【正文】 了轉向能力；如果后輪先抱死，車輛容易產生側滑，使行車方向變得無法控制。所以，ABS系統(tǒng)通過電子或機械的控制，以非?？斓乃俣染艿目刂浦苿右簤毫Φ氖辗?，來達到防止車輪抱死，確保輪胎的最大制動力以及制動過程中的轉向能力，使車輛在緊急制動時也具有躲避障礙的能力。隨著世界汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，安全性日益成為人們選購汽車的重要依據。目前廣泛采用的防抱制動系統(tǒng)（ABS）使人們對安全性要求得以充分的滿足。 汽車制動防抱系統(tǒng)，簡稱為ABS，是提高汽車被動安全性的一個重要裝置。有人說制動防抱系統(tǒng)是汽車安全措施中繼安全帶之后的又一重大進展。汽車制動系統(tǒng)是汽車上關系到乘客安全性最重要的二個系統(tǒng)之一。隨著世界汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，汽車的安全性越來越為人們重視。汽車制動防抱系統(tǒng)，是提高汽車制動安全性的又一重大進步。 ABS防抱制動系統(tǒng)由汽車微電腦控制，當車輛制動時，它能使車輪保持轉動，從而幫助駕駛員控制車輛達到安全的停車。這種防抱制動系統(tǒng)是用速度傳感器檢測車輪速度，然后把車輪速度信號傳送到微電腦里，微電腦根據輸入車輪速度，通過重復地減少或增加在輪子上的制動壓力來控制車輪的打滑率，保持車輪轉動。在制動過程中保持車輪轉動，不但可保證控制行駛方向的能力，而且，在大部分路面情況下，與抱死〔鎖死〕車輪相比，能提供更高的制動力量。ABS系統(tǒng)的發(fā)展可以追溯到上世紀初期，早在1928年制動防抱理論就被提出，在30年代機械式制動防抱系統(tǒng)就開始在火車和飛機上獲得應用，博世（BOSCH）公司在1936年第一個獲得了用電磁式車輪轉速傳感器獲取車輪轉速的制動防抱系統(tǒng)的專利權。 進入50年代，汽車制動防抱系統(tǒng)開始受到較為廣泛的關注。福特（FORD）公司曾于1954年將飛機的制動防抱系統(tǒng)移置在林肯（LINCOIN）轎車上，凱爾塞海伊斯（KELSEHAYES）公司在1957年對稱為“AUTOMATIC”的制動防抱系統(tǒng)進行了試驗研究，研究結果表明制動防抱系統(tǒng)確實可以在制動過程中防止汽車失去方向控制，并且能夠縮短制動距離；克萊斯勒（CHRYSLER）公司在這一時期也對稱為“SKIDCONTROL”的制動防抱系統(tǒng)進行了試驗研究。由于這一時期的各種制動防抱系統(tǒng)采用的都是機械式車輪轉速傳感器的機械式制動壓力調節(jié)裝置，因此，獲取的車輪轉速信號不夠精確，制動壓力調節(jié)的適時性和精確性也難于保證，控制效果并不理想。 隨著電子技術的發(fā)展，電子控制制動防抱系統(tǒng)的發(fā)展成為可能。在60年代后期和70年代初期，一些電子控制的制動防抱系統(tǒng)開始進入產品化階段。凱爾塞海伊斯公司在1968年研制生產了稱為“SURETRACK”兩輪制動防抱系統(tǒng)，該系統(tǒng)由電子控制裝置根據電磁式轉速傳感器輸入的后輪轉速信號，對制動過程中后輪的運動狀態(tài)進行判定，通過控制由真空驅動的制動壓力調節(jié)裝置對后制動輪缸的制動壓力進行調節(jié)，并在1969年被福特公司裝備在雷鳥（THUNDERBIRD）和大陸馬克III（CONTINENTALMKIII）轎車上?？巳R斯勒公司與本迪克斯（BENDIX）公司合作研制的稱為“SURETRACK”的能防止4個車輪被制動抱死的系統(tǒng)，在1971年開始裝備帝國（IMPERIAL）轎車，其結構原理與凱爾塞海伊斯的“SURETRACK”基本相同，兩者不同之處，只是在于兩個還是四個車輪有防抱制動。博世公司和泰威士（TEVES）公司在這一時期也都研制了各自第一代電子控制制動防抱系統(tǒng)，這兩種制動防抱系統(tǒng)都是由電子控制裝置對設置在制動管路中的電磁閥進行控制，直接對各制動輪以電子控制壓力進行調節(jié)。 