关于汽车ABS系统论文

一.第一章ABS系统维修根底
第一节ABS系统概述
一、ABS系统的优点及种类
ABS系统的原理是充分利用轮胎和地面的附着系数，提高汽车制动能力。

它要紧采纳操纵制动液压压力的方法，给各车轮施加最适宜的制动力，以实现aa这一目的。

ABS系统具有以下优点：
ABS系统的第一个优点是能缩短制动距离。

这是因为在同样的紧急制动情况下，ABS系统能够将滑移率操纵在20％左右，即可获得最大的纵向制动力，缩短制动距离。

ABS系统的第二个优点是增加了汽车制动时的稳定性。

汽车在制动时，四个轮子上的制动力是不一样的，要是汽车的前轮抱死，驾驶员就无法操纵汽车的行驶方向，这是特不危险的；倘假设汽车的后轮先抱死，那么会出现侧滑、甩尾，甚至使汽车整个调头等严重事故。

ABS系统能够防止四个轮子制动时被完全抱死，提高7汽车行驶的稳定性。

资料讲明，装有ABS系统的车辆，可使因车轮侧滑引起的事故比例下落8％左右。

ABS系统的第三个优点是改善了轮胎的磨损状况。

车轮抱死会造成轮胎杯形磨损，轮胎面磨耗也会不均匀，使轮胎磨损消消耗增加。

经测定，汽车在紧急制动时，车轮抱死所造成的轮胎累加磨损费，已超过一套ABS系统的造价。

因此，装用ABS系统具有一定的经济效益。

ABS系统的最后一个优点是使用方便，工作可靠。

ABS系统的使用与一般制动系统的使用几乎没有区不。

制动时只要把足踏在制动踏板上，ABS系统就会依据情况自动进AT．作状态，如遇雨雪路滑，驾驶员也没有必要用一连串的点刹车方式进行制动，A13S系统会使制动状态维持在最正确点。

应该注重的是：ABS系统工作时，驾驶员会感到制动踏板有颤抖，并听到一点噪声，这些都属于正常现象。

ABS系统工作十分可靠，并有自诊断能力。

要是它发现系统内部有故障，就会自动记录，并使ABS故障警告灯点亮，让一般制动系统接着工作。

维修人员能够依据ABS电控系统记录的故障(以故障码的形式输出)进行修理。

ABS系统从目前瞧有以下种类：博世(Bosch)ABS系统、坦孚(Teves)ABS系统、德科(Delco)ABS系统和本迪克斯(Bendix)ABS系统，这四种系统都被广泛应用，而且还在不断开展、更新和换代。

要是讲还有其他种类的ABS系统，全然上也是上述四种系统中某一种的变型。

德国博世公司早在20世纪70年代末就将自己研究生产的博世ABS系统应用在梅赛德斯·奔驰系列车内；到20世纪80年代末90年代初，博世公司的ABS系统又广泛应用于通用公司生产的各种系列车型上。

