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防抱死制动系统

制动防抱死系统(antilock brake system)简称ABS。作用就是在汽车制动时,自动控制制动器制动力的大小,使车轮不被抱死,处于边滚边滑(滑移率在20-左右)的状态,以保证车轮与地面的附着力在最大值。

ABS系统的发展可追溯到20世纪初期。进入20世纪70年代后期,数字式电子技术和大规模集成电路迅速发展,为ABS系统向实用化发展奠定了技术基础,许多家公司相继研制了形式多样的ABS系统。自20世纪80年代中期以来,ABS系统向高性价比的方向发展。有的公司对ABS进行了结构简化和系统优化,推出了经济型的ABS装置;有的企业推出了适用于轻型货车和客货两用汽车的后轮ABS或四轮ABS系统。这些努力都为ABS的迅速普及创造了条件。ABS系统被认为是汽车上采用安全带以来在安全性方面所取得的最为重要的技术成就。

一是按生产厂家分类,二是按控制通道分类。以下主要介绍按通道分类的方法。

在ABS中,对能够独立进行制动压力调节的制动管路称为控制通道。

ABS装置的控制通道分为四通道式、三通道式、二通道式和一通道式。

(1)四通道式 四通道ABS有四个轮速传感器,在通往四个车轮制动分泵的管路中,各设一个制动压力调节器装置,进行独立控制,构成四通道控制形式。但是如果汽车左右两个车轮的附着系数相差较大(如路面部分积水或结冰), 制动时两个车轮的地面制动力就相差较大,因此会产生横摆力矩,使车身向制动力较大的一侧跑偏,不能保持汽车按预定方向行驶,会影响汽车的制动方向稳定性。因此,驾驶员在部分结冰或积水等湿滑的路面行车时,应降低车速,不可盲目迷信ABS装置。

(2)三通道式 三通道ABS是对两前轮进行独立控制,两后轮按低选原则进行一同控制(即两个车轮由一个通道控制,以保证附着力较小的车轮不抱死为原则),也称混合控制。

性能特点:两后轮按低选原则进行一同控制时,可以保证汽车在各种条件下左右两后轮的制动力相等,即使两侧车轮的 附着系数相差较大,两个车轮的制动力都限制在附着力较小的水平,使两个后轮的制动力始终保持平衡,保证汽车在各种条件下制动时都具有良好的方向稳定性。

对两前轮进行独立控制,主要考虑小轿车,特别是前轮驱动的汽车,前轮的制动力在汽车总制动中所占的比例较大(可 达70-左右),可以充分利用两前轮的附着力。但由于两前轮制动力不平衡对汽车行驶方向稳定性影响相对较小,而且可以通过 驾驶员的转向操纵对由此产生的影响进行修正。因此,三通道ABS在小轿车上被普遍采用。

(3)二通道式 二通道式ABS难以在方向稳定性、转向控制性和制动效能各方面得到兼顾,目前采用很少。

(4)一通道式 一通道式ABS常叫单通道ABS,它是在后轮制动器总管中设置一个制动压力调节器,在后桥主减速器上安装一个轮速传感器(也有在后轮上各安装一个)。

ABS系统的作用是什么?防抱死刹车系统可以提高行车时,车辆紧急制动的安全系数。换句话说,没有ABS的车,汽车在遇紧急情况采取紧急刹车时,容易出现轮胎抱死,也就是方向盘不能转动,这样危险系数就会随之增加,很容易造成严重后果。

单通道ABS一般都是对两后轮按低选原则进行一同控制。单通道ABS不能使两后轮的附着力得到充分利 用,因此制动距离不一定会明显缩短。另外前轮制动未进行控制,制动时前轮仍会出现制动抱死,因而转向操纵能力也未得到改善,但由于制动时两后轮不会抱死,能够显著的提高制动时的方向稳定性,在安全上是一大优点,同时结构简单,成本低等优点,所以在轻型载货车上广泛应用。

综上所述,ABS装置虽然具有缩短制动距离、另外,不同类型的ABS装置由于组成结构等原因,价格也相差较大,所以选购汽车时不能只看到价格高低,还应看到装用的是哪种类型的ABS装置。