別克（BUICK）公司在1971年研制了由電子控制裝置自動中斷發(fā)動機點火，以減小發(fā)動機輸出轉矩，防止驅動車輪發(fā)生滑轉的驅動防抱轉系統(tǒng)。 瓦布科（WABCO）公司與奔馳（BENZ）公司合作，在1975年首次將制動防抱系統(tǒng)裝備在氣壓制動的載貨汽車上。 第一臺防抱死制動系統(tǒng)ABS(Antilock Brake System)，在1950年問世，首先被應用在航空領域的飛機上，1968年開始研究在汽車上應用。70年代，由于歐美七國生產的新型轎車的前輪或前后輪開始采用盤式制動器，促使了ABS在汽車上的應用。1980年后，電腦控制的ABS逐漸在歐洲、美國及亞洲日本的汽車上迅速擴大。到目前為止，一些中高級豪華轎車，如西德的奔馳、寶馬、雅迪、保時捷、歐寶等系列，英國的勞斯來斯、捷達、路華、賓利等系列，意大利的法拉利、的愛快、領先、快意等系列，法國的波爾舍系列，美國福特的TX30X、紅彗星及克萊斯勒的帝王、紐約豪客、男爵、道奇、順風等系列，日本的思域，凌志、豪華本田、奔躍、俊朗、淑女300Z等系列，均采用了先進的ABS。到1993年，美國在轎車上安裝ABS已達46%，現(xiàn)今在世界各國生產的轎車中有近75%的轎車應用ABS。 現(xiàn)今全世界已有本迪克斯、波許、蘇麥湯姆、本田、日本無限等許多公司生產ABS，它們中又有整體和非整體之分。預計隨著轎車的迅速發(fā)展，將會有更多的廠家生產。這一時期的各種ABS系統(tǒng)都是采用模擬式電子控制裝置，由于模擬式電子控制裝置存在著反應速慢、控制精度低、易受干擾等缺陷，致使各種ABS系統(tǒng)均末達到預期的控制效果，所以，這些防抱控制系統(tǒng)很快就不再被采用了。 進入70年代后期，數(shù)字式電子技術和大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展，為ABS系統(tǒng)向實用化發(fā)展奠定了技術基礎。博世公司在1978年首先推出了采用數(shù)字式電子控制裝置的制動防泡系統(tǒng)博世ABS2，并且裝置在奔馳轎車上，由此揭開了現(xiàn)代ABS系統(tǒng)發(fā)展的序幕。盡管博世ABS2的電子控制裝置仍然是由分離元件組成的控制裝置，但由于數(shù)字式電子控制裝置與模擬式電子控制裝置相比，其反應速度、控制精度和可靠性都顯著提高，因此，博世ABS2的控制效果己相當理想。從此之后，歐、美、日的許多制動器專業(yè)公司和汽車公司相繼研制了形式多詳?shù)腁BS系統(tǒng)。 “自動防抱死剎車”的原理并不難懂，在遭遇緊急情況時，未安裝ABS系統(tǒng)的車輛來不及分段緩剎只能立刻踩死。由于車輛沖刺慣性，瞬間可能發(fā)生側滑、行駛軌跡偏移與車身方向不受控制等危險狀況！而裝有ABS系統(tǒng)的車輛在車輪即將達到抱死臨界點時，剎車在一秒內可作用60至120次，相當于不停地剎車、放松，即相似于機械自動化的“點剎”動作。此舉可避免緊急剎車時方向失控與車輪側滑，同時加大輪胎摩擦力，使剎車效率達到90％以上。 從微觀上分析，在輪胎從滾動變?yōu)榛瑒拥呐R界點時輪胎與地面的摩擦力達到最大。在汽車起步時可充分發(fā)揮引擎動力輸出（縮短加速時間），如果在剎車時則減速效果最大（剎車距離最短）。ABS系統(tǒng)內控制器利用液壓裝置控制剎車壓力在輪胎發(fā)生滑動的臨界點反復擺動，使在剎車盤不斷重復接觸、離開的過程而保持輪胎抓地力最接近最大理論值，達到最佳剎車效果。 ABS的運作原理看來簡單，但從無到有的過程卻經歷過不少挫折（中間缺乏關鍵技術）1908年英國工程師J. E. Francis提出了“鐵路車輛車輪抱死滑動控制器”理論，但卻無法將它實用化。接下來的30年中，包括Karl Wessel的“剎車力控制器”、Werner Mamp。ouml。hl的“液壓剎車安全裝置”與Richard Trappe的“車輪抱死防止器”等嘗試都宣告失敗。