【正文】 1 ABS系統(tǒng)的原理與維修 摘要 : “ ABS” 是一種具有防滑、防鎖死等優(yōu)點(diǎn)的汽車安全控制系統(tǒng)。它 的主要作用是改善整車的制動(dòng)性能，提高行車安全性，防止在制動(dòng)過程中車輪抱死（即停止?jié)L動(dòng)），從而保證駕駛員在制動(dòng)時(shí)還能控制方向，并防止后軸側(cè)滑。現(xiàn)代汽車上大量安裝防抱死制動(dòng)系統(tǒng)， ABS 既有普通制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)功能，又能防止車輪鎖死，使汽車在制動(dòng)狀態(tài)下仍能轉(zhuǎn)向，保證汽車的制動(dòng)方向穩(wěn)定性，防止產(chǎn)生側(cè)滑和跑偏，是目前汽車上最先進(jìn)、制動(dòng)效果最佳的制動(dòng)裝置。 本論文重點(diǎn)介紹了福特車系坦孚 (Treves)式 ABS、達(dá)科 (Delco)式 ABS 的維修。 關(guān)鍵詞 ： ABS 系統(tǒng)； ABS 原理；福特車系坦孚式 ABS 的維修 第一章 汽車 ABS 的發(fā)展歷程 第一節(jié) ABS 在國外的發(fā)展歷程 ABS 系統(tǒng)的發(fā)展可以追溯到本世紀(jì)初期，早在 1928 年制動(dòng)防抱理論就被提出，在30 年代機(jī)械式制動(dòng)防抱系統(tǒng)就開始在火車和飛機(jī)上獲得應(yīng)用，博世（ BOSCH）公司在1936 年第一個(gè)獲得了用電磁式車輪轉(zhuǎn)速傳感器獲取車輪轉(zhuǎn)速的制動(dòng)防抱系統(tǒng)的專利權(quán)。 進(jìn)入 50 年代，汽車制動(dòng)防抱系統(tǒng)開始受到較為廣泛的關(guān)注。福特（ FORD）公司曾于 1954 年將飛機(jī)的制動(dòng)防抱系統(tǒng)移置在林肯（ LINCOIN）轎車上，凱爾塞海伊斯（ KELSEHAYES）公司在 1957 年對(duì)稱為 AUTOMATIC的制動(dòng)防抱系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)研究，研究結(jié)果表明制動(dòng)防抱系統(tǒng)確實(shí)可以在制動(dòng)過程中防止汽車失去方向控制，并且能夠縮短制動(dòng)距離；克萊斯勒（ CHRYSLER）公司在這一時(shí)期也對(duì)稱為 SKIDCONTROL的制動(dòng)防抱系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)研究。由于這一時(shí)期的各種制動(dòng)防抱系統(tǒng)采用的都是機(jī)械式車輪轉(zhuǎn)速傳感器的機(jī)械式制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置，因此，獲取的車輪轉(zhuǎn)速信號(hào)不夠精確，制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)的適時(shí)性和精確性也難于保證，控制效果并不理想。 隨著電子技 術(shù)的發(fā)展，電子控制制動(dòng)防抱系統(tǒng)的發(fā)展成為可能。在 60 年代后期和70 年代初期，一些電子控制的制動(dòng)防抱系統(tǒng)開始進(jìn)入產(chǎn)品化階段。凱爾塞海伊斯公司在 1968 年研制生產(chǎn)了稱為 SURETRACK兩輪制動(dòng)防抱系統(tǒng) ,該系統(tǒng)由電子控制裝置根據(jù)電磁式轉(zhuǎn)速傳感器輸入的后輪轉(zhuǎn)速信號(hào)，對(duì)制動(dòng)過程中后輪的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行判定，通過控制由真空驅(qū)動(dòng)的制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置對(duì)后制動(dòng)輪缸的制動(dòng)壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，并在 1969年被福特公司裝備在雷鳥（ THUNDERBIRD）和大陸馬克 III（ CONTINENTALMKIII）轎車上。 