汽车ABS的综述.doc

学院 毕业论文题目：汽车ABS的综述系 部 专 业 名 称 班 级 姓 名 学 号 指 导 教 师 年 月 日汽车ABS综述摘 要随着世界汽车工业的迅猛发展，汽车行驶速度的提高，以及道路行车密度的增大，汽车行驶安全性能也日益成为人们选购汽车的重要依据。广泛采用的ABS防抱死制动系统就是在这种要求下产生和发展的。该系统的应用使人们对安全性能的要求得以充分的满足。当汽车在紧急制动时，汽车ABS可防止汽车车轮抱死，保证车辆在制动时的侧向稳定性和转向操纵性，同时还可在大多数路面条件下获得最短的制动距离。因而有必要了解ABS防抱死制动系统的现状和发展趋势，本文将具体介绍ABS的基本原理、发展历程和发展趋势。关键词：基本原理，发展历程，发展趋势Auto ABS ReviewAbstractAuthor: Tutor: Along with the fast development of auto industry，the growth of driving speed and traffic load on roads，the safety performance of cars has increasingly become an important basis for customers when they purchase carsUnder these circumstances，ABS has been introduced and developed，catering to the needs for safety performanceDuring braking instant, ABS can avoid the tire locking and ensure the lateral stability and turning steering at the time of braking when the vehicle urgent braking.The paper introduces the current situation and development trend，as well as basic principles and development course of ABSKeywords: ABS，Basic principles，Development course，Development trend目 录1 前 言12 概 述22.1 ABS的概述22.2 ABS的发展历史62.3 国内ABS的研究和应用概况83 ABS基本结构和工作原理93.1 ABS基本组成及工作过程93.2 ABS的主要装置113.3 ABS的逻辑和功能扩展124 ABS的故障诊断与维修方法154.1 ABS的故障诊断154.2 ABS的基本维修内容174.3 ABS维修的注意事项18致谢19参考文献201 前 言ABS（Anti-Lock Brake System）中文译为“防抱死制动系统”。它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统。现代汽车上大量安装防抱死制动系统，ABS既有普通制动系统的制动功能，又能防止车轮锁死，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽车的制动方向稳定性，防止产生侧滑和跑偏，是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。普通制动系统在湿滑路面上制动，或在紧急制动的时候，车轮容易因制动力超过轮胎与地面的摩擦力而完全抱死。近年来由于汽车消费者对安全的日益重视，大部分的车都已将ABS列为标准配备。如果没有ABS，紧急制动通常会造成轮胎抱死，这时，滚动摩擦变成滑动摩擦，制动力大大下降。而且如果前轮抱死，车辆就失去了转向能力；如果后轮先抱死，车辆容易产生侧滑，使行车方向变得无法控制。所以，ABS系统通过电子或机械的控制，以非常快的速度精密的控制制动液压力的收放，来达到防止车轮抱死，确保轮胎的最大制动力以及制动过程中的转向能力，使车辆在紧急制动时也具有躲避障碍的能力。