【文章內(nèi)容簡介】 抱死的汽車發(fā)生旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象最后停車，如果前后輪都抱死的話，汽車一邊轉(zhuǎn)一邊沿直線前進最后停車。上述各種狀態(tài)是極其危險的。為了避免發(fā)生這些現(xiàn)象，司機在踏動制動板時，必須謹慎從事。在制動過程中，如果始終能使輪胎的滑移率處于 8%25%范圍之內(nèi)的話，汽車將在最短的制動距離內(nèi)停車并具有良好的控制方向的能力。為了達到上述目的，要求司機在操作時應十分精心，即踏動制動踏板使車輪抱死，然后在輪胎抱死的一瞬間放松制動踏板，輪胎一旦開始轉(zhuǎn)動再踏動制動踏板使車輪抱死，如此反復操作。 在摩擦系數(shù)小的光滑路面上，司機在制動時都很小心，唯恐使車輪抱死，但仍很難做到，原因是司機不知道車輪什么時候抱死。 除此之外，汽車行駛的許多條件也都在變化之中，如道路的路面狀況時時刻刻都在變化，輪胎著地狀態(tài)也每時每刻各不一樣，前后輪胎的載荷分配更是如此。 要完成上述制動要求確實難上加難。 當然技術(shù)熟練的司機在某種程度上能根據(jù)各種條件合理地操作制動，如采用點制動?？墒且坏┯錾暇o急狀態(tài)，大多數(shù)人都是一腳踏死制動踏板，使輪胎抱死為此。上述司機做不到的許多事，利用傳感器就能辦到。將傳感器的數(shù)據(jù)進行整理、判斷、變成執(zhí)行機構(gòu)所必需的信息，這部分工作對于電腦來說是很簡單的，按照電腦的指令執(zhí)行操作，這在機械結(jié)構(gòu)上也不會有什么大問題。ABS系統(tǒng)調(diào)節(jié)作用到每個車輪制動缸的制動液壓力，以防止無論任何時由于制動過猛而可能引起的車輪抱死。 當不再有可能抱死車輪時，再恢復正常壓力。使滑移率控制在一定范圍之內(nèi)。 這樣不但提高了車輛行駛的穩(wěn)定性，增強了車輛方向的可控性，而且縮短了制動距離。 防抱死制動系統(tǒng)的類型 Ｉ． 按控制方式分類 目前ABS采用的控制方式可分為兩種：預測控制方式和模仿控制方式。模仿控制方式是在控制過程中，記錄前一控制周期— 即從制動減壓到增壓過程中的各種參數(shù)，再按這些參數(shù)規(guī)定出下一控制周期的控制條件。 此中控制方式更接近理想的制動控制，它能對制動過程中各種因素 （如路面條件、使用的檔位等）的影響及時修正，在各種路面或行駛條件下緊急制動時，使車輪滑移率的變化范圍更窄。 預測控制方式是預先規(guī)定控制參數(shù)和設(shè)定值等控制條件，然后再根據(jù)檢測的實際參數(shù)與設(shè)定值進行比較，對制動過程進行控制。根據(jù)控制參數(shù)不同，采用預測控制方式的ABS又可分為下列四種形式： （1） 以車輪減速度為控制參數(shù)的ABS。此種形式的ABS通過輪速傳感器檢測輪速，并對其進行微分計算求得車輪減速度，然后與ABS電腦中預先設(shè)定的車輪減速度門限值進行比較，根據(jù)比較結(jié)果向執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出指令以增加或減小制動壓力，對制動過程進行控制。 （2） 以車輪滑移率為控制參數(shù)的ABS。此種形式的ABS通過傳感器檢測的車速和輪速計算求得車輪的滑移率，然后與ABS電腦中預先設(shè)定的車輪滑移率門限值進行比較，根據(jù)比較結(jié)果向執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出指令以增加或減小制動壓力，對制動過程進行控制。