汽车ABS技术的应用【论文】

郑州交通职业学院郑州交通职业学院 毕 业 论 文 论文 设计 题目 汽汽车车 A AB BS S 技技术术的的应应用用 所属系别 汽车运用工程系 专业班级 汽车运用技术 姓 名 XXX 学 号 XXX 指导教师 王晓翠 撰写日期 2012 年 5 月 摘摘 要要 ABS是应用于汽车上的电脑控制刹车系统 在刹车过程中它能够防止车轮抱死 当车轮抱死时 车轮停止转动并且会在路面上滑转或侧滑 相比于不滑转的车辆来 说它需要更长的刹车距离 不仅刹车距离长 驾驶员也会失去转向能力 这样非常 危险 因此为了能在尽可能短的距离内保持直线停车 必须防止车轮抱死 ABS可以 对车辆进行控制 它是通过限制车轮压制动力来实现的 它能够使车轮不抱死的情 况下拥有最大的制动力 在工作过程中 各轮的传感器发送电脉信号到控制单元 当车轮在刹车过程中被监控到抱死 电脑就会发送指令到控制阀开限制轮缸的压力 它是一种主动的安全系统 可以在两方面使你受益 你会控制动的更快 在制动时 你还可以转向 关键词关键词 汽车制动防抱死系统 控制 应用 Abstract An anti lock brack system is a computer controlled brake system that prevent wheel lockup during braking applied in vehicle when wheel locks it stops rotating and the tire skids or slides over the road surface thus the vehicle requires a greater distance to stops than if the tire were not skidding In addition to a greater distance the dirver loses directional control of vehicle when it skids It is danderous Therefore to shop vehicle in the shortest possible distance and in as straight a line as possible the wheels must be prevented from locking ABS system can maintain control of the vehicle It works by limiting the pressure tu any wheel This allows maximum stopping force tu be applied without brake lockup In operation the wheel speed sensors at each wheel send electronic pulse signals the valve to the control unit Ifwheel lockup is detected during brake application the computer signals the valve unit to limit the hydraulic pressure to the wheel cylinder It is a positive safety system that benefits you in two ways you will stop faster and you will be able to steer vehicle yourself Keywords ABS control applocation 目目 录录 1 1 引言引言 1 2 2 汽车汽车 ABSABS 概述概述 2 2 1 汽车 ABS 的种类 2 2 2 汽车 ABS 的主要装置 4 2 2 1 轮速传感器 4 2 2 2 电控单元 4 2 2 3 压力调节器 4 2 3 汽车 ABS 控制原理 