1、汽車安全與舒適系統檢修IndustryIndustry項目一汽車電子控制主動安全系統的檢修 Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修任務導入一輛04款本田雅閣轎車出現故障：將點火開關置于ON位，ABS燈亮；起動發動機，ABS燈熄滅，同時ABS油泵電動機旋轉；過12min，ABS油泵電動機停止運轉，與此同時ABS燈點亮。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修知識準備防抱死制動系統可以防止車輪完全抱死，制動效果優于常規制動系統的制動裝置，是在常規制動系統的基礎之上，經改進而成，整個制動系統在制動時既有常規制動系統的制動功能，又有防止車輪被完全抱死的功能；它將駕駛員施加在制動踏板的

2、力迅速、均勻地轉化為車輪的制動力。而增加的ABS控制系統是由電子、機械和液壓源、氣壓源組成的自動控制系統，它可以連續地檢測車輛的制動狀況，并及時將汽車的制動調整到最佳狀態。如果常規制動系統出現故障，ABS系統就會自動失去作用；如果ABS系統出現故障，常規制動系統仍會照常工作。它是20世紀末汽車上安裝的最新的現代化制動系統。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修一、概述1928年防抱死制動系統理論被提出，20世紀30年代，機械式ABS就開始在火車和飛機上應用。1920年英國人霍納摩爾首先研制了ABS并申請了專利。40年代末，ABS被應用于波音B-47飛機上。20世紀50年代福特公司將飛

3、機的ABS應用在林肯轎車上。至1978年，博世公司推出采用數字式電控裝置ABS，揭開了現代ABS系統發展的序幕。 1978年，博世公司第一次將數字電控ABS用在梅塞德斯奔馳轎車上。 1985年，戴維斯（TEVES）公司首次在北美洲將整體式ABS應用在福特轎車上。 德爾科（DELCO）公司的ABS系統于1989年首次裝在“W”型轎車上。 德爾科公司于1991年推出了更為經濟的四輪防抱死制動系統ABS。該系統主要用于美國通用公司1991年后制造的汽車上。進入21世紀，ABS發展得越來越快，歐洲和美國、日本、中國等國家和地區均在高速發展ABS，ABS的普及使用是大勢所趨。Industry任務一 汽車

4、防抱死制動系統的檢修二、汽車防抱死制動系統的類型1整體式ABS整體式ABS的制動壓力調節器與制動主缸以及制動助力器組合為一個整體，福特、通用公司的別克、凱迪拉克、奧斯莫比爾、旁蒂克、紳寶等高級轎車采用該種方式，如圖1-1所示。2分離式ABS分離式ABS的制動壓力調節器為獨立總成，通過制動管路與制動主缸和制動輪缸相連，桑塔納、捷達、紅旗、寶馬和沃爾沃等轎車采用該種方式。具體形式如圖1-2所示。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修圖1-1 整體式ABSIndustry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修圖1-2 分離式ABSIndustry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修另外，汽車防抱死制

5、動系統按控制方式分，包括機械式和電子式兩類。按動力源分為氣壓式、液壓式和氣頂液壓式。其中，對于大中型汽車、牽引車及掛車等多采用氣壓式ABS，如圖1-3所示。轎車和小型客貨車等多采用液壓式ABS，如圖1-4所示。氣頂液壓式ABS如圖1-5所示。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修圖1-3 氣壓式ABSIndustry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修圖1-4 液壓式ABS 圖1-5 氣頂液壓式ABSIndustry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修一、概述1928年防抱死制動系統理論被提出，20世紀30年代，機械式ABS就開始在火車和飛機上應用。1920年英國人霍納摩爾首先研制了ABS并

6、申請了專利。40年代末，ABS被應用于波音B-47飛機上。20世紀50年代福特公司將飛機的ABS應用在林肯轎車上。至1978年，博世公司推出采用數字式電控裝置ABS，揭開了現代ABS系統發展的序幕。 1978年，博世公司第一次將數字電控ABS用在梅塞德斯奔馳轎車上。 1985年，戴維斯（TEVES）公司首次在北美洲將整體式ABS應用在福特轎車上。 德爾科（DELCO）公司的ABS系統于1989年首次裝在“W”型轎車上。 德爾科公司于1991年推出了更為經濟的四輪防抱死制動系統ABS。該系統主要用于美國通用公司1991年后制造的汽車上。進入21世紀，ABS發展得越來越快，歐洲和美國、日本、中國等

7、國家和地區均在高速發展ABS，ABS的普及使用是大勢所趨。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修 按控制車輪的方式，分為軸控式和輪控式兩種。軸控式又分為軸控低選控制式和軸控高選控制式。軸控低選控制ABS如圖1-6所示。 為車輪與路面的附著系數。軸控高選控制ABS如圖1-7所示。輪控獨立式ABS如圖1-8所示，每個車輪各占用一個控制通道。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修 圖1-6 軸控低選控制ABS 圖1-7 軸控高選控制ABSIndustry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修圖1-8 輪控獨立式ABSIndustry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修三、ABS的理論基礎汽

8、車制動系統是在汽車行駛過程中，能夠根據駕駛員的需要減速、停車的重要裝置。常規制動系統只提供了足夠大的制動力，在緊急制動時車輪很容易抱死而產生與路面之間的滑移。車輪一旦抱死，駕駛員失去對方向的控制，嚴重的會出現甩尾現象，同時造成輪胎的嚴重磨損。良好的制動系統應具有制動距離短、制動時汽車行駛方向能夠控制、輪胎損耗小等特點。1汽車的制動性汽車的制動性是指汽車在行駛過程中，強制地減速以致停車且維持行駛的方向穩定性的能力。對一輛汽車制動系統的性能有多方面的要求，因而有多方面的評價指標，主要評價指標有以下3個方面。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修（1）制動效能制動效能主要是指汽車在行駛中，