輪速傳感器可準確檢測輪速，而準確檢測車速比較困難，目前ABS中應用最多的檢測車速的方法是根據(jù)車輪速度近似計算車速。（3） 以車輪減速度和加速度為控制參數(shù)的ABS。此種形式的ABS通過輪速傳感器檢測輪速，并計算求得車輪減速度和加速度，然后與ABS電腦中預先設(shè)定的車輪減速度或加速度門限值進行比較，對制動過程進行控制。當車輪減速度超過其設(shè)定值時，ABS電腦向執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出指令以減小制動壓力此后車輪將加速旋轉(zhuǎn)； 當車輪加速度超過其設(shè)定值時，ABS電腦向執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出指令增加制動壓力，此后車輪將減速旋轉(zhuǎn)；如此反復實現(xiàn)ABS控制。（4） 以車輪減速度、加速度和滑移率為控制參數(shù)的ABS。此種控制方式的ABS采用多參數(shù)控制，綜合了上述三種控制方式的優(yōu)點，對制動過程的控制更準確，目前多數(shù)ABS均采用此種控制方式。１． 按 ABS的布置形式分類ABS的布置形式是指輪速傳感器的數(shù)量、 制動壓力調(diào)節(jié)器控制的通道數(shù)和對各車輪制動器壓力的控制方式。 根據(jù) ABS中控制管路 （通道） 數(shù)和傳感器數(shù)量及其控制方式的不同，ABS可分為以下幾種類型： （1） 四傳感器四通道式 （四輪獨立控制方式） 四傳感器四通道分別控制，系統(tǒng)具有四個傳感和四個控制通道，可對兩前輪和兩后輪獨立進行制動壓力的控制。 這種類型的ABS系統(tǒng)能根據(jù)各個車輪的瞬間附著狀態(tài)的需要分別控制車輪制動器制動力矩，因此采用這種類型ABS的汽車在緊急制動時可獲得最短的制動距離和最好的操縱性。但在不對稱路面上緊急制動時,由于作用在前后左右輪上的制動力不相同，汽車偏轉(zhuǎn)力矩較大，方向穩(wěn)定性不太好，未經(jīng)培訓的駕駛員很難控制住汽車的偏轉(zhuǎn)。（2） 四傳感器四通道式（前輪獨立一后輪低選擇控制方式）對于采用X形制動管路的汽車，常用四傳感器四通道后輪選控式ABS系統(tǒng)。 該系統(tǒng)前輪獨立控制，后輪按選擇方式控制，即以易抱死的車輪（轉(zhuǎn)矩較小的車輪）為標準，給兩后輪施加相等的制動力矩控制車輪轉(zhuǎn)動。 由于后輪采用了低選擇控制方式，從而使得汽車在不對稱路面上緊急制動時偏轉(zhuǎn)力矩減小，駕駛員較容易控制住汽車的偏轉(zhuǎn)。 采用Ｘ形制動管路布置方式時因為左右兩后輪不是同一制動管路，因此需要四個控制通道。 （３） 四傳感器三通道式 （前輪獨立一后輪低選擇控制方式）對于采用制動管路前后布置方式的汽車，常用四傳感器三通道式ABS系統(tǒng)來實現(xiàn)前輪左右獨立控制，后輪低選擇控制（以轉(zhuǎn)矩較小的車輪為控制標準），同時對兩個后輪進行控制，使汽車有較好的方向穩(wěn)定性。 （４） 四傳感器二通道式（前輪獨立控制方式）這種控制方式是在X形制動管路布置方式汽車上采用的一種簡易ABS系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用兩個傳感器分別控制汽車兩前輪，根據(jù)后輪的兩個輪速傳感器信號計算出基準速度，利用對角前輪的制動液壓力通過減壓閥按一定比例減壓后傳至后輪，從而控制后輪的制動器制動力矩。 