【正文】 滑和甩尾，減少車禍事故的發(fā)生，因此被認為是當前提高汽車行駛安全性的有效措施。 ABS 防抱死控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史 ABS 裝置最早應用在飛機和火車上，而在汽車上的應用比較晚。 1908年英國工程師 J. E. Francis 提出了 “鐵路車輛車輪抱死滑動控制器 ”理論 ，但卻無法將它實用化。在 1941 年出版的《汽車科技手冊》中寫到： “ 到現(xiàn)在為止，任何通過機械裝置防止車輪抱死危險的嘗試皆尚未成功，當這項裝置成功的那一天，即是交通安全史上的一個重要里程碑 ” ，可惜該書的作者恐怕沒想到這一天竟還要再等 30 年之久。 等到 ABS系統(tǒng)的誕生露出一線曙光時，已經(jīng)是半導體技術(shù)有了初步規(guī)模的 1960 年代早期。 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 個 ABS 原型機于 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。 西華大學汽車服務工程畢業(yè)論文 4 K控 制 單 元回 流 通 道降 壓 器回 流 泵剎 車 裝 置電 磁 柱 塞速 度 傳 感 器 圖 21 BOCSH 防抱死控制系統(tǒng) 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 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，不但成本高也很容易發(fā)生故障。 “ 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)字式組件進行設計，不但控制單元內(nèi)組件數(shù)目從 1000 個銳減到 140 個，而且有造價降低、可靠性大幅提升與運算速度明顯加快的三大優(yōu)勢。 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。所幸第二年即成長到76000 套。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。 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％。該裝置在汽車制動過程中，當車輪趨于抱死，即車輪滑移率進入非穩(wěn)定區(qū)時，會訊速降低制動系統(tǒng)壓力，使車輪滑移率恢復到靠近理想滑移率的穩(wěn)定區(qū)內(nèi)，通過自動，高頻率地對制動系統(tǒng)壓力進行調(diào)節(jié)，使車輪滑移率保持在理想滑移率附近的狹小范圍內(nèi)，以達到充分利用車輪與路面間縱向峰值附著系數(shù)，實現(xiàn)防止車輪抱死和獲得最佳制動性能。 ABS 系統(tǒng)的優(yōu)點可以概括為以下幾點： （ 1）改善汽車制動時的橫向穩(wěn)定性； （ 2）改善汽車制動時的方向操縱性； （ 3）改善制動效能； （ 4）減少輪胎的局部過度磨損； （ 5） 使用方便，工作可靠。 2）雙參數(shù)控制（ ABS） 雙參數(shù)控制的 ABS，由車速傳感器 (測速雷達 )、輪速傳感器、控制裝置 (電腦 )和執(zhí)行機構(gòu)組成。 3）控制通道 對能夠獨立進行制動壓力調(diào)節(jié)的制動管路稱為控制通道。高選原則一同控制是指保證附著力較大的車輪不發(fā)生制動抱死或驅(qū)動防滑為原則進行制動壓力調(diào)節(jié)；反之，稱為低選原則一同控制。 4）四通道 ABS 系統(tǒng)（如圖 22） 圖 22 四通道四傳感器 ABS (a) 雙制動管路前后布置 (b) 雙制動管路對角布置 ①組成：四個輪速傳感器，在通往四個車輪制動分泵的管路中，各設一個制動壓力調(diào)節(jié)分裝置，分別對各個車輪進行獨立控制。 ③適用：汽車左右兩側(cè)車輪附著系數(shù)相近的路面，不僅可以獲得良好的方向穩(wěn)定性和方向操縱能力，而且可以得到最短的制動距離。 ⑤結(jié)論： 在具有驅(qū)動防滑轉(zhuǎn) (ASR)功能時采用四通道式。一般三通道 ABS 是對兩前輪進行獨立控制，兩后輪按低選原則進行一同控制，也稱它為混合控制。該系統(tǒng)中雖然在通往四個車輪制動分泵 (輪缸 )的制動管路中，各設置一制動壓力調(diào)節(jié)分裝置，但兩個后 輪制動壓力調(diào)節(jié)分裝置卻是由電子控制器按低選原則一同控制的，因此，實際上仍然是三通道 ABS。