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什么叫“真正”的ABS ABS大解析 - 技术解析

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[电子元件] 什么叫“真正”的ABS ABS大解析 [复制链接]

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发表于 2012-8-31 13:34:48 |显示全部楼层
什么叫“真正”的ABS
前些天,一位朋友在购车时被4S店告知该车配备有机械式ABS系统,随后这位朋友向我询问关于机械ABS系统和常说的ABS系统是不是一回事。我斩钉截铁的告诉他,这完全是两码事!目前,还有一些皮卡和微客在使用感载比例阀控制制动力大小,但无论在其原理和效果上看,它甚至连机械ABS都称不上。今天,我就为大家解读一下这其中的不同之处,希望大家一定警惕个别店商的夸大销售手段,谨防上当受骗。

“ABS”(Anti-lock braking system)中文译为“防抱死刹车系统”.它是一种具有防滑、防抱死等优点的汽车安全控制系统。ABS是常规刹车装置基础上的改进型技术。现代汽车上大量安装防抱死制动系统,ABS既有普通制动系统的制动功能,又能防止车轮锁死,使汽车在制动状态下仍能转向,保证汽车的制动方向稳定性,防止产生侧滑和跑偏。
ABS的发展历程
ABS系统的发展可以追溯到上世纪初期,早在1928年制动防抱死理论就被提出。在30年代,制动防抱死系统就开始在火车和飞机上获得应用。进入50年代,汽车制动防抱系统开始受到较为广泛的关注。福特(FORD)公司曾于1954年将飞机的制动防抱死系统移植到林肯(LINCOIN)轿车上;KELSEHAYES公司在1957年对名为“AUTOMATIC”的制动防抱死系统进行了试验研究,研究结果表明制动防抱死系统确实可以在制动过程中防止汽车失控,并且能够缩短制动距离;克莱斯勒(CHRYSLER)公司也在这一时期对名为“SKIDCONTROL”的制动防抱死系统进行了试验研究。但由于此时的防抱死系统均为机械式结构,制动压力调节的适时性和精确性都难于保证,控制效果并不理想。
随着1964年集成电路的诞生,博世(BOSCH)公司开始ABS的研发计划,最后有了“通过电子装置控制来防止车轮抱死是可行的”结论,这是ABS(Anti-lock Braking System)名词在历史上第一次出现!世界上第一台ABS原型机于1966年出现,向世人证明“缩短刹车距离”并非不可能完成的任务。但因为投入的资金过于庞大,ABS初期的应用仅限于铁路车辆或航空器。在60年代后期,一些电子控制的制动防抱死系统开始进入产品化阶段。KELSEHAYES公司在1968年研制生产了名为“SURETRACK”两轮制动防抱死系统,该系统由电子控制装置根据电磁式转速传感器输入的后轮转速信号,对制动过程中后轮的运动状态进行判定,通过控制由真空驱动的制动压力调节装置对后制动轮缸的制动压力进行调节,并在1969年被福特公司装备在雷鸟(THUNDERBIRD)和大陆·马克Ⅲ(CONTINENTALMKⅢ)轿车上。

Teldix GmbH公司从1970年和奔驰车厂合作开发出第一台用于道路车辆的原型机——ABS1, 该系统已具备量产基础,但可靠性不足,而且控制单元内的组件超过1000个,不但成本过高也很容易发生故障。博世(BOSCH)公司在1978年首先推出了采用数字式电子控制装置的制动防抱死系统--博世ABS2,并且装置在奔驰S级轿车上,由此揭开了现代ABS系统发展的序幕。尽管博世ABS2的电子控制装置仍然是由分离元件组成的控制装置,但由于数字式电子控制装置与模拟式电子控制装置相比,反应速度、控制精度和可靠性都显著提高,因此,博世ABS2的控制效果已经相当理想。
1980年后,电脑控制的ABS逐渐在欧洲、美国及亚洲的汽车上迅速扩大。但是在诞生的前3年中,ABS系统都苦于成本过于高昂而无法开拓市场。后来,技术上的突破让博世(BOSCH)在1989年推出的ABS 2E系统首次将原先分离于发动机舱(液压驱动组件)与中控台(电子控制组件)内,必须依赖复杂线路连接的设计更改为“两组件整合为一”的设计!ABS 2E系统也是历史上第一个舍弃集成电路,改以一个8k字节运算速度的微处理器(CPU)负责所有控制工作的ABS系统,再度写下了新的里程碑。该年保时捷车厂正式宣布全车系都已安装了ABS。直至今天,博世公司的ABS系统也已经不断更新至第九代。
根据欧洲车辆制造协会(ACEA)的调查,今天每一辆欧洲大陆境内所生产的新车都搭载了ABS系统,全世界也有超过75%的新车拥有此项装置。除此之外,以ABS作为基础,许多车型还配备了更高级的电子稳定系统(ESP)。