在不對稱的路面上緊急制動時，高附著系數(shù)一側(cè)前輪產(chǎn)生的高壓傳至低附著系數(shù)一側(cè)后輪，該后輪發(fā)生抱死。 而低附著系數(shù)一側(cè)前輪液壓較低，傳至高附著系數(shù)一側(cè)后輪時不發(fā)生抱死，能夠保持汽車方向穩(wěn)定性。四傳感器二通道前輪獨立控制ABS系統(tǒng)與三通道式或四通道式相比較，后輪制動力一般都稍微不足，汽車緊急制動時制動距離有所加長，但后輪滑移較小，制動穩(wěn)定性較好。（５） 四傳感器二通道式 （前輪獨立一后輪低選擇控制方式） 　　在前述四傳感器二通道前輪獨立控制方式基礎(chǔ)上，把比例閥改為選擇閥，控制高附著系數(shù)一側(cè)前輪的高壓不直接傳到低附著系數(shù)一側(cè)后輪，只升至低附著系數(shù)一側(cè)前輪的制動壓力。這種類型的ABS系統(tǒng)與前述的沒有選擇閥的系統(tǒng)相比，可以避免后輪抱死，使其控制效果更接近于三通道甚至四通道ABS系統(tǒng)。（６） 三傳感器三通道式 （前輪獨立一后輪低選擇控制方式）該類型ABS系統(tǒng)適用于前后布置管路的汽車，兩個前輪上分別安裝輪速傳感器，兩個后輪的傳感器由裝在差速器上的傳感器代替。 兩個前輪采用獨立控制，后輪的控制則是根據(jù)差速器發(fā)出的信號，對兩個后輪進行低選，用一條通道實施控制。 （７） 二傳感器二通道式 二傳感器二通道式ABS系統(tǒng)主要用于摩托車。 這種方式?jīng)]有電子控制單元，屬于機械A(chǔ)BS． （８） 單傳感器單通道式 （后輪近似低選擇控制方式） 這種控制方式采用一個傳感器及同一條通道控制兩個后輪。對于制動管路前后布置的汽車只對后輪進行低選擇控制，因為前輪易抱死，汽車操縱性不好，在濕路面上緊急制動時，制動距離較長。ABS是把汽車車輪的運動狀態(tài)控制在窄小滑移范圍之內(nèi)的一種控制裝置，它的作用效果在于： 緊急制動時既保證了前輪的操縱性，又保證了后輪不產(chǎn)生側(cè)滑，能夠保持汽車的方向穩(wěn)定性。 ABS對汽車車輪所控制的滑移率范圍也是保證最佳地面制動力產(chǎn)生的范圍，因此也能得到最短制動距離。 即對各種類型ABS系統(tǒng)的優(yōu)劣評價應是基于操縱性、 方向穩(wěn)定性和制動距離這3個方面來進行。 ３ 按 ABS的結(jié)構(gòu)和原理分類 （１） 液壓制動系統(tǒng) ABS。按其液壓控制部分的結(jié)構(gòu)原理不同主要可分為整體式、分離式和活塞泵式三種類型。其主要區(qū)別是：整體式ABS中，制動壓力調(diào)節(jié)器與制動主缸結(jié)合為一個整體，其結(jié)構(gòu)更為緊湊；分離式 ABS中，制動壓力調(diào)節(jié)器與制動主缸分別為獨立的總成；活塞泵式ABS中裝有三個帶控制閥的活塞泵。 （2）氣壓制動系統(tǒng) ABS． （３） 氣頂液制動系統(tǒng) ABS。氣頂液制動系統(tǒng)兼有氣壓和液壓兩種制動系統(tǒng)的特點。 氣頂液制動系統(tǒng)ABS按其結(jié)構(gòu)原理又可分為兩種類型：一種是通過對氣頂液動力缸輸入空氣壓力來控制制動壓力的ABS：另一種是直接控制由氣頂液動力缸輸出到各車輪制動器的制動液壓力的ABS． 