ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)有哪些類型
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一是按生產(chǎn)廠家分類，二是按控制通道分類。以下主要介紹按通道分類的方法。
在ABS中，對(duì)能夠獨(dú)立進(jìn)行制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)的制動(dòng)管路稱為控制通道。 ABS裝置的控制通道分為四通道式、三通道式、二通道式和一通道式。
(1)四通道式：四通道ABS有四個(gè)輪速傳感器，在通往四個(gè)車輪制動(dòng)分泵的管路中，各設(shè)一個(gè)制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器裝置，進(jìn)行獨(dú)立控制，構(gòu)成四通道控制形式。廣州本田即是使用四通道ABS裝置。
性能特點(diǎn)：由于四通道ABS是根據(jù)各車輪輪速傳感器輸入的信號(hào)，分別對(duì)各個(gè)車輪進(jìn)行獨(dú)立控制的，因此附著系數(shù)利用率高，制動(dòng)時(shí)可以最大程度的利用每個(gè)車輪的最大附著力。四通道控制方式特別適用于汽車左右兩側(cè)車輪附著系數(shù)接近的路面，不僅可以獲得良好的方向穩(wěn)定性和方向控制能力，而且可以得到最短的制動(dòng)距離。但是如果汽車左右兩個(gè)車輪的附著系數(shù)相差較大(如路面部分積水或結(jié)冰)，制動(dòng)時(shí)兩個(gè)車輪的地面制動(dòng)力就相差較大，因此會(huì)產(chǎn)生橫擺力矩，使車身向制動(dòng)力較大的一側(cè)跑偏，不能保持汽車按預(yù)定方向行駛，會(huì)影響汽車的制動(dòng)方向穩(wěn)定性。因此，駕駛員在部分結(jié)冰或積水等濕滑的路面行車時(shí)，應(yīng)降低車速，不可盲目迷信ABS裝置。
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- “ABS”中文譯為“防鎖死剎車系統(tǒng)”.它是一種具有防滑、防鎖死等優(yōu)點(diǎn)的汽車安全控制系統(tǒng)。ABS是常規(guī)剎車裝置基礎(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，又能防止車輪鎖死，使汽車在制動(dòng)狀態(tài)下仍能轉(zhuǎn)向，保證汽車的制動(dòng)方向穩(wěn)定性，防止產(chǎn)生側(cè)滑和跑偏，是目前汽車上最先進(jìn)、制動(dòng)效果最佳的制動(dòng)裝置。以前消費(fèi)者買車，都把有沒有ABS作為一個(gè)重要指標(biāo)。隨著技術(shù)的發(fā)展，目前，我國(guó)絕大部分轎車已經(jīng)將ABS作為標(biāo)準(zhǔn)配置。但對(duì)于ABS的認(rèn)識(shí)以及如何正確使用，很多駕駛員還不是很清楚，甚至還出現(xiàn)了一些對(duì)ABS的誤解。一些駕駛員認(rèn)為ABS就是縮短制動(dòng)距離的裝置，裝備ABS的車輛在任何路面的制動(dòng)距離肯定比未裝備ABS的制動(dòng)距離要短，甚至有人錯(cuò)誤地認(rèn)為在冰雪路面上的制動(dòng)距離能與在瀝青路面上的制動(dòng)距離相當(dāng);還有一些駕駛員認(rèn)為只要配備了ABS，即使在雨天或冰雪路面上高速行駛，也不會(huì)出現(xiàn)車輛失控現(xiàn)象。 ABS并不是如有些人所想的那樣，大大提高汽車物理性能的極限。嚴(yán)格來說，ABS的功能主要在物理極限的性能內(nèi)，保證制動(dòng)時(shí)車輛本身的操縱性及穩(wěn)定性。同時(shí)，在加速的時(shí)候，也能防止輪胎的純滑移，提高了加速性能和操作穩(wěn)定性。