ch08 ABS系统

1、1制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统汽车防抱死制动系统本章主要内容： 防抱死制动系统概述 ABS系统的总体布置与工作过程 ABS系统零部件的结构与工作原理 典型车型ABS系统 ABS的系统的使用及维修 小结2制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统防抱死制动系统概述汽车防抱死制动系统即Antilock Braking System（ABS）。能防止汽车在常规制动过程中由于车轮完全抱死而出现的后轴侧滑、前轮丧失转向能力等现象，从而充分发挥轮胎与路面间的潜在附着力、最大限度地改善汽车的制动性能，达到提高汽车在制动过程中的方向稳定性和转向操纵能力的目的，以满足行车安全的需要。 3制

2、作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统 当汽车制动前轮抱死时，汽车会失去转向能力，后轮抱死时会造成汽车急转甩尾。 制动防抱死系统就是在制动过程中防止车轮被制动抱死，提高制动减速度、缩短制动距离，能有效地提高汽车的方向稳定性和转向操纵能力，保证汽车的行驶安全。 制动防抱死系统对汽车性能的影响主要表现在减少制动距离、保持转向操纵能力、提高行驶方向稳定性以及减少轮胎的磨损方面。ABS无无ABS制动制动有有ABS制动制动4制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统 遇到紧急状况，驾驶员只要尽可能地用力踩下刹车踏板即可，其他的事情交给ABS来处理，因此驾驶者可此专心地处理紧急状况。制动无ABS

3、有ABS行驶方向障碍物5制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统一、ABS系统的作用 提高制动性能。ABS系统能充分利用轮胎和地面的附着系数，在紧急制动情况下，可将滑移率控制在20左右，即可获得较大的地面附着系数，使汽车在车轮不抱死的情况下获得较大的制动力，提高制动减速度、缩短制动距离。提高制动时的方向稳定性。汽车制动时，由于制动力较大而有可能造成车轮抱死。若前轮抱死时，汽车会失去转向能力，后轮抱死时会造成汽车后轴侧滑，严重时甚至造成急转翻车。ABS系统可以防止任何车轮完全抱死，因此能有效地提高汽车制动时的方向稳定性和转向操纵能力，保证汽车的行驶安全。能够改善轮胎的磨损状况。由于车轮抱死

4、而造成轮胎的磨损是造成轮胎损坏的重要原因。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。 6制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统二、ABS系统的种类按生产厂家分类：有德国的博世(Bosch)ABS、德国戴维斯公司的坦孚(TEVES)ABS、美国德尔科公司的达科(Delco)ABS、美国本迪克斯公司的本迪克斯(BENDIX)ABS等。 按照产生制动压力的动力源分类：液压式ABS系统、气压式ABS系统、气液混合式ABS系统。在轿车中液压式ABS系统应用最广泛。 按制动液压调节装置和制动主缸的相对位置关系分类：分离式ABS系统。压力调节装置和制动主缸各

5、自独立，通过制动管路与制动主缸和制动助力器相连。 整体式ABS系统。制动压力调节装置与制动主缸或制动助力器构成一个整体。采用整体式结构可以使制动系统非常紧凑，管路接头较少，但成本较高。7制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统按控制方式分类：独立控制。一条控制通道只控制一个车轮。一同控制。一条控制通道同时控制多个车轮。依照这些车轮所处位置不同分：同轴控制是一个控制通道控制同轴两车轮，异轴控制则是一个控制通道控制非同轴的两个车轮。在ABS系统中，能够独立进行制动压力调节的制动管路称为控制通道。按照控制过程中控制依据选择不同，ABS的一同控制方式又区分为： 低选择控制：以保证附着系数小的一侧

6、车轮不发生抱死为原则来进行制动压力调节； 高选择控制：以保证附着系数较大一侧车轮不发生抱死为原则来实施制动压力调节。按控制通道数目分类：四通道式、三通道式、二通道式和一通道式。 8制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统 控制通道：控制通道：ABS系统中，能够独立进行制动压力调节的制动管路。 如果对两个(或两个以上)车轮的制动压力同时进行调节，则称这种控制方式为同时控制同时控制。 在两个车轮的制动压力进行同时控制时，如果以不易抱死的车轮（附着力较大的车轮）不发生制动抱死为原则进行制动压力调节，称这种控制方式为高选择方式控制高选择方式控制； 如果以易抱死的车轮（附着力较小的车轮）不发生制动

