摘 要:介绍了防抱死制动系统ABS(Anti-lock Brake System)出现的根本原因及其分类,分析了ABS的工作原理,总结了正确使用ABS的方法与局限。
关键词:ABS系统;轮胎抱死;ABS的控制
汽车是当前重要的交通工具,汽车的发明和汽车相关技术的发展极大地改变了人们的出行方式,加快了商品和人员的流通。随着汽车工业的不断发展,在现代汽车上,汽车的出行安全也越来越多的受到了人们的关注,近年来由于汽车消费者对安全的日益重视,大部分的车都已将ABS列为标准配备。这种最初使用在飞机上的安全辅助系统大大的提高了汽车的安全性能。在汽车防抱死制动系统出现之前,汽车所用的都是开环制动系统。这种系统的制动器的制动力矩完全来自驾驶员踩踏制动踏板,由于驾驶员不可能完全掌控制动力的大小,因此经常出现车轮抱死的情况,车轮抱死给我们带来了严重的打击,这也是ABS出现根本原因。虽然ABS已经得到广泛的使用,但是目前使用的ABS依然不够完美,它依然存在着各种各样的缺陷与局限,因此ABS以后的发展趋势和发展方向也备受关注,或许在不久后会有一种更加美好的ABS出现在汽车上,而它将给用户带来更多的安全保障。
1 ABS的组成及分类
(1)ABS的组成[1]
ABS通常都由车轮转速传感器、制动压力调节装置、电子控制装置和ABS警示灯组成。
1)车轮转速传感器
为了检测车轮的转速,一般会在各车轮上都安装一个轮速传感器。而在前轮驱动的汽车上,可使用传感器方式,即在前差速器前部安装一个车轮转传感器,然后在左右后轮各安装一个车轮转速传感器。齿轮脉冲信号发生器装在车轮上,齿轮脉冲信号发生器产生的脉冲数和车轮的转速成正比。以上传感器信号都输往电子控制装置。
2)制动压力调节装置
大多数汽车的制动系统分为三个独立的液压系统,即左前轮、右前轮和左右后轮。制动压力调节装置按照电子控制装置中电脑的指令,通过增压、保持油压、调压来调节上述三个系统4个车轮的制动油压。制动压力调节装置附有专用的电动泵,如果需要提高油压,驱动电动机就提高油压。
3)电子控制装置
基于各车轮传感器送来的信号,利用电子控制装置的电脑,按预先确定好的判断程序计算各车轮的制动力。根据计算结果,来调节制动力的大小,如果需要加大制动力,,就打开进油电磁阀,如果需要解除制动就打开泄油电磁阀。
(2)ABS的分类
按控制通道分为以下四种:
①四通道式,其特点为:附着系数利用率高,制动时可以最大程度的利用每个车轮的附着力。但是如果汽车左右两个车轮的附着系数相差较大(如路面部分积水或结冰),会影响汽车的制动方向稳定性。
②三通道式,其特点是汽车在各种条件下制动时都具有良好的方向稳定性。因此三通道式ABS在小轿车上被普遍采用。
③二通道式,其不足为: ABS难以在方向稳定性、转向控制性和制动效能各方面得到兼顾,目前采用很少
④一通道式,其特点为:结构简单,成本低等,在轻型载货车上广泛应用。
各种ABS在以下几个方面都是相同的:ABS只是汽车的速度超过一定以后,才会对制动过程中趋于抱死的车轮进行防抱死制动压力调节。在制动过程中,只有当被控制车轮趋于抱死临界点时,ABS才会对趋于抱死车轮的制动压力进行防抱死调节;在被控制车轮还没有趋于抱死时,制动过程与常规制动系统的制动过程完全相同。ABS都具有自诊断功能,能够对系统的工作情况进行监测,一旦发现存在影响系统正常工作的故障时ABS将自动地关闭,并将ABS警示灯点亮,向驾驶发出警示信号,汽车的制动系统仍然可以像常规制动系统一样进行制动。
2 工作原理
在不同的ABS系统中,制动压力调节装置的结构形式和工作原理往往不同,电子控制装置的内部结构和控制逻辑也可能ABS通常都由车轮转速传感器、制动压力调节装置、电子不尽相同。
在常见的ABS系统中,每个车轮上各安装一个转速传感器,将有关各车轮转速的信号输入电子控制装置。电子控制装置根据各车轮转速传感器输入的信号对各个车轮的运动状态进行监测和判定,并形成相应的控制指令。制动压力调节装置主要由调压电磁阀组成,电动泵组成和储液器等组成一个独立的整体,通过制动管路与制动主缸和各制动轮缸相连。制动压力调节装置受电子控制装置的控制,对各制动轮缸的制动压力进行调节。
ABS的工作过程可以分为常规制动、制动压力保持、制动压力减小和制动压力增大等阶段。在常规制动阶段,ABS并不介入制动压力控制,调压电磁阀总成中的各进液电磁阀均不通电而处于开启状态,各出液电磁阀均不通电而处于关闭状态,电动泵也不通电运转,制动主缸至各制动轮缸的制动管路均处于沟通状态,而各制动轮缸至储液器的制动管路均处于封闭状态,各制动轮缸的制动压力将随制动主缸的输出压力而变化,此时的制动过程与常规制动系统的制动过程完全相同[2]。
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