随着世界汽车工业的迅猛发展，安全性日益成为人们选购汽车的重要依据。目前广泛采用的ABS使人们对安全性要求得以充分的满足，ABS是提高汽车被动安全性的一个重要装置。2 概 述2.1 ABS的概述普通制动系统在湿滑路面上制动，或在紧急制动的时候，车轮容易因制动力超过轮胎与地面的摩擦力而完全抱死。近年来由于汽车消费者对安全的日益重视，大部分的车都已将ABS列为标准配备。如果没有ABS，紧急制动通常会造成轮胎抱死，这时，滚动摩擦变成滑动摩擦，制动力大大下降。而且如果前轮抱死，车辆就失去了转向能力；如果后轮先抱死，车辆容易产生侧滑，使行车方向变得无法控制。所以，ABS系统通过电子或机械的控制，以非常快的速度精密的控制制动液压力的收放，来达到防止车轮抱死，确保轮胎的最大制动力以及制动过程中的转向能力，使车辆在紧急制动时也具有躲避障碍的能力。随着世界汽车工业的迅猛发展，安全性日益成为人们选购汽车的重要依据。目前广泛采用的ABS使人们对安全性要求得以充分的满足。ABS是提高汽车被动安全性的一个重要装置。有人说ABS是汽车安全措施中继安全带之后的又一重大进展。汽车制动系统是汽车上关系到乘客安全性最重要的二个系统之一。随着世界汽车工业的迅猛发展，汽车的安全性越来越为人们重视。ABS是提高汽车制动安全性的又一重大进步。2.1.1 ABS的种类 ABS系统的分类方法一般有两种：一是按机械式、电子式分类；二是按控制通道分类。电子式ABS是根据不同的车型所设计的，它的安装需要专业的技术，如果换装至另一辆车就必须改变它的线路设计和电瓶容量，没有通用性；机械式ABS的通用性强，只要是液压刹车装置的车辆都可使用，可以从一辆车换装到另一辆车上，而且安装只要30分钟。 电子式ABS的体积大，而成品车不一定有足够的空间安装电子ABS，相比之下，机械式的ABS的体积较小，占用空间少。 电子式ABS的成本较高，相比之下，使用机械式ABS要经济实用些。以下主要介绍按通道分类的方法： 在ABS中，对能够独立进行制动压力调节的制动管路称为控制通道。ABS装置的控制通道分为四通道式、三通道式、二通道式和一通道式。 （1）四通道式 四通道ABS有四个轮速传感器，在通往四个车轮制动分泵的管路中，各设一个制动压力调节器装置，进行独立控制，构成四通道控制形式。广州本田即是使用四通道ABS装置。 性能特点：由于四通道ABS是根据各车轮轮速传感器输入的信号，分别对各个车轮进行独立控制的，因此附着系数利用率高，制动时可以最大程度的利用每个车轮的最大附着力。四通道控制方式特别适用于汽车左右两侧车轮附着系数接近的路面，不仅可以获得良好的方向稳定性和方向控制能力，而且可以得到最短的制动距离。但是如果汽车左右两个车轮的附着系数相差较大(如路面部分积水或结冰)，制动时两个车轮的地面制动力就相差较大，因此会产生横摆力矩，使车身向制动力较大的一侧跑偏，不能保持汽车按预定方向行驶，会影响汽车的制动方向稳定性。因此，驾驶员在部分结冰或积水等湿滑的路面行车时，应降低车速，不可盲目迷信ABS装置。 （2）三通道式 三通道ABS是对两前轮进行独立控制，两后轮按“低选原则”进行一同控制(即两个车轮由一个通道控制，以保证附着力较小的车轮不抱死为原则)，也称混合控制。桑塔纳2000GSi既是用的这种ABS装置。 性能特点：两后轮按“低选原则”进行一同控制时，可以保证汽车在各种条件下左右两后轮的制动力相等，即使两侧车轮的附着系数相差较大，两个车轮的制动力都限制在附着力较小的水平，使两个后轮的制动力始终保持平衡，保证汽车在各种条件下制动时都具有良好的方向稳定性。当然，在两后轮按“低选原则”进行一同控制时，可能出现附着系数较大的一侧后轮附着力不能充分利用的问题，使汽车的总制动力减小。但应该看到，在紧急制动时，由于发生轴荷前的附移，在汽车的总制动力中，后轮制动力所占的比例减小，尤其是前轮驱动的小轿车，前轮的附着力比后轮附着力大得多，通常后轮制动力只占总制动力的30左右，后轮附着力未能充分利用的损失对汽车的总制动力影响不大。在对桑塔纳2000进行的60 km/h紧急制动对比试验中，有ABS的车型比无ABS车型的制动距离只短1米，但是有ABS的车型始终都有方向，不会失去对方向的控制。 