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1、汽车防抱死制动系统即Antilock Braking System（ABS）,车辆抱死滑移的危害 车轮抱死后制动力反而会减小 前轮抱死：将使前轮失去转向能力 后轮抱死：将使车辆侧滑甚至甩尾,资料：在发生人身伤亡的交通事故中，在潮湿路面上约有1/3与侧滑有关；在冰雪路面上有70%80%与侧滑有关。,ABS制动系统主要解决的问题,防止汽车后轮抱死，提高汽车制动过程中的行驶稳定性(甩尾、侧滑) 防止前轮抱死，确保转向轮的可操纵性(躲避阻碍物的能力) 缩短在低附着系数路面(冰雪或泥泞路面) 的制动距离 避免轮胎的异常磨损，提高轮胎的使用寿命,ABS的性能指标,制动效能：制动距离、制动时间、制动减速度
2、制动效能的恒定性：抗热衰退性能 方向稳定性：制动时保持直线行驶或按照预定弯道行驶的能力,ABS控制机理,地面极限制动力车轮法向载荷摩擦系数FmaxFZ 附着系数影响要素： 路面（类型、状况、结构类型）轮胎（花纹、气压、材料）车轮运动（方式、车速）,车轮实际制动力 制动系统制动力 地面极限制动力 纵向力 侧向力,附着系数的变化,滑动率： S= (v-r)/v 纯滑动 S100 纯滚动 S0 边滚边滑0S s ABS有利于缩短制动距离 （ p - s ）随路况下降而增大路面越湿滑ABS效果越明显 特殊情况（松泡雪地、沙砾、碎石路面等）下， p s ABS并非在所有路面上有利于缩短制动距离 S100
3、时， 1 0，车辆丧失横向控制能力ABS有利于车辆控制,ABS防抱死制动系统,防抱死制动系统概述ABS的结构与工作原理典型ABS系统ABS的使用与维修,防抱死制动系统概述,汽车防抱死制动系统即Antilock Braking System（ABS）。随着汽车技术的迅速发展，安全性能越来越受到人们的重视，制动系统作为主要主动安全件更是备受关注。,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
4、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ABS制动,有ABS制动,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。,一、ABS系统的优点,以提高汽车行驶性能为目的而开发的各种ABS装置，其原理是充分利用轮胎和地面的附着系数，主要采用控制制动液压压力的方法，给各车轮施加最合适的制动力。,优点： 缩短制动距离 增加了汽车制动时的稳定性 改善了轮胎的磨损状况 使用方便，工作可靠,二、ABS系统的种类,现代汽车常用电磁阀式四轮防抱死制动系统。 按生产厂家分类： 德国的波许（Bosch）A
5、BS系统和坦孚（Teves）ABS系统。目前欧、美、日、韩等国汽车采用最多 美国的达科（Delco）ABS系统； 美国的本迪克斯（Bendix）ABS系统 ；,三、ABS的控制及布置形式,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。 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； 如果以易抱死的车轮（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，则称这种控制方式为低选择方式控制。,按照控制
6、通道数目的不同，ABS系统分为四通道、三通道、双通道和单通道四种形式 目前汽车上三通道ABS系统使用较多。,车轮转速传感器,控制通道,四传感器四通道四轮独立控制,三通道,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,四、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
7、，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。,ABS的结构与工作原理,ABS系统通常由车轮速度传感器、液压控制单元（液压调节器、制动压力调节器）和电控单元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,一、车轮转速传感器,【别名】轮速传感器、转速传感器 【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】车轮上。 【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,后轮安装位置,凿式极轴,柱式极轴,车速传
8、感器头剖视图,车速传感器工作原理,转子,感应线圈,永久磁铁,车轮转速传感器,二、制动压力调节器,【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：电磁阀直接控制制动压力。 可变容积式制动压力调节器：电磁阀间接控制制动压力。,1、循环式制动压力调节器,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：电磁阀在减压时，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,3位3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
9、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。,循环式制动压力调节器工作原理：升压（常规制动）,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。,循环式制动压力调节器工作原理：保压,电磁阀通较小的电流，电磁阀处于保压位置，ABS工作。,循环式制动压力调节器工作原理：减压,电磁阀通较大的电流，电磁阀处于减压位置，ABS工作。,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：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
10、，常规制动油路接通。ABS不工作。,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。,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。,三、电子控制器（ECU）,【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】 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。 运算电路：进行车轮转速、车轮加减速
11、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。,四传感器四通道ECU的内部结构,典型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： 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
12、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泵电机，省去电磁继电器； 诊断接口可借助于VAG1551进行自诊断。,一、MK20I型ABS系统,1、系统布置,2、系统组成,ABS：制动防抱死系统,EBD：电子制动力分配,3、ABS工作流程,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,4、液压电子控制单元HECU,常规制动阶段：常开阀断电-ON，常闭阀断电-OFF，来自制动总泵的制动液进入制动轮缸。此时ABS不工作。,5、ABS工作原理升压,保压阶段
13、：当车轮趋于抱死时，常开阀通电-OFF，常闭阀断电-OFF，通往制动轮缸的通道被切断，轮缸内的油压保持不变。,6、ABS工作原理保压,减压阶段：保压后，若车轮仍趋于抱死时，常开阀通电-OFF，常闭阀通电-ON，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。,7、ABS工作原理减压,8、ABS电路图,HECU,制动灯开关,车轮转速传感器,ABS警告灯,9、大众车系ABS系统其他辅助功能,10、电子制动力分配EBD,前后分配,左右分配,二、丰田凌志LS400 ABS系统,1、压力调节器外形
14、,2、系统油路,3、电路图,三、本田车系ABS系统,ABS的使用与检修,1、装备ABS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。此时印痕很淡，与普通制动时留的长而深的印痕不同。,2、检修ABS时应注意的事项,ABS故障
15、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：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：关闭点火开关，反复踩制动踏板20次以上，直到
16、感觉到踩制动踏板力明显增加为止。,3、ABS故障自诊断,ABS的自检 点火开关接通，ABS ECU立即对其外部电路进行检查。这时制动警告灯亮，3S后熄灭。若制动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。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BREAK，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。,
