新能源汽车ABS制动系统故障的分析与研究
摘要:随着科技的发展,现代汽车各个系统部件集成化程度越来越高,技术越来越先进,相应的故障排除也越来越复杂。本文首先经过分析一辆2020年出厂的比亚迪秦ABS故障灯亮,该车四个车轮完全被锁定,车辆无法行驶,其次检查ABS电脑、ABS传感器及线路均无效,最后通过查阅资料研究摸索,结合了新能源汽车制动系统的结构原理、功能及电子控制原理,线路传输的结构原理及控制架构,融合现代检测设备技术,同比亚迪的维修工程师最终把该新能源汽车的故障排除。本文把维修思路与过程总结出来供需要的人员参考学习。
关键词:新能源汽车;2020款比亚迪秦;ABS制动系统;故障诊断与排除
0 引言
从ABS出现到今天在汽车上广泛应用,已经经历了半个多世纪的发展过程。至今为止,ABS系统的整体结构已日渐趋于成熟,今后的发展将集中体现在以下几个方面:
(1)实时跟踪路面特性变化,采用更加有效的控制算法,实现真正意义上优化控制,以弥补现今汽车上广为采用的逻辑控制的不足。
(2)提高关键元件的性能指标和可靠性,消除系统控制过程的不平滑,易振动,噪声大的缺陷。
(3)由单一ABS控制目标转向多目标综合控制,全面提高汽车整体动力学水平。
(4)进一步降低系统装车成本。
近年来新能源汽车行业企业取得健康快速的发展,为有效地解决环境污染及能源短缺问题发挥重要的缓解性作用;作为新兴行业,需要切实增强技术知识储备,并且充分提升安全性能,做好维修故障及保护体系等各层面工作;新时代新能源应用在汽车领域之中,其优势主要彰显在三个方面:安全、舒适、节能为现代汽车发展的方向。
1 比亚迪秦ABS的系统的组成、工作原理以及作用
1.1 比亚迪秦ABS的基本组成
一般来说,带有ABS的汽车制动系统由基本制动系统和制动力调节系统两部分组成,前者是制动主缸、制动轮缸和制动管路等构成的普通制动系统,用来实现汽车的常规制动,而
后者是由传感器、控制器。执行器等组成的压力调节控制系统(如图所示),在制动过程中用来确保车轮始终不抱死,车轮滑动率处于合理范围内。
在制动压力调节系统中,传感器承担感受系统控制所需的汽车行驶状态参数,将运动物理量转换成为电信号的任务。控制器即电子控制装置(ECU)根据传感器信号及其内部存储信号,经过计算、比较和判断后,向执行器发出控制指令,同时监控系统的工作状况。而执行器(制动压力调节器)则根据ECU的指令,依靠由电磁阀及相应的液压控制阀组成的液压凋节系统对制动系统实施增压、保压或减压的操作,让车轮始终处于理想的运动状态。
1.2 比亚迪秦ABS的工作原理
(1)常规制动状态。
在制动的初始状态,车轮未达到抱死状态,ABS系统不工作,电磁阀中电磁线圈不通电。
(2)保压状态。
当电控单元通过轮速传感器判断车轮趋于抱死时,电控单元向电磁阀输入一个较小的保持电流,电磁阀处于“保压”位置
(3)减压状态。
当制动力保持一定时,车轮滑移率超过一定时,电控单元向电磁阀输入一个最大电流,电磁阀处于“减压”位置。
由此可以看出,ABS控制过程实际上就是利用制动压力调节系统对制动管路油压高速地进行“增压一保压一减压”的循环调节过程。近年来,随着控制和执行元件技术的日益进步,这种调节循环的工作频率通常可达15-20次/秒。