对两前轮进行独立控制，主要考虑小轿车，特别是前轮驱动的汽车，前轮的制动力在汽车总制动中所占的比例较大（可达70左右），可以充分利用两前轮的附着力。一方面使汽车获得尽可能大的总制动力，利于缩短制动距离，另一方面可使制动中两前轮始终保持较大的横向附着力，使汽车保持良好转向能力。尽管两前轮独立控制可能导致两前轮制动力不平衡，但由于两前轮制动力不平衡对汽车行驶方向稳定性影响相对较小，而且可以通过驾驶员的转向操纵对由此产生的影响进行修正。因此，三通道ABS在小轿车上被普遍采用。 （3）二通道式 二通道ABS难以在方向稳定性、转向控制性和制动效能各方面得到兼顾，目前采用很少。 （4）一通道式一通道ABS通常叫做单通道ABS，它是在后轮制动器总管中设置一个制动压力调节器，在后桥主减速器上安装一个轮速传感器（也有在后轮上各安装一个）。 性能特点：单通道ABS一般都是对两后轮按“低选原则”进行一同控制。单通道ABS不能使两后轮的附着力得到充分利用，因此制动距离不一定会明显缩短。另外前轮制动未进行控制，制动时前轮仍会出现制动抱死，因而转向操纵能力也未得到改善，但由于制动时两后轮不会抱死，能够显著的提高制动时的方向稳定性，在安全上是一大优点，同时具有结构简单，成本低的优点，所以在轻型载货车上广泛应用。综上所述，ABS装置虽然具有缩短制动距离、保持车轮最佳制动效果、保持制动方向稳定性和操纵性的特点，但是不同类型的ABS装置在紧急制动中产生的效果却并不相同，所以驾驶员不应被过分的宣传所误导，应该了解到ABS 系统只是一个辅助安全驾驶的设备，并不是万能的。只有精湛的驾驶技术才是终身受益的。另外，不同类型的ABS装置由于组成结构等原因，价格也相差较大，所以选购汽车时不能只看到价格高低，还应看到装用的是那种类型的ABS装置。2.1.2 ABS的优点和局限图2-1有ABS与无ABS行径路线ABS系统的原理是充分利用轮胎和地面的附着系数，提高汽车制动能力。它主要采用控制制动液压力的方法，给各车轮施加最合适的制动力，以实现这一目的。有ABS与无ABS汽车行径路线如图21所示。ABS系统具有以下优点：ABS的第一个优点是增加了汽车制动时候的稳定性。汽车制动时，四个轮子上的制动力是不一样的，如果汽车的前轮抱死，驾驶员就无法控制汽车的行驶方向，这是非常危险的；倘若汽车的后轮先抱死，则会出现侧滑、甩尾，甚至使汽车整个掉头等严重事故。ABS可以防止四个轮子制动时被完全抱死，提高了汽车行驶的稳定性。汽车生产厂家的研究数据表明，装有ABS的车辆，可使因车轮侧滑引起的事故比例下降8%左右。ABS的第二个优点是能缩短制动距离。这是因为在同样紧急制动的情况下，ABS可以将滑移率控制在20%左右，即可获得最大的纵向制动力，缩短制动距离。ABS的第三个优点是改善了轮胎的磨损状况，防止爆胎。事实上，车轮抱死会造成轮胎杯形磨损，轮胎面损耗会不均匀，使轮胎磨损消耗费增加，严重时将无法继续使用。因此，装有ABS具有一定的经济效益和安全保障。ABS的第四个优点是减轻了驾驶员的劳动强度，提高了乘客的乘坐舒适性和安全性。另外，ABS的最后一个优点是使用方便，工作可靠。ABS的使用与普通制动系统的使用几乎没有区别，紧急制动时只要把脚用力踏在制动踏板上，ABS就会根据情况进入工作状态，即使雨雪路滑，ABS也会使制动状态保持在最佳点。ABS利用电控单元（ECU）控制车轮制动力，可以充分发挥制动器的效能，提高制动减速度和缩短制动距离，并能有效地提高车辆制动的稳定性，防止车辆侧滑和甩尾，减少车祸事故的发生，因此被认为是当前提高汽车行驶安全性的有效措施。目前ABS已经在国内外中高级轿和客车上得到了广泛使用。ABS系统本身也有局限性。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(或放弃制动)。2.2 ABS的发展历史ABS装置最早应用在飞机和火车上，而在汽车上的应用比较晚。铁路机车在制动时如果制动强度过大，车轮就会很容易抱死在平滑的轨道上滑行。由于车轮和轨道的摩擦，就会在车轮外圆上磨出一些小平面，小平面产生后，车轮就不能平稳地行驶，产生噪声和震动。1908年英国工程师J. E. Francis提出了“铁路车辆车轮抱死滑动控制器”理论，但却无法将它实用化。