9、強制減速以至停車的能力。其基本評價指標為制動距離、制動減速度以及制動時間。（2）制動時車輛的方向穩定性制動時汽車的方向穩定性是指汽車在制動時仍能按指定方向的軌跡行駛，即不發生跑偏、側滑，以及失去轉向能力。（3）制動效能的恒定性制動效能的恒定性主要是指抗熱衰退性能。汽車在大負荷工作條件下制動，制動器性能會因溫度升高而衰退。抗熱衰退性是指汽車保持制動效能的程度。它是設計制動器及選材中必須認真考慮的一個重要問題。為了達到良好的制動性能指標，現代汽車采用了防抱死制動系統。在以上3個指標中，前兩項指標在采用了ABS裝置后，其性能都有明顯的改善和提高，對避免交通事故的發生起到很好的作用，因此，ABS是汽車

10、上十分重要的主動安全裝置。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修2汽車制動時車輪受力分析汽車在行駛過程中能夠實施制動過程的根本原因是由于與輪胎接觸的路面給相應車輪提供了路面制動力。一個是制動器內制動蹄摩擦片與制動鼓間的摩擦力，另一個是輪胎與路面間的附著力。圖1-9所示為車輪在制動時的受力情況示意圖。從力矩平衡可知：制動時地面對車輪的切向反作用力為Fx= Mj /r，也稱地面制動力。制動蹄與制動鼓（盤）壓緊時形成的摩擦力矩為M，通過車輪作用于地面的切向力稱為制動器制動力，以F表示，制動器制動力F= M/r。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修經過大量實驗證明，彈性車輪在地面

11、上滾動，產生阻力和摩擦力（附著力），其中附著力是地面對輪胎切向反作用力的極限值，用F表示，附著力取決于輪胎與路面之間的摩擦作業及路面的抗剪強度，即路面的附著系數，由上可知F=Fz 由于地面制動力受到附著力的限制，所以地面最大制動力不能超過附著力F 即FF=Fz根據上述分析，在汽車制動過程中，制動器制動力F、地面制動力Fx及附著力F之間的關系如圖1-10所示。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修圖1-9 車輪在制動時的受力情況示意圖v車速 車輪旋轉角速度 M慣性力矩 M制動阻力矩 W車輪法向載荷 F地面法向反力 T車軸對車輪的推力F地面制動力 r車輪半徑 r輪速圖1-10 制動器制動

12、力F、地面制動力Fx及附著力F之間的關系Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修3滑移率（1）滑移率的定義滑移率是指車輪在制動過程中車速和車輪速度之差與車速的比值，用百分比來表示。其定義表達式為S=（vr）/v100%式中，S車輪的滑移率；r車輪的滾動半徑，m；車輪的轉動角速度，rad/s；車輪中心的縱向速度，m/s。由上式可知：當車輪為純滾動時，汽車的實際車速與車輪滾動時的圓周速度相等，滑移率為零，當車輪邊滾動邊滑動時，滑移率在0100%；當車輪處于抱死狀態，而車身又具有一定的速度時，則滑移率為100%。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修（2）附著系數與滑移率的關系在汽

13、車的制動過程中，附著系數的大小隨著滑移率的變化而變化。圖1-11所示為在干路面上時附著系數與滑移率的關系曲線。對于縱向附著系數B，隨著滑移率的迅速增加，并在S=20%左右時，縱向附著系數最大；然后隨著滑移率的進一步增加，當S=100%，即車輪抱死時，縱向附著系數有所下降，制動距離會增加，制動效能下降。對于橫向附著系數S，當S=0時，橫向附著系數最大；然后隨著滑移率的增加，橫向附著系數逐漸下降，并在S=100%，即車輪抱死時，橫向附著系數下降為零左右。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修圖1-11 附著系數與滑移率的關系曲線Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修（3）橫向附

14、著系數過小的危害 方向穩定性變差。因為橫向附著力較小，汽車失去抵抗橫向外力的能力，后輪易產生橫向滑移、甩尾等現象，使汽車方向穩定性變差，如圖1-12所示。 轉向控制能力喪失。在汽車轉向行駛時，盡管駕駛員在操縱轉向盤，由于前輪橫向附著力喪失，汽車會仍按原來慣性方向行駛，而不按駕駛員的意愿行駛，從而使轉向控制能力喪失，如圖1-13所示。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修圖1-12 方向穩定性變差圖1-13 轉向控制能力喪失Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修4理想的制動控制過程S20%為制動非穩定區域；車輪在制動過程中，以510次/s的頻率進行增壓、保壓、減壓的不斷切換，

15、將滑移率S控制在20%左右，便可獲得最大的縱向附著系數和較大的橫向附著系數，是最理想的控制效果。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修四、ABS的功用裝有ABS的汽車制動時，ABS直接控制的車輪（依據自身的運動狀態來調節其制動壓力的車輪）不能抱死滑移，但允許有短暫的車輪抱死，也允許車速低于15km/h時車輪抱死。ABS利用車輪速度傳感器來監控制動時各車輪速度的變化，計算機將車輪速度傳感器的數據進行處理、判斷，變成執行機構所必需的信息，執行機構按照計算機的指令來操作汽車制動。1制動時縮短制動距離有ABS的汽車制動時，將會縮短制動距離，如圖1-14所示。Industry任務一 汽車防抱死

16、制動系統的檢修圖1-14 制動時縮短制動距離Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修2制動時保持方向穩定性 制動時的方向穩定性是指汽車制動時按預定方向行駛的能力，即不發生跑偏、側滑的能力，如圖1-15所示。 ABS的最大優點是：當汽車緊急制動時，ABS能最大限度地利用輪胎與路面之間的附著力來獲得最大制動力，并且仍然可以控制汽車的方向，以保持整車的方向穩定性。3制動時保持轉向控制能力 制動時保持轉向控制能力，如圖1-16所示。 當汽車轉向時，如果汽車緊急制動，和汽車直線行駛時緊急制動一樣會出現車輪抱死現象。 ABS可以防止4個車輪制動時被完全抱死，使汽車在轉彎過程中制動也不會影響汽車的轉

