR13的要求。这对振兴我国汽车工业与汽车零部件业具有划时代意义,标志着我国汽车液压ABS国产化已迈出坚实的一步。同时合肥工业大学也研制出国内具有自主知识产权的液压制动电子防抱系统,率先在HF6700轻型汽车上匹配使用获得成功。国内液压ABS技术含量与国外虽有一定的差距,但在政府的大力支持和国内丰富的人力资源配合下,相信国内可以在较短的时间内在ABS技术某些领域达到国际水平。
(三)ABS的发展趋势
随着电子技术和汽车技术的快速发展,ABS技术也得到了不断完善。今后,ABS技术将沿以下几个方面继续发展。
采用现代控制理论和方法完善ABS技术性能。目前得到广泛应用的是采用门限值控制方法的ABS,有一定局限性。研究适应ABS这种变工况、非线性系统的控制方法,完善ABS技术性能将是今后ABS研究的热点。近几年出现的增益调度 3
PID控制、变结构控制和模糊控制等方法,是以滑移率为目标的连续控制,使制动过程中保持最佳、稳定的滑移率,理论上是理想的防抱死制动控制系统。
提高ABS的可靠性、自适应性。ABS是加装在汽车上的辅助安全装置,它要求高可靠性,否则会导致人身伤亡及车辆损坏。为了提高ABS的可靠性,ABS电控部分应向集成化方向发展,制作专用的ABS芯片;机械部分则通过优化结构设计、采用新材料、提高制造工艺等。ABS软件部分则采用补偿方法(针对测量、计算误差)和自适应控制算法来提高ABS的可靠性和自适应性。
提高系统的集成度,减小体积,减轻质量。现代汽车的安装空间都非常紧凑,而ABS又是提高汽车安全性能的附加装置,预留的空间非常有限,因此,要求ABS控制器体积尽量小。此外新增加的装置必然增加整车质量,对整车经济性、动力性不利,要求ABS质量轻。因此ABS装置必须高度集成化,这样既可减小体积,又可减轻质量,同时还可以降低成本。
增强ABS控制器的功能,扩大使用范围。随着现代电子技术的飞速发展,ABS技术也在不断地成熟和发展,很多ABS控制器已经选用功能强、速度快、集成度高的16位或32位微处理器,甚至做成专用芯片,为ABS进一步完善和扩展构建了一个良好的平台。目前对汽车进行安全控制的装置不断地被加入这个平台,由最初的防滑控制系统(ASR),到现在的电子制动力分配装置(EBD)、电子助力制动装置(EBA),电子行驶稳定性控制系统(ESP)、车辆动力学控制系统(VDC)、电子控制制动系统(EBS)、车速记录仪(VSR)等。ABS技术已进入全新的发展时期,ABS作为制动控制系统的一个子系统,其控制功能和使用范围正在不断扩大。
提高总线技术在ABS系统上的应用。随着电控单元在汽车中的应用越来越多,车载电子设备问的数据通信变得越来越重要,以分布式控制系统为基础构造汽车车载电子网络系统是很有必要的。大量数据的快速交换、高可靠性及廉价性是对汽车电子网络系统的要求。在该网络系统中,各处理机独立运行,控制改善汽车某一方面的性能,同时在其他处理机需要时提供数据服务。汽车内部网络的构成主要依靠总线传输技术。汽车总线传输是通过某种通讯协议将汽车中各种电控单元(发动机、ABS、自动变速器等)、智能传感器、智能仪表等联接起来,从而构成的汽车内部网络。其优点有:减少了线束的数量和线束的容积,提高了电 4
子系统的可靠性和可维护性采用通用传感器,达到数据共享的目的;改善了系统的灵活性,即通过系统的软件可以实现系统功能的变化。
二、防抱死系统的结构组成和工作原理
(一)ABS的基本组成
汽车制动防抱死系统ABS的类型较多,但基本都是由电子控制单元(ECU)、制动压力调节装置、车轮转速传感器等组成。在不同的ABS系统中,电子控制单元的内部结构和控制逻辑可能不尽相同,制动压力调节装置的结构形式和工作原理也往往不同。
ABS根据其对制动压力的控制方式可分为机械式和电子式。目前大多数的ABS都是电子控制的。目前流行的ABS可按以下分类: 1.根据制动压力调节装置的布置分类
将制动压力调节装置和制动主缸组成的ABS称为整体式ABS,它主要制动主缸、制动助力器(液压助力)、制动压力调节装置、电动泵总成及压力调节回路等组成。电动泵总成为回路提供高压,同时也用于主动助力。
具有独立的制动压力调节装置和独立的制动主缸的ABS类型称为分置式,它主要由带助力器(真空或液压助力)制动主缸以及分置的压力调节单元等组成。制动主缸产生的制动压力通过制动管路分配给各个车轮的制动器,压力调节装置独立地调节各个车轮制动器的制动压力,而不受制动踏板上作用力大小的影响。2.根据制动管路的的布置方式分类
