《汽車電器構(gòu)造與檢修》——第6章防抱死制動(dòng)系統(tǒng)6.1防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的組成和工作原理6.2桑塔納2000GSiMK20—Ⅰ型ABS系統(tǒng)6.3紅旗CA7220AE轎車—?jiǎng)P爾海斯ABS系統(tǒng)6.5ABS系統(tǒng)故障診斷與檢修6.4波許ABS系統(tǒng)第6章防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的原理與檢修6.1防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的組成和工作原理1.汽車的制動(dòng)性汽車在行駛過(guò)程中，強(qiáng)制地減速以至停車且維持行駛方向穩(wěn)定性的能力稱為汽車的制動(dòng)性。評(píng)價(jià)制動(dòng)性能的指標(biāo)主要有：（1）制動(dòng)效能——汽車在行駛中，強(qiáng)制減速以至停車的能力稱為制動(dòng)效能。即汽車以一定的初速度制動(dòng)到停車所產(chǎn)生的：★制動(dòng)距離★制動(dòng)時(shí)間★制動(dòng)減速度（2）制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性——汽車在制動(dòng)時(shí)仍能按指定方向的軌跡行駛，即不發(fā)生跑偏、側(cè)滑、以及失去轉(zhuǎn)向能力稱為制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性。3.硬路面上附著系數(shù)φ與滑移率s的關(guān)系觀察車輪的三種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

（1）制動(dòng)過(guò)程中車輪的三種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)第一階段：純滾動(dòng)，路面印痕與胎面花紋基本一致車速V=輪速Vω

第二階段：邊滾邊滑，路面印痕可以辨認(rèn)出輪胎花紋，但花紋逐漸模糊。車速V＞輪速Vω

第三階段：抱死拖滑，路面印痕粗黑。輪速Vω=0圖6.1.1ABS系統(tǒng)的組成若需增大Fx，必須增大F。F取決于附著系數(shù)φ，φ又受滑移率s的影響。（2）滑移率S定義：s=[(V－Vω)/V]×100%=[(V－r.ω)/V]×100%（3）附著系數(shù)φ與滑移率s的關(guān)系分析結(jié)論：

s＜20%為制動(dòng)穩(wěn)定區(qū)域；

s＞20%為制動(dòng)非穩(wěn)定區(qū)域；

將車輪滑移率s控制在20%左右，便可獲取最大的縱向附著系數(shù)和較大的橫向附著系數(shù)，是最理想的控制效果。

4.理想的制動(dòng)控制過(guò)程

（1）制動(dòng)開(kāi)始時(shí)，讓制動(dòng)壓力迅速增大，使S上升至20%所需時(shí)間最短，以便獲取最短的制動(dòng)距離和方向穩(wěn)定性。（２）制動(dòng)過(guò)程中：

當(dāng)S上升稍大于20%時(shí)，對(duì)制動(dòng)輪迅速而適當(dāng)降低制動(dòng)壓力，使S迅速下降到20%；

當(dāng)S下降稍小于20%時(shí)，對(duì)制動(dòng)輪迅速而適當(dāng)增大制動(dòng)壓力，使S迅速上升到20%；

結(jié)論：

車輪在制動(dòng)過(guò)程中，以5～10次/秒的頻率進(jìn)行增壓、保壓、減壓的不斷切換，使s穩(wěn)定在20%是最理想的制動(dòng)控制過(guò)程。5.ABS的功用ABS的功用是控制實(shí)際制動(dòng)過(guò)程接近于理想制動(dòng)過(guò)程。傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)工作原理二、ABS的基本組成與工作原理ABS是在傳統(tǒng)制動(dòng)基礎(chǔ)上，又增設(shè)如下裝置：☆車輪輪速傳感器☆電子控制單元ECU☆制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器

☆A(yù)BS警告燈三、ABS控制參數(shù)1.以車輪滑移率為控制參數(shù)根據(jù)車速和車速傳感器的信號(hào)計(jì)算車輪的滑移率作為控制制動(dòng)力的依據(jù)。S高于設(shè)定值，ECU就會(huì)輸出減小制動(dòng)力信號(hào)，并通過(guò)制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器減小制動(dòng)壓力；S低于設(shè)定值時(shí)，ECU就會(huì)輸出增大制動(dòng)力信號(hào)，并通過(guò)制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器增大制動(dòng)壓力，控制滑移率在設(shè)定的范圍內(nèi)。已有用多普勒雷達(dá)測(cè)量車速的ABS。2.以車輪角加速度為控制參數(shù)ECU根據(jù)車輪的車速傳感器信號(hào)計(jì)算車輪的角加速度作為控制制動(dòng)力的依據(jù)。ECU中設(shè)置合理的角加速度、角減速度門限值。制動(dòng)時(shí)，當(dāng)車輪角減速度達(dá)到門限值時(shí)，ECU輸出減小制動(dòng)力信號(hào)；當(dāng)車輪轉(zhuǎn)速升高至角加速度門限值，ECU輸出增加制動(dòng)力信號(hào)。