接下来的30年中，包括Karl Wessel的“刹车力控制器”、Werner Mhl的“液压刹车安全装置”与Richard Trappe的“车轮抱死防止器”等尝试都宣告失败。在1941年出版的汽车科技手册中写到：“到现在为止，任何通过机械装置防止车轮抱死危险的尝试皆尚未成功，当这项装置成功的那一天，即是交通安全史上的一个重要里程碑”。可惜该书的作者恐怕没想到这一天竟还要再等30年之久。当时开发刹车防抱死装置的技术瓶颈是什么？首先该装置需要一套系统实时监测轮胎速度变化量并立即通过液压系统调整刹车压力大小，在那个没有集成电路与计算机的年代，没有任何机械装置能够达到如此敏捷的反应！等到ABS系统的诞生露出一线曙光时，已经是半导体技术有了初步规模的60年代早期。精于汽车电子系统的德国公司Bosch（博世）研发ABS系统的起源要追溯到1936年，当年Bosch申请“机动车辆防止刹车抱死装置”的专利。1964年（也是集成电路诞生的一年）Bosch公司再度开始ABS的研发计划，最后有了“通过电子装置控制来防止车轮抱死是可行的”结论，这是ABS名词在历史上第一次出现！世界上第一具ABS原型机于1966年出现，向世人证明“缩短刹车距离”并非不可能完成的任务。因为投入的资金过于庞大，ABS初期的应用仅限于铁路车辆或航空器。Teldix Gmbh公司从1970年和奔驰车厂合作开发出第一具用于道路车辆的原型机ABS 1，该系统已具备量产基础，但可靠性不足，而且控制单元内的组件超过1000个，不但成本过高也很容易发生故障。1973年Bosch公司购得50的Teldix Gmbh和公司股权及ABS领域的研发成果，1975年AEG、Teldix Gmbh与Bosch达成协议，将ABS系统的开发计划完全委托Bosch公司整合执行。“ABS 2”在3年的努力后诞生！有别于ABS 1采用模拟式电子组件，ABS 2系统完全以数字式组件进行设计，不但控制单元内组件数目从1000个锐减到140个，而且有造价降低、可靠性大幅提升与运算速度明显加快的三大优势。进入70年代后期，数字式电子技术和大规模集成电路的迅速发展，为ABS系统向实用化发展奠定了技术基础。Bosch公司在1978年首先推出了采用数字式电子控制装置的制动防抱死系统Bosch ABS 2，并且装置在奔驰轿车上，由此揭开了现代ABS系统发展的序幕。尽管ABS 2的电子控制装置仍然是由分离元件组成的控制装置，但由于数字式电子控制装置与模拟式电子控制装置相比，其反应速度、控制精度和可靠性都显著提高，因此，ABS 2的控制效果已经相当理想。从此之后，欧、美、日的许多制动器专业公司和汽车公司相继研制了形式多样的ABS系统。以及Bosch公司1986年推出的具有防抱死制动和驱动防滑功能的ABSASR 2U型。机械与电子元件持续不断的发展和改进使ABS的优越性越来越明显，随着激烈的竞争，技术的日趋成熟，ABS变得更精密更可靠，价格也在下降。1987年欧共体颁布一项法规：要求从1991年起，欧共体所有成员国生产的所有新车型均需装备防抱死制动装置。同时规定凡载重16t以上的货车必须装备ABS并且禁止无此装置的汽车进口。日本规定，从1991年起，总质量超过13t的牵引车、总质量超过1 0t的运送危险品的拖车，在高速公路上行驶的大客车都必须安装ABS。目前，国际上ABS在汽车上的应用越来越广泛，已成为绝大多数汽车的标准装备。北美和西欧的各类客车和轻型货车ABS的装备率已达90以上，轿车ABS的装备率在60左右，运送危险品的货车ABS的装备率为100 。2.3 国内ABS的研究和应用概况近年来，ABS技术在我国也正在推广和应用，1999年我国制定的国家强制性标准GB 12676-l999汽车制动系统结构、性能和试验方法 中已把装用ABS作为强制性法规。此后一汽大众、二汽富康 、上海大众、重庆长安、上海通用等均开始采用ABS技术，但这些ABS装置我国均没有自主的知识产权。国内研究ABS主要有东风汽车公司，交通部重庆公路研究所、济南捷特汽车电子研究所、清华大学、西安交通大学、吉林大学、华南理工大学、合肥工业大学等单位，虽然起步较晚，也取得了一些成果。在气压ABS方面，国内企业包括东风电子科技股份有限公司、重庆聚能、广东科密等都已形成了一定的生产规模。