淺析ABS電子控制單元及控制電路原理
發(fā)布時間:2018-07-02 來源: 幽默笑話 點擊:
[摘 要]汽車防抱死制動裝置即Anti-lock Braking System,簡稱ABS,就是為了消除在緊急制動過程中出現(xiàn)不穩(wěn)定因素而專門設置的制動壓力調節(jié)系統(tǒng)。ABS的電子控制單元ECU將各傳感器傳來的信號進行檢測和判定,并形成相應的控制指令給制動壓力調節(jié)器以對各制動輪缸的制動液壓進行調節(jié),控制車輪的滑移率始終保持在10%~20%之間,防止車輪完全抱死,從而得到最佳制動效果。本文簡單介紹ABS電子控制單元的功用及控制電路原理,簡單分析ABS電路系統(tǒng)。
[關鍵詞]ABS 控制單元 功用 電路分析
中圖分類號:S145 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2018)24-0220-01
1.ABS的ECU及控制電路原理分析
電子控制單元簡稱ECU,是汽車ABS防抱死制動系統(tǒng)中的控制中心。它是一臺微型計算機,一般是由兩個微處理器和電路組成,封裝在金屬殼體中,形成一個獨立的整體單元。電子控制單元通常安裝在汽車塵土和潮氣不易浸入,電磁干擾較小的部位。電子控制單元通過線束與傳感器和執(zhí)行機構相連,在某些車型上,為了使ABS系統(tǒng)結構緊湊,減少插頭和線束,將ECU就安裝在制動壓力調節(jié)裝置上。
1.1 電子控制單元的功用
當ABS系統(tǒng)起作用時,電子控制單元監(jiān)測并控制制動系統(tǒng)的工作情況,即ECU具有對制動系統(tǒng)進行“監(jiān)測”和“控制”兩方面的功能。
1)防抱死控制功能。對制動系統(tǒng)進行防抱死制動控制是電子控制單元的主要功能,ECU接收各個車輪轉速傳感器及其他傳感器的輸入信號,然后按照預先設置的控制邏輯進行處理和運算,從而形成相應的控制指令,對執(zhí)行機構進行控制,通過制動壓力調節(jié)裝置調節(jié)制動壓力,防止各車輪抱死。
2)系統(tǒng)監(jiān)測功能。對制動系統(tǒng)進行監(jiān)測是電子控制單元的另一個功能,ECU接收制動燈開關、壓力開關以及其他各種信號來監(jiān)測ABS系統(tǒng)工作是否正常,當ECU監(jiān)測到ABS系統(tǒng)工作不正常時,會自動停止。ABS系統(tǒng)工作并點亮一下警報燈,以免因系統(tǒng)故障造成錯誤的控制結果。在部分利用液壓制動的ABS系統(tǒng)中,ECU還控制電動液壓泵的工作。
1.2 ECU的基本電路
ECU以下內(nèi)部電路結構主要由輸入放大電路、運算電路、電磁閥控制電路以及安全保護電路等組成,四傳感器、四通道控制ABS系統(tǒng)ECU內(nèi)部電路框圖如圖1。
1)輸入電路。輸入電路主要由一低通濾波器和用以抑制干擾信號并放大車輪轉速信號的輸入放大器組成。其功用是對輸入電子控制單元的信號進行預處理,濾除輸入信號中的各種干擾,對輸入的信號進行整形,然后將輸入的各種模擬信號轉換為數(shù)字信號后輸入運算電路中。
2)運算電路(微處理器)。運算電路主要進行車輪線速度、初始速度、滑移率、加速度和減速度的運算,并進行電磁閥控制參數(shù)的運算和監(jiān)控運算。運算電路可分為瞬時線速度運算電路、初始速度運算電路、比較運算電路、電磁閥控制參數(shù)運算電路和監(jiān)控運算電路。
車輪轉速傳感器信號經(jīng)過輸入電路預處理后輸入運算電路,首先由瞬時線速度運算電路計算出車輪的瞬時線速度,并將運算結果輸送給初始速度運算電路:再由初始運算電路對瞬時線速度進行積分運算,計算出車輪的初始速度,并將計算給果輸送給比較電路:比較電路則ECU對初始速度和瞬時線速度進行比較運算,計算出車輪的滑移率、加速度和減速度,輸送給電磁閥控制參數(shù)運算電路:然后由電磁閥控制參數(shù)運算電路根據(jù)計算出的車輪滑移率、加速度和減速度,計算出電磁閥的控制參數(shù)并輸送給電磁閥控制電路。
2.ABS系統(tǒng)電路分析
圖2為汽車ABS系統(tǒng)原理圖。
1)系統(tǒng)自檢電路。打開點火開關25,這時電流經(jīng)保險絲24、ABS報警燈22,最后流入ABS的ECUW端子,系統(tǒng)開始進入自檢功能,這時ABS報警燈22開始亮,幾秒后會自動熄滅。如果一直不熄滅,則說明ABS存在故障,ABS的ECU會自動儲存故障代碼,通過診斷接口9連接解碼器即可知曉故障所在。
2)電磁閥控制電路。打開點火開關,系統(tǒng)進入自檢功能,此時MT、AST端子發(fā)出接地信號,此時起動機繼電器29,控制繼電器31閉合,液壓系統(tǒng)進入準備工作狀態(tài)。當車輛在行駛過程中,駕駛員踏下剎車踏板時,制動開關16閉合,制動燈11亮起,流入ECU端子STP的電流為0,這時,ECU發(fā)出指令,ABS系統(tǒng)進入工作狀態(tài)。首先,ECU開始采集車輪輪速傳感器10、12、14、15所采集的信號,經(jīng)運算電路處理輪速信號后,輪速信號處理后變成電磁閥控制數(shù)字式參數(shù)信號,由數(shù)字式控制指令轉換為模擬式控制信號,并將控制信號放大后向電磁閥2、3、4、5的電磁線圈提供不同的控制電流,以控制電磁閥的工作位置。當ABS有故障時,ECU的MR發(fā)出接地信號,這時ABS電磁閥中電磁線的電壓為0,開關斷開,液壓調節(jié)總成停止工作。這時,ABS不起作用。
3)安全保護電路。安全保護電路主要包括兩部分:故障存儲電路和繼電器驅動電路。
故障存儲電路對向ECU各電路(輸入電路、運算電路和電磁閥控制電路)輸入的信號進行監(jiān)控,并以故障碼的形式將其檢測到的故障存儲在存儲器中,以便診斷故障時調取。
繼電器驅動電路實際是一個報警電路,當故障存儲電路檢測到故障時,MT、AST端子發(fā)出信號,此時起動機繼電器29,控制繼電器31斷開,切斷ABS電源電路使ABS停止工作,制動系統(tǒng)轉入普通制動模式,同時點亮ABS報警燈提示駕駛員ABS出現(xiàn)故障。與此同時,ECU的W端子降低電壓,此時ABS報警燈22亮。
參考文獻
[1] 《汽車防抱死制動系統(tǒng)故障診斷圖解》主編:魯植雄江蘇科學技術出版社.
[2] 《汽車液壓防抱制動系統(tǒng)(ABS)的理論與實踐》主編:張新中南大學出版3、趙金祥.《汽車底盤構造與維修》.北京:北京航空航天大學出版社,2008.
作者簡介
陳偉(1987-),男,籍貫:云南省西雙版納州景洪市,當前職務:助教,學歷:本科,研究方向:汽車維修方向。
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