淺談汽車(chē)ABS工作原理及重要性

馬剛

【摘要】隨著汽車(chē)工業(yè)的快速發(fā)展以及道路交通的不斷完善，汽車(chē)的行駛速度越來(lái)越快，進(jìn)而對(duì)汽車(chē)的主動(dòng)安全性提出了更高的要求。在汽車(chē)基本設(shè)置當(dāng)中，制動(dòng)性是重要的汽車(chē)評(píng)價(jià)指標(biāo)，而ABS更是制動(dòng)評(píng)價(jià)體系的重中之重。

【關(guān)鍵詞】ABS ?制動(dòng) ?制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器 ?電磁閥。

【中圖分類(lèi)號(hào)】G71 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? ? ?【文章編號(hào)】2095-3089（2015）05-0256-02

隨著汽車(chē)工業(yè)的迅猛發(fā)展，安全性日益成為人們購(gòu)車(chē)的重要依據(jù)。目前汽車(chē)廣泛采用制動(dòng)防抱死系統(tǒng)（ABS）其英文名稱(chēng)為Anti-lock ?brake ?system 汽車(chē)加裝了ABS系統(tǒng)，大大的提高了汽車(chē)行駛穩(wěn)定性。

一、ABS的重要性

從字面理解，制動(dòng)防抱死系統(tǒng)就是讓汽車(chē)在行車(chē)制動(dòng)過(guò)程中防止車(chē)輪抱死的作用，那么假如汽車(chē)沒(méi)有ABS系統(tǒng)且在制動(dòng)過(guò)程中發(fā)生車(chē)輪抱死的現(xiàn)象，對(duì)汽車(chē)會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響呢？果真汽車(chē)沒(méi)有ABS系統(tǒng)的情況下，在制動(dòng)過(guò)程中如果前輪抱死拖滑或者前路先比后輪抱死，因側(cè)向力系數(shù)為零，不能產(chǎn)生側(cè)向反力，汽車(chē)喪失轉(zhuǎn)向能力，抱死，拖滑的前輪根本就沒(méi)有轉(zhuǎn)向及閃避的能力。這樣一來(lái)，是很危險(xiǎn)的狀態(tài)。如果是后輪抱死拖滑或者后輪先比前輪抱死，只要有輕微的側(cè)向力，汽車(chē)后軸可能發(fā)生側(cè)滑甚至甩尾。這樣來(lái)說(shuō)，汽車(chē)也是很危險(xiǎn)的，特別是在高速公路上就有可能發(fā)生大的事故。

汽車(chē)在制動(dòng)過(guò)程中車(chē)輪與地面如果是純滾動(dòng)減速或者是完全抱死拖滑這倆種情況，大家說(shuō)這樣的制動(dòng)方式是最好最有效的制動(dòng)效果嘛，回答顯然是否定的。最好的制動(dòng)方式是車(chē)輪與地面為邊滾動(dòng)邊滑動(dòng)的制動(dòng)方式。這樣的話(huà)，能夠同時(shí)滿(mǎn)足車(chē)輪與地面的橫向及縱向附著系數(shù)。特別是緊急制動(dòng)時(shí)，能夠充分利用輪胎和地面之間的峰值附著性能，提高汽車(chē)抗滑性并縮短制動(dòng)距離充分發(fā)揮制動(dòng)性能，同時(shí)增加汽車(chē)制動(dòng)過(guò)程中的可控性，減少事故發(fā)生。

二、ABS的結(jié)構(gòu)

ABS是集微電子技術(shù)，精密加工技術(shù)，液壓控制技術(shù)為一體的機(jī)電一體化的高技術(shù)產(chǎn)品。是在原有的液壓制動(dòng)的基礎(chǔ)上增設(shè)一套電子控制裝置。主要由傳感器，ABS ECU，制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器三大部分構(gòu)成。構(gòu)成一個(gè)以滑移率為控制目標(biāo)的閉環(huán)控制系統(tǒng)。