尽管各公司ABS系统的类型不同，但它们都有相同的全然组成和全然工作原理，它们的要紧区不是电子操纵单元及操纵线路不同。

二、常用的ABS系统
现在有用化的四轮ABS操纵系统有博世、阿尔弗莱德·梯维斯(ATE)、本田4W —ALB、丰田的E5C和卢卡斯·柯林的SCS。

1．操纵通道
博世公司、梯维斯公司的ABS系统与丰田的R5C采纳在各个前轮中分不独立装有传感器、执行元件，其油压系统为双通道操纵方式，即前二轮独立操纵方式。

后轮操纵采纳后轮传感器安装在各个车轮中的双通道操纵方式，或在驱动系中装设单通道操纵方式(这时，形成后二轮的平均车轮速度)。

执行元件的油压系统也有双通道操纵与单通道操纵二种方式。

后轮双通道传感器操纵方式，是以易于锁止的车轮速度为基准进行操纵的低选择方式(以速度较低的车轮为准)。

属于
具备双通道操纵油压系的非独立操纵方式，是对后二轮同时操纵的一种方式。

本田4W—ALB那么采纳前二轮、后二轮同时操纵的双通道操纵方式。

前轮采纳以较难锁止的车轮速度为基准进行操纵的高选择方式；后轮那么采纳低选择方式。

卢卡斯·柯林的SCS那么采纳左前轮与右后轮同时操纵，右前轮与左后轮同时操纵的双通道操纵方式。

……2．执行元件操纵方式
博世、梯维斯的ABS系统、丰田—ND的E_q3与本田4W—ALB都具有专用的电动泵；卢卡斯·柯林的2国产轿车ABS系统检修手册SCS那么具有由驱动轴驱动的专用泵，以该泵为驱动泵，使执行元件进行工作，驱动油是动力转向油。

本田4W—ALB、卢卡斯·柯林SCS、丰田—爱信ESC等采纳使车轮轮缸一侧的
油压管路的容积增加或减压的间接操纵方式，而博世、梯维斯的ABS系统和丰田—ND的ESC那么采纳使车轮轮缸油压直截了当循环进行减压的直截了当撑制方式三、ARS系统的开展趋势
1．传感器等附加装置
现在许多ABS系统只备有车轮转速传感器(也称轮速传感器)，只用这种信号进行操纵，这特别难确保不同车辆的ABS性能。

为了补偿操纵功能的下落，在车辆上增加了检测前后轮或横向减速度的G传感器(减速度传感器)，改善了发动机怠速升高功能。

要是能确保可靠性，这是一项极其有效的措施，不仅能补偿操纵功能的缺乏，而且能够提高整个装置的功能。

2．复合化
梯维斯(ATE)防抱死制动系统的动力源是电动泵，内装执行元件。

该动力源被应用在油压增压器中，形成动力源、油压增压器、制动主缸、电磁阀为一体的
集中系统。

几乎相同的装置被应用在卡迪拉克·阿兰特轿车内，这确实是根基博世公司的ABSⅢ型ABS系统，奔驰汽车公司那么采纳在加速一侧利用ABS系统的电磁阀和节流阀来操纵车轮滑移率的防侧滑系统并装用在批量生产的车型中。

3．低本钞票化
ABS系统已从高级轿车逐渐向中低档轿车普及。

今后，为了向普及型轿车和商用车普及，要求ABS系统小型化、低本钞票，特别要减少执行元件的数量和传感器的通道数，并简化结构。

4．今后动向
能够估量，今后最新的操纵技术是提高传感器技术的性能，增加新功能普及型ABS那么尽量向确保必要功能、简化结构以落低本钞票的方向开展。

今后的汽车通过信息收集处理，在平安性、经济性诸方面，可向驾驶者提供尽量多的信息和最正确的适应方法，在这方面，ABS系统担负着重要的使命。

第二节ABS系统的结构组成及工作原理
ABS系统通常由电控单元政U、液压操纵单元(液压调节器)和车轮转速传感器。

最初的模拟电路约由1000个电子元件组成，现在的ECU采纳专用集成电路，混合集成电路，元件数量缩减到70个左右，大大减少了ECU的重量、体积和本钞
票，提高了可靠性和生产率。

