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汽车的“ABS”是什么?有何作用?

“ABS”中文译为“防锁死刹车系统”.它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统。ABS是常规刹车装置基础上的改进型技术,可分机械式和电子式两种。
现代汽车上大量安装防抱死制动系统,ABS既有普通制动系统的制动功能,又能防止车轮锁死,使汽车在制动状态下仍能转向,保证汽车的制动方向稳定性,防止产生侧滑和跑偏,是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。
普通制动系统在湿滑路面上制动,或在紧急制动的时候,车轮容易因制动力超过轮胎与地面的摩擦力而安全抱死。
一、 ABS 的应用

世界上第一台防抱死制动系统 ABS(Ant-ilock Brake System), 在 1950 年问世,首先被应用在航空领域的飞机上, 1968 年开始研究在汽车上应用。 70 年代,由于欧美七国生产的新型轿车的前轮或前后轮开始采用盘式制动器,促使了 ABS 在汽车上的应用。 1980 年后,电脑控制的 ABS 逐渐在欧洲、美国及亚洲日本的汽车上迅速扩大。到目前为止,一些中高级豪华轿车,如西德的奔驰、宝马、雅迪、保时捷、欧宝等系列,英国的劳斯来斯、捷达、路华、宾利等系列,意大利的法拉利、的爱快、领先、快意等系列,法国的波尔舍系列,美国福特的 TX3 、 30X 、红慧星及克莱斯勒的帝王、纽约豪客、男爵、道奇、顺风等系列,日本的思域,凌志、豪华本田、奔跃、俊朗、淑女 300Z 等系列,均采用了先进的 ABS 。到 1993 年,美国在轿车上安装 ABS 已达 46% ,现今在世界各国生产的轿车中有近 75% 的轿车应用 ABS 。

现今全世界已有本迪克斯、本迪克斯、波许、摩根 . 戴维斯、海斯 . 凯尔西、苏麦汤姆、本田、日本无限等许多公司生产 ABS ,它们中又有整体和非整体之分。预计随着轿车的迅速发展,将会有更多的厂家生产。

二、 ABS 的功用

制动性能是汽车主要性能之一,它关系到行车安全性。评价一辆汽车的制动性能最基本的指标是制动加速度、制动距离、制动时间及制动时方向的稳定性。

制动时方向的稳定性,是指汽车制动时仍能按指定的方向的轨迹行驶。如果因为汽车的紧急制动(尤其是高速行驶时)而使车轮完全抱死,那是非常危险的。若前轮抱死,将使汽车失去转向能力;若后轮抱死,将会出现甩尾或调头(跑偏、侧滑)尤其在路面湿滑的情况下,对行车安全造成极大的危害。

汽车的制动力取决于制动器的摩擦力,但能使汽车制动减速的制动力,还受地面附着系数的制约。当制动器产生的制动力增大到一定值时,汽车轮胎将在地面上出现滑移。其滑移率

δ= (V t -V a )/V t × 100 %

式中:δ--滑移率;

V t-- 汽车的理论速度;

V a --汽车的实际速度。

据试验证实,当车轮滑移率δ= 15 %一 20 %时附着系数达到最大值,因此,为了取得最佳的制动效果,一定要控制其滑移率在 15 %一 20 %范围内。

ABS 的功能即在车轮将要抱死时,降低制动力,而当车轮不会抱死时又增加制动力,如此反复动作,使制动效果最佳。

三、 ABS 的两种控制方式

1 .双参数控制

双参数控制的 ABS ,由车速传感器 ( 测速雷达 ) 、轮速传感器、控制装置 ( 电脑 ) 和执行机构组成。

其工作原理是车速传感器和轮速传感器,分别将车速和轮速信号输入电脑,由电脑计算出实际滑移率,并与理想滑移率 15 %一 20 %作比较,再通过电磁阀增减制动器的制动力。

这种曳速传感器常用多普勒测速雷达。当汽车行驶时,多普勒雷达天线以一定频率不断向地面发射电磁波,同时又接收反射回来的电磁波,测量汽车雷达发射与接收的差值,便可以准确计算出汽车车速。而轮速传感器装在变速器外壳,由变速器输出轴驱动,它是一个脉冲电机,所产生的频率与轮速成正比。

执行机构由电磁阀及继电器等组成。电磁阀调整制动力,以便保持理想的滑移率。

这种 ABS 可保证滑移率的理想控制,防抱制动性能好,但由于增加了一个测速雷达,因此结构较复杂,成本也较高。例如

汽车杂志社沈树盛审报的专利 ( 专利号 92221809 . 9) 。

2 .单参数控制

它以控制车轮的角减速度为对象,控制车轮的制动力,实现防抱死制动,其结构主要由轮速传感器、控制器 ( 电脑 ) 及电磁阀组成。

轮速传感器由传感器和齿圈钢环组成 ( 见图 2)





