汽车制动系统中防抱死系统的技术研究

王勇++刘韩光

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.11.133

摘 要：伴隨着我国汽车行业的不断发展以及全球汽车技术的不断创新，我国的汽车技术已经处在了一个非常重要的研发关键阶段。尤其是我国汽车行业中的汽车制动系统，在我国的汽车安全技术领域中，汽车制动系统的防抱死技术是非常关键并且重要的。防抱死系统能够在汽车制动的过程中有效地防止汽车制动轮出现拖滑问题，这样能够有效地提升汽车制动系统的稳定性能以及控制性能。在汽车制动系统的单次制动中，稳定的制动性能，可靠的制动效果以及较短的制动距离都是我国汽车制动系统中防抱死系统技术的研究方向以要达到的研究效果。

关键词：汽车制动系统 防抱死系统 技术研究 分析

中图分类号：U463.5 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）04（b）-0133-02

关于汽车制动系统中防抱死系统的技术研究以及分析，有很多的方向需要进行针对性地分析以及阐述。在该文中详细地阐述了其中的几种技术分析以及技术要点。希望通过该文的阐述以及分析能够有效地提升我国汽车制动系统尤其是防抱死系统的稳定性能以及可靠性能，让我国的汽车制动系统技术创新以及研发不断地发展，早日取得显著的成绩和成果。

1 防抱死系统中的附着系数与车轮滑移率之间的关系

关于防抱死系统的技术研究，首先要对附着系数以及车轮滑移率进行分析，通过对两者的比较来分析以及研究防抱死系统的整体性能。这一方面的内容该文主要从两个角度进行分析以及阐述。首先是对防抱死系统中的车轮滑移率进行简单的阐述，其次对车轮滑移率以及附着系数两者之间的关系进行阐述。

1.1 防抱死系统中车轮滑移率的基本内容

在汽车正常行驶的过程中，车轮的转速应该同车速一致，我们称之为车轮在行驶过程中进行纯滚动作业。但是在驾驶员进行制动操作的过程中，由于车轮和地面之间的制动力存在，就能够让车轮的速度下降，这一过程，车轮的转动处在滑动以及滚动之间的状态，从机械角度来看，这种情况下车轮的转速和车速并不是相等的，通常情况下我们称之为滑移，这种滑移代表了车轮速度和车速之间的差距。伴随着制动力的不断增加，车轮的滚动动作越来越小，很大部分的动作是通过滑移来完成的。当车轮的制动器处在抱死的状态下时，汽车车轮已经不再滚动，这时候主要是通过车轮的滑动来完成汽车制动动作。汽车车轮进行纯滚动的时候，汽车车轮的滑移率为零；当汽车车轮完全抱死之后，汽车车轮的滑移率为1，也就是完全滑移。汽车车轮的滑移率越大就说明了车轮在行驶的过程中滑动动作占到的比例更大。

1.2 车轮滑移率以及附着系数两者之间的关系

在汽车制动的过程中，汽车车轮的滑移率很大程度上取决于地面的附着系数。一般情况下，当车轮的滑移率从0提升到10%的过程中，附着系数会逐渐的增大；当车轮的滑移率在10%～30%之间时，附着系数达到最大值，称之为峰值附着系数。在峰值附着系数出现的过程中对应的车轮滑移率，我们称之为峰值滑移率。当车轮滑移率进一步增大的过程中，附着系数就会逐渐变小。当车轮完全制动的时候，车轮就会处在完全滑动的状态之下，人们称这种状态下的附着系数为滑动附着系数。需要注意的是车轮完全制动状态下的附着系数小于峰值附着系数。

