ABS系统结构组成及工作原理.pdf

2、ABS系统结构组成及工作原理

ABS防抱死制动系统通常由电控单元ECU、液压控制单元（液压调节器）和车轮速度传
感器等组成。
一、ABS系统电控单元ECU
（一）概述
ABS系统电子控制部分可分为电子控制单元（ECU）、ABS模块、ABS计算机等，以下简
称ECU。
70年代中期之前，电子控制单元正处于开发阶段，当时的ECU是由运算放大器、晶体
管、电阻及电容等分立元件组成的模拟电路构成。模拟电路存在的问题较多，元件数量多、
组织生产难度大、噪声难以控制、零点漂移大，集成度很低的分立式ECU的外形尺寸也很大。
目前的ECU主要是由集成度、运算精度都很高的数字电路组成。由于ABS装置目前已从高级
轿车开始逐步向家庭轿车普及，因此，需要在很短的时间内开发出适合各种车型的ABS装置。
各种新开发的ABS几乎都是采用微型电子控制的ECU。
最初的模拟电路约由1000个电子元件组成，现在的ECU采用专用集成电路，混合集成
电路，元件数量缩减到70个左右，大大减少了ECU的重量、体积和成本，提高了可靠性和
生产率。随着生产技术及汽车电路可靠性的提高，从原来的穿体安装结构发展到表面安装结
构，体积更小。
（二）ECU的基本结构
ECU由以下几个基本电路组成：
①车速传感器的输入放大电路。
②运算电路。
③电磁阀控制电路。
④稳压电源、电源监控电路、故障反馈电路和继电器驱动电路。
各电路的联接方式如图1-1～图1-3所示。

图1-1四传感器二通道系统ECU模块图

图1-2四传感器三通道系统ECU模块图

图1-3四传感器四通道系统ECU模块图
1、车速传感器的输入放大电路
安装在各车轮上的车速传感器根据轮速输出交流信号，输入放大电路将交流信号放大成
矩形波并整形后送往运算电路。
不同的ABS系统中轮速传感器的数量是不一样的。每个车轮都装轮速传感器时，需要四
个，输入放大电路也就要求有四个。当只在左右前轮和后轴差速器安装轮速传感器时，只需
要三个，输入放大电路也就成了三个。但是，要把后轮的一个信号当作左、右轮的两个信号
送往运算电路。
2、运算电路
运算电路主要进行车轮线速度、初始速度、滑移率、加减速度的运算，以及电磁阀的开
启控制运算和监控运算。
安装在车轮上的传感器齿圈随着车轮旋转，轮速传感器便输出信号，车轮线速度运算电
路接受信号并计算出车轮的瞬时线速度。
初始速度、滑移率及加减速度运算电路把瞬间轮速加以积分，计算出初始速度，再把初
始速度和瞬时线速度进行比较运算，则得出滑移率及加减速度。电磁阀开启控制运算电路和
根据滑移率和加减速度控制信号，对电磁阀控制电路输出减压、保压或增压的信号。
3、电磁阀控制电路
接受来自运算电路的减压、保证或增压信号，控制电磁阀的电流。
4、稳压电源、电源监控电路、故障反馈电路和继电器驱动电路
在蓄电池供给ECU内部所用5V稳压电压的同时，上述电路监控着12V和5V电压是否在
规定范围内，并对轮速传感器输入放大电路、运算电路和电磁阀控制电路的故障信号进行监
视，控制着继动电动机和继动阀门。出现故障信号时，关闭继动阀门，停止ABS工作，返回
常规制动状态，同时仪表盘上的ABS警报灯变亮，让驾驶员知道有异常情况发生。
（三）安装保护电路
接通电源（点火开关处于开的位置）时或汽车开始行驶后达到一定的车速时，ECU将对
规定的部位进行检测，正常行驶中也有监视功能。
ECU的安全保护电路具有故障状态外部显示功能。系统发生故障时，首先停止ABS工作，
恢复常规制动状态，使仪表盘上的ABS警报灯发亮，提示整个系统处于故障状态。现在故障
显示方法通过ECU内部的发光二极管（LED）的闪烁、仪表盘上的ABS警报灯的闪烁、或专
用的诊断装置加以表示。关闭点火开关后故障显示内容消失，重新打开点火开关时若未发现
故障，则认为系统正常，ABS可进行正常控制。具有专用诊断装置的ABS系统能够记忆故障
内容，并能根据专用诊断装置的指令将记忆的故障编码，进行显示或消除。
1、接通电源时的初始检查
打开点火开关、ECU电源接通时，将检查下列项目。
（1）微处理机功能检查
①使监视器产生错误信息，让微处理机识别。
②检查ROM区的数据，确认未发生变化。
③对RAM区进行数据输入和输出，判断工作是否正常。
④检查A/D转换的输入，判断是否正常。
⑤检查微处理机间的信号传递，判断是否正常。
（2）继动阀动作检查
使继动阀产生动作，判断是否正常工作。
（3）故障反馈电路功能检查
由微处理机来识别故障反馈电路工作是否正常。
2、汽车起步时的检查
汽车起步时对重要的外围电路进行检查，若检查结果正常，ABS开始工作。
（1）电磁阀功能检查
①让电磁阀工作，判断是否正常。
②比较各电磁阀的开、关电阻，判断电磁阀是否工作正常。
（2）电