一、ABS控制方式及特點(diǎn)

特點(diǎn)：（一）四傳感器、四控制通道—能夠獨(dú)立進(jìn)行制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)的制動(dòng)管路；控制通道（2）制動(dòng)時(shí)可最大限度地利用每個(gè)車輪的附著力-方向穩(wěn)定性好；（1）各制動(dòng)輪壓力均可單獨(dú)調(diào)節(jié)（輪控制）-控制精度高；

（二）四傳感器、三控制通道特點(diǎn)：

兩前輪獨(dú)立控制，兩后輪一同控制（軸控制）；

按附著力較小車輪不發(fā)生抱死為原則進(jìn)行制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)-低選原則控制；按附著力較大車輪不發(fā)生抱死為原則進(jìn)行制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)-高選原則控制；二、ABS主要部件結(jié)構(gòu)及工作（一）輪速傳感器

1、作用

2、組成

檢測(cè)車輪轉(zhuǎn)速，產(chǎn)生與輪速成正比的正弦交流信號(hào)，經(jīng)整形、放大轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)送給ECU，用于對(duì)制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器實(shí)施控制。傳感器一般采用磁感應(yīng)式傳感器頭（靜止）：永久磁鐵、感應(yīng)線圈、極軸；

齒圈（轉(zhuǎn)動(dòng)）：凸齒數(shù)40～100不等；傳感器頭與齒圈間隙：0.6～0.7mm；齒圈-輪轂、制動(dòng)盤；傳感器頭-轉(zhuǎn)向節(jié)、制動(dòng)底板；

工作原理

齒圈隨車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，凸齒和齒隙不斷交替在極軸下掠過(guò)，使鐵心磁通發(fā)生變化在感應(yīng)線圈中產(chǎn)生交變信號(hào)電壓，頻率：f=30～6000Hz，電壓幅值：U=1～15V。（三）制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器（液壓）

1、作用

根據(jù)ECU控制指令，通過(guò)電磁閥的動(dòng)作對(duì)車輪制動(dòng)器壓力實(shí)施自動(dòng)調(diào)節(jié)，以使車輪滑移率保持在最佳范圍內(nèi)。2、調(diào)壓方式

流通式（循環(huán)式）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單控制方便被廣泛采用變?nèi)莘e式組成調(diào)壓缸、電磁閥、單向閥、電機(jī)等德?tīng)柨艫BS3、制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器組成

組成：電磁閥、儲(chǔ)液器、電動(dòng)回液泵（1）電磁閥三位三通電磁閥由博世公司生產(chǎn)，應(yīng)用于博世ABS中。作用：接收ECU指令，通過(guò)控制閥門的切換，調(diào)節(jié)制動(dòng)分泵壓力，完成增壓、保壓和減壓。型式：三位三通電磁閥二位二通電磁閥三位三通電磁閥結(jié)構(gòu)：線圈、鐵心、銜鐵套筒、軟硬彈簧、進(jìn)液口回二位二通電磁閥二位二通常閉電磁閥二位二通常開(kāi)電磁閥二者配合工作，完成增壓、保壓、減壓的控制過(guò)程（2）蓄壓器與電動(dòng)回液泵蓄壓器：接納ABS減壓過(guò)程中，從制動(dòng)分泵回流的制動(dòng)液。電動(dòng)回液泵：將從制動(dòng)分泵回流的制動(dòng)液泵回電磁閥進(jìn)液口。

戴維斯MK20—IABS是戴維斯MKIIABS的換代產(chǎn)品，是目前世界上最新一代ABS產(chǎn)品。

以桑塔納2000Gsi轎車上裝用的MK20—IABS為例說(shuō)明其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。6.2桑塔納2000GSiMK20—Ⅰ型ABS系統(tǒng)1、MK20—IABS結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

（1）采用摸塊式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將液壓控制單元（儲(chǔ)液器、電動(dòng)回液泵、電磁閥）與電子控制單元集成于一體，使其結(jié)構(gòu)更加緊湊。

（2）電磁閥線圈設(shè)置于控制單元內(nèi)部，節(jié)省連接導(dǎo)線。采用大功率集成電路直接驅(qū)動(dòng)電磁閥及回液泵電機(jī)，省去了電磁閥繼電器。（3）電子控制單元內(nèi)部設(shè)有故障存儲(chǔ)器，隨車帶有故障診斷接口，借助診斷儀調(diào)取故障碼可以很方便地進(jìn)行故障診斷。

（4）MK20—IABS采用四傳感器、三通道控制系統(tǒng)，其控制原則是對(duì)兩前輪進(jìn)行獨(dú)立控制，對(duì)兩后輪按低選原則一同控制。

其目的是在于制動(dòng)過(guò)程中確保后輪不會(huì)先于前輪抱死，從而獲得良好的制動(dòng)穩(wěn)定性。（二）主要組成與結(jié)構(gòu)