5 3 3 汽车汽车 ABSABS 技术应用技术应用 6 3 1 汽车 ABS 与各种电控装置组合使用 6 3 2 总线技术的应用 7 3 3 构建制动集中控制系统 实现车辆控制的智能化 安全化 8 3 4 提高 ABS 的可靠性 自适应性 9 3 5 增强 ABS 控制器的功能 扩大使用范围 9 3 6 汽车 ABS 的优点和局限 9 3 7 汽车 ABS 技术的应用现状 10 4 4 总结总结 11 参考文献参考文献 12 致致 谢谢 13 1 1 1 引言引言 防抱死制动系统是利用阀体内的一个橡胶气囊 在踩下刹车时 给予刹车油压 力 充斥到 ABS 的阀体中 此时气囊利用中间的空气隔层将压力返回 使车轮避过 锁死点 当车轮即将到达下一个锁死点时 刹车油的压力使得气囊重复作用 如此 在一秒钟内可作用 60 120 次 相当于不停地刹车 放松 即相似于机械的 点刹 因此 ABS 防抑死系统 能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 不让轮胎在一个点上与地面摩擦 从而加大摩擦力 使刹车效率达 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 装有 ABS 的车辆在干柏油路 雨天 雪天等路面防滑性能分别达到 80 90 30 10 15 20 普通制动系统在湿滑路面上制动 或在紧急制动的时候 车轮容 易因制动力超过轮胎与地面的摩擦力而完全抱死 近年来由于汽车消费者对安全的日益重视 大部分的车都已将 ABS 列为标准配 备 如果没有 ABS 紧急制动通常会造成轮胎抱死 这时 滚动摩擦变成滑动摩擦 制动力大大下降 而且如果前轮抱死 车辆就失去了转向能力 如果后轮先抱死 车辆容易产生侧滑 使行车方向变得无法控制 所以 ABS 系统通过电子或机械的 控制 以非常快的速度精密的控制制动液压力的收放 来达到防止车轮抱死 确保 轮胎的最大制动力以及制动过程中的转向能力 使车辆在紧急制动时也具有躲避障 碍的能力 随着世界汽车工业的迅猛发展 安全性日益成为人们选购汽车的重要依 据 目前广泛采用的防抱制动系统 ABS 使人们对安全性要求得以充分的满足 汽车制动防抱系统 简称为 ABS 是提高汽车被动安全性的一个重要装置 有人说 制动防抱系统是汽车安全措施中继安全带之后的又一重大进展 汽车制动系统是汽 车上关系到乘客安全性最重要的二个系统之一 随着世界汽车工业的迅猛发展 汽 车的安全性越来越为人们重视 汽车制动防抱系统 是提高汽车制动安全性的又一 重大进步 ABS 防抱制动系统由汽车微电脑控制 当车辆制动时 它能使车轮保持 转动 从而帮助驾驶员控制车辆达到安全的停车 这种防抱制动系统是用速度传感 器检测车轮速度 然后把车轮速度信号传送到微电脑里 微电脑根据输入车轮速度 通过重复地减少或增加在轮子上的制动压力来控制车轮的打滑率 保持车轮转动 在制动过程中保持车轮转动 不但可保证控制行驶方向的能力 而且 在大部分路 面情况下 与抱死 锁死 车轮相比 能提供更高的制动力量 1 2 2 2 汽车汽车 ABSABS 概述概述 2 12 1 汽车汽车 ABSABS 的种类的种类 ABS 系统的分类方法一般有两种 一是按机械式 电子式分类 二是按控制通 道分类 电子式 ABS 是根据不同的车型所设计的 它的安装需要专业的技术 如果换装 至另一辆车就必须改变它的线路设计和电瓶容量 没有通用性 机械式 ABS 的通用 性强 只要是液压刹车装置的车辆都可使用 可以从一辆车换装到另一辆车上 而 且安装只要 30 分钟 电子式 ABS 的体积大 而成品车不一定有足够的空间安装电子 ABS 相比之 下 机械式的 ABS 的体积较小 占用空间少 电子式 ABS 的成本较高 相比之下 使用机械式 ABS 要经济实用些 以下主要介绍按通道分类的方法 在 ABS 中 对能够独立进行制动压力调节的制动管路称为控制通道 ABS 装 置的控制通道分为四通道式 三通道式 二通道式和一通道式 1 四通道式 四通道 ABS 有四个轮速传感器 在通往四个车轮制动分泵的管路中 