ABS系统的维护与检修

前言ABS（Anti-locked Braking System）防抱死制动系统，它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统，现代汽车上大量安装防抱死制动系统，ABS既有普通制动系统的制动功能，又能防止车轮锁死，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽车的制动方向稳定性，防止产生侧滑和跑偏，是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。

它能充分发挥轮胎与路面的潜在附着力，最大限度地改善汽车的制动性能，以满足行车安全的需要，它一直是人们追求的目标。

虽然ABS的理论基础早已确立，但鉴于相关工业如电子技术水平的限制，使可靠性、价格效益比成为ABS发展道路上的两大障碍。

20世纪80年代以来，由于电子技术的发展，ABS可靠性得以完善，加之汽车行驶速度的提高，致使制动时车轮抱死拖滑成为行车安全的重大隐患之一，为了改善制动性能，保障行车安全，促进了ABS 的使用日益广泛。

第一章汽车ABS的概述一、ABS的历史制动力调整装置设计思想的提出在20世纪20年代末，当时有人获得了这方面的一项专利(具体是谁就不知道了)。

五十年代，世界上第一台防抱死制动系统 ABS 在1950 年问世，首先被应用在航空领域的飞机上，Knorr 公司（位于慕尼黑，该公司是世界上最大的以生产制动系统著称的公司）的防抱制动装置 (ABS) 开始用于火车。

当时的纯机械式测试接收记录装置还不能适应汽车技术的较高要求，所以当时的车用ABS起的效果不是很好。

经过大量的试验研究，终于得出：“测试车轮转数的传感器以及调节转数的控制仪是实现目标所必不可少的。

”这是车用ABS系统研制的重要理论依据！ 70年代，奔驰公司开始设想并在新闻界宣称要在轿车、载货车和大客车上使用电控式ABS，但尚无成熟的、大批生产的产品。

1978年，奔驰公司首次在S级豪华型轿车上装用了ABS。

1984年，开始在S级、SL级轿车和190E汽油喷射汽车上成批装备了ABS。

从1992年10月至今，在德国，ABS已属各类轿车的基本装备。

世界各发达国家都对汽车安全性提出了强制性要求，20世纪90年代，欧、美、日等发达国家为了提高汽车安全性，制定了严格的法规。

事实证明，ABS的发展和国家的汽车安全法规密切相关。

1995年，北美产轿车ABS的装用率达70%，欧洲轿车ABS装用率约为40%。

目前，ABS已成为这些国家生产轿车的标准装备.1999年我国制定的国家强制性标准GB-12676《汽车制动系统结构、性能和试验方法》中已把装用ABS作为强制性法规。

到2005年，国产车辆ABS装车率将达到50%。

微车、客车的装车率为20%，也就是说液压制动ABS的需求量将达到75万-81万套；而中、重型载货车，大、中型客车ABS的装车率为100%；气制动ABS需求量为35万-45万套；这样，到2005年国内ABS总需求量为108万-126万套。