液压ABS由于技术难度大，国外技术封锁严密，国内企业暂时不能独立生产，但在液压ABS方面也在做自主研发，力图突破国外跨国公司的技术壁垒，已经取得了一些新的进展和突破。如清华大学和浙江亚太等承担的汽车液压防抱死制动系统（ABS）“九五”国家科技攻关课题，在ABS控制理论与方法、电子控制单元、液压控制单元、开发装置和匹配方法等关键技术方面均取得了重大成果。采用的耗散功率理论，避免了传统的逻辑门限值研究方法的局限性，取得了理论上的突破，研发ABS成功且进入产业化、批量生产阶段。其试样在南京IVECO轻型客车上匹配使用全面达到了国家标准GB 12676-1999和欧洲法规EEC R13的要求。这对振兴我国汽车工业与汽车零部件业具有划时代意义，标志着我国汽车液压ABS国产化已迈出坚实的一步。同时合肥工业大学也研制出国内具有自主知识产权的液压制动电子防抱死系统，率先在HF6700轻型汽车上匹配使用获得成功。3 ABS基本结构和工作原理3.1 ABS基本组成及工作过程图3-1 ABS系统的组成见图3-1， ABS是在液压双回路制动系统的基础上加装上轮速传感器、ABS电控单元（ECU）和制动压力调节器而构成的。轮速传感器及制动压力调节器与电控单元相连，控制单元从轮速传感器接收轮速信号，经分析处理后判断是否有车轮即将被抱死滑移，若有车轮被抱死滑移，即刻向制动压力调节器发出调节指令，调节器对制动器进行调节控制。ABS系统本身也有局限性。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。电控ABS的核心是电子控制单元（ECU），它通过传感器监视汽车制动时车轮是否抱死。在一般情况的制动情况下，驾驶员踩在制动踏板上的力较小，车轮不会被抱死，ECU无控制信号输出，这时，就如同普通的制动系统，制动力完全由驾驶员踩在制动踏板上的力来控制。在紧急制动或是在松滑路面行驶时制动，车轮将要被抱死的情况下，ECU就会输出控制信号，通过执行机构（制动压力调节器）控制制动器的制动力，使车轮不被抱死。3.1.1 ABS的工作过程图3-2 ABS系统的工作原理见图3-2，制动时，电控单元（ECU）从传感器获取车轮转速信息，判断车轮有无抱死滑移状态。轮缸升压过程：制动时车轮没有处于抱死滑移时，ABS不工作，压力调节器电磁阀不通电，柱塞处于下方，主缸与轮缸接通，由主缸控制制动油压的增减，随时可对轮缸进行升压以产生制动作用。轮缸减压过程：当传感器检测到车轮有抱死滑移时，控制单元向调节器发出指令，使电磁阀活塞运动到最上方，主缸与相关轮缸通道被截断，同时，轮缸和储液器接通，轮缸压力下降，且电机启动使液压泵工作，把从轮缸流回储液器的制动液加压后送入主缸。轮缸保压过程：当制动压力回到制动稳定区时，ECU发出指令使电磁阀活塞处于中间位置，关闭主缸与轮缸及轮缸与储液器之间的通道，使轮缸的压力处于稳定状态。轮缸增压过程，经过短暂保压过程后，电磁阀断电，柱塞下降，使主缸与轮缸通道再次接通，轮缸压力再次回升。上述过程反复进行，反映到踏板上，引起反弹，驾驶员可以感觉到ABS进入工作状态。3.2 ABS的主要装置3.2.1 轮速传感器作用：检测车轮速度，并将速度信号输入ABS的电控单元。（1）电磁式1）结构简单、成本低，但车速过快和过慢时测不出或误检，抗干扰能力差。2）感应头由磁体、线圈组成，通过固定在车身上的支架安装在齿圈附近。3）齿圈安装在车轮上与车轮一同旋转。齿圈在磁场旋转，齿圈与感应头之间的间隙以一定速度变化，磁通的增减变成交流电信号输入ECU以获得轮速信号。（2）霍尔式1）与电磁式相比，霍尔式抗干扰能力强，检测准确性高，被广泛采用。2）传感头由磁体、霍尔元件、电子电路组成。齿圈安装在车轮上与车轮一同旋转。3）当齿圈转过传感头时，不同的位置磁力线强弱不同，引起霍尔元件中电压的周期性变化，将该信号输入ECU而检测到车轮速度。3.2.2 电控单元电控单元一般由输入电路、运算电路、输出级电路及安全保护电路等构成。接收轮速传感器及其它传感器输送的信号，进行测量、比较、分析、放大和判断处理，通过精确计算获知制动时车轮的滑移率、车轮的加减速度，以判断车轮是否有抱死趋势，再上输出级电路发出控制命令，控制制动压力调节器去执行调压任务。