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一、ABS的基礎知識
為了對采用ABS的必要性有所了解，現介紹以下有關(guān)制動(dòng)基礎知識。
（一）汽車(chē)制動(dòng)性能的主要評價(jià)指標
對汽車(chē)的制動(dòng)性能有多方面的要求，因而有多方面的評價(jià)指標，一般常提到以下三個(gè)方面。它們是：
1．制動(dòng)效能
制動(dòng)效能主要指制動(dòng)距離與制動(dòng)減速度，通常實(shí)用中多指制動(dòng)距離。制動(dòng)距離是指駕駛員開(kāi)始踩制動(dòng)踏板到汽車(chē)完全停車(chē)所行駛的距離。制動(dòng)距離越短，越有利于避免交通事故的發(fā)生，它是制動(dòng)性能最基本的評價(jià)指標。
2．制動(dòng)時(shí)汽車(chē)的方向穩定性
制動(dòng)時(shí)汽車(chē)的方向穩定性，一般是指制動(dòng)過(guò)程中維持汽車(chē)直線(xiàn)行駛和按預定彎道行駛的能力。如果汽車(chē)制動(dòng)時(shí)發(fā)生側滑、甩尾、嚴重時(shí)出現調頭，都不可能維持原行駛方向，會(huì )使汽車(chē)失去方向穩定性；如果汽車(chē)在彎道行駛中制動(dòng)時(shí)，汽車(chē)不再按原來(lái)彎道行駛，出現沖入其它車(chē)道或沖出路面，或者即使是直線(xiàn)行駛，也無(wú)法避開(kāi)障礙物，操縱轉向盤(pán)也不起作用，則為汽車(chē)失去轉向控制能力（轉向操縱性）。汽車(chē)制動(dòng)過(guò)程中，失去方向穩定性和失去轉向控制能力，都是造成交通事故的重要原因。
3制動(dòng)效能的恒定性
制動(dòng)效能的恒定性，主要指抗熱衰退性能?？篃崴ネ诵阅苁侵钙?chē)在繁重工作條件下制動(dòng)時(shí)（如下長(cháng)坡時(shí)長(cháng)時(shí)間連續制動(dòng)），制動(dòng)器溫度升高后，其制動(dòng)效能的保持程度。它是設計制動(dòng)器及選材中必須認真考慮的一個(gè)重要問(wèn)題。
以上三項指標中，前兩項指標采用ABS裝置后，其性能都會(huì )有明顯的改善和提高對避免交通事故的發(fā)生能起到很好的作用，因此ABS是汽車(chē)上十分重要的主動(dòng)安全裝置。
（二）ABS的優(yōu)點(diǎn)
由上述分析可知，在汽車(chē)制動(dòng)過(guò)程中，車(chē)輪抱死時(shí)危害較大，而且滑移率在20％左右時(shí)，車(chē)輪與路面間的縱向附著(zhù)系數最大，可獲得最大地面制動(dòng)力，能最大程度地縮短制動(dòng)距離；同時(shí)當滑移率在20％左右時(shí)，車(chē)輪與路面間橫向附著(zhù)系數也較大，使汽車(chē)制動(dòng)時(shí)能較好地保持方向穩定性和轉向控制能力。為了確保行車(chē)安全，獲得最佳制動(dòng)性能，制動(dòng)時(shí)防止車(chē)輪拖死，并將車(chē)輪滑移率控制在理想滑移率附近的狹小范圍內，人們才大力進(jìn)行開(kāi)發(fā)、研制和推行防抱死制動(dòng)系統即ABS。