当车轮即将到达下一个锁死点时,刹车油的压力使得气囊重复作用,如此在一秒钟内可作用60~120次,相当于不停地刹车、放松,即相似于机械的“点刹”。因此,ABS防抱死系统,能避免在紧急刹车时方向失控及车轮侧滑,使车轮在刹车时不被锁死,不让轮胎在一个点上与地面摩擦,从而加大摩擦力,使刹车效率达到90-以上,同时还能减少刹车消耗,延长刹车轮鼓、碟片和轮胎两倍的使用寿命。装有ABS的车辆在干柏油路、天、天等路面防滑性能分别达到80-90-、10-30-、15-20-。

ABS系统本身也有局限性,它仍然摆脱不了一定的物理规律。在两种情况下,ABS系统不能提供最短的制动距离。一种是在平滑的干路上,由有经验的驾驶员直接进行制动。另一种情况是在松散的砾石路面、松土路面或积雪很深的路面上制动

另外,通常在干路面上,最新的ABS系统能将滑移率控制在5-20-的范围内,但并不是所有的ABS都以相同的速率或相同的程度来进行制动。尽管四轮防抱制动系统能使汽车在尽可能短的距离内进行制动,但如果制动进行得太迟,使之在与障碍物碰撞前不能完全停下来,仍不能阻止事故的发生。

在制动时,ABS根据每个车轮速度传感器传来的速度信号,可迅速判断出车轮的抱死状态,关闭开始抱死车轮上面的常开输入电磁阀,让制动力不变,如果车轮继续抱死,则打开常闭输出电磁阀,这个车轮上的制动压力由于出现直通制动液贮油箱的管路而迅速下移,防止了因制动力过大而将车轮完全抱死。在让制动状态始终处于最佳点(滑移率S为20-),制动效果达到最好,行车最安全。

在制动总泵前面腔内的制动液是动态压力制动液,它推动反应套筒向右移动,反应套筒又推动助力活塞从而使制动踏板推杆向右移。因此,在ABS工作地时候,驾驶员可以感觉到脚上踏板地颤动,听到一些噪音。

汽车减速后,一旦ABS电脑检测到车轮抱死状态消失,它就会让主控制阀关闭,从而使系统转入普通的制动状态下进行工作。如果蓄压器的压力下降到安全极限以下,红色制动故障指示灯和琥珀色ABS故障指示灯亮。在这种情况下,驾驶员要用较大的力进行深踩踏板式的制动方式才能对前后轮进行有效的制动。

ABS中,每个车轮上各安置一个转速传感器,将关于各车轮转速的信号输入电子控制装置。电子控制装置根据各车轮转传感器输入的信号对各个车轮的运动状态进行监测和判定并形成相应的控制指令。各处液压电磁阀均不通电而处于关闭状态,电动泵也不通电运转,制动主缸至各制动轮缸的制动管路均处于沟通状态,而各制动轮缸至储液器的制动管路均处于封闭状态,各制动轮缸的制动压力将随制动主缸的输出压力而变化,此时的制动过程与常规制动系统的制动过程完全相同。

制动过程中,电子控制装置根据车轮转速传感器输入的车轮转速信号判定有车轮趋于抱死时,ABS就进入防抱死制动压力调节过程。例如,电子控制装置判定右前轮趋于抱死时,电子控制装置就使控制右前轮制动压力的进液电磁阀通电,使右前进液电磁阀转入关闭状态,制动主缸输出的制动液不再进入右前制动轮缸,电子控制装置就使右前进液电磁阀和出液电磁阀都断电,使进液电磁阀转入开启状态,使出液电磁阀转入关闭状态,同时也使电动泵通电运转,向制动轮缸送制动液,由制动主缸输出的制动液和电动泵泵送的制动液都经过处于开启状态的右前进液电磁阀进入右前制动轮缸,使右前制动轮缸的制动压力迅速增大,右前轮又开始减速转动。

ABS通过使趋于抱死车轮的制动压力循环往复地经历保持减小增大过程,而将趋于抱死车轮的滑动率控制在峰值附着系数滑动率的附近范围内,在该ABS中对应于每一个制动轮缸各有一对进液和出液电磁阀,可由电子控制装置分别进行控制,因此,各制动轮缸的制动压力能够被独立地调节,从而使四个车轮都不发生制动抱死现象。

尽管各种ABS的结构形式和工作过程并不完全相同,但都是通过对趋于抱死车轮的制动压力进行自适应循环调节,来防止被控制车轮发生制动抱死的,而且,各种ABS在以下几个方面都是相同的。