7、抱死为原则进行制动压力调节，则称这种控制方式为低选择方式控制低选择方式控制。 按照控制通道数目的不同，ABS系统分为四通道四通道、三通道三通道、双通道双通道和和单通单通道道四种形式 。目前汽车上三通道目前汽车上三通道ABS系统使用较多。系统使用较多。9制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统车轮转速传感器控制通道 四传感器四通道四轮独立控制四传感器四通道四轮独立控制三通道三通道四传感器双通道前轮独立控制四传感器双通道前轮独立控制四传感器三通道前轮独立，后轮低选择控制 三传感器三通道前轮独立，后轮低选择控制 10制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统三、ABS系统的发展趋势 ABS

8、控制技术的提高。 减小体积与质量，简化结构。 控制功能的扩展和集成。向以下几个方向发展： 与驱动防滑系统ASR (Anti-Slip Regulation)集成，形成ABS/ASR系统，这样既可以在制动时，又可以在起步和加速时控制车轮上的力矩。 与电子制动力分配EBD(Electronic Brake force Distribution)集成，形成ABS/ASR/EBD系统，可以明显改善并提高ABS的功效。 和电子稳定性程序ESP (Electronic Stability Program)系统集成，形成ABS/ASR/ ESP综合控制系统，可解除汽车制动、起步和转向时对驾驶员的高要求，使车

9、辆在各种状况下保持最佳的稳定性，在转向过度或转向不足的情形下效果更加明显。 和汽车巡航自动控制ACC(Adaptive Cruise Control)系统集成，形成ABS/ASR/ACC综合控制系统，ACC系统能自动控制车距，并实时自动调节主车车速，可在较大程度上避免碰撞事故发生，具有良好的安全行驶效果。 利用总线技术与其他控制系统的信息交换和共享，提高整体控制性能。11制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统ABS系统的总体布置与工作过程 ABS系统通常由车轮速度传感器、液压控制单元（液压调节器、制车轮速度传感器、液压控制单元（液压调节器、制动压力调节器）动压力调节器）和电控单元电控单

10、元ECU等组成。 车轮转速传感器液压控制器电控单元ECU制动踏板指示灯制动器双腔制动主缸后桥12制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统ABS的工作过程 在制动时，车轮转速传感器测量车轮的速度，如果一个车轮有抱死的可能时，车轮减速度增加很快，车轮开始滑转。 如果该减速度超过设定的值，控制器就会发出指令，让电磁阀停止或减少车轮的制动压力，直到抱死的可能消失为止。 为防止车轮制动力不足，必须再次增加制动压力。 在自动制动控制过程中，必须连续测量车轮运动是否稳定，应通过调节制动压力（加压、减压和保压）使车轮保持在制动力最大的滑转范围内。13制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统ABS系

11、统零部件的结构与工作原理一、车轮转速传感器【别名】【别名】轮速传感器、转速传感器【作用】【作用】检测车轮的转速，送给ECU决定是否开始进行防抱死制动。【安装位置】【安装位置】车轮上。【结构】【结构】由传感器头和齿圈组成。按传感器头的外形分凿式极轴车速传感器头、柱式极轴车速传感器头和菱形极轴车速传感器头。前轮安装位置前轮安装位置后轮安装位置后轮安装位置制动盘传感器齿圈支架传感器14制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统凿式极轴凿式极轴柱式极轴柱式极轴电缆永磁体外壳感应线圈极轴齿圈车速传感器头剖视图车速传感器头剖视图15制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统车速传感器工作原理车速传

12、感器工作原理转子感应线圈永久磁铁车轮转速传感器16制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统二、制动压力调节器【作用】【作用】接受ECU的指令，通过电磁阀的动作来实现车轮制动器制动压力的调节。 现代轿车常用液压式制动压力调节器。 循环式制动压力调节器：循环式制动压力调节器：电磁阀直接控制制动压力。 可变容积式制动压力调节器：可变容积式制动压力调节器：电磁阀间接控制制动压力。17制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统1、循环式制动压力调节器制动轮缸电磁阀回油泵储能器制动主缸回油泵回油泵：电磁阀在减压时，从制动轮缸流出的制动液经储能器由回油泵泵回制动主缸。储能器储能器：电磁阀在减压时，