17、向性，提高了汽車行駛的穩定性。有資料表明，裝有ABS的車輛可使因車輪側滑引起的事故比例下降8%左右。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修 圖1-15 制動時保持方向穩定性 圖1-16 制動時保持轉向控制能力Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修4制動時能使輪胎磨損下降事實上，車輪抱死會造成輪胎杯形磨損，輪胎面磨耗也會不均勻，使輪胎磨損消耗費用增加。經測定，汽車在緊急制動時，車輪抱死所造成的輪胎累加磨損費用，已超過一套防抱死制動系統的造價。因此，裝用ABS可使成本下降。5使用方便，工作可靠ABS的使用與普通制動系統的使用幾乎沒有區別。ABS工作十分可靠，并具有自診斷能力。如

18、果它發現系統內部有故障，就會自動記錄，并點亮ABS故障指示燈。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修五、ABS的技術要求及評價方法1對ABS的設計要求評價ABS的主要指標是轉向能力、穩定性和最佳制動距離。由此對ABS提出以下要求。（1）在調節制動過程中，汽車轉向能力和行駛穩定性必須得到保證。（2）即使左右車輪的附著力系數不相等，也應保證無法避免的轉向反應盡可能小。（3）必須在汽車的整個速度范圍內進行調節。（4）調節系統應該最有效地利用車輪在路面上的附著性，這時保持轉向能力的考慮優先于縮短制動距離的目標。（5）調節裝置應極快地適應路面傳遞能力的變化。（6）在波狀路面上給以任意強度的制動

19、，汽車都能被完全控制住。（7）調節裝置必須能識別出附著系數小的路面，并對此做出正確的反應。（8）調節裝置只能附加在常規制動裝置上，如果出現損壞，安全通路必須自動斷開調節裝置而不出現不良作用，這時常規制動裝置必須能全功能工作。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修2ABS的質量準則高質量的ABS必須有高的可靠性、廣泛的適應性及良好的性能。評判一個ABS應該遵循的質量準則如下。（1）良好的行駛穩定性（2）良好的轉向能力（3）高附著力系數利用率（4）舒適性良好3主要評價指標ABS直接關系到汽車的制動性、操縱穩定性以及安全性等性能。因此，對ABS性能的評價必須是多指標的綜合評價，并且必須通過

20、嚴格的試驗檢測后才可裝車使用。安裝有ABS的汽車制動性能的主要評價指標如下。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修（1）良好的抗外界電磁場干擾的能力ABS是一個典型的電子控制系統，如不能抵抗外界電磁場的干擾，工作時就可能對制動壓力進行誤調節，從而出現危險情況。因此，要求ABS有良好的抵抗外界電磁場干擾的能力。（2）基本功能（制動車輪不抱死）裝有ABS的汽車制動時，ABS直接控制的車輪（依據自身的運動狀態來調節其制動壓力的車輪）不能抱死滑移，但允許有短暫的車輪抱死，也允許車速低于15km/h時車輪抱死。（3）附著系數利用率裝用ABS的汽車在附著系數均勻的路面上制動時，附著系數利用率不得

21、小于0.75。汽車在左、右車輪位于不同附著系數的路面上制動時，附著系數利用率也要足夠大。（4）對道路條件突變的適應性裝有ABS的汽車制動過程中，路面附著系數突變，附著系數由高（10.5）到低（220%時，ECU控制輸入電磁閥通電打開，輸出電磁閥通電關閉。滑動活塞在控制液壓作用下上移，使B腔容積增大，實現減壓過程。滑移率20%時，ECU控制輸入電磁閥通電打開，輸出電磁閥通電關閉。滑動活塞在控制液壓作用下上移，使B腔容積增大，實現減壓過程。滑移率20%時，ECU控制輸入電磁閥斷電關閉，輸出電磁閥斷電打開。控制油液泄入儲液罐，滑動活塞下移，使B腔容積減小，實現增壓過程。Industry任務一 汽車防

22、抱死制動系統的檢修（3）微型電動機控制可變容積式制動壓力調節器微型電動機控制可變容積式制動壓力調節器的特點是在汽車原有制動系統管路上增加一套控制裝置，用于控制制動管路中容積的變化。這種制動壓力的調節方式是由活塞在調壓缸中所產生的位移直接改變制動管路的容積，實現增壓保壓減壓的循環調節。其結構如圖1-66所示，主要由調壓缸和電磁閥組成。ABS工作過程是單向閥、電磁閥均關閉，活塞在調壓缸中運動，完成增壓、保壓、減壓過程。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修圖1-66 微型電動機控制可變容積式制動壓力調節器Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修十、電子控制單元（ECU）電子控制單

23、元是汽車ABS防抱死制動系統的控制中心。它能夠接收傳感器的信號并進行分析，判斷車輪是否抱死，然后向制動壓力調節器發出制動壓力控制指令。它是一臺微型計算機，一般由兩個微處理器和電路組成，封裝在金屬殼體中，形成一個獨立的整體單元。電子控制單元通常安裝在汽車上塵土和潮氣不易侵入、電磁干擾較小的部位。電子控制單元通過線束與傳感器和執行機構相連，在某些車型上，為了使ABS系統結構緊湊，減少插頭和線束，將電子控制單元就安裝在制動壓力調節裝置上。1電子控制單元的作用當ABS起作用時，電子控制單元監測并控制制動系統的工作情況，即ECU具有對制動系統進行“監測”和“控制”兩方面的功能，如圖1-67所示。Indu