防抱死制動系統(tǒng)基本工作原理 ABS系統(tǒng)是通過在制動時按一定規(guī)律不斷改變制動液壓力使車輪不產(chǎn)生抱死狀態(tài)的。這種對制動液壓力的改變過程實際上就是ABS系統(tǒng)控制方法實施的過程。下面以基于車輪加減速度邏輯門限值的控制方法對直線單一路面的制動過程的控制為例，簡單說明ABS的基本工作原理。 ABS系統(tǒng)在制動時對制動油壓的控制過程如圖 27所示。 汽車開始制動時，駕駛員踩下制動踏板，制動管路中油壓由零開始上升，制動器使車輪上產(chǎn)生制動力矩，同時產(chǎn)生地面制動力使汽車和車輪都開始減速。此時 ABS系統(tǒng)不對制動過程進行干預，所以制動油壓迅速增加，車輪減速度也增大。當車輪減速度的值達到規(guī)定的門限值ａ時，產(chǎn)生減壓信號，圖27中1點所示，ABS系統(tǒng)開始工作，降低制動油壓。由于液壓制動系統(tǒng)的慣性，車輪減速度仍然下降一段時間，然后開始減小并小于門限值ａ時，圖 27中2點，產(chǎn)生保壓信號，ABS保持制動油壓不變，車輪由減速狀態(tài)進入加速狀態(tài)，車輪速度開始回升并靠近車速，當車輪加速度值達到設(shè)定的門限值＋ａ時，圖27中3點，產(chǎn)生升壓信號，ABS使制動油壓上升，車輪加速度在上升一段時間后開始減小，車輪由加速狀態(tài)又進入減速狀態(tài)，并再次進入另一個控制循環(huán)。ABS通過這樣的控制過程可以使車輪的速度控制在一定的范圍內(nèi)而不產(chǎn)生抱死。這種控制方法的關(guān)鍵在于對車輪加、 減速度門限值的設(shè)定，合適的門限值可以使車輪的運動狀態(tài)控制在比較理想的范圍內(nèi)。 但顯然門限值的確定需要大量的試驗來確定。 除了設(shè)定車輪加減速度門限值之外，還可以根據(jù)控制質(zhì)量和路面類型的不同設(shè)定不同的門限值來提高控制的質(zhì)量，如參考滑移率門限值等。 在ABS中，每個車輪上各安置一個轉(zhuǎn)速傳感器，將各車輪轉(zhuǎn)速信號輸入電子控制裝置 ECU. ECU根據(jù)各車輪轉(zhuǎn)傳感器輸入的信號對各個車輪的運動狀態(tài)進行監(jiān)測和判定并形成相應的控制指令。制動壓力調(diào)節(jié)裝置主要由調(diào)壓電磁閥總成、電動泵總成和儲液器等組成一個獨立的整體，通過制動管路與制動主缸和各制動輪缸相連，制動壓力調(diào)節(jié)裝置受電子控制裝置的控制，對各制動輪缸的制動壓力進行調(diào)節(jié)。 ABS的工作過程可以分為常規(guī)制動、制動壓力保持、制動壓力減小和制動壓力增大等階段。在常規(guī)制動階段，ABS并不介入制動壓力控制，調(diào)壓電磁閥總成中的各進液電磁閥均不通電而處于開啟狀態(tài)，各出液壓電磁閥均不通電而處于關(guān)閉狀態(tài)，電動泵也不通電運轉(zhuǎn)，制動主缸至各制動輪缸的制動管路均處于溝通狀態(tài)，而各制動輪缸至儲液器的制動管路均處于封閉狀態(tài)，各制動輪缸的制動壓力將隨制動主缸的輸出壓力而變化，此時的制動過程與常規(guī)制動系統(tǒng)的制動過程完全相同。 在制動過程中，電子控制裝置根據(jù)車輪轉(zhuǎn)速傳感器輸入的車輪轉(zhuǎn)速信號判定有車輪趨于抱死時，ABS就進入防抱死制動壓力調(diào)節(jié)過程。 