彭照翔 吳余 舒忠杰

摘要：制動防抱死系統(tǒng)已經(jīng)成為汽車所必備的系統(tǒng)，在汽車發(fā)展進程中，發(fā)揮著重要的作用。上世紀90年代以后，制動防抱死系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)相對完善，尤其是在控制精度和功能上更加完善。西方國家已經(jīng)將制動防抱死系統(tǒng)廣泛使用在汽車上，發(fā)達國家汽車的制動防抱死系統(tǒng)已經(jīng)成為必備系統(tǒng)，在一些客車和貨車上制動防抱死系統(tǒng)裝配已經(jīng)超過95%，一般轎車的安裝也超過70%，危險品運送貨車安裝已經(jīng)達到100%。

關(guān)鍵詞：制動防抱死系統(tǒng);特點;發(fā)展趨勢

汽車在運行過程中，車輪高速運轉(zhuǎn)，為什么不能出現(xiàn)抱死現(xiàn)象呢。這是由于一旦出現(xiàn)抱死，車輪就會失去轉(zhuǎn)向能力，而且在前驅(qū)橋車上由于前軸運行壓力大，重心也會出現(xiàn)往前推的現(xiàn)象。面對這種情況，前輪驅(qū)動，后輪附著力減輕，極限制動時，后輪會比前輪出現(xiàn)抱死。如果這個時候汽車發(fā)生轉(zhuǎn)向，汽車的前輪就會繼續(xù)按照駕駛者轉(zhuǎn)向需求發(fā)生轉(zhuǎn)彎，后輪失去附著力而沿切線方向行進。如此就會導致使前后輪對車身產(chǎn)生兩個方向的扭矩，整個車身很容易在兩個力的作用下發(fā)生側(cè)滑。如果汽車行使速度過快，甚至會沖出道路。不管是為了增強汽車的安全性，還是縮短制動距離，亦或是提高汽車性能，都應該安裝制動防抱死系統(tǒng)。這是因為制動防抱死系統(tǒng)能減小即將抱死車輪的制動力，已達到防抱死目的。

一、制動防抱死系統(tǒng)存在的優(yōu)缺點

制動防抱死系統(tǒng)的工作原理是控制制動管路的壓力，避免在運行中的車輪因抱死而發(fā)生滑移。制動防抱死系統(tǒng)一旦啟動就是使車輪處于15%-20%處于半滑半滾的狀態(tài)。所以，制動防抱死系統(tǒng)的優(yōu)點主要有：能有效降低因車輪抱死出現(xiàn)的車身橫移現(xiàn)象，增強汽車制動的方向控制，提升汽車制動的效能，減輕因抱死而產(chǎn)生的輪胎磨損，同時使用比較方便，工作中穩(wěn)定可靠。

制動防抱死系統(tǒng)雖然存在很多的優(yōu)勢，但也有一定的局限，目前制動防抱死系統(tǒng)在兩種情況下無法實現(xiàn)最短制動距離。一種是在平滑的路面上，一般會由駕駛員自己根據(jù)自身的經(jīng)驗進行操控性制動;另一方面是在松散的礫石路面或是積雪較深的路面上。不過根據(jù)最新研究成果表明，在干路上，制動防抱死系統(tǒng)也能將車身橫向移動率控制在20%以內(nèi)，但不代表所有的制動防抱死系統(tǒng)都能以相同的橫向控制率來進行制動。

作為不斷發(fā)展汽車技術(shù)，即使制動防抱死系統(tǒng)發(fā)展再完善，還是要在尊重物理規(guī)律的前提下發(fā)揮作用。就以目前的四輪制動防抱死系統(tǒng)來說，雖然能盡可能短的制動距離，但如果面對啟動時間太短，就會導致汽車無法面對障礙物完成停車，進而無法完全避免事故的發(fā)生。但由于四輪制動防抱死系統(tǒng)還留有一定的轉(zhuǎn)向控制能力，就能提高駕駛者及時反應速度，提高避免事故的概率。制動防抱死系統(tǒng)尊重物理規(guī)律的另一方情況就是汽車在彎道上行駛時，一旦超過物理上所規(guī)定物理速度，即使制動防抱死系統(tǒng)也不能阻止汽車在彎道上尊重的離心規(guī)律。制動防抱死系統(tǒng)能在彎道行駛中有效降低速度，確保轉(zhuǎn)向的穩(wěn)定性，減少發(fā)生危險的可能。同時，在行駛中還應該考慮路面的情況，如果沒有制動防抱死系統(tǒng)，當汽車運行遇到冰雪路面，制動距離較差，那么就不能猛烈轉(zhuǎn)向。如果有制動防抱死系統(tǒng)，則會附加制動距離的控制，也會合理控制轉(zhuǎn)向，即使在冰雪路面，也能減輕牽引力物理作用，確保汽車正常運行。

