爱华网“ABS”是英文“Anti-lockBreakSystem”的缩写，中文译为“防抱死制动系统”或“防锁死刹车系统”，它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统。一般汽车在紧急制动时，四个车轮被完全锁死，这时汽车只要在轻微侧向力作用下，就会发生侧滑，甚至调头甩尾；当汽车行驶在弯道上时，由于前轮抱死，汽车将丧失转向能力，车辆将沿惯性方向前进直至停止。而装有ABS的车，当车轮即将到达下一个锁死点时，刹车可在1秒内作用60至120次，相当于不停地刹车、放松，类似我们说的“点刹”。因此，可以避免在紧急刹车时方向失控及车轮侧滑，使车轮在刹车时不被锁死，刹车效率达到90％以上。同时还能减少刹车消耗，延长刹车轮鼓、碟片和轮胎两倍的使用寿命。
配置有ABS系统的车辆，会利用车轮的感知器，监测车轮是否发生锁死的状况。当车轮发生锁死状况时，ABS系统会介入刹车系统之下，释放刹车的压力，让被锁死的车轮刹车放开，让车轮恢复滚动，让车辆重新取得操控的能力，并再恢复刹车的压力，让车辆继续减速。如此反覆，以分时的概念，让车辆的刹车系统，不断的进行刹车—放开—刹车—放开的操作，让车辆在刹车的间断之间，保有操控的能力，让车辆能闪避障碍，避免事故的发生。
一、ABS的基本组成与工作原理
以汽车ABS液压制动系统为例来讲，该系统主要由轮速传感器、电子控制单元和压力调节器三部分组成，下图为：
1.轮速传感器用来产生与车轮转速成正比的交流信号。目前广泛使用的是磁电式传感器。它由磁感应传感头与齿圈组成。传感头是一个静止部件，通常由永久磁铁、电磁线圈和磁极等构成，安装在每个车轮的托架上；齿圈是一个运动部件，一般安装轮毂上或轮轴上与车轮一起旋转。齿圈上的齿数与车型及ABS电控单元有关，博世公司的ABS为100个齿。
2.电子控制单元（ECU）是ABS系统的控制中心，它由轮速传感器的输入放大电路、运算电路、电磁阀控制电路、稳压电源、电源监控电路、故障反馈电路和继电器驱动电路组成。目前的ECU是采用16位或32位微处理器的嵌入式系统。它的输入端接收四个轮速传感器送来的轮速信号；输出信号包括给压力控制单元的控制信号、输出的自诊断信号和输出给ABS故障警告灯的信号。
3.压力调节器是ABS的执行机构。它接受ECU发给压力控制单元的控制信号，驱动电磁阀动作，以实现对制动轮缸压力的调节。轿车中常用液压式压力调节器。它通常由电动泵、蓄压器、主控制阀、电磁控制阀体和一些控制开关组成。其中，常开阀与常闭阀为两个二位二通电磁阀，常开阀连接在主缸到制动轮缸的管路中，常闭阀连接在制动轮缸与低压蓄能器之间。在防抱制动过程中，当ECU判断出当前制动轮缸需处于增压状态时，常开阀和常闭阀都处于断电状态，常开阀开放，常闭阀关闭，主缸的高压制动液经由常开阀进入轮缸，制动轮缸增压；当ECU判断出当前需处于保压状态，常开阀通电，常闭阀断电，轮缸中的制动液被封闭在两个电磁阀之间；当ECU判断出当前应处于减压状态时，常开阀和常闭阀都通电，常开阀关闭，常闭阀打开，轮缸内的制动液经常闭阀流入低压蓄能器。回油泵的作用是将低压蓄能器中的制动液吸回主缸。
二、ABS的发展历史
在1920年以前，绝大部分汽车仅后轴装用制动器，一方面由于当时车速低，仅后轴装用制动器即可满足要求，另一方面可能与当时汽车结构有关，人们为防止制动时汽车侧倾，故前轴不使用制动器，当然仅后轴使用制动器也易于设计及安装，且价格要低些。1900年人们已通过试验，证明四轮装用制动器是安全的，有利于汽车制动性能的改善，但真正在四轮上均安装制动器是1920年以后的事。为保证车辆在山区行使时，有好的转向性能，制动力分配系数比较小（所谓制动力系数即前轴制动器周缘力与后轴制动器周缘力之比）。这种设计思想一直持续到上个世纪五、六十年代。这与道路差、车速低的现状有关。