根据制动管路布置方式的不同进行分类,可分为单通道、双通道、三通道或四通道的两轮系统和四轮系统。(1)两轮系统
两轮系统仅对后轮提供防抱死制动性能,两轮系统常见于轻型货车。两轮ABS系统可以是单通道或双通道系统。在单通道系统中,同时调节左、右两侧车轮的制动器,控制滑移。单通道系统依靠防止中央的ABS转速传感器的输入信号。该转速传感器通常位于差速器齿圈上或变速器上。双通道两轮ABS系统相互独立地调节每个后轮的液压力,在每个车轮上都装有轮速传感器,根据转速传感器传来的速度信号来控制压力调节。(2)对角分路式系统
这种系统用两个转速传感器的读数调整所有四个车轮的车轮转速。一个传感器输入控制右前轮,另一个传感器输入控制左前轮,对应后轮的制动压力同时由位于其对角线上的前轮控制着。这种系统比两轮系统要好,因为它可提供制动时的转向控制。
(3)前/后轮分路式系统
这种系统具有三通道回路,对每个前轮有单独的液压回路,对后轮有一条液压回路。
(4)全轮(四轮)系统
该系统是最有效的ABS系统,它是四路系统,每个车轮都有转速传感器监 控。ABS电控单元以连续的信息保证每个车轮接受正确的制动力来保持防抱死控制和转向控制。(二)工作原理
ABS的工作过程可以分为常规制动、制动压力保持、制动压力减小和制动压力增大等阶段。1.常规制动阶段
在常规制动阶段,ABS并不介入制动压力控制,调节电磁阀总成中的各进液电磁阀均不通电而处于开启状态,各出液电磁阀均不通电而处于关闭状态,电动泵也不通电运转,制动主缸至各制动轮缸的制动管路均处于畅通状态,而各制动轮缸至储液器的制动管路均处于封闭状态,各制动制动轮缸的压力将随制动主缸的输出压力而变化。此时的制动过程与一般制动系统的制动过程完全相同。2.制动压力保持阶段
在制动过程中,电控单元根据车轮转速传感器输入的车轮转速信号判定有车 轮抱死时,ABS就进入防抱死制动压力调节过程。例如,电控单元发现右前轮趋于抱死时,电控单元就使控制右前轮制动压力的进液电磁阀通电,使右前轮进液电磁阀转入关闭状态,制动主缸输出的制动液不再进入右前制动主缸。此时,右前出液电磁阀仍未通电而处于关闭状态,右前制动轮缸中的制动液也不会流出,右前制动轮缸的制动压力就保持一定,而其他未抱死车轮的制动压力仍会随制动主缸输出压力的增大而增大。3.制动压力减小阶段
如果在右前制动轮缸的制动压力保持一定时,电控单元判定右前轮仍趋于抱 死,电控单元又使右前出液电磁阀也转入开启状态,右前制动轮缸中的部分制动液就会经过出液电磁阀流出储液器,使右前制动轮缸的制动压力迅速减小,右前轮的抱死趋势将开始消除。4.制动压力增大阶段
随着右前制动轮缸制动压力的减小,右前轮会在汽车惯性力的作用下逐渐加速,当电控单元根据车轮转速传感器输入的信号判定右前轮的抱死趋势以已经完全消除时,电控单元就使右前进液和出液电磁阀都断电,使进液电磁阀转入开启状态,使出液电磁阀转入关闭状态,同时也使电动泵通电运转,向制动轮缸泵送制动液,由制动主缸输出的制动液和电动泵泵送的制动液都经过处于开启状态的右前进液电磁阀进入右前制动轮缸,使右前制动轮缸的压力迅速增大,右前轮又开始减速运动。
ABS通过使趋于抱死车轮的制动压力循环往复的经历保持-减小-增大过程,而将趋于抱死车轮的滑移率控制在峰值附着力系数滑移率的范围内,直至汽车速度减小到很低或者制动主缸的输出压力不再使车轮趋于抱死时为止,一般制动压力调节循环的频率可达3~20Hz。在四通道ABS系统中对应于每个制动轮缸各有一对进液和出液电磁阀,可由电控单元分别进行控制。因此,各制动轮缸的制动压力能够被独立的调节,从而使四个车轮都不发生制动抱死现象。
虽然各种ABS系统的结构形式和工作过程并不完全相同,但都是通过对趋于抱死的车轮的制动压力进行自适应循环调节,来防止被控制车轮发生抱死现象。而且各种ABS在以下几方面都是相同的。
(1)ABS只是在汽车的速度超过一定数值后(如10km/h),才会对制动过程中趋于抱死的车轮进行防抱死制动压力调节。当汽车速度被制动降低到该数值时,ABS就会自动地中止防抱死制动压力的调节,此后装备有ABS系统的汽车的制动过程与常规制动系统的制动过程相同,车轮仍然可能被制动抱死。这是因为当汽车速度很低时,车轮被制动抱死对汽车制动性能的影响已经很小,而且要使汽车尽快制动停车,就必须使车轮制动抱死。