在1941年出版的《汽車科技手冊》中寫到：“到現(xiàn)在為止，任何通過機械裝置防止車輪抱死危險的嘗試皆尚未成功，當這項裝置成功的那一天，即是交通安全史上的一個重要里程碑”，可惜該書的作者恐怕沒想到這一天竟還要再等30年之久。當時開發(fā)剎車防抱死裝置的技術瓶頸是什么？首先該裝置需要一套系統(tǒng)實時監(jiān)測輪胎速度變化量并立即通過液壓系統(tǒng)調整剎車壓力大小，在那個沒有集成電路與計算機的年代，沒有任何機械裝置能夠達成如此敏捷的反應！等到ABS系統(tǒng)的誕生露出一線曙光時，已經是半導體技術有了初步規(guī)模的1960年代早期。 精于汽車電子系統(tǒng)的德國公司Bosch（博世）研發(fā)ABS系統(tǒng)的起源要追溯到1936年，當年Bosch申請“機動車輛防止剎車抱死裝置”的專利。1964年（也是集成電路誕生的一年）Bosch公司再度開始ABS的研發(fā)計劃，最后有了“通過電子裝置控制來防止車輪抱死是可行的”結論，這是ABS（Antilock Braking System）名詞在歷史上第一次出現(xiàn)！世界上第一具ABS原型機于1966年出現(xiàn)，向世人證明“縮短剎車距離”并非不可能完成的任務。因為投入的資金過于龐大，ABS初期的應用僅限于鐵路車輛或航空器。Teldix GmbH公司從1970年和奔馳車廠合作開發(fā)出第一具用于道路車輛的原型機——ABS 1， 該系統(tǒng)已具備量產基礎，但可靠性不足，而且控制單元內的組件超過1000個，不但成本過高也很容易發(fā)生故障。 1973年Bosch公司購得50％的Teldix GmbH公司股權及ABS領域的研發(fā)成果，1975年AEG、Teldix與Bosch達成協(xié)議，將ABS系統(tǒng)的開發(fā)計劃完全委托Bosch公司整合執(zhí)行。“ABS 2”在3年的努力后誕生！有別于ABS 1采用模擬式電子組件， ABS 2系統(tǒng)完全以數(shù)字式組件進行設計，不但控制單元內組件數(shù)目從1000個銳減到140個，而且有造價降低、可靠性大幅提升與運算速度明顯加快的三大優(yōu)勢。兩家德國車廠奔馳與寶馬于1978年底決定將ABS 2這項高科技系統(tǒng)裝置在S級及7系列車款上。 在誕生的前3年中，ABS系統(tǒng)都苦于成本過于高昂而無法開拓市場。從1978到1980年底，Bosch公司總共才售出24000套ABS系統(tǒng)。所幸第二年即成長到76000套。受到市場上的正面響應，Bosch開始TCS循跡控制系統(tǒng)的研發(fā)計劃。1983年推出的ABS ，控制組件也減少到70個。到了1985年代中期，全球新出廠車輛安裝ABS系統(tǒng)的比例首次超過1％，通用車廠也決定把ABS列為旗下主力雪佛蘭車系的標準配備。 1986年是另一個值得紀念的年份，除了Bosch公司慶祝售出第100萬套ABS系統(tǒng)外，更重要的是Bosch推出史上第一具供民用車使用的TCS/ ASR循跡控制系統(tǒng)。TCS/ ASR的作用是防止汽車起步與加速過程中發(fā)生驅動輪打滑，特別是防止車輛過彎時的驅動輪空轉，并將打滑控制在10％到20％范圍內。由于ASR是通過調整驅動輪的扭矩來控制，因而又叫驅動力控制系統(tǒng)，在日本又稱之為TRC或TRAC。ASR和ABS的工作原理方面有許多共同之處，兩者合并使用可形成更佳效果，構成具有防車輪抱死和驅動輪防打滑控制(ABS /ASR)系統(tǒng)。這套系統(tǒng)主要由輪速傳感器、ABS/ ASR ECU控制器、ABS驅動器、ASR驅動器、副節(jié)氣門控制器和主、副節(jié)氣門位置傳感器等組成。在汽車起步、加速及行進過程中，引擎ECU根據輪速傳感器輸入的信號，當判定驅動輪的打滑現(xiàn)象超過上限值時，就進入防空轉程序。首先由引擎ECU降低副節(jié)氣門以減少進油量，使引擎動力輸出扭矩減小。