ABS技術(shù)技術(shù)介紹
ABS是一項在上世紀80年代末才興起應用的新技術(shù),現(xiàn)在已經(jīng)成為一般轎車的標準配置。ABS可在汽車制動時根據(jù)車輪的運動養(yǎng)成自動調(diào)節(jié)車輪的制動壓力,防止車輪抱死,其實質(zhì)就是使傳統(tǒng)的制動過程變?yōu)樗查g的控制過程,即在制動時使車輪與地面達到“抱而不死,死而不抱”的狀態(tài),其目的是使車輪與地面的摩擦力達到,同時又可以避免后輪側(cè)滑和前輪喪失轉(zhuǎn)向能力,以使汽車取得的制動效能。
ABS技術(shù)優(yōu)點
縮短制動距離。 ABS能保證汽車在雨后、冰雪及泥濘路面上獲得較高的制動效能,防止汽車側(cè)滑甩尾(松散的沙土和積雪很深的路面除外);
保持汽車制動時的方向穩(wěn)定性;
保持汽車制動時的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性;
減少汽車制動時輪胎的磨損。ABS能防止輪胎在制動過程中產(chǎn)生劇烈的拖痕,提高輪胎使用壽命;
減少駕駛員的疲勞強度(特別是汽車制動時的緊張情緒)。
鑒于防抱制動系統(tǒng)(ABS)具有如上的*性,所以該系統(tǒng)的裝車率逐年上升。
ABS技術(shù)發(fā)展歷史
ABS技術(shù)是英國人霍納摩爾1920年研制發(fā)明并申請,早在20世紀30年代,ABS就已經(jīng)在鐵路機車的制動系統(tǒng)中應用,現(xiàn)在汽車裝配的ABS是一種電控裝置,它只能機械地按照巳經(jīng)編制好的程序來執(zhí)行動作。如果駕駛者不了解ABS的功能,很可能事與愿違。汽車制動時ABS用點剎方式可以防止車輛在制動時喪失轉(zhuǎn)向能力,起到控制車輛制動狀態(tài)時的作用。但根本起到操縱作用是駕駛者,當駕駛者在緊急情況下猛踩制動踏板的同時又急扭方向盤(許多經(jīng)驗不足或驚慌失措者的本能動作往往是急扭方向盤)。如果車輛沒有安裝ABS導致制動系統(tǒng)抱死,對方向盤的過激反應就不會起作用,此時駕駛者不能通過方向盤來控制車輛移動的方向;但如果安裝了ABS系統(tǒng)讓駕駛者能夠控制方向盤,那么在慌亂的情況下對方向盤的過激反應就會使情況變得更糟。由于突然急扭方向盤,往往會令汽車突然產(chǎn)生側(cè)滑而發(fā)生事故。
美國高速公路安全管理協(xié)會(NHTSA)通過測試認為,安裝有ESP對駕駛者控制車輛可以有很大幫助。ESP(電控行駛平穩(wěn)系統(tǒng),英文全稱Electronic Stabilty Program)包含ABS及ASR,是這兩種系統(tǒng)功能上的延伸,它能防止車輪在制動時抱死和在啟動時打滑。ESP不斷地測檢車輛的行駛狀態(tài),當發(fā)生緊急情況時它會迅速反應,通過液壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)每個車輪的制動壓力和干預發(fā)動機的牽引力,以降低車輛的側(cè)滑危險。有研究表明,ESP能使交通事故降低50%。
盡管ABS并不能使汽車達到的安全狀態(tài),但是它的出現(xiàn)使得汽車的安全性有了非常大的提升。中國汽車工業(yè)發(fā)展規(guī)劃中把ABS技術(shù)開發(fā)應用列為條。ABS作為現(xiàn)代汽車的一項關(guān)鍵性技術(shù),它具有廣闊的發(fā)展前景。