克萊斯勒公司與本 迪克斯（ BENDIX）公司合作研制的稱為 SURETRACK的能防止 4 個(gè)車輪被制動(dòng)抱死的系統(tǒng)，在 1971 年開始裝備帝國（ IMPERIAL）轎車，其結(jié)構(gòu)原 2 理與凱爾塞海伊斯的 SURETRACK基本相同，兩者不同之處，只是在于兩個(gè)還是四個(gè)車輪有防抱制動(dòng)。博世公司和泰威士（ TEVES）公司在這一時(shí)期也都研制了各自第一代電子控制制動(dòng)防抱系統(tǒng)，這兩種制動(dòng)防抱系統(tǒng)都是由電子控制裝置對(duì)設(shè)置在制動(dòng)管路中的電磁閥進(jìn)行控制，直接對(duì)各制動(dòng)輪以電子控制壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。 別克（ BUICK）公司在 1971 年研制了由電子控制裝置 自動(dòng)中斷發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，以減小發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，防止驅(qū)動(dòng)車輪發(fā)生滑轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)防抱轉(zhuǎn)系統(tǒng)。 瓦布科（ WABCO）公司與奔馳（ BENZ）公司合作，在 1975 年首次將制動(dòng)防抱系統(tǒng)裝備在氣壓制動(dòng)的載貸汽車上。 這一時(shí)期的各種 ABS 系統(tǒng)都是采用模擬式電子控制裝置，由于模擬式電子控制裝置存在著反應(yīng)速慢、控制精度低、易受干擾等缺陷，致使各種 ABS 系統(tǒng)均末達(dá)到預(yù)期的控制效果，所以，這些防抱控制系統(tǒng)很快就不再被采用了。 進(jìn)入 70 年代后期，數(shù)字式電子技術(shù)和大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展，為 ABS 系統(tǒng)向?qū)嵱没l(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。博世公司在 1978 年首先推出了采用數(shù)字式電子控制裝置的制動(dòng)防泡系統(tǒng) 博世 ABS，并且裝置在奔馳轎車上，由此揭開了現(xiàn)代 ABS 系統(tǒng)發(fā)展的序幕。盡管博世 ABS2 的電子控制裝置仍然是由分離元件組成的控制裝置，但由于數(shù)字式電子控制裝置與模擬式電子控制裝置相比，其反應(yīng)速度、控制精度和可靠性都顯著提高，因此，博世 ABS2 的控制效果己相當(dāng)理想。從此之后，歐、美、日的許多制動(dòng)器專業(yè)公司和汽車公司相繼研制了形式多詳?shù)?ABS 系統(tǒng)。 精于汽車電子系統(tǒng)的德國公司 Bosch（博世）研發(fā) ABS 系統(tǒng)的起源要追溯到 1936年，當(dāng)年 Bosch 申請(qǐng) “機(jī)動(dòng)車 輛防止剎車抱死裝置 ”的專利。 1964 年（也是集成電路誕生的一年） Bosch 公司再度開始 ABS 的研發(fā)計(jì)劃，最后有了 “通過電子裝置控制來防止車輪抱死是可行的結(jié)論，這是 ABS（ Antilock Braking System）名詞在歷史上第一次出現(xiàn) 。世界上第一具 ABS 原型機(jī)于 1966 年出現(xiàn)，向世人證明 “縮短剎車距離 ”并非不可能完成的任務(wù)。因?yàn)橥度氲馁Y金過于龐大， ABS 初期的應(yīng)用僅限于鐵路車輛或航空器。 Teldix GmbH 公司從 1970 年和奔馳車廠合作開發(fā)出第一具用于道路車輛的原型機(jī) ——ABS 1， 該系統(tǒng)已具備量 產(chǎn)基礎(chǔ)，但可靠性不足，而且控制單元內(nèi)的組件超過 1000 個(gè)，不但成本過高也很容易發(fā)生故障。 