淺析汽車制動(dòng)防抱死系統(tǒng)（ABS）

黃銳 王森 喬華 陶邦銀

浙江杭州眾泰汽車工程研究院 浙江省杭州市 310018

1 ABS的功能

現(xiàn)在全世界的汽車保有量已經(jīng)超過6億，汽車促進(jìn)了社會(huì)的發(fā)展，給人們的工作和生活帶來了便利。同時(shí)，事故率也在不斷增加，而制動(dòng)防抱死系統(tǒng)的出現(xiàn)可以有效的減少事故的發(fā)生，英文譯作Anti-lock Braking System，簡稱ABS，因此現(xiàn)在ABS裝置日益受到全社會(huì)的關(guān)注。

ABS系統(tǒng)的出現(xiàn)其目的主要是為了避免緊急制動(dòng)時(shí)車輪抱死問題，它通過將汽車每個(gè)車輪瞬時(shí)的狀態(tài)傳遞到傳感器上進(jìn)行分析，分析之后進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，調(diào)節(jié)制動(dòng)力矩。在此之前，汽車無法調(diào)節(jié)制動(dòng)輪缸、制動(dòng)壓力大小，也無法得知每個(gè)車輪的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，因此，汽車極易出現(xiàn)抱死拖滑的現(xiàn)象。ABS的出現(xiàn)解決了這一問題，提高了行車的安全性。

2 ABS的結(jié)構(gòu)概述

ABS是在普通制動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的、它具有讓車輪防抱死的功能，實(shí)際上它也是一套制動(dòng)控制系統(tǒng)。普通制動(dòng)系統(tǒng)主要有真空助力器、制動(dòng)輪缸、儲油箱、制動(dòng)主缸、液壓管道等，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

ABS除了原有的傳統(tǒng)常規(guī)制動(dòng)裝置外，一般還具有以下三部分。

（1）傳感器，主要是車輪轉(zhuǎn)速傳感器。

（2）電子控制單元（ECU）

（3）執(zhí)行器，主要指電磁閥及制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器（液壓調(diào)節(jié)器）

圖1 普通制動(dòng)系統(tǒng)示意圖

圖2 ABS的原理圖

ABS的工作過程大致可以分為常規(guī)制動(dòng)階段，增壓階段，保壓階段，減壓階段。在汽車制動(dòng)過程中，傳感器1和傳感器5不斷的將車輪速度的信號傳遞給ABS電控單元3，經(jīng)過電控單元的分析和處理，及時(shí)判斷出車輪是否有抱死拖滑的現(xiàn)象。

在該ABS中對應(yīng)于每個(gè)制動(dòng)輪缸都可以被電子控制裝置控制，輪缸的進(jìn)液和出液電磁閥也都可以被控制，從而可以實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)每個(gè)車輪的制動(dòng)壓力，防止制動(dòng)抱死現(xiàn)象的產(chǎn)生。

3 ABS的工作原理

汽車在制動(dòng)過程中，車輪與路面之間是有滑移產(chǎn)生的，這是因?yàn)槠囁俣扰c車輪速度之間存在著差值，當(dāng)滑移率在15%-20%之間時(shí)，汽車能獲得最大的制動(dòng)力；當(dāng)車輪抱死時(shí)其滑移率為100%。

了解了滑移率的特性之后，ABS的基本工作原理就一目了然，讓每個(gè)車輪在制動(dòng)過程中滑移率在合適的范圍內(nèi)是其主要實(shí)現(xiàn)方式。做到車輪制動(dòng)是一種邊滾邊滑的狀態(tài)以取得最好的制動(dòng)效果，避免了車輪抱死現(xiàn)象的產(chǎn)生，減少交通事故的發(fā)生。

4 ABS的發(fā)展趨勢

隨著全球汽車電子技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的階段，汽車電子技術(shù)的提高也帶動(dòng)了ABS技術(shù)的發(fā)展，放眼未來，ABS技術(shù)會(huì)有下面幾個(gè)的發(fā)展方向。

(1)提高ABS的安全性、可靠性，通過提高ABS在集成度、結(jié)構(gòu)、軟件、機(jī)械等部分的性能，達(dá)到更穩(wěn)定更可靠的使用效果。

(2)完善ABS技術(shù)性能，采用現(xiàn)代控制理論和方法已得到廣泛應(yīng)用，但是有一定局限性。今后ABS研究的方向仍舊圍繞在變工況控制方法、技術(shù)性能等相關(guān)領(lǐng)域。

(3)增加系統(tǒng)的集成度，在ABS輕量化方面繼續(xù)發(fā)展。由于ABS本身的特性，安裝空間并不會(huì)十分寬裕，因此要求ABS控制器集成化、輕量化，減少對汽車經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性的影響，同時(shí)集成化、輕量化之后對成本控制也是十分有利的。

(4)提高ABS控制器芯片化、平臺化方向發(fā)展，隨著科技日新月異的發(fā)展，芯片技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，未來的ABS控制器勢必將芯片化、平臺化；

5 ABS的使用注意事項(xiàng)

ABS作為一種汽車主動(dòng)安全裝置，其優(yōu)越的性能得到了廣大汽車使用者的認(rèn)同。但同時(shí)，有些使用者在使用ABS上仍存在一些誤區(qū)。事實(shí)上，正確的使用方法是ABS發(fā)揮最大功效的前提。

ABS在工作時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些噪音，同時(shí)，制動(dòng)踏板會(huì)出現(xiàn)震動(dòng)。這是ABS在制動(dòng)過程中反復(fù)調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)器的表現(xiàn)。因此制動(dòng)過程中，無需因ABS的正常液壓工作噪聲和制動(dòng)踏板振顫而恐慌。同時(shí)，在ABS工作時(shí)，車輛可以正常進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作，但是ABS本身無法實(shí)現(xiàn)，這就需要駕駛員及時(shí)的做出反應(yīng)完成轉(zhuǎn)向的操作，避免事故的發(fā)生。

6 結(jié)語

本文主要介紹了ABS的主要功能、結(jié)構(gòu)、工作原理和發(fā)展趨勢。ABS作為一種主動(dòng)安全裝置，已經(jīng)得到了廣大汽車駕駛員的認(rèn)可，并將獲得更大的發(fā)展。