1、汽車(chē)電器與電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題目：華夏HX7160轎車(chē)電器與電子設(shè)備線路設(shè)計(jì) 模塊四ABS電控系統(tǒng)線路設(shè)計(jì)與分析 學(xué)院：交通與車(chē)輛工程學(xué)院 班級(jí)：交通運(yùn)輸1002學(xué)號(hào)：1011022047姓名：董鵬舉指導(dǎo)老師：邵金菊二0 一三年七月十八日華夏HX7160 ABS系統(tǒng)線路設(shè)計(jì)與分析、ABS電控系統(tǒng)的組成、類(lèi)型特點(diǎn)1、系統(tǒng)組成與結(jié)構(gòu)ABS電控系統(tǒng)主要由電子控制裝置、執(zhí)行器、傳感器三部分組成。2、系統(tǒng)功能ABS系統(tǒng)具有防抱死控制（ABS）、電子控制制動(dòng)力分配（EBV）和故障自 診斷等功能。ABS系統(tǒng)正常工作時(shí)，電控單元根據(jù)各車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器的檢測(cè)信 號(hào)控制液壓?jiǎn)卧{(diào)節(jié)各輪缸的制動(dòng)液壓，避免車(chē)輪抱

2、死；當(dāng)ABS系統(tǒng)不起工作時(shí)，對(duì)后橋制動(dòng)液壓進(jìn)行電子制動(dòng)力分配控制，避免后輪抱死現(xiàn)象；當(dāng) ABS系 統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，電控單元中止控制功能，制動(dòng)系按照常規(guī)方式工作，同時(shí)ABS報(bào)警燈點(diǎn)亮，向駕駛員發(fā)出警告信號(hào)，并將故障內(nèi)容自動(dòng)儲(chǔ)存在電控單元的專(zhuān)用 儲(chǔ)存器內(nèi)以便于檢修。二、主要傳感器、電控單元、執(zhí)行單元的作用及工作原理1、電子控制裝置ABS系統(tǒng)電子控制部分可分為電子控制器（ECU、ABS控制模塊、ABS計(jì)算 機(jī)等，以下簡(jiǎn)稱(chēng)ECU作為系統(tǒng)的控制中心，它實(shí)際上是一個(gè)微型計(jì)算機(jī)，所以 又常稱(chēng)為ABS（ECU電腦。ABS ECU由輸入電路、數(shù)字控制器、輸出電路和警告 電路組成。作用與工作原理:后橋年連署圖了 E

3、C工作原理?電控單元與壓力調(diào)節(jié)器組裝在一起，髯模塊控制結(jié)構(gòu)，該系統(tǒng)采用個(gè)通道進(jìn)三通道控制模式，每個(gè)前輪使電控單元根據(jù)前后輪滑移率的變化情況十據(jù)兩個(gè)后輪共用一個(gè)通道, ，對(duì)后輪進(jìn)行一同控制ECU主要任務(wù)是連續(xù)監(jiān)測(cè)接受4個(gè)車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器送來(lái)的脈沖信號(hào)，并進(jìn)行 測(cè)量比較、分析放大和判別處理，計(jì)算出車(chē)輪轉(zhuǎn)速、車(chē)輪減速度以及制動(dòng)滑移率， 再進(jìn)行邏輯比較分析4個(gè)車(chē)輪的制動(dòng)情況，一旦判斷出車(chē)輪將要抱死，它立刻進(jìn) 入防抱死控制狀態(tài)，通過(guò)電子控制單元向液壓?jiǎn)卧l(fā)出指令，以控制制動(dòng)輪缸油 路上電磁閥的通斷和液壓泵的工作來(lái)調(diào)節(jié)制動(dòng)壓力，防止車(chē)輪抱死。ABS ECU不斷地對(duì)自身工作進(jìn)行監(jiān)控。由于 ABS ECU中有兩

