【正文】 在制動(dòng)管路發(fā)生局部堵塞，導(dǎo)致制動(dòng)壓力滯后，閥口和活塞長期磨損，造成液壓油滲漏，制動(dòng)壓力較低，制動(dòng)滯后。氣體的可壓縮性比液體大，所以液體的制動(dòng)系滯后現(xiàn)象小些；盤式制動(dòng)器的制動(dòng)摩擦副是平面接觸，故制動(dòng)滯后影響小一些；凸輪式制動(dòng)蹄張升機(jī)構(gòu)的機(jī)械效率較低，滯后現(xiàn)象比較嚴(yán)重。由于制動(dòng)系的傳力介質(zhì)（壓縮空氣和制動(dòng)液）的可壓縮性以及制動(dòng)蹄（或盤式制動(dòng)器的制動(dòng)塊）驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)械效率等影響，制動(dòng)系的滯后現(xiàn)象是難免的。但當(dāng)電磁閥卡滯或泄漏時(shí)，其反應(yīng)速度會(huì)明顯降低。由于電子技術(shù)的高速發(fā)展，當(dāng)代ABS控制器每秒鐘可以進(jìn)行200次以上的計(jì)算和操作循環(huán)，所以控制器對(duì)ABS影響效果很小。ABS反應(yīng)時(shí)間主要由以下幾部分決定：控制器的計(jì)算和操作循環(huán)的快慢、壓力調(diào)節(jié)器的換向時(shí)間和制動(dòng)系的技術(shù)狀態(tài)。另外，ABS內(nèi)部部件對(duì)ABS制動(dòng)效果也有一定影響。由于不同的ABS內(nèi)部設(shè)定的預(yù)定滑移率值不同，所以當(dāng)處在相同的路面條件下，對(duì)地面提供的制動(dòng)力利用率各不相同。又例如：在冰面上，當(dāng)滑移率達(dá)到30％時(shí)，縱向制動(dòng)附著系數(shù)達(dá)到最大值，并且同時(shí)獲得較大的側(cè)向附著系數(shù)，而假設(shè)ABS內(nèi)部將附著系數(shù)峰值設(shè)定在滑移率20％點(diǎn)，只有當(dāng)滑移率超過20％時(shí)，系統(tǒng)的控制器才向執(zhí)行器的調(diào)壓裝置發(fā)出減壓指令，而滑移率達(dá)到20％時(shí)，附著系數(shù)遠(yuǎn)沒有達(dá)到峰值，因此，此ABS沒有將車輛滑移率保持在附著系數(shù)峰值附近，更沒有使車輛獲得最佳的制動(dòng)性能和側(cè)向穩(wěn)定性能。例如：在混凝土干路上，當(dāng)滑移率達(dá)到10％時(shí)，縱向制動(dòng)附著系數(shù)達(dá)到最大值，并且同時(shí)獲得較大的側(cè)向附著系數(shù)，假設(shè)ABS內(nèi)部將附著系數(shù)峰值設(shè)定在滑移率20％點(diǎn)，只有當(dāng)滑移率超過20％時(shí)，系統(tǒng)的控制器才向執(zhí)行器的調(diào)壓裝置發(fā)出減壓指令，而滑移率達(dá)到20％時(shí)，附著系數(shù)早已越過的峰值，因此，此ABS沒有將車輛滑移率保持在附著系數(shù)峰值附近，更沒有使車輛獲得最佳的制動(dòng)性能和側(cè)向穩(wěn)定性能。圖4－3從圖4－1可以看出，幾條曲線的變化規(guī)律基本相同。以上說明有些車輛無有ABS自我檢測系統(tǒng)，或者ABS自我檢測系統(tǒng)功能失效，或者有些機(jī)械故障ABS自我診斷系統(tǒng)不能全部顯示，這些情況都需要使用ABS檢測試驗(yàn)臺(tái)對(duì)ABS是否正常進(jìn)行準(zhǔn)確檢測判斷。