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摘要：随着我国汽车技术水平的升级及人们对车辆安全要求的逐步提高，近年来用于提高车辆主动安全的防抱死制动系统（ABS-Anti-lock Braking System）已被越来越多地运用在商用车上。ABS是防止在紧急制动时车轮被抱死的电子控制系统，在紧急制动时保持车辆的可操纵性；缩短和优化制动距离，在低附着路面上，制动距离缩短10%的路面附着系数利用率；减少了轮胎磨损和维修费用。
关键词：制动；ABS；发展研究；创新；系统；
自1981年威伯科汽车控制系统公司和梅赛德斯•奔驰公司联合开发出商用车ABS系统并投入量产，经过25年的发展和创新，威伯科ABS的技术、性能和质量在全球范围内得到认同，成为了该行业标准。威伯科也是最早进入中国的国际商用车零 部件企业之一，其ABS产品早在1997年就在国产商用车上应 用，其领先地位也得到了国内商用车制造商的肯定。
商用车ABS技术在生产和技术上已非常成熟。威伯科公司本着不断创新的原则，在防抱死的基础上拓展出许多新的功能。
1 汽车刹车原理
汽车刹车，它是借助于制动器产生摩擦力，消耗汽车动能，从而使汽车的运动速度降低或者停车。制动时，驾驶员踩下制动踏板，利用刹车片与刹车碟（鼓）以及轮胎与地面的摩擦作用，形成摩擦力矩，同时地面给车轮一个和行驶方向相反的制动力，车辆在制动力的作用下，将动力转换成摩擦的热能，从而将车子停下来。一套优良高效的刹车系统要能提供可控制、足够以及稳定的刹车力，同时还要具有很好的散热能力和液压传递，以确保驾驶员从刹车踏板所施的力高效、完全、及时地传到总泵及各分泵。
汽车的制动性能是汽车的重要性能之一，良好的制动性能是安全驾驶的保障。重大的安全事故往往和失效的制动有关。在积雪道路或被大雨淋湿的柏油马路上紧急刹车时，汽车很容易发生侧滑，特别严重时还会掉头转向。特别在有车辙的雪地上，当左右轮分别行驶在露出的地面上和雪地上时，进行紧急制动时，汽车方向很容易失去控制，如果是弯道，汽车很有可能从路边滑出。随着人们对道路交通安全的关注，为了提高汽车的制动性能，为了增加轮胎与地面之间的附着力，轮胎胎面制有一定的花纹形状。
1防驱动打滑 （ASR）
当两侧驱动轮都打滑时，ASR启动发动机控制功能，通过CAN总线发送扭矩下降需求，使发动机扭矩下降，使其保持在提供理想牵引力和稳定性的范围。同时采用ASR阀，配合ABS 电磁阀，对滑动的车轮实施差速制动并传递扭矩给非制动轮。并且还可通过该协议实现ABS对缓速器和发动机制动等其他辅 助制动设备的控制。
2电子制动力限制 （EBL-Electronic Brake force Limitation）
EBL功能可直接取代车辆感载阀功能，基于ABS轮速传感器，监控制动期间后桥与前桥滑移率的差别，并控制滑移率在 给定的范围内。当车辆制动并且后桥滑移及车辆减速度超出极 限值时，EBL开始起作用（ABS电磁阀处于保压状态）；当后桥滑 移率和车辆减速度过低时，制动压力相应增加；当车辆减速度 和后桥滑移率小于预定值或ABS功能激活后，EBL停止工作。
3间接轮胎压力监控系统（TPM-Indirect Tyre PressureMonitoring)
根据轮胎转动圈数及ABS齿圈齿数，ABS传感器产生相应 的信号脉冲，累计每个车轮的信号脉冲数值计算对角线间轮胎 信号的差别（不超过1km）。考虑转向、温度及载荷变化等的影 响，对计算结果要有一定的补偿。如果差别超出了预先设定的极限，通过专用警告显示轮胎压力降低。
4 电子稳定控制系统（ESC-Electronic Stability Control）
分为RSC（Roll Stability Control）横向稳定控制系统及 ESC全功能电子稳定控制系统。
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a.RSC功能和原理：ABS ECU集成横向加速度传感器， 测量和处理车辆的横向加速度，计算临界加速度限制，通过控制发动机、缓速器和对车轮进行制动来实现。目的是降低车辆的速度来实现降低横向加速度。
b.ESC控制：在RSC的基础上增加转向角度传感器和压力传感器，实现全方位行驶稳定性控制 RSC/ESC是基于整车CAN线系统并通过其与各总成进行 数据交流来实现对整车行驶稳定控制。对于不同车型要进行单 独的试验匹配，以达到理想的稳定性控制效果。该试验耗时长，费用高，需要有大批量的生产来支撑。因此，目前国内安 装的条件还不够成熟。除此之外，威伯科公司还针对不同客户，基于ABS轮速监 控的原理开发出了车辆制动性能监控系统等，其目的是使车辆行驶更舒适和安全。同时，为了适应国内商用车高速发展的要 求，威伯科公司已经国产化了ABS产品，并且为更先进的商用车制动系统和电子控制系统的国产化做好了充分的准备，以满 足中国客户的需求。
5 ABS的发展
现在欧、美国家和地区的汽车公司已在其生产的轿车上100%地装备了防抱制动系统。随着汽车工业的飞速发展和汽车技术的提高，我国从上世纪90年代开始在汽车上装配ABS，但是由于设计开发能力不足，我国真正拥有自主知识产权生产ABS汽车的厂家并不多。ABS系统的核心技术是控制技术，其实质是一个机电控制系统，目前市场上比较成熟的ABS产品主要采用基于经验逻辑门限值控制方法，随着人工智能的发展，人们逐渐把先进的控制理论应用到ABS系统之中，例如车轮滑移率控制方法、逻辑门限值控制方法、PID 控制方法、最优控制方法和智能控制方法等。
但是不论汽车是否安装有ABS装置，它们都是利用刹车片与轮盘（或轮毂）之间的摩擦力消耗汽车动能，从而达到减速之目的。消耗的汽车动能转化为内能，使刹车片、轮盘（或轮毂）、轮胎的温度升高，如果温度升高过多将会导致轮胎爆胎或刹车失灵。为了消除刹车系统造成的能源浪费，最新研究的汽车制动系统中安装有大功率的发电机，当汽车制动时，则传动系统加载发电机工作，将汽车的势能转化为电能，并给专用的蓄电池充电，电能以备汽车它用。但是这项技术还处于研发阶段，未能大规模推广，只在部分车型上采用。
结束语
由上述分析可知，对于路面上行驶的汽车来说，制动距离的大小主要由车轮与路面的附着情况、车辆制动器上摩擦力的大小决定。要想获得好的制动效果，汽车必须具有足够的制动器制动力，同时又要有附着系数较高的路面提供足够的地面制动力，ABS装置的作用是保持前轮转向能力并维持制动时的车辆稳定行驶，有效缩短制动距离。特别是在冰雪湿滑地面行驶时，ABS的作用更加重要了。
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论文作者:刘郑丹
论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期
论文发表时间:2018/3/5
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