13、从轮缸流出的制动液由储能器暂时储存，然后由回油泵泵回主缸。循环式制动压力调节器基本结构循环式制动压力调节器基本结构18制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统3位位3通电磁阀基本结构及简化图通电磁阀基本结构及简化图 在制动主缸和制动轮缸之间串连一个电磁阀，由电磁阀的通断来控制油路的压力。 电磁阀有3/3、2/2等多种类型。 电磁阀由ECU控制，实现升压、保压、减压三种状态。固定铁芯线圈2A电流5A电流通轮缸通储能器通主缸柱塞升压升压保压保压减压减压主缸轮缸储能器19制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统循环式制动压力调节器工作原理：循环式制动压力调节器工作原理：升压（常规制动）升

14、压（常规制动）主缸踏板液压部件线圈储液器ECU传感器轮缸电磁阀回油泵电磁阀不通电，ABS不工作，回油泵也不工作，进入常规制动阶段。20制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统循环式制动压力调节器工作原理：循环式制动压力调节器工作原理：保压保压主缸踏板液压部件线圈储液器ECU传感器轮缸电磁阀回油泵电磁阀通较小的电流，电磁阀处于保压位置，ABS工作。21制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统循环式制动压力调节器工作原理：循环式制动压力调节器工作原理：减压减压主缸踏板液压部件线圈储液器ECU传感器轮缸电磁阀回油泵电磁阀通较大的电流，电磁阀处于减压位置，ABS工作。工作原理动画演示22制

15、作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统2、可变容积式制动压力调节器 在汽车原有制动系统基础上增加一套液压控制装置。制动压力油路和ABS控制压力油路是相互隔开的。 常规制动常规制动：电磁阀无电流，柱塞左移，控制活塞在弹簧作用下左移顶开单向阀，常规制动油路接通。ABS不工作。主缸踏板液压部件控制活塞单向阀柱塞电磁阀线圈储液器泵传感器轮缸ECU储能器23制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统 减压减压：电磁阀通入一大电流，柱塞右移，控制活塞在压力油作用下右移，单向阀关闭，常规制动油路切断。同时由于控制活塞的右移，使轮缸侧容积增大，制动压力减小。主缸踏板液压部件控制活塞单向阀柱塞电磁阀线

16、圈储液器泵传感器轮缸ECU储能器24制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统 保压保压：电磁阀通入较小电流，柱塞右移将所有油路相互隔开，控制活塞保持在某一位置，轮缸侧的容积不发生变化，制动压力保持一定。主缸踏板液压部件控制活塞单向阀柱塞电磁阀线圈储液器泵传感器轮缸ECU储能器25制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统三、电子控制器（ECU）【作用】【作用】接受传感器信息计算车轮转速、加减速度、车轮滑移率，并判断车轮是否有抱死趋势，然后向制动压力调节器发出制动压力控制指令，由制动压力调节器执行压力调节的任务。【组成】【组成】输入级电路：将传感器输入的信号整形放大后输入运算电路。运算

17、电路：进行车轮转速、车轮加减速度、滑移率等控制参数的计算，以及电磁阀的开启和监控运算。输出级电路（电磁阀控制电路）：接受运算电路的控制信号，对电磁阀的动作进行控制。安全保护电路：将电源电压稳压成5V标准电压，并对故障信号进行监控。当出现故障时，停止ABS的工作，转入常规制动状态，同时点亮仪表板上的警告灯。26制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统四传感器四通道四传感器四通道ECU的内部结构的内部结构（信号输出）轮速传感器FLRRFRRL（信号输出）轮速传感器 输入增幅电路外部通信线路电动机监控线路制动开关线路阀继电器监控线路电源输入输出电路运算电路运算电路稳压电源故障存储等电磁阀控制电