二、制動防抱死系統(tǒng)的未來發(fā)展

ABS 技術(shù)雖然在 20 世紀 90 年代初期就已成熟，但隨著電子技術(shù)和汽車技術(shù)的快速發(fā)展，ABS 技術(shù)也得到了不斷完善。今后，ABS技術(shù)將沿著以下幾個方面繼續(xù)發(fā)展。

采用現(xiàn)代控制理論和方法完善 ABS 技術(shù)性能。目前得到廣泛應用的是采用門限值控制方法的 ABS，有一定局限性。近幾年出現(xiàn)的增益調(diào)度 PID 控制、變結(jié)構(gòu)控制和模糊控制等方法，是以滑移率為目標的連續(xù)控制，使制動過程中保持最佳、穩(wěn)定的滑移率，理論上是理想的防抱死制動控制系統(tǒng)。

提高 ABS 的可靠性、自適應性。ABS 是加裝在汽車上的輔助安全裝置，它要求高可靠性，否則會導致人身傷亡及車輛損壞。為提高可靠性，ABS 電控部分應向集成化方向發(fā)展，制作專用的 ABS 芯片;機械部分則通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)設計、采用新材料、提高制造工藝等。ABS 軟件部分則采用補償方法（針對測量、計算誤差）和自適應控制算法來提高 ABS 的可靠性和自適應性。

提高系統(tǒng)集成度，減小體積，減輕質(zhì)量?，F(xiàn)代汽車的安裝空間都非常緊湊，而 ABS 又是提高汽車安全性能的附加裝置，預留的空間極有限，就要減小 ABS 控制器體積，減輕 ABS 質(zhì)量，從而減輕整車質(zhì)量，提高整車的經(jīng)濟性、動力性。因此 ABS 裝置必須高度集成化，還可降低成本。增強 ABS 控制器的功能，擴大使用范圍。隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的飛速發(fā)展，ABS 技術(shù)也在不斷地成熟和發(fā)展，很多 ABS 控制器已經(jīng)選用功能強、速度快、集成度高的 16 位或 32 位微處理器，甚至做成專用芯片，為 ABS 進一步完善和擴展構(gòu)建了一個良好的平臺。目前對汽車進行安全控制的裝置不斷地被加入這個平臺，由最初的防滑控制系統(tǒng)（ASR），到現(xiàn)在的電子制動力分配裝置（EBD）、電子助力制動裝置（EBA），電子行駛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)（ESP）、車輛動力學控制系統(tǒng)（VDC）、電子控制制動系統(tǒng)（EBS）、車速記錄儀（VSR）等。

ABS 技術(shù)已進入全新的發(fā)展時期，ABS 作為制動控制系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，其控制功能和使用范圍正在不斷擴大。

總線技術(shù)在 ABS 系統(tǒng)上的應用。隨著電控單元在汽車中的應用越來越多，車載電子設備的數(shù)據(jù)通信變得越來越重要，以分布式控制系統(tǒng)為基礎構(gòu)造汽車車載電子網(wǎng)絡系統(tǒng)是非常必要的。大量數(shù)據(jù)快速交換、高可靠性及廉價性是對汽車電子網(wǎng)絡系統(tǒng)的要求。在該網(wǎng)絡系統(tǒng)中，控制器獨立運行，控制改善汽車某一方面的性能，同時在其他控制器需要時提供數(shù)據(jù)服務。汽車內(nèi)部網(wǎng)絡的構(gòu)成主要依靠總線傳輸技術(shù)。

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