ABS是在原傳統制動(dòng)系統的基礎上，增加了一套防止車(chē)輪制動(dòng)抱死的控制系統、該裝置 在制動(dòng)過(guò)程中，當車(chē)輪趨于抱死，即車(chē)輪滑移率進(jìn)入非穩定區時(shí)，會(huì )迅速降低制動(dòng)系統壓力，使車(chē)輪滑移率恢復到靠近理想滑移率的穩定區內，通過(guò)自動(dòng)、高頻率地對制動(dòng)系壓力進(jìn)行調節（其頻率高達每秒十多次），使車(chē)輪滑移率保持在理想滑移率附近的狹小范圍內，以達到充分利用車(chē)輪與路面間縱向峰值附著(zhù)系數和較高的橫向附著(zhù)系數，實(shí)現防止車(chē)輪抱死和獲得最佳制動(dòng)性能。
應當指出的是，采用傳統的制動(dòng)系統進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，盡管駕駛員也知道間歇性的踩、放制動(dòng)踏板防止車(chē)輪抱死，但再有經(jīng)驗的駕駛員也無(wú)法精確地做到判斷和控制，特別是在緊急制動(dòng)時(shí)，都不可能將車(chē)輪滑移率控制在理想范圍之內，往往會(huì )使車(chē)輪抱死，尤其是汽車(chē)在結冰、下雨打滑的路面上制動(dòng)時(shí)，很容易產(chǎn)生側滑、甩尾和失去轉向控制能力，此時(shí)駕駛員往往產(chǎn)生一種緊張情緒，缺乏安全感。
概括起來(lái)ABS的優(yōu)點(diǎn)是：
（1）制動(dòng)時(shí)保持方向穩定性；
（2）制動(dòng)時(shí)保持轉向控制能力；
（3）縮短制動(dòng)距離
（4）減少輪胎磨損；
（5）減少駕駛員緊張情緒。
二、ABS的工作原理
當點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通（ON）時(shí)，ABS保護繼電器的電磁線(xiàn)圈中就會(huì )有電流流過(guò)，系統進(jìn)入自檢狀態(tài)。經(jīng)過(guò)短暫的自檢后，如果發(fā)現系統中存在影響其正常工作的故障，會(huì )保持其自檢時(shí)的工作狀態(tài)，即關(guān)閉ABS系統。此時(shí)壓力調節器中各電磁閥的電磁線(xiàn)圈均不通電，各電磁閥均保持在制動(dòng)壓力增大狀態(tài)，汽車(chē)恢復常規制動(dòng)狀態(tài)工作。經(jīng)過(guò)自檢，未發(fā)現影響系統正常工作的故障，ABS就進(jìn)入等待工作狀態(tài)。
汽車(chē)行駛過(guò)程中，各輪速傳感器連續地向ABS電腦輸入各車(chē)輪的輪速信號。當車(chē)速超過(guò)8km/h后，如果駕駛員踩下制動(dòng)踏板進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)閉合，蓄電池給ABS電腦一個(gè)電壓信號。ABS電腦收到蓄電池電壓信號后，就判定汽車(chē)進(jìn)入制動(dòng)狀態(tài)。它將根據輪速傳感器輸入的信息，對四個(gè)車(chē)輪的運動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行分析判斷。
在制動(dòng)過(guò)程中，各車(chē)輪制動(dòng)未出現趨于抱死時(shí)，ABS不工作，此時(shí)制動(dòng)過(guò)程與常規制動(dòng)過(guò)程完全相同。在制動(dòng)過(guò)程中，當ABS電腦判定有車(chē)輪制動(dòng)趨于抱死時(shí)，就開(kāi)始對相應的控制通道進(jìn)行防抱死控制，將車(chē)輪滑移率控制在最佳范圍之間，直至汽車(chē)速度很低或停止。
在制動(dòng)過(guò)程中，如果汽車(chē)為高速急轉彎，當汽車(chē)的橫向加速度達到一定值時(shí)，橫向加速度開(kāi)關(guān)中的一對觸點(diǎn)就會(huì )斷開(kāi)，ABS電腦不再有蓄電池電壓信號，ABS電腦由此判定汽車(chē)橫向加速度已超過(guò)設定的界限值，就會(huì )對其防抱死控制過(guò)程進(jìn)行修正，使ABS更為有效地工作。
