案例一项目一汽车防抱死系统(ABS)检测与维护

1、汽车防抱系统（ABS）构造与原理适应专业: 汽车运用技术、汽车电子技术、汽车检测与维修 课时：2节汽电1201，汽检1203主讲人：邓家林 教学目标 汽车制动ABS系统概述 汽车ABS系统工作原理 汽车ABS系统技术发展本次课主要介绍的内容有： 汽车ABS系统概述 汽车ABS系统理论基础 ABS（Anti-lock Braking System）防抱死制动系统，通过安装在车轮上的传感器发出车轮将被抱死的信号，控制器指令调节器降低该车轮制动缸的油压，减小制动力矩，经一定时间后，再恢复原有的油压，不断的这样循环（每秒可达510次），始终使车轮处于转动状态而又有最大的制动力矩。 汽车ABS系统概述

2、没有安装ABS的汽车，在行驶中如果用力踩下制动踏板，车轮转速会急速降低，当制动力超过车轮与地面的摩擦力时，车轮就会被抱死，完全抱死的车轮会使轮胎与地面的摩擦力下降，如果前轮被抱死，驾驶员就无法控制车辆的行驶方向，如果后轮被抱死，就极容易出现侧滑现象。提示：在遇到紧急情况时，制动踏板一定要踩到底，才能激活ABS系统，这时制动踏板会有一些抖动，有时还会有一些声音，但也不能松开，这表明ABS系统开始起作用了。为什么要有ABS ?ABS中文译为“防抱死刹车系统”或“防滑刹车系统” 车辆在湿滑路面上制动时，或在紧急制动时，车轮很容易抱死，这样，驾驶员就失去了对转向的控制能力，同时车辆会发生严重的甩尾甚至

3、失控。后轮ABS可防止后轮的抱死，保证车辆在制动过程中还能直线行驶。如果装备了四轮ABS，在制动过程中还可控制转向。在很多紧急情况下，通过转向绕开障碍物比制动停车可能更有效。可见，制动过程中的转向能力对汽车的行车安全是至关重要的。 1、在车轮打滑状态下，能增强方向稳性控制； 2、在紧急制动时，使汽车沿驾驶人操纵的方向行驶，增强方向控制； 3、在紧急制动时，在尽可能短的距离内使汽车减速，增强制致力作用. 汽车ABS仍需进一步提高系统的技术性能，提高系统元器件的可靠性，其发展趋势为： 1. ABS/ASR一体化: ASR也是典型的机电一体化控制系统，其作用是在汽车的启动和加速过程中，控制传递到驱动

4、轮上的驱动力矩，防止车轮空转，从而使启动和加速过程快速而稳定。由于ASR与ABS所需的工作部件和控制原理等有许多相近的地方，ABS制造公司常将二者集成为一体，实现信息与资源的共享； 2. 减小体积，降低重量: 现代汽车装备的辅助装置越来越多，一方面汽车的重量随之增加，能耗与运行成本也相应地增加，另一方面，可供这些装置布置的空间受到限制，因此，减小ABS的体积，降低系统的总重量一直是ABS生产公司追求的目标； 3. 基于CAN总线的多控制系统集成网络控制: 由于汽车上采用的机电一体化控制装置越来越多，每个系统都有自己的ECU和传感器，装置和信息不能共享。采用基于CAN总线的多控制系统集成网络控制

5、，将ABS与其它系统集成控制，可以节约成本，提高控制效率。 当车轮即将到达下一个锁死点时，刹车油的压力使得气囊重复作用，如此在一秒钟内可作用60120次，相当于不停地刹车、放松，即相似于机械的“点刹。因此，ABS防抱死系统，能避免在紧急刹车时方向失控及车轮侧滑，使车轮在刹车时不被锁死，不让轮胎在一个点上与地面摩擦，从而加大摩擦力，使刹车效率达到90%以上，同时还能减少刹车消耗，延长刹车轮鼓、碟片和轮胎两倍的使用寿命。装有ABS的车辆在干柏油路、雨天、雪天等路面防滑性能分别达到80%90%、10%30%、15%20%。一、ABS的优点ABS的特点是什么？1、改善制动效能。3、改善制动时的方向操纵

6、性能。2、改善制动时的方向操纵性能。4、减小轮胎局部磨损5、减轻驾驶员的疲劳强度、提高乘客的舒适性和安全性。6、使用方便、工作可靠。 ABS系统本身也有局限性，它仍然摆脱不了一定的物理规律。在两种情况下，ABS系统不能提供最短的制动距离。一种是在平滑的干路上，由有经验的驾驶员直接进行制动。另一种情况是在松散的砾石路面、松土路面或积雪很深的路面上制动另外，通常在干路面上，最新的ABS系统能将滑移率控制在5%20%的范围内，但并不是所有的ABS都以相同的速率或相同的程度来进行制动。尽管四轮防抱制动系统能使汽车在尽可能短的距离内进行制动，但如果制动进行得太迟，使之在与障碍物碰撞前不能完全停下来，仍不