电子控制器（ECU）是ABS的“大脑”其作用是接受来自于车速传感器和其他传感器的信号计算出车轮转速、车轮的加、减速度、车轮滑移率，并对这些信号进行分析后，以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。控制压力调节器去执行压力调节的任务。ABS ECU的外表一般由以下几个基本电路组成：输入级电路、运算电路、输出级电路、安全保护电路。图3-3 ABS的电控单元1-前轮速度传感器 2-制动压力调节装置 3-ABS电控单元 4-ABS警告灯 5-后轮速度传感器 6-停车灯开关 7-制动主缸 8-比例分配阀 9-制动轮缸 10-蓄电池 11-点火开关3.2.3 压力调节器ABS制动压力调节器串接于制动主缸和轮缸之间。分为可变容积式压力调节器和循环式压力调节器。 （1）可变容积式：利用总泵和分泵间容积的改变来调节控制制动压力，是由电磁阀间接控制制动压力的调压方式。由液压泵、直流电机、储能器、电磁阀、调压缸组成。（2）循环调压式：利用总泵和分泵之间的油液回流，调节制动油压的大小，是由电磁阀直接控制的调压方式。由电磁阀、储液器、回流泵和电机等组成。3.3 ABS的逻辑和功能扩展车轮的驱动打滑与制动抱死是很类似的问题。在汽车起动或加速时，因驱动力过大而使驱动轮高速旋转、超过摩擦极限而引起打滑。此时，车轮同样不具有足够的侧向力来保持车辆的稳定，车轮切向力也减少，影响加速性能。由此看出，防止车轮打滑与抱死都是要控制汽车的滑移率，所以在ABS的基础上发展了驱动防滑系统（ASR）。3.3.1 ASR的概述ASR（Anti Slip Regulation）也叫自动牵引力控制TCS（Traction Control System），是一套在ABS基础上发展起来，与ABS一起对打滑的驱动轮进行控制的系统。ASR的目的就是要防止车辆尤其是大马力的汽车在起步、加速情况下驱动车轮打滑的现象，以维持车辆行驶的方向性和稳定性，保持良好的操控以及适当的驱动力，保证行车安全。 当汽车加速时ASR将车轮的滑动力控制在一定的范围内，从而防止驱动车轮加速时滑动。它的功能一是提高牵引力，二是保持汽车的行驶稳定性。行驶在易滑的路面上，没有ASR的汽车加速时驱动轮容易打滑，如果是后轮驱动的车辆容易发生甩尾；如果是前轮驱动的车辆容易方向失控。有ASR时，汽车在加速时就不会有或者说能减轻这种现象，即：在转弯时，如果发生驱动轮打滑，则会导致整个车辆向一侧偏移。当有ASR时，就会使车辆沿着正确的路线转向。ASR是在ABS基础上的扩充，ABS可以防止在制动时车轮被抱死，这样就可以仍然对汽车进行转向与操纵控制。ASR可以阻止汽车在加速时驱动轮高速滑转，从而更好的利用地面附着力。 ASR就是在ABS的基础上加装一个可以膨胀的液压装置、一个增压泵、一个液力压力筒、车轮速度传感器、一个更加复杂综合的电子系统，以及一个带有自身控制器的电子加速系统。两者是相辅相成的，或者说ABS是基础，ASR是在ABS基础上的升级版。3.3.2 ASR的主要作用ASR的主要作用：一是提高车辆的牵引力，二是保持车辆的行驶稳定性。对于商用车来说，由于其空、满载轴荷差异比较大，在湿滑路面上进行空载起步或加速时，驱动轮极易出现打滑现象，从而导致车辆侧滑的危险工况。在这种不稳定工况时，ASR通过控制发动机输出扭矩或驱动轮制动扭矩来防止或者减小驱动轮打滑，从而维持车辆的牵引力和保持车辆行驶稳定。当车辆在转弯时，如果驱动轮出现打滑，也通过ASR系统调节来避免或者降低驱动轮打滑，从而防止车辆侧滑使车辆沿正确的路线转向。ASR还可以将轮胎因打滑而造成的磨损减少到最小程度，同时还可以通过相应的ASR警告灯提醒驾驶员车辆所处的路面状况(如在湿滑路面上行驶时，ASR可能起作用，此时ASR警告灯亮)，以进一步减少事故发生的可能性。3.3.3 ASR的基本原理众所周知，作用在车轮上的驱动力和侧向力是依赖于摩擦的存在。驱动力和侧向力是相互约束的，若驱动力增大，侧向力就减小。驱动轮发生滑转时，侧向力是很小的。此时若有很小的外力或路面倾斜等均会使车轮发生侧滑5。为了防止滑转，必须适当降低驱动力，大幅度提高侧向力，增大抵抗侧滑的能力。