各设一个 制动压力调节器装置 进行独立控制 构成四通道控制形式 广州本田即是使用四 通道 ABS 装置 2 性能特点 由于四通道 ABS 是根据各车轮轮速传感器输入的信号 分别对各个 车轮进行独立控制的 因此附着系数利用率高 制动时可以最大程度的利用每个车 轮的最大附着力 四通道控制方式特别适用于汽车左右两侧车轮附着系数接近的路 面 不仅可以获得良好的方向稳定性和方向控制能力 而且可以得到最短的制动距 离 但是如果汽车左右两个车轮的附着系数相差较大 如路面部分积水或结冰 制 动时两个车轮的地面制动力就相差较大 因此会产生横摆力矩 使车身向制动力较 大的一侧跑偏 不能保持汽车按预定方向行驶 会影响汽车的制动方向稳定性 因 此 驾驶员在部分结冰或积水等湿滑的路面行车时 应降低车速 不可盲目迷信 ABS 装置 2 三通道式 三通道 ABS 是对两前轮进行独立控制 两后轮按 低选原则 进行一同控制 3 即两个车轮由一个通道控制 以保证附着力较小的车轮不抱死为原则 也称混合 控制 桑塔纳 2000GSi 既是用的这种 ABS 装置 性能特点 两后轮按 低选原则 进行一同控制时 可以保证汽车在各种条件 下左右两后轮的制动力相等 即使两侧车轮的附着系数相差较大 两个车轮的制动 力都限制在附着力较小的水平 使两个后轮的制动力始终保持平衡 保证汽车在各 种条件下制动时都具有良好的方向稳定性 当然 在两后轮按 低选原则 进行一 同控制时 可能出现附着系数较大的一侧后轮附着力不能充分利用的问题 使汽车 的总制动力减小 但应该看到 在紧急制动时 由于发生轴荷前的附移 在汽车的 总制动力中 后轮制动力所占的比例减小 尤其是前轮驱动的小轿车 前轮的附着 力比后轮附着力大得多 通常后轮制动力只占总制动力的 30 左右 后轮附着力未 能充分利用的损失对汽车的总制动力影响不大 在对桑塔纳 2000 进行的 60 km h 紧 急制动对比试验中 有 ABS 的车型比无 ABS 车型的制动距离只短 1 米 但是有 ABS 的车型始终都有方向 不会失去对方向的控制 对两前轮进行独立控制 主要考虑小轿车 特别是前轮驱动的汽车 前轮的制 动力在汽车总制动中所占的比例较大 可达 70 左右 可以充分利用两前轮的附 着力 一方面使汽车获得尽可能大的总制动力 利于缩短制动距离 另一方面可使 制动中两前轮始终保持较大的横向附着力 使汽车保持良好转向能力 尽管两前轮 独立控制可能导致两前轮制动力不平衡 但由于两前轮制动力不平衡对汽车行驶方 向稳定性影响相对较小 而且可以通过驾驶员的转向操纵对由此产生的影响进行修 正 因此 三通道 ABS 在小轿车上被普遍采用 3 3 二通道式 二通道 ABS 难以在方向稳定性 转向控制性和制动效能各方面得到兼顾 目前 采用很少 4 一通道式 一通道 ABS 通常叫做单通道 ABS 它是在后轮制动器总管中设置一个制动压 力调节器 在后桥主减速器上安装一个轮速传感器 也有在后轮上各安装一个 性能特点 单通道 ABS 一般都是对两后轮按 低选原则 进行一同控制 单通 道 ABS 不能使两后轮的附着力得到充分利用 因此制动距离不一定会明显缩短 另 外前轮制动未进行控制 制动时前轮仍会出现制动抱死 因而转向操纵能力也未得 到改善 但由于制动时两后轮不会抱死 能够显著的提高制动时的方向稳定性 在 4 安全上是一大优点 同时具有结构简单 成本低的优点 所以在轻型载货车上广泛 应用 综上所述 ABS 装置虽然具有缩短制动距离 保持车轮最佳制动效果 保持制 动方向稳定性和操纵性的特点 但是不同类型的 ABS 装置在紧急制动中产生的效果 却并不相同 所以驾驶员不应被过分的宣传所误导 应该了解到 ABS 系统只是一 个辅助安全驾驶的设备 并不是万能的 只有精湛的驾驶技术才是终身受益的 另 外 不同类型的 ABS 装置由于组成结构等原因 价格也相差较大 所以选购汽车时 不能只看到价格高低 还应看到装用的是那种类型的 ABS 装置 4 2 22 2 汽车汽车 ABSABS 的主要装置的主要装置 2 2 12 2 1 轮速传感器轮速传感器 作用 检测车轮速度 并将速度信号输入 