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2、ABS系统结构组成及工作原理
ABS防抱死制动系统通常由电控单元ECU、液压控制单元(液压调节器)和车轮速度传感器等组成。
一、ABS系统电控单元ECU
(一)概述
ABS系统电子控制部分可分为电子控制单元(ECU)、ABS模块、ABS计算机等,以下简称ECU。
70年代中期之前,电子控制单元正处于开发阶段,当时的ECU是由运算放大器、晶体管、电阻及电容等分立元件组成的模拟电路构成。模拟电路存在的问题较多,元件数量多、组织生产难度大、噪声难以控制、零点漂移大,集成度很低的分立式ECU的外形尺寸也很大。目前的ECU主要是由集成度、运算精度都很高的数字电路组成。由于ABS装置目前已从高级轿车开始逐步向家庭轿车普及,因此,需要在很短的时间内开发出适合各种车型的ABS装置。各种新开发的ABS几乎都是采用微型电子控制的ECU。
最初的模拟电路约由1000个电子元件组成,现在的ECU采用专用集成电路,混合集成电路,元件数量缩减到70个左右,大大减少了ECU的重量、体积和成本,提高了可靠性和生产率。随着生产技术及汽车电路可靠性的提高,从原来的穿体安装结构发展到表面安装结构,体积更小。
(二)ECU的基本结构
ECU由以下几个基本电路组成:
①车速传感器的输入放大电路。
②运算电路。
③电磁阀控制电路。
④稳压电源、电源监控电路、故障反馈电路和继电器驱动电路。
各电路的联接方式如图1-1~图1-3所示。
图1-1 四传感器二通道系统ECU模块图
图1-2 四传感器三通道系统ECU模块图
图1-3 四传感器四通道系统ECU模块图
1、车速传感器的输入放大电路
安装在各车轮上的车速传感器根据轮速输出交流信号,输入放大电路将交流信号放大成矩形波并整形后送往运算电路。
不同的ABS系统中轮速传感器的数量是不一样的。每个车轮都装轮速传感器时,需要四个,输入放大电路也就要求有四个。当只在左右前轮和后轴差速器安装轮速传感器时,只需要三个,输入放大电路也就成了三个。但是,要把后轮的一个信号当作左、右轮的两个信号送往运算电路。
2、运算电路
运算电路主要进行车轮线速度、初始速度、滑移率、加减速度的运算,以及电磁阀的开启控制运算和监控运算。
安装在车轮上的传感器齿圈随着车轮旋转,轮速传感器便输出信号,车轮线速度运算电路接受信号并计算出车轮的瞬时线速度。
初始速度、滑移率及加减速度运算电路把瞬间轮速加以积分,计算出初始速度,再把初始速度和瞬时线速度进行比较运算,则得出滑移率及加减速度。电磁阀开启控制运算电路和根据滑移率和加减速度控制信号,对电磁阀控制电路输出减压、保压或增压的信号。
3、电磁阀控制电路
接受来自运算电路的减压、保证或增压信号,控制电磁阀的电流。
4、稳压电源、电源监控电路、故障反馈电路和继电器驱动电路
在蓄电池供给ECU内部所用5V稳压电压的同时,上述电路监控着12V和5V电压是否在规定范围内,并对轮速传感器输入放大电路、运算电路和电磁阀控制电路的故障信号进行监视,控制着继动电动机和继动阀门。出现故障信号时,关闭继动阀门,停止ABS工作,返回常规制动状态,同时仪表盘上的ABS警报灯变亮,让驾驶员知道有异常情况发生。
(三)安装保护电路
接通电源(点火开关处于开的位置)时或汽车开始行驶后达到一定的车速时,ECU将对规定的部位进行检测,正常行驶中也有监视功能。
ECU的安全保护电路具有故障状态外部显示功能。系统发生故障时,首先停止ABS工作,恢复常规制动状态,使仪表盘上的ABS警报灯发亮,提示整个系统处于故障状态。现在故障显示方法通过ECU内部的发光二极管(LED)的闪烁、仪表盘上的ABS警报灯的闪烁、或专用的诊断装置加以表示。关闭点火开关后故障显示内容消失,重新打开点火开关时若未发现故障,则认为系统正常,ABS可进行正常控制。具有专用诊断装置的ABS系统能够记忆故障内容,并能根据专用诊断装置的指令将记忆的故障编码,进行显示或消除。
1、接通电源时的初始检查
打开点火开关、ECU电源接通时,将检查下列项目。
(1)微处理机功能检查
①使监视器产生错误信息,让微处理机识别。
②检查ROM区的数据,确认未发生变化。
③对RAM区进行数据输入和输出,判断工作是否正常。
④检查A/D转换的输入,判断是否正常。
⑤检查微处理机间的信号传递,判断是否正常。
(2)继动阀动作检查
使继动阀产生动作,判断是否正常工作。
(3)故障反馈电路功能检查
由微处理机来识别故障反馈电路工作是否正常。
2、汽车起步时的检查
汽车起步时对重要的外围电路进行检查,若检查结果正常,ABS开始工作。
(1)电磁阀功能检查
①让电磁阀工作,判断是否正常。
②比较各电磁阀的开、关电阻,判断电磁阀