有些機(jī)械故障（如調(diào)節(jié)器的嚴(yán)重滲漏及內(nèi)部機(jī)件損壞、傳感器的空氣間隙增大等），自我診斷系統(tǒng)是不能顯示的，因此必須通過ABS檢測試驗(yàn)臺(tái)對(duì)ABS是否正常進(jìn)行準(zhǔn)確檢測判斷。其原因可能是調(diào)節(jié)器的電器故障或是其機(jī)械故障，上述情況，ABS自我診斷系統(tǒng)不會(huì)或不會(huì)全部顯示，這就必須通過ABS檢測試驗(yàn)臺(tái)對(duì)ABS是否正常進(jìn)行準(zhǔn)確檢測判斷。（1）有些車輛ABS沒有自動(dòng)檢測功能（例如奔馳上安裝的波許，寶馬上安裝的波許ucABS），系統(tǒng)本身無法檢測到ABS的工作是否正常，因此，通過檢測試驗(yàn)臺(tái)對(duì)ABS系統(tǒng)的是否正常工作進(jìn)行檢測。為此，我們可以通過檢測制動(dòng)時(shí)，車輪線速度下降變化曲線形狀來確定整個(gè)制動(dòng)防抱死系統(tǒng)（ABS）工作性能是否正常。圖42 ABS檢測原理通過對(duì)汽車在有無ABS制動(dòng)防抱死系統(tǒng)情況下運(yùn)動(dòng)時(shí)速度變化分析，我們可以清晰的看出，車輪線速度下降曲線形狀明顯不同，在無ABS制動(dòng)防抱死系統(tǒng)的作用時(shí)，車輪速度下降較快，無有波動(dòng)變化形狀。在ABS的作用下，車輪線速度變化基本呈波動(dòng)狀，直到車輪被完全抱死。圖4－1在制動(dòng)過程中，車輪受到的制動(dòng)力矩一直在增加，所以，它的線速度變化曲線成連續(xù)下降且無任何波動(dòng)形狀，并且，速度在整個(gè)下降過程中，開始階段下降相對(duì)比較緩慢，隨后急速下降，因此，它的曲線化呈現(xiàn)連續(xù)、斜率不斷增加的形狀。從而造成車輪減速度迅速增加，車輪的線速度急劇下降，直到被完全抱死。在滑移率為到達(dá)λ％時(shí)，地面制動(dòng)力產(chǎn)生的車輪轉(zhuǎn)矩同制動(dòng)器制動(dòng)力矩同步增長，但制動(dòng)器制動(dòng)力矩增長相對(duì)較快，所以汽車減速度基本成線性上升，車輪線速度緩慢下降。從而使汽車在制動(dòng)過程中一直獲得較大縱向制動(dòng)力和側(cè)向摩擦力，保持良好的制動(dòng)性能和行駛穩(wěn)定性。當(dāng)其達(dá)到極限值＋0時(shí)，控制器向執(zhí)行器的調(diào)壓裝置發(fā)出增壓指令，使制動(dòng)壓力增加；當(dāng)車輪角加速度下降到極限值0時(shí)，ABS的第二個(gè)控制循環(huán)開始。當(dāng)經(jīng)過制動(dòng)系壓力滯后階段后，車輪轉(zhuǎn)動(dòng)速度開始上升，滑移率減小。但由于制動(dòng)系的滯后因素的影響，雖然壓力降低，但是車輪減速度還在增大，滑移率繼續(xù)增加。同時(shí)，車輪轉(zhuǎn)速傳感器將車輪轉(zhuǎn)速變化信號(hào)不斷輸入ABS的控制器。圖3－8（1）當(dāng)駕駛員踏下制動(dòng)器踏板，制動(dòng)器的制動(dòng)壓力開始增加，逐步抱緊制動(dòng)鼓，車輪速度開始下降。一般的低附著系數(shù)路面的峰值附著系數(shù)小，而對(duì)應(yīng)滑移率較大，車輪減速度是比較大的，ABS調(diào)壓裝置跟不上控制器的反應(yīng)速度，車輪就處于抱死狀態(tài)。一般－～。由于制動(dòng)系的滯后因素的影響，雖然壓力降低，但是車輪減速度還在增大。