1、电缆 2 .永磁体 3 .外壳 4 ,传感线圈 5 ,极轴 6 .齿圈

2、为了准确无误地测量轮速,传感头与车轮齿圈间应留有 1mm 间隙。为避免水、泥、灰尘对传感器的影响,安装前应将传感器加注黄油。

电磁阀用于车轮制动器的压力调节。对于四通道制动系统,一个车轮圈有一个电磁阀;三通道制动系统,每个前轮拥有一个,两个后轮共用一个。电磁阀有三个液压孔,分别与制动主缸与车轮制动分缸相连,并能实现压力升高、压力保持、压力降低的调压功能。工作原理如下。

1) 升压 在电磁阀不工作时,制动主缸接口和各制动分缸接口直通。由于主弹簧强度大,使进油阀开启,制动器压力增加。

2) 压力保持 当车轮的制动分缸中的压力增长到一定值时,进油阀切断关闭。支架就保持在中间状态,三个孔间相互密封,保持制动压力。

3) 降压 当电磁阀工作时,支架克服两个弹簧的弹力,打开卸荷肉使制动分缸压力降低。压力一旦降低,电磁阀就转换到压力保持状态,或升压的准备状态。

控制装置 ECU 的主要任务是把各车轮的传感器传回来的信号进行计算、分析、放大和判别,再由输出级将指令信号输出到电磁阀,去执行制动压力调节任务。电子控制装置,由四大部分组成,输入级 A 、控制器 B 、输出级 C ,稳压与保护装置 D 。

电子控制器以 4 一 101tz 的频率驱动电磁阀,这是驾驶员无法做到的。

这种单参数控制方式的 ABS ,由于结构简单、成本低,故目前使用较广。

在美国克莱斯勒型高级轿车中大多配备了这种单参数控制方式的 ABS 。它在轿车的四个轮上都装有轮速传感器。结构如图 4 。

分配阀 ( 见图 5) 是一个三通道的分配阀,它位于制动油泵总成的下方。





在车轮轴上安装有 45 齿或 100 齿的齿圈,轮速传感器的传感头装在齿圈的顶上。当车轮转动时,使传感器不断产生电压信号,并输入电脑,与 RoM 中理想速度比较,算出车轮的增速或减速,向电磁阀发出升压或卸压的指令,以控制制动分缸制动力。

四、 ABS 使用中注意的问题

( 1 )更换制动器或更换液压制动系部件后,应排净制动管路中的空气,以免影响制动系统的正常工作。

( 2 )装有 ABS 的汽车,每年应更换一次制动液。否则,制动液吸湿性很强,含水后不仅会降低沸点,产生腐蚀,而且还会造成制动效能衰退。

( 3 )检查 ABS 防抱死制动系统前应先拔去电源。

“ABS”中文译为“防锁死刹车系统”.它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统。ABS是常规刹车装置基础上的改进型技术,可分机械式和电子式两种。
现代汽车上大量安装防抱死制动系统,ABS既有普通制动系统的制动功能,又能防止车轮锁死,使汽车在制动状态下仍能转向,保证汽车的制动方向稳定性,防止产生侧滑和跑偏,是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。
普通制动系统在湿滑路面上制动,或在紧急制动的时候,车轮容易因制动力超过轮胎与地面的摩擦力而安全抱死。
一、 ABS 的应用

世界上第一台防抱死制动系统 ABS(Ant-ilock Brake System), 在 1950 年问世,首先被应用在航空领域的飞机上, 1968 年开始研究在汽车上应用。 70 年代,由于欧美七国生产的新型轿车的前轮或前后轮开始采用盘式制动器,促使了 ABS 在汽车上的应用。 1980 年后,电脑控制的 ABS 逐渐在欧洲、美国及亚洲日本的汽车上迅速扩大。到目前为止,一些中高级豪华轿车,如西德的奔驰、宝马、雅迪、保时捷、欧宝等系列,英国的劳斯来斯、捷达、路华、宾利等系列,意大利的法拉利、的爱快、领先、快意等系列,法国的波尔舍系列,美国福特的 TX3 、 30X 、红慧星及克莱斯勒的帝王、纽约豪客、男爵、道奇、顺风等系列,日本的思域,凌志、豪华本田、奔跃、俊朗、淑女 300Z 等系列,均采用了先进的 ABS 。到 1993 年,美国在轿车上安装 ABS 已达 46% ,现今在世界各国生产的轿车中有近 75% 的轿车应用 ABS 。

现今全世界已有本迪克斯、本迪克斯、波许、摩根 . 戴维斯、海斯 . 凯尔西、苏麦汤姆、本田、日本无限等许多公司生产 ABS ,它们中又有整体和非整体之分。预计随着轿车的迅速发展,将会有更多的厂家生产。

二、 ABS 的功用

制动性能是汽车主要性能之一,它关系到行车安全性。评价一辆汽车的制动性能最基本的指标是制动加速度、制动距离、制动时间及制动时方向的稳定性。

制动时方向的稳定性,是指汽车制动时仍能按指定的方向的轨迹行驶。如果因为汽车的紧急制动(尤其是高速行驶时)而使车轮完全抱死,那是非常危险的。若前轮抱死,将使汽车失去转向能力;若后轮抱死,将会出现甩尾或调头(跑偏、侧滑)尤其在路面湿滑的情况下,对行车安全造成极大的危害。