7、能阻止事故的发生。二、ABS的局限性 汽车在行驶过程中，强制地减速以至停车且维持行驶方向稳定性的能力称为汽车的制动性。评价制动性能的指标主要有：（1）制动效能汽车在行驶中，强制减速以至停车的能力称为制动效能。 汽车ABS系统理论基础即汽车以一定的初速度制动到停车所产生的： 制动距离 制动时间 制动减速度（2）制动时的方向稳定性汽车在制动时仍能按指定方向的轨迹行驶，即不发生跑偏、侧滑、以及失去转向能力称为制动时的方向稳定性。 滑移率与附着系数滑移率滑转率附着系数概述必须防止以下两种情况发生前轮出现抱死则车辆会失去转向能力；如果后轮出现抱死情况，则车辆会发生甩尾。ABS系统使车轮滑移率始终保持在2

8、0左右，以便获得最大纵向附着系数，提高汽车的制动效能，提高汽车制动时的方向稳定性。具体作用包括：缩短制动距离，提高了制动性能。减少轮胎打滑。使车辆操控性提升。改善轮胎磨耗状况。降低了驾驶员劳动强度。概述 汽车制动ABS系统概述 汽车ABS系统工作原理 汽车ABS系统技术发展本次课主要介绍的内容有： ABS系统的基本组成 ABS系统的工作原理一、基本组成 传感器车速传感器、加速度传感器ECU执行机构制动压力调节器工作原理： 制动时ECU接收传感器的信号，当车轮将要被抱死的情况下，ECU发出控制信号，通过执行机构控制制动器的制动力车轮不被抱死。 ABS系统的基本组成 ABS是在常规制动基础上，又增

9、设如下装置：车轮轮速传感器；电子控制单元ECU；制动压力调节器；ABS警告灯；几点说明：1、ABS是在常规制动基础上工作，制动中车轮未抱死时，与常制动相同；车轮趋于抱死时，ABS才工作，ECU控制制动压力调节器对分泵制动压力进行调节。2、ABS工作的汽车车速必须大于5Km/h，若低于该车速，制动时车轮仍可能抱死。3、常规制动系统出故障，ABS随之失去控制作用；ABS出故障，ECU自动关闭ABS，同时ABS警告灯点亮并存储故障码，但常规制动系统仍可正常工作。2、按控制形式分独立控制按高选原则一同控制按低选原则一同控制二、ABS系统的类型 1、按制动系统结构分类 A 整体式：液压制动总缸和液压调节

10、器安装成一个整体，并安装有黑色的蓄压器。 B 分离式：液压制动总缸和液压调节器独立安装，没有黑色的蓄压器，目前较为多见。 按高选原则一同控制：对两个车轮实施一同控制时，如果以保证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，称这两个车轮是按高选原则一同控制。按低选原则一同控制：对两个车轮实施一同控制时，如果以保证附着力较小的车轮不发生制动抱死为原则进行制动压力调节，称这两个车轮是按低选原则一同控制。3、按控制通道数目分四通道三通道二通道单通道 对应于双制动管路的H型(前后)或X型(对角)两种布置形式，四通道ABS也有两种布置形式。为了对四个车轮的制动压力进行独立控制，在每个车轮上各安装

11、一个轮速传感器，并在通往各制动轮缸的制动管路中各设置一个制动压力调节分装置通道)。由于四通道ABS可以最大程度地利用每个车轮的附着力进行制动，因此汽车的制动效能最好。但在附着系数分离(两侧车轮的附着系数不相等的路面上制动)时，由于同一轴上的制动力不相等，使得汽车产生较大的偏转力矩而产生制动跑偏。因此，ABS通常不对四个车轮进行独立的制动压力调节 。四通道ABS的特点）四传感器四通道/四轮独立控制 对应于双制动管路的H型(前后) 布置形式2）四传感器四通道/前轮独立- 后轮选择控制方式 对应于双制动管路的X型(对角) 布置形式3） 三传感器、三通道、前轮独立一后轮低选择控制4) 按系统压力分类

12、A 高压型：一般是整体式系统，有蓄压器，有油泵提供高压油给蓄压器，系统压力很高，拆装油管或放气等操作时要注意泄压。B 低压型：一般分离式系统为低压系统，油压不靠油泵，利用踩制动踏板来产生油压，低压系统油泵只起回油作用。 在制动时，ABS根据每个车轮速度传感器传来的速度信号，可迅速判断出车轮的抱死状态，关闭开始抱死车轮上面的常开输入电磁阀，让制动力不变，如果车轮继续抱死，则打开常闭输出电磁阀，这个车轮上的制动压力由于出现直通制动液贮油箱的管路而迅速下移，防止了因制动力过大而将车轮完全抱死。在让制动状态始终处于最佳点（滑移率S为20%）制动效果达到最好，行车最安全。 ABS系统的工作原理一、工作原