比亚迪秦的传动方式为前置前驱,位于前舱的动力电机,通过变速箱带动前轮的传动半轴驱动车辆。比亚迪秦的变速箱为一挡固定齿轮比变速器,没有换挡功能,也就是自动挡。这也 是目前纯电动汽车的普遍做法,其结构简单、体积小,但灵活性不足,这也是导致电动汽车起步性能优异,加速功能欠佳的原因。比亚迪秦通过 D、R 挡位控制电机的正转、反转实现车辆前进、后退。 N 挡与燃油车的空挡一样,用于隔离变速箱和传动半轴,使汽
车依靠惯性行驶。秦脚刹为真空助力的液压制动方式,EVP 电子真空泵为电动汽车的真空助力器提供动力,真空助力器帮助驾驶员将制动管路中的液压力增大提高制动效果。 秦为盘式制动,通过制动盘和液压控制的制动钳实现制动,在真空助力器不能获得真空或获得的真空不足(高海拔、低温、节油发动机、柴油机、新 能源车等情况)时,将导致制动系统助力效果差。电动真空助力系统能通过真空度传感器与 大气压力传感器监测助力器内的真空度变化,通过逻辑判断真空助力泵的工作时机,为制动 系统提供合适的辅助助力,进而保证在各种工况下,都能为驾驶者提供足够的制动助力效果。刹车控制框图如图18-3所示。电子真空泵控制前后式制动钳,脚刹深度控制VTOG的电量回馈,松开油门也可以控制VTOG  的电量回馈。
ABS 的工作原理:就是由轮速感应器监测车轮的转速,监测信号汇集到电子控制器内分析。一旦监测到车轮快要抱死时,电子控制器会发出指令给电磁调节器,由它控制油压分配阀调节各个车轮的制动分泵,以“一放一收”的点放形式来控制刹车摩擦片,解除车轮的抱死现象。用点放形式来制动,既可急剧降低轮速,又可保持轮胎与地面的附着力。ABS系统是利用阀体内的一个橡胶气囊,在踩下刹车时,给予刹车油压力,充斥到ABS的阀体中,此时气囊利用中间的空气隔层将压力返回,使车轮避过锁死点。当车轮即将到达下一
个锁死点时,刹车油的压力使得气囊重复作用,如此在一秒钟内可作用8~30次,相当于不停地刹车、放松,即相似于机械的“点刹’。因此,ABS防抑死系统,能避免在紧急刹车时方向失控及车轮侧滑,使车轮在刹车时不被锁死,不让轮胎在一个点上与地面摩擦,从而加大摩擦力,使刹车效率达到90%以上,同时还能减少刹车消耗,延长刹车轮鼓、碟片和轮胎两倍的使用寿命。装有ABS的车辆在干柏油路、雨天、雪天等路面防滑性能分别达到80%—90%、30%—10%、15%—20%。普通制动系统在湿滑路面上制动,或在紧急制动的时候,车轮容易因制动力超过轮胎与地面的摩擦力而完全抱死。
1.3 ABS的作用
制动时,如果车轮抱死,车轮与地面由滚动转变成滑动。轮胎与地面摩擦会留下制动拖印,当车辆制动的同时需要转向,无ABS,汽车前轮抱死会使汽车会保持直行,无法避让障碍物,汽车后轮抱死会出现甩尾现象,有了ABS、ESP系统消除了以上现象,极大地保证了汽车行驶安全性能。
2 该汽车故障的检查
2.1轮速传感器的检修
汽车转向系统故障
(1)轮速传感器的安装情况
(2)拆卸轮速传感器,检查该传感器的端部应无划痕或异物。
(3)检查轮速传感器内部是否短路,分别检查该传感器的两个端子与搭铁之间的阻值应大于10KΩ,否则更换。
(4)检查插接器应无松动及其它异常。
(5)断开ABS 电控单元的连接器,分别检查轮速传感器和ABS 电控单元之间的两条导线阻值应小于1Ω,分别检查轮速传感器线束中两条导线和搭铁之间的阻值,应大于10kΩ,否则应该更换相应的线束。