在通往兩后輪制動分泵 (輪缸 )的制動總管路中，只設置一個制動壓力調(diào)節(jié)分裝置，以便對兩后輪制動分泵的制動壓力進行一同控制。 ④兩后輪按低選原則進行一同控制時，可以保證汽車在各種條件下 左右兩后輪的制動力相等，即使兩側(cè)車輪的附著力相差較大，兩個車輪的制動力都限制在附著力較小的水平，使兩個后輪的制動力始終保持平衡，保證汽車在各種條件下制動時都具有良好的方向穩(wěn)定性。應該看到，在緊急制動時，由于發(fā)生軸荷前移，在汽車的總制動力中，后輪的制動力所占的比重較小，尤其是小轎車，使前輪的附著力比后輪的附著力大得多，通常后輪制動力只占總制動力的 30％左右，因此，后輪附著力未能充分利用的損失對汽車的總制動力影響西華大學汽車服務工程畢業(yè)論文 8 不大。一方面使汽車獲得盡可能大的總制動力，利于縮短制動距離，另一方面更重要的能在制動中使兩前輪始終保持較大的橫向附著力，使汽車保持良好轉(zhuǎn)向控制能力。因此，三通道 ABS 在小轎車上被普遍采用。 ②（ d）圖中，在后制動管路中設置比例閥或低選擇閥。 7）單通道 ABS 系統(tǒng)（如圖 25） 西華大學汽車服務工程畢業(yè)論文 9 圖 25 一通道一傳感器 ABS 由于前輪無控制，故易抱死，轉(zhuǎn)向操縱性差，制動距離較長。制動距離是指駕駛員開始踩制動踏板到汽車完全停車所行駛的距離。 （ 2） 制動時汽車的方向穩(wěn)定性 制動時汽車的方向穩(wěn)定性，一般是指制動過程中維持汽車直線行駛和按預定彎道行駛的能力。汽車制動過程中，失去方向穩(wěn)定性和失去轉(zhuǎn)向控制能力，都是造成交通事故的重要原因。抗熱衰退性能是指汽車在繁重工作條件下制動時，制動器溫度升高后，其制動效能的保持程度。以上三項指標中， 其中 兩項指 標采用ABS 裝置后，其性能都會有明顯的改善和提高對避免交通事故的發(fā)生能起到很好的作用，因此 ABS 是汽車上十分重要的主動安全裝置。 圖 31 ABS 系統(tǒng)的組成及布置 電控單元 警告燈 ABS 工作原理 當點火開關(guān)接通（ ON）時， ABS 保護繼電器的電磁線圈中就會有電流流過，系統(tǒng)進入自檢狀態(tài)。此時壓力調(diào)節(jié)器中各電磁閥的電磁線圈均不通電，各電磁閥均保持在制動壓力增大狀態(tài)，汽車恢復常規(guī)制動狀態(tài)工作。 汽車行駛過程中，各輪速傳感器連續(xù)地向 ABS 電腦輸入各車輪的輪速信號。 ABS 電腦收到蓄電池電壓信號后，就判定汽車進入制動狀態(tài)。 在制動過程中，各車輪制動未出現(xiàn)趨于抱死時， ABS 不工作，此時制動過程與常規(guī)制動過程完全相同。 在制動 過程 中， ABS ECU 控制過程有八個階段： → → 壓第 2 階段→ → → → 、保壓交替作用→ 。 第 2 階段（保壓） 當制動壓力升高到一定值時，附著系數(shù)與滑移率在規(guī)定范圍內(nèi)， ABS ECU發(fā)出指令，控制制動壓力保持定值，控制過程進入第 2 階段。 第 4 階段（保壓） 制動壓力降低后，在汽車慣性力作用下，車速將提升，當車速提升到一定值時， ABS ECU 發(fā)出指令，保持制動壓力，控制滑移率在規(guī)定范圍內(nèi)，控制過程進入第 4 階段。 第 6 階段（保壓） 制動壓力升高后，車輪速度降低，滑移率增大， ABS ECU 發(fā)出指令，控制保持制動壓力，把滑移率控制在規(guī)定范圍內(nèi)，控制過程進入第 7 階 段。 第 8 階段（減壓） 當加速度降低到一定值時，控制過程進入第 8 階段， ABS 進入第二個控制周期，控制過程與上述相同，形成一個循環(huán)的工作周期。由 ECU 中的運算單元計算出車輪速度、滑動率及車輪的加、減速度，然后再由 ECU 中的控制單元對這些信號加以分析比較后，向壓力調(diào)節(jié)器發(fā)出制動壓力控制指令。 ABS 在汽車進行制動時防止車輪 在制動被抱死過程中， EDS（電子差速鎖）借助電子控制作用對空轉(zhuǎn)的驅(qū)動輪進行抑制，可對差速器產(chǎn)生一個飯作用力矩，使發(fā)動機功率更好的傳到“未抱死”的打滑的車輪上，倒車時也有效。液壓單元內(nèi)有真空減振器，它用于在 EDS 工作時，加快車輪制動分泵中壓力的產(chǎn)生過程。 ） Mpa。制動器的實際溫度由控制單 元按計算出來，制動器溫度達到某一下限時，EDS 重新開始工作。