随着生产技术及汽车电路可靠性的提高，原来的穿体安装结构已开展到外表安装结构，体积更小。

(二)ECU的全然结构
ECU由轮速传感器的输进放大电路、运算电路、电磁阀操纵电路、稳压电源、电源监控电路、故障反响。

电路和继电器驱动电路几个全然电路组成。

各电路的联接方式如图1—1至图1—3所示。

1．轮速传感器的输进放大电路
安装在各车轮上的轮速传感器依据轮速输出交流信号，输进放大电路将交流信号放大成矩形波并整形后送往运算电路。

不同的ABS系统中轮速传感器的数量是不一样的。

每个车轮都装轮速传感器时，需要四个，输进放大电路也就要求有四个。

当只在左右前轮和后轴差速器
安装轮速传感器时，只需要三个，输进放大电路也就成了三个。

然而，要把后轮的一个信号当作左、右轮的两个信号送往运算电路。

2．运算电路
运算电路要紧进行车轮线速度、初始速度、滑移率、加减速度的运算，以及电磁阀的开启操纵运算和监控运算。

安装在车轮上的传感器齿圈随着车轮旋转，轮速传感器便输出信号，车轮线速度运算电路同意信号并计算出车轮的瞬时线速度。

初始速度、滑移率及加减速度运算电路把瞬间轮速加以积分，计算出初始速度，再把初始速度和瞬时线速度进行比立运算，那么得出滑移率及加减速度。

电磁阀开启操纵运算电路那么依据滑移率和加减速度操纵信号，对电磁阀操纵电路输出减压、保压或增压的信号。

3．电磁阀操纵电路
同意来自运算电路的减压、保压或增压信号，操纵电磁阀的电流。

稳压电源、电源监控电路、故障反响电路和继电器驱动电路
在蓄电池提供ECU内部所用5V稳压电压的同时，上述电路监控着12V和5V
电压是否在范围内，并对轮速传感器输进放大电路、运算电路和电磁阀
操纵电路的故障信号进行监视，操纵着继动电动机和继动阀门。

出现故障信号时，关闭继动阀门，停止ABS系统工作，返回常规制动状态，同时仪表板上的ABS 故障警告灯变亮，让驾驶员明白有异常情况发生。

4．继电器和电控单元保卫二极管
5．故障警告灯系统带有两个故障警告灯，一个是红色制动故障警告灯，另一个是琥珀色(黄色)ABS故障警告灯。

两个故障警告灯正常闪亮的情况如下：当点火开关在ON位置时，红色制动灯与琥珀色ABS灯几乎同时亮，制动灯亮的时刻较短，ABS灯s)；起动汽车发动机后，蓄压器要蕴两灯泡会再亮一次，时刻可达十几2，汽车起步时的检查，汽车起步时对重要的外围电路进行检查，假设检查结果正常，ABS开始工作。

(1)电磁阀功能检查
幻让电磁阀工作，判定是否正常。

2)比立各电磁阀的开、闭状态下的电阻，判定电磁阀是否工作正常。

·(2)电动机动作检查
使电动机运转，判定是否正常。

(3)轮速传感器及输进放大电路的信号确认确认所有的轮速传感器信号都能输进到微处理
机。

3．行驶中的定时检查行驶中定时的检查功能包括由微处理机进行
的检查和外围电路本身的检查。

要是有故障，由微处理机最后确认，与故障内容相对应的故障码被储存在ECU内的存储器中。

(1)12V(载货车为24V)、5V电压监视识不提供的12电压和5V内部电压是否为电压值。

监视12V电压，并考虑ABS工作过程中电压瞬间下落和电动机起动时电压瞬间下落
的情况。

然后加以分析识不。

(2)继动阀动作监视
ABS系统工作过程中，继动阀必定动作，ECU随
时监视继动阀的工作情况。

(3)运算电路中运算结果的比照检查
ECU内部通常设有二套运算电路，同时进行运算和传递数据，利用各自的运算结果相互比立、互相监视，能够确保可靠性，及早发现异常情况。