1.傳感器 ?當(dāng)代ABS輪速傳感器一般在車(chē)上安裝4個(gè)，傳感器由傳感頭和齒圈組成，采用磁感應(yīng)式或者是霍爾式的。齒圈安裝在與車(chē)輪一起一起旋轉(zhuǎn)的部件上，傳感頭有永久磁芯和電磁線(xiàn)圈組成并安裝在制動(dòng)底板上，齒圈隨齒輪旋轉(zhuǎn)并切割磁感線(xiàn)，產(chǎn)生交變的感應(yīng)電壓，進(jìn)而通過(guò)ECU的計(jì)算轉(zhuǎn)變?yōu)檐?chē)速信號(hào)，供相應(yīng)系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)。傳感頭與齒圈應(yīng)有1mm的間隙。

2. ABS 電子控制單元 ?它是ABS系統(tǒng)控制核心，其功用是接收傳感器傳遞過(guò)來(lái)的信號(hào)，進(jìn)行分析判斷并計(jì)算得到滑移率是否在最合適的范圍內(nèi)，同時(shí)也判斷車(chē)輪是否抱死，再根據(jù)先前所制定的控制理論來(lái)控制制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器。實(shí)現(xiàn)液壓管路的增壓，減壓及保壓。

3.制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器 ?制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器是ABS主要的執(zhí)行單元，主要由電磁閥，蓄能器，電動(dòng)泵等組成。其主要任務(wù)是接受ECU指令，再控制相應(yīng)的電磁閥運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)中液壓管路中的壓力調(diào)節(jié)。制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器分成兩種形式：可變?nèi)莘e式和循環(huán)式。循環(huán)式主要用在大眾系列，可變?nèi)莘e式主要用在日系車(chē)上。

4.ABS警告燈 ?其作用主要是系統(tǒng)自檢及行車(chē)過(guò)車(chē)中體現(xiàn)ABS系統(tǒng)是否正常工作。

三、ABS工作原理

現(xiàn)階段，如果沒(méi)有安裝ABS的車(chē)輛在制動(dòng)時(shí)需要駕駛員熟練且快速的點(diǎn)剎，主要目的是讓車(chē)輪邊滾動(dòng)邊滑移，達(dá)到最佳的制動(dòng)效果。那么安裝ABS的車(chē)輛在制動(dòng)時(shí)呢，只需要駕駛員將制動(dòng)踏板踩下，系統(tǒng)感知速度傳感器傳遞過(guò)來(lái)的轉(zhuǎn)速并送入微電腦，微電腦根據(jù)輸入的轉(zhuǎn)速，對(duì)于即將抱死的車(chē)輪，電腦會(huì)指示執(zhí)行系統(tǒng)降低制動(dòng)力，車(chē)輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)到一定程度，再施加制動(dòng)力，保證車(chē)輪即受到制動(dòng)又不完全抱死，將車(chē)輪滑移率控制在合理的范圍內(nèi)，這樣不斷重復(fù)這樣的過(guò)程，循環(huán)往復(fù)，在一秒內(nèi)，ABS會(huì)循環(huán)十幾次或者幾十次，直至汽車(chē)完全停下來(lái)。通過(guò)增壓——減壓——保壓——增壓的循環(huán)工作，達(dá)到汽車(chē)最好的制動(dòng)狀態(tài)。

四、常見(jiàn)的ABS裝配形式

目前裝備在車(chē)輛上最常見(jiàn)的是四傳感器三通道式前輪獨(dú)立控制，后輪按低選控制的ABS系統(tǒng)。

五、ABS的前景展望

依據(jù)國(guó)外現(xiàn)階段較為先進(jìn)的控制系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)ABS系統(tǒng)有以下幾個(gè)方向的發(fā)展趨勢(shì)：

1.提高關(guān)鍵元件的可靠性和性能指標(biāo)，如采用比例閥，實(shí)現(xiàn)連續(xù)控制。

2.減小體積和重量，提高集成度，降低成本和銷(xiāo)售價(jià)格，并簡(jiǎn)化安裝。

3.改進(jìn)電磁閥磁路設(shè)計(jì)，提高相應(yīng)速度。

4.由單一的ABS控制改為多目標(biāo)綜合控制。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉輝 車(chē)輛防抱死制動(dòng)系統(tǒng)仿真與實(shí)驗(yàn)研究 ?合肥工業(yè)大學(xué) ?1996.

[2]程軍 國(guó)外制動(dòng)防抱死系統(tǒng)及其規(guī)劃歷史·現(xiàn)狀·未來(lái) 客車(chē)技術(shù)1995.

[3]李進(jìn)原 ? 刊名 中國(guó)高新技術(shù)企業(yè) ? 2010.