防抱死裝置應用

世界上第一臺防抱死制動系統(tǒng) ABS(Anti-lock Brake System), 在 1950 年問世，首先被應用在航空領域的飛機上， 1968 年開始研究在汽車上應用。 70 年代，由于歐美七國生產的新型轎車的前輪或前后輪開始采用盤式制動器，促使了 ABS 在汽車上的應用。 1980 年后，電腦控制的 ABS 逐漸在歐洲、美國及亞洲日本的汽車上迅速擴大。到目前為止，一些中高級豪華轎車，如西德的奔馳、寶馬、雅迪、保時捷、歐寶等系列，英國的勞斯來斯、捷達、路華、賓利等系列，意大利的法拉利、的愛快、領先、快意等系列，法國的波爾舍系列，美國福特的 TX3 、 30X 、紅慧星及克萊斯勒的帝王、紐約豪客、男爵、道奇、順風等系列，日本的思域，凌志、豪華本田、奔躍、俊朗、淑女 300Z 等系列，均采用了先進的 ABS 。到 1993 年，美國在轎車上安裝 ABS 已達 46% ，現(xiàn)今在世界各國生產的轎車中有近 75% 的轎車應用 ABS 。

現(xiàn)今全世界已有本迪克斯、本迪克斯、波許、摩根 . 戴維斯、海斯 . 凱爾西、蘇麥湯姆、本田、日本無限等許多公司生產 ABS ，它們中又有整體和非整體之分。預計隨著轎車的迅速發(fā)展，將會有更多的廠家生產。

制動時方向的穩(wěn)定性，是指汽車制動時仍能按指定的方向的軌跡行駛。如果因為汽車的緊急制動(尤其是高速行駛時)而使車輪完全抱死，那是非常危險的。若前輪抱死，將使汽車失去轉向能力;若后輪抱死，將會出現(xiàn)甩尾或調頭(跑偏、側滑)尤其在路面濕滑的情況下，對行車安全造成極大的危害。

汽車的制動力取決于制動器的摩擦力，但能使汽車制動減速的制動力，還受地面附著系數(shù)的制約。當制動器產生的制動力增大到一定值時，汽車輪胎將在地面上出現(xiàn)滑移。其滑移率

δ= (V t -V a )/V t × 100 %

式中:δ--滑移率;

V t-- 汽車的理論速度;

V a --汽車的實際速度。

據(jù)試驗證實，當車輪滑移率δ= 15 %一 20 %時附著系數(shù)達到最大值，因此，為了取得最佳的制動效果，一定要控制其滑移率在 15 %一 20 %范圍內。

ABS 的功能即在車輪將要抱死時，降低制動力，而當車輪不會抱死時又增加制動力，如此反復動作，使制動效果最佳。

雙參數(shù)控制的 ABS ，由車速傳感器 ( 測速雷達 ) 、輪速傳感器、控制裝置 ( 電腦 ) 和執(zhí)行機構組成。

其工作原理是車速傳感器和輪速傳感器，分別將車速和輪速信號輸入電腦，由電腦計算出實際滑移率，并與理想滑移率 15 %一 20 %作比較，再通過電磁閥增減制動器的制動力。

這種曳速傳感器常用多普勒測速雷達。當汽車行駛時，多普勒雷達天線以一定頻率不斷向地面發(fā)射電磁波，同時又接收反射回來的電磁波，測量汽車雷達發(fā)射與接收的差值，便可以準確計算出汽車車速。而輪速傳感器裝在變速器外殼，由變速器輸出軸驅動，它是一個脈沖電機，所產生的頻率與輪速成正比。

執(zhí)行機構由電磁閥及繼電器等組成。電磁閥調整制動力，以便保持理想的滑移率。

這種 ABS 可保證滑移率的理想控制，防抱制動性能好，但由于增加了一個測速雷達，因此結構較復雜，成本也較高。例如

汽車雜志社沈樹盛審報的專利 ( 專利號 92221809 . 9) 。

它以控制車輪的角減速度為對象，控制車輪的制動力，實現(xiàn)防抱死制動，其結構主要由輪速傳感器、控制器 ( 電腦 ) 及電磁閥組成。

輪速傳感器由傳感器和齒圈鋼環(huán)組成

2.為了準確無誤地測量輪速，傳感頭與車輪齒圈間應留有 1mm 間隙。為避免水、泥、灰塵對傳感器的影響，安裝前應將傳感器加注黃油。

電磁閥用于車輪制動器的壓力調節(jié)。對于四通道制動系統(tǒng)，一個車輪圈有一個電磁閥;三通道制動系統(tǒng)，每個前輪擁有一個，兩個后輪共用一個。電磁閥有三個液壓孔，分別與制動主缸與車輪制動分缸相連，并能實現(xiàn)壓力升高、壓力保持、壓力降低的調壓功能。工作原理如下。

1) 升壓 在電磁閥不工作時，制動主缸接口和各制動分缸接口直通。由于主彈簧強度大，使進油閥開啟，制動器壓力增加。

2) 壓力保持 當車輪的制動分缸中的壓力增長到一定值時，進油閥切斷關閉。支架就保持在中間狀態(tài)，三個孔間相互密封，保持制動壓力。

3) 降壓 當電磁閥工作時，支架克服兩個彈簧的彈力，打開卸荷肉使制動分缸壓力降低。壓力一旦降低，電磁閥就轉換到壓力保持狀態(tài)，或升壓的準備狀態(tài)。

控制裝置 ECU 的主要任務是把各車輪的傳感器傳回來的信號進行計算、分析、放大和判別，再由輸出級將指令信號輸出到電磁閥，去執(zhí)行制動壓力調節(jié)任務。電子控制裝置，由四大部分組成，輸入級 A 、控制器 B 、輸出級 C ，穩(wěn)壓與保護裝置 D 。

電子控制器以 4 一 101tz 的頻率驅動電磁閥，這是駕駛員無法做到的。

這種單參數(shù)控制方式的 ABS ，由于結構簡單、成本低，故目前使用較廣。

在美國克萊斯勒型高級轎車中大多配備了這種單參數(shù)控制方式的 ABS 。它在轎車的四個輪上都裝有輪速傳感器。結構如圖 4 。

分配閥是一個三通道的分配閥，它位于制動油泵總成的下方。

在車輪軸上安裝有 45 齒或 100 齒的齒圈，輪速傳感器的傳感頭裝在齒圈的頂上。當車輪轉動時，使傳感器不斷產生電壓信號，并輸入電腦，與 RoM 中理想速度比較，算出車輪的增速或減速，向電磁閥發(fā)出升壓或卸壓的指令，以控制制動分缸制動力。

( 1 )更換制動器或更換液壓制動系部件后，應排凈制動管路中的空氣，以免影響制動系統(tǒng)的正常工作。

( 2 )裝有 ABS 的汽車，每年應更換一次制動液。否則，制動液吸濕性很強，含水后不僅會降低沸點，產生腐蝕，而且還會造成制動效能衰退。

( 3 )檢查 ABS 防抱死制動系統(tǒng)前應先拔去電源.

防抱死制動系統(tǒng)是在制動過程中通過調節(jié)制動輪缸的制動壓力，是作用于車輪的制動力矩受到控制，而將車輪的滑移率控制在較為理想的范圍內，防止車輪被制動抱死避免車輪在路面上進行純滑移，縮短制動距離，提高汽車在制動過程中的方向穩(wěn)定性和轉向操縱能力，所以被稱為制動防抱死系統(tǒng)。