汽车底盘构造与维修：制动防抱死系统检修指南

·掌握制动防抱死系统（ABS）的功用、类型。

·掌握ABS的结构和工作原理。

·掌握ABS的检修方法。

学习汽车制动系统的组成和作用，对ABS进行具体结构认知，掌握ABS的工作原理和检修方法。

一、ABS的功用

ABS是汽车上的一种主动安全装置。其作用是在汽车制动时，自动调节制动力的大小，避免车轮完全抱死在路面上产生滑移，使车轮处于边滚动边滑动的状态，以保证车轮与路面间有最好的附着状态，从而缩短制动距离，增强汽车制动过程中的方向稳定性及转向操纵能力，使汽车制动更为安全有效。

二、ABC的分类

1.按结构分类

ABS按结构可分为机械液压ABS和电控ABS。

2.按控制参数分类

ABS按控制参数可分为用车轮滑移率实现控制的ABS，用车轮角速度实现控制的ABS，以及用车轮角加速度、减速度及滑移率实现控制的ABS。

3.按液压调节系统分类

ABS按液压调节系统可分为整体式和分离式两种：整体式是将制动主缸与液压调节系统制作为一体；分离式是将液压调节系统独立安装在制动主缸与轮缸之间。

4.按轮速传感器和控制通道分类

由于制动管路的布置形式不同和制动力的分配各异，常见的ABS有两种：H型和Y型。

H型：具有4个轮速传感器、4个电磁阀和4个控制通道，各车轮单独调节，适合于采用各种制动管路形式和前、后轮驱动的汽车，有较好的制动稳定性和操纵性。

Y型：具有3个轮速传感器、3个电磁阀和3个控制通道，前两轮单独调节，后两轮共用一个管路调节。或具有4个轮速传感器、3个电磁阀和3个控制通道。

三、ABS的基本结构与工作原理

1.ABS的基本结构

ABS主要由轮速传感器、电控单元、液压调节器、继电器、制动主缸和制动轮缸等组成，如图4-28所示。

图4-28　ABS基本结构

1—右前轮速度传感器；2—故障指示灯；3—电控单元；4—右后轮速度传感器；5—液压调节器；6—比例阀；7—制动主缸；8—制动灯开关；9—左后轮速度传感器；10—制动轮缸；11—左前轮速度传感器；12—蓄电池；13—点火开关

一般来说，ABS由普通制动系统和防止车轮抱死的电子控制系统两个部分组成。前者是由制动主缸、制动轮缸、制动管路等构成的普通制动系统，用来实现汽车的常规制动。后者是由传感器、电控单元、制动压力调节器等组成的压力调节系统，在制动过程中用来确保车轮始终不抱死，车轮滑移率处于合理的范围内。

（1）轮速传感器的结构与工作原理。

①功用。

轮速传感器用于检测车轮速度，并将车轮速度转换成电信号，送到电控单元中。

②结构。

图4-29（a）所示为盘式制动器上使用的轮速传感器，图4-29（b）所示为鼓式制动器上使用的轮速传感器。

图4-29　轮速传感器

1、7—轮速传感器；2—轮毂；3、4—齿圈；5—轴座；6—托架

传感器是静止的部件，安装在车轮的托架上；齿圈是旋转件，安装在轮毂上，随车轮同步一起旋转。轮速传感器与齿圈的安装方式如图4-30所示，它们之间应保持1mm左右的气隙。

图4-30　轮速传感器与齿圈的安装方式

轮速传感器主要由外壳、永久磁铁、电磁线圈、磁极等部件组成，如图4-31所示。

图4-31　轮速传感器结构

1—导线；2—永久磁铁；3—外壳；4—电磁线圈；5—磁极；6—齿圈

③工作原理。

齿圈随车轮同步旋转。当轮齿经过传感器时（靠近和离开），永久磁铁产生的磁场造成线圈中磁通量发生变化。此时线圈中感应出一个交流脉冲信号。脉冲信号的电压频率与车速成正比。传感器通过两根屏蔽线将交流脉冲信号传送到电控单元。电控单元通过识别交流脉冲信号的频率和电压来确定车轮转速和汽车的车速，如图4-32所示。