如果因溫度關(guān)系，EDS 切斷，那么它可以在 20 次點循環(huán)中用測量數(shù)據(jù)塊來顯示； ASR（驅(qū)動防滑調(diào)節(jié)裝置）驅(qū)動防滑是在加速時通過降低發(fā)動機功率防止驅(qū)動輪打滑，并在各種車速范圍內(nèi)均起作用。通過按中央控制臺上的 ABS 鍵可以關(guān)閉和啟動 ASR 系統(tǒng)。 根據(jù)發(fā)動機的型號， ABS 還有發(fā)動機牽引力矩（ MSR） 調(diào)解功能， MSR 用來防止因發(fā)動機制動力過大而造成驅(qū)動輪抱死。 ASR 功能依賴于控制單元 J104 與發(fā)動機控制單元及變速器控制單元之間的數(shù)據(jù)交換，即這些控制單元之間的通信。當制動系統(tǒng)發(fā)生故障，一般應首先判斷是常規(guī)制動系統(tǒng)故障還是 ABS 的故障，不能只把注意力集中到傳感器、電子控制器和壓力調(diào)節(jié)器上。 （ 3）高溫環(huán)境容易損壞 ECU。在對汽車進行烤漆作業(yè)時，應視情況將 ECU 從車上拆下。釋放蓄能器中的高壓制動液的方法是，先將點火開關(guān)斷開，然后反復踩、放制動踏板（至少 25 次以上），直到制動踏板變的很硬為止；另外，在制動液系統(tǒng)沒有完全裝好之前，不能接通點火開關(guān)，以免電動泵通電運轉(zhuǎn)泵油。對制動液要做到及時檢查、補充，一般制動液液面過低時 ABS 會自動關(guān)閉；在存儲和更換制動液時，要注意保持器皿清潔。拆卸時不要碰撞和敲擊傳感頭，不要用傳感器齒環(huán)當作撬面；防止上面粘有油污或其他臟物，必要時可涂上一層薄防銹油；傳感器間隙有的 是不可調(diào)的，有的可調(diào)，調(diào)整時應用非磁性塞尺或紙片。裝備 ABS 的制動系統(tǒng)與常規(guī)制動系統(tǒng)的空氣排西華大學汽車服務工程畢業(yè)論文 15 除方法一般都有所不同，且不同形式的 ABS，其放氣的程序和順序也可能不同。 （ 8）應盡量采用汽車生產(chǎn)廠商推薦的輪胎，不能混用不同規(guī)格的輪胎，否則會影響 ABS 的制動效果。 （ 10）裝備 ABS 的汽車，其制動操作方法和沒 ABS 的普通制動系統(tǒng)方法是一樣的。多踩幾腳制動踏板，反而會使 ABS ECU 得不到正確信號，導致制動效果不良。 ABS 故障檢修的步驟 對于 ABS 來說，不同 車型，甚至同一系列不同年代生產(chǎn)的車型，裝用的 ABS型號也可能不一樣，因而故障診斷和檢查方法以及程序都可能會有所不同。 2）制動液是否滲漏，制動液面是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。 4）檢查 ABS ECU 連接器連接是否良好。 6）檢查 ABS ECU、壓力調(diào)節(jié)器等的接地線是 否接觸可靠。 （ 2）讀取故障代碼 ABS 故障代碼的讀取紛紛大致可歸納下述三種： 西華大學汽車服務工程畢業(yè)論文 16 1）跨接自診斷啟動電路讀取法 2）借助專用診斷測試儀讀取法 3）利用汽車儀表板上的信息顯示系統(tǒng)讀取法 （ 3）快速檢查 快速檢查一般是在自診斷基礎(chǔ)上進行的，它是利用專用儀器或萬用表等，對系統(tǒng)的電路和元器件進行連續(xù)測試，以查找故障的方法。 （ 4）利用故障警示燈診斷 通過上述方法，一般都能準確的診斷出故障部位及性質(zhì)。所謂故障燈診斷是通過儀表板上的 ABS 警示燈和紅色制動警示燈的閃亮規(guī)律，進行診斷的一種快速簡易方法。 ABS 在汽車進行制 動時防止車輪抱死， EDS 是借助電子控制對空轉(zhuǎn)驅(qū)動輪進行抑制，使發(fā)動機功率被傳到“未抱死”的車輪上的一種起動輔助裝置，在車速 40km/h 以下時， EDS 調(diào)節(jié)起作用。在（ ABS+EDS）控制單元 J104 中裝有一個相匹配的軟件，它承擔了一般制動力調(diào)節(jié)器功能，因而取消了制動力調(diào)節(jié)器。在控制單元 J104 中設定了限制溫度，控制單元經(jīng)過計算測定制 動器當前的溫度。對 EDS 系統(tǒng)的干預不影響汽車制動裝置和 ABS 以及 ASR 的功能。 ABS 系統(tǒng)的控制單元具有自診斷能力。控制單元一般可識別19 個不 同的故障源，在選裝 ABS/EDS 時可識別的故障源的數(shù)量達到 24 個。操作類型 2“閃爍碼輸出”在此不存在。如果車速超過 20km/h，自診斷中斷。 ABS/EDS 指示燈 K47 及剎車紅色指示燈亮。 在每次行駛之前打