24、stry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修（1）防抱死制動控制功能對制動系統進行防抱死制動控制是電子控制單元的主要功能，ECU接收各個車輪輪速傳感器及其他傳感器的輸入信號，然后按照預先設置的控制邏輯進行處理和運算，從而形成相應的控制指令，對執行機構進行控制，通過制動壓力調節裝置調節制動壓力，防止各車輪抱死。（2）系統監測功能對制動系統進行監測是電子控制單元的另一個功能，ECU接收制動燈開關、壓力開關以及其他各種信號來監測ABS工作是否正常，當ECU監測到ABS工作不正常時，會自動停止ABS工作并點亮ABS警告燈，以免因系統故障造成錯誤的控制結果。在部分利用液壓制動的ABS中，ECU還控制電動液壓

25、泵的工作。在正常情況下，發動機起動后，ABS警告燈數秒后就應自動熄滅，否則說明ABS有故障。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修圖1-67 電子控制單元功能示意圖Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修2ECU的基本電路ECU內部電路結構主要由輸入放大電路、運算電路、電磁閥控制電路以及安全保護電路等組成，各種ABS系統的ECU電路框圖如圖1-68圖1-70所示。（1）輸入電路輸入電路主要由一低通濾波器和用以抑制干擾信號并放大車輪轉速信號的輸入放大器組成。其功用是對輸入電子控制單元的信號進行預處理，濾除輸入信號中的各種干擾，對輸入的信號進行整形，然后將輸入的各種模擬信號轉換為

26、數字信號后輸入運算電路中。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修圖1-68 四傳感器、兩通道控制ABS系統的ECU內部電路框圖Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修圖1-69 四傳感器、三通道控制ABS系統的ECU內部電路框圖Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修圖1-70 四傳感器、四通道控制ABS系統的ECU內部電路框圖Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修（2）運算電路（微處理器）運算電路主要進行車輪線速度、初始速度、滑移率、加速度和減速度的運算，并進行電磁閥控制參數的運算和監控運算。運算電路可分為瞬時線速度運算電路、初始速度運算電路、比較運算電路

27、、電磁閥控制參數運算電路和監控運算電路。在ECU中一般設有兩套運算電路（兩個微處理器），這兩套運算電路可以是完全相同的，也可以是不同的。在運算電路相同的ECU中，兩套運算電路同時進行運算并利用交互式通信方式進行數據傳輸，利用各自的運算結果進行相互比較、相互監測，確保可靠性。在運算電路不同的ECU中，一套為控制運算電路（控制微處理器），另一套為安全運算電路（安全微處理器），如圖1-71所示。經過輸入電路預處理的信號輸入到控制運算電路，進行運算和處理，形成相應的控制指令；為了防止因系統發生故障導致錯誤的控制，由安全運算電路與控制運算電路通過雙向通信對整個系統進行監測，當發現系統存在故障時，控制運算

28、電路和安全運算電路都可以通過控制主繼電器和電磁閥繼電器使系統退出工作狀態，并將故障信息存儲。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修圖1-71 兩套運算電路不同的ECU內部電路框圖Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修（3）電磁閥控制電路電磁閥控制電路接收由運算電路輸送來的電磁閥控制參數信號，由數字式控制指令轉換為模擬式控制信號，并將控制信號放大后向電磁閥的電磁線圈提供不同的控制電流，以控制電磁閥的工作位置。（4）安全保護電路安全保護電路主要包括穩壓電源電路、電源監控電路、故障存儲電路和繼電器驅動電路4部分。穩壓電源電路將汽車蓄電池或發電機提供的電源電壓轉變為ECU內部所需的

29、穩定電壓，并由電源監控電路對電源電壓是否穩定在規定的范圍進行監控。故障存儲電路對向ECU各電路（輸入電路、運算電路和電磁閥控制電路）輸入的信號進行監控，并以故障碼的形式將其檢測到的故障存儲在存儲器中，以便診斷故障時調取。繼電器驅動電路實際是一個報警電路，當故障存儲電路檢測到故障時，報警電路驅動相應的繼電器，切斷ABS電源電路使ABS停止工作，制動系統轉入普通制動模式，同時點亮ABS警告燈提示駕駛員ABS出現故障。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修3ECU軟件簡介ABS的電子控制單元的軟件主要由防抱死控制和安全控制兩部分組成。防抱死控制部分的功能是對經過輸入電路預處理的車輪轉速信號

30、進行采樣、計算和分析，并形成相應的控制指令。安 圖1-72 ABS控制主程序流程全控制部分的功能是對系統的工作狀態進行監控，將故障情況進行存儲，并將系統自動關閉。ABS的軟件一般都按結構化形式進行編制，并被固存在EPROM中。 圖1-72所示為ABS的主程序流程示意圖。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修圖1-72 ABS控制主程序流程Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修1博世ABS（1）結構特點制動壓力調節器為分離式且獨立安裝；調壓方式為循環式；控制方式為兩前輪獨立控制，兩后輪按低選原則一同控制；電磁閥為三位三通電磁閥。（2）制動壓力調節過程 制動壓力增大。制動壓力增

31、大過程如圖1-73所示。 制動壓力保持。制動壓力保持過程如圖1-74所示。 制動壓力減小。制動壓力減小過程如圖1-75所示。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修圖1-73 制動壓力增大過程Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修圖1-74 制動壓力保持過程Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修圖1-75 制動壓力減小過程Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修（3）電子控制系統控制過程對圖1-76所示的電子控制系統的控制過程分析如下。 打開點火開關，ECU進入自檢。 ABS警告燈亮。 自檢正常，ABS等待工作。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢

32、修圖1-76 博世ABS2電子控制系統Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修2戴維斯MK20-I型ABS戴維斯MK20-I ABS是戴維斯MK II ABS的換代產品，是目前世界上比較新的一代ABS產品。以桑塔納2000GSi轎車上裝用的MK20-I ABS為例說明其結構特點。（1）MK20-I ABS結構特點 采用模塊式結構設計，將液壓控制單元（儲液器、電動回液泵、電磁閥）與電子控制單元集成為一體，使其結構更加緊湊。 電磁閥線圈設置于控制單元內部，節省連接導線。采用大功率集成電路直接驅動電磁閥及回液泵電動機，省去了電磁閥繼電器。 電子控制單元內部設有故障存儲器，隨車帶有故障診斷接口

