提高汽车制动性

提高汽车制动性车辆1092陆剑0前言平安、节能、环保是目前汽车开展的三个重点方向,其中“平安”是关系到人的生命的重中之重。进入21世纪以来,汽车设计者们将智能化与信息化技术融入到汽车主动平安控制系统中,使得汽车朝着更加平安、舒适、人性化的方向迅速开展。制动防抱死装置ABS(antilockbrakingsystem)作为历史最悠久、开展最完善的技术之一,能极大地改善和提高制动性能,是提高车辆主动平安性的重要装置。在ABS的根底上,人们又开发出了诸如BAS,TCS,EBD,ESP等技术,使汽车的主动平安性能得到更大的提升。1制动防抱死装置(ABS)汽车ABS系统一般由车轮传感器、电子控制器ECU(electroniccontrolunit)和制动压力调节器三局部组成。系统控制过程原理图如图1所示。图1典型的ABS系统1—车轮传感器2—轮缸3—制动压力调节器4—制动主缸5—ECU6—警报灯在常见的ABS系统中，每个车轮上各安装一个转速传感器，将有关各车轮转速的信号输入电子控制装置。电子控制装置根据各车轮转速传感器输入的信号对各个车轮的运动状态进行监测和判定，并形成相应的控制指令。制动压力调节装置主要由调压电磁阀组成，电动泵组成和储液器等组成一个独立的整体，通过制动管路与制动主缸和各制动轮缸相连。制动压力调节装置受电子控制装置的控制，对各制动轮缸的制动压力进行调节。ABS的工作过程可以分为常规制动，制动压力保持制动压力减小和制动压力增大等阶段。在常规制动阶段，ABS并不介入制动压力控制，调压电磁阀总成中的各进液电磁阀均不通电而处于开启状态，各出液电磁阀均不通电而处于关闭状态，电动泵也不通电运转，制动主缸至各制动轮缸的制动管路均处于沟通状态，而各制动轮缸至储液器的制动管路均处于封闭状态，各制动轮缸的制动压力将随制动主缸的输出压力而变化，此时的制动过程与常规制动系统的制动过程完全相同在制动过程中，电子控制装置根据车轮转速传感器输入的车轮转速信号判定有车轮趋于抱死时，ABS就进入防抱制动压力调节过程。例如，电子控制装置判定右前轮趋于抱死时，电子控制装置就使控制右前轮刮动压力的进液电磁阀通电，使右前进液电磁阀转入关闭状态，制动主缸输出的制动液不再进入右前制动轮缸，此时，右前出液电磁阀仍末通电而处于关闭状态，右前制动轮缸中的制动液也不会流出，右前制动轮缸的刮动压力就保持一定，而其它末趋于抱死车轮的制动压力仍会随制动主缸输出压力的增大而增大；如果在右前制动轮缸的制动压力保持一定时，电子控制装置判定右前轮仍然趋于抱死，电子控制装置又使右前出液电磁阀也通电而转入开启状态，右前制动轮缸中的局部制动波就会经过处于开启状态的出液电磁阀流回储液器，使右前制动轮缸的制动压力迅速减小右前轮的抱死趋势将开始消除，随着右前制动轮缸制动压力的减小，右前轮会在汽车惯性力的作用下逐渐加速；当电子控制装置根据车轮转速传感器输入的信号判定右前轮的抱死趋势已经完全消除时，电子控制装置就使右前进液电磁阀和出液电磁阀都断电，使进液电磁阀转入开启状态，使出液电磁阀转入关闭状态，同时也使电动泵通电运转，向制动轮缸泵输送制动液，由制动主缸输出的制动液经电磁阀进入右前制动轮缸，使右前制动轮缸的制动压力迅速增大，右前轮又开抬减速转动。ABS通过使趋于抱死车轮的制动压力循环往复而将趋于防抱车轮的滑动率控制，在峰值附着系数滑动率的附近范围内，直至汽车速度减小至很低或者制动主缸的常出压力不再使车轮趋于抱死时为止。制动压力调节循环的频率可达3~20HZ。在该ABS中对应于每个制动轮缸各有对进液和出液电磁阀，可由电子控制装置分别进行控制，因此，各制动轮缸的制动压力能够被独立地调节，从而使四个车轮都不发生制动抱死现象。2电子制动力分配〔EBD〕EBD的英文全称是ElectricBrakeforceDis-tribution，中文直译就是“电子制动力分配”。自动调节前、后轴的制动力分配比例，提高制动效能〔在一定程度上可以缩短制动距离〕，并配合ABS提高制动稳定性。汽车制动时，如果四只轮胎附着地面的条件不同，比方，左侧轮附着在湿滑路面，而右侧轮附着于枯燥路面，四个轮子与地面的摩擦力不同，在制动时(四个轮子的制动力相同)就容易产生打滑、倾斜和侧翻等现象。