1.4.4 ABS的组成

（1）控制单元

控制单元即ECU，一般是由微处理器和其他必要的电路组成，一般内装油泵电动机、电磁阀继电器，它是ABS的控制中心，ECU的功能如下。

①接受传感器输入的信号。传感器输入的信号包括4个轮速传感器传来的车轮转速信号、车速信号等。

②对输入的信号进行运算及处理。对输入的信号进行运算及处理，得出制动时车轮的滑移率、车轮的加速度和减速度，以判断车轮是否有抱死趋势。

③发出控制指令，控制制动压力调节器去执行压力调节任务。ECU的控制指令及输出信号，包括给液压调节器的控制信号、输出的自诊断信号和输出给ABS故障指示灯的信号。

④工作前的初始检查。点火开关置于“ON”位置后，ECU将对自身微处理器功能进行检查，对重要的外围电路进行检查，若检查结果正常，则ABS开始工作。

ECU对外围电路进行检查，包括：比较各电磁阀的电阻及让电磁阀工作，判断是否正常；使电动机工作，判断是否正常；确认所有轮速传感器有信号输入。

初始检查过程中，会按顺序激活制动器执行器总成的各个电磁阀和电动机，以执行电气检查。可听见来自发动机舱的电磁阀和电动机的工作声音，但这不是故障。

⑤行驶中的定时检查。行驶中定时的检查功能包括由微处理器进行的检查和外围电路本身的检查。如果有故障，由微处理器最后确认，与故障内容相对应的故障编码被储存在ECU内的存储器。

⑥自动诊断显示。如果安全保护电路检查出有异常情况，则停止ABS的工作，返回原有的制动方式（不使用ABS），且ECU呈现故障状态。这时ECU显示出故障信息。

ABS系统工作时，ECU实时检测4个车轮的转速，通过连续计算得到车速，从车轮转速与车速的对应关系即可判断每个车轮的滑移程度，通过电磁阀调节每个车轮的制动压力，保证车轮能最大限度地抓紧地面；当发现有车轮速度接近于零将要抱死时，立刻运行相应程序，对其实施防抱死控制，即减小制动液压系统的压力。

（2）传感器

①制动灯开关。将制动信号传给ECU，减小制动踏板的抖动。

②车速传感器。车速传感器向ECU传递车速信号，通常安装在变速器的输出轴或仪表内，有电磁式霍尔式、舌簧式等类型。

③加速度传感器。它能检测制动时汽车的减速度以确定车辆是在高附着系数道路（沥青道路等）还是在低附着系数道路（积雪道路等）上行驶。采用加速度传感器可以对由车轮转速计算出来的车速进行补偿，使制动时滑移率的计算更加精确。

加速度传感器有簧片开关式、光电式、水银式等。安装位置因车而异，有的安装在行李舱内，有的安装在发动机舱内，也可以安装在驾驶室座椅下方。

a.簧片开关式加速度传感器。在正常状态时，簧片开关在磁铁的作用下闭合；汽车在低附着系数路面上制动时，减速度很小，重块不移动，簧片开关依然保持闭合；汽车在高附着系数路面上制动时，减速度很大，重块移动，重块中的磁铁离开簧片开关，磁场消失，簧片开关被打开。

b.光电式加速度传感器。光电式加速度传感器由2只发光二极管LED、2只光敏晶体管、1块遮光板和信号处理电路等组成。光电式加速度传感器遮光板的作用是透光或遮光。

汽车匀速行驶时，遮光板静止不动，发光二极管发出的光线被遮光板上的齿扇挡住而不能照射到光敏晶体管上，光敏晶体管处于截止状态，传感器无信号输出。

当汽车减速时遮光板摆动，发光二极管发出的光线通过遮光板上的开口照射到光敏晶体管上，使光敏晶体管导通。减速度大小不同，遮光板摆动角度就不同，2只光敏晶体管“导通”与“截止”状态也就不相同，输出的信号也不同。

c.水银式加速度传感器。水银式加速度传递器由玻璃管和水银组成，当汽车制动时，足够大的减速度产生力将水银上抛，接通电路，将加速度信号传给ECU。

④轮速传感器。轮速传感器是车轮速度传感器的简称，它对车轮转速进行非接触式检测，向ECU输入轮速信号，ECU通过轮速传感器可以识别车轮转速、车轮旋转方向及是否停转等，从而进行准确的控制。