4、個(gè)完全相同 的微處理器，它們按照同樣的程序?qū)斎胄盘?hào)進(jìn)行處理， 并將其產(chǎn)生的中間結(jié)果 與最終結(jié)果進(jìn)行比較，一旦發(fā)現(xiàn)結(jié)果不一致，即判定自身存在故障，它會(huì)自動(dòng)關(guān) 閉ABS系統(tǒng)。此外ABS ECU還不斷監(jiān)視ABS系統(tǒng)中其他部件的工作情況，一旦 ABS系統(tǒng)出現(xiàn)故障，如車(chē)輪速度信號(hào)消失，液壓壓力降低等，ABS ECU會(huì)發(fā)出指令而關(guān)閉ABS系統(tǒng)，并使常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)工作，同時(shí)將故障信息存儲(chǔ)記憶，并將儀 表板上的ABS故障燈點(diǎn)亮，向駕駛員發(fā)出警示信號(hào)，此時(shí)應(yīng)及時(shí)檢查修理。當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通時(shí)，ABSECU就開(kāi)始進(jìn)行自檢程序，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行自檢，此時(shí) ABS故障燈點(diǎn)亮。如果自檢以后發(fā)現(xiàn)ABS系統(tǒng)存在影響其正常工作的故障，

5、它將 關(guān)閉ABS系統(tǒng)，恢復(fù)常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)，儀表板上ABS故障燈一直點(diǎn)亮，警告駕駛員 ABS系統(tǒng)存在故障。自檢結(jié)束后，ABS故障燈就熄滅，表明系統(tǒng)工作正常。由于 自檢過(guò)程大約需要2s，因此在正常情況下，當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通時(shí)，ABS故障燈點(diǎn)亮 2s，然后再自動(dòng)熄滅，是正常的。反之如果點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通時(shí)，ABS故障燈不亮，說(shuō)明ABS故障燈或其線路存在故障，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行檢修。圖2 ABS故障指示燈2、執(zhí)行器（液壓控制單元）ABS液壓控制單元由閥體、電動(dòng)液壓泵、低壓儲(chǔ)液罐和電磁閥等部件組成。（1）作用液壓控制單元主要任務(wù)是轉(zhuǎn)換執(zhí)行 ABS ECU的指令，自動(dòng)調(diào)節(jié)制動(dòng)器中的 液壓壓力。低壓儲(chǔ)液罐與電動(dòng)液壓泵合為一體裝

6、于液壓控制單元上。1）低壓儲(chǔ)油罐的作用是用于暫時(shí)存儲(chǔ)從輪缸中流出的制動(dòng)液，以緩和制動(dòng) 液從制動(dòng)輪缸中流出時(shí)產(chǎn)生的脈動(dòng)。2）電動(dòng)液壓泵的作用是將在制動(dòng)壓力階段流入低壓儲(chǔ)液罐中的制動(dòng)液及時(shí)送至制動(dòng)主缸，同時(shí)在施加壓力階段，從低壓儲(chǔ)液罐中吸取剩余制動(dòng)力， 泵入制 動(dòng)循環(huán)系統(tǒng)，給液壓系統(tǒng)以壓力支持，增加制動(dòng)效能。電動(dòng)液壓泵的運(yùn)轉(zhuǎn)是由電 子控制單元控制的。閥體內(nèi)包括4個(gè)電磁閥。在通向每一車(chē)輪制動(dòng)輪缸的制動(dòng)管路中， 各設(shè)置一 個(gè)電磁閥（三位三通常開(kāi)電磁閥）于制動(dòng)主缸壓力腔與制動(dòng)輪缸之間的管路中。 每對(duì)電磁閥實(shí)現(xiàn)壓力升高、壓力保持和壓力降低的功能，防止車(chē)輪抱死。（2）工作原理液壓控制單元的工作過(guò)程包括建立油

7、壓、保持油壓、減少油壓和增加油壓的 連續(xù)不斷的循環(huán)過(guò)程，其工作原理如下：1）建立油壓開(kāi)始制動(dòng)時(shí)，所有電磁閥及電動(dòng)液泵均不通電，駕駛員踩制動(dòng)踏板，制動(dòng)壓力由制動(dòng)主缸產(chǎn)生，經(jīng)過(guò)常開(kāi)的不帶電壓的進(jìn)油閥作用到車(chē)輪制動(dòng)輪缸上， 此時(shí), 不帶電壓的出油閥依然關(guān)閉，ABS系統(tǒng)沒(méi)有參與控制，整個(gè)過(guò)程和常規(guī)液壓制 動(dòng)系統(tǒng)相同，制動(dòng)壓力不斷上升，如下圖 3所示。低壓儲(chǔ)潘誦圖3建立油壓2）保持油壓當(dāng)駕駛員繼續(xù)踩制動(dòng)踏板，油壓繼續(xù)升高到車(chē)輪出現(xiàn)抱死趨勢(shì)時(shí)，ABS電子控制單元發(fā)出指令使進(jìn)油閥通電并關(guān)閉閥門(mén)，出油閥依然不帶電壓仍保持關(guān) 閉，系統(tǒng)油壓保持不變，如下圖 4所示。3）降低油壓若制動(dòng)壓力保持不變，車(chē)輪有抱死趨勢(shì)時(shí)

