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汽车防抱死制动(ABS)实验

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实验四汽车防抱死制动(ABS)实验
一、实验目的通过ABS实验台,学生在直观生动地教学实验课中掌握ABS的结构和工作原理以及故障诊断和维修的基础知识等
二、实验仪器ABS实验台一套; ABS实验台是进口意大利的教学实验台,实验台详细地展示了汽车ABS的总体结构和布置,主要用于学生了解,掌握汽车ABS系统的总体结构及传感器,ECU以及执行机构的布置和功能,ABS实验台不但能真实实现防抱死制动过程,而且可以打印出整个制动过程的记录曲线,记录曲线能直观显示ABS系统主要控制参数和制动性能参数的在制动过程中的变化规律.这套系统还配备诊断检测器,通过诊断接口,可以直接获得故障代码.
万用表示波器
三、实验内容
1 ABS控制系统断开、一个或一个以上的车轮抱死,分析制动回路系统的工作原理.
●不同的道路
●不同的摩擦系数
●车轮速度相同
●各车轮速度不同(用图表打印机获得,存储和打印(这些)瞬态参数)
2 有ABS控制系统,一个或一个以上的车轮抱死,分析制动回路系统的工作原理.
3 电-液单元电磁阀激活状态的监控
●无车轮抱死缓慢制动
●一个后轮抱死的制动
●一个前轮抱死的制动
●一个前轮和后轮抱死的制动
4 分析来自车轮速度传感器的信号波形(用示波器得出实验结果)
5 分析双管路和真空助力的工作压力
6 检查ABS系统的切断(断开)条件
●无交流信号
●无踏板信号
●没有足够的速度
●ABS系统失灵
1 ABS控制系统断开、一个或一个以上的车轮抱死, 分析制动回路系统的工作原理.
实验步骤:
设置:钥匙开关置于开的位置开关B1置于位置Ⅰ
例A:无车轮抱死的缓慢制动
●车轮驱动开关位置4(车轮相互独立)
●电位计M4(滑动摩擦系数)置于位置10
●打开真空助力泵电源开关模拟缓慢制动(无车轮抱死和无ABS系统的状态)、有三种不同的模式:
1 用电位计M31,使车轮达到需要的转速后,减小电位计M31信号直至4个车轮停止
2 始终用电位计M31,使4个车轮达到中等转速(450rm)后,通过均匀连续旋紧制动踏板臂上的旋钮(而不是直接踩踏板)使制动泵工作,逐渐使4个车轮的转速(可能)同时降低直至完全停止
3 如步骤2的操作,很难获得4个车轮逐渐,同时降低转速的状况,通过调节电位计M4以减小滑动摩擦系数,机械制动轮将出现快速抱死的趋势.
例B:一个后轮抱死的紧急制动
●电位计M4(滑动摩擦系数)置于位置10或更小的数字位置无ABS控制系统的状态、模拟紧急制动,左后轮出现抱死的趋势(机械制动轮):
用电位计M31,使车轮达到需要的转速后,直接快速踩(用手)踏板,左后轮将出现抱死,通过调节电位计M4以减小滑动摩擦系数,左后轮将以更快的速度抱死,而其它3个车轮逐渐降低转速.
这个例子可能出现在没有ABS系统的车辆,在摩擦系数较小的路面(下雨天)上惊慌制动,轻微制动(增加制动力)、就会出现车辆不可控制的侧滑后果.
例C:后轮抱死(有差异)的紧急制动
●车轮驱动开关位置2(车轮后轮相互独立)无ABS控制系统状态、模拟紧急制动,左后轮出现抱死的趋势,在这个例子中、操作步骤如例B,用电位计M31使两个后轮,用电位计M28使右前轮(VR),用电位计M29使左前轮(VL)达到需要的转速后,直接踩制动踏板(或多或少急速),通过调节电位计M4以减小滑动摩擦系数,左后轮将以很快的速度抱死;而右后轮速度也降低,但其降低的速率比左后轮要缓慢得多,而两个前轮仍以原来得转速转动.车轮的转速及变化清晰的显示在4个轮速指示器上,指示器灯每上升一格表示车轮转速增加30rmin,相反、则下降30rmin.
例D:左前轮和左后轮抱死(有差异)的紧急制动
●车轮驱动开关位置3(车轮纵向相互独立)
无ABS控制系统的状态、模拟紧急制动,在这种情况,左前、后轮出现抱死的趋势,操作过程步骤如例B和C.
用电位计M30使右前、后轮,用电位计M31使左前、后轮(VR),达到需要的转速后,直接踩制动踏板(或多或少急速),通过调节电位计M4以减小滑动摩擦系数,左后轮将以很快的速度抱死;而左前轮速度也降低,但其降低的速率比左后轮要缓慢得多,而右边的两个车轮仍以原来得转速转动.
在这种情况,代表最典型的例子车辆失去牵引力、车辆的一侧随之发生侧滑,这基本上是由于在制动时车辆两侧的轮胎处于不同(附着系数)的路面.(例如:右轮在干沥青路上,而左轮处于砂石路边上).
分析没有ABS控制,制动回路系统的工作原理,可能完全可以根据制动液压力作用在制动钳上的制动力来表示.
Trainer mod. TAT-4EV提供一种特殊的可选仪器00SG-4EV型图表打印机、用于这类实验分析很有必要.
