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第一章绪论1、1汽车防抱死制动系统的产生与发展汽车防抱死系统制动装置最早应用于飞机、铁路汽车，而在汽车上的应用则较晚。1908年，J.E.Francis设计了一种装置，把它安装在机车上，能防止车轮的抱死现象，而且意外地发现制动距离也缩短了。1936年，德国RobertBosch公司取得了ABS专利权。1948年，美国的WestinghouseAirBrake公司开发了铁路机车专用的ABS装置。1948年，波音公司生产的B-47飞机装上了HydroAire公司的ABS初期产品。而ABS首次在汽车上的应用是1954年美国Ford公司将法国生产的民航机上的ABS应用在林肯牌轿车上。1969年，福特汽车公司首先推出后二轮控制方式的防抱死制动系统，并在美国、日本的高级轿车上得到应用。1978年，奔驰公司首次推出四轮控制的防抱死系统。从此以后，防抱死制动系统在汽车上得到广泛应用，并得到突飞猛进的发展。20世纪80年代初，仅在部分高级轿车上采用ABS，进入20世纪90年代后，在欧洲、美国、日本和韩国等国家，ABS的装车率大幅度提高，加之法规的推动作用，ABS已成为在汽车上的标准装备和选择装备。我国对ABS的研究始于20世纪80年代初，目前国内一些院校、科研单位和生产厂商正加快技术攻关和技术引进步伐。上海汽车制动系统有限公司引进并合资生产的ABS产品于1997年顺利投产，其他也有个别厂家小批量生产。目前国内研制生产的ABS产品中比较成熟的主要有FKX-AC1型、ABS121型和ABS141型等。从1998年起,国产的奥迪、桑塔纳和富康等轿车,已普遍装上了ABS。ABS将成为现代汽车的标准配置设备在汽车上广泛应用。1、2汽车防抱死制动系统功能和特点汽车ABS系统的作用主要是指汽车在紧急制动过程中，防止制动力过大而使车轮抱死，使汽车丧失横向抗侧滑能力，并使前轮丧失转向操纵性能。相对于传统制动系统而言，ABS系统具有缩短制动距离，制动时不影响转向性能，可改善轮胎磨耗情况，可提高汽车行驶的安全性等优点。但ABS也有必不可少的缺点，例如：（1）ABS不能代替驾驶人的制动操作，只能在驾驶人制动时，帮助驾驶人达到较好的制动效果；（2）ABS性能好坏受整车制动状况的影响；（3）在松土或积雪较深的路面上制动，车轮抱死制动要比ABS工作时的制动距离。总的来说，ABS能使汽车在制动时维持方向稳定性和缩短制动距离，对提高制动安全性能有重要作用。1、3汽车防抱死制动系统的类型在ABS中,对能够独立进行制动压力调节的制动管路称为控制通道。ABS一般按控制通道数目来分类。ABS装置的控制通道分为四通道式、三通道式、二通道式和一通道式。ABS的类型和分布形势如图1—3—1所示。⑴四通道式。四通道ABS有四个轮速传感器,在通往四个车轮制动分泵的管路中,各设一个制动压力调节器装置,进行独立控制,构成四通道控制形式。广州本田即是使用四通道ABS装置。性能特点:由于四通道ABS是根据各车轮轮速传感器输入的信号,分别对各个车轮进行独立控制的,因此附着系数利用率高,制动时可以最大程度的利用每个车轮的最大附着力。四通道控制方式特别适用于汽车左右两侧车轮附着系数接近的路面,不仅可以获得良好的方向稳定性和方向控制能力,而且可以得到最短的制动距离。但是如果汽车左右两个车轮的附着系数相差较大(如路面部分积水或结冰),制动时两个车轮的地面制动力就相差较大,因此会产生横摆力矩,使车身向制动力较大的一侧跑偏,不能保持汽车按预定方向行驶,会影响汽车的制动方向稳定性。因此,驾驶员在部分结冰或积水等湿滑的路面行车时,应降低车速,不可盲目迷信ABS装置。⑵三通道式。三通道ABS是对两前轮进行独立控制,两后轮按低选原则进行一同控制(即两个车轮由一个通道控制,以保证附着力较小的车轮不抱死为原则),也称混合控制。桑塔纳2000Gsi既是用的这种ABS装置。