ABS保護繼電器，是用來(lái)防止蓄電池極性接反或蓄電池電壓過(guò)高時(shí)損壞ABS電腦，起保護作用。
三、ABS的基本組成
現代ABS盡管采用的控制方式、方法以及結構形式各不相同，但除原有的傳統的常規制動(dòng)裝置外，一般ABS都是由傳感器、電子控制器和執行器三大部分組成。其中傳感器主要是車(chē)輪轉速傳感器，執行器主要指制動(dòng)壓力調節器。
1、車(chē)輪轉速傳感器
車(chē)輪轉速傳感器是ABS中最主要的一個(gè)傳感器。車(chē)輪轉速傳感器常簡(jiǎn)稱(chēng)為輪速傳感器，其作用是對車(chē)輪的運動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行檢測，獲得車(chē)輪轉速（速度）信號。
2．電子控制器
ABS的電子控制器（Electronic Control Unit），常用ECU表示，簡(jiǎn)稱(chēng)ABS電腦。它的主要作用是接收輪速傳感器等輸入信號，計算出輪速、參考車(chē)速、車(chē)輪減速度功、滑移率等，并進(jìn)行判斷、輸出控制指令，控制制動(dòng)壓力調節器等進(jìn)行工作。另外，ABS電腦還有監測等功能，如有故障時(shí)會(huì )使ABS停止工作并將ABS警示燈點(diǎn)亮。
3．制動(dòng)壓力調節器
制動(dòng)壓力調節器是ABS中的主要執行器。其作用是接受ABS電腦的指令，驅動(dòng)調節器中的電磁閥動(dòng)作（或電機轉動(dòng)等），調節制動(dòng)系的壓力，使之增大、保持或減小，實(shí)現制動(dòng)系壓力的控制功能。
由于A(yíng)BS是在原來(lái)傳統制動(dòng)系統基礎上增加一套控制裝置形成的，因此ABS也是建立在傳統的常規制動(dòng)過(guò)程的基礎上進(jìn)行工作的。在制動(dòng)過(guò)程中，車(chē)輪還沒(méi)有趨于拖死時(shí)，其制動(dòng)過(guò)程與常規制動(dòng)過(guò)程完全相同；只有車(chē)輪趨于抱死時(shí)，ABS才會(huì )對趨于抱死的車(chē)輪的制動(dòng)壓力進(jìn)行調節。
通常，ABS只有在汽車(chē)速度達到一定程度（如 5 km／h或 8 km／h）時(shí)，才會(huì )對制動(dòng)過(guò)程中趨于抱死的車(chē)輪的制動(dòng)壓力進(jìn)行調節。當汽車(chē)速度降到一定程度時(shí)，因為車(chē)速很低，車(chē)輪制動(dòng)抱死對汽車(chē)制動(dòng)性能的不利影響很小，為了使汽車(chē)盡快制動(dòng)停車(chē)，ABS就會(huì )自動(dòng)終止防抱死制動(dòng)壓力調節，其車(chē)輪仍可能被制動(dòng)抱死。
在制動(dòng)過(guò)程中，如果常規制動(dòng)系統發(fā)生故障，ABS會(huì )隨之失去控制作用。若只是ABS發(fā)生故障、常規制動(dòng)系統正常時(shí)，汽車(chē)制動(dòng)過(guò)程仍像常規制動(dòng)過(guò)程一樣照常進(jìn)行，只是失去防抱死控制作用?，F代ABS一般都能對系統的工作情況進(jìn)行監測，具有失效保護和自診斷功能，一旦發(fā)現影響ABS正常工作的故障時(shí)，將自動(dòng)關(guān)掉ABS，恢復常規制動(dòng)，并將ABS警示燈點(diǎn)亮，向駕駛員發(fā)出警示信號，提醒駕駛員及時(shí)進(jìn)行修理。