SG-4EV型图表打印机提供了两种压力和温度转换器:0-150bar和-50-150℃、这两种转换器可以直接旋进液压连接孔图表打印机缺).
把一个压力转换器连接到液压连接孔P28(右前轮),另一只连接到液压连接孔P31(左后轮,机械制动轮)根据SG-4EV曲线打印机使用手册所描述的那样进行参数调整后,在没有ABS控制时,制动液压回路的压力变化(发展)曲线(图表)便可由SG-4EV曲线打印机获得,图表类似图12(a)he 12(b)所示.
两条连续线条代表的是连接孔P28的压力变化过程,点线代表的是同一过程连接孔P31的压力变化过程.
图表(a)是一个关于持续2.5秒的紧急制动;图表(b)分析的是前0.8秒一个类似于(a),更详细的紧急制动过程.
有真空助力时,能在十分之二三秒内达到很高的制动压力(60-80bar);这样高的压力表示:如果轮胎和路面间的摩擦系数小,在失去牵引力的情况下,伴随出现有相对侧滑的车轮抱死状态.
应该注意到右前轮上压力突然增加(时间增加~0.1秒)是由于右前轮没有制动钳;因此获得的最真实制动过程是在左后轮上,左后轮制动钳上的压力要低一些、(压力增加)花费的时间增加到~0.25秒.
2 有ABS控制系统,一个或一个以上的车轮抱死, 设置开关B1置于位置Ⅲ-Ⅱ之间旋转开关B1于位置Ⅲ-Ⅱ之间,ABS电控单元通电,报警灯C10接近(近似)接通,1秒后检测电磁阀控制单元NO.51,如果初始检测通过,报警灯C10熄灭、表示ABS控制系统被激活.
当出现错误或ABS系统正确的操作遭到破坏的条件下,系统自动失效(不活动),报警灯C10亮.
例A:无抱死缓慢制动模拟缓慢制动(无车轮抱死和ABS系统未激活的状态)、有三种不同模式:
3 如步骤2的操作,直接踩制动踏板,如果制动过程在小心和均匀的状态下完成,4个车轮的转速可能逐渐,同时降低直至完全停止,(然而、第三种方法,接近低速时很难保证在整个制动过程中、4个车轮的转速逐渐,同时降低直至完全停止.
这个缓慢制动的例子导致的结果是:4个车轮都未抱死,ABS系统也未被激活.
下面叙述是有一个或多个车轮抱死,ABS系统相应被激活的例子模拟紧急制动,左后轮出现抱死的趋势,ABS系统相应被激活,操作如下:
用电位计M31,使车轮达到需要的转速后,直接快速踩踏板,至少出现车轮抱死征兆,ABS系统被激活,在实验一(无ABS控制系统)中很小的踏板力就足以让轮将抱死,然而在这个实验中、即使对踏板施以更大的力、ABS控制系统在任何情况下都阻止轮将抱死.
模拟ABS系统被激活的紧急制动,直至车辆停止,4个车轮的转速通过电位计M31来设置(不要设置为最大值),而通过调节电位计M4把滑动摩擦系数设置为最小.可以观察到:当车速降到5kmh时,ABS调节系统自动断开、因此车轮可能完全抱死,车辆停止.
例C:有差异后轮抱死的紧急制动模拟紧急制动,ABS系统相应被激活仅作用于左后轮,操作如下:
直接踩制动踏板(或多或少急速);同步骤B,ABS作用于后轴车轮的电磁阀、对应的电磁阀监视指示灯亮;同步给电磁阀传输指令和确定车轮的最大抱死趋势.
即使这个指令可能会阻止一个后轮制动效率的充分利用,但它不会影响车辆的(制动)稳定性,转向和制动距离.
在这个实验、ABS起作用过程中可以观察到制动踏板的震动;这是由于制动液从制动钳管路泵向制动总泵,这种回泵(现象)出现在制动压力释放期间,其特征是电磁阀(指令)有5.2A的电流通过.(红色监视指示灯亮).
例D:有差异左前轮和左后轮抱死的紧急制动
●轮驱动开关位置3(车轮纵向相互独立)
模拟紧急制动,ABS系统相应被激活仅作用于左前、后轮,操作过程如下:
直接踩制动踏板(或多或少急速),通过调节电位计M4以减小滑动摩擦系数,左后轮将以很快的速度抱死;而左前轮速度也降低,但其降低的速率比左后轮要缓慢得多,而右边的两个车轮仍以原来得转速转动.显然在这种条件下,ABS系统将作用于后轴的两个车轮和左前车轮的电磁阀.
分析有ABS控制,制动回路系统的工作原理,可能完全可以根据制动时制动液压力变化来表示.
把一个压力转换器连接到液压连接孔P28(右前轮),另一只连接到液压连接孔P31(左后轮,机械制动轮)根据SG-4EV曲线打印机使用手册所描述的那样进行参数调整后,在有ABS控制时,制动液压回路的压力变化(发展)曲线(图表)便可由SG-4EV曲线打印机获得,图表类似图13(a)he 13(b)所示.
图表(a)是有ABS控制时的紧急制动,图表清晰地显示了两个车轮的压力变化过程:前轮没有ABS控制,由于制动液的不停泵动,表征为高压力值(0~20bar)和清晰的脉冲信号(压力增加).而左后轮上的压力、有ABS的作用而被限制在很低的值(

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