汽車“防滑控制系統”淺釋

www.guilinhy.com 來源：互聯網作者：宇軒類別：汽車構造維修時間：2008-07-30

汽車“防滑控制系統”淺釋
現代汽車有如ABS、AWD、ECI、OHC 等等諸多的英文縮寫名稱，但最為人們所熟悉的英文縮寫名稱之一，就是ABS了。可能這三個字母連在一起好記好念，不過對于今天的轎車來講，ABS已經成為安全性能先進的重要標志之一。
ABS全稱是AUTILOCK BRAKING SYSTEM，漢譯就是制動防抱系統。這是一項在80年代末才興起應用的新技術，但發展得很快，現在已經成為許多轎車的必裝件了。據統計，汽車突然遇到情況發剎車時，百分之九十以上的駕駛者往往會一腳將剎車踏板踩到底來個急剎車，這時候的車子十分容易產生純粹性滑移并發生側滑，即人們俗稱的“甩尾”，這是一種非常容易造成車禍的現象。造成汽車側滑的原因很多，例如行駛速度，地面狀況，輪胎結構等都會造成側滑，但最根本的原因是汽車在緊急制動時車輪輪胎與地面的滾動摩擦會突然變為滑動摩擦，輪胎的抓地力幾乎喪失，此時此刻駕駛者盡管扭動方向盤也會無濟于事。針對這種產生側滑現象的根本原因，汽車專家早在60年代就研制出車用ABS這樣一套防滑制動裝置，并在此基礎上還研制出驅動防滑裝置ASR。汽車上的ABS與ASR，屬于同一性質的裝置，統稱“防滑控制系統”，兩者的共性是“防滑”。有些汽車標注“TCS"，實際上與ASR是同一回事。
既然是防滑，ABS與ASR的設計依據必然要涉及一個叫做“滑動率”的東西。眾所周知，汽車的速度是由輪子的轉速所決定的，輪子轉得快汽車跑得快，輪子轉得慢汽車跑得慢，似乎輪子的轉速等于汽車的速度。但是在現實中，由于輪胎的變形、打滑等因素，車輪速度與汽車速度之間總是存在著差值，這個差值與汽車速度的比率就是滑動率。實驗證明只有將滑動率控制在一定的范圍之內，輪胎才具有最大的附著力，汽車運行才是最安全的。因此，ABS與ASR的主要功能就是將滑動率控制在一個設定的范圍內。汽車上的ABS在制動過程中，通常將車輪的滑動率的控制在10%—20%之間，ASR在驅動過程中，通常將車輪的滑動率控制在5%—15%之間。控制滑動率是ABS與ASR的共同目的，但是它們又有顯著的差別，ABS對所有車輪都可進行控制，而ASR只對驅動車輪進行控制；ABS只是一個控制制動的單環系統，而ASR規是控制制動也要控制發動機輸出的多環系統。目前ABS在控制過程中，是通過車輪轉速傳感器反饋來的信號經電子控制器（ECU）處理后發出指令給電磁調節器，對各車輪的制動壓力進行調節，而ASR在控制過程中，通常是借用ABS的車輪轉速傳感器反饋來的信號經ECU處理后發出指令，通過控制節氣門開度和點火提前角的方式來調節發動機的輸出扭矩，從而調節對驅動車輪的驅動扭矩。因此一些車上的ABS和ASR的部分構件是共用的，包括ECU和車輪轉速傳感器。目前多數轎車安裝ABS裝置，只有一些中高級轎車和高級大客車安裝了ABS／ASR裝置，因此下文主要介紹ABS裝置。
控制原理ABS分有機械式和電子式兩種。由于機械式不論從精度還是實際效果都比不上電子式，所以目前轎車上的ABS大多數是電子式的，它利用轎車上的液壓制動系統，加上車輪轉速傳感器，電子控制器和電磁調節器組成了ABS，其中輪速傳感器要和一種叫“齒圈”的元件配對使用，組成了ABS的傳感機構。輪速傳感器內有電磁線圈可產生磁力線，安裝在車輪附近的一個固定部件上，齒圈安裝在車輪輪輞上，車輪轉動帶動齒圈轉動，齒圈切割磁力線使傳感器內的電磁線圈感應出交變電流，其脈沖率與車輪轉速成正比并被輸往電子控制器內。電子控制器是一種微電子計算機，它根據各個輪速傳感器的電流脈沖信號測出各個車輪的運動速度，加速度或者減速度，滑動率等數值，當這些數值超出正常值的范圍內就會發出指令給電磁調節器。電磁調節器里面的柱塞會依照指令上下移動，調節輸入各個車輪制動分泵的油量，起到一個閥門的作用。

綜合前述各個部件的功能，ABS的工作原理簡單一點來講，就是由輪速感應器監測車輪的轉速，監測信號匯集到電子控制器內分析，一旦監測到車輪快要抱死時，電子控制器會發出指令給電磁調節器，由它控制油壓分配閥調節各個車輪的制動分泵，以“一放一收”的點放形式來控制剎車摩擦片，解除車輪的抱死現象。用點放形式來制動，即可急劇降低輪速，又可保持輪胎與地面的附著力。

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這里順便提一下所謂ABS的“一放一收”，只是為了達到控制滑動率的一種形式，整個ABS的性能還與輪胎結構、表面花紋、充氣壓力、車輪偏轉角、行駛速度、路面狀況等因素有關。因此，凡是安裝了ABS或ABS／ASR裝置的汽車，不可隨意更換與原車不同型號的輪胎，以免引發控制偏差。