防抱死制动系统（ABS）故障诊断与分析
ABS的发展历史及简介
ABS是一项在80年代末才兴起应用的新技术，现在已经成为一般轿车的必装件了。 据统计，汽车突然遇到情况发刹车时，百分之九十以上的驾驶者往往会一脚将刹车踏板踩到底来个急刹车，这时候的车子十分容易产生滑移并发生侧滑，即人们俗称的“甩尾”，这是一种非常容易造成车祸的现象。造成汽车侧滑的原因很多，例如行驶速度，地面状况，轮胎结构等都会造成侧滑，但最根本的原因是汽车在紧急制动时车轮轮胎与地面的滚动摩擦会突然变为滑动摩擦，轮胎的抓地力几乎丧失，此时此刻驾驶者尽管扭动方向盘也会无济于事。针对这种产生侧滑现象的根本原因，汽车专家就研制出车用ABS这样一套防滑制动装置。
汽车防抱死制动系统有许多类型，现在常见是四通道ABS系统和三通道ABS类型。这些类型的防抱死制动系统的transmit器通过检测车轮的转速以调整液压来防止车轮抱死。
有人以为汽车装配 ABS就以为开车可以随意性，盲目开快车也不怕，这是非常错误的认识。汽车安装了ABS在制动的效果方面比没有安装 ABS理想，这是肯定的，但ABS也只能在一定的条件下，才能充分发挥它的作用。例如在湿滑的道路上突然刹车，ABS系统可以使驾驶员能够保持车辆行驶平稳，在较短的距离内将汽车刹住。但在不湿滑的路面上，一般不能缩短刹车距离，但可以减少和避免“甩尾”现象。路面的测试研究表明，在沙石路或其他松软的路面上，ABS系统甚至会增大车辆的刹车距离，因为刹车距离的长短与路面的摩擦系数和轮胎有关。因此，为了有效减小刹车距离，许多汽车上都安装有EBD（Electric Brakeforce Distribution），中文译“电子制动力分配”。EBD在ABS动作之前巳经根据车辆载荷平衡了车轮的地面抓地力，对后轮的制动力进行合理分配，可以有效地缩短汽车制动距离，实际上起到ABS的增补功能。因此许多汽车都有“ABS＋EBD”的装置，改善和提高ABS的功效。
现在汽车装配的ABS是一种电控装置，它只能机械地按照巳经编制好的程序来执行动作。如果驾驶者不了解ABS的功能，很可能事与愿违。汽车制动时ABS用点刹方式可以防止车辆在制动时丧失转向能力，起到控制车辆制动状态时的作用。但根本起到操纵作用是驾驶者，当驾驶者在紧急情况下猛踩制动踏板的同时又急扭方向盘（许多经验不足或惊慌失措者的本能动作往往是急扭方向盘）。如果车辆没有安装ABS导致制动系统抱死，对方向盘的过激反应就不会起作用，此时驾驶者不能通过方向盘来控制车辆移动的方向；但如果安装了ABS系统让驾驶者能够控制方向盘，那么在慌乱的情况下对方向盘的过激反应就会使情况变得更糟。由于突然急扭方向盘，往往会令汽车突然产生侧滑而发生事故。美国高速公路安全管理协会（NHTSA）通过测试认为，安装有ESP对驾驶者控制车辆可以有很大帮助。ESP（电控行驶平稳系统，英文全称Electronic Stabilty Program）包含ABS及ASR，是这两种系统功能上的延伸，它能防止车轮在制动时抱死和在启动时打滑。ESP不断地测检车辆的行驶状态，当发生紧急情况时它会迅速反应，通过液压调节器调节每个车轮的制动压力和干预发动机的牵引力，以降低车辆的侧滑危险。有研究表明，ESP能使交通事故降低50%。ABS防抱死系统专题：从ABS到ASR、ESP
10前年，如果轿车安装有ABS（防抱死制动系统），不但说明该车的安全性能出类拔萃，而且档次也相当高级。今天，安装ABS的轿车已经相当普遍，经济型车也安装有ABS。随着对汽车安全性能的要求越来越高，一些中、高档级的轿车已经不满足于ABS，还安装了ASR（驱动防滑系统，又称牵引力控制系统）或者ESP（电控行驶平稳系统），使汽车的安全性能进一步提高。
ASR的作用是当汽车加速时将滑动率控制在一定的范围内，从而防止驱动轮快速滑动。它的功能一是提高牵引力；二是保持汽车的行驶稳定。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；如是后驱动的车辆容易甩尾，如是前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能够减轻这种现象。在转弯时，如果发生驱动轮打滑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。
ABS的结构及原理
ABS系统能够防止车轮抱死，具有制动时方向稳定性好、制动时仍有转向能力、缩短制动距离等优点。富利卡ABS系统，是三通道的ABS调节回路，前轮单独调节，后轮则以两轮中地面附着系数低的一侧为依据统一调节。ABS系统主要由ABS控制器 (包括电子控制单元、液压单元、液压泵等)、四个车轮转速transmit器、ABS故障警告灯、制动警告灯等组成。