当车轮进行反向作用时，最大附着系数存在于滑移率20%区间，也就是说只有在这一状态下，车轮同路面之间的制动力最大，进而具有最佳的制动效果。在设计过程中我们将纵向最大滑移率称之为理想滑移率，这种状态下的滑移率是最佳的滑移率数值。如果车轮在制动的过程中滑移率超过了最佳滑移率，车轮的制动效果就会大打折扣，制动距离会增长。车轮在最佳滑移率和完全抱死状态之间的状态我们称之为制动非稳定区间。汽车横向制动附着系数越大，说明汽车在制动的过程中方向的稳定性以及车轮的控制能力都非常好。当车轮的滑移率在50%的状态下时，汽车车轮的横向附着系数达到最大值，伴随着滑移率不断的提升，横向附着系数不断的减小，当汽车车轮处在抱死状态下时，横向附着系数几乎为0。这样的状态对于车轮的危害非常大，最主要的危害体现在两个方面：首先是危害汽车车轮的方向稳定性；其次是能够让汽车车轮在这样的状态下失去汽车转向的控制能力。因此在汽车制动的过程中要对横向附着系数进行进一步的优化处理。

2 汽车防抱死系统ABS的优点及缺点

2.1 汽车防抱死系统ABS的主要优点

防抱死系统ABS的优点主要有5个。首先能够保障汽车车轮在制动的过程中具有稳定的方向控制；其次能够保障汽车车轮在制动的过程中提升车轮转向的控制程度；再次是能够有效地缩短汽车制动过程中的制动距离，特别是在冰雪路面上，能够有效地缩短制动距离大约10%；第四是能够有效地保护车轮在制动过程中的磨损程度，有效地提升了车轮轮胎的使用寿命，经过实践证明，能够提升轮胎10%左右的使用寿命；最后是应用防抱死系统能够有效地减缓驾驶员在驾驶过程中的紧张心情，减少了驾驶过程中的不安全因素，降低了事故的发生率。

2.2 汽车防抱死系统ABS的主要缺点

任何系统优缺点都是共存的，我们需要做的就是放大优点并且要减少缺点。汽车防抱死系统ABS的缺点主要有四点。首先是这种系统不能够提升更大的制动效果，超出了车轮在路面上承受的制动效果，这种系统就不能够进行良好的制动了；其次是防抱死系统的制动效果主要取决于汽车的整体性能，对汽车的整体性能有很大的依赖性；第三是防抱死系统并不能够取代驾驶员的制动操作，只是一种辅助制动的操作；最后是在特殊的路面上，例如砂石或者是路面积雪的情况下，车轮抱死的制动距离要比ABS的制动距离更短。这种系统在有的路面上的制动力矩并没有完全优于车轮抱死。

3 汽车防抱死系统ABS的主要结构及工作原理

3.1 汽车防抱死系统ABS的主要结构

无论是液压制动系统还是气压制动系统，控制制动防抱死系统均由传感器电控单元和执行器三部分组成。下面以一汽红旗CA7220型轿车装用的ABS系统为例说明其工作原理。该系统主要由前、后车轮转速感器和液压调节器、电子液压控制单元和ABS警报灯等组成。ABS系统采用美国凯尔塞一海斯公司生产的EBC430型电子液压控制单元（简称EHCU），它将液压调节器和电控单元组合在一起，形成一个总成。

3.2 汽车防抱死系统ABS的工作原理

3.2.1 ABS在常规制动阶段的工作原理

ABS不进行压力控制，液压调节器各阻断阀处于开启状态，各减压阀（常闭阀）处于关闭状态，液压调节器的管路是畅通的，各轮缸制动压力随制动主缸的压力输出而变化；制动液通过常开的阻断阀芯中心，流到阻断阀芯四周，进入制动轮缸。

3.2.2 ABS在制动压力保持过程阶段的工作原理

驾驶员踩制动踏板过重，会造成制动器制动力大车轮与路面之间的附着力，使汽车制动减速度很大。这时，车轮速度传感器把车轮将抱死的信号传给ECU，ECU控制ABS处于触发状态，使制动轮缸的制动压力进入保压状态，ECU首先给阻断阀通电，使电枢向下移动，关闭阻断阀，制动轮缸压力和制动主缸压力隔绝，防止制动轮缸的压力继续增加。

参考文献

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