33、，借助診斷儀調取故障碼可以很方便地進行故障診斷。 MK20-I ABS采用四傳感器、三通道控制系統，其控制原則是對兩前輪進行獨立控制，對兩后輪按低選原則一同控制。其目的是在制動過程中，確保后輪不會先于前輪抱死，從而獲得良好的制動穩定性。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修（2）主要組成與結構 輪速傳感器。桑塔納2000GSi轎車上裝有4個磁感應輪速傳感器，每個輪速傳感器均由傳感器頭和齒圈組成，如圖1-77所示。前輪輪速傳感器齒圈（43個凸齒）鑲嵌在制動盤后，隨制動盤一同旋轉，傳感器頭安裝在轉向節上。后輪輪速傳感器齒圈（43個凸齒）安裝在輪轂上，隨輪轂一同旋轉，傳感器頭則安裝在固定支

34、架上。 控制模塊。控制模塊（見圖1-78）由液壓控制單元和電子控制單元組成。液壓控制單元由儲液器、電動回液泵、電磁閥等組成。電子控制單元ECU中具有兩個完全相同的微處理器，它們按照同樣的程序對輸入信號進行計算處理，并將最終結果進行比較，一旦發現最終結果不一致，即判定自身存在故障，它會自動關閉ABS，同時將儀表板上的ABS警告燈點亮。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修 故障警告燈。在儀表板及儀表板附加部件上裝有兩個故障警告燈，一個是ABS警告燈（K47），另一個是制動裝置警告燈（K118）。打開點火開關后ABS警告燈亮約2s熄滅，說明自檢結束的同時已起動ABS。若ABS警告燈常亮，

35、說明ABS出現故障。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修圖1-77 桑塔納2000GSi轎車上裝用磁感應輪速傳感器Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修圖1-78 桑塔納2000GSi轎車ABS控制模塊Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修（3）液壓控制系統桑塔納2000GSi轎車上采用的MK20-I ABS液壓控制系統為對角線雙回路控制系統，如圖1-79所示。圖1-79 桑塔納2000GSi轎車MK20I ABS液壓控制系統Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修任務實施一、ABS的使用與檢修1ABS的使用（1）裝有ABS的車輛容易出現的一些特殊現象

36、發動機起動后，有時發動機艙內會發出類似撞擊的聲音。 某些裝有ABS的汽車在發動機起動時，踏下制動踏板會彈起，而在發動機熄火時，制動踏板會下沉。 制動時轉動轉向盤，會感到轉向盤有輕微的振動。 制動時，有時會感到制動踏板有輕微下沉或輕微振動，這是由于制動分泵的高速收放時高壓的制動液被頻繁擠壓而產生的。 高速行駛急轉彎時，或在冰滑路面上行駛時，有時會出現制動警告燈亮起的現象。 在積雪路面上制動時，有時制動距離較長。 裝有ABS的汽車在制動后期，車輪也會被抱死，在地面留下拖滑的印痕的現象，但與常規制動時的印痕有所不同。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修（2）使用裝備ABS的車輛的注意事項

37、 要保持足夠的制動距離。 切忌反復踩制動踏板。應踩下制動踏板，使施加在制動踏板上的力持續且穩定。 ABS正常時，會產生液壓工作噪聲和制動踏板振動。這屬于正常現象。在緊急制動時，應直接將加速踏板踩到底，且不放松。 不要忘記控制轉向盤。 在行車中應留意儀表板上的ABS警告燈情況，如發現閃爍或長亮，說明已不具備ABS功能，但常規制動系統仍起作用，應盡快到修理廠檢修。 要保持裝在車輪上的傳感器探頭及齒圈的清潔。 應嚴格按規定的輪胎氣壓標準加氣，同時要保持同軸輪胎氣壓的均衡，嚴禁使用不同規格的輪胎。 ABS系統對制動液有嚴格的要求。添加或更換制動液應嚴格按照車輛使用說明書上的要求，禁止摻雜不同型號的制動

38、液。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修2檢修ABS時應注意的事項（1）制動系統發生故障由ABS警告燈和制動裝置警告燈指示。（2）制動不良時，先區分是機械故障還是ABS系統故障。（3）確定為ABS故障后，應首先對ABS的外觀進行檢查，檢查制動油路和泵及閥有無泄露、導線的接頭和插接器有無松脫、蓄電池電壓是否虧電。在檢查線路故障時，也不應漏檢保險器。（4）若外觀檢查正常，應用故障診斷儀或人工調取的方式查詢故障代碼，檢查故障所在。（5）不要輕易拆檢ECU和液壓控制器件，如果懷疑其有問題，可用替換法檢查。在拆檢ABS液壓控制器件時，應先進行卸壓，以免高壓油噴出傷人。卸壓方法是先關閉點火開關

39、，反復踩制動踏板20次以上，直到感覺踩制動踏板力明顯增加變得非常硬時為止。（6）開始維修前，應關閉點火開關，從蓄電池上拆下負極線。特別注意拔出ABS電氣插頭之前，必須關閉點火開關。（7）拆卸前必須徹底清潔連接點和支撐面，清潔時不要使用汽油、稀釋劑等類似的清潔劑，拆下的零件必須放在干凈的地方，并覆蓋好。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修（8）把ABS ECU和液壓控制單元分開后，必須把液壓控制單元放在專用支架上，以免在搬運中碰壞閥體。（9）制動系統打開后不要使用壓縮空氣，也不要移動車輛。（10）拆下的部件如果不能立刻完成修理工作，必須小心地蓋好或者用塞子封閉，以保證部件的清潔。（1