EBD的功能就是在汽车制动的瞬间，高速计算出四个轮胎由于附着不同而导致的摩擦力数值，然后调整制动装置，使其按照设定的程序在运动中高速调整，到达制动力与摩擦力(牵引力)的匹配，以保证车辆的平稳和平安。当紧急刹车车轮抱死的情况下，EBD在ABS动作之前就已经平衡了每一个轮的有效地面抓地力，可以防止出现甩尾和侧移，并缩短汽车制动距离。EBD实际上是ABS的辅助功能，它可以改善提高ABS的成效。所以在平安指标上，汽车的性能又多了“ABS+EBD”。在刹车的时候，车辆四个车轮的刹车卡钳均会作动，以将车辆停下。但由于路面状况会有变异，加上减速时车辆重心的转移，四个车轮与地面间的抓地力将有所不同。传统的刹车系统会平均将刹车总泵的力量分配至四个车轮。从上述可知，这样的分配并不符合刹车力的使用效益。EBD系统便被创造以将刹车力做出最正确的应用。3牵引力控制系统〔TCS〕TCS，其英文全称是TractionControlSystem，牵引力控制系统，又称循迹控制系统。是根据驱动轮的转数及传动轮的转数来判定驱动轮是否发生打滑现象，当前者大于后者时，进而抑制驱动轮转速的一种防滑控制系统。它与ABS作用模式十分相似，两者都使用感测器及刹车调节器。图2牵引力控制系统作用当TCS感应到车轮打滑的时候，首先会经过引擎控制电脑改变引擎点火的时间，减低引擎扭力输出或是在该轮上施加刹车以防该轮打滑，如果在打滑很严重的情况下，就再控制引擎供油系统。TCS在运用的时候，变速箱会维持较高的挡位，在油门加重的时候，会防止突然下挡以免打滑的更厉害。TCS最大的特点是使用现有ABS系统的电脑、输速感知器和控制引擎与变速箱电脑，即使换上了备胎，TCS也可以准确的应用。TCS与ABS的区别在于，ABS是利用感测器来检测轮胎何时要被抱死，再减少该轮的刹车力以防被抱死，它会快速的改变刹车力，以保持该轮在即将被抱死的边缘，而TCS主要是使用引擎点火的时间、变速箱挡位和供油系统来控制驱动轮打滑。TCS对汽车的稳定性有很大的帮助，当汽车行驶在易滑的路面上时，没有TCS的汽车，在加速时驱动轮容易打滑，如果是后轮，将会造成甩尾，如果是前轮，车子方向就容易失控，导致车子向一侧偏移，而有了TCS，汽车在加速时就能够防止或减轻这种现象，保持车子沿正确方向行驶。在TCS应用时，可以在仪表板显视出地面是否有打滑的现象发生，它有一个控制旋扭，如果想要享受一下自己控制的快感，在适当的时机可以将系统关掉，车子重新启动时TCS就会自动放开。4电子稳定控制系统(ESP)ESP(electronicstabilityprogram),用于自动控制车辆转弯过程的寻迹稳定性,在紧急闪避障碍物或在转弯时出现转向缺乏、转向过度进而使车身侧倾角度过大、车尾偏摆力矩超过某一程度、车体的行进方向与转向盘所转过的角度差距到达了某一程度时,将车辆行驶方向快速修正到原行驶路径上。ESP通常是电子制动力分配系统EBD中的一个自动控制程序,通过对各有关传感器电信号的计算、分析来监控车辆的行驶状况。ESP可向ABS、ASR或EBD等输出指令,通过对有关车轮的制动和制动力大小的控制,使行驶车辆自动保持动态平衡。ESP的工作原理是：当ESP发现车辆转弯过程中出现转向过度时,ESP会降低发动机的输出功率,并执行前面外车轮的制动作用,来产生一向外的力量,使车身行驶的方向恢复到正常的轨迹;如果ESP发现车辆在转弯过程中出现转向缺乏时,除了会降低发动机动力输出外,还会对后面两个车轮根据转向缺乏的程度施加不同的制动力,从而使汽车在转弯过程中有较好的稳定性。ESP是当前汽车平安水准的最高形式,它是针对各种较差路况,低附着路面,高速弯道行驶等状态下研发的一种车辆主动平安稳定控制系统,能大大提高汽车的行驶平安性和操纵稳定性,从而显著减少因外界各种恶劣路况及驾驶员失误等所造成的重大损失。图3ESP如何瞬间控制车辆1、当车辆左转出现转向缺乏的时候〔就是速度太快拐不过来了〕。ESP各个传感器会把转向缺乏的消息告诉电脑，然后电脑就控制左后轮制动，产生一个拉力和一个扭力来对抗车头向右推的转向缺乏趋势。2、还是左转，后轮抓地缺乏或者后驱车油门踩猛了出现转向过度的时候〔就是甩屁股〕。ESP会控制右前轮制动，同时减小发动机输出的功率。纠正错误的转向姿态。3、直线刹车由于地面附着力不均匀出现跑偏的时候〔这时有ABS的车也会出现，这时候车身会向抓地强的一边跑偏〕。ESP会控制附着力强的轮子减小制动力，让车按