防抱死制动技术属于制动力控制调节技术。制动力的调节从汽车诞生的那一天就一直为人们所关注。
1908年，英国工程师J.E.Francis提出了“铁路车辆车轮抱死滑动控制器”理论。随着车速的提高，制动时后轴先于前轴抱死拖滑的危险愈来愈大，为防止这一现象的发生，进入七十年代，制动力分配系数向大的方向发展，ECER13中对此有明确的规定。ABS的运作原理看起来简单，但从无到有的过程却经历过不少挫折（中间缺乏关键技术）！1908年英国工程师J.E.Francis提出了“铁路车辆车轮抱死滑动控制器”理论，但却无法将它实用化。接下来的30年中，包括KarlWessel的“刹车力控制器”、Werner M?hl的“液压刹车安全装置”与RichardTrappe的“车轮抱死防止器”等尝试都宣告失败。在1941年出版的《汽车科技手册》中写到：“到现在为止，任何通过机械装置防止车轮抱死危险的尝试皆尚未成功，当这项装置成功的那一天，即是交通安全史上的一个重要里程碑”，可惜该书的作者恐怕没想到这一天竟还要再等30年之久。当时开发刹车防抱死装置的技术瓶颈是什么？首先该装置需要一套系统实时监测轮胎速度变化量并立即通过液压系统调整刹车压力大小，在那个没有集成电路与计算机的年代，没有任何机械装置能够达成如此敏捷的反应！
1964年，第一次出现ABS（Antilock BrakingSystem）的名词。等到ABS系统的诞生露出一线曙光时，已经是半导体技术有了初步规模的1960年代早期。精于汽车电子系统的德国公司Bosch（博世）研发ABS系统的起源要追溯到1936年，当年Bosch申请“机动车辆防止刹车抱死装置”的专利。1964年（也是集成电路诞生的一年）Bosch公司再度开始ABS的研发计划，最后有了“通过电子装置控制来防止车轮抱死是可行的”结论，这是ABS（AntilockBraking System）名词在历史上第一次出现！
1966年，世界上第一具ABS原型机出现，向世人证明“缩短刹车距离”并非不可能完成的任务。因为投入的资金过于庞大，ABS初期的应用仅限于铁路车辆或航空器。
TeldixGmbH公司从1970年和奔弛车厂合作开发出第一具用于道路车辆的原型机——ABS1，该系统已具备量产基础，但可靠性不足，而且控制单元内的组件超过1000个，不但成本过高也很容易发生故障。1973年Bosch公司购得50％的TeldixGmbH公司股权及ABS领域的研发成果，1975年AEG、Teldix与Bosch达成协议，将ABS系统的开发计划完全委托Bosch公司整合执行。
“ABS 2”在3年的努力后1978年诞生！有别于ABS 1采用模拟式电子组件，ABS2系统完全以数字式组件进行设计，不但控制单元内组件数目从1000个锐减到140个，而且有造价降低、可靠性大幅提升与运算速度明显加快的三大优势。两家德国车厂奔弛与宝马于1978年底决定将ABS2这项高科技系统装置在S级及7系列车款上。在诞生的前3年中，ABS系统都苦于成本过于高昂而无法开拓市场。从1978到1980年底，Bosch公司总共才售出24000套ABS系统。所幸第二年即成长到76000套。受到市场上的正面响应，Bosch开始TCS循迹控制系统的研发计划。1983年推出的ABS2S系统重量由5.5公斤减轻到4.3公斤，控制组件也减少到70个。到了1985年代中期，全球新出厂车辆安装ABS系统的比例首次超过1％，通用车厂也决定把ABS列为旗下主力雪佛兰车系的标准配备。
