汽车安全技术论文

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汽服　０８０２—０４　王红玫

浅谈汽车　ＡＢＳ

摘要　一个反封闭的制动系统（吸收）　是帮助防止轮子锁住在刹车期间的一个计算机控制的制　动系统。当轮子锁，　它停止转动和轮胎滑行或滑在路面，　因而，　车要求一个更加了不起的距　离到中止比如果轮胎没有滑动。除一个更加了不起的距离之外，　司机丢失车定向控制当是滑　行。所以，　停止车在最短的可能的距离和尽可能，　轮子必须防止锁是一样平直的线。吸收系　统可能维护车的控制。这有效在限制压力旁边对任一个轮子，　太迅速地减速。这允许最大值　停止力量被申请没有闸锁住。　运转中，　轮子速度传感器在各个轮子寄发电子脉冲信号到控制　单元。如果轮子锁住被查出在闸应用期间，　计算机发信号阀门单位对轮子圆筒限制液压。　关键词：　汽车　制动　ＡＢＳ　Ａｂｓｔｒａｃｔｉｏｎ　Ａｎ　ａｎｔｉ－ｌｏｃｋ　ｂｒａｋｅ　ｓｙｓｔｅｍ　（ＡＢＳ）　ｉｓ　ａ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ－ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　ｂｒａｋｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｔｈａｔ　ｈｅｌｐｓ　ｐｒｅｖｅｎｔ　ｗｈｅｅｌ　ｌｏｃｋｕｐ　ｄｕｒｉｎｇ　ｂｒａｋｉｎｇ．　Ｗｈｅｎ　ｗｈｅｅｌ　ｌｏｃｋｓ，　ｉｔ　ｓｔｏｐｓ　ｒｏｔａｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｔｉｒｅ　ｓｋｉｄｓ　ｏｒ　ｓｌｉｄｅｓ　ｏｖｅｒ　ｔｈｅ　ｒｏａｄ　ｓｕｒｆａｃｅ，　ｔｈｕｓ，　ｔｈｅ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｓ　ａ　ｇｒｅａｔｅｒ　ｄｉｓｔａｎｃｅ　ｔｏ　ｓｔｏｐ　ｔｈａｎ　ｉｆ　ｔｈｅ　ｔｉｒｅ　ｗｅｒｅ　ｎｏｔ　ｓｋｉｄｄｉｎｇ．　Ｉｎ　ａｄｄｉｔｉｏｎ　ｔｏ　ａ　ｇｒｅａｔｅｒ　ｄｉｓｔａｎｃｅ，　ｔｈｅ　ｄｒｉｖｅｒ　ｌｏｓｅｓ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｗｈｅｎ　ｉｓ　ｓｋｉｄｓ．　Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，　ｔｏ　ｓｔｏｐ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｈｏｒｔｅｓｔ　ｐｏｓｓｉｂｌｅ　ｄｉｓｔａｎｃｅ　ａｎｄ　ｉｓ　ａｓ　ｓｔｒａｉｇｈｔ　ａ　ｌｉｎｅ　ａｓ　ｐｏｓｓｉｂｌｅ，　ｔｈｅ　ｗｈｅｅｌｓ　ｍｕｓｔ　ｂｅ　ｐｒｅｖｅｎｔｅｄ　ｆｒｏｍ　ｌｏｃｋｉｎｇ．　ＡＢＳ　ｓｙｓｔｅｍ　ｃａｎ　ｍａｉｎｔａｉｎ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｖｅｈｉｃｌｅ．　Ｉｔ　ｗｏｒｋｓ　ｂｙ　ｌｉｍｉｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｔｏ　ａｎｙ　ｗｈｅｅｌ，　ｗｈｉｃｈ　ｄｅｃｅｌｅｒａｔｅｓ　ｔｏｏ　ｒａｐｉｄｌｙ．　Ｔｈｉｓ　ａｌｌｏｗｓ　ｍａｘｉｍｕｍ　ｓｔｏｐｐｉｎｇ　ｆｏｒｃｅ　ｔｏ　ｂｅ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｗｉｔｈｏｕｔ　ｂｒａｋｅ　ｌｏｃｋｕｐ．　Ｉｎ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，　ｔｈｅ　ｗｈｅｅｌ　ｓｐｅｅｄ　ｓｅｎｓｏｒｓ　ａｔ　ｅａｃｈ　ｗｈｅｅｌ　ｓｅｎｄ　ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｐｕｌｓｅ　ｓｉｇｎａｌｓ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｕｎｉｔ．　Ｉｆ　ｗｈｅｅｌ　ｌｏｃｋｕｐ　ｉｓ　ｄｅｔｅｃｔｅｄ　ｄｕｒｉｎｇ　ｂｒａｋｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｓｉｇｎａｌｓ　ｔｈｅ　ｖａｌｖｅ　ｕｎｉｔ　ｔｏ　ｌｉｍｉｔ　ｔｈｅ　ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｗｈｅｅｌ　ｃｙｌｉｎｄｅｒ．　Ｋｅｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｗｏｒｄｓ：　ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ　ｂｒａｋｅ　ＡＢＳ　前言　汽车制动性能是汽车的主要性能之一，　评价制动性能指标主要有制动效能和制动时的方　向稳定性，汽车的制动效能即制动距离，制动时间和制动减速度。汽车的方向稳定性是指汽　车制动时仍能按原来的轨迹行驶，即不发生跑偏，侧滑及失去转向能力。　经研究发现，　车轮抱死将致使汽车的制动性能和汽车的方向稳定性变坏。　为了获得最佳　的制动效果，使实际制动过程控制接近于理想过程，提高车辆的行使安全性和舒适性，科学　家研制出汽车防抱死制动系统。即　ＡＢＳ。它可以将车辆的滑移率控制在理想状态，以获得　最佳制动性能和制动时的方向稳定性和操纵能力。　汽车　ＡＢＳ　即汽车防抱死制动系统的缩写，即：ＡＮＴＩＬＯＣＫ　ＢＲＡＫＩＮＧ　ＳＹＳＴＥＭ。　一、汽车　ＡＢＳ　的基本组成和工作原理　无论是气压制动系统还是液压制动系统，电子控制防抱死制动系统的组成均由传感器，　电子控制单元和制动压力制动器三部分组成。　（１）．传感器　１）．车速传感器　检测车速，向电子控制单元输入车速信号，用于滑移率控制方式。　２）．轮速传感器　检测车轮速度，向电子控制单元输入信号，各种方式均采用。　３）．汽车减速度传感器　检测制动时汽车的减速度，检测是否是冰雪路等易滑路面，　只用于四轮控制系统。　（２）．执行器　制动压力调节器（电磁阀）　接受电子控制单元（ＥＣＵ）的指令，通过电磁阀的动作调　节气压或油压，实现控制压力的“升高”“保持”“降低”的控制功能。　，　，　目前，最新的　ＡＢＳ　已发展到第　５　代，现今的　ＡＢＳ　还有多方面的功能，比如：

