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中国汽车防抱死技术的现状与发展展望搭配

2020.05.21 来源: 浏览:2次

中国汽车防抱死技术的现状与发展展望

ABS是一项在上世纪80年代末才兴起应用的新技术,现在已经成为一般轿车的标准配置了。

ABS可在汽车制动时根据车轮的运动养成自动调节车轮的制动压力,防止车轮抱死,其实质就是使传统的制动过程变为瞬间的控制过程,即在制动时使车轮与地面达到抱而不死,死而不抱的状态,其目的是使车轮与地面的摩擦力达到最大,同时又可以避免后轮侧滑和前轮丧失转向能力,以使汽车取得最佳的制动效能。因此,ABS具有以下优点:

缩短制动距离。 ABS能保证汽车在雨后、冰雪及泥泞路面上获得较高的制动效能,防止汽车侧滑甩尾(松散的沙土和积雪很深的路面除外);保持汽车制动时的方向稳定性;保持汽车制动时的转向稳定性;减少汽车制动时轮胎的磨损。ABS能防止轮胎在制动过程中产生剧烈的拖痕,提高轮胎使用寿命;减少驾驶员的疲劳强度(特别是汽车制动时的紧张情绪)。鉴于防抱制动系统(ABS)具有如上的优越性,所以该系统的装车率逐年上升。

ABS的发展历史

ABS技术是英国人霍纳摩尔1920年研制发明并申请专利,早在20世纪30年代,ABS就已经在铁路机车的制动系统中应用,目的是防止车化在制动过程中抱死,导致车轮与钢轨局部急剧摩擦而过早损坏。1936年德国博世公司取得了ABS专利权。它是由装在车轮上的电磁式转速传感器和控制液压的电磁阀组成,使用开关方法对制动压力进行控制。

20世纪40年代末期,为了缩短飞机着陆时的滑行距离、防止车轮在制动时跑偏、甩尾和轮胎剧烈磨耗,飞机制动系统开始采用ABS,并很快成为飞机的标准装备。20世纪50年代防抱制动系统开始应用于汽车工业。1951年Goodyear航空公司装于载重车上;1954年福特汽车公司在林肯车上装用法国航空公司的ABS装置。

1978年ABS系统有了突破性发展。博世公司与奔驰公司合作研制出三通道四轮带有数字式控制器的ABS系统,并批量装于奔驰轿车上。由于微处理器的引入,使ABS系统开始具有了智能,从而奠定了ABS系统的基础和基本模式。

据统计,汽经仙人指点车突然遇到情况发刹车时,百分之九十以上的驾驶者往往会一脚将刹车踏板踩到底来个急刹车,这时候的车子十分容易产生滑移并发生侧滑,即人们俗称的甩尾,这是一种非常容易造成车祸的现象。造成汽车侧滑的原因很多,例如行驶速度,地面状况,轮胎结构等都会造成侧滑,但最根本的原因是汽车在紧急制动时车轮轮胎与地面的滚动摩擦会突然变为滑动摩擦,轮胎的抓地力几乎丧失,此时此刻驾驶者尽管扭动方向盘也会无济于事。针对这种产生侧滑现象的根本原因,汽车专家就研制出车用ABS这样一套防滑制动装置。

汽车防抱死制动系统有许多类型,现在常见是四通道ABS系统和三通道ABS类型。这些类型的防抱死制动系统的传感器通过检测车轮的转速以调整液压来防止车轮抱死。

有人以为汽车装配ABS就以为开车可以随意性,盲目开快车也不怕,这是非常错误的认识。汽车安装了ABS在制动的效果方面比没有安装ABS理想,这是肯定的,但ABS也只能在一定的条件下,才能充分发挥它的作用。例如在湿滑的道路上突然刹车,ABS系统可以使驾驶员能够保持车辆行驶平稳,在较短的距离内将汽车刹住。但在不湿滑的路面上,一般不能缩短刹车距离,但可以减少和避免甩尾现象。路面的测试研究表明,在沙石路或其他松软的路面上,ABS系统甚至会增大车辆的刹车距离,因为刹车距离的长短与路面的摩擦系数和轮胎有关。因此,为了有效减小刹车距离,许多汽车上都安装有EBD(Electric Brakeforce Distribution),中文译电子制动力分配。EBD在ABS动作之门店日均成交量100单前巳经根据车辆载荷平衡了车轮的地面抓地力,对后轮的制动力进行合理分配,可以有效地缩短汽车制动距离,实际上起到ABS的增补功能。因此许多汽车都有ABS+EBD的装置,改善和提高ABS的功效。

现在汽车装配的ABS是一种电控装置,它只能机械地按照巳经编制好的程序来执行动作。如果驾驶者不了解ABS的功能,很可能事与愿违。汽车制动时ABS用点刹方式可以防止车辆在制动时丧失转向能力,起到控制车辆制动状态时的作用。但根本起到操纵作用是驾驶者,当驾驶者在紧急情况下猛踩制动踏板的同时又急扭方向盘(许多经验不足或惊慌失措者的本能动作往往是急扭方向盘)。如果车辆没有安装ABS导致制动系统抱死,对方向盘的过激反应就不会起作用,此时驾驶者不能通过方向盘来控制车辆移动的方向;但如果安装了ABS系统让驾驶者能够控制方向盘,那么在慌乱的情况下对方向盘的过激反应就会使情况变得更糟。由于突然急扭方向盘,往往会令汽车突然产生侧滑而发生事故。