ABS系统的基本工作原理是:汽车在制动过程中， 车轮转速transmit器不断把各个车轮的转速信号及时输送给ABS电子控制单元(ECU),ABS ECU根据设定的控制逻辑对4个转速transmit器输入的信号进行处理，计算汽车的参考车速、各车轮速度和减速度，确定各车轮的滑移率。如果某个车轮的滑移率超过设定值，ABS ECU就发出指令控制液压控制单元，使该车轮制动轮缸中的制动压力减小;如果某个车轮的滑移率还没达到设定值，ABS ECU就控制液压单元，使该车轮的制动压力增大;如果某个车轮的滑移率接近于设定值时，ABS ECU就控制液压控制单元，使该车轮制动压力保持一定。从而使各个车轮的滑移率保持在理想的范围之内，防止4个车轮完全抱死。
在制动过程中，如果车轮没有抱死趋势，ABS系统将不参与制动压力控制，此时制动过程与常规制动系统相同。如果ABS出现故障，电子控制单元将不再对液压单元进行控制，并将仪表板上的ABS故障警告灯点亮，向驾驶员发出警告信号，此时ABS不起作用，制动过程将与没有ABS的常规制动系统的工作相同。
ABS系统主要部件结构与工作原理
（一）车轮转速transmit器
车轮转速transmit器的作用是将车轮的转速信号传给ABS电子控制单元。MK20-Ⅰ型ABS系统共有4个车轮转速transmit器，前轮的齿圈(43齿)安装在传动轴上，转速transmit器安装在转向节上，如图8-2所示。后轮的齿圈(43齿)安装在后轮毂上，转速transmit器则安装在固定支架上。transmit器由电磁感应式transmit头和磁性齿圈组成。transmit头由永久磁芯和感应线圈组成，齿圈由铁磁性材料制成。当齿圈旋转时，齿顶与齿隙轮流交替对向磁芯，当齿圈转到齿顶与transmit头磁芯相对时，transmit头磁芯与齿圈之间的间隙最小，由永久磁芯产生的磁力线就容易通过齿圈，感应线圈周围的磁场就强，如图8-4(a)所示;而当齿圈转动到齿隙与transmit磁芯相对时，transmit头磁芯与齿圈之间的间隙最大，由永久磁芯产生的磁力线就不容易通过齿圈，感应线圈周围的磁场就弱，如图8-4(b)所示。此时，磁通迅速交替变化，在感应线圈中就会产生交变电压，交变电压的频率将随车轮转速成正比例变化。电子控制单元可以通过转速transmit器输入的电压脉冲频率进行处理来确定车轮的转速、汽车的参考速度等。
（二）ABS控制器
1、电子控制单元
电子控制单元是ABS系统的控制中心，它实际上是一个微型计算机，所以又常称为ABS(ECU)电脑。ABS ECU由输入电路、数字控制器、输出电路和警告电路组成。主要任务是连续监测接受4个车轮转速transmit器送来的脉冲信号，并进行测量比较、分析放大和判别处理，计算出车轮转速、车轮减速度以及制动滑移率，再进行逻辑比较分析4个车轮的制动情况，一旦判断出车轮将要抱死，它立刻进入防抱死控制状态，通过电子控制单元向液压单元发出指令，以控制制动轮缸油路上电磁阀的通断和液压泵的工作来调节制动压力，防止车轮抱死。
ABS ECU还不断地对自身工作进行监控。由于ABS ECU中有两个完全相同的微处理器，它们按照同样的程序对输入信号进行处理，并将其产生的中间结果与最终结果进行比较，一且发现结果不一致，即判定自身存在故障，它会自动关闭ABS系统。此外ABS ECU还不断监视ABS系统中其他部件的工作情况，一旦ABS系统出现故障，如车轮速度信号消失，液压压力降低等，ABS ECU会发出指令而关闭ABS系统，并使常规制动系统工作，同时将故障信息存储记忆，并将仪表板上的ABS故障灯点亮，向驾驶员发出警示信号，此时应及时检查修理。
当点火开关接通时，ABS ECU就开始进行自检程序，对系统进行自检，此时ABS故障灯点亮。如果自检以后发现ABS系统存在影响其正常工作的故障，它将关闭ABS系统，恢复常规制动系统，仪表板上ABS故障灯一直点亮，警告驾驶员ABS系统存在故障。自检结束后，ABS故障灯就熄灭，表明系统工作正常。由于自检过程大约需要2s，因此在正常情况下，当点火开关接通时，ABS故障灯点亮2s，然后再自动熄灭，是正常的。反之如果点火开关接通时，ABS故障灯不亮，说明ABS故障灯或其线路存在故障，应对其进行检修。
液压控制单元和液压泵
液压控制单元装在制动主缸与制动轮缸之间，采用整体式结构 (如图8-5所示)。主要任务是转换执行ABS ECU的指令，自动调节制动器中的低压。低压储液罐与电动液压泵合为一体装于液压控制单元上。低压储油罐的作用是用于暂时存储从轮缸中流出的制动液，以缓和制动液从制动轮缸中流出时产生的脉动。电动液压泵的作用是将在制动压力阶段流入低压储液罐中的制动液及时送至制动主缸，同时在施加压力阶段，从低压储液罐中吸取剩余制动力，泵入制动循环系统，给液压系统以压力支持,增加制动效能。电动液压泵的运转是由电子控制单元控制的。 液压控制单元 (N55)阀体内包括8个电磁阀，每个回路各一对，其中一个是常开进油阀，一个是常闭出油阀。它在制动主缸、制动轮缸和回油路之间建立联系，实现压力升高、压力保持和压力降低的功能，防止车轮抱死，其工作原理如下:
(1)开始制动阶段（系统油压建立） 开始制动时，驾驶员踩制动踏板，制动压力由制动主缸产生，经常开的不带电压的进油阀作用到车轮制动轮缸上，此时，不带电压的出油阀依然关闭，ABS系统没有参与控制，整个过程和常规液压制动系统相同，制动压力不断上升。
