ABS系统的原理与检修
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宣城职业技术学院毕业论文 ABS工作原理及检修 庄行
班 级 08汽车电子技术 专 业 汽车电子技术 教 学 系 汽车工程系 指导老师 王仕雄
完成时间 年 月 日至 年 月 日 - - 2 -
摘要: “ABS” 是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统。它的主要作用是改善整车
的制动性能，提高行车安全性，防止在制动过程中车轮抱死（即停止滚动），从而保证驾驶员在制动时还能控制方向，并防止后轴侧滑。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。本论文重点介绍了福特车系坦孚(Treves)式ABS、达科(Delco)式ABS的维修。 关键词：ABS系统；ABS原理；福特车系坦孚式ABS的维修 - - 3 -
目 录 第一章 汽车ABS的发展历程 第一节 ABS在国外的发展历程 第二节ABS在国内的发展情况
第二章ABS的结构与工作原理 第一节 ABS的控制方式 一、控制方式的种类 二、逻辑门限值控制方式的控制参数 第二节 ABS的组成与工作原理 一、制动防抱死系统的组成 二、制动防抱死系统（ABS）的工作原理 三、制动防抱死系统的主要组成部件 四、制动防抱死系统的特点 第三章ABS系统的维修 第—节ABS系统维修的基本内容 一、诊断与检查的基本内容
二、修理的基本内容 三、维修的注意事项
第二节ABS系统的诊断与检查 一、初步检查 二、故障自诊断
三、快速检查 四、故障指示灯诊断法 第三节 ABS系统常见故障检修方法
一、ABS系统的泄压 二、ABS系统电脑的更换 三、车轮速度传感器的修理 四、ABS线束的更换 第四节 ABS故障诊断排除案例
结 论
致 谢 参考文献 - - 4 -
第一章 汽车ABS的发展历程 第一节 ABS在国外的发展历程 ABS系统的发展可以追溯到本世纪初期，早在1928年制动防抱理论就被提出，在30年代机械式制动防抱系统就开始在火车和飞机上获得应用，博世（BOSCH）公司在1936年第一个获得了用电磁式车轮转速传感器获取车轮转速的制动防抱系统的专利权。 进入50年代，汽车制动防抱系统开始受到较为广泛的关注。福特（FORD）公司曾于1954年将飞机的制动防抱系统移置在林肯（LINCOIN）轿车上，凯尔塞·海伊斯（KELSEHAYES）公司在1957年对称为"AUTOMATIC"的制动防抱系统进行了试验研究，研究结果表明制动防抱系统确实可以在制动过程中防止汽车失去方向控制，并且能够缩短制动距离；克莱斯勒（CHRYSLER）公司在这一时期也对称为"SKIDCONTROL"的制动防抱系统进行了试验研究。由于这一时期的各种制动防抱系统采用的都是机械式车轮转速传感器的机械式制动压力调节装置，因此，获取的车轮转速信号不够精确，制动压力调节的适时性和精确性也难于保证，控制效果并不理想。 随着电子技术的发展，电子控制制动防抱系统的发展成为可能。在60年代后期和70年代初期，一些电子控制的制动防抱系统开始进入产品化阶段。凯尔塞·海伊斯公司在1968年研制生产了称为"SURE-TRACK"两轮制动防抱系统,该系统由电子控制装置根据电磁式转速传感器输入的后轮转速信号，对制动过程中后轮的运动状态进行判定，通过控制由真空驱动的制动压力调节装置对后制动轮缸的制动压力进行调节，并在1969年被福特公司装备在雷鸟（THUNDERBIRD）和大陆·马克III（CONTINENTALMKIII）轿车上。 克莱斯勒公司与本迪克斯（BENDIX）公司合作研制的称为"SURE-TRACK"的能防止4个车轮被制动抱死的系统，在1971年开始装备帝国（IMPERIAL）轿车，其结构原理与凯尔塞·海伊斯的"SURE-TRACK"基本相同，两者不同之处，只是在于两个还是四个车轮有防抱制动。博世公司和泰威士（TEVES）公司在这一时期也都研制了各自第一代电子控制制动防抱系统，这两种制动防抱系统都是由电子控制装置对设置在制动管路中的电磁阀进行控制，直接对各制动轮以电子控制压力进行调节。 别克（BUICK）公司在1971年研制了由电子控制装置自动中断发动机点火，以减小发动机输出转矩，防止驱动车轮发生滑转的驱动防抱转系统。 瓦布科（WABCO）公司与奔驰（BENZ）公司合作，在1975年首次将制动防抱系统装备在气压制动的载贷汽车上。 这一时期的各种ABS系统都是采用模拟式电子控制装置，由于模拟式电子控制装置存在着反应- - 5 -