另外，各种速度信号和输进、输出信号也在运算电路中相互比立，这些结果必须相同。

(4)微处理机失控检查由监视电路判定微处理机工作是否正常。

(5)脉冲频率信号的监视微处理机时钟信号的脉冲频率不能落低。

(6)ROM数据确实定计算ROM数据之和，确认程序工作正常。

4．自动诊断显示，
要是平安保卫电路检查出有异常情况，那么停止ABS系统的工作，返回一般的制动方式(不使用ABS)，且ECU报告故障状态。

这时ECU内的发光二极管、ABS 故障警告灯或专用诊断装置发出故障信号，ECU依据这些信号显示出故障码。

专用诊断装置一般不装在车内，使用时，把它和装在车内的各种ECU(发动机、变速器、ABS等)用接线柱相连，选择匹配的通道，就能读出故障码。

使用这种专用诊断装置，利用电磁阀或电动机，可在产品出厂检验时或定点维修厂特别轻易地判定出ABS系统的功能是否正常。

汽车生产厂、汽车型号或ABS系统不同时，故障码也不一样。

(四)ECU的工作原理
ECU是ABS系统的操纵中心，它是一台微型数字计算机，一般是由两个微处理器和其他必要电路组成，是不可分解修理的整体单元，电控单元的全然输进信号是四个轮速传感器送来的轮速信号，输出信号是：给液压操纵单元的操纵信号、输出的自诊断信号和输出给ABS故障警告灯的信号，如图1—4所示。

1．ECU 的防抱死操纵功能电控单元有连续监测四个轮速传感器信号的功能。

电控单元连续地检测来自全部四个车轮速度传感器传来的脉冲电信号，并将它们处理、转换成和轮速成正比的数值，从这些数值中电控单元可区不哪个车轮速度快，哪个车轮速度慢。

电控单元依据四个轮子的速度实施防抱死制动操纵。

电控单元以四个轮子的速度传感器传来的数据作为操纵根底，一旦判定出车轮将要抱死，它赶忙就进人防抱死操纵状态，向液压调节器输出幅值为12V的脉冲操纵电压，以操纵制动轮缸(轮缸)上油路的通、断，轮缸上油压的变化就调节了轮上的制动力，使车轮可不能因一直有较大的制动力而让车轮完全抱死(通与断的频率一般在3～12次渺)。

一般情况下，防抱死操纵采纳三通道的方式，即前轮分不有两条油路操纵，电控单元可对左前轮和右前轮分不进行ABS操纵，后轮只有一条油路操纵。

电控单元只能对两个后轮进行集中操纵(一旦有一个后轮将要抱死，电控单元同时对两个后轮进行防抱死操纵)。

2．ECU的故障保卫操纵功能电控单元中有两个微处理器，它们同时接收、处理相同的输进信号，用与系统中相关的状态——电控单兀的、内部信号和产生的外部信号进行比立，瞧它们是否相同，从而对电控单元本身进行校准。

这种校准是连续的，要是不能同步，就讲明电控单元本身有咨询题，它会自动停止防抱死制
动过程，而让一般制动系统照常工作。

现在，修理人员必须对判明系统(包括电控单兀)进行检查，以及时寻出故障缘故。

A13S系统电控单元内部监控工作的简要图解。

来自轮速传感器①的输进信号同时被送到电控单元中的两个微处理器②和③，在它们的逻辑模块A1猖系统电控单元不仅能监视自己内部的工作过程，而且还能监视A13S系统中其他部件的工作情况。

它可按程序向液压调节器的电路系统及电磁阀输送脉冲检查信号，在没有任何机械动作的情况下完成功能是否正常的检查。

在削踢系统工作的过程中，电控单元还能监视、判定车轮速度传感器送来的轮速信号是否正常。

A1lS系统出现故障，例如制动液损失、液压压力落低或车轮速度信号消逝，电控单元都会自动发出指令，让一般制动系统进进工作，而判明系统停止工作。

针对某个车轮速度传感器产生的不正常信号输出，只要它在可同意的极限范围内，或确认是由于较强的无线电高频干扰而使传感器发出超出极限的信号，电控单元依据情况可能停止A13S系统的工作或让顺系统接着工作。