8、， ABS ECU給出油閥通電打開(kāi)出 油閥，系統(tǒng)油壓通過(guò)低壓儲(chǔ)液罐降低油壓，此時(shí)進(jìn)油閥繼續(xù)通電保持關(guān)閉狀態(tài)， 有抱死趨勢(shì)的車(chē)輪被釋放，車(chē)輪轉(zhuǎn)速開(kāi)始上升。與此同時(shí)，電動(dòng)液壓泵開(kāi)始起動(dòng), 將制動(dòng)液由低壓儲(chǔ)液罐送至制動(dòng)主缸，如下圖 5所示。低壓儲(chǔ)液籬圖5降低油壓4) 油壓增加為了使制動(dòng)最優(yōu)化，當(dāng)車(chē)輪轉(zhuǎn)速增加到一定值后，電子控制單元給出油閥斷 電，關(guān)閉此閥門(mén)，進(jìn)油閥同樣也不帶電而打開(kāi)，電動(dòng)液壓泵繼續(xù)工作從低壓儲(chǔ)液 罐中吸取制動(dòng)液泵入液壓制動(dòng)系統(tǒng)，如下圖 6所示。低壓儲(chǔ)淞氓圖6油壓增加隨著制動(dòng)壓力的增加，車(chē)輪滑移率又增大，于是重復(fù)“保持油壓、減少油壓 和增加油壓”的循環(huán)過(guò)程，循環(huán)過(guò)程的工作頻率為56次/

9、s,將車(chē)輪的滑移率始終控制在15%20%左右。如果ABS系統(tǒng)出現(xiàn)故障，進(jìn)油閥始終常開(kāi)，出油閥始終常閉，使常規(guī)液壓 制動(dòng)系統(tǒng)繼續(xù)工作而ABS系統(tǒng)不工作，直到ABS系統(tǒng)故障排除為止。3、主要傳感器(車(chē)輪速度傳感器)(1) 作用車(chē)速轉(zhuǎn)速傳感器的作用是檢測(cè)車(chē)輪的轉(zhuǎn)速信號(hào)并輸入電控單元。(2) 工作原理傳感器由電磁感應(yīng)式傳感頭和磁性齒圈組成。 傳感頭由永久磁芯和感應(yīng)線圈組成，齒圈由鐵磁性材料制成。當(dāng)齒圈旋轉(zhuǎn)時(shí)，齒頂與齒隙輪流交替對(duì)向磁芯，當(dāng)齒圈轉(zhuǎn)到齒頂與傳感頭磁 芯相對(duì)時(shí)，傳感頭磁芯與齒圈之間的間隙最小，由永久磁芯產(chǎn)生的磁力線就容易 通過(guò)齒圈，感應(yīng)線圈周?chē)拇艌?chǎng)就強(qiáng)，如下圖7（a）所示；而當(dāng)齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)到齒

10、隙與傳感磁芯相對(duì)時(shí)，傳感頭磁芯與齒圈之間的間隙最大，由永久磁芯產(chǎn)生的磁 力線就不容易通過(guò)齒圈，感應(yīng)線圈周?chē)拇艌?chǎng)就弱，如下圖7 （b）所示。此時(shí),磁通迅速交替變化，在感應(yīng)線圈中就會(huì)產(chǎn)生交變電壓，交變電壓的頻率將隨車(chē)輪 轉(zhuǎn)速成正比例變化。電子控制單元可以通過(guò)轉(zhuǎn)速傳感器輸入的電壓脈沖頻率進(jìn)行 處理來(lái)確定車(chē)輪的轉(zhuǎn)速、汽車(chē)的參考速度等。1 1(a)圖7（a）齒圈齒頂與傳感器磁芯相對(duì)時(shí)（b）齒圈齒隙與傳感器磁芯相對(duì)時(shí)1-齒圈 2-磁芯端部齒3-感應(yīng)線圈端子 4-感應(yīng)線圈 5-磁芯套 6-磁力線7-磁場(chǎng) 8-磁芯 9-齒頂三、分析電控系統(tǒng)的電路S178、S179為保護(hù)ABS控制單元的熔斷絲，最大允許電流分