目前,中國政府已制定車輛安全性方面的強制性法規(guī),GB12676-1999《汽車制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、性能和試驗方法》,規(guī)定首先在重型車和大客車上安裝電子控制式ABS。GB7258-2004《機動車運行安全技術(shù)條件》又具體規(guī)定了必須安裝的車型和時間。規(guī)定決質(zhì)量大于12000kg的長途客車和旅游客車總質(zhì)量大于16000kg 允許掛接總質(zhì)量大于10000kg 的掛車的貨車及總質(zhì)量大于10000kg的掛車必須安裝ABS。
中國有許多單位和企業(yè)從事ABS的研制工作,東風汽車公司、重慶公路研究所、北京理工大學、清華大學、上海汽車制動系統(tǒng)有限公司和山東重汽集團等。其中山東重汽集團引進技術(shù)進行研究已取得了一些進展。重慶公路研究所研制的適用于中型汽車的氣制動FKX-ACI型ABS裝置已通過技術(shù)鑒定,但各種制動情況的適應性還有待提高。清華大學研制的適用于輕型和小型汽車的液壓ABS系統(tǒng),北京理工大學和上海汽車制動系統(tǒng)有限公司致力于轎車的液壓ABS系統(tǒng)的研究,已分別取得初步成果。
ABS技術(shù)發(fā)展方向
(1)ABS和驅(qū)動防滑控制裝置ASR一體化。ABS以防止車輪抱死為目的,ASR是防止車輪過分滑轉(zhuǎn),ABS是為了緩解制動,ASR是為了施加制動。由于二者技術(shù)上經(jīng)較接近,且都能在低附著路面上充分體現(xiàn)它們的作用,所以將二者有機地結(jié)合起來。
(2)動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)VDC(或電子穩(wěn)定控制(ESP))。VDC主要在ABS/ASR基礎(chǔ)上解決汽車轉(zhuǎn)向行駛時的方向穩(wěn)定性問題。ABS與電子全控式(或半控式)懸架、電子控制四輪轉(zhuǎn)向、電子控制液壓轉(zhuǎn)向、電子控制自動變速器等控制系統(tǒng)在功能、結(jié)構(gòu)上有機地結(jié)合起來,保證汽車在各種惡劣情況下行駛時,都具有良好的動態(tài)穩(wěn)定性。
(3)ABS/ASR與自動巡航系統(tǒng)(ACC)集成。自動巡航控制系統(tǒng)(ACC)的目的是在巡航行駛時自動把車速限制在一個設(shè)定的速度,并且能夠根據(jù)前方車輛的行駛善,自動施加制動或加速使其保持在一定的安全距。
(4)減小體積,降低重量。為了提高汽車的安全性能,增加了一些裝置,汽車的重量了隨之增加,對燃料經(jīng)濟性不利。所以新增設(shè)的各種裝置必須在保證安全性的前提下,盡量地減少重量。另外,不論是大型車還是小型車,發(fā)動機的安裝空間都是非常緊湊的,因此,也要求ABS控制器的體積盡可能的小一些。
(5)隨著ABS與新一代制動系統(tǒng)的結(jié)合,如電子液壓制動EHB、電子機械制動EMB、ABS有了更快的響應速度,更好的控制效果,而且更容易與其他電子系統(tǒng)集成。ABS將成為集成化汽車底盤系統(tǒng)中的一個節(jié)點。
(6)在ABS系統(tǒng)中嵌入電子制動力分配裝置(EBD)構(gòu)成了ABS+EBD系統(tǒng)。EBD的功能就是在汽車ABS開始制動壓力調(diào)節(jié)之前減小體積,降低重量。為了提高汽車的安全性能,增加了一些裝置,汽車的重量了隨之增加,對燃料經(jīng)濟性不利。所以新增設(shè)的各種裝置必須在保證安全性的前提下,盡量地減少重量。另外,不論是大型車還是小型車,發(fā)動機的安裝空間都是非常緊湊的,因此,也要求ABS控制器的體積盡可能的小一些。[1]