(2)在制动过程中,只有当被控制车轮趋于抱死时,ABS系统才会对趋于抱死车轮的制动压力进行防抱死调节,在被控制车轮还没有趋于抱死时,制动过程与常规制动系统的制动过程完全相同。
(3)所有ABS系统都有自诊断功能,能够对系统的工作情况进行监控,一旦发现存在影响系统正常工作的故障时,会自动关闭ABS系统,并点亮ABS报警灯,向驾驶员发出警示信号,汽车的制动系统仍然可以像常规制动系统一样进行制动。
三、汽车ABS系统的维修
(一)ABS故障诊断仪器和工具
在多数防抱控制系统中,可以通过跨接诊断座串相应的端子,根据防抱警示(或电子控制装置的发光二极管)的闪烁情况读取故障代码。所以,在故障代码读取时,往往需要合适的跨接线,跨接线是两端带有插接端子的一段导线,也有的跨接线在中间设有保险管。
故障代码只是代表故障情况的一系列数码,要确切地了解故障情况,还须根据维修手册查对故障代码所代表的故障情况。另外,要正确地对系统进行故障诊断的排除,也需要利用维修手册作参考,因此,维修手册是故障诊断和维修过程中最为重要的工具。
对防抱控制系统进行检查时,万用表是基本的测试工具,由于指针式万用表能够反应电参数的动态变化,所以更适合于是防抱控制系统的电路检查。另外,也可以用一些更为专用的电参数测试器(如多踪示波器等),可更为方便和更为深入地对系统进行检查。
在大部分汽车上,防抱控制系统电子控制装置线束插头都不好接近,速成插头中的端子又没有标号,使确定所要测试的端子变得较为困难,特别是当向一些特定的端子加入电压时,如果电压加入有误,可能会损坏系统中的一些电气元件,另外,如果直接从线束插头的端子上对系统进行测试,不影响测试结果的准确性,可能还会使端子发生变形或破坏,为此,可以使用接线端子盒。由于各种防抱控制系统线束插头中的端子数,端号排列、插头形式不尽相同,因此,所用的接线端子盒也就不同。
对防抱控制系统进行电路测试时,将系统的线束插头从电子控制装置上卸下,再将接线端子盒的线束插头与系统线束插头插接,这祥,接线端子盒子的端子标号就与系统线束端子标号相对应,通过对接线端子盒上端子的测试,就相当于求系统线束插头中相应端子进行测试。
在对防抱控制系统的液压装置进行检查时,有时需要使用压力表。对防抱控制系统进行故障诊断时,也可以借助各种测试仪器,有些系统甚至只有用专用诊端测试仪才能进行故障诊断。专用诊断测试仪器可分为两大类,其中一类可以替代系统的电子控制装置,对系统工作情况进行检查和模拟,这类仪器有博世ABS诊断测试器和丰田ABS诊断测试器。另一类诊断测试器则需要系统的端子控制装置通过与系统的电子控制装置进行双向通讯。既能读取系统工电子控制装置所存储记忆的故障代码,并将故障代码转换为故障情况后显示,部分地替代了维修手册的作用,又可向系统电子控制半装置传输控制指令,对系统进行工作模拟。这类测试仪器有SNAP-ON红盒子扫描仪SCANNER及通用的TECH-L和克莱斯的ORB-LL等,这些诊断测试仪器因可以读解故障代码,一般称为解码器。解码器不仅可以对防抱控制系统进行故障诊断,而且还可以对汽车的其它一些电控制系统进行诊断测试,只是需要选择相应的软件而已。(二)故障诊断与排除的一般步骤
当防抱控制系统警示灯持续点亮时,或感觉防抱控制系统工作不正常时,应及时对系统进行故障诊断和排除。在故障诊断和排除。在故障诊断和排除时应该按照一定的步骤进行,才能取得良好的效果。故障诊断与排除的一般步骤如下: 1.确认故障情况和故障症状;
2.对系统进行直观检查,检查是否有的制动液泻漏`导线破损、插头松脱、制动液液位过低等现象;
3.读解故障代码,既可以用解码器直接读解,也可以通过警示灯读取故障代码后,再根据维修手册查找故障代码所代表的故障情况。
4.根据读解的故障情况,利用必要的工具和仪器对故障部位进行深入检查,确诊故障部位和故障原因; 5.故障排除; 6.清除故障代码;
7.检查警示灯是否仍然持续点亮,如果警示灯仍然持续点亮,可能是系统中仍有故障存在,也有可能是故障己经排除,而故障代码未被清除;警示灯不再电亮后,进行路试,确认系统是否恢复工作。
在故障诊断和维修过程中,应当注意,不仅不同型号的汽车所装备的防抱系统可能不同,而且即使是同一型号的汽车,由于生产年份不同其装备的防抱控制系统也可能不同。
