教学项目三 汽车防抱死系统信号输入装置（教学设计）-《汽车底盘控制系统故障诊断与检修》同步精品课堂

教学项目三 汽车防抱死系统信号输入装置 教学设计 一、教学目标 1.知识目标 （1）知道两类ABS轮速传感器的结构特点。 （2）知道两类制动灯开关的结构特点。 （3）理解两类轮速传感器的工作原理 （4）理解两类制动灯开关的工作原理。 2.技能目标 （1）认识轮速传感器和制动灯开关。 （2）会拆装轮速传感器和制动灯开关。 二、教学重难点 1.两类轮速传感器和制动灯开关的结构特点和工作原理。 2.会拆装轮速传感器和制动灯开关。 三、课时 4课时 四、课型 理实一体化教学 五、辅助教学资源 ABS轮速传感、制动灯开关、整车和课件。 教学实施过程 教学环节 教学内容 课前复习 1.ABS系统组成 ①信号输入：传感器、制动灯开关 ②控制单元：ECU ③执行器：泵电机、液压调节单 课程导入 汽车制动防抱死系统（Anti－Lock Brake System ），能正常工作首先需要知道车轮的运动状态和判断是否制动。 课中导学 第一次资讯 一、车轮轮速信号如何采集 ABS系统通过传感器和安装在轮毂上的信号发生盘来采集车轮转速信号。 传感器为固定件，信号发生盘则和车轮一起旋转，随着信号盘的转动，传感器会产生信号电压，送入ABS ECU。 二、磁脉冲式轮速传感器 磁脉冲轮速传感器结构简单、无需额外供电，因此是最早应用于ABS系统。磁脉冲轮速传感器主要由永久磁铁、极轴和环绕在磁铁外侧的线圈组成。 1.磁脉冲轮速传感器工作原理 信号齿圈齿数通常设计为43，车型不同齿数也会不同。随着齿轮的转动可以改变进入线圈的磁通，线圈中会产生交变的电压信号。磁脉冲轮速传感器发出的是模拟电压信号，该信号进入ECU后还需进行放大、整形和数模转换，才能被ECU识别。 2. 磁脉冲轮速传感器工作特点 产生的模拟信号电压受轮速影响较大，电压在1－15V间变化，能反映车速在15－160Km/h的变化。极轴与齿圈间隙0.5－1mm，阻值 1100---1250欧姆。响应速度慢，抗电磁干扰差。 3.磁脉冲轮速传感器安装方式 根据极轴外形不同，分为柱式安装和凿式安装。 凿式 柱式 学生分组练习 【生】利用桑塔纳2000或者是08年宝来轿车，学生拆下轮速传感器。 【生】观察并判断传感器类型和安装方式，观察信号发生盘的结构和安装部位。 课中导学 第二次资讯 一、主动式轮速传感器 主动式轮速传感器利用霍尔原理，在传感器内安装有霍尔芯片，自身不带磁性。信号发生盘齿圈变为磁环，磁环通常有60对南北磁极，磁环安装在车轮驱动法兰内，为封闭结构。 1.主动式轮速传感器工作原理 （1）信号系统由传感器和信号发生盘组成，信号发生盘上一般制有60对磁极，车型不一样，数目有变化。 （2）传感器与信号发生盘之间间隙通常保持在0.2--0.5mm之间。通过两根线和ABS ECU连接，一根为供电线，提供12V工作电压；另一根为信号和接地共用线，并和ECU内部的采样电阻相连。随着信号盘的转动，传感器产生霍尔电流，经过采样电阻形成信号电压信号，送入ABS ECU。 主动式轮速传感器信号 2.霍尔式轮速传感器工作特点 （1）输出信号电压不受车速影响，信号稳定，输出信号电压在0.7--1.5V之间变化。 （2）响应频率高可达20KHZ，当用于ABS系统时，相当于车速1000km/h时所检测的信号频率。 （3）抗干扰能力强。 学生分组练习 【生】利用丰田卡罗拉或者是斯柯达轿车，学生拆下轮速传感器，观察并判断传感器类型。 【生】拆卸并分解后轮轮毂驱动法兰，观察信号发生磁环。 教学环节 教学内容 课中导学 第三次资讯 一、车辆制动信号如何采集 ABS系统需要制动信号，用于优化防抱死控制，避免出现制动踏板过度震颤，提高舒适性。制动信号可以通过开关类传感器（制动灯开关）感受制动踏板运动采集或感受制动总泵活塞运动采集。 二、机械式制动灯开关 （1）机械式制动灯开关是汽车上最早运用、最常见的制动灯开关，一般安装在制动踏板上方，内部有两个开关，一个常开一个常闭，输出双路反相信号。 （2）正常时，如果踩下制动踏板，制动灯开关接通制动灯电路，电压12V；而制动信号开关断开，发送0V数值。如果不踩下制动踏板，输出信号则相反。一个用于点亮制动灯，一个用于输出制动和监控信号给ECU。 三、非接触式制动灯开关 机械式制动灯开关信号不够准确、部件磨损会引起故障，可靠性不够高。目前，汽车上普及利用霍尔原理的非接触式电子制动灯开关，一般安装在制动总泵上。 霍尔式非接触制动灯开关 1.非接触霍尔制动灯开关结构与工作原理 制动总泵内的活塞上镶有一个永久磁环，作为信号触发。当进行制动时，活塞沿“V”方向移动，改变霍尔芯片上的磁通，产生信号电压。 霍尔式制动开关内置两个霍尔（HL）芯片，有4个接线端子，一个供电、一个搭铁、两个信号。“HL2”信号送往BCM接通制动灯电路，“HL1”信号送往ABS ECU，同时通过CAN送往其他控制单元。 学生分组练习 【师】教师演示拆卸制动灯开关，测量制动灯电路。 【生】拆卸制动灯开关，利用万用表检测制动灯开关。 课堂小结与测试 反 思 与 整 改 教学效果 课后整改 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$