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摘 要 通过对汽车防抱死制动系统基本概念、系统组成及工作原理的介绍,说明ABS系统对行车安全的重要性。
关键词 汽车 制动
随着人民生活水平的提高,汽车已经普遍成为人们出行的代步工具,而其安全性也越来越受到人们的关注。ABS系统作为现代汽车上提高车辆在特殊行驶条件下的安全性的一种安全附属装置,其重要性也日益突出。
一、汽车电子控制防抱死制动系统的基本概念
ABS是英文Anti-lock Braking System的缩写。中文翻译为汽车电子控制防抱死制动系统。它指的是:采用电子控制方式的防止车辆在紧急制动时车轮抱死的刹车装置。可在汽车制动过程中,对车轮的运动状态进行迅速、准确而又有效的控制,使车轮尽可能地处于最佳制动状况。即在汽车制动时使车轮的纵向处于附着系数的峰值,同时使其侧向也保持着较高的附着系数,从而使汽车具有良好的防侧滑能力和最短的制动距离,因此,ABS可以大幅度提高汽车的安全性。
二、ABS系统的基本组成
ABS主要由电子控制器(简称ECU)、车轮转速传感器、制动压力调节装置、ABS警示灯等部件组成。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,电子控制单元的内部结构和控制逻辑也可能不尽相同。
1、电子控制器(ECU)
电子控制器(ECU)是ABS的控制中心,其主要构成是微型计算机。它主要是接受车轮速度传感器的信号,并按照设定的控制程序对信号进行比较、分析和判别,再通过精确计算得出车轮制动时的滑移状况,从而向调节阀发出控制指令,以达到最佳制动效果。
另外,ECU还具有初始检测功能、故障检测功能、速度传感器检测功能和失效保障功能。
ECU由硬件和软件两部分组成。硬件是安装在印制电路板上的各元器件及线路,软件则是固存在只读存储器中的一系列控制程序。印制电路板封装在金属壳体之中,形成一个独立的整体,安装在行李舱、驾驶室等少尘和防潮的地方。
2、车轮转速传感器
车轮速度感器分为电磁式和霍尔式两种,均由传感头和齿圈两部分组成。其作用是将车轮的转速及运动状态转化成脉冲信号反馈给控制器。
3、制动压力调节装置
制动压力调节装置是ABS的执行机构,主要是根据ECU的指令调节各个车轮制动器的制动压力。制动系统不同,所采用的制动压力调节装置的结构和工作原理也不一样。常用制动系统有液压式、机械式、气压式和空气液压复合式等。
4、ABS警示灯
ABS警示灯可对ABS系统的故障以明显的光信号提示驾驶员,并可以对故障码进行闪示。
三、ABS的工作原理
理论研究表明:汽车在紧急制动的情况下,车轮抱死后会使纵向的附着力大大减小,横向附着力几乎为零,所以在车辆制动时车轮抱死会使制动距离变长。后轮抱死会产生侧滑甩尾等危险的情况,前轮抱死会失去方向可操控性。所以,为了使制动的安全性能够得到提高,就应该能够尽量避免上述情况的发生。
ABS系统由ECU控制,当车辆制动时,它能使车轮保持转动,从而帮助驾驶员控制车辆达到安全的停车。在常见的ABS系统中,每个车轮上各安装一个车轮转速传感器,将有关各车轮转速的信号输入ECU。ECU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,通过制动压力调节装置重复地减少或增加在轮子上的制动压力来控制车轮的滑动率,保持车轮转动。在制动过程中保持车轮转动,不但可保证控制行驶方向的能力,而且在大部分路面情况下,与抱死车轮相比,能提供更高的制动力量。
尽管各种ABS的结构形式和工作过程并不完全相同,但都是通过对趋于抱死车轮的制动压力进行自适应循环调节,来防止被控制车轮发生制动抱死的,而且,各种ABS在以下几个方面都是相同的。
1、ABS只有当汽车的速度超过一定以后(如5km/h或8km/h),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。当汽车速度被制动降低到一定时,ABS就会自动中止防抱死制动压力调节,此后,装备ABS汽车的制动过程将与常规制动系统的制动过程相同。这是因为在汽车的速度很低时,车轮被制动抱死对汽车制动性能的影响已经很小,而且要使汽车尽快制动停车,应必须使车轮制动抱死。
2、在制动过程中,只有当被控制车轮趋于抱死时,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。
3、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将自动地关闭ABS,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。所以如果车辆行驶期间ABS灯亮,说明ABS系统出现故障,但常规制动仍然起作用,仍可以安全驾驶车辆。但对于这样的车辆,应尽快去指定维修厂诊断、维修,使ABS系统功能恢复正常。
四、结语
通过采用ABS系统,使汽车在制动过程中自动调节车轮的制动力,防止车轮抱死滑移,从而缩短制动距离,提高方向稳定性,增强转向控制能力,减少交通事故的发生。
参考文献:
[1]凌永成,于京诺.汽车电子控制技术[M]. 北京:北京大学出版社,2006.
