汽車ABS系統的原理及維修(中)

    汽車的牽引力控制可以通過減少節氣門開度來降低發動機功率或者由制動器控制車輪打滑來達到目的，裝有ASR的汽車綜合這兩種方法來工作，也就是ABS／ASR形式。

1 輪速傳感器、2 液壓調節器、3 控制單元（CPU）、4 電控油門裝置、5 節氣門

    裝有ASR的車上，從油門踏板到汽油機節氣門（柴油機噴油泵操縱桿）之間的機械連接被電控油門裝置所取替。當傳感器將油門踏板的位置及輪速信號送至控制單元（CPU）時，控制單元就會產生控制電壓信號，伺服電機依此信號重新調整節氣門的位置（或者柴油機操縱桿的位置），然后將該位置信號反饋至控制單元，以便及時調整制動器。

    ESP（電控行駛平穩系統，英文全稱Electronic Stabilty Program）包含ABS及ASR，是這兩種系統功能上的延伸。因此，ESP稱得上是當前汽車防滑裝置的最高級形式。

    ESP系統由控制單元及轉向傳感器（監測方向盤的轉向角度）、車輪傳感器（監測各個車輪的速度轉動）、側滑傳感器（監測車體繞垂直軸線轉動的狀態）、橫向加速度傳感器（監測汽車轉彎時的離心力）等組成�？刂茊卧�通過這些傳感器的信號對車輛的運行狀態進行判斷，進而發出控制指令。

    有ESP與只有ABS及ASR的汽車，它們之間的差別在于ABS及ASR只能被動地作出反應，而ESP則能夠探測和分析車況并糾正駕駛的錯誤，防患于未然。ESP對過度轉向或不足轉向特別敏感，例如汽車在路滑時左拐過度轉向（轉彎太急）時會產生向右側甩尾，傳感器感覺到滑動就會迅速制動右前輪使其恢復附著力，產生一種相反的轉矩而使汽車保持在原來的車道上。當然，任何事物都有一個度的范圍，如果駕車者盲目開快車，現在的任何安全裝置都難以保證其安全。

    將來ASR等將變得如同ABS一樣普及，因為ABS、ASR及ESP包含著技術及性能上的貫通。有專家認為在一定的范圍內ASR等裝置有取替4輪驅動的可能。例如轎車，過去人們認為提高轎車行駛性能最好是采用4輪驅動，可是與4輪驅動相比，ASR等裝置更適合轎車。這是因為4輪驅動結構復雜成本高，增加車重而且耗油，而ASR等裝置結構簡單安裝方便，在一般城鎮道路上使用效果并不差。
ABS防抱死系統專題：ABS系統的布置形式

    ABS防抱死系統專題：ABS系統的布置形式

    ABS系統的布置形式

    ABS系統中，能夠獨立進行制動壓力調節的制動管路稱為控制通道。

    如果對某車輪的制動壓力可以進行單獨調節，稱這種控制方式為獨立控制；如果對兩個(或兩以上)車輪的制動壓力一同進行調節，則稱這種控制方式為一同控制。在兩個車輪的制動壓力進行一同控制時，如果以保證附著力較大的車輪不發生制動抱死為原則進行制動壓力調節，稱這種控制方式為按高選原則一同控制；如果以保證附著力較小的車輪不發生制動抱死為原則進行制動壓力調節，則稱這種控制方式為按低選原則一同控制。

    按照控制通道數目的不同，ABS系統分為四通道、三通道、雙通道和單通道四種形式，而其布置形式卻多種多樣。

    四通道ABS

    為了對四個車輪的制動壓力進行獨立控制，在每個車輪上各安裝一個轉速傳感器，并在通往各制動輪缸的制動管路中各設置一個制動壓力調節分裝置(通道)。

    由于四通道ABS可以最大程度地利用每個車輪的附著力進行制動，因此汽車的制動效能最好。但在附著系數分離(兩側車輪的附著系數不相等)的路面上制動時，由于同一軸上的制動力不相等，使得汽車產生較大的偏轉力矩而產生制動跑偏。因此，ABS通常不對四個車輪進行獨立的制動壓力調節。

    三通道ABS

    四輪ABS大多為三通道系統，而三通道系統都是對兩前輪的制動壓力進行單獨控制，對兩后輪的制動壓力按低選原則一同控制。

    按對角布置的雙管路制動系統中，雖然在通往四個制動輪缸的制動管路中各設置一個制動壓力調節分裝置，但兩個后制動壓力調節分裝置卻是由電子控制裝置一同控制的，實際上仍是三通道ABS。由于三通道ABS對兩后輪進行一同控制，對于后輪驅動的汽車可以在變速器或主減速器中只設置一個轉速傳感器來檢測兩后輪的平均轉速。

    汽車緊急制動時，會發生很大的軸荷轉移(前軸荷增加，后軸荷減小)，使得前輪的附著力比后輪的附著力大很多(前置前驅動汽車的前輪附著力約占汽車總附著力的70%—80%)。對前輪制動壓力進行獨立控制，可充分利用兩前輪的附著力對汽車進行制動，有利于縮短制動距離，并且汽車的方向穩定性卻得到很大改善。

