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1、汽車液壓防抱死制動系統(tǒng)簡介汽車制動防抱死系統(tǒng)(Anti-lockBralingSystem,簡稱ABS)是在傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)的基礎(chǔ)上采用電子控制技術(shù),在制動時(shí)防止車輪抱死的一種機(jī)電一體化系統(tǒng)。它是由電子控制單元(ElectronicControlU_nit,簡稱ECU)、電磁閥或稱壓力調(diào)節(jié)器和輪速傳感器三部分組成。在車輛緊急制動時(shí),駕駛員腳踩制動踏板的制動壓力過大時(shí),輪速傳感器及電子控制單元ECU可以檢測到車輪有抱死的傾向,此時(shí)電子控制單元ECU控制電磁閥動作以減小制動壓力。當(dāng)車輪輪速恢復(fù)并且輪胎與
2、地面摩擦力有減小趨勢時(shí),電控單元控制電磁閥增加控制壓力。這樣能夠使車輪一直處于最佳的制動狀態(tài),最有效地利用地面附著力,得到最佳的制動距離和制動穩(wěn)定性。ABS的發(fā)展史在1920年以前,絕大部分汽車僅后軸裝用制動器,一方面由于當(dāng)時(shí)車速低,僅后軸裝用制動器即可滿足要求,另一方面可能與當(dāng)時(shí)汽車結(jié)構(gòu)有關(guān),人們?yōu)榉乐怪苿訒r(shí)汽車側(cè)傾,故前軸不使用制動器,當(dāng)然僅后軸使用制動器也易于設(shè)計(jì)及安裝,且價(jià)格要低些。1900年人們已通過試驗(yàn),證明四輪裝用制動器是安全的,有利于汽車制動性能的改善,但真正在四輪上均安裝制動器是
3、1920年以后的事。為保證車輛在山區(qū)行使時(shí),有好的轉(zhuǎn)向性能,制動力分配系數(shù)比較小(所謂制動力系數(shù)即前軸制動器周緣力與后軸制動器周緣力之比)。這種設(shè)計(jì)思想一直持續(xù)到上個(gè)世紀(jì)五、六十年代。這與道路差、車速低的現(xiàn)狀有關(guān)。防抱死制動技術(shù)屬于制動力控制調(diào)節(jié)技術(shù)。制動力的調(diào)節(jié)從汽車誕生的那一天就一直為人們所關(guān)注。1908年,英國工程師J.E.Francis提出了“鐵路車輛車輪抱死滑動控制器”理論。隨著車速的提高,制動時(shí)后軸先于前軸抱死拖滑的危險(xiǎn)愈來愈大,為防止這一現(xiàn)象的發(fā)生,進(jìn)入七十年代,制動力分配系數(shù)向大的
4、方向發(fā)展,ECER13中對此有明確的規(guī)定。ABS的運(yùn)作原理看起來簡單,但從無到有的過程卻經(jīng)歷過不少挫折(中間缺乏關(guān)鍵技術(shù))!1908年英國工程師J.E.Francis提出了“鐵路車輛車輪抱死滑動控制器”理論,但卻無法將它實(shí)用化。接下來的30年中,包括KarlWessel的“剎車力控制器”、WernerM?hl的“液壓剎車安全裝置”與RichardTrappe的“車輪抱死防止器”等嘗試都宣告失敗。在1941年出版的《汽車科技手冊》中寫到:“到現(xiàn)在為止,任何通過機(jī)械裝置防止車輪抱死危險(xiǎn)的嘗試皆尚未成功
5、,當(dāng)這項(xiàng)裝置成功的那一天,即是交通安全史上的一個(gè)重要里程碑”,可惜該書的作者恐怕沒想到這一天竟還要再等30年之久。當(dāng)時(shí)開發(fā)剎車防抱死裝置的技術(shù)瓶頸是什么?首先該裝置需要一套系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測輪胎速度變化量并立即通過液壓系統(tǒng)調(diào)整剎車壓力大小,在那個(gè)沒有集成電路與計(jì)算機(jī)的年代,沒有任何機(jī)械裝置能夠迗成如此敏捷的反應(yīng)!1964年,第一次出現(xiàn)ABS(AntilockBrakingSystem)的名詞。等到ABS系統(tǒng)的誕生露出一線曙光時(shí),已經(jīng)是半導(dǎo)體技術(shù)有了初步規(guī)模的1960年代早期。精于汽車電子系統(tǒng)的德國公司B
6、osch(博世)研發(fā)ABS系統(tǒng)的起源要追溯到1936年,當(dāng)年Bosch申請“機(jī)動車輛防止剎車抱死裝置”的專利。1964年(也是集成電路誕生的一年)Bosch公司再度開始ABS的研發(fā)計(jì)劃,最后有了“通過電子裝置控制來防止車輪抱死是可行的”結(jié)論,這是ABS(AntilockBrakingSystem)名詞在歷史上第一次出現(xiàn)!ABS系統(tǒng)的分類與組成按實(shí)現(xiàn)制動防抱功能的結(jié)構(gòu)和控制方法的不同,ABS可分為以下二種類型:(1)機(jī)械式ABS:這種類型的ABS是在車輪輪轂附近安裝一個(gè)慣性式車輪角減速度傳感器,傳感
7、器主要由飛輪和隨車輪減速自動產(chǎn)生軸向位移的機(jī)構(gòu)所組成。該機(jī)構(gòu)的軸向位移用來控制制動管路的壓力。(2)電子控制的ABS:目前應(yīng)用最為廣泛同時(shí)也是發(fā)展得比較成熟的是電子控制式ABS產(chǎn)品,其中又包括液壓制動ABS和氣壓制動ABS,液壓制動ABS通常應(yīng)用于整備質(zhì)量小于3.5t的轎車、越野車和輕型客、貨車上;氣壓制動ABS通常用于整備質(zhì)量大于3.5t的客車和載重卡車上。①帚壓力校制H的液壓裝震O車輪轉(zhuǎn)連採頭發(fā)幼機(jī)?現(xiàn)系統(tǒng)的組成件QISMfl④節(jié)氣門調(diào)節(jié)》⑤曄油*⑥點(diǎn)火機(jī)塊?油門#板採頭電子控制的ABS主要包
8、括以下幾個(gè)組成部分;1.電控單元(ElectronicControlUnit,簡稱ECU)。它通常由16位單片機(jī)構(gòu)成,它的功能之一是檢測車輪速度信息,在進(jìn)行計(jì)算后按控制參數(shù)適時(shí)發(fā)出指令,調(diào)節(jié)制動壓力,防范車輪抱死;功能之二是對ABS系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷和報(bào)警,保證系統(tǒng)一旦發(fā)生嚴(yán)重故障,立刻向駕駛員報(bào)警并恢復(fù)常規(guī)制動,使制動功能不會失效。2.輪速傳感器。它通常采用磁電式或霍爾式傳感器,由它獲得車輪速度信號,給ECU提供制動過程車輪的運(yùn)動狀態(tài)信息。3.電磁閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)(又稱壓力調(diào)節(jié)器)。它是