1986年，第一具供民用车使用的TCS/ASR循迹控制系统诞生1986年是另一个值得纪念的年份，除了Bosch公司庆祝售出第100万套ABS系统外，更重要的是Bosch推出史上第一具供民用车使用的TCS/ASR循迹控制系统。TCS/ASR的作用是防止汽车起步与加速过程中发生驱动轮打滑，特别是防止车辆过弯时的驱动轮空转，并将打滑控制在10％到20％范围内。由于ASR是通过调整驱动轮的扭矩来控制，因而又叫驱动力控制系统，在日本又称之为TRC或TRAC。ASR和ABS的工作原理方面有许多共同之处，两者合并使用可形成更佳效果，构成具有防车轮抱死和驱动轮防打滑控制(ABS/ASR)系统。这套系统主要由轮速传感器、ABS/ASRECU控制器、ABS驱动器、ASR驱动器、副节气门控制器和主、副节气门位置传感器等组成。在汽车起步、加速及行进过程中，引擎ECU根据轮速传感器输入的信号，当判定驱动轮的打滑现象超过上限值时，就进入防空转程序。首先由引擎ECU降低副节气门以减少进油量，使引擎动力输出扭矩减小。当ECU判定需要对驱动轮进行介入时，会将信号传送到ASR驱动器对驱动轮（一般是前轮）进行控制，以防止驱动轮打滑或使驱动轮的打滑保持在安全范围内。
1987年，出现了第一款搭载ASR系统的新车型,。奔弛S级再度成为历史的创造者。随着ABS系统的单价逐渐降低，搭载ABS系统的新车数目于1988年突破了爆炸性成长的临界点，开始飞快成长，当年Bosch的ABS系统年度销售量首次突破300万套。
第一个CPU控制的ABS 2E系统 技术上的突破让Bosch在1989年推出的ABS2E系统首次将原先分离于引擎室（液压驱动组件）与中控台（电子控制组件）内，必须依赖复杂线路连接的设计更改为“两组件整合为一”设计！ABS2E系统也是历史上第一个舍弃集成电路，改以一个8k字节运算速度的微处理器（CPU）负责所有控制工作的ABS系统，再度写下了新的里程碑。该年保时捷车厂正式宣布全车系都已安装了ABS，3年后（1992年）奔弛车厂也决定紧跟保时捷的脚步。1990年代前半期ABS系统逐渐开始普及于量产车款。
1993年，Bosch在年推出ABS 2E的改良版：ABS5.0系统，除了体积更小、重量更轻外，ABS 5.0装置了运算速度加倍（16k字节）的处理器，该公司也在同年年中庆祝售出第1000万套ABS系统。
三、ABS在国内外的发展现状
国外ABS研究和生产厂商主要集中在德国、美国、英国和日本等几家主要的汽车零部件生产厂商。德国的波许（BOSCH）公司是世界上最大的ABS系统生产厂，它拥有多项ABS发明专利。自1985年起已向欧洲、美国、日本和韩国等22家轿车生产厂和9家载货汽车生产厂的66种汽车提供ABS。到1996年已有300多万辆汽车装备有BOSCH公司的ABS系统。德国的戴维斯（TEVES）公司是一家世界著名的制动器厂商，该公司的产品已被西欧、北美的13家汽车厂采用，其产品在欧洲市场所占份额达到了15％左右。此外，还有德国的伟布科（WABCO）公司、美国的凯尔西－海斯（KELSEY－HAYES）公司、美国的德尔科（Delco）公司、美国的本迪克斯公司（Bendix）、英国的格林（GIRLING）公司等企业生产ABS系统。
值得一提的是，1990年德尔科公司发布的防抱死刹车系统（ABS）以其低廉的价格让制造商可以在所有的汽车上安装这一系统。为防抱死刹车系统（ABS）的全面普及奠定了基础。防抱死刹车系统（ABS）也因此被美国《大众科学》月刊评为最近25年来的25大创新之一。
我国对ABS的研究开始于20世纪80年代初，主要的研究单位有长春第一汽车技术中心、东风汽车工程研究院、交通部重庆公路研究所、山东重型汽车研究所、西安公路交通大学、清华大学和万向集团等。东风汽车工程研究院是我国最早从事ABS研究的单位，它专门成立了一个ABS研究机构，主要对德国WABCO的ABS产品进行了剖析，并将此类产品安装在EQ145型汽车上，在各种路况下进行了分析试验。现在，东风汽车公司已能生产ABS，并有一定的推广。清华大学汽车工程系做为国家科技部“九五”科研项目“ABS关键技术研究”的主要参加单位，以宋健教授为学术带头人成立了ABS研究课题组。该课题组承担了东风汽车公司、跃进汽车集团部分车型的汽车匹配ABS系统方面的研究课题，并且开发研制了两代ABS产品，在分析BOSCH公司的ABS和Bendix公司的ABS基础上开发研制了ABS软件，在路面识别和可靠性方面仍有待进一步提高。