40、1）更換配件時，必須使用質量良好的配件。配件要在安裝前才從包裝內取出。（12）一定要按維修手冊的要求進行安裝調整。（13）維修ABS制動系統作業完成后，按規定加裝制動液，并對系統進行放氣。（14）在試車中，至少進行一次緊急制動。當ABS正常工作時，會在制動踏板上感到有反彈，并可感覺到車速迅速降低而且平穩。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修二、ABS故障的一般檢查方法1車速傳感器故障的檢查（1）故障現象車輪速度傳感器出現故障，傳感器不一定損壞，往往是傳感器磁頭臟污，傳感器與齒圈之間的氣隙過大或過小，傳感器插接件松動。（2）檢查方法 檢查車輪速度傳感器的電阻值：將點火開關置于關閉（O

41、FF）位置；舉升汽車；分別拆下前后輪及傳感器的連接器；對應不同車型的維修手冊，用數字萬用表進行檢查是否異常。 檢查車輪速度傳感器的信號電壓：舉升汽車；點火開關置于打開（ON）位置；以慢速度轉動被檢查車輪；對應不同車型的維修手冊，用數字萬用表進行檢查是否有問題。如有問題就要按照不同車型維修手冊的要求進行更換。 車輪速度傳感器的齒圈的檢查：檢查是否有變形、斷齒等現象，是否有泥土、臟污、鐵石等異物堵塞。應根據不同情況進行更換或清潔。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修2ECU的檢查（1）檢查ECU線束插接器、連接導線有無松動。（2）檢查ECU線束插接器各端子的電壓值、波形或電阻，如與標準

42、值不符且與之相連的部件和線路正常，應更換ECU后再試。（3）直接采用替換法檢驗，即在檢查其他部件無故障時，可用新的ECU代替，如故障消失，則為ECU故障。3壓力調節器的檢查（1）常見故障壓力調節器的常見故障為電磁閥線圈不良和閥泄漏。（2）檢查方法 用電阻表檢查電磁閥線圈的電阻，若電阻無窮大或過小，則電磁閥有故障。 將電磁閥加載其工作電壓進行實驗，如不能正常動作，則應更換。 解體后檢查。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修4ABS控制繼電器的檢查（1）常見故障ABS控制繼電器的常見故障為觸點接觸不良和繼電器線圈不良等。（2）檢查方法 對繼電器施加正常工作電壓，若能正常動作，再檢測繼電

43、器觸點間的電壓和電阻，正常情況下，觸點閉合時電壓為零。電壓大于0.5V，說明觸點接觸不良。 繼電器線圈電阻應在正常范圍內。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修三、ABS制動液添加與補充1要求原則（1）應選用廠家要求的制動液。（2）應具有抗氧化性。（3）應選用對橡膠件有較好潤滑作用的制動液，不能使橡膠件膨脹。（4）應選用對金屬腐蝕性小的制動液。（5）應選用具有較低的凝固點、較高的沸點和吸水性的制動液，必須具有較好的潤滑性能，適應液壓系統的橡膠及金屬件。2選用制動液ABS制動液一般選用DOT3、DOT4，不能使用DOT5硅銅制動液，制動液用錯會造成制動元件過度磨損和其他情況。3制動液的

44、更換周期ABS系統的制動液建議每兩年更換一次。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修四、ABS的放氣1ABS滲入空氣的直觀判斷若一次踏下制動踏板，軟弱無力，連續踏下數次，制動踏板逐漸升高，感覺制動踏板很硬，說明ABS中滲入空氣。2ABS滲入空氣的危害性ABS中若有空氣，會嚴重干擾制動壓力調節，而使ABS系統的作用喪失，會導致制動效果下降，制動反應遲鈍，甚至制動失靈。3ABS的放氣對ABS的放氣，要按規定進行，放氣的順序如下。（1）使用專用橡膠管的一端接在某一放氣螺釘下，而另一端插入盛有半瓶制動液的玻璃瓶中。（2）反復踏制動踏板，如圖1-80所示。（3）補充制動液。Industry任務

45、一 汽車防抱死制動系統的檢修4ABS的放氣原則ABS的放氣原則通常是先遠后近、先下后上逐個車輪進行放氣。 5ABS的放氣順序放氣順序為從右后輪缸到左后輪缸、從左后輪缸到右前輪缸、從右前輪缸到左前輪缸。例如，達科（VI）ABS的放氣，一般程序如下。 找到前輪放氣螺釘。 在前輪放氣螺釘上安一泄油管。 慢慢擰松放氣螺釘1/23/4轉。 制動液流出，若沒有氣泡時就關閉。 找到后輪放氣螺釘按步驟進行放氣，如圖1-81所示。Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修圖1-80 放氣操作過程圖1-81 達科（）ABS的放氣Industry任務一 汽車防抱死制動系統的檢修五、汽車防抱死制動系統的故障案例

46、診斷過程根據任務資料中的故障現象，首先應檢查ABS液壓調節器儲液器的制動液液面，如正常，將點火開關置于OFF位，短接雜物箱下方的診斷插座兩端子，再將點火開關置于ON位，讀取故障碼，結果無代碼輸出。本田雅閣ABS由ABS ECU、液壓調節器、輪速傳感器、ABS警告燈和診斷插座等組成。液壓調節采用變容原理，液壓調節器由油泵、蓄壓器、壓力開關、儲液器、6個電磁閥（3個進油電磁閥的輸入閥、3個回油電磁閥）和4個滑動活塞組組成。進油閥（輸入閥）為常閉電磁閥，回油閥（輸出閥）為常開電磁閥。在整個制動過程中，油泵產生的高壓油液并不與制動輪缸相通，壓力的調節是通過滑動活塞移動來實現的，滑動活塞的移動則是由控制