速慢、控制精度低、易受干扰等缺陷，致使各种ABS系统均末达到预期的控制效果，所以，这些防抱控制系统很快就不再被采用了。 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。博世公司在1978年首先推出了采用数字式电子控制装置的制动防泡系统--博世ABS，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。尽管博世ABS2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，博世ABS2的控制效果己相当理想。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详的ABS系统。 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（Antilock Braking System）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公司股权及ABS领域的研发成果，1975年AEG、Teldix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。两家德国车厂奔驰与宝马于1978年底决定将ABS 2这项高科技系统装置在S级及7系列车款上。 在诞生的前3年中，ABS系统都苦于成本过于高昂而无法开拓市场。从1978到1980年底，Bosch公司总共才售出24000套ABS系统。所幸第二年即成长到76000套。受到市场上的正面响应，Bosch开始TCS循迹控制系统的研发计划。1983年推出的ABS 2S系统重量由5.5公斤减轻到4.3公斤，控制组件也减少到70个。到了1985年代中期，全球新出厂车辆安装ABS系统的比例首次超过1％，通用车厂也决定把ABS列为旗下主力雪佛兰车系的标准配备。 1900年代前半期ABS系统逐渐开始普及于量产车款。Bosch在1993年推出ABS 2E的改良版。 现在已经十分普及，在十万元以上级别的轿车上都可见到它的踪影，有些大客车上也装有ABS。根据ACEA（欧洲车辆制造协会）的调查，今天每一辆欧洲大陆境内所生产的新车都搭载了ABS系- - 6 -
统，全世界也有超过60％的新车拥有此项装置。 第二节ABS在国内的发展情况 与国际市场相比，我国汽车ABS的研究和生产得起步较晚，在十九世纪80年代初，我国才开始进行防抱死制动系统的前期研究。在这期间，东风汽车公司、长春汽车研究所、西安公路学院等单位做了许多防抱死制动系统的基础理论研究。西安公路学院与西安飞机公司合作，首次将飞机ABS系统移置汽车上，并做了大量试验工作，取得一定的进步。我国的东风汽车公司、交通部重庆公路研究所、重庆宏安ABS有限公司、陕西兴平514厂、西安公路学院等单位已经在从事汽车防抱死制动系统的研究。而我国初期对汽车防抱死制造系统的研究主要是对国外汽车ABS技术进行跟踪，通过引进国外汽车ABS产品进行技术消化和吸收，积累研究基础和经验。例如：东风汽车公司从80年代初就开始研究ABS，是我国较早研究ABS的厂家之一，将德国威伯科公司的ABS装于EQ1141G型汽车上进行各种试验研究。重庆公路研究所的第一代汽车防抱死制动系统的电子控制单元(ECU ) 采用了Z80芯片, 第二代ABS 产品采用了MCS296 系列8098 单片机, 控制软件、传感器和执行器都由自己研制。1984 年，西安兴平514 厂研制出了第一代防抱制动系统，之后西安兴平514 厂与西安公路交通大学合作研制了第二代防抱制动系统，增设了路面识别功能的电路。重庆宏安公司于1993 年开始生产汽车防抱死制动系统，当年大约生产汽车防抱死制动系5000套。1995年，重型汽车研究中心对自己研制的ABS 系统进行了道路试验, 但存在一些问题, 随后, 课题组重新设计了软件及硬件, 所生产的ABS 基本上已达到国外产品的性能。清华大学在分析Bosch公司的汽车防抱死制动系统和Bendix公司的汽车防抱死制动系统的基础上研发了两代汽车ABS。清华大学开发研制了ABS 软件, 进行了Bosch ABS 与南京IVECO 旅行车, 以及Bendix ABS 与克莱斯勒吉普车的匹配工作。 在“九五”时期，随着我国改革开放的发展和我国汽车工业的发展壮大，国外汽车防抱死制动系统生产企业开始在我国投资设厂。美国捷特国际企业股份有限公司1995 年底在上海嘉定区戬滨投资设立组装厂, 成立上海捷特安全设备有限公司, 生产机械式ABS（该厂现在已经注销转产）。德国Wabco 公司于1996 年在山东与中方合资组建了山东威明汽车产品有限公司，生产商用车的防抱死制动系统的部件及其他产品。ITT汽车工业公司在1994 年和1996 年在上海成立了两家合资企业，一家是上海汽车制动系统有限公司（现外资方为TEVES）, 1997年开始生产汽车防抱死制动系统，1998年5月向上海大众和一汽大众提供汽车防抱死制动系统配套产品；另一家是上海汽车电器系统有限公司（现为法雷奥汽车电机）, 生产用于防抱系统的汽车微电机。1998 年广州经济开发区成立了广州博世制动系统有限公司（现改名为亚新科，博世ABS生产转到苏州），生产Bosch 公司的ABS 产品。