為了對采用ABS的必要性有所了解，現介紹以下有關(guān)制動(dòng)基礎知識。
（一）汽車(chē)制動(dòng)性能的主要評價(jià)指標
對汽車(chē)的制動(dòng)性能有多方面的要求，因而有多方面的評價(jià)指標，一般常提到以下三個(gè)方面。它們是：
1．制動(dòng)效能
制動(dòng)效能主要指制動(dòng)距離與制動(dòng)減速度，通常實(shí)用中多指制動(dòng)距離。制動(dòng)距離是指駕駛員開(kāi)始踩制動(dòng)踏板到汽車(chē)完全停車(chē)所行駛的距離。制動(dòng)距離越短，越有利于避免交通事故的發(fā)生，它是制動(dòng)性能最基本的評價(jià)指標。
2．制動(dòng)時(shí)汽車(chē)的方向穩定性
制動(dòng)時(shí)汽車(chē)的方向穩定性，一般是指制動(dòng)過(guò)程中維持汽車(chē)直線(xiàn)行駛和按預定彎道行駛的能力。如果汽車(chē)制動(dòng)時(shí)發(fā)生側滑、甩尾、嚴重時(shí)出現調頭，都不可能維持原行駛方向，會(huì )使汽車(chē)失去方向穩定性；如果汽車(chē)在彎道行駛中制動(dòng)時(shí)，汽車(chē)不再按原來(lái)彎道行駛，出現沖入其它車(chē)道或沖出路面，或者即使是直線(xiàn)行駛，也無(wú)法避開(kāi)障礙物，操縱轉向盤(pán)也不起作用，則為汽車(chē)失去轉向控制能力（轉向操縱性）。汽車(chē)制動(dòng)過(guò)程中，失去方向穩定性和失去轉向控制能力，都是造成交通事故的重要原因。
3制動(dòng)效能的恒定性
制動(dòng)效能的恒定性，主要指抗熱衰退性能?？篃崴ネ诵阅苁侵钙?chē)在繁重工作條件下制動(dòng)時(shí)（如下長(cháng)坡時(shí)長(cháng)時(shí)間連續制動(dòng)），制動(dòng)器溫度升高后，其制動(dòng)效能的保持程度。它是設計制動(dòng)器及選材中必須認真考慮的一個(gè)重要問(wèn)題。
以上三項指標中，前兩項指標采用ABS裝置后，其性能都會(huì )有明顯的改善和提高對避免交通事故的發(fā)生能起到很好的作用，因此ABS是汽車(chē)上十分重要的主動(dòng)安全裝置。
（二）ABS的優(yōu)點(diǎn)
由上述分析可知，在汽車(chē)制動(dòng)過(guò)程中，車(chē)輪抱死時(shí)危害較大，而且滑移率在20％左右時(shí)，車(chē)輪與路面間的縱向附著(zhù)系數最大，可獲得最大地面制動(dòng)力，能最大程度地縮短制動(dòng)距離；同時(shí)當滑移率在20％左右時(shí)，車(chē)輪與路面間橫向附著(zhù)系數也較大，使汽車(chē)制動(dòng)時(shí)能較好地保持方向穩定性和轉向控制能力。為了確保行車(chē)安全，獲得最佳制動(dòng)性能，制動(dòng)時(shí)防止車(chē)輪拖死，并將車(chē)輪滑移率控制在理想滑移率附近的狹小范圍內，人們才大力進(jìn)行開(kāi)發(fā)、研制和推行防抱死制動(dòng)系統即ABS。
ABS是在原傳統制動(dòng)系統的基礎上，增加了一套防止車(chē)輪制動(dòng)抱死的控制系統、該裝置 在制動(dòng)過(guò)程中，當車(chē)輪趨于抱死，即車(chē)輪滑移率進(jìn)入非穩定區時(shí)，會(huì )迅速降低制動(dòng)系統壓力，使車(chē)輪滑移率恢復到靠近理想滑移率的穩定區內，通過(guò)自動(dòng)、高頻率地對制動(dòng)系壓力進(jìn)行調節（其頻率高達每秒十多次），使車(chē)輪滑移率保持在理想滑移率附近的狹小范圍內，以達到充分利用車(chē)輪與路面間縱向峰值附著(zhù)系數和較高的橫向附著(zhù)系數，實(shí)現防止車(chē)輪抱死和獲得最佳制動(dòng)性能。