13、理 在制动总泵前面腔内的制动液是动态压力制动液，它推动反应套筒向右移动，反应套筒又推动助力活塞从而使制动踏板推杆向右移。因此，在ABS工作地时候，驾驶员可以感觉到脚上踏板地颤动，听到一些噪音。 汽车减速后，一旦ABS电脑检测到车轮抱死状态消失，它就会让主控制阀关闭，从而使系统转入普通的制动状态下进行工作。如果蓄压器的压力下降到安全极限以下，红色制动故障指示灯和琥珀色ABS故障指示灯亮。在这种情况下，驾驶员要用较大的力进行深踩踏板式的制动方式才能对前后轮进行有效的制动。 在ABS中，每个车轮上各安置一个转速传感器，将关于各车轮转速的信号输入电子控制装置。电子控制装置根据各车轮转传感器输入的信号对

14、各个车轮的运动状态进行监测和判定并形成相应的控制指令。各处液压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。 二、工作过程 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就进入防抱死制动压力调节过程。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制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

15、，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，向制动轮缸送制动液，由制动主缸输出的制动液和电动泵泵送的制动液都经过处于开启状态的右前进液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，右前轮又开始减速转动。 ABS通过使趋于抱死车轮的制动压力循环往复地经历保持减小增大过程，而将趋于抱死车轮的滑动率控制在峰值附着系数滑动率的附近范围内，在该ABS中对应于每一个制动轮缸各有一对进液和出液电磁阀，可由电子控制装置分别进行控制，因此，各制动轮缸的制动压力能够被独立地调节，从而使四个车轮都不发生制动抱死现象。尽管

16、各种ABS的结构形式和工作过程并不完全相同，但都是通过对趋于抱死车轮的制动压力进行自适应循环调节，来防止被控制车轮发生制动抱死的，而且，各种ABS在以下几个方面都是相同的。 （1） ABS只是汽车的速度超过一定以后（如5km/h或8km/h），才会对制动过程中趋于抱死的车轮进行防抱死制动压力调节。当汽车速度被制动降低到一定时，ABS就会自动中止防抱死制动压力调节，此后，装备ABS汽车的制动过程将与常规制动系统的制动过程相同，车轮被制动抱死对汽车制动抱死。这是因为在汽车的速度很低时，车轮被制动抱死对汽车制动性能的影响已经很小，而且要使汽车尽快制动停车，应必须使车轮制动抱死。 （2） 在制动过程中

17、，只有当被控制车轮趋于抱死时，ABS才会对趋于抱死车轮的制动压力进行防抱死调节；在被控制车轮还没有趋于抱死时，制动过程与常规制动系统的制动过程完全相同。 （3） ABS都具有自诊断功能，能够对系统的工作情况进行监测，一旦发现存在影响系统正常工作的故障时将自动地关闭ABS，并将ABS警示灯点亮，向驾驶员发出警示信号，汽车的制动系统仍然可以像常规制动系统一样进行制动。 汽车制动ABS系统概述 汽车ABS系统工作原理 汽车ABS系统技术发展本次课主要介绍的内容有： ABS的系统控制原理 ABS系统技术发展一、主要部件 ABS系统由四大部件构成：车速传感器、制动压力调节装置（调压电磁阀、电动泵和储液室

18、）、ECU、报警灯。 ABS的系统控制原理常规制动带ABS制动2）分类：电磁感应式轮速传感和霍尔效应式轮速传感器。1、车速传感器 1）功用：检测车轮的转速，并将转速信号输入电子控制单元，以进行 控制车轮状态。车轮转速传感器一般简称轮速传感器。3）电磁式轮速传感器 结构，包括传感头和齿圈两部分。 ECU是ABS系统的控制中心，它的本质是微型数字计算机，一般是由两个微处理器和其它必要电路组成的、不可分解修理的整体单元，电控单元的基本输入信号是四个轮上传感器送来的轮速信号，输出信号是：给液压控制单元的控制信号、输出的自诊断信号和输出给ABS故障指示灯的信号。 2、电子控制单元（ABS ECU） 原理