ABS 的电控单元 a 电磁式 结构简单 成本低 但车速过快和过慢时测不出或误检 抗干扰能力差 感应头由磁体 线圈组成 通过固定在车身上的支架安装在齿圈附近 齿圈安装在车轮上与车轮一同旋转 齿圈在磁场旋转 齿圈与感应头之间的间 隙以一定速度变化 磁通的增减变成交流电信号输入 ECU 以获得轮速信号 b 霍尔式 与电磁式相比 霍尔式抗干扰能力强 检测准确性高 被广泛采用 传感头由磁体 霍尔元件 电子电路组成 齿圈安装在车轮上与车轮一同旋转 当齿圈转过传感头时 不同的位置磁力线强弱不同 引起霍尔元件中电压的周 期性变化 将该信号输入 ECU 而检测到车轮速度 2 2 22 2 2 电控单元电控单元 电控单元一般由输入电路 运算电路 输出级电路及安全保护电路等构成 接 收轮速传感器及其它传感器输送的信号 进行测量 比较 分析 放大和判断处理 通过精确计算获知制动时车轮的滑移率 车轮的加减速度 以判断车轮是否有抱死 趋势 再上输出级电路发出控制命令 控制制动压力调节器去执行调压任务 2 2 32 2 3 压力调节器压力调节器 ABS 制动压力调节器串接于制动主缸和轮缸之间 分为可变容积式压力调节器 和循环式压力调节器 5 a 可变容积式 利用总泵和分泵间容积的改变来调节控制制动压力 是由电 磁阀间接控制制动压力的调压方式 由液压泵 直流电机 储能器 电磁阀 调压 缸组成 b 循环调压式 利用总泵和分泵之间的油液回流 调节制动油压的大小 是 由电磁阀直接控制的调压方式 由电磁阀 储液器 回流泵和电机等组成 2 32 3 汽车汽车 ABSABS 控制原理控制原理 轮胎的运动状态一般用滑移率来表示 它可以通过汽车运动与轮胎旋转速度求 得 汽车运动速度可以通过车速传感器测量获得 但是成本很高 目前主要是通过 观测器估计得到 轮胎的旋转速度可以用磁电式或光电式传感器直接测量获得 路 面状况一般用轮胎与路面之间的摩擦系数来描述 通过实验研究发现 不同路面状 况下的轮胎纵向摩擦系数逐渐增加 达到最大值后开始逐渐下降 最大纵向摩擦系 数对应的滑移率为最佳滑移率 不同路面状况对应的最佳滑移率不同 汽车 ABS 控制原理 根据初始设定的参考滑移率和利用测量值求解的滑移率的 差 通过控制器调整制动力矩 根据制动力矩和获得的滑移率进行最佳滑移率的估 计 将估计的最佳滑移率作为参考滑移率 重新进行制动力矩的调整 这样通过闭 环循环 使得滑移率逐渐达到最佳滑移率 并一直保持在最佳滑移率 这样 轮胎 与路面之间的纵向摩擦力最大 汽车的制动效果最好 如果电控单元判断出某个车 轮 假设为左前轮 即将抱死托滑 它即向制动压力调节装置发出命令 关闭制动 主缸与左前轮的通道 是左前轮缸的压力不再增大 此即 ABS 制动过程中的保压状 态 5 ABS 系统硬件构成主要由传感器 包括轮速传感器 减速度传感器和车速传感 器 电子控制装置 制动压力调节器三大部分构成 形成一个以滑移率为目标的自 动控制系统 传感器测量车轮转速并将这一数据传送至电子控制装置上 控制装置 试一个微处理器 它根据车轮转速传感器信号来计算车速 在制动过程中 车轮转 速可与控制装置中预先编制的理想减速度的特性曲线相比较 如果控制装置判断出 车轮减速太快和车轮即将抱死试 它就会发出信号给液压调节器 液压调节器可根 据来自控制装置的信号对制动器的卡钳或轮泵的油压进行控制 作用 保持 释放 重新作用 这一动作 每秒钟能出现 10 次以上 遇到紧急状况 驾驶员只要尽可能的用力踩下刹车踏板即可 其他的事情交给 ABS 来处理 因此驾驶者可专心地处理紧急状况 在制动时车轮由于制动力矩作用 6 地面给车轮一个制动力 随着制动力矩的增大 制动压力增大 车轮速度开始降低 滑动率和车轮转矩增大 可以认为是在最优滑动率之前 车轮转矩和制动力矩同步 增长 这就是说 在该阶段车轮减速度和制动力矩增大速度成正比 且在该区域制 动主要是滑转 但是 继续增大制动力矩 滑动率超过最优滑动率后进入不稳定区 域 车轮的滑转程度不断增加 制动附着系数将减少 侧向附着系数将迅速降低 最终使车轮速度大幅度减少直至车轮抱死 这期间的车轮减速度非常大 轮胎印记 