轮速传感器一般安装在车轮处，但有些驱动车轮的轮速传感器设置在主减速器或变速器中。轮速传感器的安装位置如图1-4-4所示。

轮速传感器根据工作原理的不同，可以分为被动式（电磁式）和主动式（霍尔式）轮速传感器。

a.电磁式轮速传感器。电磁式轮速传感器是通过线圈的磁通变化，感应出脉冲电压信号的装置，它的结构如图1-4-5所示，主要由传感器头和齿圈两部分组成，传感器头又由永磁体、极轴和感应线圈等组成，极轴头部结构有凿式和柱式两种。电磁式轮速传感器工作原理如图1-4-6所示，传感器头被线圈包围直接安装在齿圈上方，传感器头与齿圈间的间隙约1mm。极轴同永磁体相连接磁体的磁通延伸到齿圈并与它构成磁路。齿圈一般安装在轮毂或轴座上，后轮驱动车辆齿圈也可安装在差速器或传动轴上。齿圈随车轮或传动轴一起转动。电磁铁产生一定强度的磁场，齿圈在磁场中旋转时，齿圈齿顶和电极之间的间隙就以一定的速度变化，这样就会使齿圈和电极组成的磁路中的磁阻发生变化。通过感应线圈的磁通量呈周期性增减，在线圈两端产生正比于磁通量增减速度的感应电压。轮速传感器的输出信号为正弦波形，其频率变化与轮速相对应。ABS电控单元即通过检测感应电动势的频率变化来检测车轮速度。

b.霍尔式轮速传感器。霍尔式轮速传感器包括霍尔轮速传感器和磁阻轮速传感器。霍尔式轮速传感器克服了电磁式轮速传感器的缺点，其能保证在很低的速度下都有很强的信号。霍尔式轮速传感器是利用霍尔效应的原理制成的，由传感器头和齿圈组成。传感器头由永久磁体霍尔元件和电子电路等组成，永久磁体的磁力线穿过霍尔元件通向齿轮。

当齿圈位于如图1-4-7（a）所示位置时，穿过霍尔元件的磁力线分散，磁场相对较弱；而当齿圈位于如图1-4-7（b）所示位置时，穿过霍尔元件的磁力线集中，磁场相对较强。齿圈转动时，使得穿过霍尔元件的磁力线密度发生变化，因而引起霍尔电压的变化。此电压信号再由电子电路转换成标准的脉冲电压信号输入电控单元。

霍尔式轮速传感器具有以下优点：输出信号电压值不受转速的影响，汽车电源电压为12 V条件下，其输出信号电压保持在11.5~12 V不变，即使车速接近于零也不变；频率响应高，其响应频率高达20kHz，用于ABS时相当于车速为100km/h所检测的信号频率；由于其信号电压不随转速的变化而变化，且幅值高，故有很强的抗电磁波干扰的能力。

c.磁阻式轮速传感器。磁阻式轮速传感器改正了电磁式轮速传感器的缺点，可以工作在任何车速，还可以探测车轮的旋转方向，而且磁性转子的体积小、质量小。如图1-4-8所示，磁阻式轮速传感器和电磁式轮速传感器安装位置相同，由带有磁性的转子和传感器头组成。

（3）ABS警告灯

ABS警告灯位于仪表板内，如图1-4-9所示。ABS警告灯工作情况如下：

①点火开关接通后，ABS警告灯闪烁几次后熄灭，表明ABS自诊断完毕，系统正常。如果不熄灭，表明系统有故障。

②如果在系统中检测到任何电气故障，ABS警告灯点亮，然后ABS停用，车辆制动系统返回常规操作。

③ABS进行自我诊断时，ABS警告灯点亮。