18、路电磁阀控制电路左前电磁阀FL右后电磁阀RR左后电磁阀RL右前电磁阀FR警告灯阀继电器电动机继电器继电器电源27制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统典型车型ABS系统一、MK20I型ABS系统 此系统由戴维斯（TWVES）研制，装在上海桑塔纳2000、桑塔纳3000、捷达、都市先锋、赛欧及奇瑞等汽车上。特点：特点： 四传感器三通道，前轮独立控制，后轮低选择控制； 液压对角线双回路系统； 泵电机、液压控制单元和电子控制单元集成一体，简称为液压电子控制单元（HECU）； C语言编写的控制程序并加密固化在电子控制单元中； 电磁阀线圈集成在电子控制单元内部；采用大功率集成电路直接驱动电磁阀及

19、泵电机，省去电磁继电器； 诊断接口可借助于VAG1551进行自诊断。28制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统MK20I型ABS系统：系统布置ABS警告灯右制动灯左制动灯制动灯开关ABS泵电机ABS液压控制单元ABS电子控制单元左前轮速传感器左后轮速传感器29制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统传感器传感器ABS电控单元制动灯开关ABS液压泵电机和低压储能器液压控制单元车轮转速传感器ABS警告灯故障诊断插座执行元件执行元件MK20I型ABS系统：系统组成30制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统转速传感器液压控制单元总泵助力器制动液压电子控制单元ABSEBD控制检查监

20、视警告ABS警告灯故障代码及故障信息ABS：制动防抱死系统 EBD：电子制动力分配 ABS工作流程工作流程31制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统液压控制单元HCU电子控制单元ECU电子控制单元ECU液压控制单元HCU油泵电机液压电子控制单元液压电子控制单元HECU32制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统低压储能器总泵助力器常开阀常闭阀吸入阀压力阀液压泵车轮制动器常规制动阶段常规制动阶段：常开阀断电开启，常闭阀断电关闭，来自制动总泵的制动液进入制动轮缸。此时ABS不工作。ABS工作原理升压工作原理升压33制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统低压储能器总泵助力器常开

21、阀常闭阀吸入阀压力阀液压泵车轮制动器保压阶段保压阶段：当车轮趋于抱死时，常开阀通电关闭，常闭阀断电关闭，通往制动轮缸的通道被切断，轮缸内的油压保持不变。ABS工作原理保压工作原理保压34制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统低压储能器总泵助力器常开阀常闭阀吸入阀压力阀液压泵车轮制动器减压阶段减压阶段：保压后，若车轮仍趋于抱死时，常开阀通电关闭，常闭阀通电打开，制动轮缸内的制动液进入储能器，并由液压泵泵回到制动总泵。减压后，车轮转速上升若太快，再次进入到升压阶段，进入新的一个循环，重复上述过程，直至汽车停车为止。ABS工作原理减压工作原理减压35制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动

22、系统ABSABS电路图电路图HECU制动灯开关车轮转速传感器ABS警告灯 36制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统大众车系大众车系ABSABS系统其他辅助功能系统其他辅助功能系统名称缩写(德)缩写(英)功能作用防抱死系统ABSABS在制动中阻止车轮发生抱死，并保持良好的行驶稳定性和转向性能。驱动防滑控制ASRTCS通过对打滑车轮施加制动力并降低发动机扭矩形式阻止驱动轮空转。电子制动力分配EBVEBD在ABS起作用前，阻止后轴过量制动。电子差速锁止EDSEDL在车辆处于附着力不同的路面时，通过对空转车轮施加制动实现车辆起步行驶。电子稳定程序ESPESP通过对制动和发动机管理系统施加相应

23、的调整，来阻止车辆的滑移。发动机牵引力矩调整MSREBC当加速踏板突然松开或者带着档位施加制动时，那么MSR将阻止由于发动机的制动而产生的驱动轮抱死。37制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统电子制动力分配电子制动力分配EBD前后分配左右分配38制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统二、本田车系ABS系统油箱输出阀输入阀泵压力开关储能器D腔制动主缸滑动活塞B腔A腔C腔控制活塞开关阀39制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统制动主缸制动压力调节器储能器泵电机右前轮左后轮右后轮INOUT泵左前轮储液器OUTOUTOUTINININ40制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制