例如，當ECU判定右前輪趨于抱死時，ECU就使控制右前輪制動壓力的進液電磁閥通電，使右前進液電磁閥轉(zhuǎn)入關(guān)閉狀態(tài)，制動主缸輸出的制動液不再進入右前制動輪缸，此時，右前出液電磁閥仍未通電而處于關(guān)閉狀態(tài)，右前制動輪缸中的制動液也不會流出，右前制動輪缸的制動壓力就保持一定，而其它未趨于抱死車輪的制動壓力仍會隨制動輪缸的制動主缸輸出壓力的增大而增大，如果在右前制動輪缸的制動壓力保持一定時，ECU右前輪仍然趨于抱死，ECU右前出液電磁閥也通電 圖27 基于車輪加減速度邏輯門限值控制方法的ABS系統(tǒng)油壓控制循環(huán)圖而轉(zhuǎn)入開啟狀態(tài)，右前制動輪缸中的部分制動液就會經(jīng)過處于開啟狀態(tài)的出液電磁閥流回儲液器，使右前制動輪缸的制動壓力迅速減小，右前輪的抱死趨勢將開始消除，隨著右前輪的抱死趨勢己經(jīng)完全消除時，ECU就使右前進液電磁閥和出液電磁閥都斷電，使進液電磁閥轉(zhuǎn)入開啟狀態(tài)，使出液電磁閥轉(zhuǎn)入關(guān)閉狀態(tài)，同時也使電動泵通電運轉(zhuǎn)，向制動輪缸送制動液，由制動主缸輸出的制動液和電動泵通電運轉(zhuǎn)，向制動輪缸泵送制動液，由制動主缸輸出的制動液和電動泵通電運轉(zhuǎn)，向制動輪缸泵送制動液，由制動主缸輸出的制動液和電動泵泵送的制動液都經(jīng)過處于開啟狀態(tài)的右前進液電磁閥進入右前制動輪缸，使右前制動輪缸的制動壓力迅速增大，右前輪又開始減速轉(zhuǎn)動。ABS 通過使趨于抱死車輪的制動壓力循環(huán)往復地經(jīng)歷保持一減小一增大過程，而將趨于抱死車輪的滑移率控制在峰值附著系數(shù)滑移率的上范圍內(nèi)，直至汽車速度減小到很低或者制動主缸的輸出壓力不再使車輪趨于抱死時為止，制動壓力調(diào)節(jié)循環(huán)的頻率可達 320Hz在該ABS中對應于每一個制動輪缸各有一對進液和出液電磁閥，可由ECU分別進行控制，因此，各制動輪缸的制動壓力能夠被獨立地調(diào)節(jié)，從而使四個車輪都不發(fā)生制動抱死現(xiàn)象。 .1系統(tǒng)工作過程 制動壓力調(diào)節(jié)裝置 （簡稱液壓調(diào)節(jié)器）主要由8個2位2通調(diào)壓電磁閥、1個雙聯(lián)式電動液壓柱塞泵、2個儲液室、2個低壓儲能室、1個電動液壓泵和幾個單向閥等組成。電動液壓泵轉(zhuǎn)速傳感器產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速信號輸入ECU，供ECU動液壓泵的運轉(zhuǎn)情況。 液壓調(diào)節(jié)閥通過管路與制動主缸和各制動輪缸相連。液壓調(diào)節(jié)器工作原理如圖28示。 圖28 液壓調(diào)節(jié)器工作原理圖1一低壓儲能器： 2－液壓柱塞泵； 3一電動機： 4－嘴業(yè)動土缸儲液室；5－制動主缸： 6一儲液室； 7一進液電磁閥 （常開）； 8一出液電磁閥 （常閉） 1．常規(guī)制動過程 制動系統(tǒng)在常規(guī)制動過程中 （未出現(xiàn)防抱死現(xiàn)象），調(diào)節(jié)器中的各個2位2通調(diào)壓電磁閥不通電。其中,個進液電磁閥處于流通狀態(tài)，4個出液電磁閥處于斷流狀態(tài)，同時，電動液壓泵也不通電運轉(zhuǎn)。 此時，自制動主缸輸出的制動液可以通過各進液電磁閥直接進入各制動輪缸，各制動輪缸的制動壓力將隨制動主缸的制動壓力而變化，即平