47、活塞控制，而控制活塞的移動則是由ECU指令電磁閥動作，使高壓油液進入或停止進入控制活塞下方，或是使控制活塞下腔內的高壓油回到儲液器來實現的；常規制動狀態時，電磁閥均不通電，制動輪缸的壓力隨主缸的壓力上升而上升；進、回油閥均通電，則為減壓狀態；進油閥斷電關閉，同時回油閥通電關閉時為壓力保持狀態；ABS ECU根據來自輪速傳感器的信號確定車輪有無抱死，然后給液壓調節器中的電磁閥發出指令，進行防抱死制動控制。當油壓不足時，ABS ECU同時指令油泵電動機運轉。ABS ECU還通過制動燈開關、手制動燈開關和壓力開關來監視ABS的工作是否正常，并能進行自我診斷。Industry任務一 汽車防抱死制動系統

48、的檢修基于以上工作原理，考慮到該車每次起動后，ABS油泵電動機都運轉較長時間，油泵電動機停止運轉后ABS警告燈點亮。這說明有兩種可能：一是初次起動時，ABS油壓不足，所以油泵電動機運轉，發動機熄火后接著再起動，油泵仍需工作，說明前一次油泵工作并沒能給系統建立足夠的油壓，屢次起動都是如此，說明油壓不能建立；二是壓力開關在油壓足夠高時仍不能接通，ABS ECU判定油壓過低而使油泵在發動機每次起動后較長時間運轉。為確定是否油壓過低，擰開ABS液壓調節器上的放氣螺釘，起動發動機，此時油泵電動機運轉，放氣螺釘處只能噴出高度約30mm的油柱，油泵工作一定時間后，再擰松放氣螺釘，則幾乎無油流出。從理論上來說

49、，油泵能產生高達20MPa左右的壓力，且有蓄壓器，即使油泵電動機停止運轉后，在一定時間內也能保持足夠的油壓。此種情況說明油壓過低了。觀察儲液器，油泵運轉時，回油口不見回油，而進油口反而有反流的現象。問題很可能出在柱塞式油泵本身的進油閥或柱塞與柱塞套筒上。拆下液壓調節器總成，分解柱塞泵，發現進、出油閥的鋼球及閥座均已磨損，柱塞上的皮圈也老化了，于是更換柱塞泵組件，直接通電給油泵電動機，擰開放氣螺釘，此時噴出油柱達200mm高，裝復后放氣，起動發動機，故障排除。原來，這種ABS在油壓達到標準時，油泵停止工作，油壓過低時，油泵工作，而工作一定時間后如油壓仍不足，ABS ECU便指令油泵停止工作，同時

50、將ABS警告燈點亮，警告駕駛員ABS有故障，應檢修。后來出廠的裝有這種ABS的本田車如果出現此類故障，一般可以讀到故障碼10。Industry任務二 汽車牽引力控制系統的檢修任務導入皇冠3.0轎車，儀表板上ASR（雪地防側滑）故障燈常亮。通過了解，故障現象在車輛行駛一段時間后出現，同時ASR故障燈點亮；關掉點火開關再重新起動，儀表板上的ASR故障燈又會熄滅；但再行駛一段路程，ASR故障燈又會重新點亮。Industry任務二 汽車牽引力控制系統的檢修知識準備一、概述1ASR系統與ABS系統的比較ABS和ASR都是用來控制車輪相對于地面的滑動，以提高車輪與地面之間的附著力。但ABS控制的是汽車制動

51、時車輪的“滑移”，主要是用來提高汽車的制動效能和制動時的方向穩定性；而ASR是控制汽車行駛時驅動車輪的“滑轉”，用于提高汽車起步、加速及在光滑路面行駛時的牽引力和確保行駛穩定性。雖然ASR也可以和ABS一樣，通過控制車輪的制動力來控制驅動車輪相對地面的滑動，但ASR只對驅動車輪實施制動控制。一般在車速很低（5km/h）時ABS不起作用，而ASR一般在車速很高（80120km/h）時不起作用。Industry任務二 汽車牽引力控制系統的檢修2滑轉率及其與附著系數的關系汽車在驅動過程中，驅動車輪可能相對于路面發生滑轉。滑轉成分在車輪縱向運動中所占的比例（以百分比表示）稱為驅動車輪的滑轉率，通常用S

52、d表示。式中，r車輪的滾動半徑，m； 車輪的轉動角速度，rad/s； 車輪中心的縱向速度，m/s。當車輪在路面上純滾動時，車輪中心的縱向速度完全是由于車輪滾動產生的。此時=r，其滑轉率Sd=0；當車輪在路面上完全滑轉（即汽車原地不動，而驅動輪轉動）時，車輪中心的縱向速度=0，其滑轉率Sd=100%；當車輪在路面上邊滾動邊滑轉時，0Sd100%。Industry任務二 汽車牽引力控制系統的檢修滑轉率與附著系數之間存在著密切關系，圖1-82所示為滑轉率與附著系數之間的關系曲線。從圖中可以看出：（1）與汽車在制動過程中的滑轉率相同，在汽車的驅動過程中，車輪與路面間的附著系數的大小隨著滑轉率的變化而變

53、化；（2）附著系數隨路面的不同呈大幅度變化。在干路面或濕路面上，當滑轉率在20%左右時，車輪具有最大的附著系數。 Industry任務二 汽車牽引力控制系統的檢修圖1-82 滑轉率與附著系數之間的關系 Industry任務二 汽車牽引力控制系統的檢修3ASR系統的作用汽車防滑轉控制系統（Anti Slip Regulation，ASR）是繼防抱死制動系統（ABS）之后用于車輪防滑的電子控制系統，其作用是防止汽車起步、加速和在光滑路面行駛時驅動輪的滑轉。當車輪轉動而車身不動或是汽車的速度低于轉動車輪的輪緣速度時，輪胎與地面之間就有相對的滑動，這種滑動稱為“滑轉”，以區別于汽車制動時車輪抱死而產生

