1、文檔可能無法思考全面，請瀏覽后下載! 目 錄第1章 ABS系統的簡介21.1 ABS系統的發展歷程21.2 ABS系統的作用31.3帕薩特B5 ABS系統的優點4第2章 帕薩特B5 ABS系統結構與工作原理62.1帕薩特B5 ABS系統的結構組成62.1.1傳感器 62.1.2執行器 72.1.3電子控制裝置 82.2帕薩特B5 ABS系統的工作原理9參考文獻25第1章 ABS系統的簡介1.1 ABS系統的發展歷程ABS系統的發展可以追溯到本世紀初期，早在1928年制動防抱理論就被提出，在30年代機械式制動防抱系統就開始在火車和飛機上獲得應用，博世（BOSCH）公司在1936年第一個獲得了用電

2、磁式車輪轉速傳感器獲取車輪轉速的制動防抱系統的專利權。 進入50年代，汽車制動防抱系統開始受到較為廣泛的關注。福特（FORD）公司曾于1954年將飛機的制動防抱系統移置在林肯（LINCOIN）轎車上，凱爾塞11 / 11海伊斯（KELSEHAYES）公司在1957年對稱為“AUTOMATIC”的制動防抱系統進行了試驗研究，研究結果表明制動防抱系統確實可以在制動過程中防止汽車失去方向控制，并且能夠縮短制動距離；克萊斯勒（CHRYSLER）公司在這一時期也對稱為“SKIDCONTROL”的制動防抱系統進行了試驗研究。由于這一時期的各種制動防抱系統采用的都是機械式車輪轉速傳感器的機械式制動壓力調節裝

3、置，因此，獲取的車輪轉速信號不夠精確，制動壓力調節的適時性和精確性也難于保證，控制效果并不理想。 隨著電子技術的發展，電子控制制動防抱系統的發展成為可能。在60年代后期和70年代初期，一些電子控制的制動防抱系統開始進入產品化階段。凱爾塞海伊斯公司在1968年研制生產了稱為“SURETRACK”兩輪制動防抱系統，該系統由電子控制裝置根據電磁式轉速傳感器輸入的后輪轉速信號，對制動過程中后輪的運動狀態進行判定，通過控制由真空驅動的制動壓力調節裝置對后制動輪缸的制動壓力進行調節，并在1969年被福特公司裝備在雷鳥（THUNDERBIRD）和大陸馬克III（CONTINENTALMKIII）轎車上。 克

4、萊斯勒公司與本迪克斯（BENDIX）公司合作研制的稱為“SURE-TRACK”的能防止4個車輪被制動抱死的系統，在1971年開始裝備帝國（IMPERIAL）轎車，其結構原理與凱爾塞海伊斯的“SURE-TRACK”基本相同，兩者不同之處，只是在于兩個還是四個車輪有防抱制動。博世公司和泰威士（TEVES）公司在這一時期也都研制了各自第一代電子控制制動防抱系統，這兩種制動防抱系統都是由電子控制裝置對設置在制動管路中的電磁閥進行控制，直接對各制動輪以電子控制壓力進行調節。 別克（BUICK）公司在1971年研制了由電子控制裝置自動中斷發動機點火，以減小發動機輸出轉矩，防止驅動車輪發生滑轉的驅動防抱轉系

5、統. 瓦布科（WABCO）公司與奔馳（BENZ）公司合作，在1975年首次將制動防抱系統裝備在氣壓制動的載貨汽車上。 第一臺防抱死制動系統ABS(Anti-lock Brake System)，在1950年問世，首先被應用在航空領域的飛機上，1968年開始研究在汽車上應用。70年代，由于歐美七國生產的新型轎車的前輪或前后輪開始采用盤式制動器，促使了ABS在汽車上的應用。1980年后，電腦控制的ABS逐漸在歐洲、美國及亞洲日本的汽車上迅速擴大。到目前為止，一些中高級豪華轎車，如西德的奔馳、寶馬、雅迪、保時捷、歐寶等系列，英國的勞斯來斯、捷達、路華、賓利等系列，意大利的法拉利、的愛快、領先、快意等

6、系列，法國的波爾舍系列，美國福特的TX3、30X、紅彗星及克萊斯勒的帝王、紐約豪客、男爵、道奇、順風等系列，日本的思域，凌志、豪華本田、奔躍、俊朗、淑女300Z等系列，均采用了先進的ABS。到1993年，美國在轎車上安裝ABS已達46%，現今在世界各國生產的轎車中有近75%的轎車應用ABS。 現今全世界已有本迪克斯、波許、摩根.戴維斯、海斯.凱爾西、蘇麥湯姆、本田、日本無限等許多公司生產ABS，它們中又有整體和非整體之分。預計隨著轎車的迅速發展，將會有更多的廠家生產。 這一時期的各種ABS系統都是采用模擬式電子控制裝置，由于模擬式電子控制裝置存在著反應速慢、控制精度低、易受干擾等缺陷，致使各種