1973年 Bosch公司購得 50％的 Teldix GmbH公司股權(quán)及 ABS領(lǐng)域的研發(fā)成果， 1975年 AEG、 Teldix 與 Bosch 達(dá)成協(xié)議，將 ABS 系統(tǒng)的開發(fā)計(jì)劃完全委托 Bosch 公司整合執(zhí)行。 “ABS 2”在 3 年的努力后誕生！有別于 ABS 1 采用模擬式電子組件， ABS 2 系統(tǒng)完全以數(shù)字式組件進(jìn)行設(shè)計(jì)，不但控制單元內(nèi)組件數(shù)目從 1000 個(gè)銳減到 140 個(gè)，而且有造價(jià)降低、可靠性大幅提升與運(yùn)算速度明顯加快的三大優(yōu)勢(shì)。兩家 德國車廠奔馳與寶馬于 1978 年底決定將 ABS 2 這項(xiàng)高科技系統(tǒng)裝置在 S 級(jí)及 7 系列車款上。 在誕生的前 3 年中， ABS 系統(tǒng)都苦于成本過于高昂而無法開拓市場。從 1978 到 1980年底， Bosch 公司總共才售出 24000 套 ABS 系統(tǒng)。所幸第二年即成長到 76000 套。受到 3 市場上的正面響應(yīng)， Bosch 開始 TCS 循跡控制系統(tǒng)的研發(fā)計(jì)劃。 1983 年推出的 ABS 2S系統(tǒng)重量由 公斤減輕到 公斤，控制組件也減少到 70 個(gè)。到了 1985 年代中期，全球新出廠車輛安裝 ABS 系統(tǒng)的比例首次超過 1％，通用車廠也決定把 ABS 列為旗 下主力雪佛蘭車系的標(biāo)準(zhǔn)配備。 1900 年代前半期 ABS 系統(tǒng)逐漸開始普及于量產(chǎn)車款。 Bosch 在 1993 年推出 ABS 2E的改良版 。 現(xiàn)在已經(jīng)十分普及，在十萬元以上級(jí)別的轎車上都可見到它的蹤影，有些大客車上也裝有 ABS。 根據(jù) ACEA（歐洲車輛制造協(xié)會(huì)）的調(diào)查，今天每一輛歐洲大陸境內(nèi)所生產(chǎn)的新車都搭載了 ABS 系統(tǒng)，全世界也有超過 60％的新車擁有此項(xiàng)裝置。 第二節(jié) ABS 在國內(nèi)的發(fā)展情況 與國際市場相比，我國汽車 ABS 的研究和生產(chǎn)得起步較晚，在十九世紀(jì) 80 年代初，我國才開始進(jìn)行防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的前期研究。在這期間，東 風(fēng)汽車公司、長春汽車研究所、西安公路學(xué)院等單位做了許多防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論研究。西安公路學(xué)院與西安飛機(jī)公司合作，首次將飛機(jī) ABS 系統(tǒng)移置汽車上，并做了大量試驗(yàn)工作，取得一定的進(jìn)步。我國的東風(fēng)汽車公司、交通部重慶公路研究所、重慶宏安 ABS 有限公司、陜西興平 514 廠、西安公路學(xué)院等單位已經(jīng)在從事汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的研究。而我國初期對(duì)汽車防抱死制造系統(tǒng)的研究主要是對(duì)國外汽車 ABS 技術(shù)進(jìn)行跟蹤，通過引進(jìn)國外汽車 ABS 產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)消化和吸收，積累研究基礎(chǔ)和經(jīng)驗(yàn)。例如：東風(fēng)汽車公司從 80年代初就開始研究 ABS，是我 國較早研究 ABS 的廠家之一，將德國威伯科公司的 ABS裝于 EQ1141G 型汽車上進(jìn)行各種試驗(yàn)研究。重慶公路研究所的第一代汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的電子控制單元 (ECU ) 采用了 Z80 芯片 , 第二代 ABS 產(chǎn)品采用了 MCS296 系列8098 單片機(jī) , 控制軟件、傳感器和執(zhí)行器都由自己研制。 1984 年，西安興平 514 廠研制出了第一代防抱制動(dòng)系統(tǒng)，之后西安興平 514 廠與西安公路交通大學(xué)合作研制了第二代防抱制動(dòng)系統(tǒng)，增設(shè)了路面識(shí)別功能的電路。