    雙通道ABS

    雙通道ABS在按前后布置的雙管路制動系統的前后制動管路中各設置一個制動壓力調節分裝置，分別對兩前輪和兩后輪進行一同控制。兩前輪可以根據附著條件進行高選和低選轉換，兩后輪則按低選原則一同控制。

    對于后輪驅動的汽車，可以在兩前輪和傳動系中各安裝一個轉速傳感器。當在附著系數分離的路面上進行緊急制動時，兩前輪的制動力相差很大，為保持汽車的行駛方向，駕駛員會通過轉動轉向盤使前輪偏轉，以求用轉向輪產生的橫向力與不平衡的制動力相抗衡，保持汽車行駛方向的穩定性。但是在兩前輪從附著系數分離路面駛入附著系數均勻路面的瞬間，以前處于低附著系數路面而抱死的前輪的制動力因附著力突然增大而增大，由于駕駛員無法在瞬間將轉向輪回正，轉向輪上仍然存在的橫向力將會使汽車向轉向輪偏轉方向行駛，這在高速行駛時是一種無法控制的危險狀態。

    雙通道ABS多用于制動管路對角布置的汽車上，兩前輪獨立控制，制動液通過比例閥(P閥)按一定比例減壓后傳給對角后輪。

    對于采用此控制方式的前輪驅動汽車，如果在緊急制動時離合器沒有及時分離，前輪在制動壓力較小時就趨于抱死，而此時后輪的制動力還遠未達到其附著力的水平，汽車的制動力會顯著減小。而對于采用此控制方式的后輪驅動汽車，如果將比例閥調整到正常制動情況下前輪趨于抱死時，后輪的制動力接近其附著力，則緊急制動時由于離合器往往難以及時分離，導致后輪抱死，使汽車喪失方向穩定性。

    由于雙通道ABS難以在方向穩定性、轉向操縱能力和制動距離等方面得到兼顧，因此目前很少被采用。

    單通道ABS

    所有單通道ABS都是在前后布置的雙管路制動系統的后制動管路中設置一個制動壓力調節裝置，對于后輪驅動的汽車只需在傳動系中安裝一個轉速傳感器，如下圖。

    單通道ABS一般對兩后輪按低選原則一同控制，其主要作用是提高汽車制動時的方向穩定性。在附著系數分離的路面上進行制動時，兩后輪的制動力都被限制在處于低附著系數路面上的后輪的附著力水平，制動距離會有所增加。由于前制動輪缸的制動壓力未被控制，前輪仍然可能發生制動抱死，所以汽車制動時的轉向操作能力得不到保障。

    但由于單通道ABS能夠顯著地提高汽車制動時的方向穩定性，又具有結構簡單、成本低的優點，因此在輕型貨車上得到廣泛應用。
    ABS防抱死系統專題：從ABS到ASR、ESP

    ABS防抱死系統專題：從ABS到ASR、ESP

    10前年，如果轎車安裝有ABS（防抱死制動系統），不但說明該車的安全性能出類拔萃，而且檔次也相當高級。今天，安裝ABS的轎車已經相當普遍，經濟型車也安裝有ABS。隨著對汽車安全性能的要求越來越高，一些中、高檔級的轎車已經不滿足于ABS，還安裝了ASR（驅動防滑系統，又稱牽引力控制系統）或者ESP（電控行駛平穩系統），使汽車的安全性能進一步提高。

    ASR的作用是當汽車加速時將滑動率控制在一定的范圍內，從而防止驅動輪快速滑動。它的功能一是提高牽引力；二是保持汽車的行駛穩定。行駛在易滑的路面上，沒有ASR的汽車加速時驅動輪容易打滑；如是后驅動的車輛容易甩尾，如是前驅動的車輛容易方向失控。有ASR時，汽車在加速時就不會有或能夠減輕這種現象。在轉彎時，如果發生驅動輪打滑會導致整個車輛向一側偏移，當有ASR時就會使車輛沿著正確的路線轉向。

    汽車的牽引力控制可以通過減少節氣門開度來降低發動機功率或者由制動器控制車輪打滑來達到目的，裝有ASR的汽車綜合這兩種方法來工作，也就是ABS／ASR形式。

1 輪速傳感器、2 液壓調節器、3 控制單元（CPU）、4 電控油門裝置、5 節氣門

    裝有ASR的車上，從油門踏板到汽油機節氣門（柴油機噴油泵操縱桿）之間的機械連接被電控油門裝置所取替。當傳感器將油門踏板的位置及輪速信號送至控制單元（CPU）時，控制單元就會產生控制電壓信號，伺服電機依此信號重新調整節氣門的位置（或者柴油機操縱桿的位置），然后將該位置信號反饋至控制單元，以便及時調整制動器。