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１、电子牵引系统（ＥＴＳ）　２、驱动防滑调整装置（ＡＳＲ）　３、电子稳定程序（ＥＳＰ）　４、辅助制动器　（二）工作原理　ＡＢＳ　是常规制动装置基础上的改进型技术。它的工作原理是，依靠装在各车轮上高灵　敏度的车轮转速传感器以及车身上的车速传感器，通过计算机控制。紧急制动时，一旦发现　某个车轮抱死，计算机立即指令压力调节器使该轮的制动分泵泄（减）压，使车轮恢复转动。　ＡＢＳ　的工作过程实际上是抱死－松开－抱死－松开的循环工作过程，使车辆始终处于临界抱死　的间隙滚动状态，　有效地克服紧急

制动时的跑偏、　侧滑、　甩尾，　防止车身失控等情况的发生。　（霍尔式　ＡＢＳ　原理图如下）

霍尔式　ＡＢＳ　转速传感器，能保证在很低的速度下都有很强的信号。响应时间快。基本原　理是发生生脉冲数目即时检测转速。　二﹑ＡＢＳ　的控制及控制原理　ＡＢＳ　目前所用的控制方式主要有预测控制方式和模仿控制方式两种。　（１）．预测控制方式是预先规定控制参数和设定值等控制条件，然后根据检测的实际参　数与设定值进行比较，对制动过程进行控制。　根据控制参数不同，预测控制可以分为以下几种形式。　１）．以车轮减速度为控制参数的控制方式　该形式　ＡＢＳ　控制方式是已车轮的减速度为控制参数，此种控制方式在高速或空挡进行　紧急制动的特定条件下，防止车轮抱死效果好，但车以低速档行驶时，由于制动时驱动轮的　减速度达不到设定值的减速度，系统将无法进行，从而出现抱死现象。　２）．以车轮滑移率为控制方式　该形式　ＡＢＳ　控制方式是一车轮的滑移率为控制参数，滑移率是通过检测汽车速度和轮　速计算得到。　３）．以车轮减速度和加速度为控制方式　该形式　ＡＢＳ　控制方式是以车轮减速度和车轮加速度为控制参数，此种方式在高档或空　挡进行紧急制动时的效果较好但在高附着路面上易出现过渡减压，　而在低附着系数的路面上　发生车轮抱死现象，　同时对于纵向附着系数的路面的适应性差，　尤其是由高附着系数路面向　地附着系数路面跃变是易出现车轮抱死。　４）．以车轮减速度，加速度及滑移率为控制参数的控制方式　该种控制方式是在车轮加速度和减速度的信号的基础上，　再增加车轮滑移率信号，　实现　多参数控制，　由于综合拉三中控制方式的优点，　所以能保证在不同的路面情况和行驶的状态　下的放抱死控制。　（２）．模仿控制方式：是在控制过程中，记录前一控制周期的各种参数——即制动减压至增　压过程中的参数，再结合个方面的信息进行控制，现在在车上应用较少。