防抱控制系统的故障大多是由于系统内的接线插头松脱或接触不良、导线断路或短路、电磁阀线圈断路或短路、电动泵电路断路或短路、车轮转速传感器电磁线断路或短路、续电器内部断路或短路,以及制动开关、液位开关和压力开关等不能正常工作引起的。另外,蓄电池电压过低、车轮转速传感器与齿圈之间的间隙过大或受到泥污沾染、储液室液位过低等也会影响系统的正常工作。
制动系统安全性的一个重要装置。有人说制动防抱系统是汽车安全措施中继安全带之后的又一重大进展。汽车制动系统是汽车上关系到乘客安全性最重要的二个系统之一。随着世界汽车工业的迅猛发展,汽车的安全性越来越为人们重视。汽车制动防抱系统,是提高汽车制动安全性的又一重大进步。
传感器检测车轮速度,然后把车轮速度信号传送到微电脑里,微电脑根据输入车轮速度,通过重复地减少或增加在轮子上的制动压力来控制车轮的打滑率,保持车轮转动。在制动过程中保持车轮转动,不但可保证控制行驶方向的能力,而且,在大部分路面情况下,与抱死〔锁死〕车轮相比,能提供更高的制动力量。
四、ABS系统常见故障的维修及分析
(一)常见故障及分析
1.故障现象:挡车处于静止状态时,ABS指示灯快闪1次。故障分析1:左前传感器开路或传感器接插件接触不良。排除方法:更换传感器或消除接触不良。故障分析2ABS线束终于传感器相连的电缆开路。排除方法:找到开路点,将其恢复连接。
2.故障现象:挡车处于静止状态或行驶状态时ABS指示灯慢闪1次。故障分析1左前轮电磁阀线包开路。排除方法:更换线包或ECU 3.故障现象:当车辆处于行驶状态时,ABS指示灯快闪一次。故障分析1:左前传感器与齿圈的间隙过大,轮速信号不足。排除方法:调整传感器与齿圈的
间隙<0.7毫米,检查传感器输出电压>0.3v。故障分析2左前轮齿圈安装不平整或齿圈松动。排除方法:重新安装齿圈
4.故障现象:当用户打开电源后ABS系统没有3 秒自检ABS指示灯不亮。故障分析1:电源电压没有加到ABS系统中。排除方法:1检测ABS线束与车辆上12v电源是否接通2检测车辆是否有12v电压。故障分析2;ECU损坏。排除方法:更换ECU.5.故障现象:当用户打开电源后ABS有3秒自检,ANS使用一切正常但ABS指示灯不亮。故障分析;ABS指示灯驱动电路损坏:排除方法1将ABS线束与ECU相连的接插件的第16脚与地短接,如果ABS指示灯没有熄灭,则更换等驱动块。2如果更换灯驱动快后ABS仍然常亮,则断开ABS指示灯与ABS线束的链接,一般来说,断开后ABS灯会仍然常亮,如遇此情况情检测原车电路
(二)奥迪A6 ABS故障实例故障诊断与排除 1.故障现象
一辆奥迪A6轿车,装用ATX型发动机,该车在行驶过程中仪表盘上的ABS黄色指示灯用驻车制动指示灯常亮,制动系统无防抱死功能. 2.故障诊断与排除
首先检查制动总泵储液罐内的制动液液面高度,制动液不足,添加制动液至储液罐的上刻线位置。加满制动液之后打开点火开关,仪表盘上的驻车制动指示灯亮,起动发动机后自动熄火。检查制动总泵、各车轮的制动分泵及制动管路无制动液渗漏。把4个车轮顶离地面,用手转动车轮检查,制动蹄回位性能良好,无制动蹄片拖滞现象。检查制动蹄片,制动蹄很厚,磨损轻微,制动系统的机械部分正常。
起动发动机,把汽车加速至30~40km/h的速度,迅速踩下制动踏板,这时4个车轮同时抱死,路面上留下明显制动印痕,说明汽车的常规制动性能良好。把汽车加速至60~80km/h的速度,迅速踩下制动踏板,这时4个车轮仍同时抱死,路面上留下十分明显的制动印痕,但汽车无制动跑偏现象,说明汽车制动系统中的ABS系统不工作,制动系统只具备常规制动功能。
针对以上故障现象,采取下列方法进行检修:
(1)首先,对ABS控制系统进行故障自诊断:在驾驶室左前座(乘客座)仪表盘杂物箱右下角找出一个双线故障诊断插座,用导线跨接故障诊断座中的两个插孔,打开点火开关,仪表盘上的ABS黄色指示灯显示故障代码12和61。
(2)对ABS控制系统供电电源电路进行检查:
在发动机室内,打开继电器/熔断盒的上盖,用试灯检查熔断器Power(120A)、Brake(20A)、ALB2(15)、ALBMO、OR(50A)处都有12V电源电压;拆除ALB电动机控制继电器,用试灯检查继电器插座中各插孔的供电情况,结果1号插孔有12V常接电源电压,3号插孔当点火开关转到IG2位置时有12V电压,关闭点火开关时不到0V,说明ALB电动机控制继电器的电源电路正常,检查ABS/ECU(7.5V)熔丝,熔丝良好。