图4-32　轮速传感器的工作原理

1—电控单元；2—车速信号；3—传感器；4—间隙；5—齿圈

（2）电控单元（ECU）。

ECU是ABS的控制中心，实际上是一个微型计算机。其功用是接收轮速传感器的车速信号，并对车速信号进行分析、放大和识别处理，计算出转速、车速及滑移率，分析车轮制动情况，以此向液压调节器发出指令。ECU还能监视整个ABS的工作情况。若有故障，ECU会中止工作，关闭ABS，同时让普通制动系统开始工作，并亮起指示灯，发出警告。ECU还能把故障存储起来，为故障诊断、排除提供故障代码。

（3）继电器。

①主电源继电器。

主电源继电器一端接点火开关，另一端通过ECU搭铁。当发动机启动后，发电机亦开始运转，此时ECU使主电源继电器触点闭合向系统供电。ECU同时进入系统自检，使系统进入工作状态。如果主电源继电器损坏而不能工作，ECU就能检测到故障，让ABS停止工作，恢复常规制动。在有些车型中，主电源继电器同时向油泵继电器和电磁阀继电器供电。

②油泵继电器。

油泵继电器主要控制电动机油泵电机电流的通断。在电动油泵工作不受ECU控制的ABS中，电动油泵继电器电磁线圈受压力开关的控制。系统压力小时，压力开关接通电动油泵继电器线圈电路，继电器触点闭合，电动油泵电动机通电而工作；系统压力大时，压力开关切断电动油泵继电器线圈电路，继电器触点断开，电动油泵电动机断电而停转。有些车型的电动油泵继电器受ECU的控制。ECU根据ABS工作情况，接通或断开继电器电流，从而控制电动油泵的工作状况。

③电磁阀继电器。

电磁阀继电器输入端接主电源继电器，输出端接电磁阀（3个或4个），控制端即电磁线圈接电控单元。电磁阀继电器受ECU的控制。

（4）液压调节器。

液压调节器的功用是按照ECU发出的控制指令，打开或关闭ABS的制动液通道，完成对各轮缸中制动液压力的调节。

这里以通用公司达科ABSVI型整体式制动液压调节器为例。该液压调节器的液压系统有3个相互独立的制动压力调节器，前左、右轮各用1个，后左、右轮共用1个，如图4-33所示。

①前轮制动压力调节器的结构与工作原理。

前轮制动压力调节器由电磁开关阀、单向球阀、活塞、螺杆、电动机、齿轮减速器和电磁制动器组成。

a.压力增大。

当不供电时，电磁开关阀断开，电磁制动器制动，使活塞保持在最上端顶开单向阀的位置。这时，制动主缸的油压能直接传到制动轮缸，即ABS尚未开始工作，同时轮缸的油压随主缸油压升高而升高。

b.压力保持。

当ECU发出指令时，电动机停止旋转，活塞停止运动，电磁开关阀关闭，切断主缸的来油，电磁制动器制动，将电机锁止。这时活塞位置不变，从而保持轮缸的压力不再增减。当需要增加制动力时，在ECU的控制下，电动机开始运转，通过齿轮减速装置带动螺杆转动，使活塞向上移动以增加轮缸的油压，直至车轮处于将抱死而非抱死的状态为止。

图4-33　达科ABSVI型整体式制动液压调节器

1—左前轮制动器；2—左前轮制动压力调节器；3—制动主缸；4—制动加力器；5—右前轮制动器6—右前轮制动压力调节器；7—右后轮制动器；8—后轮制动压力调节器；9—左后轮制动器

c.压力减小。

当车轮即将抱死时，在ECU的控制下，电磁制动器松开，电动机运转，活塞下移，单向球阀关闭，单向球阀与活塞间的容积增加，从而使制动轮缸油压降低，达到防止车轮抱死的目的。