的变化经历了车轮自由滚动 制动和抱死三个过程 6 在制动过程中 电子控制装置根据车轮转速传感器输入的车轮转速信号判定有 车轮趋于抱死时 ABS 就进入防抱制动压力调节过程 例如 电子控制装置判定右 前轮趋于抱死时 电子控制装置就使控制右前轮刮动压力的进液电磁阀通电 使右 前进液电磁阀转入关闭状态 制动主缸输出的制动液不再进入右前制动轮缸 此时 右前出液电磁阀仍末通电而处于关闭状态 右前制动轮缸中的制动液也不会流出 右前制动轮缸的刮动压力就保持一定 而其它末趋于抱死车轮的制动压力仍会随制 动主缸输出压力的增大而增大 如果在右前制动轮缸的制动压力保持一定时 电子 控制装置判定右前轮仍然趋于抱死 电子控制装置又使右前出液电磁阀也通电而转 入开启状态 右前制动轮缸中的部分制动波就会经过处于开启状态的出液电磁阀流 回储液器 使右前制动轮缸的制动压力迅速减小右前轮的抱死趋势将开始消除 随 着右前制动轮缸制动压力的减小 右前轮会在汽车惯性力的作用下逐渐加速 当电 子控制装置根据车轮转速传感器输入的信号判定右前轮的抱死趋势已经完全消除时 电子控制装置就使右前进液电磁阀和出液电磁阀都断电 使进液电磁阀转入开启状 态 使出液电磁阀转入关闭状态 同时也使电动泵通电运转 向制动轮缸泵输送制 动液 由制动主缸输出的制动液经电磁阀进入右前制动轮缸 使右前制动轮缸的制 动压力迅速增大 右前轮又开抬减速转动 ABS 通过使趋于抱死车轮的制动压力循环往复而将趋于防抱车轮的滑动率控制 在峰值附着系数滑动率的附近范围内 直至汽车速度减小至很低或者制动主缸的常 出压力不再使车轮趋于抱死时为止 制动压力调节循环的频率可达 3 20HZ 在该 ABS 中对应于每个制动轮缸各有对进液和出液电磁阀 可由电子控制装置分别进行 控制 因此 各制动轮缸的制动压力能够被独立地调节 从而使四个车轮都不发生 制动抱死现象 7 3 3 汽车汽车 ABSABS 技术应用技术应用 3 13 1 汽车汽车 ABSABS 与各种电控装置组合使用与各种电控装置组合使用 ABS 与电子油门控制系统 电子全控式 或半控式 悬挂 电子控制四轮转向 电子控制液压转向 电子控制自动变速器 巡航控制系统 全球定位系统等各种电 子控制系统的组合使用 可以使汽车的运动始终保持在最佳状态 一辆汽车制动性 能的好坏 主要从以下三方面进行评价 1 制动效能 即制动距离与制动减速度 2 制动效能的恒定性 即抗热或水衰退性能 3 制动时汽车的方向稳定性 即制 动时汽车不跑偏 侧滑以及失去转向能力的性能 通常 汽车在制动过程中存在着两种阻力 一种阻力是制动器摩擦片与制动鼓 或制动盘之间产生的摩擦阻力 这种阻力称为制动系统的阻力 由于它提供制动时 的制动力 因此也称为制动系制动力 另一种阻力是轮胎与道路表面之间产生的摩 擦阻力 也称为轮胎 道路附着力 如果制动系制动力小于轮胎 道路附着力 则汽车制动时会保持稳定状态 反之 如果制动系制动力大于轮胎 道路附着力 则汽车制动时会出现车轮抱死和滑移 如果前轮抱死 汽车基本上沿直线向前行驶 汽车处于稳定状态 但汽车失去 转向控制能力 这样驾驶员制动过程中躲避障碍物 行人以及在弯道上所应采取的 必要的转向操纵控制等就无法实现 如果后轮抱死 汽车的制动稳定性变差 在很 小的侧向干扰力下 汽车就会发生甩尾 甚至调头等危险现象 尤其是在某些恶劣 路况下 诸如路面湿滑或有冰雪 车轮抱死将难以保证汽车的行车安全 另外 由 于制动时车轮抱死 从而导致局部急剧摩擦 将会大大降低轮胎的使用寿命 7 ABS 通过控制作用于车轮制动分泵上的制动管路压力 使汽车在紧急刹车时车 轮不会抱死 这样就能使汽车在紧急制动时仍能保持较好的方向稳定性 在没有装 备 ABS 的汽车上 如果在雪地上刹车 汽车很容易失去方向稳定性 同时驾驶员如 果想停车 必须使用液压调节器 又称执行器 反之 如果汽车上装备有 ABS 则 ABS 能自动向液压调节器发出控制指令 因而能更迅速 准确而有效地控制制动 3 23 2 总线技术的应用总线技术的应用 随着电控单元在汽车中的应用越来越多 车载电子设备间的数据通信变得越来 越重要 