(1) ABS只是汽车的速度超过一定以后(如5km/h或8km/h),才会对制动过程中趋于抱死的车轮进行防抱死制动压力调节。当汽车速度被制动降低到一定时,ABS就会自动中止防抱死制动压力调节,此后,装备ABS汽车的制动过程将与常规制动系统的制动过程相同,车轮被制动抱死对汽车制动抱死。这是因为在汽车的速度很低时,车轮被制动抱死对汽车制动性能的影响已经很小,而且要使汽车尽快制动停车,应必须使车轮制动抱死。

(2) 在制动过程中,只有当被控制车轮趋于抱死时,ABS才会对趋于抱死车轮的制动压力进行防抱死调节;在被控制车轮还没有趋于抱死时,制动过程与常规制动系统的制动过程完全相同。

(3) ABS都具有自诊断功能,能够对系统的工作情况进行监测,一旦发现存在影响系统正常工作的故障时将自动地关闭ABS,并将ABS警示灯点亮,向驾驶员发出警示信号,汽车的制动系统仍然可以像常规制动系统一样进行制动。

①充分发挥制动器的效能,缩短制动时间和距离。

②可有效防止紧急制动时车辆侧滑和甩尾,具有良好的行驶稳定性。

③可在紧急制动时转向,具有良好的转向操纵性。

④可避免轮胎与地面的剧烈摩擦,减少轮胎的磨损。

在大部份的制动情况下防抱死制动系统能提高车辆稳定性以及制动性能。此系统在紧急制动时会自动地“脉动式踩放”制动,以避免车轮抱死。

电子制动力分配(EBD)可防止后轮过制动,且可给施加在后桥上的有效制动力更大的控制。

车速超过11公里/小时(7英里/小时)时,您可能也会听见细微的咔嗒声和一些马达的噪音。这些噪音是系统在作周期自检的表现,以确定防抱死制动系统正常地工作。每次车辆起动和加速超过11公里/小时(7英里/小时)会进行这项自检的工作。

特定的路况或制动情况下,车辆在制动期间会起动防抱死制动系统。防抱死制动系统可以在包括结冰、下雪,碎石、颠簸、铁路轨道、松散岩层等路况或紧急制动时起动。

当制动系统进入防抱死状态时,您可能也会经历以下的状况:

<1>防抱死制动系统马达运转(在车停止后,它可能会继续工作一小段时间);

<2>电磁阀作用时的咔嗒声;

<3>制动踏板脉动;

<4>在制动的最后阶段,制动踏板会有少量下降或缓慢下降的现象。

这些都是防抱死制动系统的正常特性。

<1>防抱死制动系统有精密的电子设备,这些设备可能会受到不正确安装或大功率无线电传送设备的干扰。这些干扰可能会造成防抱死制动能力的损失。这种装备应该要让合格的专家来安装。

<2>连续踩放制动踏板会使得防抱死制动降低性能,并可能导致意外事故。连续踩放制动踏板会增加制动距离。如果要快速地减速或制动时,请持续地用力踩住制动踏板即可。

<3>防抱死系统(ABS)不能够阻止物理学自然定律对汽车发生作用,它对制动或转向效率上的提高也不会超越汽车本身的制动力、轮胎或牵引力所提供的条件。

<4>ABS也不能防止那些由于高速转弯、跟车过紧或湿路滑胎所造成的事故。要避免事故的发生只能靠驾驶员安全、专注地驾驶和熟练的操作技术。

<5>绝不要以鲁莽冒险的驾驶模式去过度地运用装备有ABS汽车的功能,这样做会危胁到驾驶者本人和他人的安全。

车辆所有的车轮必须具有相同的轮胎尺寸与型式,而且轮胎必须正确充气,以便向计算机发出精确的信号。

ABS报警灯

ABS警告灯会监视防抱死制动系统。这个警告灯在点火开关转到ON的位置时,会持续点亮四秒钟。

如果ABS警告灯点亮,应尽快检修制动系统以恢复防抱死制动系统的功能。如果点火开关转到ON的位置,ABS警告灯却不亮时,请尽快修理此灯泡。

如果制动警告灯和ABS警告灯都亮着,那么防抱死制动系统(ABS)和电子式制动力分配系统(EBD)会失去功能。必须立刻修复防抱死制动系统。

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