：④中处理后，输出内部信号⑤(车轮转速信号)和外部信号⑥(给液压调节器的信号)，然后依据这两种信号进行比立、校准。

逻辑模块④产生的内部信号⑤被送到两个不伺的比立器⑦和⑧中(每个处理器中有一个比立器)，在那儿进行比立，要是它们不相同，电控单兀将停止工作。

微处理器②产生的外部信号⑥一路直截了当送到比立器⑦，另一路由液压调节器操纵电路⑨通过反响电路⑩送到比立器⑧。

微处理器③产生的外部信号直截了当送到比立器⑦和⑧。

通过比立器进行比立，要是外部信号不能同步，
A13S系统电控单元将要停止ABS系统工作。

那个地点要强调的是，任何时乍琥：吐割，鱼些个Bs系统故障警告打点亮不灭，就诳甲电控单元已停止了A13S系统的工作或检测到了系统故障。

些时，驾驶员或用户一定要进行检修；要是处瑾不了，应及时送修理厂。

(二)车轮转速传感器信号产生原理
车轮转速传感器与一般的交流发电机原理相同。

永久磁铁产生一定强度的磁场，齿圈在磁场中旋转时，齿圈齿顶和电极之间的，、潭隙就以一定的速度变化，如此就会使齿圈和电极组成的磁路中的磁阻发生变化。

其结果使磁通量周期性增减，在线圈两端产生正比于磁通量增减速度的感应电压，见图1—6。

要是我们
将磁场强度换成电压、磁阻换成电阻、磁通量换成电流，类比于欧姆定律其工作原理特别轻易理解。

由上可知，感应电11i,iE比于车轮转速。

(三)车轮转速传感器的工作原理
要是ABS系统出现故障，输人电磁阀始终常开，输出电磁阀始终常闭，使一般制动系统能正常工作而ABS系统不能工作，，直到系统故障被排除为止。

3．压力操纵、压力警告和液位指示开关在电动泵旁边有一个装有开关的装置，开关与电动泵有联系，装置中就有压力操纵和压力警告功能的
触点开关，而液位开关在油箱上方。

压力操纵开关(PCS)是由一组触点组成，它独立于ABS电控单元而工作。

压力开关一般位于蓄压器下面，监视着蓄压器下腔的液压压力。

当液压压力下落到一定的数值(一般是14000kPa)时，压力开关闭合，使电动泵继电器下面电路构成回路(电动泵继电器通电，触点闭合)，电源通过此电路让电动泵运转。

要是压力操纵开关发生故障，尽管这时蓄压器仍
能提供较大的压力，最终会导致ABS液压系统中的压力下落，因此，必须对压力操纵开关进行检查，待故障排除后再让汽车运行。

压力警告开关(PWS)有两个功能，当压力下落到14000kPa以下时先点亮红色制动系统故障警告灯燃
后紧接着点亮琥珀色ABS故障警告灯，同时让ABS电控单元停止防抱死制动的工作。

制动液储液箱里的液位指示开关(FLl)有两个触点，当制动液面下落到一定程度时，上面的触点闭合，下面的触点翻开，上面触点的闭合点亮红色制动系统故障警告灯，它提醒驾驶员要对车辆的制动液进行检查。