[2]郑利苗.轿车ABS和TC[M].广州:广东科技出版社, 1999: 27-28.
关键词 汽车 制动
随着人民生活水平的提高,汽车已经普遍成为人们出行的代步工具,而其安全性也越来越受到人们的关注。ABS系统作为现代汽车上提高车辆在特殊行驶条件下的安全性的一种安全附属装置,其重要性也日益突出。
一、汽车电子控制防抱死制动系统的基本概念
ABS是英文Anti-lock Braking System的缩写。中文翻译为汽车电子控制防抱死制动系统。它指的是:采用电子控制方式的防止车辆在紧急制动时车轮抱死的刹车装置。可在汽车制动过程中,对车轮的运动状态进行迅速、准确而又有效的控制,使车轮尽可能地处于最佳制动状况。即在汽车制动时使车轮的纵向处于附着系数的峰值,同时使其侧向也保持着较高的附着系数,从而使汽车具有良好的防侧滑能力和最短的制动距离,因此,ABS可以大幅度提高汽车的安全性。
二、ABS系统的基本组成
ABS主要由电子控制器(简称ECU)、车轮转速传感器、制动压力调节装置、ABS警示灯等部件组成。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,电子控制单元的内部结构和控制逻辑也可能不尽相同。
1、电子控制器(ECU)
电子控制器(ECU)是ABS的控制中心,其主要构成是微型计算机。它主要是接受车轮速度传感器的信号,并按照设定的控制程序对信号进行比较、分析和判别,再通过精确计算得出车轮制动时的滑移状况,从而向调节阀发出控制指令,以达到最佳制动效果。
另外,ECU还具有初始检测功能、故障检测功能、速度传感器检测功能和失效保障功能。
ECU由硬件和软件两部分组成。硬件是安装在印制电路板上的各元器件及线路,软件则是固存在只读存储器中的一系列控制程序。印制电路板封装在金属壳体之中,形成一个独立的整体,安装在行李舱、驾驶室等少尘和防潮的地方。
2、车轮转速传感器
车轮速度感器分为电磁式和霍尔式两种,均由传感头和齿圈两部分组成。其作用是将车轮的转速及运动状态转化成脉冲信号反馈给控制器。
3、制动压力调节装置
制动压力调节装置是ABS的执行机构,主要是根据ECU的指令调节各个车轮制动器的制动压力。制动系统不同,所采用的制动压力调节装置的结构和工作原理也不一样。常用制动系统有液压式、机械式、气压式和空气液压复合式等。
4、ABS警示灯
ABS警示灯可对ABS系统的故障以明显的光信号提示驾驶员,并可以对故障码进行闪示。
三、ABS的工作原理
理论研究表明:汽车在紧急制动的情况下,车轮抱死后会使纵向的附着力大大减小,横向附着力几乎为零,所以在车辆制动时车轮抱死会使制动距离变长。后轮抱死会产生侧滑甩尾等危险的情况,前轮抱死会失去方向可操控性。所以,为了使制动的安全性能够得到提高,就应该能够尽量避免上述情况的发生。
ABS系统由ECU控制,当车辆制动时,它能使车轮保持转动,从而帮助驾驶员控制车辆达到安全的停车。在常见的ABS系统中,每个车轮上各安装一个车轮转速传感器,将有关各车轮转速的信号输入ECU。ECU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,通过制动压力调节装置重复地减少或增加在轮子上的制动压力来控制车轮的滑动率,保持车轮转动。在制动过程中保持车轮转动,不但可保证控制行驶方向的能力,而且在大部分路面情况下,与抱死车轮相比,能提供更高的制动力量。
尽管各种ABS的结构形式和工作过程并不完全相同,但都是通过对趋于抱死车轮的制动压力进行自适应循环调节,来防止被控制车轮发生制动抱死的,而且,各种ABS在以下几个方面都是相同的。
1、ABS只有当汽车的速度超过一定以后(如5km/h或8km/h),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。当汽车速度被制动降低到一定时,ABS就会自动中止防抱死制动压力调节,此后,装备ABS汽车的制动过程将与常规制动系统的制动过程相同。这是因为在汽车的速度很低时,车轮被制动抱死对汽车制动性能的影响已经很小,而且要使汽车尽快制动停车,应必须使车轮制动抱死。
2、在制动过程中,只有当被控制车轮趋于抱死时,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。
3、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将自动地关闭ABS,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。所以如果车辆行驶期间ABS灯亮,说明ABS系统出现故障,但常规制动仍然起作用,仍可以安全驾驶车辆。但对于这样的车辆,应尽快去指定维修厂诊断、维修,使ABS系统功能恢复正常。
四、结语
通过采用ABS系统,使汽车在制动过程中自动调节车轮的制动力,防止车轮抱死滑移,从而缩短制动距离,提高方向稳定性,增强转向控制能力,减少交通事故的发生。
参考文献:
[1]凌永成,于京诺.汽车电子控制技术[M]. 北京:北京大学出版社,2006.
[2]郑利苗.轿车ABS和TC[M].广州:广东科技出版社, 1999: 27-28.