汽车防抱死制动系统分析

随着经济的发展，科技的进步，越来越多的家庭拥有车量，我国也成为世界最为重要的汽车生产国和消费国。越来越多的人关注车辆的安全技术的发展，特别是近些年汽车电子技术的发展对汽车安全技术的发展起到了巨大的推动作用。汽车防抱死制动系统作为汽车电子技术发展的典型代表，集成了传感器技术，汽车单片机技术，智能控制等系统，结构复杂，控制策略繁琐。分析汽车防抱死制动系统的发展现状，了解汽车电子的发展方向，有助于我们掌握汽车防抱死制动系统的发展趋势，进而提高我国的在汽车电子方面，特别是汽车安全方面的竞争力。

【关键词】汽车电子 汽车防抱死 发展 分析

汽车防抱死制动系统（Anti-Lock Braking Systerm，简称ABS ）是现代汽车安全技术的代表，是汽车保护驾乘人员安全的标准配置，是最常用也是相对比较成熟的一种主动的汽车安全制动技术，利用仿真软件例如：MATLAB或者是ADAMS对“汽车防抱死制动系统的控制过程与仿真研究”，有助于详细了解汽车防抱死制动系统的结构、工作原理、以及对车辆和乘员人身安全的影响，更有助于工程技术人员对该技术的了解和工作；与此同时，对于当今汽车电子系统发展日新月异，突飞猛进；工程技术人员不仅要知道、了解、掌握其基本结构原理和过程；同时还要明白汽车防抱死系统内在工作过程，分析其工作特性，掌握其内在联系，有助于工程技术人员跟随时代的发展，技术的进步，深入了解和认识汽车ABS系统的技术进步和发展。

2 ABS的应用价值与实际意义

汽车防抱死制动系统作为汽车安全技术的典型代表，直接关系到汽车驾乘人员和行人的安全，尤其是在道路湿滑、行驶条件恶劣的道路上，能够防止车辆在湿滑路面上打滑和失去动力转向，从而导致的事故发生。与此同时，在汽车制动性能-汽车制动距离、抗衰退、制动时间等方面具有优势；在能够有效的改善制动距离，是车辆在相对短的距离里停驶，从而保证行车安全；在抗热衰性方面，由于汽车制动过程中，特别是突发意外的情况下，驾驶人员由于过度的紧张会造成，制动器抱死，长时间的抱死会使制动器产生大量的热而得不到有效的散热，极端情况下会造成制动器失效，严重的可能造成严重的交通事故，危及驾乘人员及成员的安全。由于配置防抱死系统可以根据路面的状况和驾驶人员的制动行为，综合分析，自动的调解汽车防抱死制动系统的增益，避免长时间的制动器工作，从而避免了此类状况的产生，极大的保护了成员的安全，避免了交通事故的发生。

汽车防抱死制动系统，是科技含量高、设计复杂、制造工艺高、涉及的专业较广、集成度高等特点。详细的阐述研究汽车防抱死制动系统的工作过程、工作原理，有助于拓展汽车制动系统研发思路，提升研发水平，促进国内汽车零部件产业的发展，特别是高端汽车零部件制造技术的进步；以汽车防抱死制动系统的控制过程为研究对象，是详细了解汽车控制思路的基础，有助于工程人员开发创新，控制过程又包含控制策略和方式，控制内容与原理等，其中控制系统中处于核心地位的就是控制策略的选取和控制参数的选取与处理，研究控制过程可以很好的了解和掌握汽车防抱死制动系统的控制策略，控制参数的选取与制定，优化控制过程，创新控制方案，是控制过程更加完善，自动识别道路模式方法更加可靠，处理数据速度更高；对系统仿真研究，能够在不制造实体的情况下对系统，在真实工作过程中，整个过程进行监控仿真，大大节约开发成本，作为检验，采取控制过程的手段，有助于系统的开发和制造。极大的改善了汽车ABS制造的条件，模型的建立、控制策略的选择、最后的仿真能够形成很好的研发产业链，不仅是生产制造，科研等方面具有积极的不可替代的作用。

3 国内外研究现状分析

3.1 国内研究现状分析

我国在ABS系统研究上起步较晚，对ABS的研究开始于上世纪80年代初期，并随着技术发展和进步，逐步制定了一系列涉及汽车安全方面的法律法规，特别是在汽车制动和安全性方面的法规。1999年10月1日实施的国家标准GBl2676―1999明确规定：重量在12吨以上的客车、重量在16吨以上的重型汽车，以及重量在10吨以上的04类挂车必须安装ABS，但是在乘用汽车上还没有强制性安装的要求，作为主动安全性较强的装置，应该被车辆生产厂商作为标准配置制造。