54、的車輪“滑移”。只有驅動車輪才會產生“滑轉”，而所有車輪（包括驅動輪和從動輪）都可能產生“滑移”。驅動車輪的滑轉，同樣會使車輪與地面的附著力下降。縱向附著力下降，會使驅動車輪產生的牽引力減小，導致汽車的起步性能、加速性能和在滑溜路面的通過性能下降；而橫向附著力的下降，又會降低汽車在起步、加速、滑溜路面行駛時的行駛穩定性。汽車防滑轉電子控制系統是在車輪出現滑轉時，通過對滑轉車輪施以制動力或控制發動機的動力輸出，從而抑制車輪的滑轉，以免汽車牽引力和行駛穩定性下降。Industry任務二 汽車牽引力控制系統的檢修4ASR系統的類型ASR系統按控制方式可分為差速制動控制、發動機輸出功率控制、差速制動控

55、制和發動機輸出功率綜合控制3種類型。（1）差速制動控制當驅動車輪單邊滑轉時，控制計算機輸出控制信號，使差速制動閥和制動壓力調節器動作，對滑轉車輪施加制動力，使車輪的滑轉率控制在目標范圍之內。這時，非滑轉車輪仍有正常的驅動力，從而提高了汽車在滑溜路面的起步和加速能力及行駛方向的穩定性。這種控制方式的作用類似于差速鎖，在一邊驅動車輪陷于泥坑或完全失去驅動能力時，對其制動后，另一邊的驅動車輪仍能發揮其驅動力，使汽車能駛離泥坑。當兩邊的驅動車輪都滑轉，但滑轉率不同的情況下，則對兩邊驅動車輪施以不同的制動力。Industry任務二 汽車牽引力控制系統的檢修（2）發動機輸出功率控制在汽車起步、加速時若加速

56、踏板踩得過猛，會因為驅動力過大而出現兩邊的驅動車輪都滑轉的情況，這時，ASR控制計算機輸出控制信號，控制發動機的功率輸出，以抑制驅動車輪的滑轉。發動機功率控制可以通過改變節氣門的開度、調節噴油器的噴油量和改變點火時間等方法來實現。（3）差速制動和發動機輸出功率綜合控制ASR采用差速制動控制和發動機輸出功率控制相結合的綜合控制系統，控制效果更為理想。汽車在行駛過程中，路面滑溜的情況千差萬別，驅動力的狀態也是不斷變化，綜合控制系統可根據發動機的狀況和車輪滑轉的實際情況采取相應的控制措施。Industry任務二 汽車牽引力控制系統的檢修二、ASR的基本組成及工作原理1ASR的基本組成ASR的基本組成

57、如圖1-83所示。2ASR的工作原理ASR也被稱為TCS（驅動力控制系統）或TRC，可以通過調節作用于驅動車輪的驅動力矩和制動力矩，在驅動過程中防止驅動車輪發生滑轉。圖1-84所示為一種較為典型的具有制動防抱死和驅動防滑轉功能的ABS/ASR防滑控制系統。其中的ASR與ABS共用車輪轉速傳感器和電子控制裝置，只在通往驅動車輪制動輪缸的制動管路中增設一個ASR制動壓力調節裝置，在由加速踏板控制的主節氣門上方增設一個由步進電動機控制的副節氣門，并在主、副節氣門處各設置一個節氣門開度傳感器，即可實現驅動防滑轉控制。Industry任務二 汽車牽引力控制系統的檢修圖1-83 ASR系統的基本組成Ind

58、ustry任務二 汽車牽引力控制系統的檢修 圖1-84 ABS/ASR的典型組成1右前車輪轉速傳感器 2比例閥和差壓閥 3制動主缸 4ASR制動壓力調節裝置 5右后車輪轉速傳感器 6左后車輪轉速傳感器 7發動機/變速器電子控制裝置 8ABS/ASR電子控制裝置 9ASR關閉指示燈 10ASR工作指示燈 11ASR選擇開關 12左前車輪轉速傳感器 13主節氣門開度傳感器 14副節氣門開度傳感器 15副節氣門制動步進電動機 16ABS制動壓力調節裝置Industry任務二 汽車牽引力控制系統的檢修圖1-85所示的ABS/ASR中的ASR制動壓力調節裝置主要包括制動供能裝置和電磁控制閥總成兩部分，制

59、動供能裝置主要由電動泵和蓄能器組成，電磁控制閥總成主要由3個二位二通電磁閥組成。它們與ASR制動壓力調節裝置共同組成制動液壓系統。 圖1-85 ASR制動液壓系統1ASR電磁閥總成 2單向閥 3壓力開關 4蓄能器 5制動供能裝置 6泵 7電動機 8電磁閥 9單向閥 10ABS制動壓力調節裝置 11左后驅動車輪 12電磁閥 13電磁閥 14回液泵 15儲液器 16電磁閥 17電磁閥 18右后驅動車輪Industry任務二 汽車牽引力控制系統的檢修目前，在各種車型上裝備的ASR系統的具體結構和工作過程不盡相同，但在以下幾個方面卻是相同的。 ASR可以由駕駛員通過ASR選擇開關對其是否進入工作狀態進

60、行選擇，在ASR進行防滑轉調節時，ASR工作指示燈會自動點亮，如果通過ASR選擇開關將ASR關閉，ASR關閉指示燈會自動點亮。 ASR處于關閉狀態時，副節氣門將自動處于全開位置；ASR制動壓力調節裝置將不會影響制動系統的正常工作。 如果在ASR處于防滑轉調節過程中，駕駛員踩下制動踏板進行制動時，ASR將會自動退出防滑轉調節過程，而不影響制動過程的進行。 ASR通常只在一定的車速范圍內才進行防滑轉調節，而當車速達到一定值以后（如120km/h或80km/h），ASR將會自動退出防滑轉調節過程。 ASR在其工作車速范圍內通常具有不同的優先選擇性，在車速較低時以提高牽引力作為優先選擇。此時，對兩驅動