由上圖可以看出，分析ω＝fˊ(t)是否為零，就可以判斷出極值點(diǎn)（即控制點(diǎn)），比用滑移率作為控制參數(shù)要準(zhǔn)確，所以現(xiàn)在大部分ABS多采用作為控制參數(shù)。圖3－7 是ω＝f（t）與＝fˊ（t）的關(guān)系圖。這就將轉(zhuǎn)速的變化改變成電量的變化，由控制器的接收電路很容易測得車輪轉(zhuǎn)動(dòng)角速度隨時(shí)間的變化函數(shù)，即 ω＝f（t）。車輛的速度v是經(jīng)過對(duì)車輪速度ωR的邏輯處理求得的，它與實(shí)際車速有一定差距，所以，在ABS術(shù)語中一直稱其為參考車速。為此必須要有測量車輪轉(zhuǎn)速和車輛速度的專用設(shè)備。這樣通過ABS反復(fù)作用，使滑移率保持在λ％附近，進(jìn)而使汽車獲得較大的縱向制動(dòng)附著系數(shù)和行駛穩(wěn)定性以及操縱性。當(dāng)車輪減速度小于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，即滑移率小于λ％，電子控制模塊向液壓控制元件發(fā)出指令繼續(xù)增加制動(dòng)壓力，使制動(dòng)力矩增大，車輪減速度增大。b）ABS的工作過程汽車在制動(dòng)時(shí)，駕駛員踏下制動(dòng)踏板，液壓缸開始動(dòng)作，制動(dòng)蹄開始抱緊制動(dòng)鼓，車輪速度下降。 ②ABS基本工作原理a）滑移率與附著系數(shù)之間的關(guān)系滑移率同附著系數(shù)之間的關(guān)系基本如圖3－6所示。c）壓力下降當(dāng)電磁閥工作時(shí)，支架克服兩個(gè)彈簧的彈力，打開卸荷閥使制動(dòng)分缸壓力降低。b）壓力保持當(dāng)車輪的制動(dòng)分缸中壓力增長到一定值時(shí)，進(jìn)油閥關(guān)閉。下圖是ABS2s3/3 電磁閥[10]。對(duì)于四通道制動(dòng)系統(tǒng)，每個(gè)車輪有一個(gè)電磁閥；而對(duì)于三通道的制動(dòng)系統(tǒng)，每個(gè)前輪有一個(gè)電磁閥，兩個(gè)后輪有一個(gè)電磁閥。如果系統(tǒng)失效，則可以通過儀表板上的警示燈的閃爍來告知司機(jī)，并使制動(dòng)回復(fù)到常規(guī)的狀態(tài)[9]。b）電子控制模塊電子控制模塊多采用數(shù)字式控制，由運(yùn)算電路、控制電路、信號(hào)輸入輸出電路、保護(hù)電路和穩(wěn)定檢測記憶電路組成。傳感頭極軸端與齒圈之間間隙為1mm。圖34a）輪速傳感器它是用來檢測車輪的旋轉(zhuǎn)速度，通常為電磁感應(yīng)式，有傳感頭和齒圈組成。這種形式的ABS結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，目前得到廣泛應(yīng)用。但是整個(gè)系統(tǒng)成本較高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此現(xiàn)在已經(jīng)較少使用，這里不作研究分析。 ABS基本組成及其工作原理汽車制動(dòng)防報(bào)死系統(tǒng)，簡稱ABS( Anti－Lock Brake System)，是在汽車制動(dòng)時(shí)，可以自動(dòng)調(diào)節(jié)制動(dòng)壓力大小，防止車輪抱死，以獲得最佳制動(dòng)性能（包括最佳方向穩(wěn)定性、正常轉(zhuǎn)向能力和最小制動(dòng)距離）的裝置[5]。