應當指出的是，采用傳統的制動(dòng)系統進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，盡管駕駛員也知道間歇性的踩、放制動(dòng)踏板防止車(chē)輪抱死，但再有經(jīng)驗的駕駛員也無(wú)法精確地做到判斷和控制，特別是在緊急制動(dòng)時(shí)，都不可能將車(chē)輪滑移率控制在理想范圍之內，往往會(huì )使車(chē)輪抱死，尤其是汽車(chē)在結冰、下雨打滑的路面上制動(dòng)時(shí)，很容易產(chǎn)生側滑、甩尾和失去轉向控制能力，此時(shí)駕駛員往往產(chǎn)生一種緊張情緒，缺乏安全感。
概括起來(lái)ABS的優(yōu)點(diǎn)是：
（1）制動(dòng)時(shí)保持方向穩定性；
（2）制動(dòng)時(shí)保持轉向控制能力；
（3）縮短制動(dòng)距離
（4）減少輪胎磨損；
（5）減少駕駛員緊張情緒。
二、ABS的工作原理
當點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通（ON）時(shí)，ABS保護繼電器的電磁線(xiàn)圈中就會(huì )有電流流過(guò)，系統進(jìn)入自檢狀態(tài)。經(jīng)過(guò)短暫的自檢后，如果發(fā)現系統中存在影響其正常工作的故障，會(huì )保持其自檢時(shí)的工作狀態(tài)，即關(guān)閉ABS系統。此時(shí)壓力調節器中各電磁閥的電磁線(xiàn)圈均不通電，各電磁閥均保持在制動(dòng)壓力增大狀態(tài)，汽車(chē)恢復常規制動(dòng)狀態(tài)工作。經(jīng)過(guò)自檢，未發(fā)現影響系統正常工作的故障，ABS就進(jìn)入等待工作狀態(tài)。
汽車(chē)行駛過(guò)程中，各輪速傳感器連續地向ABS電腦輸入各車(chē)輪的輪速信號。當車(chē)速超過(guò)8km/h后，如果駕駛員踩下制動(dòng)踏板進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)閉合，蓄電池給ABS電腦一個(gè)電壓信號。ABS電腦收到蓄電池電壓信號后，就判定汽車(chē)進(jìn)入制動(dòng)狀態(tài)。它將根據輪速傳感器輸入的信息，對四個(gè)車(chē)輪的運動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行分析判斷。
在制動(dòng)過(guò)程中，各車(chē)輪制動(dòng)未出現趨于抱死時(shí)，ABS不工作，此時(shí)制動(dòng)過(guò)程與常規制動(dòng)過(guò)程完全相同。在制動(dòng)過(guò)程中，當ABS電腦判定有車(chē)輪制動(dòng)趨于抱死時(shí)，就開(kāi)始對相應的控制通道進(jìn)行防抱死控制，將車(chē)輪滑移率控制在最佳范圍之間，直至汽車(chē)速度很低或停止。
在制動(dòng)過(guò)程中，如果汽車(chē)為高速急轉彎，當汽車(chē)的橫向加速度達到一定值時(shí)，橫向加速度開(kāi)關(guān)中的一對觸點(diǎn)就會(huì )斷開(kāi)，ABS電腦不再有蓄電池電壓信號，ABS電腦由此判定汽車(chē)橫向加速度已超過(guò)設定的界限值，就會(huì )對其防抱死控制過(guò)程進(jìn)行修正，使ABS更為有效地工作。