    ESP（電控行駛平穩系統，英文全稱Electronic Stabilty Program）包含ABS及ASR，是這兩種系統功能上的延伸。因此，ESP稱得上是當前汽車防滑裝置的最高級形式。

    ESP系統由控制單元及轉向傳感器（監測方向盤的轉向角度）、車輪傳感器（監測各個車輪的速度轉動）、側滑傳感器（監測車體繞垂直軸線轉動的狀態）、橫向加速度傳感器（監測汽車轉彎時的離心力）等組成。控制單元通過這些傳感器的信號對車輛的運行狀態進行判斷，進而發出控制指令。

    有ESP與只有ABS及ASR的汽車，它們之間的差別在于ABS及ASR只能被動地作出反應，而ESP則能夠探測和分析車況并糾正駕駛的錯誤，防患于未然。ESP對過度轉向或不足轉向特別敏感，例如汽車在路滑時左拐過度轉向（轉彎太急）時會產生向右側甩尾，傳感器感覺到滑動就會迅速制動右前輪使其恢復附著力，產生一種相反的轉矩而使汽車保持在原來的車道上。當然，任何事物都有一個度的范圍，如果駕車者盲目開快車，現在的任何安全裝置都難以保證其安全。

    將來ASR等將變得如同ABS一樣普及，因為ABS、ASR及ESP包含著技術及性能上的貫通。有專家認為在一定的范圍內ASR等裝置有取替4輪驅動的可能。例如轎車，過去人們認為提高轎車行駛性能最好是采用4輪驅動，可是與4輪驅動相比，ASR等裝置更適合轎車。這是因為4輪驅動結構復雜成本高，增加車重而且耗油，而ASR等裝置結構簡單安裝方便，在一般城鎮道路上使用效果并不差。

    轉速傳感器

    轉速傳感器的功用是檢測車輪的速度，并將速度信號輸入ABS的電控單元。下圖所示為轉速傳感器在車輪上的安裝位置。

    目前，用于ABS系統的速度傳感器主要有電磁式和霍爾式兩種。

    電磁式轉速傳感器結構

    它由永磁體2、極軸5和感應線圈4等組成,極軸頭部結構有鑿式和柱式兩種。

    齒圈6旋轉時，齒頂和齒隙交替對向極軸。在齒圈旋轉過程中，感應線圈內部的磁通量交替變化從而產生感應電動勢，此信號通過感應線圈末端的電纜1輸入ABS的電控單元。當齒圈的轉速發生變化時，感應電動勢的頻率也變化。ABS電控單元通過檢測感應電動勢的頻率來檢測車輪轉速。

    電磁式輪速傳感器結構簡單、成本低，但存在下述缺點：一是其輸出信號的幅值隨轉速的變化而變化。若車速過慢，其輸出信號低于1V，電控單元就無法檢測；二是響應頻率不高。當轉速過高時，傳感器的頻率響應跟不上；三是抗電磁波干擾能力差。目前，國內外ABS系統的控制速度范圍一般為15～160km/h，今后要求控制速度范圍擴大到8～260km/h以至更大，顯然電磁感應式輪速傳感器很難適應。

    霍爾輪速傳感器

    霍爾輪速傳感器也是由傳感頭和齒圈組成。傳感頭由永磁體，霍爾元件和電子電路等組成，永磁體的磁力線穿過霍爾元件通向齒輪。

    霍爾輪速傳感器具有以下優點：其一是輸出信號電壓幅值不受轉速的影響。；其二是頻率響應高。其響應頻率高達20kHz，相當于車速為1000km/h時所檢測的信號頻率；其三是抗電磁波干擾能力強。因此，霍爾傳感器不僅廣泛應用于ABS輪速檢測，也廣泛應用于其控制系統的轉速檢測。
如果ABS的指示燈亮，最好到該車型的指定維修點檢測，不要到一般的維修店修理，因為一般的維修店幾乎沒有專業的ABS維修人員，而且市場上很少有ABS的配件。

    ABS車輪傳感器及齒圈均安裝在各個車輪上，所以要經常保持傳感器探頭及齒圈的清潔，防止有泥污、油污特別是磁鐵性物質沾附在其表面，從而導致傳感器失效或輸給計算機的信號錯誤而影響ABS系統的正常工作。所以有時ABS指示燈亮，可以自己清理其表面，ABS就能恢復正常。

    據專家介紹，指示燈亮時，有不同的閃動頻率，不同的閃動頻率（稱之為代碼）代表不同的故障。汽車的ABS說明書上都有解碼程序。如某輕型客車閃燈時，測出代碼為2.4,就是指右后調節器進所電磁閥線圈、電纜出現斷路或短路。如果是斷路，只要把傳感器插件接觸好，就如電器插座松了接上一樣簡單，ABS就正常了。如果是短路，就需更換傳感器、控制閥或調節器。不存在“修理”一說，只能是更換零件。

    另外，輪速傳感器探頭與齒圈之間的間隙一般為0.75mm。輪子軸承軸間間隙過大會直接影響ABS的正常工作，這時就需要調整。