我国ABS产品正处于起步阶段，气动ABS相对液压ABS的推广门槛要低一些。

一方面气动ABS主要是针对重型车及大客车，这类车型主要由国内生产，且国家强制性法规不是强制要求这部分车辆装用ABS系统。

国内在这方面的研究开发起步较早，具有很好的技术基础。

液压ABS主要针对轿车，而国内的大部分轿车是以合资为主，其技术话语权主要由外方控制，所以国内ABS系统进入轿车领域难度会更大些。

国内ABS生产厂家，目前估计在10 -20家左右，一般都是仅做气动或仅做液压ABS，很少有气动和液压ABS同时开发的。

对气动ABS，国外厂商主要是德国WABCO和KNORR两家公司，他们的市场估计占到80%左右。

国内虽然厂家较多，但形成大批量供货的还没有。

液压ABS主要是德国大陆公司、Bosch、TRW和德尔福公司，国内厂家势力要弱些，基本没有形成规模生产。

但近几年国内企业看到了很好的市场前景，纷纷投入资金加快开发与生产。

二、ABS发展方向ABS技术在20世纪90年代初期就已成熟，近十年来没有突破性的发展，但在ABS技术进行的扩展，将ABS的内涵给予了很大的提升。

ABS最初的扩展是防滑控制系统，它分为制动防滑(EDS)和驱动防滑(TCS)两部分，有时统称为ASR。

在此基础上扩展了后轴制动力感载控制，即EBD功能，以及电子助力制动EBA，这些扩展仍是以ABS为主。

90年代中期，ABS进入了一个全新的发展，ABS只是作为全新系统的一个子系统，而不是一个主要的系统，但它仍把ABS作为一个重要组成部分。

气动ABS演化为EBS，即电子制动系统，在此基础上发展为稳定性控制系统ESP，稳定性控制系统主要利用车辆加速度传感器和横摆角速度传感器，对车辆横向稳定性进行控制，如对过度转向及不足转向进行纠正，防止车辆失去稳定性。

还有一些系统将倾翻警告集成到这类系统中，这种系统的控制主要以制动为主，所以ABS是其重要的组成部分。

液压ABS目前演化成稳定性控制，即ESP系统。

它是控制操作过程中的横向稳定性，通用制动成驱动力的调节来调整整车的横向稳定性，目前这种系统已批量装车，国内中高档轿车已开始装车，在此基础进行扩展的功能有：将助力转向系统与ESP相结合，更好地控制车辆稳定性。

未来液压ABS系统将向全电子系统过渡，但可靠性及成本是一个非常大的障碍，全电子制动要求制动电机有足够的制动力，但目前的12伏电源很难满足要求，要求未来的42伏电源系统的实施后才可能变成现实。

总之，现代汽车制动控制技术正朝着电子制动控制方向发展。

全电制动控制因其巨大的优越性，将取代传统的以液压为主的传统制动控制系统而占据下一代制动控制系统统治地位。

同时，随着其他汽车电子技术特别是超大规模集成电路的发展，电子元件的成本及尺寸不断下降。

汽车电子制动控制系统将与其他汽车电子系统如汽车电子悬架系统、汽车主动式方向摆动稳定系统、电子导航系统、无人驾驶系统等融合在一起成为综合的汽车电子控制系统，未来的汽车中就不存在孤立的制动控制系统，各种控制单元集中在较少的ECU中，并将逐渐代替常规的控制系统，实现车辆控制的智能化。

第二章ABS系统主要元件构造和功用一、ABS系统组成在现代汽车中ABS系统组成基本相同，ABS系统主要由传感器、电子控制装置和执行器三个部分组成如图2-1所示ABS系统系统组成：图2-1 ABS系统组成1—前轮速度传感器2—制动压力调节装置3—ABS电控单元4—ABS警告灯5—后轮速度传感器6—停车灯开关7—制动主缸8—比例分配阀9—制动分缸10—蓄电池11—点火开关二、ABS系统工作原理ABS的工作过程可以分为常规制动，制动压力保持制动压力减小和制动压力增大等阶段。

在常规制动阶段，ABS并不介入制动压力控制，调压电磁阀总成中的各进液电磁阀均不通电而处于开启状态，各出液电磁阀均不通电而处于关闭状态，电动泵也不通电运转，制动主缸至各制动轮缸的制动管路均处于沟通状态，而各制动轮缸至储液器的制动管路均处于封闭状态，各制动轮缸的制动压力将随制动主缸的输出压力而变化，此时的制动过程与常规制动系统的制动过程完全相同。