下面
触点的翻开切断了通向ABS电控单元的电路，发出使电控单元停止防抱死制动操纵的信号，电控单元停止工作的同时点亮琥珀色ABS故障警告灯。

红色故障灯比琥珀色故障灯先亮。

4．继电器和电控单元保卫二极管
ABS系统中的继电器和电控单元保卫二极管，不是液压系统中的部件，由于它们较为重要又与液压系统的操纵有关，因此进行特别介绍。

在ABS系统中，一般有两个继电器，一个是灰色主电源继电器，另一个是棕色电动泵继电器。

主电源继电器通过点火开关提供ABS电控单元电能。

只要发动机起动ABS电控单元就会感知并起动系统自检程序，检查ABS系统是否良好。

要是主电源继电器损坏，电控单元就会明白并让ABS系统停止工作(一般制动系统接着工作)直到
主电源继电器修复为止。

电动泵继电器要紧给电动泵接通电源。

当点火开关通后，电流通过压力操纵开关(接通状态)使电动泵继电器导通，操纵电动泵的触点闭合，蓄电池直截了当给电动泵供电使其工作。

要是电动泵继电器损坏或发生故障，电动泵就不能运行，必定导致整个系统压力下落而无法工作，现在车辆要停止运行，直到将电动泵继电器修复为止。

ABS电控单元保卫二极管可起到保卫电控单元的作用。

那个二极管装在主电源继电器和琥珀色ABS故障警告灯之间，防止电流由蓄电池的正极通过主电源继电器直截了当流向电控单元而引起电控单元损坏。

5．故障警告灯
ABS系统带有两个故障警告灯，一个是红色制动故障警告灯，另一个是琥珀色(黄色)ABS故障警告灯。

两个故障警告灯正常闪亮的情况如下：当点火开
关在ON位置时，红色制动灯与琥珀色ABS灯几乎同时亮，制动灯亮的时刻较短，ABS灯3s)；起动汽车发动机后，蓄压器要蕴两灯泡会再亮一次，时刻可达十红色制动灯在停车施加驻车制动时也应亮。

要是在上述情况下灯不亮，就讲明故障警告灯本身及线路有故障；。

红色制动故障警告灯常亮，讲明制动液缺乏或菩压器中的压力下落(低于14000kPa-)-，现在一般制动系统与ABS均不能正常工作，要检查故障缘故及时排除；琥珀色ABS故障警告灯常亮，讲明电控单元发现AES。

系统中有向跟要芨莳检修了一典型调节器的工作过程
1．循环式调节器…
·这种形式是在汽车原有的制动管路中串联进电磁阀，直截了当操纵压力的增减。

下面就调节器的工作过程作一讲明。

(1)常规制动过程
ABS不工作(常规制动过程)常规制动时电磁阀不通电，柱塞处于图1—16所
示的位置，主缸和轮缸是相通的，主缸可随时操纵制动压力的增减。

这时，液压泵也不需要工作。

(2)减压过程
当电磁阀通人较大的电流时，柱塞移至上端，主缸和轮缸的通路被截断轮缸和液压系统储液箱接通，轮的制动液流人液压系统储液箱，制动压力落低。

同时，
驱动电动机起动，带动液压泵工作，把流回液统储液箱的制动液加压后输送到主缸，为下一个制动周期作好预备。

(3)保压过程
给电磁阀通人较小的电流时，柱塞移至，所有的通道都被截断，因此，能维持制动压力。

(4)增压过程
，．电磁阀断电后，柱塞又回到图1—16所示的初始位置。

主缸和轮缸再次相通，主缸端的高压制动液(包括液压泵输出的制动液)再次进进轮缸，增加了制动压力，见图1—19。

增压和减压速度能够直截了当通过电磁阀的
’进出油口来操纵。

，……直截了当操纵式液压装置结构简单、灵敏性
好。

关于这种方式，液压泵工作时的高压制
动液返回主缸时，或增压过程制动液从主缸
流回瞬间，制动踏板行程均会发生变化(喊踏
板反响)。

这种反响能让驾驶员明白ABS开
始工作，这是一个优点。

然而，也有许多驾驶反响有不舒适感。

下面举例介绍落低踏板反响的压力调节器。

·
(5)带减缓踏板反响装置的压力调节器
图1—20是循环式压力调节器的全然工作原理。

在液压泵和主缸间的管路中设置一个单向阀，不让高压制动液直截了当进进主缸，而是进进蓄压器中临时储存起来。

ABS的增压过程要紧是由蓄压器提供高压制动液。

因此，能够抑制ABS 工作过程中产生的踏板行程变化。

(1)常规制动过程-
如图1—21所示，动力活塞被一较大的弹簧力推至左端，活塞顶端有一推杆顶开单向阀，使主缸和轮缸之间的管路接通。

这种状态是ABS工作之前或工作之后的常规制开工况，主缸直截了当操纵制动压力的增减。

当主缸的输出压力与摩擦系数最大值所要求的压力全然相等时，即使在ABS工作过程中也会出现这种工况。

减压过程如图1—22所示，动力活塞右移，单向阀关闭，主缸和轮缸之间的通路被切断。

图1—22中部的电磁阀通进较大的电流，电磁阀内的柱。