ABS的概述及發展趨勢

張祎陽 朱亮

摘 要：ABS能極大地改善和提高制動性能，是提高車輛主動安全性的重要途徑。本文對ABS的定義、結構組成及工作原理作了精簡的介紹，同時論述了ABS未來的發展趨勢等。

關鍵詞：ABS；制動；四通道；ECU滑移率；大規模集成電路

Abstract： ABS can greatly improve and elevate brake performance， which is one of the important means of improving safety of vehicles from themselves. In this paper condensed presentation about ABSs definition，components of structure and working principle are made. In the mean time ，the future development trend of ABS etc.

1 前言

從汽車誕生時起，車輛制動系統在車輛的安全方面就扮演著至關重要的角色。目前關于汽車制動的研究主要集中在制動控制方面，包括制動控制的理論和方法，以及采用新的技術，其中ABS的出現是汽車安全史上的又一里程碑。

ABS是防抱死制動系統的英文縮寫，英文的全稱是Anti-lock Braking System。該系統既有普通制動系統的制動功能，又能防止車輪抱死，使汽車在制動狀態下仍能轉向，保證汽車的制動方向穩定性、轉向控制能力和縮短制動距離，防止產生側滑和跑偏，是目前汽車上最先進、制動效果最佳的制動裝置。

2 ABS系統的基本構成

現在汽車上普遍采用的電子ABS防抱死制動系統是以控制車輪的角減速度為對象，控制車輪的制動力，實現防抱死制動的。主要由傳感器、控制器（電腦）和執行器三個部分組成。

3 ABS工作原理

圖1 ABS工作原理示意圖

由裝在車輪上的轉速傳感器采集4個車輪的轉速信號，送到電子控制單元計算出每個車輪的轉速，進而推算出車輛的減速度及車輪的滑移率。

ABS 的功能即在車輪將要抱死時，降低制動力，而當車輪不會抱死時又增加制動力，如此反復動作，使制動效果最佳。

在ABS不起作用時，電子制動力分配系統仍可調節后輪制動力，保證后輪不會在先于前輪抱死，以保證車輛的安全，如圖1所示。

4 ABS的發展趨勢

4.1 低成本化

ABS已從高級轎車逐漸向中低檔轎車普及。今后，為了向普及型轎車和商用車普及，要求ABS小型化、低成本，特別要減少執行組件的數量和傳感器的通道數，并簡化結構。

4.2 小型輕量化

為了確保汽車行駛的安全性，同時也為了減輕汽車質量，加之現代發動機的安裝空間非常緊湊，要求盡可能減小ABS機構的體積和輕量化。目前普遍采用提高ABS的集成度、改進電磁閥的結構與控制方式、優化電子控制器（ECU）內部電路等。

4.3 采用傳感器等附加裝置

現在許多ABS只備有車輪轉速傳感器（也稱輪速傳感器），只用這種信號進行控制，很難確保不同車輛的ABS性能。為了補償控制功能的下降，在車輛上增加了檢測前后輪或橫向減速度的G傳感器（減速度傳感器），改善了發動機怠速升高功能。如果能確保可靠性，這是一項極其有效的措施，不僅能補償控制功能的不足，而且可以提高整個裝置的功能。

4.4 與驅動防滑轉控制等裝置形成一體化控制

目前普遍采用一種做法，即在ABS原有硬件基礎上，通過擴展ABS的軟件內容，實現電子制動力分配（EBD）功能。在ABS未動作之前，使前、后輪制動力分配更加合理，使前、后橋的制動力分配接近理想的制動力分配曲線，以利于汽車行駛的穩定性和減速行駛。

隨著對汽車性能要求的提高，不僅要求在制動過程中防止車輪抱死，而且要求在驅動過程中（主要指在起步、加速，特別在非對稱摩擦路面行駛時）防止驅動車輪滑轉，使汽車在驅動過程中的方向穩定性、轉向控制能力和加速性能也都得到提高，因而開始廣泛裝用一種驅動防滑轉系統（Acceleration Siip Regulation），簡稱ASR，也有的譯為加速滑轉控制（調節）系統或加速防滑系統。由于驅動防滑轉系統多是通過調節驅動車輪的驅動力實現控制的，因而又稱為驅動力（或牽引力）控制系統（Traction Control System），簡稱TCS，在日本則稱為TRC或 TRAC。可以說ASR（或TCS）是ABS的完善和補充，也可以說是ABS的延伸。ASR或TCS可以獨立設立，但因ASR（或TCS）與ABS兩種控制極其類似，多數是組合在一起的，兩個系統形成一體化，常用ABS/ASR或ABS/TCS表示，該系統既具有制動防抱死功能，又具有驅動防滑功能。

另外，在上述ABS+EBD+ASR（或TCS）的基礎上，有的還增加了一種動態穩定控制（DSC）或自動穩定控制（ASC）功能，主要作用是防止車輛轉彎時引起側滑，確保汽車行駛的穩定性，從而形成全面的整合型的主動安全系統，使汽車行駛更加穩定和安全。

可以預計，今后最新的控制技術是提高傳感器技術的性能，增加新功能，普及型ABS則盡量向確保必要功能、簡化結構以降低成本的方向發展。今后的汽車通過信息收集處理，在安全性、經濟性等方面，可以向駕駛人提供盡可能多的信息和最佳的適應方法，在這方面ABS擔負著重要的使命。

5 我國ABS的發展

我國對ABS的研究始于20世紀80年代初，近年來，ABS技術在我國也正在推廣和應用。1999年我國制定的國家強制性標準GB12676《汽車制動系統結構、性能和試驗方法》中已把裝用ABS作為強制性法規。此后一汽大眾、二汽富康、上海大眾、重慶長安、上海通用等均開始采用ABS技術，但這些ABS技術我國均沒有自主的知識產權。目前國內一些院校、科研單位和生產廠家正在加快技術攻關和技術引進步伐，而且已取得了重大成果，并已開始批量生產。雖然國內ABS技術含量與國外有一定的差距，但在政府的大力支持和國內豐富的人力資源配合下，相信國內可以在較短的時間內在ABS技術某些領域趕超國際水平。目前在國內生產的轎車上，都已陸續裝用ABS裝置，并且裝載國產ABS裝置的車輛在逐年增加。預計不久的將來，我國生產的汽車上都會裝用我國自己生產的ABS裝置。

參考文獻

[1]李春亮主編. 汽車防抱死制動系統結構與維修. 山東：山東科學技術出版社，2007

[2]周志立 徐斌 衛堯編著. 汽車ABS原理與結構. 北京：機械工業出版社，2005

[3]田沛然主編. 汽車防抱死制動系統（ABS）結構與使用維修. 北京：金盾出版社，1999