ABS制動(dòng)防抱死系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了上述目的：（1）汽車滑移率剛剛超過時(shí)，對(duì)車輪迅速而適當(dāng)?shù)慕档椭苿?dòng)壓力，使制動(dòng)力矩略小于車輪轉(zhuǎn)矩，恢復(fù)到滑移率以前的運(yùn)動(dòng)區(qū)域內(nèi)。 汽車道路試驗(yàn)ABS工作過程分析 ABS基本作用從上述分析中可以看出，如果將車輛滑移率控制在λ％附近，車輛不僅可以獲得較高的縱向制動(dòng)附著系數(shù)，還可以獲得較高的穩(wěn)定性和操縱性。（2）通過圖 3－3可以看出，把制動(dòng)過程的滑移率控制在λ％處，則制動(dòng)附著系數(shù)可以保持較大，制動(dòng)距離最短。 汽車制動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)分析結(jié)論（1）滑移率到達(dá)λ％之前，能夠通過制動(dòng)力矩即制動(dòng)壓力來控制車輪穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。在滑移率達(dá)到λ％之前，車輪轉(zhuǎn)矩同制動(dòng)力矩是同步增長的（制動(dòng)力矩比車輪轉(zhuǎn)矩增長的略快）。 汽車制動(dòng)時(shí)各參數(shù)變化汽車制動(dòng)后，各參數(shù)變化如圖3－3所示。兩個(gè)力矩的大小決定車輪的兩種旋轉(zhuǎn)狀態(tài)：，車輪速度降低。由此可得車輪運(yùn)動(dòng)方程：mdv/dt = Fp–Fxb （3—4）Jω178。車輪在制動(dòng)過程中，外部受力有汽車通過車輪軸作用在車輪中心車身重力（W），方向垂直向下，另外，汽車通過車輪軸作用在車輪中心的推力（Fp）與汽車前進(jìn)方向一致，推動(dòng)汽車?yán)^續(xù)向前行駛；地面作用在車輪邊緣的制動(dòng)摩擦力（Fxb），促使車輪旋轉(zhuǎn)，方向與汽車運(yùn)動(dòng)方向相反；制動(dòng)器作用在車輪輪轂上的制動(dòng)力。制動(dòng)過程中，汽車的動(dòng)力學(xué)方程：Fz1 ＋Fz2＝G （3—1）Fxb1 ＋Fxb2＝Fj （3－2）如果前后車輪與地面之間的摩擦系數(shù)相同（μ＝μ0），則：μ0（Fz1 ＋Fz2）＝－mdv∕dt （3—3）（2）車輪制動(dòng)時(shí)受力分析下面我們再分析制動(dòng)時(shí)車輪受力情況。制動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的地面制動(dòng)力等于車輪載荷G與地面附著系數(shù)之積。圖中：Fz1 ——地面對(duì)前輪的法向反作用力；Fz2 ——地面對(duì)后輪的法向反作用力；Fxb1 ——地面對(duì)前輪的制動(dòng)力；Fxb2——地面對(duì)后輪的制動(dòng)力；G ——汽車重力；Fj ——制動(dòng)時(shí)汽車產(chǎn)生的慣性力。3 汽車道路制動(dòng)時(shí)受力和ABS工作過程分析 汽車道路制動(dòng)時(shí)受力分析 汽車制動(dòng)時(shí)受力分析（1）汽車制動(dòng)時(shí)受力分析汽車制動(dòng)時(shí)主要受力如圖3－1所示。制動(dòng)時(shí)只要把腳踏在制動(dòng)踏板上，ABS就會(huì)根據(jù)情況自動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài)，如果遇到雨雪天或者路面較滑，駕駛員沒有必要用一連串的點(diǎn)剎方式進(jìn)行剎車，ABS會(huì)自動(dòng)進(jìn)入狀態(tài)。