ABS保護繼電器，是用來(lái)防止蓄電池極性接反或蓄電池電壓過(guò)高時(shí)損壞ABS電腦，起保護作用。
三、ABS的基本組成
現代ABS盡管采用的控制方式、方法以及結構形式各不相同，但除原有的傳統的常規制動(dòng)裝置外，一般ABS都是由傳感器、電子控制器和執行器三大部分組成。其中傳感器主要是車(chē)輪轉速傳感器，執行器主要指制動(dòng)壓力調節器。
1、車(chē)輪轉速傳感器
車(chē)輪轉速傳感器是ABS中最主要的一個(gè)傳感器。車(chē)輪轉速傳感器常簡(jiǎn)稱(chēng)為輪速傳感器，其作用是對車(chē)輪的運動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行檢測，獲得車(chē)輪轉速（速度）信號。
2．電子控制器
ABS的電子控制器（Electronic Control Unit），常用ECU表示，簡(jiǎn)稱(chēng)ABS電腦。它的主要作用是接收輪速傳感器等輸入信號，計算出輪速、參考車(chē)速、車(chē)輪減速度功、滑移率等，并進(jìn)行判斷、輸出控制指令，控制制動(dòng)壓力調節器等進(jìn)行工作。另外，ABS電腦還有監測等功能，如有故障時(shí)會(huì )使ABS停止工作并將ABS警示燈點(diǎn)亮。
3．制動(dòng)壓力調節器
制動(dòng)壓力調節器是ABS中的主要執行器。其作用是接受ABS電腦的指令，驅動(dòng)調節器中的電磁閥動(dòng)作（或電機轉動(dòng)等），調節制動(dòng)系的壓力，使之增大、保持或減小，實(shí)現制動(dòng)系壓力的控制功能。
由于A(yíng)BS是在原來(lái)傳統制動(dòng)系統基礎上增加一套控制裝置形成的，因此ABS也是建立在傳統的常規制動(dòng)過(guò)程的基礎上進(jìn)行工作的。在制動(dòng)過(guò)程中，車(chē)輪還沒(méi)有趨于拖死時(shí)，其制動(dòng)過(guò)程與常規制動(dòng)過(guò)程完全相同；只有車(chē)輪趨于抱死時(shí)，ABS才會(huì )對趨于抱死的車(chē)輪的制動(dòng)壓力進(jìn)行調節。
通常，ABS只有在汽車(chē)速度達到一定程度（如 5 km／h或 8 km／h）時(shí)，才會(huì )對制動(dòng)過(guò)程中趨于抱死的車(chē)輪的制動(dòng)壓力進(jìn)行調節。當汽車(chē)速度降到一定程度時(shí)，因為車(chē)速很低，車(chē)輪制動(dòng)抱死對汽車(chē)制動(dòng)性能的不利影響很小，為了使汽車(chē)盡快制動(dòng)停車(chē)，ABS就會(huì )自動(dòng)終止防抱死制動(dòng)壓力調節，其車(chē)輪仍可能被制動(dòng)抱死。
在制動(dòng)過(guò)程中，如果常規制動(dòng)系統發(fā)生故障，ABS會(huì )隨之失去控制作用。若只是ABS發(fā)生故障、常規制動(dòng)系統正常時(shí)，汽車(chē)制動(dòng)過(guò)程仍像常規制動(dòng)過(guò)程一樣照常進(jìn)行，只是失去防抱死控制作用?，F代ABS一般都能對系統的工作情況進(jìn)行監測，具有失效保護和自診斷功能，一旦發(fā)現影響ABS正常工作的故障時(shí)，將自動(dòng)關(guān)掉ABS，恢復常規制動(dòng)，并將ABS警示燈點(diǎn)亮，向駕駛員發(fā)出警示信號，提醒駕駛員及時(shí)進(jìn)行修理。