ABS和ASR都是为增加汽车抵抗侧滑能力的，但ASR的作用只是将滑移率控制得小一些，稍微减少驱动力，侧向力就会提高，这一点与ABS是不同的。3.3.4 ASR的控制模式ASR 的控制模式有两种：发动机扭矩控制和驱动桥差动制动控制。发动机扭矩控制是指由ABS电控单元控制发动机的扭矩输出，从而实现驱动轮防滑的效果。驱动桥差动制动控制是指当左、右驱动轮出现打滑时，仅对出现打滑的车轮进行适当制动，从而达到控制驱动轮打滑的作用，此时发动机的扭矩将重新传递到该车轮上7。ASR与ABS有十分密切的联系，是ABS的自然延伸。二者在技术上比较接近，部分软、硬件可以共用。ABS所用的传感器和压力调节器均可为ASR所利用，ABS的电子控制装置只需要在功能上进行相应的扩展即可用于ASR装置。在ABS的基础上，只需添加ASR电磁阀，即可对滑移的车轮实施制动。对电控发动机来说，通过总线就可控制发动机的输出力矩。非电控发动机，只需增加一些传感器和执行机构，就可控制发动机的输出力矩。基于此，通常把二者有机地结合起来，形成汽车ABS/ASR防滑控制系统。4 ABS的故障诊断与维修方法4.1 ABS的故障诊断特定的诊断与检查可及时发现ABS系统中的故障，是维修中非常重要的部分。对于不同的车型，甚至同一系列不同年代生产的车型，检查的方法和程序都会有所不同，这一点只要比较相应的维修手册便可知道。但是ABS系统基本诊断与检查方法的内容是不变的，它们一般包括如下4个步骤：（1）初步检查（2）故障自诊断（3）快速检查（4）故障指示灯诊断 通常情况下，只要按照上述4个步骤进行诊断与检查，就会迅速找到ABS系统的故障点。故障自诊断是汽车装用电控单元后给修理人员提供的快速自动故障诊断法，在整个诊断与检查中占有极为重要的地位，在后面将集中介绍自诊断方法。初步检查是在ABS系统出现明显故障而不能正常工作时首先采取的检查方法，例如ABS故障指示灯亮着不熄，系统不能工作。检查方法如下：（1）检验驻车制动（手刹）是否完全释放。（2）检查制动液液面是否在规定的范围之内。（3）检查ABS电控单元导线插头、插座的连接是否良好，连接器及导线是否损坏。（4）检查下列导线连接器（插头与插座）和导线的连接或接触是否良好：1）液压调节器上的主控制阀连接器；2）连接压力警告开关和压力控制开关的连接器；3)制动液液面指示开关连接器；4)四轮车速传感器的连接器；5)电动泵连接器；6)液压调节器上的电磁阀体连接器。（5）检查所有的继电器、保险丝是否完好，插接是否牢固。（6）检查蓄电池容量（测量电解液比重）和电压是否在规定的范围内；检查蓄电池正、负极导线的连接是否牢靠，连接处是否清洁。（7）检查ABS电控单元、液压控制装置等的接地（搭铁）端的接触是否良好。（8）检查车轮胎面纹槽的深度是否符合规定。如果用上述方法不能确定故障位置，就可转入使用故障自诊断。4.1.1 ABS系统故障征兆模拟测试方法在ABS系统故障检测与诊断中，若是单纯的元件不良，可运用电路检测方式诊断。如果属于间歇性故障或是相关的机械性问题，则需要进行模拟测试以及动态测试。 1、模拟测试方法：（1）将汽车顶起，使4个车轮均悬空；（2）起动发动机；（3）将换挡操纵手柄拨到前进挡（D）位置，观察仪表板上的ABS故障指示灯是否点亮。若ABS故障指示灯亮，表示后轮差速器的车速传感器不良；（4）如果ABS故障指示灯不亮，则转动左前轮。此时ABS故障指示灯若点亮，则表示左前轮车速传感器正常；反之，ABS故障指示灯若不亮，即表示左前轮车速传感器不良；（5）右前轮车速传感器测试方法与左前轮车速传感器测试方法相同； 该模拟测试，系根据ABS ECU中逻辑电路的车速信号差以及警示电路特性，便于检测车速传感器的故障而设置的。 2、动态测试方法：（1）使汽车在道路上行驶至少12km以上；（2）测试车辆转弯（左转或右转）时，ABS故障指示灯是否会点亮。若某一方向ABS故障指示灯会亮，则表示该方向的轮胎气压不足，也可能是轴承不良、转向拉杆球头磨损，减振器不良或车速传感器脉冲齿轮不良；（3）将汽车驶回，在ABS ECU侧的“ABS电源”和“电磁阀继电器”端子间接上测试线和万用表（置于电压档）；（4）再进行道路行驶，在制动时注意观察“ABS电源”端和搭铁间的电压，应在11.713.5V之间；而“电磁阀继电器端子与搭铁间的电压，亦应在10.8V以上。