2004年是第壹臺量產民用ABS(防抱死制動系統,自動防抱死制動系統)誕生25周年。在過去的四分之壹世紀裏,ABS系統不僅不斷進步,也讓很多車主逃離了地獄之門。除了介紹25年來做出巨大貢獻的ABS制度,我們還需要回顧壹下ABS的歷史。“自動防抱死制動”原理
這就不難理解了,緊急情況下,來不及剎車的情況下,車內沒有安裝ABS系統。由於車輛儀表盤的慣性,滑行可以瞬間發生,行駛方向和車身運動軌跡的偏差不受控制,危險!當車輪抱死即將到達臨界點的車輛裝有ABS系統時,制動可以作用60到120倍於第二次,相當於保持制動並放松,即類似機械自動化“泵送”效果。這樣可以避免緊急制動,控制車輪打滑方向,增加輪胎摩擦力,使制動效率超過90%。
從微觀上分析,當輪胎滾動到輪胎與最大滑動摩擦力之間的臨界點時。啟動充分發揮汽車中發動機的動力輸出(縮短加速時間),如果減速制動效果最大(制動距離最短)。ABS液壓單元控制系統的控制器在利用制動壓力反復擺動輪胎滑移的臨界點時,可以離開離輪胎最近的抓地力,在反復接觸的過程中保持最大理論值,從而達到最佳制動效果。
操作
ABS原理看似簡單,但從無到有經歷了很多挫折(缺乏關鍵技術)!1908英國工程師JE·弗蘭西斯提出了“鐵路車輛車輪滑移控制器”的理論,但並不實用。在接下來的30年裏,包括卡爾·韋塞爾的“制動力控制器”、沃納·MHL的“液壓制動安全裝置”和理查德·特拉普的“車輪鎖預防”在內的嘗試都失敗了。1941出版的《汽車技術手冊》寫道:“到目前為止,任何用機械裝置防止車輪發生危險的嘗試都沒有成功。在成功的歷史上,這壹天是安裝交通安全設備的壹個非常重要的裏程碑。”可惜,恐怕沒想到這壹天等了30年。
防抱死制動系統技術發展的瓶頸是什麽?首先,要實時監控輪胎變速系統,即時調整剎車液壓系統的大小。在沒有集成計算機的時代,不需要任何機械裝置來實現如此快速的反應!直到ABS系統誕生,露出壹線希望,60年代初半導體技術有了初步規模。
專門從事汽車電子系統的博世公司開發ABS系統的歷史可以追溯到1936,當時博世公司申請了“機動車制動系統,防抱死裝置”專利。1964(也是集成電路誕生的那壹年),重新啟動了博世ABS公司的研發計劃,最終得出了通過電子器件控制來防止車輪抱死是可行的結論。這是歷史上第壹次出現ABS(防抱死制動系統)這個名詞!世界上第壹臺原型車在1966采用了ABS,可見“縮短制動距離”是不可能完成的任務。由於資金投入過多,應用僅限於最初的ABS軌道車輛或飛機。Teldix有限公司於1970 * *年開發出了第壹輛奔馳廠路車原型車——ABS 1。系統有生產基礎,但單元內控制元件缺乏可靠性,超過1000,不僅成本高,還容易出現故障。
1973,博世買了50%的股份,1975該領域的AEG公司Teldix有限公司開發的ABS與博世Teldix達成壹致,將全權委托博世公司開發的ABS系統方案實施。經過三年的努力,《ABS 2》誕生了!與ABS 1模擬電子部件不同,ABS 2系統是壹個完全數字化的部件。不僅要控制的元件單元數量從1000減少到140,而且它還有三個主要優點:成本更低,可靠性大大增加,運行速度加快。1978年底,奔馳和寶馬確定了ABS的高科技S級2裝備和7系車。
出生前三年,ABS系統成本太高,不吃虧市場開發。從1978到1980結束,博世只賣出了2.4萬套ABS系統。好在增長第二年就有7.6萬臺。通過積極的市場反應,博世啟動了TCS牽引力控制系統的研發計劃。1983推出的ABS 2S系統減為5.5 kg,重量為4.3 kg,控制模塊也減為70 kg。到1985年中期,全球新汽車工廠首次安裝ABS系統的比例超過1%,通用汽車也決定將旗下主力ABS作為標準配備雪佛蘭汽車。
1986又是壹個值得紀念的年份。除了慶祝博世售出1萬套ABS系統外,更重要的是,博世推出了有史以來第壹套用於汽車的TCS和civil/ASR牽引力控制系統。TCS/ASR的作用是防止汽車加速時車輪打滑,特別是防止過彎時車輪空轉,將打滑控制在10%到20%的範圍內。因為ASR是通過調節驅動輪的扭矩來控制的,所以驅動力控制系統在日本也被稱為TRC或TRAC。
