汽车“防滑控制系统”浅释

tomhe666

汽车“防滑控制系统”浅释 [复制链接]

ABS全称是AUTILOCKBRAKINGSYSTEM，汉译就是制动防抱系统。这是一项在80年代末才兴起应用的新技术，但发展得很快，现在已经成为许多轿车的必装件了。据统计，汽车突然遇到情况发刹车时，百分之九十以上的驾驶者往往会一脚将刹车踏板踩到底来个急刹车，这时候的车子十分容易产生纯粹性滑移并发生侧滑，即人们俗称的“甩尾”，这是一种非常容易造成车祸的现象。造成汽车侧滑的原因很多，例如行驶速度，地面状况，轮胎结构等都会造成侧滑，但最根本的原因是汽车在紧急制动时车轮轮胎与地面的滚动摩擦会突然变为滑动摩擦，轮胎的抓地力几乎丧失，此时此刻驾驶者尽管扭动方向盘也会无济于事。针对这种产生侧滑现象的根本原因，汽车专家早在60年代就研制出车用ABS这样一套防滑制动装置，并在此基础上还研制出驱动防滑装置ASR。汽车上的ABS与ASR，属于同一性质的装置，统称“防滑控制系统”，两者的共性是“防滑”。有些汽车标注“TCS"，实际上与ASR是同一回事。     既然是防滑，ABS与ASR的设计依据必然要涉及一个叫做“滑动率”的东西。众所周知，汽车的速度是由轮子的转速所决定的，轮子转得快汽车跑得快，轮子转得慢汽车跑得慢，似乎轮子的转速等于汽车的速度。但是在现实中，由于轮胎的变形、打滑等因素，车轮速度与汽车速度之间总是存在着差值，这个差值与汽车速度的比率就是滑动率。实验证明只有将滑动率控制在一定的范围之内，轮胎才具有最大的附着力，汽车运行才是最安全的。因此，ABS与ASR的主要功能就是将滑动率控制在一个设定的范围内。汽车上的ABS在制动过程中，通常将车轮的滑动率的控制在10%—20%之间，ASR在驱动过程中，通常将车轮的滑动率控制在5%—15%之间。控制滑动率是ABS与ASR的共同目的，但是它们又有显著的差别，ABS对所有车轮都可进行控制，而ASR只对驱动车轮进行控制；ABS只是一个控制制动的单环系统，而ASR规是控制制动也要控制发动机输出的多环系统。目前ABS在控制过程中，是通过车轮转速传感器反馈来的信号经电子控制器（ECU）处理后发出指令给电磁调节器，对各车轮的制动压力进行调节，而ASR在控制过程中，通常是借用ABS的车轮转速传感器反馈来的信号经ECU处理后发出指令，通过控制节气门开度和点火提前角的方式来调节发动机的输出扭矩，从而调节对驱动车轮的驱动扭矩(扭矩传感器)。因此一些车上的ABS和ASR的部分构件是共用的，包括ECU和车轮转速传感器。目前多数轿车安装ABS装置，只有一些中高级轿车和高级大客车安装了ABS／ASR装置，因此下文主要介绍ABS装置。     控制原理ABS分有机械式和电子式两种。由于机械式不论从精度还是实际效果都比不上电子式，所以目前轿车上的ABS大多数是电子式的，它利用轿车上的液压制动系统，加上车轮转速传感器，电子控制器和电磁调节器组成了ABS，其中轮速传感器要和一种叫“齿圈”的元件配对使用，组成了ABS的传感机构。轮速传感器内有电磁线圈可产生磁力线，安装在车轮附近的一个固定部件上，齿圈安装在车轮轮辋上，车轮转动带动齿圈转动，齿圈切割磁力线使传感器内的电磁线圈感应出交变电流，其脉冲率与车轮转速成正比并被输往电子控制器内。
电子控制器是一种微电子计算机，它根据各个轮速传感器的电流脉冲信号测出各个车轮的运动速度，加速度或者减速度，滑动率等数值，当这些数值超出正常值的范围内就会发出指令给电磁调节器。电磁调节器里面的柱塞会依照指令上下移动，调节输入各个车轮制动分泵的油量，起到一个阀门的作用。
    综合前述各个部件的功能，ABS的工作原理简单一点来讲，就是由轮速感应器监测车轮的转速，监测信号汇集到电子控制器内分析，一旦监测到车轮快要抱死时，电子控制器会发出指令给电磁调节器，由它控制油压分配阀调节各个车轮的制动分泵，以“一放一收”的点放形式来控制刹车摩擦片，解除车轮的抱死现象。用点放形式来制动，即可急剧降低轮速，又可保持轮胎与地面的附着力。     这里顺便提一下所谓ABS的“一放一收”，只是为了达到控制滑动率的一种形式，整个ABS的性能还与轮胎结构、表面花纹、充气压力、车轮偏转角、行驶速度、路面状况等因素有关。因此，凡是安装了ABS或ABS／ASR装置的汽车，不可随意更换与原车不同型号的轮胎，以免引发控制偏差。
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