美国高速公路安全管理协会(NHTSA)通过测试认为,安装有ESP对驾驶者控制车辆可以有很大帮助。ESP(电控行驶平稳系统,英文全称Electronic Stabilty Program)包含ABS及ASR,是这两种系统功能上的延伸,它能防止车轮在制动时抱死和在启动时打滑。ESP不断地测检车辆的行驶状态,当发生紧急情况时它会迅速反应,通过液压调节器调节每个车轮的制动压力和干预发动机的牵引力,以降低车辆的侧滑危险。有研究表明,ESP能使交通事故降低50%。

尽管ABS并不能使汽车达到完美的安全状态,但是它的出现使得汽车的安全性有了非常大的提升。中国汽车工业发展规划中把ABS技术开发应用列为第一条。ABS作为现代汽车的一项关键性技术,它具有广阔的发展前景。

目前,中国政府已制定车辆安全性方面的强制性法规,GB《汽车制动系统结构、性能和试验方法》,规定首先在重型车和大客车上安装电子控制式ABS。GB《机动车运行安全技术条件》又具体规定了必须安装的车型和时间。规定决质量大于12000kg的长途客车和旅游客车总质量大于16000kg 允许挂接总质量大于10000kg 的挂车的货车及总质量大于10000kg的挂车必须安装ABS。

中国有许多单位和企业从事ABS的研制工作,东风汽车公司、重庆公路研究所、北京理工大学、清华大学、上海汽车制动系统有限公司和山东重汽集团等。其中山东重汽集团引进国际先进技术进行研究已取得了一些进展。重庆公路研究所研制的适用于中型汽车的气制动FKX-ACI型ABS装置已通过国家级技术鉴定,但各种制动情况的适应性还有待提高。清华大学研制的适用于轻型和小型汽车的液压ABS系统,北京理工大学和上海汽车制动系统有限公司致力于轿车的液压ABS系统的研究,已分别取得初步成果。

根据国内外的一些研究动态和高档轿车的实际应用表明,ABS技术将沿着以下几个方面继续发展:

(1)ABS和驱动防滑控制装置ASR一体化

ABS以防止车轮抱死为目的,ASR是防止车轮过分滑转,ABS是为了缓解制动,ASR是为了施加制动。由于二者技术上经较接近,且都能在低附着路面上充分体现它们的作用,所以将二者有机地结合起来。

(2)动态稳定控制系统VDC(或电子稳定控制(ESP))

VDC主要在ABS/ASR基础上解决汽车转向行驶时的方向稳定性问题。ABS与电子全控式(或半控式)悬架、电子控制四轮转向、电子控制液压转向、电子控制自动变速器等控制系统在功能、结构上有机地结合起来,保证汽车在各种恶劣情况下行驶时,都具有良好的动态稳定性。

(3)ABS/ASR与自动巡航系统(ACC)集成

自动巡航控制系统(ACC)的目的是在巡航行驶时自动把车速限制在一个设定的速度,并且能够根据前方车辆的行驶善,自动施加制动或加速使其保持在一定的安全距离内行驶。在遇到障碍物时,可以自动施加制动,把车速调整到安全范围内。由于ABS/ASR和ACC都要用到相同的轮速采集系统,制动压力调节装置以及发动机输出力矩调节装置,因此ABS/ASR/ACC集成化系统,不仅可以大大降低成让所有怀着飞翔梦想的人都成为拥有仙之羽翼的梦幻使者本,而且可以提高汽车的整体安全性能。

(4)减小体积

,降低重量

为了提高汽车的安全性能,增加了一些装置,汽车的重量了随之增加,对燃料经济性不利。所以新增设的各种装置必须在保证安全性的前提下,尽量地减少重量。另外,不论是大型车还是小型车,发动机的安装空间都是非常紧凑的,因此,也要求ABS控制器的体积尽可能的小一些。

(5)更快的响应速度

随着ABS与新一代制动系统的结合,如电子液压制动EHB、电子机械制动EMB、ABS有了更快的响应速度,更好的控制效果,而且更容易与其他电子系统集成。ABS将成为集成化汽车底盘系统中不可缺少的一个节点。

(6)ABS/EBD系统集成

在ABS系统中嵌入电子制动力分配装置(EBD)构成了ABS EBD系统。EBD的功能就是在汽车ABS开始制动压力调节之前,高速计算出汽车四个轮胎与路面间的附着力大小,然后调节车轮与附着力的区配,进一步提高车辆制动时的方向稳定性,同时尽可能地缩短制动距离。

(7)ABS上扩展VSR

在ABS系统的基础上扩展成车速记录仪(VSR),又称汽车黑匣子。该装置通过实时采集的四个车轮轮速信号,再现交通事故发生过程中汽车的实际运行轨迹以及驾驶员对车辆的操作情况,便于公安交通管理部门能准确判断事故的。

掌握ABS核心技术不但是非常必要的而且具有深远意义,可有力地推动中国汽车工业的现代化进程。

(文章来源:汽车)

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