性能特点:两后轮按低选原则进行一同控制时,可以保证汽车在各种条件下左右两后轮的制动力相等,即使两侧车轮的附着系数相差较大,两个车轮的制动力都限制在附着力较小的水平,使两个后轮的制动力始终保持平衡,保证汽车在各种条件下制动时都具有良好的方向稳定性。当然,在两后轮按低选原则进行一同控制的,可能出现附着系数较大的一侧后轮附着力不能充分利用的问题,使汽车的总制动力减小。但应该看到,在紧急制动时,由于发生轴荷前移,在汽车的总制动力中,后轮制动力所占的比例减小,尤其是前轮驱动的小轿车,前轮的附着力比后轮的附着力大得多,通常后轮制动力只占总制动力的30%左右,后轮附着力未能充分利用的损失对汽车的总制动力影响不大。在对桑塔纳2000进行的60km/h紧急制动对比试验中,有ABS的车型比无ABS车型的制动距离只短1米,但是有ABS的车型始终都有方向,不会失去对方向的控制。对两前轮进行独立控制,主要考虑小轿车,特别是前轮驱动的汽车,前轮的制动力在汽车总制动中所占的比例较大(可达70%左右),可以充分利用两前轮的附着力。一方面使汽车获得尽可能大的总制动力,利于缩短制动距离,另一方面可使制动中两前轮始终保持较大的横向附着力,使汽车保持良好转向能力。尽管两前轮独立控制可能导致两前轮制动力不平衡,但由于两前轮制动力不平衡对汽车行驶方向稳定性影响相对较小,而且可以通过驾驶员的转向操纵对由此产生的影响进行修正。因此,三通道ABS在小轿车上被普遍采用。⑶二通道式。二通道式ABS难以在方向稳定性、转向控制性和制动效能各方面得到兼顾,目前采用很少。⑷一通道式。一通道式ABS常叫单通道ABS,它是在后轮制动器总管中设置一个制动压力调节器,在后桥主减速器上安装一个轮速传感器(也有在后轮上各安装一个)。图1—3—1ABS的类型和分布形势第二章汽车防抱死制动系统的基本组成和工作原理2、1汽车防抱死制动系统的结构组成现代汽车防抱死制动系统尽管采用的控制方式、方法以及结构形式各不相同，但基本上都是在传统的制动系统基础上增加电子控制系统发展起来的。ABS电子控制系统由传感器、电子控制单元（ECU或ABS电脑）和执行器等部分组成。ABS的基本组成如图2-1-1所示，在车上安装位置如图2-1-2所示。图2-1-1ABS的基本组成图2-1-2ABS组件在车上的安装位置2、1、1传感器（1）车速传感器检测车速，给ECU提供车速信号，用于滑移率控制方式。（2）轮速传感器检测车轮速度，给ECU提供轮速信号，各种控制方式均采用减速传感器。检测制动时汽车的减速度，识别是否是冰雪等易滑路面，只用于四轮驱动控制统2、1、2电子控制单元ECU是ABS系统的大脑，它接受车速、轮速、减速等传感器的信号，计算出车速、轮速、滑移率和车轮的减速度、加速度，并将这些信号加以分析、判别、放大，由输出级输出控制指令，控制各种执行器工作.2、1、3执行器（1）制动压力调节器接受ECU的指令，通过电磁阀的动作实现制动系统压力的增加、保持和降低。（2）液压泵接受ECU控制，在可变容积式制动压力调节器的控制油路中建立控制油压；在循环式制动压力调节器调节压力降低的过程中，将由轮缸流出的制动液经蓄能器泵回主缸，以防止ABS工作时制动踏板行程发生变化。（3）ABS警告灯ABS出现故障时，由ECU控制将其点亮，向驾驶员发出报警，并由ECU控制闪烁显示故障代码。2、2汽车防抱死制动系统的工作原理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。2、2、1ABS的工作原理由装在车轮上的转速传感器采集4个车轮的转速信号，送到电子控制单元计算出每个车轮的转速，进而推算出车辆的减速度及车轮的滑移率。ABS电子控制单元根据计算出的参数，通过液压控制单元调节制动过程的制动压力，达到防止车轮抱死的目的。在ABS不起作用时，电子制动力分配系统仍可调节后轮制动力，保证后轮不会在先于前轮抱死，以保证车辆的安全，如图2-2-1所示。图2-2-1ABS工作原理示意图2、2、2ABS的调节过程车轮制动压力调节的控制过程如下：(1)建压阶段制动时，通过助力器和总泵建立制动压力。