另外，ABS使用比較方便，工作可靠。經(jīng)大量研究表明，汽車在緊急制動(dòng)時(shí)，車輪抱死所造成的輪胎累加磨損費(fèi)用，已經(jīng)超過了一套ABS的費(fèi)用。 ABS對(duì)汽車使用性能其它方面的影響在無有ABS時(shí)，車輪制動(dòng)過程中很容易被抱死。③繼續(xù)增大制動(dòng)器制動(dòng)力矩，車輪線速度繼續(xù)下降，但汽車速度下降相對(duì)較慢，滑移率繼續(xù)上升，制動(dòng)力系數(shù)開始下降，制動(dòng)力隨之下降，直到車輪被完全抱死。與此同時(shí)，地面制動(dòng)力隨之上升，并且上升速度較快。隨著滑移率的增加，制動(dòng)力系數(shù)開始迅速上升，地面制動(dòng)力隨之上升，在滑移率達(dá)到λ％時(shí)，制動(dòng)力系數(shù)達(dá)到最大，地面制動(dòng)力達(dá)到最大，隨后，隨著滑移率的增加，制動(dòng)力系數(shù)開始下降，地面制動(dòng)力隨之下降。 滑移率與制動(dòng)力系數(shù)的關(guān)系縱向制動(dòng)附著系數(shù)和滑移率之間存在著密切關(guān)系，通常用下圖表示其特性[3]。因此，ABS對(duì)車輛行駛的方向穩(wěn)定性的影響至關(guān)重要。圖24當(dāng)車輪全部被抱死時(shí)，轉(zhuǎn)彎力和側(cè)向力基本為零，汽車完全失去操縱性和方向穩(wěn)定性，如圖2－5所示，它的運(yùn)動(dòng)軌跡兼有前、后輪單獨(dú)抱死時(shí)的兩種運(yùn)動(dòng)軌跡，即一面作與駕駛無關(guān)的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，一面沿曲線的切線方向滑行。b．曲線行駛當(dāng)只有前輪抱死時(shí)由于前輪的轉(zhuǎn)彎力基本為零，駕駛員無法進(jìn)行正常的轉(zhuǎn)向操作，汽車運(yùn)動(dòng)方向沿著行駛道路的切線方向駛出（具體如圖2－3所示）。這種狀態(tài)很不穩(wěn)定，路面不均勻、左右地面制動(dòng)力不相等時(shí)，即使對(duì)汽車施加很小的偏轉(zhuǎn)力矩，汽車就會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則運(yùn)動(dòng)而處于危險(xiǎn)狀態(tài)，其運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化，偏離原來的行駛路線，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)調(diào)頭的現(xiàn)象。滑移率上升，側(cè)向力系數(shù)下降。 在無ABS或ABS失效時(shí)汽車制動(dòng)運(yùn)動(dòng)分析（1）在無ABS或ABS失效時(shí)，踏下制動(dòng)器踏板，汽車開始制動(dòng)，制動(dòng)器制動(dòng)力矩不斷增大，車輪線速度不斷下降，直至被抱死。當(dāng)滑移率繼續(xù)上升到超過β％后，側(cè)向力系數(shù)開始急速下降。 滑移率與側(cè)滑附著系數(shù)關(guān)系側(cè)滑附著系數(shù)和滑移率之間存在著密切關(guān)系，通常用圖2－1表示其特性[4]?；频某潭扔没坡时硎?