ASR和ABS的工作原理有很多相似之處,這兩者的結合形成了更好的效果,構成了車輪和車輪鎖止預防和防滑控制(ABS/ASR)系統。該系統由輪速傳感器、ABS/ASR ECU控制器、ABS驅動器、ASR驅動器、控制器、輔助油門主副油門位置傳感器等組成。在汽車啟動、加速、運動過程中,基於輪速傳感器的輸入信號,當判斷驅動輪打滑超過上限時,發動機ECU依次進入防空程序。第壹個發動機ECU在進油時降低油門以降低發動機扭矩,降低動力輸出。當ECU確定需要對驅動輪進行幹預時,就向驅動輪的ASR(通常是前輪)的控制傳遞壹個信號,防止驅動輪的車輪打滑或使其在安全範圍內保持不變。首款搭載ASR系統的新車型出現在1987,奔馳S級轎車再次成為歷史的創造者。
隨著ABS系統價格的降低和ABS系統的配備,新車數量在1988的突破臨界點爆發,開始快速增長。ABS系統博世今年年銷量首次突破300萬套。技術上的突破讓博世在1989推出了第壹套ABS 2E系統。壹開始是和發動機艙(液壓驅動部件)和控制臺(電控單元)隔離的,布線不得不改成“把這兩個部件集成在壹起就是壹個”的設計!ABS 2E系統也被拋棄,第壹個集成電路的歷史被壹個8 K字節計算的微處理器(CPU)的速度所取代,這再次標誌著壹個新的裏程碑。汽車廠官方宣布壹輛保時捷汽車已經安裝了ABS。三年後(1992),奔馳保時捷汽車廠也決定與時俱進。
90年代有壹半的ABS系統逐漸開始在量產車上普及。博世ABS的改進版2E於1993: ABS 5.0系統推出。除了更小更輕之外,它還是壹款運算速度翻倍(16 K字節)的處理器。該公司還慶祝每年售出的第10萬個ABS系統。
ABS和ASR/TCS系統已經是世界公認的車主,但是博世的工程團隊並不滿足,而是朝著下壹個更具挑戰性的目標前進:ESP(電子穩定計劃,駕駛動態穩定系統)!與ABS和TCS只能增加制動和加速的穩定性不同,ESP可以隨時使車輛保持最佳路線行駛過程的動態平衡。ESP系統包括轉向傳感器(監測方向盤角度以確保車輛行駛方向正確)、車輪傳感器(監測每個車輪以確定車輪的速度滑移)、橫擺率傳感器(周圍的垂直軸正在拍攝動態汽車以確定汽車是否失控)和橫向加速度傳感器(轉彎時測量的離心加速度以確定車輛是否失去抓地力)。同時,來自這些傳感器的數據可以用於判斷控制單元是否處於車輛的運行狀態,從而指示壹個或多個車輪的制動壓力的建立或釋放,同時將發動機的扭矩調節到最精確,在某些情況下甚至達到每秒150次的響應。集成的ABS、EBD、EDL和ASR系統,如ESP,使車主能夠專註於駕駛,並允許計算機輕松應對各種緊急情況。
過去ABS和ASR的誕生
繼續,奔馳S級率先使用車型ESP系統(1995)。四年後,奔馳官方宣布全車系列將標配ESP。同時,博世在1998和2001年推出了ABS 5.7,ABS 8.0系統還是不錯的。整個系統的總重量從2.5 kg升級到1.6 kg,從48千字節的處理器升級到128千字節的運行速度。2006年,奔馳的主要競爭對手寶馬和奧迪。博世在2003年銷售了10,000多套ABS ESP系統和6.5438億多套ABS ESP系統。根據ACEA(歐洲汽車制造商協會)的調查,如今每個歐洲大陸都生產了配備ABS系統的新車,全球所有新車中有60%以上都有這種設備。
羅伯特·博世有限公司(全稱博世)董事會成員沃爾夫岡·德裏斯(Wolfgang Driss)說:“ABS制動系統大大提高了穩定性,縮短了制動距離。不像安全氣囊和安全帶(汽車事故數量的比率可以除以死亡人數),從ABS系統中拿回很多人來“預防”地獄的難度更大。然而,根據德國保險協會的研究,安全車造成的重傷分析表明,側面交通事故造成的死亡中,60%、30%和40%是由於超速、突然轉彎或操作不當造成的。我們有理由相信,ABS、ASR和ESP系統是源於緊急情況下車輛失控發生率的顯著降低。美國國家公路交通安全管理局(北方公路交通安全管理局)估計,ABS系統拯救了65,438+04,563名生活在北美的司機!