當ECU判定需要對驅動輪進行介入時，會將信號傳送到ASR驅動器對驅動輪（一般是前輪）進行控制，以防止驅動輪打滑或使驅動輪的打滑保持在安全范圍內。第一款搭載ASR系統(tǒng)的新車型在1987年出現(xiàn)，奔馳S 級再度成為歷史的創(chuàng)造者。 隨著ABS系統(tǒng)的單價逐漸降低，搭載ABS系統(tǒng)的新車數(shù)目于1988年突破了爆炸性成長的臨界點，開始飛快成長，當年Bosch的ABS系統(tǒng)年度銷售量首次突破300萬套。技術上的突破讓Bosch在1989年推出的ABS 2E系統(tǒng)首次將原先分離于引擎室（液壓驅動組件）與中控臺（電子控制組件）內，必須依賴復雜線路連接的設計更改為“兩組件整合為一”設計！ABS 2E系統(tǒng)也是歷史上第一個舍棄集成電路，改以一個8 k字節(jié)運算速度的微處理器（CPU）負責所有控制工作的ABS系統(tǒng)，再度寫下了新的里程碑。該年保時捷車廠正式宣布全車系都已安裝了ABS，3年后（1992年）奔馳車廠也決定緊跟保時捷的腳步。 1990年代前半期ABS系統(tǒng)逐漸開始普及于量產車款。Bosch在1993年推出ABS 2E的改良版：ABS ，除了體積更小、重量更輕外，ABS （16 k字節(jié)）的處理器，該公司也在同年年中慶祝售出第1000萬套ABS系統(tǒng)。 ABS與ASR/ TCS系統(tǒng)已受到全世界車主的認同，但Bosch的工程團隊卻并不滿足，反而向下一個更具挑戰(zhàn)性的目標：ESP（Electronic Stabilty Program，行車動態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)）前進！有別于ABS與TCS僅能增加剎車與加速時的穩(wěn)定性，ESP在行車過程中任何時刻都能維持車輛在最佳的動態(tài)平衡與行車路線上。ESP系統(tǒng)包括轉向傳感器（監(jiān)測方向盤轉動角度以確定汽車行駛方向是否正確）、車輪傳感器（監(jiān)測每個車輪的速度以確定車輪是否打滑）、搖擺速度傳感器（記錄汽車繞垂直軸線的運動以確定汽車是否失去控制）與橫向加速度傳感器（測量過彎時的離心加速度以確定汽車是否在過彎時失去抓地力），在此同時、控制單元通過這些傳感器的數(shù)據對車輛運行狀態(tài)進行判斷，進而指示一個或多個車輪剎車壓力的建立或釋放，同時對引擎扭矩作最精準的調節(jié)，某些情況下甚至以每秒150次的頻率進行反應。整合ABS、EBD、EDL、ASR等系統(tǒng)的ESP讓車主只要專注于行車，讓計算機輕松應付各種突發(fā)狀況。延續(xù)過去ABS與ASR誕生時的慣例，奔馳S 級還是首先使用ESP系統(tǒng)的車型（1995年）。4年后奔馳公司就正式宣布全車系都將ESP列為標準配備。在此同時，Bosch于1998及2001年推出的ABS 、ABS ，整套系統(tǒng)總重由降低，處理器的運算速度從48 k字節(jié)升級到128 k字節(jié)，奔馳車廠主要競爭對手寶馬與奧迪也于2001年也宣布全車系都將ESP列為標準配備。Bosch車廠于2003年慶祝售出超過一億套ABS系統(tǒng)及1000萬套ESP系統(tǒng)，根據ACEA（歐洲車輛制造協(xié)會）的調查，今天每一輛歐洲大陸境內所生產的新車都搭載了ABS系統(tǒng)，全世界也有超過60％的新車擁有此項裝置。 “ABS系統(tǒng)大幅度提升剎車穩(wěn)定性同時縮短剎車所需距離”Robert Bosch GmbH（Bosch公司的全名）董事會成員Wolfgang Drees說。不像安全氣囊與安全帶（可以透過死亡數(shù)目除以車禍數(shù)目的比例來分析），屬于“防患于未然”的ABS系統(tǒng)較難以真實數(shù)據佐證它將多少人從鬼門關前搶回？但據德國保險業(yè)協(xié)會、汽車安全學會分析了導致嚴重傷亡交通事故的原因后的研究顯示，60%的死亡交通事故是由于側面撞車引起的，30%到40%是由于超速