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发表于 2012-8-31 13:35:40 |显示全部楼层
目前市场上的ABS有机械式ABS和电子式ABS之分。其实机械式ABS并不是严格意义上的ABS,因为ABS中的“A”代表着“自动化控制”,而机械ABS无“自动化模块”——ECU,所以机械式ABS其实是一种仿ABS的调节装置。

机械式ABS又分为MABS和CZABS。MABS又称为“液压气囊吸覆式ABS”,其内有一个橡胶球结构的装置,当汽车制动时,油压使其内部变形,以减少制动力。MABS通常以串联方式安装在液压制动泵的两个出油口处,分别控制前、后两组制动系统。

CZABS又称“磁振式ABS”,其结构为活塞压电装置。当制动液的油压进入压电装置内时,推动活塞位移,使压电装置工作,反向推动活塞,从而使压力发生振动变化,实现“点刹”效果。 CZABS需要在每个制动分泵进油管处各安装一个阀。
电子式ABS与机械式ABS不同,它不需要驾驶员刻意配合制动,驾驶员可以一脚到底踩刹车,电脑及其相关机电单元将自动控制刹车。而机械ABS受其结构所限,内部结构需要一个运动的空间,这就要求驾驶员由轻到重逐渐的踩刹车才能实现防抱死功能。而且,当汽车遇到“阴阳路面”(即一半干一半湿滑的对开路)时,在此环境中,机械式ABS的效果并不明显,在冰雪路面上甚至有可能出现侧滑。而电子式ABS由于电脑进行选择,就能使汽车四轮不抱死,不会侧滑,且可以控制方向。

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发表于 2012-8-31 13:36:10 |显示全部楼层
感载比例阀(SABS)究竟是个什么东西?现在有些皮卡和微客厂家将感载比例阀(SABS)作为汽车防抱死系统(ABS)宣传,称之为“机械式ABS”。这是对消费者的一种误导。感载比例阀不是ABS,也代替不了ABS。

感载比例阀利用车身与车桥之间的距离变化(外界作用力)来改变弹簧的预紧力,随着车辆载荷的增加,相应地进行调整,使得在任何载荷条件下都能得到一个近似理想的制动力分配,但其本质只是一套机械装置,作用在于保证行驶过程中前后轮负荷的合适比例并确保在汽车紧急制动时后轮不抱死。

感载比例阀安装在制动总泵与后轮制动分泵之间的管道上,由壳体、活塞、阀门、弹簧等组成。壳体进油孔与制动总泵出油孔相通,出油孔与车轮制动分泵相通。

当外界作用力小时,感载比例阀的活塞在弹簧预紧力的作用下被推至最右边,两孔相通,总泵与分泵压力相等。当外界作用力大于弹簧预紧力,迫使活塞左移,令活塞与阀门接触并关闭了阀门,切断总泵通向分泵的通道;若外界作用力压力继续增大,又会使活塞右移,活塞与阀门脱离接触,阀门又被打开,总泵与分泵又相通。这样比例阀反复动作使分泵的液压不断得到调整,也即不断调整了后轮制动力。感载比例阀(SABS)在空载时或冰雪路面没有任何效果,只有满载或干燥路面上可避免产生侧滑。

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真正的制动防抱死系统(ABS) 平时我们常说的ABS全称为“Anti-lock Break System”,中文译名为制动防抱死系统。该系统可以使轮胎在紧急制动时保持滚动,从而避免由于轮胎抱死导致的车辆失控现象。

ABS由液压制动系统、轮速传感器、制动压力调节器、ECU等部件组成。其工作原理就是由轮速感应器监测车轮的转速,获得的信号汇集到ECU内分析,一旦监测到车轮快要抱死时,电子控制器会发出指令给制动压力调节器,由它实现制动、保压、减压、再增压的过程,避免轮胎抱死。

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发表于 2012-8-31 13:37:28 |显示全部楼层
实际效果大有不同——千万别上当

    所谓的“机械ABS”的结构非常简单,没有任何传感器反馈来自轮胎的信息,其调节的范围也是按照阀本身预设的数据工作,并且需要驾驶员的配合才能实现防抱死功能,因此它的工作范围很局限。而真正的ABS则是实时监测车轮的转速信号,无论在空载、满载,在各种路况下都可能对制动力进行直接控制。在这一点上,他们的差距非常大。

    在实际驾驶中,ABS系统启动时,由于系统在不断重复着保压、减压、增压的循环,所以制动踏板会产生振动。装备感载比例阀的车型仅能根据车辆载重情况增大或减小制动力,并不像ABS系统那样实时控制制动力靠近抱死临界值,所以也就不会有振动。

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