從ABS到ESP,似乎汽車工程師提高行駛穩定性的努力已經到了極限(成立至今近10年的民用ESP系統),但即使是最先進的計算機,也還是需要恰當的駕駛員操作才能達到最大的效果。在文章的最後,我們會告訴妳如何使用ABS系統。
大部分車主都沒有遇到過緊急情況(希望永遠不會),卻不知道面對關鍵時刻該如何應對?緊急制動時,對於快速移動的ABS制動缸系統,制動踏板有壹次明顯的異常振動和噪音(ABS系統運行中的正常現象),妳應該毫不猶豫的強行制動(除非車輛有EBD制動力輔助裝置,制動力驅動程序不夠),ABS防止緊急制動抱死車輪,所以前輪的方向仍然可以控制機構。駕駛員應緊急避險,同時打側制動,以避開道路左側障礙物。比如他要用力踩剎車踏板,方向盤左右轉動90度,車輪轉動180度,最後左轉90度。最後,ABS系統依靠精確的輪速傳感器來判斷是否發生抱死情況。通常情況下,需要保持每個車輪傳感器的清潔,以防止灰塵、油汙,特別是磁性材料附著在表面,可能導致傳感器故障或輸入錯誤信號,影響ABS系統的正常工作。開車前要時刻註意儀表板上ABS故障指示燈的閃爍或長時間發現。ABS系統可能有故障(尤其是早期系統),盡快維修出廠排除故障。
最後,要提醒讀者的是ABS/ASR/ESP系統,但正因為這些主動安全系統,它們應該不是超速交通的高科技結晶,但也不是萬能的。ABS在過去確實救了很多司機的命,但也不能保證每個司機都會得救吧?
有壹些關於ABS的信息,分享如下:
目前最新的ABS已經發展到了第五代(有人說是第八代,不知道真假),而今天的ABS還衍生出了其他的電控系統,比如:
1,電子牽引系統(ETC)。
2.電子穩定程序(ESP)
3.制動輔助系統
(註:各廠家稱謂系統不同,但原理相同,只是大部分ESP系統來自博世)
除了ABS:
按機械和電子分類,它們之間的區別如下:
1,電子ABS是根據不同車型設計的,安裝需要專業技術。如果需要改變其電路設計和電池容量,則不具有通用性。機械ABS是萬能的。只要能使用車輛的液壓制動系統,就可以從壹輛車換到另壹輛車,安裝起來只需要30分鐘。
2,大量的電子ABS,而且成品可能沒有足夠的空間在車上安裝電子ABS。相比之下,機械ABS體積小,占用空間少。
3、電子ABS動作瞬間啟動的車輪鎖,每秒612次的功能;制動時機械式ABS開始工作。根據速度不同,第二次60%的函數是-120。高等級的,級別較高的,較重要的
4.電子ABS的成本比機械ABS更經濟。
根據控制信道分類,有以下幾種:
四通道,功能:附著系數高,可以最大限度的利用每個車輪的最大附著力。但如果汽車左右兩側附著的兩個車輪系數相差較大(比如水或冰路段),就會影響汽車制動方向的穩定性。廣州本田采用四通道ABS系統。
三通道式,特點:在各種條件下,汽車制動時方向穩定性好。三通道ABS廣泛應用於汽車。
雙通道功能:雙通道ABS在方向穩定性、轉向和制動性能方面控制難度較大,目前很少使用。
壹種槽型,特點:結構簡單,成本低,在輕型卡車車輛中應用廣泛。
防抱死制動系統的基本部件;
ABS輪速傳感器通常包括制動壓力調節器、電子控制單元和ABS警告燈。不同ABS系統中制動壓力調節器的結構和工作原理通常是不同的,電子控制單元和控制邏輯電路的內部結構也可以改變。
ABS在以下幾個方面
品種是壹樣的:
(1)當ABS車輛超過壹定速度(如5km/h或8km/h)時,制動時往往通過防抱死制動壓力來調整車輪鎖。
(2)制動時,進行控制。只有在車輪抱死的情況下,ABS才傾向於調整抱死車輪的防抱死制動壓力;失控趨化後車輪抱死與常規制動時制動過程系統的制動過程完全相同。
(3)ABS具有自診斷功能,可由工作系統監控。壹旦發現影響系統正常運行,就會自動關機。當ABS和ABS警示燈未能提醒駕駛員時,汽車的制動系統仍然可以像常規制動系統壹樣進行制動。
ABS應用的特點:
1,剎車時路面摩擦系數低,剎車踏板應該是壹個踏板。
2、能以最短的制動距離停車。
3、汽車具有高方向穩定性時制動。