在制动过程中，电子控制装置根据车轮转速传感器输入的车轮转速信号判定有车轮趋于抱死时，ABS就进入防抱制动压力调节过程。

例如，电子控制装置判定右前轮趋于抱死时，电子控制装置就使控制右前轮刮动压力的进液电磁阀通电，使右前进液电磁阀转入关闭状态，制动主缸输出的制动液不再进入右前制动轮缸，此时，右前出液电磁阀仍末通电而处于关闭状态，右前制动轮缸中的制动液也不会流出，右前制动轮缸的刮动压力就保持一定，而其它末趋于抱死车轮的制动压力仍会随制动主缸输出压力的增大而增大；如果在右前制动轮缸的制动压力保持一定时，电子控制装置判定右前轮仍然趋于抱死，电子控制装置又使右前出液电磁阀也通电而转入开启状态，右前制动轮缸中的部分制动波就会经过处于开启状态的出液电磁阀流回储液器，使右前制动轮缸的制动压力迅速减小右前轮的抱死趋势将开始消除，随着右前制动轮缸制动压力的减小，右前轮会在汽车惯性力的作用下逐渐加速；当电子控制装置根据车轮转速传感器输入的信号判定右前轮的抱死趋势已经完全消除时，电子控制装置就使右前进液电磁阀和出液电磁阀都断电，使进液电磁阀转入开启状态，使出液电磁阀转入关闭状态，同时也使电动泵通电运转，向制动轮缸泵输送制动液，由制动主缸输出的制动液经电磁阀进入右前制动轮缸，使右前制动轮缸的制动压力迅速增大，右前轮又开抬减速转动。

ABS 通过使趋于抱死车轮的制动压力循环往复而将趋于防抱车轮的滑动率控制，在峰值附着系数滑动率的附近范围内，直至汽车速度减小至很低或者制动主缸的常出压力不再使车轮趋于抱死时为止。

三、ABS系统各主要元件介绍（一）车速传感器图2-2 车速传感器（a）凿式极轴轮速传感器（b）柱式极轴轮速传感器1、功用检测车速，给ECU提供车速信号，用于滑移率控制方式。

2、构造轮速传感器是由传感头和齿圈等组成。

如图2-2所示3、工作过程齿圈与轮速传感器是一组的，当齿圈转动时，轮速传感器感应交流信号，输出到ABS 电脑，提供轮速信号。

轮速传感器通常安装在差速器、变速器输出轴、各车轮轮轴上。

4、车速传感器的类型凿式极轴轮速传感器，柱式极轴轮速传感器，（二）减速传感器1、功用目前，在一些四轮驱动的汽车上，还装有汽车减速度传感器，又称G传感器。

其作用是在汽车制动时，获得汽车减速度信号。

因为汽车在高附着系数路面上制动时，汽车减速度大，在低附着系数路面上制动时，汽车减速度小，因而该信号送入ECU后，可以对路面进行区别，判断路面附着系数高低情况。

当判定汽车行驶在雪地、结冰路等易打滑的路面上时，采取相应控制措施，以提高制动性能。

2、减速度传感器的种类减速度传感器有光电式、水银式、差动式变压式等。

（1）光电式减速度传感器汽车匀速行驶时，透光板静止不动。

当汽车减速度时，透光板则随着减速度的变化沿汽车的纵轴方向摆动。

减速度越大，透光板摆动位置越高，由于透光板的位置不同，允许发光二极管传送到光电晶体管的光线不同，使光电晶体管形成开和关两种状态。

两个发光二极管和两个光电晶体管组合作用，可将汽车的减速度区分为四个等级，此信号送入电子控制器就能感知路面附着系数情况。

（2）水银式减速度传感器水银式减速度传感器的基本结构由玻璃管和水银组成。

在低附着系数路面时汽车减速度小，水银在玻璃管内基本不动，开关在玻璃管内处于接通（ON）状态。

在高附着系数路面上制动时，汽车减速度大，水银在玻璃管内由于惯性作用前移，使玻璃管内的电路开关断开（OFF），此信号送入ECU就能感知路面附着系数情况。

水银式汽车减速度传感器，不仅在前进方向起作用，在后退方向也能送出减速度信号。

（3）差动变压式减速度传感器（三）横向加速度传感器有一些ABS系统中装有横向加速度传感器，因里面主要开关触点组成，因而一般称为横向加速度开关。