(3)拆除ABS电动机控制继电器,用一根导线跨接继电器插座中的1、2插孔,这时可以听到ALB执行器中的制动油泵电动机运转的声音,说明ABS制动油泵电动机正常工作。检查ABS电动机控制继电器,用12V电源加在继电器的3、4端子上,可以听到继电器内触点动作的声音;用万用表检查继电器1、2端子的导通情况,当在3、4端子不加12V电压时1、2端子之间不导通(断开),当加上12V电压时,1、2端子之间导通,说明ABS电动机控制继电器工作正常。
4、全面检查ABS控制系统各连接导线的导通情况。从发动机室在的侧ALB系统油压调节器组件上,取下前失效/安全继电器及后失效/安全继电器,检查这两个继电器的工作情况,检查结果这两继电器工作也正常。
从4个车轮处拆下轮速传感器器插头,从后行李箱前壁上拆下ALB/ECU及线束插头,用试灯及数字式万用表检查ALB系统中各元件、传感器到ALB/ECU线束上各端子间连接导线的导通情况。
打开点火开关,用万用表检查ALB/ECU线束23(IG2)号端子的供电情况,发现电源向ALB/ECU线束23(IG2)号端子的供电电压不正常,用手动几下ALB/ECU的线束及插头有时供电正常,有时又会出现供电中断现象,说明从点火开关IG2,仪表盘下熔丝盒中2号熔丝处到ALB/ECU线束上23(IG2)号端子间的导线有短路的地方,造成电源对ALB/ECU供电不正常。
关闭点火开关,检查从ALB电动机控制继电器插座上4号ALB/ECU上线束插头18(PMR)号端子之间的导线不导通(断路)。
检查前失效/安全继电器插座上FSR端子到ALB/ECU线束插头上17(FSR)号端子之间的导线不导通(断路)。
(4)通过逐段检查线路故障,发现以上3处导线故障都是ALB/ECU总线束在穿过后行李箱前壁的板处因橡胶保护套破损之后导线与壁板互相摩擦而磨破导线绝缘层之后造成上述导线断路、短路故障。
(5)把上述导线断路、短路部位用相同线径及相同颜色的导线连接好,用绝缘胶布包扎好并将线束用绝缘胶布包扎2~3层,外面另一套绝缘塑料套,更换线束保护绝缘胶套并固定好总线束。
(6)因上述控制线路故障,有可能给ALB/ECU造成不良影响,因此对ALB/ECU进行检查。先除去ALB/ECU表面的灰尘,拆开ABS/ECU两边的盖板,发现集成电路板上有不少灰尘,先用压缩空气吹干净后用稀酒精清洗,晾干后进行仔细检查、测量。经检查没有发现任何缺陷,检查完毕装上ALB/ECU两边的盖板,固定好ALB/ECU,插上线束插头,并插上ABS控制系统中的所有控制元件的线束插头,装好车轮及其他相关零件、附件后打开点火开关,仪表盘上的ABS黄色指示灯亮,起动发动机后指示自动熄灭。这时反复踩下制动踏板,仪表盘上的ABS黄色指示灯都不亮,故障排除。
参考文献
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第五篇:ABS故障诊断技术教案
教案首页
授课班级:02(3)课程:现代汽车故障诊断技术 任课教师:
授课题目:ABS故障诊断技术 授课目的:
1、理解ABS系统的基本组成、工作原理及维修注意事项;
2、掌握ABS系统空气的排放的方法;
3、了解ABS自诊断系统;
4、掌握2000GSI ABS系统故障诊断与排除。授课时数:4学时
教学重点:ABS系统的基本组成、工作原理及维修注意事项;2000GSI故障诊断与排除。
教学难点:2000GSI ABS系统故障诊断与排除
教具准备:解码器等诊断设备
计划授课时间 2004 年 月 日 编写教案时间 2004 年 月 日
第四章 ABS故障诊断技术
第一节 ABS故障诊断基础
一、制动受力
1、地面制动力
汽车只有受到与行驶方向相反的外力时,由地面和空气提供。地面制动力愈大,制动减速度越大影响:一个是制动器制动力,一个是附着力
2、制动器制动力
在车轮为克服制动器摩擦力短所需加的力
3、附着力
附着力是地面向车轮滑动所能提供切向反作用力的极限值。在一般硬实路面上,轮胎与路面间的附着力可近似认为是轮胎与路面间的摩擦力。在汽车制动时,有纵向附着力、横向附着力。
纵向附着力决定汽车纵向运动,影响汽车的制动距离。