ABS的全名是Anti-lock Brake System(防鎖死制動(dòng)系統(tǒng))或Anti-skid Braking System(防滑移制動(dòng)系統(tǒng))，它能有效控制車輪保持在轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，提高制動(dòng)時(shí)汽車的穩(wěn)定性及較差路面條件下的汽車制動(dòng)性能。ABS通過安裝在各車輪或傳動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)速傳感器不斷檢測(cè)各車輪的轉(zhuǎn)速，由計(jì)算機(jī)算出當(dāng)時(shí)的車輪滑移率，并與理想的滑移率相比較，做出增大或減小制動(dòng)器制動(dòng)壓力的決定，命令執(zhí)行機(jī)構(gòu)及時(shí)調(diào)整制動(dòng)壓力，以保持車輪處于理想制動(dòng)狀態(tài)。1906年ABS首次被授予專利，1936年博世注冊(cè)了一項(xiàng)防止機(jī)動(dòng)車輛車輪抱死的“機(jī)械”專利。所有的早期設(shè)計(jì)都有著同樣的問題:因過于復(fù)雜而容易導(dǎo)致失敗，并且它們運(yùn)作太慢。1947年世界上第一套ABS系統(tǒng)首次應(yīng)用于B-47轟炸機(jī)上。Teldix公司在1964年開始研究這個(gè)項(xiàng)目，其ABS研究很快被博世全部接管。兩年內(nèi)，首批ABS測(cè)試車輛已具有縮短制動(dòng)距離的功能。轉(zhuǎn)彎時(shí)車輛轉(zhuǎn)向性和穩(wěn)定性也被保證，但當(dāng)時(shí)應(yīng)用的大約1000個(gè)模擬部件和安全開關(guān)，這意味著被稱為ABS 1系統(tǒng)的電子控制單元的可靠性和耐久性還不能夠滿足大規(guī)模生產(chǎn)的要求，需要改進(jìn)。博世在電子發(fā)動(dòng)機(jī)管理的發(fā)展過程中獲得的技術(shù)，數(shù)字技術(shù)和集成電路(ICs)的到來使電子部件的數(shù)量降低到140個(gè)。1968年ABS開始研究應(yīng)用于汽車上。1975年由于美國(guó)聯(lián)邦機(jī)動(dòng)車安全標(biāo)準(zhǔn)121款的通過，許多重型卡車和公共汽車裝備了ABS，但由于制動(dòng)系統(tǒng)的許多技術(shù)問題和卡車行業(yè)的反對(duì)，在1978年撤消了這一標(biāo)準(zhǔn)。同年博世作為世界上首家推出電子控制功能的ABS系統(tǒng)的公司，將這套ABS 2的系統(tǒng)開始安裝作為選配配置，并裝配在梅賽德斯-奔馳S級(jí)車上，然后很快又配備在了寶馬7系列豪華轎車上。在這一時(shí)期之后美國(guó)對(duì)ABS的進(jìn)一步研究和設(shè)計(jì)工作減少了，可是歐洲和日本的制造廠家繼續(xù)精心研制ABS。進(jìn)入20世紀(jì)80年代以后，由于進(jìn)口美國(guó)的汽車裝備有ABS，美國(guó)汽車制造廠對(duì)美國(guó)汽車市場(chǎng)上的ABS顯示出新的興趣。隨著微電子技術(shù)的飛速發(fā)展和人們對(duì)汽車行車安全的強(qiáng)烈要求，ABS裝置在世界汽車行業(yè)進(jìn)一步得到廣泛應(yīng)用。1987年美國(guó)大約3%的汽車裝備有非?？煽康腁BS。在隨后的時(shí)間里，研發(fā)者集中于簡(jiǎn)化系統(tǒng)。在1989年，博世的工程師成功地將一個(gè)混合的控制單元直接附在了液壓模塊上。這樣他們就無需連接控制單元和液壓模塊的線束，也無需接插件，所以顯著地減輕了ABS 2E的整體重量。博世的工程師在1993年，使用新的電磁閥創(chuàng)造了ABS 5.0，并且在后來的幾年研發(fā)了5.3 和5.7 版。新一代的ABS 8的主要特性是再次極大地減輕了重量、減少了體積、增大了內(nèi)存，同時(shí)增加了更多功能，如電子分配制動(dòng)壓力，從而取代了減輕后軸制動(dòng)壓力的機(jī)械機(jī)構(gòu)。