此时常开阀打开，常闭阀关闭，制动压力进入车轮制动器，车轮转速迅速降低，直到ABS电子控制单元通过转速传感器得到识别出车轮有抱死的倾向为止，如图2-2-2和图2-2-3所示。图2-2-2建压阶段压力—时间曲线图2-2-3车轮制动压力建压原理图(2)保压阶段，ABS电子控制单元通过转速传感器得到信号，识别出车轮有抱死的倾向时，ABS电子控制单元即关闭常开阀，此时常闭阀仍然关闭，如图2-2-4和图2-2-5所示。图2-2-4保压阶段压力—时间曲线图2-2-5车轮制动压力保压原理图(3)降压阶段，如果在保压阶段，车轮仍有抱死倾向，则ABS系统进入降压阶段。此时，电子控制单元命令常闭阀打开，常开阀关闭，液压泵开始工作，制动液从轮缸经低压蓄能器被送回到制动总泵，制动压力降低，制动踏板出现抖动，车轮抱死程度降低，车轮转速开始增加，如图2-2-6和图2-2-7所示。图2-2-6降压阶段压力—时间曲线图2-2-7车轮制动压力降压原理图（4）增压阶段，为了达到最佳制动效果，当车轮达到一定转速后，ABS电子控制单元再次命令常开阀打开，常闭阀关闭。随着制动压力增加，车轮再次被制动和减速，如图2-2-8和图2-2-9所示。图2-2-8增压阶段压力—时间曲线图2-2-9车轮制动压力增压原理图第三章ABS系统的维护及常见故障诊断与排除汽车防抱死制动系统当遇到情况汽车制动时，根据车轮转速，自动调整制动管内的压力大小，使车轮总是处于边抱死边滚动的滑移状态，尤其紧急制动，它将断续制动，即制动——松开——制动，以避免危险。防抱死制动装置，以每秒6~10次的频率进行制动—松开—制动的脉式制动，用电子智能控制方式代替人工方式，防止车轮抱死，使车轮始终获得最大制动力，并保持转向灵活。车轮要抱死时，降低制动力，而车轮不会抱死时，又增加制动力，如此反复动作，使制动效果最佳。使用该装置可以减小制动距离，保证制动过程中转向操纵依然有效。尤其紧急制动，能充分利用轮胎的峰值附着性能，提高汽车抗侧滑能力，缩短制动距离，充分发挥制动效能。使用中，若ABS系统出现故障，警告灯就会点亮，须及时停车处理或修复。3、1汽车防抱死制动系统的维护3、1、1汽车防抱死系统的正确使用（1)工作电压要求由于ABSECU对过电压、静电压非常敏感，为防止损坏，应注意在点火开关处于ON位置时，不要拆装系统中的元件和插头。如要拆装，应先将点火开关关闭。在车上进行电焊时，最好戴上静电器，同时要在拔下ECU连接器后进行焊接。要注意对蓄电池的电压进行检查，蓄电池电压过低时，ABS将不能进入工作状态。（2)环境温度要求高温环境容易损坏ECU。一般ECU只能在短时间承受90℃，或在一定时间（约2h)内承受85℃。有的要求ECU受热不能超过82℃。在对汽车进行烤漆作业时，应视情况将ECU从车上拆下。（3)及时检查更换制动液对制动液要做到及时检查、补充，一般制动液过低时ABS会自行关闭。要求制动液每年更换一次。另外，ABS对制动液的要求非常高，因此添加或更换制动液应严格按照使用说明书上的要求，禁止掺杂不同型号的制动液，同时注重清洁。3、1、2制动液的补充和更换(1）制动液的选用ABS制动系统所选用的制动液必须具有恰当的黏度。ABS制动系统所选用的制动液具有更强的抗氧化性能，以免制动液中形成胶质、沉淀物和腐蚀性物质。ABS制动系统所选用的制动液不能对橡胶件产生较强的膨润作用。④ABS制动系统所选用的制动液对金属的腐蚀性较弱。⑤ABS制动系统所选用的制动液具有较高的沸点，以免因制动液发生汽化使制动系统产生气阻。（2）制动液的更换周期根据相关经验，建议对具有ABS的制动系统每隔12个月更换一次制动液。装有ABS的液压制动系统，制动液的更换周期较不装用ABS时要缩短50%，所以要注意及时更换。3、1、3泄压装有ABS的液压制动系统中如有蓄压器，在检修制动系统时，为保证安全，必须对制动系统进行泄压。泄压的方法是在不打开点火开关的条件下，将汽车停在平地上，进行行车制动操作30