1998年，重庆聚能汽车技术有限公司在国内首家推出适合中国国情的系列电子式ABS防抱装置，现已达到年产50万套的生产能力，是目前我国国内最大的ABS生产基地。
四、ABS的发展趋势-EBS
车辆制动控制系统的发展主要是控制技术的发展。一方面是扩大控制范围、增加控制功能；另一方面是采用优化控制理论，实施伺服控制和高精度控制。
在第一方面，ABS功能的扩充除ASR外，同时把悬架和转向控制扩展进来，使ABS不仅仅是防抱死系统，而成为更综合的车辆控制系统。制动器开发厂商还提出了未来将ABS/TCS和VDC与智能化运输系统一体化运用的构想。随着电子控制传动、悬架系统及转向装置的发展，将产生电子控制系统之间的联系网络，从而产生一些新的功能，如：采用电子控制的离合器可大大提高汽车静止启动的效率；在制动过程中，通过输入一个驱动命令给电子悬架系统，能防止车辆的俯仰。
在第二个方面，一些智能控制技术如神经网络控制技术是现在比较新的控制技术，已经有人将其应用在汽车的制动控制系统中。ABS/ASR并不能解决汽车制动中的所有问题。因此由ABS/ASR进一步发展演变成电子控制制动系统(EBS)，这将是控制系统发展的一个重要的方向。但是EBS要想在实际中应用开来，并不是一个简单的问题。除技术外，系统的成本和相关的法规是其投入应用的关键。
ABS只有在极端情况下(车轮完全抱死)才会控制车轮制动，在部分制动时，电子制动使得控制单个制动缸压力成为现实，因此反应时间缩短，确保在任一瞬间得到正确的制动压力。近几年电子技术及计算机控制技术的飞速发展为EBS的发展带来了机遇。德国自20世纪80年代以来率先发展了ABS/ASR系统并投入市场，在EBS的研究与发展过程中走到了世界的前列。德国博世公司在1993年与斯堪尼公司联合首次在Scania牵引车及挂车上装用了EBS。然而EBS是全新的系统，它有很大的潜力，必将给现在及将来的制动系统带来革命性的变革。
ABS的发展经历了TCS（Traction Control System,牵引力控制系统）、ESP（Electronic
Stabilty Program，行车动态稳定系统）等不同的研究阶段，目前已进入以ESP（ElectronicStabiltyProgram，行车动态稳定系统）为主的时代。用ABS进行制动时可获得较好的转向能力和行驶稳定性，对于装有TCS系统的车辆可以解决汽车驱动时的行驶稳定性，有别于ABS与TCS仅能增加刹车与加速时的稳定性，ESP在行车过程中任何时刻都能维持车辆在最佳的动态平衡与行车路线上。ESP系统包括转向传感器（监测方向盘转动角度以确定汽车行驶方向是否正确）、车轮传感器（监测每个车轮的速度以确定车轮是否打滑）、横摆角速度传感器（记录汽车绕垂直轴线的运动以确定汽车是否失去控制）与横向加速度传感器（测量过弯时的离心加速度以确定汽车是否在过弯时失去抓地力），在此同时、控制单元通过这些传感器的数据对车辆运行状态进行判断，进而指示一个或多个车轮刹车压力的建立或释放，同时对引擎扭矩作最精准的调节，某些情况下甚至以每秒150次的频率进行反应。整合ABS、EBD、EDL、ASR等系统的ESP让车主只要专注于行车，让计算机轻松应付各种突发状况。
人类的创造性发明总是希望生活更美好，更舒适，更安全。据美国汽车行业权威杂志Wardsauto公布，截止2011年8月16日，全球处于使用状态的各种汽车总保有量已经突破10亿辆，中国更是增速世界第一。因此，ABS防抱死系统的问世一直被认为是具有革命性意义的安全装置。
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