7、ABS系統均末達到預期的控制效果，所以，這些防抱控制系統很快就不再被采用了。 進入70年代后期，數字式電子技術和大規模集成電路的迅速發展，為ABS系統向實用化發展奠定了技術基礎。博世公司在1978年首先推出了采用數字式電子控制裝置的制動防泡系統-博世ABS2，并且裝置在奔馳轎車上，由此揭開了現代ABS系統發展的序幕。盡管博世ABS2的電子控制裝置仍然是由分離元件組成的控制裝置，但由于數字式電子控制裝置與模擬式電子控制裝置相比，其反應速度、控制精度和可靠性都顯著提高，因此，博世ABS2的控制效果已相當理想。從此之后，歐、美、日的許多制動器專業公司和汽車公司相繼研制了形式多詳的ABS系統。1.2

8、ABS系統的作用汽車運行時，在踩下制動踏板使汽車制動的過程中，由于幾個車輪接觸的路面狀況不同，各車輪與路面間附著力的變化，以及各車輪制動器的機械狀況與調整的差異，使各車輪在踩下制動踏板后的制動狀況不同，很容易出現有一個車輪較其它車輪提前抱死的情況。 在普通制動系統中，車輛制動時，尤其是雨天在光滑道路或泥濘道路上行駛時，車輛"剎死"是非常危險的。有經驗的駕駛員此時往往采用"點剎"，即頻繁地踩下及放松制動踏板，以避免車輛抱死而形成的車輛滑動。 因為車輛純滑動時，在輪胎與地面間只有很小的滑動摩擦力，車輛的巨大前沖慣性無法得到有效控制。同時，車輛還伴生出跑偏、側

9、滑或轉向失靈等現象，極易造成嚴重車禍。 由此可見，人為的點剎，由于受反應時間和制動系統的動作時間所限，尚不能可靠地防止車輪抱死，使車輛不能達到最佳的制動效果。 汽車正常動行時，輪胎在路面上滾動沒有滑移，車輪的速度與汽車前進速度相同，當踩下制動踏板使汽車制動時，車輪轉速降低，不再與車身速度一致，輪胎與路面之間出現滑移。制動時，車輪與路面之間的滾動與滑動的狀態通常用滑移率S表示。汽車制動時，隨滑移率增加，橫向附著系數將會急劇下降，當車輪抱死時，滑移率S=100，橫向附著系數為0，即路面對車輪的側向反作用力為0。 如果汽車制動時前輪提前抱死，后輪還在滾動，前輪與路面之間的側向反作用力為0，將會使汽車

10、喪失轉向能力。 如果汽車制動時后輪提前抱死，前輪還在滾動，則后輪與路面之間側向反作用力為0，制動過程中即使受到一個很小的側向干擾力，也會使汽車繞它的垂直軸轉動，產生甩尾甚至調頭等現象，以至造成交通事故。 隨制動時滑移率增加，汽車的縱向附著系數也降低，特別是在濕柏油路和冰面上制動時由于附著系數下降，使汽車制動距離延長，從而導致制動性能變壞。 從附著力隨滑移率變化的規律可以得知，當滑移率在1030時，便可同時獲得較大的縱向和橫向附著系數。從實際情況來看，滑移率在1 520范圍內為最佳，可達到最佳的制動效果，這是一般制動系統無法做到的，但采用電子制動防抱死系統(ABS)卻很容易實現。電子制動防抱死系

11、統(ABS)的主要任務是通過控制裝置，對汽車制動過程車輪的狀態進行監測和有效控制，不斷地調節制動系統的制動力，使車輪盡可能處于最佳運動狀態，從而使汽車具有良好的抗側滑能力和最短的制動距離，以提高汽車制動的穩定性和安全性。1.3 帕薩特B5 ABS系統的優點帕薩特B5 ABS系統由汽車微電腦控制，當車輛制動時，它能使車輪保持轉動，從而幫助駕駛員控制車輛達到安全的停車。這種防抱制動系統是用速度傳感器檢測車輪速度，然后把車輪速度信號傳送到微電腦里，微電腦根據輸入車輪速度，通過重復地減少或增加在輪子上的制動壓力來控制車輪的打滑率，保持車輪轉動。在制動過程中保持車輪轉動，不但可保證控制行駛方向的能力，而