②后轮制动压力调节器的结构与工作原理。

后轮制动压力调节器主要由活塞、单向球阀、螺杆、电动机、齿轮减速器和涨簧式制动器组成。其工作原理与前轮制动压力调节器相同，但后轮制动压力调节器未采用电磁开关阀，主缸的制动液只能通过单向阀进入轮缸，并配用涨簧式制动器代替电磁制动器，以保持活塞的位置。

2.ABS的工作原理

从制动理论分析得知，当汽车制动时，车轮完全抱死，滑移率为100%，汽车的侧向制动力将大幅度减小，造成汽车侧滑和转向失控；当滑移率为10%～20%时，车轮可最大限度地利用纵向附着力和一定的侧向附着力，制动效果最佳。ABS可以使汽车制动时车轮保持10%～20%的滑移率而不抱死。

汽车在制动过程中，轮速传感器不断地把车轮转速信号及时输送给ABS的ECU，并由ECU对4个轮速传感器输入的信号进行处理，计算出汽车的参考车速、各车轮速度和减速度，确定各车轮滑移率，并适时地发出指令给液压调节器。液压调节器是ABS中的压力控制装置，它可以控制制动轮缸的制动液压，使其变大或变小，以防4个车轮一直完全抱死。制动系统在制动过程中无车轮抱死的迹象时，ABS是不工作的。制动主缸中的制动液通过液压调节器调压后进入制动轮缸。ECU从转速信号的变化中判断出车轮的运动状态，并向液压调节器发出指令。此时，液压调节器控制制动轮缸的制动液压力随着车轮的运动状态的变化而迅速变化，并始终将车轮的滑移率控制在20%左右，以达到最佳制动效果。

若ABS出现故障，制动防抱死警告灯会点亮，发出警告，ABS会自动停止工作，但普通制动系统仍能照常工作，以确保汽车安全行驶。

四、ABS的检修

1.检修中应注意的几点

（1）当点火开关处在闭合状态时，不能拆装有关的电气元件和线束插头，以防损坏电气元件。

（2）由于ABS的ECU对其电压和静电非常敏感，所以蓄电池电压必须符合该装置的技术标准，否则该装置不能工作。(https://www.xing528.com)