前者主要是观察蓄电池电源供应情况，后者主要是观察电磁阀继电器的接点好坏；3、ABS系统故障诊断表：在进行ABS系统故障检测与诊断时，应根据ABS系统的工作特性分析故障现象和特征，在故障征兆确认后，根据维修资料的说明有目的进行检测与诊断。为便于检测与诊断查找ABS系统的故障，必须首先了解ABS系统各主要部件在车上的安装位置。ABS系统的故障现象：由ABS系统的工作原理可知，在ABS系统工作过程中，会出现一些与传统经验相背离的情况，有些是ABS系统的正常反应，而不是故障现象，应加以区别，例如：发动机起动后，踩下制动踏板，制动踏板会有可能弹起，这表示ABS系统已发挥作用；反之，发动机熄火，踩下制动踏板，踏板会有轻微下沉现象，这表示ABS系统停止工作，这些都是正常现象；当踩下制动踏板后，同时转动转向盘，即可感到轻微的振动，这并非故障。因为在车辆转向行驶时，ABS系统工作循环开始，会给车轮带来轻微的振动，继而传递到转向盘上形成振感；汽车行驶制动时，制动踏板不时地有轻微的下沉现象，这是因为道路表面附着系数变化而引起的正常现象，并非故障；高速行驶时，如果急转弯，或是在冰雪路面上行驶时，有时会出现ABS故障指示灯点亮的情况，这说明在上述工况中出现了车轮打滑现象，而ABS系统产生保护动作，这同样也不是故障现象。ABS系统可能出现的故障有：紧急制动时，车轮被抱死；在驾驶过程中，或者放开手制动器时，ABS操作故障操作指示灯点亮；制动效果不佳，或ABS操作不正常等。4.2 ABS的基本维修内容通过诊断与检查后，一旦准确地判断出ABS系统中的故障部位，就可以进行调整、修复或换件，直到故障被排除为止。修理的步骤通常如下：（1）泄去ABS系统中的压力。（2）对故障部位进行调整、拆卸、修理或换件，最后进行安装。这一切必须按相应的规定进行。（3）按规定步骤进行放气。如果是车轮速度传感器或电控单元有故障，可以不进行第一和第三步骤，只需按规定进行传感器的调整、更换即可，ABS电控单元损坏只能更换。4.3 ABS维修的注意事项（1）ABS系统与普通制动系统是不可分的，普通制动系统一出现问题，ABS系统就不能正常工作。因此，要将二者视为整体进行维修，不能只把注意力集中于传感器、电控单元和液压调节器上。（2）ABS电控单元对过电压、静电非常敏感，如有不慎就会损坏电控单元中的芯片，造成整个ABS瘫痪。因此，点火开关接通时不要插或拔电控单元上的连接器；在车上进行电焊之前，要戴好防静电器（也可用导线一头缠在手腕上，一头缠在车体上），拔下电控单元上的连接器后再进行电焊；给蓄电池进行专门充电时，要将电池从车上拆卸下来或摘下蓄电池电缆后再进行充电。（3）维修车轮速度传感器时一定要十分小心。卸时注意不要碰伤传感器头，不要用传感器齿圈当做撬面，以免损坏。安装时应先涂覆防锈油，安装过程中不可敲击或用蛮力。一般情况下，传感器气隙是可调的（也有不可调的），调整时应使用非磁性塞卡，如塑料或铜塞卡，当然也可使用纸片。（4）维修ABS液压控制装置时，切记要首先进行泄压，然后再按规定进行修理。例如制动主缸和液压调节器设计在一起的整体ABS，其蓄压器存储了高达18000kPa的压力，修理前要彻底泄去，以免高压油喷出伤人。（5）制动液要至少每隔两年要换一次，最好是每年更换一次。这是因为DOT3乙二醇型制动液的吸湿性很强，含水分的制动液不仅使制动系统内部产生腐蚀，而且会使制动效果明显下降，影响ABS的正常工作。注意不要使用DOT5硅酮型制动液，更换和存储的制动液以及器皿要清洁，不要让污物、灰尘进入液压控制装置，制动液不要沾到ABS电控单元和导线上。最后要按规定的方式进行放气（与普通制动系统的放气有所不同）。致谢本文是在我的指导老师鲁庆东老师的亲切关怀与细心指导下完成的。在论文的写作过程中，有很多困难，无论是在理论学习阶段，还是在论文的选题、资料查询、开题报告和撰写的每一个环节，鲁老师始终都给予了细心的指导和不懈的支持，不仅在耐心指导论文之余，而且也教会我们如何使用Word文档的相关知识。鲁老师对学生认真负责，在他的身上，我们可以感受到一个学者的严谨和务实，这些都让我们获益菲浅，并且将终生受用无穷。毕竟“经师易得，人师难求”，希望借此机会向鲁老师表示最衷心的感谢，并致崇高的敬意！