機電液一體化技術(shù)在汽車中的應(yīng)用

摘要：本文以ABS防抱死制動系統(tǒng)為例，詳細介紹了ABS防抱死制動系統(tǒng)的功用、工作原理。ABS是一種具有防滑、防鎖死等優(yōu)點的汽車安全控制系統(tǒng)，可安裝在任何帶液壓制動的汽車上，使汽車在制動狀態(tài)下仍能轉(zhuǎn)向，ABS的使用將大大促進汽車的制動方向穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：汽車 機電液一體化技術(shù) 應(yīng)用 制動系統(tǒng)“科技是第一生產(chǎn)力”，進入21世紀，科學技術(shù)的發(fā)展更是日新月異，對社會、經(jīng)濟和人類的發(fā)展所起的作用更是越來越明顯。隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，汽車產(chǎn)量逐年增加，由于電子技術(shù)以及計算機技術(shù)的迅速發(fā)展與應(yīng)用，機電液一體化技術(shù)在汽車上的應(yīng)用越來越普及，如自動變速器，ABS防抱死系統(tǒng)，動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等，使汽車的綜合性能大幅度提高。隨著汽車行業(yè)新型款式動力車的發(fā)展，該技術(shù)的應(yīng)用將為我國汽車行業(yè)帶來更大的經(jīng)濟效益與社會效益。本篇論文重點討論機電液一體化在汽車上的應(yīng)用之一—ABS防抱死制動系統(tǒng)。

1. ABS防抱死制動系統(tǒng)簡介

ABS防抱死制動系統(tǒng)的全稱是Anti-locked Braking System，即ABS，該系統(tǒng)能夠在汽車制動時自動調(diào)節(jié)車輪上的制動力，從而達到防止車輪抱死的最佳制動效果。

實踐證明，制動時車輪抱死將難以保證汽車的行車安全。此外，制動時車輪抱死，由于車輪與地面之間是滑動摩擦，會導致輪胎的磨損加劇，大大降低輪胎的使用壽命。而ABS 是通過調(diào)節(jié)作用于車輪制動分泵上的制動管路壓力，使汽車在緊急剎車時車輪不會完全抱死，這樣就使得汽車在緊急制動情況下仍能保持比較好的方向穩(wěn)定性。

2.ABS防抱死制動系統(tǒng)的作用

ABS 防抱死制動系統(tǒng)的功用就是在汽車的制動過程中，當車輪滑移率超過穩(wěn)定界限時，ABS 將會自動減少制動壓力，以減小車輪制動器制動力，從而達到減小車輪滑移率的目的；而在車輪滑移率低于穩(wěn)定界限時，又自動增加制動壓力，以增大車輪制動器的制動力，從而達到增大車輪滑移率的目的。

ABS防抱死剎車系統(tǒng)與常規(guī)的液壓制動系統(tǒng)相比有兩個顯著的優(yōu)點：其一，車輛控制方面。裝備有ABS的汽車駕駛員在緊急制動過程中，保持著很大程度的操縱控制。在緊急制動過程中，用標淮的液壓制動器產(chǎn)生的打滑使駕駛員失去對車輛的控制。ABS恢復穩(wěn)定性并使駕駛員恢復對車輛的控制。其二，減少浮滑現(xiàn)象方面。潮濕、光滑道路和抱死車輛縱使形成被稱為浮滑現(xiàn)象的狀態(tài)，當車輛駕駛員行駛在具有一層水和油薄模的路面之上時，出現(xiàn)與浮滑相仿的現(xiàn)象。由于ABS減少了車輪抱死的機會，因此，也減少了制動過程中出現(xiàn)浮滑現(xiàn)象的機會。改善了輪胎的磨損——使用ABS防止車輪抱死，消除了在緊急制動過程中輪胎出現(xiàn)平斑的可能性。

總而言之，在汽車的制動過程中，ABS不斷的調(diào)整制動壓力，使車輪滑移率保持在20%左右，以便獲得最大縱向附著系數(shù)，提高汽車的制動效能。同時，也可在制動中保持較大的側(cè)向附著系數(shù)，防止汽車側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力，提高汽車制動時的方向穩(wěn)定性。

