第1章

汽车制动防抱死控制系统原理与检修

基本思路

对本章的学习，首先要把握三个问题。第一个问题：“是什么的问题（即认识问题）”，也就是ABS主要零部件种类、形状、结构、作用和安装位置，本章涉及的零部件不多，而传感器则只有轮速传感器；大部分执行元件都装成了一整体制动压力调节器；另外还有电控单元(ECU)，传感器的认识除了形状结构上的认识外，还要把它有几个接线柱，接线柱分别连到什么地方搞清楚；执行元件的认识除了形状结构上的认识，还要把它有几个接口，接口分别接到哪个管道，它有几个接线柱，接线柱分别连到什么地方都要弄得清清楚楚；电控单元的认识重点是弄清ECU上的每个接线柱接到哪里。第二个问题：“为什么的问题（即分析问题）”，要求对系统及系统主要零部件的工作原理、工作流程、工作特征进行全面、连贯、系统地掌握，对ABS系统来说只要把握两条线，第二个问题就会迎刃而解：一条是电的流动路线（控制执行元件动作）；另一条是制动液的流动路线（执行元件动作的结果）。在汽修行业遇到问题时一定要先动脑筋、再动手，因盲目动手造成损失的现象太多了，动脑筋实际上就是分析问题。第三个问题：“做什么的问题（即解决问题）”，也就是检测诊断，掌握上述内容后就能把握问题关键，事半功倍。

1.1

汽车制动防抱死控制系统概述

驾车经验告诉我们，行车时若紧急踏下制动踏板，车轮可能会在车辆停止前抱死。在这种情况下，若前轮抱死则汽车的操纵性能会降低，若后轮抱死则汽车的稳定性便会降低，从而可能导致汽车行车事故的出现。这些现象的产生，均源自于制动过程中车轮的抱死。汽车防抱死制动装置就是为了消除在紧急制动过程中出现的上述不稳定因素，避免出现由此引发的各种危险状况而专门设置的制动压力调节系统。

汽车制动过程分析：汽车在水平路面上制动时汽车的受力包括：汽车的重力G，前后轮上作用的地面支承力F

Z1

和F

Z2

，汽车制动时的减速惯性力F

j

，地面作用在车轮边缘上的摩擦力F

xb1

和F

xb2

。汽车制动减速过程实际上就是汽车在行驶方向上受到地面制动力F

xb

而改变运动状态的过程。制动效果的好坏完全取决于这种外界制动力的大小及其所具有的特性。

由于地面制动力是地面与轮胎之间的摩擦力，因此，它具有一般摩擦力的特性，即汽车减速度较小时，地面摩擦力未达到极限值，它可随所需惯性力增加而增加；汽车减速度达到一定数值后，地面摩擦力达到其极限值，以后便不再增大。按照摩擦的物理特性可知，此时

式中 F

xbmax

——地面制动力（摩擦力）的最大值；

F

Z

——作用在车轮上的法向载荷；

ϕ——摩擦系数（通常称为附着系数）。

由此可以看出，在汽车紧急制动情况下，若欲提高制动效能，即缩短制动距离或增大制动减速度，必须设法增大F

xbmax

。为此，可以采取两条途径：一方面，可以通过提高汽车的正压力F

Z

来增大F

xbmax

；另一方面，也可以通过提高摩擦系数ϕ而使F

xbmax

得以提高。考虑到汽车具体使用情况，后一种途径更具有实际意义。

大量试验证明，轮胎与路面之间的附着系数主要受到三方面要素影响：路面的类型、状况；轮胎的结构类型、花纹、气压和材料；车轮的运动方式和车速。

通过观察汽车制动过程中车轮与地面接触痕迹的变化（图1-1），可知制动车轮的运动方式一般均经历了三个变化阶段，即开始的纯滚动、随后的边滚边滑和后期的纯滑动。

图1-1 汽车制动过程中车轮与地面接触痕迹的变化

为能够定量地描述上述三种不同的车轮运动状态，即对车轮运动的滑动和滚动成分在比例上加以量化和区分，便定义了车轮滑转率

式中 S——车轮滑转率；

v——车速；

r——车轮半径；

ω——车轮角速度。

按照上述定义可知，车轮运动特征可由滑转率的大小来表达，即：车轮纯滑动时S=100%，车轮纯滚动时S=0%，而当车轮处于边滚边滑的状态时0%<S<100%。试验所获得的车轮与地面摩擦系数随车轮运动状态不同而变化的规律如图1-2所示，可以看出，车轮纵向附着系数（又称制动力系数）随车轮滑动成分的增加呈先上升后下降的趋势，附着系数最大值（亦称峰值附着系数）一般出现在滑转率S=15%～25%之间，滑转率S达到100%车轮抱死时的附着系数（也称滑动附着系数）φ