【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 /ASR 系統(tǒng)，使其成為頂級(jí)豪華車(chē)的標(biāo)準(zhǔn)配置。隨著各大公司不斷開(kāi)發(fā)出結(jié)構(gòu)更緊湊、成本更低、可靠性更強(qiáng)、功能更全面的 ABS/ASR 系統(tǒng)，ABS/ASR 系統(tǒng)也逐漸應(yīng)用于中、低檔汽車(chē)上。到 1997 年時(shí)，已經(jīng)有 23 家汽車(chē)廠商的近 50 種車(chē)型使用了 ABS/ASR 系統(tǒng)。 國(guó)內(nèi)發(fā)展概況國(guó)內(nèi)研究開(kāi)發(fā) ABS 起步較晚，約始于 20 世紀(jì) 80 年代中期。但我國(guó)對(duì) ABS 的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)十分重視，制定相應(yīng)的法規(guī)力促 ABS 的發(fā)展。1993 年 4 月 1 日開(kāi)始實(shí)施的 GB 1359492《汽車(chē)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)性能要求和試驗(yàn)方法》，為 ABS 成為標(biāo)準(zhǔn)裝備提供了試驗(yàn)方法和依據(jù)。1999 年 10 月 1 日實(shí)施的 GB 12676—1999《汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、性能和試驗(yàn)方法》規(guī)定：2022 年 10 月 1 日以后，大型客車(chē)和大型載貨汽車(chē)必須安裝符合 GB 13594 中規(guī)定的一類 ABS。估計(jì) 2022 年我國(guó)新生產(chǎn)的中、重型載貨汽車(chē)，大、中型客車(chē) ABS 的裝車(chē)率為100%，而小、微型客車(chē) ABS 的裝車(chē)率為 20％，轎車(chē) ABS 裝車(chē)率為 50%。ABS 技術(shù)分析及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)53 ABS 的基礎(chǔ)知識(shí) ABS 的概述在汽車(chē)制動(dòng)時(shí)，如果車(chē)輪抱死滑移，車(chē)輪與路面間的側(cè)向附著力將完全消失。如果只是前輪(轉(zhuǎn)向輪)制動(dòng)到抱死滑移而后輪還在滾動(dòng)，汽車(chē)將失去轉(zhuǎn)向能力。如果只是后輪制動(dòng)到抱死滑移而前輪還在滾動(dòng)，即使受到不大的側(cè)向干擾力，汽車(chē)也將產(chǎn)生側(cè)滑(甩尾)現(xiàn)象。這些都極易造成嚴(yán)重的交通事故。因此，汽車(chē)在制動(dòng)時(shí)不希望車(chē)輪制動(dòng)到抱死滑移 [7]，而是希望車(chē)輪制動(dòng)到邊滾邊滑的狀態(tài)。由試驗(yàn)得知，汽車(chē)車(chē)輪的滑動(dòng)率在 15％～20％時(shí)，輪胎與路面間有最大的附著系數(shù)。所以為了充分發(fā)揮輪胎與路面間的這種潛在的附著能力，目前在大多數(shù)車(chē)輛上都裝備了防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(Antilock Brake System)，簡(jiǎn)稱 ABS?！癆BS”是一種具有防滑、防鎖死等優(yōu)點(diǎn)的汽車(chē)安全控制系統(tǒng)。ABS 是常規(guī)剎車(chē)裝置基礎(chǔ)上的改進(jìn)型技術(shù)，可分機(jī)械式和電子式兩種?，F(xiàn)代汽車(chē)上大量安裝防抱死制動(dòng)系統(tǒng)，ABS 既有普通制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)功能，又能防止車(chē)輪鎖死，使汽車(chē)在制動(dòng)狀態(tài)下仍能轉(zhuǎn)向，保證汽車(chē)的制動(dòng)方向穩(wěn)定性，防止產(chǎn)生側(cè)滑和跑偏，是目前汽車(chē)上最先進(jìn)、制動(dòng)效果最佳的制動(dòng)裝置。為了對(duì)采用 ABS 的必要性有所了解，現(xiàn)介紹以下有關(guān)制動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)。 汽車(chē)制動(dòng)性能的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)汽車(chē)的制動(dòng)性能有多方面的要求，因而有多方面的評(píng)價(jià)指標(biāo)，一般常提到以下三個(gè)方面。它們是：ABS 技術(shù)分析及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)6制動(dòng)效能主要指制動(dòng)距離與制動(dòng)減速度，通常實(shí)用中多指制動(dòng)距離。制動(dòng)距離是指駕駛員開(kāi)始踩制動(dòng)踏板到汽車(chē)完全停車(chē)所行駛的距離。制動(dòng)距離越短，越有利于避免交通事故的發(fā)生，它是制動(dòng)性能最基本的評(píng)價(jià)指標(biāo) [5]。制動(dòng)時(shí)汽車(chē)的方向穩(wěn)定性，一般是指制動(dòng)過(guò)程中維持汽車(chē)直線行駛和按預(yù)定彎道行駛的能力。