12、且，在大部分路面情況下，與抱死鎖死車輪相比，能提供更高的制動力量帕薩特B5 ABS系統與常規的液壓制動系統相比有三個顯著的優點：車輛控制-裝備有ABS的汽車駕駛員在緊急制動過程中，保持著很大程度的操縱控制。在緊急制動過程中，用標淮的液壓制動器產生的打滑使駕駛員失去對車輛的控制。ABS恢復穩定性并使駕駛員恢復對車輛的控制。 減少浮滑現象-潮濕、光滑道路和抱死車輛縱使形成被稱為浮滑現象的狀態，當車輛駕駛員行駛在具有一層水和油薄模的路面之上時，出現與浮滑現象相仿。由于ABS系統減少了車輪抱死的機會，因此，也減少了制動過程中出現浮滑現象的機會。改善了輪胎的磨損-使用ABS防止車輪抱死，消除了在緊急制動

13、過程中輪胎平斑的可能性。第2章 帕薩特B5 ABS系統的結構與工作原理2.1 帕薩特B5 ABS系統的結構組成帕薩特B5 ABS系統主要由傳感器、執行器和電子控制裝置三個部分組成。其組成結構如圖2-1所示。圖2-1 帕薩特B5 ABS系統是結構組成1-ABS的液壓單元（N55） 2-ABS控制單元（J104） 3-ABS/EDS或具有ASR的ABS/EDS液壓單元（N55） 4-ABS/EDS或具有ASR的ABS/EDS控制單元（J104） 5-ASR的信號燈（K86） 6-制動裝置的信號燈（K118） 7-ABS的信號燈（K47） 8-制動燈開關（F） 9-診斷接口 10-前左、前右傳感器齒

14、圈 11-前右/左轉速傳感器（G45/G47） 12-后右/左轉速傳感器（G44/G46） 13-后右和左轉速傳感器齒圈2.1.1 傳感器傳感器是指能感受規定的物理量，并按一定規律轉換成可以輸入信號的器件或裝置。帕薩特B5 ABS系統中由前右/左轉速傳感器、后右/左轉速傳感器檢測車輪速度，向ECU提供車速信號。此轉速傳感器是轉動式磁電傳感器（圖2-2a）。轉轂齒圈輪轂磁板固定架傳感器磁頭輪胎軸 支架（a）磁頭齒頂齒輪圖2-2輪速傳感器及其安裝位置（a）車輪傳感器（b）傳感器安裝示意圖 車輪轉速傳感器由磁頭、齒頂、齒輪、感應線圈等組成。車輪速度傳感器的任務是對車輪的運動狀態進行檢測。車輪轉動時，

15、在傳感器中產生一交變電壓信號，其頻率與車輪轉速成正比。根據該交變信號的頻率，電子控制系統計算出車輪的運動速度，加速度或減速度以及車輪的滑移率。在汽車制動過程中，當車輪的減速度或滑移率超過或低于其極限值(或臨界值)時，電子控制系統便以每秒10次的速度進行計算，并輸出控制信號對制動壓力進行調整，使其降低或保持，或提高制動總泵的液壓以防車輪被制動抱死，保證制動系統處于最佳狀態。圖2-2b為轉速傳感器在汽車上的安裝位置。2.1.2 執行器執行器是直接驅動受控對象的部件。帕薩特B5 ABS系統的執行器主要是指ABS液壓單元。ABS液壓單元主要由儲液室、液壓油泵、輪缸、主缸等部件組成（如圖2-3）。 儲液

16、室儲液室里儲放制動系統中所需的制動液，一般將前、后輪制動的油路分開供給，儲液室上有四個孔，分別接車輪制動油路、液壓油泵、總泵回油管、輪制動回油管。 液壓油泵油泵由電動機、轉子、滾子、活塞、凸輪環等組成。當開關一開，電動機即以逆時針方向來帶動轉子及活塞在凸輪環內運動，由于滾子作用，引導活塞往復運動，靠近吸油側時進油口開，將制動液吸入壓出。 輪缸輪缸的功用是將液壓轉變為使蹄張開（或壓緊）的機械促動力。輪缸為精度高而光潔的直筒。 主缸制動主缸多為鑄鐵或鋁合金制成，有的與儲液室鑄為一體，為整體式主缸；也有將兩者分開，再用油管連接，為分為開式主缸。圖2-3ABS系統的液壓單元2.1.3 電子控制裝置 A