1、輪速傳感器

桑塔納2000Gsi轎車上裝用四個(gè)磁感應(yīng)輪速傳感器，每個(gè)輪速傳感器均由傳感器頭和齒圈組成。

前輪輪速傳感器齒圈（43個(gè)凸齒）鑲嵌在制動(dòng)盤后，隨制動(dòng)盤一同旋轉(zhuǎn)，傳感器頭安裝在轉(zhuǎn)向節(jié)上。

后輪輪速傳感器齒圈（43個(gè)凸齒）安裝在輪轂上，隨輪轂一同旋轉(zhuǎn)，傳感器頭則安裝在固定支架上。圖6.2.3ABS系統(tǒng)的功能圖6.2.4車輪傳感器的工作原理

2、控制模塊

控制模塊由液壓控制單元和電子控制單元組成。

液壓控制單元由儲(chǔ)液器、電動(dòng)回液泵、電磁閥等組成。

電子控制單元ECU中具有兩個(gè)完全相同的微處理器，它們按照同樣的程序?qū)斎胄盘?hào)進(jìn)行計(jì)算處理，并將最終結(jié)果進(jìn)行比較，一旦發(fā)現(xiàn)最終結(jié)果不一致，即判定自身存在故障，它會(huì)自動(dòng)關(guān)閉ABS，同時(shí)將儀表板上的ABS警告燈點(diǎn)亮。圖6.2.7戴維斯MK20—Ⅰ型ABS制動(dòng)壓力控制過(guò)程3、故障警示燈

在儀表板及儀表板附加部件上裝有兩個(gè)故障警示燈，一個(gè)是ABS警示燈（K47），另一個(gè)是制動(dòng)裝置警示燈（K118）。

打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)后ABS警示燈亮約2S熄滅，說(shuō)明自檢結(jié)束的同時(shí)已啟動(dòng)ABS。若ABS警示燈常亮，說(shuō)明ABS出現(xiàn)故障。（三）液壓控制系統(tǒng)

桑塔納2000Gsi轎車上采用的MK20—IABS液壓控制系統(tǒng)為對(duì)角線雙回路控制系統(tǒng)。6.3紅旗CA7220AE轎車—?jiǎng)P爾海斯ABS系統(tǒng)b)c)圖6.3.2Kelesey-HayesABS系統(tǒng)液壓控制單元的組成和工作原理a)建立油壓b)保持油壓c)減少油壓d)增加油壓6.4波許ABS系統(tǒng)ABS型式各異，以下二個(gè)方面相同：

2、ABS都具有自診斷功能。一但發(fā)生影響系統(tǒng)正常工作的故障時(shí)，ABS自動(dòng)關(guān)閉，同時(shí)ABS警告燈點(diǎn)亮。傳統(tǒng)制動(dòng)仍可正常工作。

1、ABS工作車速必須達(dá)到一定值后，才會(huì)對(duì)制動(dòng)過(guò)程中趨于抱死車輪進(jìn)行制動(dòng)防抱死控制調(diào)節(jié)。（1）制動(dòng)壓力增大過(guò)程

踏下制動(dòng)踏板，由于電磁閥的進(jìn)液閥開(kāi)啟，回液閥關(guān)閉，各電磁閥將制動(dòng)總泵與各制動(dòng)分泵之間的通路接通，制動(dòng)總泵中的制動(dòng)液將通過(guò)各電磁閥的進(jìn)出液口進(jìn)入各制動(dòng)分泵，各制動(dòng)分泵的制動(dòng)液壓力將隨著制動(dòng)總泵輸出制動(dòng)液壓力的升高而升高-增壓。（2）制動(dòng)壓力保持過(guò)程當(dāng)某車輪制動(dòng)中，滑移率接近于20%時(shí)，ECU輸出指令，控制電磁閥線圈通過(guò)較小電流（約2A），使電磁閥的進(jìn)液閥關(guān)閉（回液閥仍關(guān)閉），保證該控制通道中的制動(dòng)分泵制動(dòng)壓力保持不變-保壓。（3）制動(dòng)壓力減小過(guò)程當(dāng)某車輪制動(dòng)中，滑移率大于20%時(shí)，ECU輸出指令，控制電磁閥線圈通過(guò)較大電流（約5A），使電磁閥的進(jìn)液閥關(guān)閉回液閥開(kāi)啟，制動(dòng)分泵中的制動(dòng)液將通過(guò)回液閥流入儲(chǔ)液器，使制動(dòng)壓力減小-減壓。

與此同時(shí)，ECU控制電動(dòng)泵通電運(yùn)轉(zhuǎn)，將流入儲(chǔ)液器的制動(dòng)液泵回到制動(dòng)總泵出液口。6.5ABS系統(tǒng)故障診斷與檢修1．注意觀察制動(dòng)警告燈2．注意區(qū)別正常反應(yīng)與故障(1)制動(dòng)踏板有升降(2)制動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)向盤振動(dòng)(3)制動(dòng)時(shí)制動(dòng)踏板下沉