如果汽車(chē)制動(dòng)時(shí)發(fā)生側(cè)滑、甩尾、嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)調(diào)頭，都不可能維持原行駛方向，會(huì)使汽車(chē)失去方向穩(wěn)定性；如果汽車(chē)在彎道行駛中制動(dòng)時(shí)，汽車(chē)不再按原來(lái)彎道行駛，出現(xiàn)沖入其它車(chē)道或沖出路面，或者即使是直線行駛，也無(wú)法避開(kāi)障礙物，操縱轉(zhuǎn)向盤(pán)也不起作用，則為汽車(chē)失去轉(zhuǎn)向控制能力（轉(zhuǎn)向操縱性）。汽車(chē)制動(dòng)過(guò)程中，失去方向穩(wěn)定性和失去轉(zhuǎn)向控制能力，都是造成交通事故的重要原因。制動(dòng)效能的恒定性，主要指抗熱衰退性能?？篃崴ネ诵阅苁侵钙?chē)在繁重工作條件下制動(dòng)時(shí)（如下長(zhǎng)坡時(shí)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)制動(dòng)），制動(dòng)器溫度升高后，其制動(dòng)效能的保持程度。它是設(shè)計(jì)制動(dòng)器及選材中必須認(rèn)真考慮的一個(gè)重要問(wèn)題。以上三項(xiàng)指標(biāo)中，前兩項(xiàng)指標(biāo)采用 ABS 裝置后，其性能都會(huì)有明顯的改善和提高對(duì)避免交通事故的發(fā)生能起到很好的作用，因此 ABS 是汽車(chē)上十分重要的主動(dòng)安全裝置 [14]。 ABS 的基本組成現(xiàn)代 ABS 盡管采用的控制方式、方法以及結(jié)構(gòu)形式各不相同，但除原有的傳統(tǒng)的常規(guī)制動(dòng)裝置外，一般 ABS 系統(tǒng)主要由傳感器（車(chē)速傳感器、輪速傳感器、減速傳感器）、電子控制裝置（電子控制器 ECU、ABS 控制模塊、ABS 計(jì)算機(jī)等）和執(zhí)行器（制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器、液壓泵、ABS 警告燈、ECU）三個(gè)部分組成。如下圖：ABS 技術(shù)分析及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)7其中傳感器主要是車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器，執(zhí)行器主要指制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器。車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器是 ABS 中最主要的一個(gè)傳感器。車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器常簡(jiǎn)稱為輪速傳感器，其作用是對(duì)車(chē)輪的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，獲得車(chē)輪轉(zhuǎn)速（速度）信號(hào)。ABS 的電子控制器（Electronic Control Unit），常用 ECU 表示，簡(jiǎn)稱 ABS 電腦。它的主要作用是接收輪速傳感器等輸入信號(hào)，計(jì)算出輪速、參考車(chē)速、車(chē)輪減速度功、滑移率等，并進(jìn)行判斷、輸出控制指令，控制制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器等進(jìn)行工作。另外，ABS 電腦還有監(jiān)測(cè)等功能，如有故障時(shí)會(huì)使 ABS 停止工作并將 ABS 警示燈點(diǎn)亮[7]。制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器是 ABS 中的主要執(zhí)行器。其作用是接受 ABS 電腦的指令，驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)器中的電磁閥動(dòng)作（或電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)等），調(diào)節(jié)制動(dòng)系的壓力，使之增大、保持或減小，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)系壓力的控制功能。ABS 技術(shù)分析及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)8通常，ABS 只有在汽車(chē)速度達(dá)到一定程度（如 5 km/h 或 8 km/h）時(shí)，才會(huì)對(duì)制動(dòng)過(guò)程中趨于抱死的車(chē)輪的制動(dòng)壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)汽車(chē)速度降到一定程度時(shí)，因?yàn)檐?chē)速很低，車(chē)輪制動(dòng)抱死對(duì)汽車(chē)制動(dòng)性能的不利影響很小，為了使汽車(chē)盡快制動(dòng)停車(chē)，ABS 就會(huì)自動(dòng)終止防抱死制動(dòng)壓力調(diào)節(jié) [3]，其車(chē)輪仍可能被制動(dòng)抱死。