11、別為40A和25A。F為制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)，當(dāng)踩下制動(dòng)器時(shí)，制動(dòng)開(kāi)關(guān)閉合，相應(yīng)的制動(dòng)燈亮。G44 G47為車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器，把各個(gè)車(chē)輪的轉(zhuǎn)速信號(hào)及時(shí)輸送給ABS電控單元（ECU），ABS ECU根據(jù)設(shè)定的控制邏輯對(duì)4個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器輸入的信號(hào) 進(jìn)行處理，計(jì)算汽車(chē)的參考車(chē)速、各車(chē)輪轉(zhuǎn)速和減速度，確定各車(chē)輪的滑移率。通過(guò)N99 N102、N133 N136四個(gè)電磁閥，自動(dòng)調(diào)節(jié)制動(dòng)器中的液壓壓力。V64為電動(dòng)液壓泵，用來(lái)把液壓油從低壓儲(chǔ)存罐送至液壓制動(dòng)系統(tǒng)（或制動(dòng)主缸）。當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通時(shí)，若制動(dòng)系統(tǒng)在正常工作范圍內(nèi)，則指示燈會(huì)在短暫的亮 一會(huì)兒后熄滅，若出現(xiàn)故障，則一直亮著。右后 G44、右前G45、左后G46、

12、左 前G47四個(gè)車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器分別通過(guò) 8個(gè)端子向電子控制單元輸入各個(gè)車(chē)輪的 轉(zhuǎn)速信號(hào)，當(dāng)駕駛員踩下制動(dòng)踏板時(shí)，制動(dòng)開(kāi)關(guān)閉合，同時(shí)K118燈亮，電子控制單元進(jìn)入制動(dòng)過(guò)程，電控單元會(huì)根據(jù)車(chē)輪的制動(dòng)情況，向液壓?jiǎn)卧l(fā)出指令， 以控制制動(dòng)輪缸油路上電磁閥的通斷和液壓泵的工作來(lái)調(diào)節(jié)制動(dòng)壓力，防止車(chē)輪抱死。參考文獻(xiàn)：1. protel99SE&DXP 電路設(shè)計(jì)教程王慶主編電子工業(yè)出版社2011.32. 汽車(chē)電器與電子控制技術(shù)曲金玉主編北京大學(xué)出版社2012.13. 汽車(chē)電路分析婁云主主編機(jī)械工業(yè)出版社20054. 現(xiàn)代汽車(chē)電器設(shè)備李東江主編機(jī)械工業(yè)出版社20015. 奧迪A6/奧迪/紅旗轎車(chē)電控與與電氣

13、系統(tǒng)檢修圖解席金波主編機(jī)械工業(yè)出版社2000.12紅/綠紅/綠4. 02.5T47/1S17840AS17925A蓄電池F/4 制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)紅/黑1.0Tile/黒/紅1. 0黒/紅1. 0T47/41JI 59車(chē)載網(wǎng)絡(luò)的控制單元D/15點(diǎn)火/起動(dòng)開(kāi)關(guān)黑/藍(lán)0.5T9a/523bSB2310A23a黑/綠0. 5T47/32T47/4里I八、I1.0里八“4.0K*N131 XZH13：；劑*N13E 肛*N13；JI04防抱死系統(tǒng)(ABS)的控制單元嚴(yán)如T47/16 T47/46棕4.0T16a/516a/0. 35035T47/1547/1T32/黒.35橙/棕0. 35Tlla/9a/8|T32a/橙/掠0. 35/里a. r Y 棕 2.5V64（N）_I745藍(lán)/紅0.5J 285組合儀表空位 空位T9a/黒