横向附着力则决定汽车的横向运动,影响汽车的方向稳定性和转向控制能力。
附着系数也不是固定值。影响附着系数的很多,如车轮滑移率、路面的性质和状况、车速、轮胎的结构和气压、车轮偏转角等。
4、车轮滑移率
当驾驶员踏下制动踏板时,由于地面制动力的作用,使车轮速度减小,车轮处在既滚动又滑动的状态,实际车速与车轮速度不再相等,人们将车速和车轮速度之间出现的差异称为滑移。
随着制动系压力的增加,车轮滚动成分越来越小,滑移成分越来越大。当车轮制动器抱死时,车轮已不转动,汽车车轮在地面上作完全滑动。
滑移率的定义所示:
5、附着系数和滑移率的关系横向附着系数越大,汽车制动时方向稳定性和保持转向控制能力越强。当滑移率为零时,横向附着系数最大;随着滑移率的增加,横向附着系数越来越小。
当车轮抱死时,横向附着系数几乎为零:方向失控、稳定性差。前轮先抱死:方向失灵。后轮先抱死:甩尾。
S=10%--30%最佳。
二、ABS控制
1、控制方式:
逻辑门限值控制方法通常都是将车轮的减速度(或角减速度)和加速度(或角加速度)作为主要控制门限,而将车轮的滑动率作为辅助控制门限。
车轮角速度或减速度信号车轮转速传感器输入信号经过计算确定。
车轮的实际滑动率,首先要确定车轮中心的实际纵向速度(车体速度),在制动过程中,确定车轮中的实际纵向速度具有相当的困难,因此,大多数ABS都是由电子控制装置根据各车轮转速传感器输入的信号按照一定的逻辑确定汽车的参考速度,再计算出车轮的参考滑动率。参考车速只是实际车速的一种近似。
2、控制过程:
制动保压:ECU测得趋于抱死时,控制制动压力保持一定 制动增压: ECU测得车轮没有抱死时,控制制动压力增大 制动减压:ECU测得车轮已经抱死时,控制制动压力增大
三、控制通道和传感器数目
对能够独立进行制动压力调节的制动管路称为控制通道
1、四通道式
有四个轮遗传感器,在通往四个车轮制动分泵的管路中,各设一个制动压力调节分装置(如电磁阀),进行独立控制。
四轮可充分利用地面附着系数,但在对分路面或左右轮载荷差别较大时制动,汽车方向稳定性不好,较少使用
2、三通道式
一般三通道顺是对两前轮进行独立控制,两后轮按低选原则进行一同控制。在通往四个车轮制动分泵(轮缸)的制动管路中,各设置一压力调节分装置,但两个后轮制动压力调节分装置却是由电子控制按低选原则一同控制的,因此,实际上仍然是三通道。
两后轮按选低原则进行一同控制时,可以保证汽车在各种条件下左右两后轮的制动力相等
3、二通道式:为了减少制动压力调节分装置酌数量,降低系统成本
4、一通道式
四、ABS组成
ABS电控单元、传感器、液压总泵(动画演示)
1、传感器:电磁感应式
2、液压总泵
三位三通电磁阀;
常规制动过程(增压过程):电磁阀无电,主缸与轮缸相通; 减压过程:通大电流,主缸与轮缸截断,轮缸与液压箱相通; 保压过程:通小电流,所有通路截断。
3、ABS电控单元
五、ABS
故障诊断注意事项
(一)区分ABS系统和常规制动系统
1、噪音。ABS工作时,液压调节器内的电磁阀动作产生噪音。
2、制动抱死。ABS系统很少发生这种情形,例如前轮回路的ABS系统分离阀卡在开关位置。常规制动会抱死
3、踏板震动。ABS工作时的液压回馈到踏板时,会引起踏板快速震动。但在常规制动工作时,若有震动发生,可能制动碟不平、制动鼓失圆或者车轮轴承松动。
4、迟滞。在常规制动时,若制动容易出现抱死的倾向,则检查制动蹄片是否脏污,并且检查制动盘、制动鼓是否严重磨损。
5、拖曳。在附带巡航控制系统的ABS系统中,当电流流经巡航控制系统中的控制电磁阀及液压泵时,可能会引起系统对驱动轮施以制动而发生拖曳的现象。
6、制动踏板过硬。在整体式的ABS系统中,踏板变硬可能表示ABS系统中发生故障,因为在整体ABS式系统中总泵及蓄压器不良时,或储能器无法蓄压时,3 都会导致踏板变硬。
(二)检修注意事项
1、ABS系统与常规制动系统是不可分割的。如果制动系统出现故障,通常应首先判断出是ABS系统的故障还是常规制动系统的故障。
2、制动液每年要求更换一次。
3、在对高压储能器这类制动系统的液压系统进行维修行业之前,应首先泄压,使储能器中的高压制动液完全释放,在释放储能器中的高压制动液时,先将点火开关断开,然后反复地踩下和放松制动踏板(至少要25次以上),直到踩制动踏板觉得很硬时为止。