重慶宏安公司于 1993 年開始生產(chǎn)汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)，當(dāng)年大約生產(chǎn)汽車防 抱死制動(dòng)系 5000 套。 1995 年，重型汽車研究中心對(duì)自己研制的 ABS 系統(tǒng)進(jìn)行了道路試驗(yàn) , 但存在一些問題 , 隨后 , 課題組重新設(shè)計(jì)了軟件及硬件 , 所生產(chǎn)的 ABS 基本上已達(dá)到國外產(chǎn)品的性能。清華大學(xué)在分析 Bosch公司的汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)和 Bendix 公司的汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上研發(fā)了兩代汽車 ABS。清華大學(xué)開發(fā)研制了 ABS 軟件 , 進(jìn)行了 Bosch ABS 與南京 IVECO 旅行車 , 以及 Bendix ABS 與克萊斯勒吉普車的匹配工作。 在“九五”時(shí)期，隨著我國改革開放的發(fā)展和我國汽車工業(yè)的發(fā)展 壯大，國外汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)開始在我國投資設(shè)廠。美國捷特國際企業(yè)股份有限公司 1995 年底在上海嘉定區(qū)戩濱投資設(shè)立組裝廠 , 成立上海捷特安全設(shè)備有限公司 , 生產(chǎn)機(jī)械式ABS（該廠現(xiàn)在已經(jīng)注銷轉(zhuǎn)產(chǎn)）。德國 Wabco 公司于 1996 年在山東與中方合資組建了 4 山東威明汽車產(chǎn)品有限公司，生產(chǎn)商用車的防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的部件及其他產(chǎn)品。 ITT 汽車工業(yè)公司在 1994 年和 1996 年在上海成立了兩家合資企業(yè)，一家是上海汽車制動(dòng)系統(tǒng)有限公司（現(xiàn)外資方為 TEVES） , 1997 年開始生產(chǎn)汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)， 1998 年 5月向上海大眾和一汽大眾提供汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)配套產(chǎn)品；另一家是上海汽車電器系統(tǒng)有限公司（現(xiàn)為法雷奧汽車電機(jī)） , 生產(chǎn)用于防抱系統(tǒng)的汽車微電機(jī)。 1998 年廣州經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)成立了廣州博世制動(dòng)系統(tǒng)有限公司（現(xiàn)改名為亞新科，博世 ABS 生產(chǎn)轉(zhuǎn)到蘇州），生產(chǎn) Bosch 公司的 ABS 產(chǎn)品。 2021 年以后，由于我國汽車工業(yè)持續(xù)多年高速發(fā)展以及汽車安全日益得到國家相關(guān)管理部門、汽車廠商和消費(fèi)者的重視，我國相繼頒布了強(qiáng)制安裝汽車 ABS 的法規(guī)及要求。這有力地推動(dòng)了我國汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)市場的發(fā)展。從 2021 年起，我國企業(yè)投入汽車 ABS 的研究、開發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)越來越多，已經(jīng)有廣州科密、重慶聚能、西安正昌、焦作制動(dòng)器、東風(fēng)制動(dòng)、浙江萬安、浙江瑞立、浙江亞太機(jī)電、江蘇黃海汽配、浙江萬向等國內(nèi)企業(yè)在從事汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)品的生產(chǎn)。天津愛德克斯（ ADVICS）汽車零部件有限公司、廣州日立優(yōu)喜雅（ Unisia）汽車配件有