當(dāng)年有些汽車工業(yè)分析專家預(yù)言得到了證實(shí):到20世紀(jì)90年代中期以后，世界市場(chǎng)上的大多數(shù)汽車和卡車將裝備ABS。ABS的主要作用是改善整車的制動(dòng)性能，提高行車安全性，防止在制動(dòng)過程中車輪抱死(即停止?jié)L動(dòng))，從而保證駕駛員在制動(dòng)時(shí)還能控制方向，并防止后軸側(cè)滑。其工作原理為:緊急制動(dòng)時(shí)，依靠裝在各車輪上高靈敏度的車輪轉(zhuǎn)速傳感器，一旦發(fā)現(xiàn)某個(gè)車輪抱死，計(jì)算機(jī)立即控制壓力調(diào)節(jié)器使該輪的制動(dòng)分泵泄壓，使車輪恢復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到防止車輪抱死的目的。ABS的工作過程實(shí)際上是“抱死-松開-抱死-松開”的循環(huán)工作過程，使車輛始終處于臨界抱死的間隙滾動(dòng)狀態(tài)，有效克服緊急制動(dòng)時(shí)由車輪抱死產(chǎn)生的車輛跑偏現(xiàn)象，防止車身失控等情況的發(fā)生。ABS的種類可分機(jī)械式和電子式兩種。機(jī)械式ABS結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要利用其自身內(nèi)部結(jié)構(gòu)達(dá)到簡(jiǎn)單調(diào)節(jié)制動(dòng)力的效果。該裝置工作原理簡(jiǎn)單，沒有傳感器來反饋路面摩擦力和輪速等信號(hào)，完全依靠預(yù)先設(shè)定的數(shù)據(jù)來工作，不管是積水路面、結(jié)冰路面或是泥濘路面和良好的水泥瀝青路面，它的工作方式都是一樣的。嚴(yán)格地說，這種ABS只能叫做 “高級(jí)制動(dòng)系統(tǒng)(Advanced Brake System)”。目前，國(guó)內(nèi)只有一些低端的皮卡等車型仍在使用機(jī)械式ABS。機(jī)械式ABS只是用部件的物理特性去機(jī)械的動(dòng)作，而電子式ABS是運(yùn)用電腦對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析運(yùn)算從而得出結(jié)果的。電子式ABS由輪速傳感器、線束、電腦、ABS液壓泵、指示燈等部件構(gòu)成。能根據(jù)每個(gè)車輪的輪速傳感器的信號(hào)，電腦對(duì)每個(gè)車輪分別施加不同的制動(dòng)力，從而達(dá)到科學(xué)合理分配制動(dòng)力的效果。最早的ABS系統(tǒng)為二輪系統(tǒng)。所謂二輪系統(tǒng)就是將ABS裝在汽車的兩個(gè)后輪上。由于兩后輪公用一條制動(dòng)液壓管路和一個(gè)控制閥，所以又稱做“單通道控制系統(tǒng)”。這種系統(tǒng)是根據(jù)兩個(gè)后車輪中附著力較小的車輪狀態(tài)來選定制動(dòng)壓力，這被稱為“低選原則”。也就是說，采用低選原則的ABS車輛的一個(gè)后輪有抱死趨勢(shì)時(shí)，系統(tǒng)只能給兩個(gè)后輪同時(shí)泄壓。又由于前輪沒有防抱死功能，因而，二輪系統(tǒng)難以達(dá)到最佳制動(dòng)效果。隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，后來出現(xiàn)了“三通道控制系統(tǒng)”，該系統(tǒng)是在二輪系統(tǒng)基礎(chǔ)上，將兩前輪由兩條單獨(dú)的管路獨(dú)立控制。雖然后輪還是采用“低選原則”，但由于實(shí)現(xiàn)了緊急制動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)向功能及防止后軸側(cè)滑的功能，所以這種系統(tǒng)具備了現(xiàn)代ABS的主要特點(diǎn)。