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現代汽車安全制動性技術

作者:李民a 楊奕a 汪洋b  來源:重慶工學院a 電子信息與自動化學院 b.保衛處 
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??????? 摘要:介紹了現代汽車安全制動性技術制動防抱死裝置和驅動防滑轉控制系統的工作原、制動效果,分析了現代汽車安全制動性技術的發展趨勢.
??????? 關鍵詞:汽車制動技術;制動防抱死裝置;驅動防滑轉控制系統;電子控制制動系統
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??????? 進入21 世紀以來,隨著科學技術的飛速發展,汽車制造和設計者將智能化與信息化技術融入汽車安全控制系統中,人們對汽車的安全操控性能要求也越來越高,世界各國都在運用現代科技及大量的人力物力為汽車安全駕駛開發先進裝置,使得汽車制造向更加安全、舒適,更加人性化方向發展.而作為汽車安全駕駛的重要裝置——— ABS(制動防抱死裝置) ,極大地提高了汽車在各種路面緊急制動的安全性能,并且在此基礎上又開發出了ASR(驅動防滑轉控制系統) 、EBS(電子控制制動系統)等技術.這些新技術、新裝置的廣泛運用,對于改善車輛的操縱性、穩定性、安全性和舒適性等有重大意義.
??????? 1  ABS 制動防抱死裝置
??????? 在ABS 系統出現之前,如遇緊急情況,駕駛員將制動踏板踩死,便能聽見輪胎一聲尖叫,在路面上留下黑黑的輪胎印,這時前輪失去轉向能力,后輪可能出現側滑、甩尾、甚至發生車輛側翻.由于制動時車輪抱死會使駕駛員失去對汽車的控制,從而使得駕乘人員的生命安全受到嚴重威脅,所以ABS 應運而生.有了ABS ,當駕駛者緊急制動時快速踩下制動踏板后,前輪就不會抱死,轉向能力依舊存在,后輪也不會抱死,側滑和甩尾也不會出現,對車身的控制依然在駕駛者手中.
??????? 1 .1  ABS 的工作原理
??????? ABS 最重要的功能并不是為了簡單的縮短制動距離,而是為了能夠盡量保持制動時汽車的方向穩定性,在緊急狀況時能夠讓汽車平穩地停下來.汽車制動時由于車輪速度與汽車速度之間存在著差異,會導致車輪與路面之間產生滑移,當車輪以純滾動方式與路面接觸時,其滑移率為零;當車輪抱死時其滑移率為100% .當滑移率在10% ~20% 之間時,能傳遞最大的制動力.制動防抱死的基本原理就是依據上述的研究成果,通過車輪傳感器、電子控制器和制動壓力調節器共同作用,它們的基本功能是隨時感知汽車制動輪在每一瞬間的運動狀態,并根據其運動狀態相應地調節制動器制動力矩的大小,以避免車輪出現抱死現象,從而使得汽車在制動時能夠有效地縮短制動距離并維持方向的穩定性,最大限度地提高行車的安全性.也就是說,在汽車緊急制動時,能夠迅速而準確地控制車輪的運動狀態,使車輪的滑移率保持在10% ~ 20% .此時,縱向附著系數達到最大值,制動力也可以達到最大值,橫向附著系數也能保持較大的值,從而使汽車具有良好的抗側滑能力及制動時的轉向能力.這樣既能夠保持最大的制動力,又能夠充分利用車輪附著力,大大提高制動效能,以達到安全平穩剎車制動的目的.
??????? 1 .2  ABS 在行車過程中產生的效果
??????? 1) 提高汽車行駛在潮濕路面或雪地路面上的制動安全性,避免制動時汽車側滑或甩尾而造成安全事故.
??????? 2) 在緊急制動狀態下,有效縮短制動距離,加強車身的控制性,提高汽車制動時的方向穩定性.汽車在遇到障礙物時需緊急制動,可保證汽車一邊制動一邊轉向,從而減少或避免安全事故的發生.
??????? 3) 減輕駕駛員的疲勞強度,不需要駕駛員在制動過程中“點剎” ,避免乘坐人員因慣性力而出現身體向前沖出,碰撞受傷的現象.
??????? 4) 避免輪胎的局部嚴重磨損,減少了輪胎和地面的磨損程度,延長輪胎的使用壽命.
??????? 5) 具有自診斷功能,能夠對系統的工作情況進行監測,一旦發現存在影響系統正常工作的故障時將自動關閉ABS ,并將ABS 警示燈點亮,向駕駛發出警示信號,但汽車的制動系統仍然可以像常規制動系統一樣工作.

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