以分布式控制系统为基础构造汽车车载电子网络系统是很有必要的 大量 8 数据的快速交换 高可靠性及廉价性是对汽车电子网络系统的要求 在该网络系统 中 各处理器独立运行 控制改善汽车某一方面的性能 同时在其他处理器需要时 提供数据服务 汽车内部网络的构成主要依靠总线传输技术 汽车总线传输是通过 某种通讯协议将汽车中各种电控单元 发动机 ABS 自动变速器等 智能传感器 智能仪表等联接起来 从而构成的汽车内部网络 其优点有 减少了线束的数量和 线束的容积 提高了电子系统的可靠性和可维护性 采用通用传感器 达到数据共 享的目的 改善了系统的灵活性 即通过系统的软件可以实现系统功能的变化 例 如 利用 CAN 总线和 SAEJ1939 可以很容易实现机械式自动变速器 AMT Automatic Mechanical Transmission 和 ABS ASR 之间的数据传输 实现资 源共享 ABS 采集的汽车轮速信号 可以通过变换得到变速器的输出轴转速为 AMT 所用 可减少传感器 降低控制系统的成本 同时 减少了插接件 使 AMT 和 ABS ASR 系统的可靠性和实时性提高 ABS 工作时 可向 AMT 发出控制信息 要求 AMT 挂空档 提高 ABS 的工作性能 使车辆制动更平稳 更有效 ASR 工作 时可要求 AMT 向上换档减少力矩 使 ASR 的控制效果更好 ASR 可使 AMT 避免 在低附着路面起步和加速时出现反复换档现象 因此 信息交换和共享可以使两个 控制系统的功能比它们单独控制的功能更丰富和有效 使每个控制器的功能都更加 完善 便于进行更复杂的控制 为整车控制奠定基础 控制系统总线技术随着汽车技术科技含量的不断增加 必然造成庞大的布线系 统 因此 需要采用总线结构将各个系统联系起来 实现数据和资源信息实时共享 并可以减少传感器数量 从而降低整车成本 朝着系统集成化的方向发展 3 33 3 构建制动集中控制系统 实现车辆控制的智能化 安全化构建制动集中控制系统 实现车辆控制的智能化 安全化 ABS 本身控制技术的提高现代制动防抱死装置多是电子计算机控制 这也反映 了现代汽车制动系向电子化方向发展 随着体积更小 价格更便宜 可靠性更高的 车速传感器的出现 ABS 系统中增加车速传感器成为可能 确定车轮滑移率将变得 准确而快速 全电制动控制系统 BBW Brake By Wire 是未来制动控制系统的发展方向之 一 它不同于传统的制动系统 其传递的是电 而不是液压油或压缩空气 可以省 略许多管路和传感器 缩短制动反应时间 维护简单 易于改进 为未来的车辆智 能控制提供条件 但是 它还有不少问题需要解决 如驱动能源问题 控制系统失 效处理 抗干扰处理等 目前电制动系统首先用在混合动力制动系统车辆上 采用 9 液压制动和电制动两种制动系统 8 随着 ABS 技术的进步 ABS 控制器功能的扩展 使得 ABS 的控制精度和可靠 性 控制范围都得到提升 建立与汽车安全性有关的集中控制系统 实现多参数的 自动控制就成为可能 未来的汽车中各种控制单元将通过网络传输信息 全电子制 动系统将逐渐代替常规的控制系统 车辆制动控制将实现智能化 安全化 3 43 4 提高提高 ABSABS 的可靠性 自适应性的可靠性 自适应性 ABS 是加装在汽车上的辅助安全装置 它要求高可靠性 否则会导致人身伤亡 及车辆损坏 为了提高 ABS 的可靠性 ABS 电控部分应向集成化方向发展 制作 专用的 ABS 机械部分则通过优化结构设计 采用新材料 提高制造工艺等 ABS 软件部分则采用补偿方法 针对测量 计算误差 和自适应控制算法来提高 ABS 的 可靠性和自适应性 3 53 5 增强增强 ABSABS 控制器的功能 扩大使用范围控制器的功能 扩大使用范围 随着现代电子技术的飞速发展 ABS 技术也在不断地成熟和发展 很多 ABS 控制器已经选用功能强 速度快 集成度高的 l6 位或 32 位微处理器 甚至做成专 用芯片 为 ABS 进一步完善和扩展构建了一个良好的平台 目前对汽车进行安全控 制的装置不断地被加入这个平台 由最初的防滑控制系统 ASR 到现在的电子制 