在制動(dòng)過(guò)程中，如果常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生故障，ABS 會(huì)隨之失去控制作用。若只是ABS 發(fā)生故障、常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)正常時(shí)，汽車(chē)制動(dòng)過(guò)程仍像常規(guī)制動(dòng)過(guò)程一樣照常進(jìn)行，只是失去防抱死控制作用?，F(xiàn)代 ABS 一般都能對(duì)系統(tǒng)的工作情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，具有失效保護(hù)和自診斷功能，一旦發(fā)現(xiàn)影響 ABS 正常工作的故障時(shí)，將自動(dòng)關(guān)掉 ABS，恢復(fù)常規(guī)制動(dòng)，并將 ABS 警示燈點(diǎn)亮，向駕駛員發(fā)出警示信號(hào)，提醒駕駛員及時(shí)進(jìn)行修理。制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器串接在制動(dòng)主缸與輪缸之間，通過(guò)電磁閥直接或間接地控制輪缸的制動(dòng)壓力。通常，把電磁閥直接控制輪缸制動(dòng)壓力的制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器稱作循環(huán)式調(diào)節(jié)器，把間接控制制動(dòng)壓力的制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器稱作可變?nèi)莘e式調(diào)節(jié)器。 ABS 的工作原理當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通（ON）時(shí)，ABS 保護(hù)繼電器的電磁線圈中就會(huì)有電流流過(guò)，系統(tǒng)進(jìn)入自檢狀態(tài)。經(jīng)過(guò)短暫的自檢后，如果發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在影響其正常工作的故障，會(huì)保持其自檢時(shí)的工作狀態(tài)，即關(guān)閉 ABS 系統(tǒng)。此時(shí)壓力調(diào)節(jié)器中各電磁閥的電磁線圈均不通電，各電磁閥均保持在制動(dòng)壓力增大狀態(tài)，汽車(chē)恢復(fù)常規(guī)制動(dòng)狀態(tài)工作。經(jīng)過(guò)自檢，未發(fā)現(xiàn)影響系統(tǒng)正常工作的故障，ABS 就進(jìn)入等待工作狀態(tài)。汽車(chē)行駛過(guò)程中，各輪速傳感器連續(xù)地向 ABS 電腦輸入各車(chē)輪的輪速信號(hào)。當(dāng)車(chē)速超過(guò) 8km/h 后，如果駕駛員踩下制動(dòng)踏板進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)閉合，蓄電池給 ABS 電腦一個(gè)電壓信號(hào)。ABS 電腦收到蓄電池電壓信號(hào)后，就判定汽車(chē)進(jìn)入制動(dòng)狀態(tài) [15]。它將根據(jù)輪速傳感器輸入的信息，對(duì)四個(gè)車(chē)輪的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行分析判斷。制動(dòng)過(guò)程中，ABS 電控單元(ECU)3 不斷地從傳感器 1 和 5 獲取車(chē)輪速度信號(hào)，并加以處理，分析是否有車(chē)輪即將抱死拖滑。ABS 技術(shù)分析及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)9如果沒(méi)有車(chē)輪即將抱死拖滑，制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置 2 不參與工作，制動(dòng)主缸 7 和各制動(dòng)輪缸 9 相通，制動(dòng)輪缸中的壓力繼續(xù)增大，此即 ABS 制動(dòng)過(guò)程中的增壓狀態(tài)。如果電控單元判斷出某個(gè)車(chē)輪(假設(shè)為左前輪)即將抱死拖滑，它即向制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置發(fā)出命令，關(guān)閉制動(dòng)主缸與左前制動(dòng)輪缸的通道，使左前制動(dòng)輪缸的壓力不再增大，此即 ABS 制動(dòng)過(guò)程中的保壓狀態(tài)。若電控單元判斷出左前輪仍趨于抱死拖滑狀態(tài)，它即向制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置發(fā)出命令，打開(kāi)左前制動(dòng)輪缸與儲(chǔ)液室或儲(chǔ)能器的通道，使左前制動(dòng)輪缸中的油壓降低，此即 ABS 制動(dòng)過(guò)程中的減壓狀態(tài)。在制動(dòng)過(guò)程中，各車(chē)輪制動(dòng)未出現(xiàn)趨于抱死時(shí)，ABS 不工作，此時(shí)制動(dòng)過(guò)程與常規(guī)制動(dòng)過(guò)程完全相同。在制動(dòng)過(guò)程中，當(dāng) ABS 電腦判定有車(chē)輪制動(dòng)趨于抱死時(shí)，就開(kāi)始對(duì)相應(yīng)的控制通道進(jìn)行防抱死控制，將車(chē)輪滑移率控制在最佳范圍之間，