ABS的组成及工作原理是什么？
汽车安全气囊原理明（此外两个是安全气囊与安全带），ABS也是其它安全装置（如
ESP行车动态稳定系统与EBD刹车力分配系统）的基础。今年是
ABS系统诞生25周年记念。过去的二十五年中，ABS系统拯救了近
15000名北美地区驾驶者的珍贵生命，让我们趁这个机会回顾一下
ABS系统的发展及它带给汽车产业的影响
2004年是历史上第一部量产的民用型ABS（Antilock Braking System，自动防抱死刹车系统）诞生的第25周年记念。在过去的四
分之一世纪中，ABS系统非但持续进步、精益求精，也匡助许多车
主从鬼门关前逃过一劫。在介绍ABS系统过去25年的巨大贡献之外，
我们还要回顾ABS的发展史。
“自动防抱死刹车”的原理并不难懂，在遭遇紧急情况时，未安装ABS
系统的车辆来不及分段缓刹只能立刻踩死。由于车辆冲刺惯性，瞬间
可能发生侧滑、行驶轨迹偏移与车身方向不受控制等危（wei）险状况！而装有ABS系统的车辆在车轮即将达到抱死临界点时，刹车在一秒内可
作用60至120次，相当于不停地刹车、放松，即相似于机械自动化
的“点刹”动作。此举可避免紧急刹车时方向失控与车轮侧滑，同时加
大轮胎磨擦力，使刹车效率达到90％以上。
从微观上分析，在轮胎从滚动变为滑动的临界点时轮胎与地面的磨擦
力达到最大。在汽车起步时可充分发挥引擎动力输出（缩短加速时
间），如果在刹车时则减速效果最大（刹车距离最短）。ABS系统内
控制器利用液压装置控制刹车压力在轮胎发生滑动的临界点反复摆
动，使在刹车盘不断重复接触、离开的过程而保持轮胎抓地力最接近
最大理论值，达到最佳刹车效果。
ABS的运作原理看来简单，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Karl Wessel的“刹车力控制器”、Werner Mhl的“液压刹车
安全装置”与Richard Trappe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（wei）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。
当时开辟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即将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！等到ABS系统的诞生露出一线曙光时，已是
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（Antilock Braking System）名词在历史上第一次出现！世界上第一具ABS原型机于1966年浮现，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者航空器。T eldix GmbH公司从1970年和奔驰车厂合作开辟出第一具用于道路车辆的原型机——ABS 1，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，非但成本过高也很容易发生故障。
1973年Bosch公司购得50％的Teldix GmbH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系统的开辟计划彻底委托Bosch公司整合执行。“ABS 2”在3年的努力后诞生！有别于ABS 1采用摹拟式电子组件，ABS 2系统彻底以数字式组件进行设计，非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。两家德国车厂奔驰与宝马于1978年底决定将ABS 2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辟市场。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ABS 2S系统分量由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年是另一个值得记念的年份，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，特殊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，于是又叫驱动力控制系统，在日本又称之为TRC或者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/ ASR ECU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（普通是前轮）进行控制，以防止驱动轮打滑或者
使驱动轮的打滑保持在安全范围内。第一款搭载ASR系统的新车型在1987年浮现，奔驰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。技术上的突破让Bosch在1989年推出的ABS 2E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，必须依赖复杂路线连接的设计更改为“两组件整合为一”设计！ABS 2E系统也是历史上第一个舍弃集成电路，改以一个8 k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）奔驰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。Bosch在1993年推出ABS 2E的改良版：ABS 5.0系统，除了体积更小、分量更轻外，ABS 5.0装置了运算速度加倍（16 k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。
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