汽车的制动力取决于制动器的摩擦力,但能使汽车制动减速的制动力,还受地面附着系数的制约。当制动器产生的制动力增大到一定值时,汽车轮胎将在地面上出现滑移。其滑移率

δ= (V t -V a )/V t × 100 %

式中:δ--滑移率;

V t-- 汽车的理论速度;

V a --汽车的实际速度。

据试验证实,当车轮滑移率δ= 15 %一 20 %时附着系数达到最大值,因此,为了取得最佳的制动效果,一定要控制其滑移率在 15 %一 20 %范围内。

ABS 的功能即在车轮将要抱死时,降低制动力,而当车轮不会抱死时又增加制动力,如此反复动作,使制动效果最佳。

三、 ABS 的两种控制方式

1 .双参数控制

双参数控制的 ABS ,由车速传感器 ( 测速雷达 ) 、轮速传感器、控制装置 ( 电脑 ) 和执行机构组成。

其工作原理是车速传感器和轮速传感器,分别将车速和轮速信号输入电脑,由电脑计算出实际滑移率,并与理想滑移率 15 %一 20 %作比较,再通过电磁阀增减制动器的制动力。

这种曳速传感器常用多普勒测速雷达。当汽车行驶时,多普勒雷达天线以一定频率不断向地面发射电磁波,同时又接收反射回来的电磁波,测量汽车雷达发射与接收的差值,便可以准确计算出汽车车速。而轮速传感器装在变速器外壳,由变速器输出轴驱动,它是一个脉冲电机,所产生的频率与轮速成正比。

执行机构由电磁阀及继电器等组成。电磁阀调整制动力,以便保持理想的滑移率。

这种 ABS 可保证滑移率的理想控制,防抱制动性能好,但由于增加了一个测速雷达,因此结构较复杂,成本也较高。例如

汽车杂志社沈树盛审报的专利 ( 专利号 92221809 . 9) 。

2 .单参数控制

它以控制车轮的角减速度为对象,控制车轮的制动力,实现防抱死制动,其结构主要由轮速传感器、控制器 ( 电脑 ) 及电磁阀组成。

轮速传感器由传感器和齿圈钢环组成 ( 见图 2)





1、电缆 2 .永磁体 3 .外壳 4 ,传感线圈 5 ,极轴 6 .齿圈

2、为了准确无误地测量轮速,传感头与车轮齿圈间应留有 1mm 间隙。为避免水、泥、灰尘对传感器的影响,安装前应将传感器加注黄油。

电磁阀用于车轮制动器的压力调节。对于四通道制动系统,一个车轮圈有一个电磁阀;三通道制动系统,每个前轮拥有一个,两个后轮共用一个。电磁阀有三个液压孔,分别与制动主缸与车轮制动分缸相连,并能实现压力升高、压力保持、压力降低的调压功能。工作原理如下。

1) 升压 在电磁阀不工作时,制动主缸接口和各制动分缸接口直通。由于主弹簧强度大,使进油阀开启,制动器压力增加。

2) 压力保持 当车轮的制动分缸中的压力增长到一定值时,进油阀切断关闭。支架就保持在中间状态,三个孔间相互密封,保持制动压力。

3) 降压 当电磁阀工作时,支架克服两个弹簧的弹力,打开卸荷肉使制动分缸压力降低。压力一旦降低,电磁阀就转换到压力保持状态,或升压的准备状态。

控制装置 ECU 的主要任务是把各车轮的传感器传回来的信号进行计算、分析、放大和判别,再由输出级将指令信号输出到电磁阀,去执行制动压力调节任务。电子控制装置,由四大部分组成,输入级 A 、控制器 B 、输出级 C ,稳压与保护装置 D 。

电子控制器以 4 一 101tz 的频率驱动电磁阀,这是驾驶员无法做到的。

这种单参数控制方式的 ABS ,由于结构简单、成本低,故目前使用较广。

在美国克莱斯勒型高级轿车中大多配备了这种单参数控制方式的 ABS 。它在轿车的四个轮上都装有轮速传感器。结构如图 4 。

分配阀 ( 见图 5) 是一个三通道的分配阀,它位于制动油泵总成的下方。





在车轮轴上安装有 45 齿或 100 齿的齿圈,轮速传感器的传感头装在齿圈的顶上。当车轮转动时,使传感器不断产生电压信号,并输入电脑,与 RoM 中理想速度比较,算出车轮的增速或减速,向电磁阀发出升压或卸压的指令,以控制制动分缸制动力。

四、 ABS 使用中注意的问题

( 1 )更换制动器或更换液压制动系部件后,应排净制动管路中的空气,以免影响制动系统的正常工作。

( 2 )装有 ABS 的汽车,每年应更换一次制动液。否则,制动液吸湿性很强,含水后不仅会降低沸点,产生腐蚀,而且还会造成制动效能衰退。

( 3 )检查 ABS 防抱死制动系统前应先拔去电源。
参考资料:http://info.auto-p.hc360.com/html/001/001/011/44868.htm

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