4、制动液压系统进和维修以后,或者在使用过程中踩制动踏板觉得变软时,应按照要求的方法和顺序对制动系统进行空气排除。
5、ABS系统的汽车和传统制动系统的制动操作方法是一样的。但在紧急制动时,不要重复地踩制动踏板,而只要把脚持续地踩在制动踏板上,ABS就会自动进入制动状态,不需人工干预。多踩几脚制动踏板,反而会使ABSECU得不到正确信号,导致制动效果不良。对液压制系统而言,ABS系统工作时制动踏板会有些轻微振动,或听到系统工作时一点噪音,这些都是正常现象,表明ABS系统正在工作,并非故障。
(三)故障诊断基本步骤
1、直观检查
(1)制动液、制动液面是否在规定的范围内。(2)保险丝、继电器、插接是否良好。
(3)检查ABS ECU连接器(插头和插座)连接是否良好。
2、读取故障码如果电子控制器发现系统中存在故障,一方面使“ABS”警示灯点亮,中断ABS工作,恢复常规制动系统,另一方面将故障存入存储器中。
读取方法:
(1)专用诊断测试仪读取故障代码(2)连接自诊断起动电路读取故障代码(3)利用仪表板信息显示系统读出故障代码
3、快速检查
利用ABS诊断测试仪进行测试 利用“接线端子盒”进行测试 直接用万用表进行测试
第二节 ABS系统空气的排放
一、概述
ABS制动液压系统中有空气侵入时,就会感到制动踏板无力,制动踏板行程过长,致使制动不足,甚至制动失灵。
因此,在制动压系统中有空气侵入时,特别是在制动液压系统进行修理以后,必须对制动液压系统进行空气排除。
由于具有防抱控制功能的制动系统比常规的制动系统更为复杂.二、常规制动放气
1、用一根软管一端接到放气螺钉上,一头插到容器中
2、一人用力迅速踩下并缓慢放松制动踏板,如此反复。
3、另一人拧送放气螺钉,管路中空气随制动液排出,排出后再将螺钉拧紧。
4、重复上述步骤,直到容器里没有气泡为止。
5、按一定要求顺序排出各轮。
6、观察液面,必要时添加制动液。
三、ABS人工排气
1、先排除制动系统中存在的故障,并检查制动液压系统中的管路及其接头,如发现管路破裂或接头松动,应进行修理。
2、检查储蓄室中的液位情况,如果发现液位过低,应先向储液室补充制动液。
3、在储能器中往往蓄积着压力很高的制动液或矿物油,如果在松开排气螺钉时不注意,高压油液可能会喷出伤人。
1、BOSCH 3 ABS
点火开关置于断开位置(OFF),踩动制动板25次以上,使储能器中蓄积的制动液完全释放。
对制动管路进行空气排除可以采用压力排气法或人工排气法,排气顺序为左后、右后、左前、右前。
对制动液压总成进行空气排除,先将储能器制动液完全释放,将储液室中的制动液加注到最高液位标记处,再将一根透明塑料软管的一端连接在制动液压总成右侧的排气螺钉上,而将软管的另一端浸入盛有制动液的容器中,将排气螺钉拧开1/2~3/4圈,将点火开关置于点火位置,使电动泵泵出的制动液中没有气泡时,再将排气螺钉拧紧,取下排气软管,将点火开关置于断开位置,使电动泵停止运转。
2、BENDIX-6 ABS
人工排气法按右后、左后、右前、左前的顺序进行。如果在制动压力调节装置中也有空气侵入,按下述步骤对制动压力调节装置进行空气排除:
将排液软管与第二排气螺钉连接,轻轻地踩下制动踏板,拧松储器第二排气螺钉,通过解码器(如克莱斯勒的DRB-Ⅱ)的电磁阀控制功能,使左前进液电磁阀和左前出液电阀进入工作循环。排出的制动液中无气泡时,将储液器第二排气螺钉拧紧。
通过储液器第一排气螺钉按上述步骤进行排气,通过解码器使右前进液电磁阀和右前出液电磁阀进入工作循环。
通过储能器第一排气螺钉进行空气排除,通过解码器先使右前/左后隔离电磁阀动作,再使右前进液电磁阀和右前出液电磁阀动作。
第三节 ABS自诊断系统一、丰田车系ABS自诊断系统
(一)ABS故障码读取程序将WA与WB之间的插销取出,或将连接线分开。利用跨线跨接诊断座中的Tc与E1脚。由仪表板“ABS”灯读取故障码
(二)ABS故障码清除程序跨接Tc与E1脚。
在3s内,将制动踏板踩到底再放开。作8次以上,故障码即可清除。装回插销WA、WB跨线。
(三)故障码表
二、本田车系ABS自诊断系统
(一)故障码读取及清除程序
本方法适用于HONDA的Civic、Prelude车;ACURA的Legend、Vigor车。
1、ABS故障码读取方法使用一条跨接线去跨接在手套箱底下的维修检查连接器旋转点火开关,并读取“ABS”灯闪烁的故障码。