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三、ＡＢＳ　的工作过程　（１）．常规制动（制动触发阶段）　？踩下踏板，电磁柱塞在最低位　？制动液由主缸全部流向制动轮缸　？制动力很快建立，轮速很快下降　？ＥＣＵ　只检测　（２）．保压过程（制动压力保持阶段）　？随轮速的下降，滑动率上升　？滑动率接近　３５％时，ＥＣＵ　发出“保持压力”的指令　？电磁阀通过有限电流，柱塞被提起，制动液通道被切断　？从而制动力不再增加　（３）．减压过程（制动压力下降阶段）　？在“保压”　后，轮速传感器继续传来抱死信号　？ＥＣＵ　则发出“降低压力”的指令，供给强电流，柱塞提高　？回油道开，一部分油液回流，另一部分油液流入降压器转化为弹性势能　？ＥＣＵ　给回流泵继电器通电，工作，制动液被送回主缸，制动力下降，轮速增快，滑动　率下降．　（４）．增压过程　？当滑动率下降到　ＡＢＳ　下极限　８％时　？ＥＣＵ　切断通往电磁阀、回流泵的电流，柱塞在回到最低位　？制动压力减少，轮速如太快，ＥＣＵ　指令　“提高压力”　，制动液流回轮缸，踏板力又起　作用　？压力波动调整，４－１０　次／秒，以保各车轮常处于抱死边缘，以发挥最大制动效能　四、ＡＢＳ　的发展趋势　ＡＢＳ　技术虽然在　２０　世纪　９０　年代初期就已成熟，但随着电子技术和汽车技术的快速发　展，ＡＢＳ　技术也得到了不断完善。今后，ＡＢＳ　技术将沿以下几个方面继续发展。　采用现代控制理论和方法完善　ＡＢＳ　技术性能。目前得到广泛应用的是采用门限值控制　方法的　ＡＢＳ，有一定局限性。研究适应　ＡＢＳ　这种变工况、非线性系统的控制方法，完善　ＡＢＳ　技术性能将是今后　ＡＢＳ　研究的热点。近几年出现的增益调度　ＰＩＤ　控制、变结构控制和　模糊控制等方法，是以滑移率为目标的连续控制，使制动过程中保持最佳、稳定的滑移率，　理论上是理想的防抱死制动控制系统。　提高　ＡＢＳ　的可靠性、自适应性。ＡＢＳ　是加装在汽车上的辅助安全装置，它要求高可靠　性，否则会导致人身伤亡及车辆损坏。为了提高　ＡＢＳ　的可靠性，ＡＢＳ　电控部分应向集成化　方向发展，制作专用的　ＡＢＳ　芯片；机械部分则通过优化结构设计、采用新材料、提高制造　工艺等。ＡＢＳ　软件部分则采用补偿方法（针对测量、计算误差）和自适应控制算法来提高　ＡＢＳ　的可靠性和自适应性。　提高系统的集成度，减小体积，减轻质量。现代汽车的安装空间都非常紧凑，而　ＡＢＳ　又是提高汽车安全性能的附加装置，预留的空间非常有限，因此，要求　ＡＢＳ　控制器体积尽　量小。此外新增加的装置必然增加整车质量，对整车经济性、动力性不利，要求　ＡＢＳ　质量　轻。因此　ＡＢＳ　装置必须高度集成化，这样既可减小体积，又可减轻质量，同时还可以降低　成本。　增强　ＡＢＳ　控制器的功能，扩大使用范围。随着现代电