动力分配装置 EBD 电子助力制动装置 EBA 电子行驶稳定性控制系统 ESP 车辆动力学控制系统 VDC 电子控制制动系统 EBS 车速记录仪 VSR 等 ABS 技术已进入全新的发展时期 ABS 作为制动控制系统的一个子系 统 其控制功能和使用范围正在不断扩大 现代汽车的安装空间都非常紧凑 而 ABS 又是提高汽车安全性能的附加装置 预留的空间非常有限 因此要求 ABS 控制器体积尽量小 此外新增加的装置必然增 加整车质量 对整车经济性 动力性不利 要求 ABS 质量轻 因此 ABS 装置必须 高度集成化 这样既可减小体积 又可减轻质量 同时还可以降低成本 3 63 6 汽车汽车 ABSABS 的优点和局限的优点和局限 ABS 的功能是通过调节 控制制动管路压力 避免车轮在制动过程中抱死而滑 移 使其处于滑移率 15 25 的边滚边滑的运动状态 其优点如下 1 改善汽 车制动时的横向稳定性 2 改善汽车制动时的方向操纵性 3 改善制动效能 4 减少轮胎的局部过度磨损 5 使用方便 工作可靠 10 同时我们应该了解 ABS 系统本身也有局限性 在两种情况下 ABS 系统不能 提供最短的制动距离 一种是在平滑的干路上 由有经验的驾驶员直接进行制动 另一种情况是在松散的砾石路面 松土路面或积雪很深的路面上制动 另外 通常 在干路面上 最新的 ABS 系统能将滑移率控制在 5 20 的范围内 但并不是所 有的 ABS 都以相同的速率或相同的程度来进行制动 或放弃制动 不管一个 ABS 系统多么完善 它仍然摆脱不了一定的物理规律 尽管四轮防抱 制动系统能使汽车在尽可能短的距离内进行制动 但如果制动进行得太迟 使之在 与障碍物碰撞前不能完全停下来 仍不能阻止事故的发生 但是 由于四轮防抱死 制动系统保留着控制转向的能力 因此 在制动过程中有可能绕过障碍物 避免可 能发生的事故 ABS 系统不能违背物理规律的另一种情况是当汽车在弯道上行驶时 其速度超过了物理学上所允许的速度 在这种情况下 即使 ABS 系统也不能阻止汽 车在离心力作用下离开弯道 但是 ABS 系统能使汽车在此过程中降低车速和实现 可靠的转向 这样就减轻了可能发生碰撞的危险性 另外还要考虑的是道路表面情 况 没有装备 ABS 系统的汽车在湿滑路面或有冰雪的路面上制动时 制动距离较长 而且不能猛烈转向 在装备 ABS 系统的汽车上也是如此 因为尽管 ABS 能提供附 加的制动控制和转向控制 但它不能解决这样一个客观的物理事实 那就是在较滑 的路面上 可利用的牵引力很小 3 73 7 汽车汽车 ABSABS 技术的应用现状技术的应用现状 基于制动防抱死理论的制动系统首先是应用于火车和飞机上 1936 年 德国博 世公司申请了一项电液控制的 ABS 装置专利 促进了 ABS 技术在汽车上的应用 汽车上开始使用 ABS 始于 1950 年代中期的福特汽车公司 1954 年福特汽车公司在 林肯车上装用法国航空公司的 ABS 装置 这种 ABS 装置控制部分采用机械式 结 构复杂 功能相对单一 只有在特定车辆和工况下抱死才有效 因此制动效果并不 理想 机械结构复杂使 ABS 装置的可靠性差 控制精度低 价格偏高 ABS 技术 在汽车上的推广应用举步维艰 直到 70 年代后期 由于电子技术迅速发展 为 ABS 技术在汽车山应用提供了可靠的技术支持 ABS 控制部分采用了电子控制 其 反应速度 控制精度和可靠性都显著提高 制动效果也明显改善 同时其体积逐步 变小 质量逐步减轻 控制与诊断功能不断增强 价格也逐渐降低 这段时间许多 家公司都相继研制了形式多样的 ABS 装置 9 进入 90 年代后 ABS 技术不断发展成熟 控制精度 控制功能不断完善 现 11 在发达国家已广泛采用 ABS 技术 ABS 装置已成为汽车的必要装备 国内研究 ABS 主要有东风汽车公司 交通部重庆公路研究所济南捷特汽车电子研究所 清华 大学 等单位 虽然起步较晚也取得了一些成果 在气压 ABS 方面 国内企业包括 东风电子股份有限公司 重庆聚能 广东科密等都已形成了一定的生产规模 液压 ABS 由于技术难度大