，即：滑移率＝［（車速－輪速）／車速］*100%[2]從上式可以看出，當(dāng)車速等于車輪邊緣線速度時(shí)，滑移率為零。制動(dòng)時(shí)車輪速度減小，在車速和輪速之間產(chǎn)生一個(gè)速度差?？v向制動(dòng)力的大小影響制動(dòng)距離，側(cè)滑摩擦力的大小影響汽車行駛穩(wěn)定性。反之，側(cè)向力和轉(zhuǎn)彎力很小或消失時(shí)，汽車就無法按照駕駛員的意圖正常行駛。側(cè)向力的作用是保持汽車行進(jìn)方向，轉(zhuǎn)彎力的作用是根據(jù)駕駛員的操作而改變汽車行進(jìn)方向。決定側(cè)滑摩擦力大小的摩擦系數(shù)叫做側(cè)向力系數(shù)[2]。如同橫向風(fēng)產(chǎn)生的不規(guī)則力作用在汽車的側(cè)面一樣，汽車需要克服這些力的影響，才能維持正常的行進(jìn)方向。當(dāng)左右地面制動(dòng)力相等時(shí)，總制動(dòng)力方向與汽車運(yùn)動(dòng)方向相反，汽車能夠沿著行進(jìn)方向停?。划?dāng)左右地面制動(dòng)力不相等時(shí)，繞汽車質(zhì)心產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)力矩，此力矩會(huì)使汽車制動(dòng)時(shí)跑偏。制動(dòng)附著系數(shù)的大小主要與汽車輪胎的表面和行駛路面以及踏板力有關(guān)，輪胎表面越完好，地面摩擦系數(shù)越大，則制動(dòng)附著系數(shù)越大，地面制動(dòng)力越大，能在較短距離內(nèi)使汽車停下，反之亦然。這是因?yàn)橹苿?dòng)過程中在輪胎和地面之間產(chǎn)生了與行進(jìn)方向相反的摩擦力，把這個(gè)力稱為地面制動(dòng)力。（ABS）檢測方法及檢測理論研究。 本文主要研究的內(nèi)容為了能夠在臺(tái)架上對(duì)整車汽車制動(dòng)防抱死系統(tǒng)（ABS）性能進(jìn)行路面模擬試驗(yàn)和檢測，適應(yīng)現(xiàn)代檢測線的需要，我們提出一種檢測ABS性能的新方法。（2）現(xiàn)在檢測線檢測過程都是由微機(jī)控制，其結(jié)果準(zhǔn)確率較高，而ABS現(xiàn)有的檢測手段，要求有人的參與完成，是必有人為因素參與其中，其結(jié)果準(zhǔn)確率降低。而如果采用現(xiàn)有的檢測手段進(jìn)行檢測，要求業(yè)務(wù)熟練的專業(yè)檢測人員手工檢測（如采用儀表測量，實(shí)車駕駛檢測），并且現(xiàn)有的檢測手段，對(duì)被檢測部分中的每一部分進(jìn)行分步檢測， 整個(gè)檢測程序復(fù)雜，并且效率極低。然而，現(xiàn)有檢測手段至今無法實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車制動(dòng)防抱死系統(tǒng)（ABS）性能進(jìn)行快速準(zhǔn)確檢測，更無法滿足高效率、智能化檢測線的需求。各地區(qū)大都建立了自己的檢測站，對(duì)車輛的技術(shù)狀況進(jìn)行檢測。如檢查減速度傳感器需要使車輛以高于20公里／小時(shí)速度直線行駛，踏下制動(dòng)踏板，觀察報(bào)警燈閃爍狀況來確定其是否工作是否正常[6]。如奔馳系統(tǒng)使用的波許系列，為了檢測左傳感器工作是否正常，采用轉(zhuǎn)動(dòng)車輪，用示波器或數(shù)字交流電壓表測量4＃和7＃腳，～，否則，車輪左傳感器工作不正常。如通用汽車采用德科RWAL的自我診斷系統(tǒng)，當(dāng)故障碼顯示為4時(shí)，說明電磁閥線路短路。診