24、动系统三、丰田凌志LS400 ABS系统3位3通电磁阀储液室柱塞凸轮泵电机1、压力调节器外形、压力调节器外形41制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统2 2、系统油路、系统油路制动踏板P阀三通联管节ABS执行器三位三通电磁阀泵电机储液室ABS ECU轮速传感器RF（右前）LR（左后）RR（右后）LF（左前）42制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统3 3、电路图、电路图43制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统ABS的使用与检修1、装备、装备ABS的汽车易出现的一些特殊现象的汽车易出现的一些特殊现象 发动机起动时，踏下制动踏板会弹起；而发动机熄火时，制动踏板会下沉。 制

25、动时转方向盘，会感到方向盘有轻微的振动。 制动时，会感到制动踏板有轻微下沉，或轻微振动。 高速行驶急转弯时，或冰雪路面上行驶时，有时会出现制动警告灯亮起的现象。 制动时，ABS继电器不断地动作，这是ABS起作用的正常现象。制动后期，会有车轮被抱死，在地面上留下拖滑的印痕。这是因为在车速小于710km/h时，ABS不起作用。此时的印痕很淡，与普通制动时留的长而深的印痕不同。44制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统2、检修、检修ABS时应注意的事项时应注意的事项 ABS故障一般有几种情况，一是紧急制动时，车轮被抱死；二是制动效果不良；三是警告灯亮；四是ABS出现不正常情况。检修时注意：

26、首先对ABS外观进行检查。 区分是ABS机械部分（制动器、制动总泵、制动管路等）不良还是ABS电子控制部分的故障。方法：拔下ABS控制线束，让汽车以普通制动方式制动，如果故障消失，为电子控制部分故障；否则说明机械部分有故障。 ABS电子控制部分故障多为线束插接器或导线松脱、车速传感器不良等。制动压力调节器的故障相对较少。 在检修制动压力调节器、制动分泵、储压器、后轮比例分配阀、电动油泵、制动液管路、压力警告和控制开关时需泄压。泄压方法泄压方法：关闭点火开关，反复踩制动踏板20次以上，直到感觉到踩制动踏板力明显增加为止。45制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统3、ABS故障自诊断故障自

27、诊断u ABS的自检的自检 点火开关接通，ABS ECU立即对其外部电路进行检查。这时ABS警告灯亮，3S后熄灭。若ABS警告灯一直亮或不亮说明ABS电路有故障。 对制动压力调节器的检查是通过控制阀的开关循环来实现。 发动机起动后，车速第一次达60km/h，ABS系统完成自检。 自检过程中若有异常，则停止使用ABS，储存故障码并点亮故障警告灯。u 两个制动警告灯两个制动警告灯 ABS灯：黄色，标记为ABS或ANTILOCK。 制动灯：红色，标记为BRAKE，由制动液压力开关和液面开关及手制动器开关控制。 若制动灯亮，可能制动液不足、储液器制动压力过低、或手制动器开关问题，此时ABS和普通制动系

28、统均不能正常工作。 若ABS灯亮，说明ABS系统有故障，此时无ABS功能，但常规制动系统仍有效。46制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统u MK20I型型ABS故障码的调取和清除故障码的调取和清除 使用故障阅读器VAG1551或VAG1552进行。 在数据传输模式下输入03选择ABS电子制动系统。 02功能为读故障码，05功能为清除故障码。u 丰田车系丰田车系ABS故障码的调取和清除故障码的调取和清除 分开维修连接器插头或拔出WA与WB之间的短接销。 KEY ON，短接诊断座的TC与E1端子。 ABS故障灯即闪烁故障码闪烁故障码。 在KEY ON时将制动踏板在3S内踩8次，即可清除故障码清除故障码。 拆下TC与E1的短接线，插上维修连接器插头或WA、WB之间的短接销。 车速传感器信号故障码的诊断：l 分开维修连接器插头或拔出WA与WB之间的短接销。l KEY ON，短接诊断座的TS与E1端子。l 起动发动机，路试，车速达90km/h以上，停车。l 短接诊断座的TC与E1端子，此时ABS故障灯闪烁车速传感器的故障闪烁车速传感器的故障。47制作：闵思鹏汽车底盘电控技术汽车防抱死制动系统4、ABS故