3. ABS防抱死制動系統(tǒng)的工作原理

所謂的ABS是一種防滑和防抱死等許多汽車安全控制系統(tǒng)，可以安裝在任何帶液壓制動汽車頂部。它是使用身體的橡膠氣球，踩了剎車，給剎車油壓力、喂養(yǎng)通過對ABS的身體，使用空氣在中間的空氣夾層將壓力的回報，使輪逃避鎖點。當輪子是到達一個死鎖點、剎車油壓力使氣球重復功能，所以在第二次但行動60 - 120倍，相當于保持制動，放松，這是類似于機械”DianCha”。因此，ABS防抱死系統(tǒng)，可以避免緊急制動方向當失控，車輪側(cè)滑，使輪制動沒有被鎖定，不要讓輪胎在一個點上與地面摩擦，從而增加摩擦力，剎車效率達到90%，同時也可以減少制動能耗，延長制動輪鼓，閥瓣和輪胎使用壽命的兩倍。配備了ABS的車輛在干燥的柏油路，雨，雪的路面防滑性能是80% ～ 90%、30% ～ 10%、15% ～ 20%。

ABS工作過程實際上是鎖——放松——鎖——放松周期工作過程，這樣車輛總是在關(guān)鍵鎖差距軋制狀態(tài)，有效地克服了緊急制動鎖，側(cè)滑，搖擺的尾巴，防止發(fā)生的情況，如身體失去控制。具體工作流程如下：

制動過程，ABS電氣控制單元（ECU）不斷從車輪速度傳感器信號，并處理，分析是否有輪鎖定拖滑。

如果沒有輪將鎖拖滑，制動壓力控制裝置不參與工作，制動主缸和制動輪缸相通，制動輪缸的壓力不斷增加，這是ABS制動過程的充電狀態(tài)。

如果電氣控制單元判斷一個輪（假設(shè)對于左翼陣線）將鎖拖滑，它是剎車壓力控制裝置發(fā)出命令，關(guān)閉制動主缸和左前輪缸渠道，使左前輪氣缸壓力不再增加，這也就是ABS制動過程的壓力狀態(tài)。

如果電氣控制單元的審判左前仍然傾向于鎖拖滑動狀態(tài)，它是對制動壓力控制裝置發(fā)出命令，打開左前輪汽缸和液體儲存室或能源存儲通道，使左前輪汽缸里的壓力減小，這是石油ABS制動過程的減壓狀態(tài)。

ABS的工作過程實際上是抱死-松開——抱死-松開的循環(huán)工作過程，使車輛始終處于臨界抱死的間隙滾動狀態(tài)，有效地克服緊急制動時的跑偏、側(cè)滑，甩尾，防止車身失控等情況的發(fā)生。具體工作過程如下：

制程中動過，ABS電控單元（ECU）不斷地從傳感器獲取車輪速度信號，并加以處理，分析是否有車輪即將抱死拖滑。

如果有輪車沒抱死即將拖滑，制動壓力調(diào)節(jié)裝置不參與工作，制動主缸和各制動輪缸相通，制動輪缸中的壓力繼續(xù)增大，此即ABS制動過程中的增壓狀態(tài)。

如果電控單元判斷出某個車輪（假設(shè)為左前輪）即將抱死拖滑，它即向制動壓力調(diào)節(jié)裝置發(fā)出命令，關(guān)閉制動主缸與左前制動輪缸的通道，使左前制動輪缸的壓力不再增大，此即ABS制動過程中的保壓狀態(tài)。

若單控電元判斷出左趨前仍抱死于輪狀態(tài)拖滑，它即向制動壓力調(diào)節(jié)裝置發(fā)出命令，打開左前制動輪缸與儲液室或儲能器的通道，使左前制動輪缸中的油壓降低，此即ABS制動過程中的減壓狀態(tài)。

4、結(jié)束語

隨著汽車行業(yè)新型款式動力車的發(fā)展，要求新一代機電一體化技術(shù)、產(chǎn)品及系統(tǒng)朝著高性能、智能化、系統(tǒng)化以及輕量化、微型化方向發(fā)展，機電液一體化技術(shù)會得到更多的改善，在汽車中的應(yīng)用會更多，使汽車的各種性能得到完善，從而滿足人們的個性化要求，加上國內(nèi)外技術(shù)的交流合作愈來愈多，相信我國的汽車行業(yè)會有一個好的發(fā)展前景。（作者單位：鄭州華信學院）

參考文獻

[1]孫麗.汽車ABS的發(fā)展狀況和技術(shù)趨勢[J].裝備制造技術(shù)，2009（7）

[2]張建俊.汽車檢測技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2003（12）