2、ABS故障码清除方法旋转点火开关。拆下在ABS保险丝/继电器盒内的ABS B2(15A)保险丝,3s后再装回,即可清除故障码。
再拆下诊断跨接线。
(二)故障码读取及清除程序二本方法适用于HONDA的Accord、ACURA Integra车种。
1、ABS故障码读取方法使用SCS跨接线连接至手套箱底下的维修检查连接
器。
旋转点火开关,并读取“ABS”灯闪烁的DTC故障码
2、ABS故障码清除方法拆下SCS跨接线。
拆下在发动机室内ABS保险丝/继电器盒内的ABS B2(15A)保险丝,等10s后再装回保险丝,即可清除故障记忆。
(三)故障码表
三、日产车系ABS自诊断系统
(一)故障码读取及清除程序一:35脚与83脚诊断座
1、读取
跨接:35脚--4号与30号跨接;83脚--4号与16号跨接
读故障码:不踩踏板,ABS灯闪烁,开始进入诊断码时会先闪烁故障码12表示开始诊断
2、清除
读故障码后,在15.2S内,将诊断座4号角移开1.5S,再搭铁1.5S,进行3次以上,直到ABS灯熄灭。即可清除
(二)故障码读取及清除程序二
1、读取
2、清除
(三)故障码读取及清除程序三、四、五、六、七(略)
(四)故障码表
第四节 2000GSI ABS系统故障诊断与排除
一、概述
MK20-I制动系统,三通道调节回路,前路独立调节,后轮以两轮中较低附着系数为依据调节(VCD)
二、元件检测
(一)控制器:一般不拆装
(二)前轮转速传感器检测
1、外观检查
齿圈、轴承、脏物
2、齿圈与转速传感器:1.1-1.97mm
3、原理:磁脉冲,2个端子
4、检测:
测试端子:左前轮-4与11;右前轮-3与11 电压:30r/min,70-310mv;用示波器 电阻:1.0-1.3k欧
(三)后轮转速传感器检测
1、齿圈与转速传感器:0.42-0.80mm
2、检测:
测试端子:左前轮-4与11;右前轮-3与11 电压:30r/min,260mv;用示波器 电阻:1.0-1.3k欧
三、自诊断系统
(一)自诊断检测的先决条件
1、轮胎尺寸、气压相同
2、常规制动系统正常
3、管路不能泄漏
4、插头、线束正常
5、供电电压正常〉10。5v
(二)由警告灯显示故障
1、ON时,ABS警告灯亮2S,系统进行自检,控制单元完成:
检查电源电压
检查控制电压和电磁阀线圈 检查车速传感器 检查控制单元
2、如果自检程序完成后,警告灯不灭,可能存在: 供电电压小于10 ABS有故障(软故障、硬故障)线路断路、警告灯损坏
ABS有故障,关闭系统,但常规制动系统保留。有偶发故障时,重新起动,车速超过20灯熄灭。
3、如果ABS灯熄灭,但“BRAKE”灯亮: 手制动没放松 制动液面太低
BRAKE灯控制有问题
4、如果ABS和BRAKE灯都亮:
ABS和EBV(电子控制制动力分配)关闭,制动对后轮不调整
五、故障码表
六、控制器编码
由于车辆维修站提供的ABS控制器配件未经过编码,因此在更换ABS控制器时用仪器进行编码
如果未编码或编码错误,则ABS报警灯和制动装置报警灯每秒1次的频率闪烁。
编码为:04505
七、最终控制诊断
用于诊断液压泵和液压循环的功能,并通过交替开闭阀门和释放压力来检查
八、基本设定
用于ABS系统的加液和排气。
如出现由系统泄漏等原因而使储液罐中的制动液流尽时,应进行基本设定。
九、电器检测
ABS ECU端子测试
故障实例:丰田ABS有的车轮抱死,有的车轮一点制动都没有故障。
故障现象:严重事故车,ABS调节器和管路损坏,更换了管路和调节器; 试车,发现有的车轮抱死,有的车轮一点都没有。
故障诊断
1、区分ABS与常规制动
ABS警告灯亮起1-2S后熄灭,正常 用仪器读故障码,正常
拔下ECU的插头,制动以常规制动试刹车,车辆4个制动痕迹正常
最后认定ABS系统有问题。
2、ABS 排除
ABS四轮独立控制:根据车速传感器控制制动压力 某轮轮速信号和某轮的压力调节一一对应关系
如果出现接收的某轮的轮速信号,而去控制另一车轮的压力调节;
即当某一轮车轮有抱死趋势的轮速信号,由ECU接收而去控制稍迟后的车轮分泵的液压,使之减压,不抱死
而该不抱死的车轮轮速信号被ECU接收而去控制有抱死抱死趋势的车轮,使之加压,最后结果会导致有的车轮完全抱死。
随后对管路和线路进行一一对应检查,检查发现管路接头接错。