17、BS系統電子控制裝置的主要任務是連續監測接受四輪速度傳感器送來的脈沖信號，并進行測量和比較、分析放大和判別處理，計算出輪速、車速及制動滑移率，再進行邏輯比較分析四輪的制動情況，一旦判別出車輪將要抱死，它立刻進入防抱死控制狀態嗎，通過電子控制裝置的輸出級向液壓調節裝置發出指令，以控制分泵油路上的電磁閥的通斷和液壓泵的工作來調節制動壓力，防止車里抱死。電子控制裝置還不斷地對自身工作進行監控。由于電子控制裝置中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處理，并將其生產的中間結果與最終結果進行比較，一旦發現結果不一致，即判斷自身存在故障，它會自動關閉ABS系統。此外，電子控制裝置還不斷

18、監視ABS系統中其它部件的工作情況，一旦ABS系統出現狀況，如車輪速度信號消失，液壓壓力降低等，電子控制裝置會發出指令而關閉ABS系統，讓普通系統進入工作，同時將故障信息存儲記憶，并將儀表板的ABS故障燈點亮，向駕駛員發出警示信號，應及時檢查。當點火開關接通時，電子控制裝置就開始運行自檢程序，對系統進行自檢，此時ABS故障燈點亮。如果自檢以后發現ABS系統存在影響其正常工作的故障，它將關閉ABS系統，恢復常規制動系統，儀表板上ABS故障燈一直亮，警示駕駛員ABS系統存在故障而處于關閉狀態，應及時檢修；如果自檢以后發現ABS系統不存在影響其正常工作的故障，自檢結束后，ABS故障燈就熄滅，向駕駛員

19、暗示，ABS系統自檢結束，系統工作正常。由于自檢過程大約3至5秒，因此在正常情況下，當點火開關接通時，ABS故障燈不亮，3至5秒，然后再自動熄滅，是正常的。反之入股點火開關接通時，ABS故障燈不亮，說明ABS故障燈或其線路存在故障，應對其進行修理。2.2 帕薩特B5 ABS系統的工作原理控制裝置和ABS警示燈等組成，在不同的ABS系統中，制動壓力調節裝置的結構形式和工作原理往往不同，電子控制裝置的內部結構和控制邏輯也可能ABS通常都由車輪轉速傳感器、制動壓力調節裝置、電子不盡相同。在帕薩特B5 ABS系統中，每個車輪上各安裝一個轉速傳感器，將有關各車輪轉速的信號輸入電子控制裝置。電子控制裝置根

20、據各車輪轉速傳感器輸入的信號對各個車輪的運動狀態進行監測和判定，并形成相應的控制指令。制動壓力調節裝置主要由調壓電磁閥組成，電動泵組成和儲液器等組成一個獨立的整體，通過制動管路與制動主缸和各制動輪缸相連。制動壓力調節裝置受電子控制裝置的控制，對各制動輪缸的制動壓力進行調節。ABS系統的工作過程可以分為常規制動，制動壓力保持制動壓力減小和制動壓力增大等階段。在常規制動階段，ABS系統并不介入制動壓力控制，調壓電磁閥總成中的各進液電磁閥均不通電而處于開啟狀態，各出液電磁閥均不通電而處于關閉狀態，電動泵也不通電運轉，制動主缸至各制動輪缸的制動管路均處于溝通狀態，而各制動輪缸至儲液器的制動管路均處于封

21、閉狀態，各制動輪缸的制動壓力將隨制動主缸的輸出壓力而變化，此時的制動過程與常規制動系統的制動過程完全相同。 在制動過程中，電子控制裝置根據車輪轉速傳感器輸入的車輪轉速信號判定有車輪趨于抱死時，ABS系統就進入防抱制動壓力調節過程。例如，電子控制裝置判定右前輪趨于抱死時，電子控制裝置就使控制右前輪刮動壓力的進液電磁閥通電，使右前進液電磁閥轉入關閉狀態，制動主缸輸出的制動液不再進入右前制動輪缸，此時，右前出液電磁閥仍末通電而處于關閉狀態，右前制動輪缸中的制動液也不會流出，右前制動輪缸的刮動壓力就保持一定，而其它末趨于抱死車輪的制動壓力仍會隨制動主缸輸出壓力的增大而增大；如果在右前制動輪缸的制動壓力保持一定時，電子控制裝置判定右前輪仍然趨于抱死，電子控制裝置又使右前出液電磁閥也通電而轉入開啟狀態，右前制動輪缸中的部分制動波就會經過處于開啟狀態的出液電磁閥流回儲液器，使右前制動輪缸的制動壓力迅速減小右前輪的抱死趨勢將開始消除，隨著右前制動輪缸制動壓力的減小，右前輪會在汽車慣