至今，市面上還有車輛采用這種三通道控制的ABS系統(tǒng)。目前，裝備在車輛上最常見的是四傳感器四通道ABS系統(tǒng)，每個(gè)車輪都由獨(dú)立的液壓管路和電磁閥控制，可以對(duì)單個(gè)車輪實(shí)現(xiàn)獨(dú)立控制。這種結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)良好的防抱死功能。1.雙參數(shù)控制雙參數(shù)控制的ABS，由車速傳感器(測(cè)速雷達(dá))、輪速傳感器、控制裝置(電腦)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。其工作原理是車速傳感器和輪速傳感器，分別將車速和輪速信號(hào)輸入電腦，由電腦計(jì)算出實(shí)際滑移率，并與理想滑移率15%一20%作比較，再通過電磁閥增減制動(dòng)器的制動(dòng)力。這種曳速傳感器常用多普勒測(cè)速雷達(dá)。當(dāng)汽車行駛時(shí)，多普勒雷達(dá)天線以一定頻率不斷向地面發(fā)射電磁波，同時(shí)又接收反射回來的電磁波，測(cè)量汽車?yán)走_(dá)發(fā)射與接收的差值，便可以準(zhǔn)確計(jì)算出汽車車速。而輪速傳感器裝在變速器外殼，由變速器輸出軸驅(qū)動(dòng)，它是一個(gè)脈沖電機(jī)，所產(chǎn)生的頻率與輪速成正比。執(zhí)行機(jī)構(gòu)由電磁閥及繼電器等組成。電磁閥調(diào)整制動(dòng)力，以便保持理想的滑移率。這種ABS可保證滑移率的理想控制，防抱制動(dòng)性能好，但由于增加了一個(gè)測(cè)速雷達(dá)，因此結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本也較高。例如汽車雜志社沈樹盛審報(bào)的專利(專利號(hào)92221809.9)。2.單參數(shù)控制它以控制車輪的角減速度為對(duì)象，控制車輪的制動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)防抱死制動(dòng)，其結(jié)構(gòu)主要由輪速傳感器、控制器(電腦)及電磁閥組成。為了準(zhǔn)確無誤地測(cè)量輪速，傳感頭與車輪齒圈間應(yīng)留有1mm間隙。為避免水、泥、灰塵對(duì)傳感器的影響，安裝前應(yīng)將傳感器加注黃油。電磁閥用于車輪制動(dòng)器的壓力調(diào)節(jié)。對(duì)于四通道制動(dòng)系統(tǒng)，一個(gè)車輪圈有一個(gè)電磁閥;三通道制動(dòng)系統(tǒng)，每個(gè)前輪擁有一個(gè)，兩個(gè)后輪共用一個(gè)。電磁閥有三個(gè)液壓孔，分別與制動(dòng)主缸與車輪制動(dòng)分缸相連，并能實(shí)現(xiàn)壓力升高、壓力保持、壓力降低的調(diào)壓功能。工作原理如下。1)升壓:在電磁閥不工作時(shí)，制動(dòng)主缸接口和各制動(dòng)分缸接口直通。由于主彈簧強(qiáng)度大，使進(jìn)油閥開啟，制動(dòng)器壓力增加。2)壓力保持:當(dāng)車輪的制動(dòng)分缸中的壓力增長(zhǎng)到一定值時(shí)，進(jìn)油閥切斷關(guān)閉。支架就保持在中間狀態(tài)，三個(gè)孔間相互密封，保持制動(dòng)壓力。3)降壓:當(dāng)電磁閥工作時(shí)，支架克服兩個(gè)彈簧的彈力，打開卸荷肉使制動(dòng)分缸壓力降低。壓力一旦降低，電磁閥就轉(zhuǎn)換到壓力保持狀態(tài)，或升壓的準(zhǔn)備狀態(tài)。控制裝置ECU的主要任務(wù)是把各車輪的傳感器傳回來的信號(hào)進(jìn)行計(jì)算、分析、放大和判別，再由輸出級(jí)將指令信號(hào)輸出到電磁閥，去執(zhí)行制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)任務(wù)。電子控制裝置，由四大部分組成，輸入級(jí)A、控制器B、輸出級(jí)C，穩(wěn)壓與保護(hù)裝置D.