現代汽車安裝了大量的防抱死制動系統。ABS不僅具有普通制動系統的制動功能,還能防止車輪抱死,使汽車在制動情況下仍能轉彎,保證汽車制動方向的穩定性,防止側滑和跑偏。ABS是目前汽車中制動效果最好、最先進的制動裝置。
普通制動系統在濕滑路面制動時,或者緊急制動時,由於制動力超過了輪胎與地面的摩擦力,車輪很容易安全抱死。
壹、ABS的應用
世界上第壹個防抱死制動系統ABS(anti-ilock Brake System)於1950問世,在航空領域首次應用於飛機。1968年開始應用於汽車。20世紀70年代,由於歐美七個國家生產的新車前輪或前後輪開始采用盤式制動器,推動了ABS在汽車上的應用。1980之後,電腦控制ABS逐漸在歐美、亞洲、日本的汽車上迅速擴張。到目前為止,壹些中高端豪車,如西德的奔馳、寶馬、雅迪、保時捷、歐寶,英國的勞斯萊斯、捷達、魯花、賓利,意大利的法拉利,法國的保時捷,美國福特的TX3、300Z、紅色彗星,紐約的帝豪、男爵、道奇。到1993,美國已經在汽車上安裝了46%的ABS,現在世界各國生產的汽車有近75%使用ABS。
目前世界上很多公司都生產過ABS,如本迪克斯、本迪克斯、博世、摩根戴維斯、海斯切爾西、蘇麥湯姆、本田、日本無限等,還有壹些是積分的和非積分的。預計隨著汽車的快速發展,會有更多的廠家生產。
第二,ABS的功能
制動性能是汽車的主要性能之壹,關系到行車安全。評價汽車制動性能最基本的指標是制動加速度、制動距離、制動時間和制動時的方向穩定性。
制動時方向的穩定性是指汽車在制動時仍能按規定的方向行駛。如果因為汽車緊急制動(尤其是高速行駛時)而導致車輪完全抱死,是非常危險的。如果前輪抱死,汽車將失去轉向能力;如果後輪抱死,就會甩尾或者掉頭(跑偏側滑),對行車安全危害很大,尤其是在路面濕滑的情況下。
汽車的制動力取決於制動器的摩擦力,但能減緩汽車制動的制動力也受到地面附著系數的制約。當制動器產生的制動力增大到壹定值時,汽車輪胎就會在地面上打滑。它的滑動率
δ= (V t -V a )/V t × 100 %
其中:δ-滑移率;
vt-汽車的理論速度;
汽車的實際速度。
根據試驗,當車輪滑移率δ = 15%-20%時,附著系數達到最大。因此,為了獲得最佳的制動效果,車輪滑移率必須控制在15%-20%的範圍內。
ABS的作用是在車輪即將抱死時降低制動力,在車輪未抱死時增加制動力,使制動效果最佳。
三、ABS的兩種控制模式
1.雙參數控制
雙參數控制的ABS由車速傳感器(車速雷達)、輪速傳感器、控制裝置(計算機)和執行器組成。
其工作原理是由車速傳感器和輪速傳感器分別將車速和輪速信號輸入計算機,由計算機計算出實際滑移率,並與理想滑移率15%-20%進行比較,然後通過電磁閥增加或減少制動器的制動力。
這種阻力傳感器通常使用多普勒測速雷達。汽車行駛時,多普勒雷達天線以壹定的頻率不斷向地面發射電磁波,同時接收反射回來的電磁波。通過測量汽車雷達發射和接收之間的差異,可以精確地計算出汽車的速度。車輪速度傳感器安裝在變速器殼體內,由變速器輸出軸驅動。它是脈沖電機,產生的頻率與輪速成正比。
執行機構由電磁閥和繼電器組成。電磁閥調節制動力以保持理想的滑移率。
這種ABS可以保證滑移率的理想控制,具有良好的防抱死制動性能,但由於增加了壹個測速雷達,結構更復雜,成本更高。例如
汽車雜誌沈樹生審查的專利(專利號92221809.9)。
2.單參數控制
旨在控制車輪的角減速度,控制車輪的制動力,實現防抱死制動。其結構主要由輪速傳感器、控制器(電腦)和電磁閥組成。
輪速傳感器由傳感器和齒圈鋼圈組成。
1,電纜2,永磁體3,外殼4,感應線圈5,極軸6,齒圈。
2.為了精確測量車輪速度,傳感器頭和車輪齒圈之間應該有1毫米的間隙。為了避免水、泥和灰塵對傳感器的影響,傳感器在安裝前應充滿黃油。
電磁閥用於車輪制動器的壓力調節。對於四通道制動系統,壹個車輪有壹個電磁閥;三通道制動系統,每個前輪壹個,兩個後輪壹個。電磁閥有三個液壓孔,分別與制動總泵和車輪制動分泵相連,可實現增壓、保壓和減壓的壓力調節功能。工作原理如下。
1)增壓電磁閥不工作時,制動總泵接口和各制動缸接口直接相連。由於主彈簧的力量,進油閥打開,制動壓力增加。
2)壓力維持當車輪制動缸內的壓力增加到壹定值時,進油閥被切斷並關閉。支架保持中間狀態,三個孔相互密封,維持制動壓力。
3)降壓電磁閥工作時,支架克服兩個彈簧的彈力,打開卸肉,降低制動缸壓力。壹旦壓力降低,電磁閥就切換到壓力保持狀態或增壓準備狀態。
控制裝置ECU的主要任務是對各個車輪的傳感器發回的信號進行計算、分析、放大和判斷,然後輸出級輸出指令信號給電磁閥,執行制動壓力調節的任務。電子控制裝置由輸入級A、控制器B、輸出級C和穩壓保護裝置D四部分組成..
電子控制器以4-101tz的頻率驅動電磁閥,這是驅動器做不到的。
這種單參數控制模式的ABS由於結構簡單、成本低廉,目前被廣泛應用。
美國大部分克萊斯勒豪華轎車都配備了這種單參數控制模式的ABS。它在汽車的所有四個輪子上都裝有輪速傳感器。
分配閥是壹個三通道分配閥,位於制動油泵總成下方。
輪軸上裝有45齒或100齒的齒圈,輪速傳感器的傳感頭安裝在齒圈的頂部。當車輪轉動時,傳感器不斷產生電壓信號,輸入計算機,與RoM中的理想速度相比較,計算出車輪的增速或減速,並向電磁閥發出增壓或減壓的指令,控制氣缸的制動力。
第四,ABS使用中存在的問題
(1)更換制動器或更換液壓制動系統部件後,應將制動管路中的空氣排出,以免影響制動系統的正常工作。
(2)裝有ABS的車輛應每年更換壹次制動液。否則制動液吸濕性強,不僅會降低沸點造成腐蝕,還會造成制動效能下降。
(3)在檢查ABS防抱死制動系統之前,請拔掉電源。