19、: 把车轮转速传感器传来的信号进行比较、分析和判别，通过精密计算得出制动时的滑移状况，并形成相应的指令，使制动压力调节装置及其他装置对制动压力进行调节，是进入制动分泵制动液的压力以最合适的压力值来控制个车轮的转速，已达到最佳的制动效果！（1）制动车速的控制功能（2）初始检测功能（3）故障检测功能（4）传感器检测功能（5）失效保护功能（6）安全保护功能3、制动压力调节装置1）功用：在制动时根据ABS电子控制单元（ECU）的控制指令，自动调节制动轮缸的制动压力的大小，使车轮不被抱死，并处于理想滑移率的状态。2）组成：电磁换向阀、储液罐、电动机和液压泵 三位三通电磁阀控制制动液的流向、来调节制动分泵

20、的制动压力。ABS执行机构 电磁阀用于车轮制动器的压力调节。对于四通道制动系统，一个车轮圈有一个电磁阀；三通道制动系统，每个前轮拥有一个，两个后轮共用一个。电磁阀有三个液压孔，分别与制动主缸与车轮制动分缸相连，并能实现压力升高、压力保持、压力降低的调压功能。 (1）升压：在电磁阀不工作时，制动主缸接口和各制动分缸接口直通。由于主弹簧强度大，使进油阀开启，制动器压力增加。 (2）压力保持：当车轮的制动分缸中的压力增长到一定值时，进油阀切断关闭支架就保持在中间状态，三个孔间相互密封，保持制动压力。 (3）降压：当电磁阀工作时，支架克服两个弹簧的弹力，打开卸压阀使制动分缸压力降低。压力一旦降低，电磁

21、阀就转换到压力保持状态，或升压的准备状态。3）原理 （1）制动压力增大过程 踏下制动踏板，由于电磁阀的进液阀开启，回液阀关闭，各电磁阀将制动总泵与各制动分泵之间的通路接通，制动总泵中的制动液将通过各电磁阀的进出液口进入各制动分泵，各制动分泵的制动液压力将随着制动总泵输出制动液压力的升高而升高 - 增压。 （2）制动压力保持过程 当某车轮制动中，滑移率接近于20%时，ECU输出指令，控制电磁阀线圈通过较小电流（约2A），使电磁阀的进液阀关闭（回液阀仍关闭），保证该控制通道中的制动分泵制动压力保持不变 - 保压。 （3）制动压力减小过程 当某车轮制动中，滑移率大于20%时，ECU输出指令，控制电磁

22、阀线圈通过较大电流（约5A），使电磁阀的进液阀关闭回液阀开启，制动分泵中的制动液将通过回液阀流入储液器，使制动压力减小-减压。 与此同时，ECU控制电动泵通电运转，将流入储液器的制动液泵回到制动总泵出液口。4、ABS报警灯ABS 是制动防抱死系统，当ABS灯亮的时候，可以用检测仪读取故障代码 根据代码来维修，就算ABS灯亮不会影响到你的正常刹车。放下驻车制动器，将点火开关移动到ON位置，观察制动警告灯和ABS警告灯，应该点亮后3S熄灭。如果ABS系统出现故障，则ABS警告灯常亮。 ABS = （防抱死刹车系统）+（防滑移制动系统），是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统。ABS是常规刹

23、车装置基础上的改进型技术，可分机械式和电子式两种。1906年ABS首次被授予专利，1936年博世注册了一项防止机动车辆车轮抱死的“机械”专利。防抱死刹车系统（英语：Anti-lock Braking System；德语：Antiblockiersystem；简称ABS），罗伯特博世有限公司所开发的一种在电单车和汽车中使用，提高车辆安全性的技术。 EBD的英文全称是Electric Brakeforce Dis-tribution，中文直译就是“电子制动力分配”。自动调节前、后轴的制动力分配比例，提高制动效能（在一定程度上可以缩短制动距离），并配合ABS提高制动稳定性。汽车制动时，如果四只轮胎附

24、着地面的条件不同，比如，左侧轮附着在湿滑路面，而右侧轮附着于干燥路面，四个轮子与地面的摩擦力不同，在制动时(四个轮子的制动力相同)就容易产生打滑、倾斜和侧翻等现象。 ABS系统技术发展一、ABS+EBD原理: EBD能够根据由于汽车制动时产生轴荷转移的不同，而自动调节前、后 轴的制动力分配比例，提高制动效能，并配合ABS提高制动稳定性。 EBD用高速计算机在汽车制动的瞬间，分别对四只轮胎附着的同地面进行感应、计算，得出不同的摩擦力数值，使四只轮胎的制动装置根据不同的情况用不同的方式和力量制动，并在运动中不断高速调整，从而保证车辆的平稳、安全。 ESP是英文Electronic Stability Program的缩写，这串英文字母的中文含意为“电子稳定程序”。与其说ESP是一套系统，倒不如说它是一组程序。ESP以ABS制动防抱死系统为基础，通过外围的传感器收集方向盘的转动角度、侧向加速度等信息，这些信息经过微处理器加工，再