（3）维修带有储压器的ABS的液压系统时，应先泄压，防止检修时高压制动液喷出伤人，同时，不要接通点火开关，防止电动油泵工作，使系统压力增大。

（4）在维修轮速传感器时，不能硬撬或敲击，平时应保持其清洁，以保证信号的准确性和可靠性。

（5）应按规定加注和更换制动液，并正确地排除装置中的空气，否则会导致防抱死功能失效，严重影响普通制动装置的制动效果。

（6）换用轮胎时，应选用汽车生产厂家规定的轮胎，以保证轮胎的外径、附着性和转动惯量与原车的接近，否则会影响防抱死制动效果。

（7）当在制动防抱死故障灯点亮，防抱死装置停止工作，而普通制动装置工作时，驾驶员应控制制动强度，防止发生车轮制动抱死的状况。

（8）在维修过程中，ABS与普通制动装置应作为一个整体进行维修，否则将埋下隐患。

（9）在维修中，若发现轮速传感器、ECU和液压调节装置有损坏，应整体更换新件。

2.轮速传感器的检修

（1）传感线圈阻值的检测。

①将多用表电阻挡置于电阻“×100”挡位。

②拆下轮速传感器的连接插头，检查每个端子与车身的导通情况。若发现某个端子与车身导通（说明传感器出现搭铁故障），应予以更换。

③测量传感器线圈的阻值，当发现阻值不符合技术标准时应更换传感头。

（2）转子齿圈的检查。

①检查转子齿圈的轮齿有无缺齿和断齿。

②检查转子齿圈有无裂纹。

③检查转子齿圈齿与齿之间是否吸附有铁屑。

若发现有相应情况，应做适当处理。

（3）传感器输出信号的检查。

①用示波器检查轮速传感器。

a.将示波器与轮速传感器相接。

b.让汽车以20km/h的速度行驶，然后检查轮速传感器输出波形。

c.检查图4-34中的C是否大于或等于0.5V，若不大于或等于0.5V，则传感器应更换。

图4-34　轮速传感器输出波形

d.检查图4-34中的B和A，B应是A的70%或更多；否则，传感器转子应更换。②轮速传感器的就车检查。

a.拆下传感头，并从配线插件上拔下插头。

b.用1个2～10kΩ的电阻器按图4-35所示方法接成一个回路，注意不要短接任何一个端子。

c.检查螺丝刀在轮速传感头前后摆动时电压表是否交替显示2～12V。如果不是，则传感头应更换。在检查中，为防止螺丝刀擦伤传感头极轴，螺丝刀应用棉布包住。

图4-35　传感头的检查

3.制动压力调节器的检修

（1）油泵电动机继电器的检测。

许多ABS使用油泵和电动机总成，将制动液从储压器里泵出，在增压后泵入主缸。当ABS工作时，电动机继电器接通，ABS油泵电动机开始运转。电动机继电器为常开继电器，有4个接柱，两个是电磁线圈接柱，另两个是触点接柱。用多用表电阻挡测量接柱间的导通情况。导通的两个接柱为电磁线圈接柱，不导通的两个接柱为触点接柱。若在电磁线圈接柱上加12V电压，则两接柱应导通，否则电动机继电器应更换。

（2）主继电器的检修。

点火开关打开时，主继电器应有动作声响，主继电器的两个触点接柱应导通；点火开关断开时，两个触点接柱应不通。若不是上述情况，主继电器应更换。

（3）ECU的更换。

ECU损坏后不可修复，只能更换。其更换步骤如下：

①关闭点火开关。

②拆下ECU上的全部线束插头。

③拆下ECU的固定螺钉，取下损坏的ECU。

④将新的ECU装上并固定好。

⑤接上ECU所有线束插头，并检查接触是否良好，插接是否牢固。

⑥打开点火开关，启动发动机。这时，红色制动灯和故障指示灯显示装置进入正常工作状态。

一、任务准备

1.工作准备

洁具：准备□　清洁□

毛巾：准备□　清洁□

逃生门：位置明确□　通道畅通□

灭火器：红色□　黄色□　绿色□　处理意见：

5S：整理□　整顿□　清洁□　清扫□　素养□

2.工具准备

扭力扳手□　铁锤□　尖嘴钳□　平口起子□　摇杆□　快速扳手□　套筒□　短接杆□　大号套筒□　重型快速扳手□　重型轮芯锁紧螺母套筒□　毛巾□　细纱布□

工具及辅料已备齐□　差欠：

3.实训安排

（1）分组：班级按3人1小组，划分成多个小组。

（2）每组分工：3人小组中1人发指令，1人操作，1人记录，相互配合完成实训。

（3）每组时间：每组在18分钟内完成训练。

（4）实训方式：按每轮2组，共2轮进行轮流训练。

（5）实训设备：实训中心整车一台或车轮制动器总成及齐全的散件实训台。

4.安全事项

（1）实训台架的车轮制动器总成及部件支撑稳固。□

（2）车轮制动器解体的零部件摆放规范。□

（3）手持拆装部件周身无锐口、无毛刺。□

二、实施步骤

对ABS系统进行检测。

三、清洁及整理

整理：所用工量具□　清洁场地：座椅□　地板□　工作台□　零件盘□　工位场地□

一、填空题

1.制动防抱死系统（ABS）是汽车上的一种________装置。

2.制动防抱死系统（ABS）的作用是在汽车制动时，自动调节_________，避免车轮完全抱死在路面上产生________，使车轮处于 ________的状态。

3.汽车制动防抱死系统由________和_________两个部分组成，前者由_________、________、制动管路等构成；后者由________、________、________等组成。

4.若ABS出现故障，制动防抱死警告灯________，发出警告，ABS会自动停止工作，但________仍能照常工作，以确保汽车安全行驶。

二、简答题

1.简述ABS的功用和工作原理。

2.简述ABS的组成以及每个组成部分的作用。

3.简述液压调节器的工作原理。