電子控制器以4一101tz的頻率驅(qū)動(dòng)電磁閥，這是駕駛員無法做到的。這種單參數(shù)控制方式的ABS，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，故目前使用較廣。在美國(guó)克萊斯勒型高級(jí)轎車中大多配備了這種單參數(shù)控制方式的ABS。它在轎車的四個(gè)輪上都裝有輪速傳感器。分配閥(見圖5)是一個(gè)三通道的分配閥，它位于制動(dòng)油泵總成的下方。當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，使傳感器不斷產(chǎn)生電壓信號(hào)，并輸入電腦，與RoM中理想速度比較，算出車輪的增速或減速，向電磁閥發(fā)出升壓或卸壓的指令，以控制制動(dòng)分缸制動(dòng)力。那些對(duì)ABS的誤解，需要解釋一下。如果汽車車輪在制動(dòng)時(shí)抱死，汽車能得到的側(cè)向附著力是最小的。這時(shí)，由于路面附著系數(shù)的不平衡、汽車本身制動(dòng)力的不平衡、懸架的不平衡、汽車輪胎氣壓、路面彎度、顛簸或坡度等因素都可能會(huì)使汽車發(fā)生側(cè)滑、甩尾或失控。另外，由于車輛前輪抱死，汽車會(huì)失去轉(zhuǎn)向能力。一個(gè)性能優(yōu)良的汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)，在制動(dòng)時(shí)能夠?qū)⑵囓囕喌幕坡士刂圃?0%~30%之間，車輪在這種狀態(tài)下，能兼顧相對(duì)最大的縱向制動(dòng)力和橫向抓地力，有效地保證車輛不會(huì)發(fā)生失控狀況。另外，在前輪不抱死的情況下，由于有一定的抓地力，汽車還可以按照駕駛員的意愿進(jìn)行轉(zhuǎn)向，從而控制車輛。為了將車輪滑移率控制在理想狀態(tài)下，追求車輛的穩(wěn)定性，可能會(huì)犧
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- 一是按生產(chǎn)廠家分類，二是按控制通道分類
防抱死制動(dòng)系統(tǒng)
防抱死制動(dòng)系統(tǒng)
。以下主要介紹按通道分類的方法。
在ABS中，對(duì)能夠獨(dú)立進(jìn)行制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)的制動(dòng)管路稱為控制通道。
ABS裝置的控制通道分為四通道式、三通道式、二通道式和一通道式。
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- 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)ABS全稱是Anti-lock Brake System，即ABS，可安裝在任何帶液壓剎車的汽車上。它是利用閥體內(nèi)的一個(gè)橡膠氣囊，在踩下剎車時(shí)，給予剎車油壓力，充斥到ABS的閥體中，此時(shí)氣囊利用中間的空氣隔層將壓力返回，使車輪避過鎖死點(diǎn)。當(dāng)車輪即將到達(dá)下一個(gè)鎖死點(diǎn)時(shí)，剎車油的壓力使得氣囊重復(fù)作用，如此在一秒鐘內(nèi)可作用60~120次，相當(dāng)于不停地剎車、放松，即相似于機(jī)械的“點(diǎn)剎’。因此，ABS防抑死系統(tǒng)，能避免在緊急剎車時(shí)方向失控及車輪側(cè)滑，使車輪在剎車時(shí)不被鎖死，不讓輪胎在一個(gè)點(diǎn)上與地面摩擦，從而加大摩擦力，使剎車效率達(dá)到90%以上，同時(shí)還能減少剎車消耗，延長(zhǎng)剎車輪鼓、碟片和輪胎兩倍的使用壽命。裝有ABS的車輛在干柏油路、雨天、雪天等路面防滑性能分別達(dá)到80%—90%、30%—10%、15%—20%。
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