近些年来，汽车防抱死制动系统的研究在我国成为热门课题，许多高校、科研单位和生产厂家正在加速攻关和技术引进步伐。国内研制ABS的单位主要有东风汽车公司、交通部重庆公路研究所、重庆宏安ABS有限公司、济南程军电子科技有限公司，长安大学（原西安公路学院）、清华大学汽车与安全节能国家重点实验室、吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室等。东风汽车公司从80年代初就开始研究ABS，是较早研究ABS的厂家之一，现研究工作的主要目标是对引进国外的产品进行消化吸收再创新。重庆公路研究所相继开发出了两代ABS产品，现已进入产品试制和装车试验阶段。目前国内研制生产的ABS产品中比较成熟的主要有FKX-ACI型、ABSl21型和ABSl41型等型号。由于，我国汽车防抱死制动系统的研发工作起步较晚，技术水平与发达国家相比还有很大差距，实际上还处于研制、试验阶段，远未能达到商品化生产的阶段，大量的汽车制造厂装配的ABS系统多采用进口或国内合资生产的ABS系统。

3.2 国外研究现状分析

20世纪初，最初ABS是为了改善铁路机车的制动性能的，最早的ABS装置被安装在铁路机车上，用于减少车轮与钢轨的磨损。在20世纪30年代，为了改善飞机在降落时轮胎和地面的磨损以及飞机安全，早期机械式ABS开始在火车和飞机上应用。德国博世公司作为世界上最大的汽车零配件供应商和汽车安全技术供应商之一，在1936年第一个获得通过电磁式车轮转速传感器得到车轮轮速的制动防抱死专利权，这是ABS系统发展史上的一个里程碑，截止到今天博世汽车电子防抱死制动系统已经发展为，集防抱死制动与动力控制为一体的安全系数更高的汽车电子稳定程序（Electronic Stability Program ，ESP）。

50年代末期，固特异等公司开发出的防抱制动系统装置，根据车轮的减速情况，阶段性地控制液压压力，把电子计算机技术运用到ABS上，使得ABS的性能得到了很大的改善。1954年世界第二大汽车公 司美国福特汽车公司首次把运用在飞机盒铁路机车上的ABS应用到林肯牌轿车上，这次试验虽然没有达到预期效果，但揭开了汽车应用ABS的序幕。限于当时的计算机技术和微电子技术及工业制造技术的发展，ABS的控制质量和无障碍工作性能稳定性较低，由于商品化、大规模生产水平低，导致产品价格很高。随着科技进步，电子技术的发展，在60年代后期和70年代初期，部分电子控制技术被使用在的制动防抱系统开始进入产品化阶段。这一时期模拟电路被用在控制器上，执行装置为电磁阀，数据采集速度慢，通信传输精度低，从而导致控制性能不稳定，未达到预期的控制效果。进入70年代后期，数字式电子技术和大规模集成电路的发展为ABS的实用化奠定了基础。BOSCH公司作为世界上第一个获得在ABS电磁方面运用方面专利公司，从1972年开发出了数字式电子控制ABS以来，到现在已经开发出第九代ABS，第九代ESP，以及TCS等。自从80年代中期以来，ABS控制器不断更新换代，体积越来越小，功能越来越强，控制逻辑更加合理，并具用自适应和故障自诊断功能，ABS的发展面向高性能，低成本方向发展。90年代以后，ABS技术已日趋成熟，制造成本不断降低，使得ABS迅速普及。

目前，世界上先进的的ABS开发公司有德国博世（BOSCH）、美国本迪克斯（BENDIX）、德国威伯科（Wabco）、戴维斯（Teves）、德尔科（DELCO）和日本的爱德克斯（ADVICS）等。目前，ABS在美国、西欧、日本等发达国家和地区，已经成为轿车的标准设备，装车率高达100%：在大型客车和货车上，ABS的应用也日益普及。随着车辆动力学、计算机技术和电子技术的发展。ABS一方面向提高性能价格比方向发展；另一方面，与驱动防滑装置（ASR）相集成，并与主动悬架、电子转向控制等系统构成综合控制装置。

4 结论

总上所述，汽车防抱死制动系统，作为汽车主动安全技术的代表，在汽车制动方面表现出的优势，是不可替代的。不论是驾乘人员还是行人都能够在最大限度范围内得到保护，避免不必要的伤害。利用车辆动力学模型进行系统模拟，利用仿真软件进行在线仿真分析，利用智能控制系统进行控制分析，这些有助于ABS系统的研究和发展。随着计算机电子工业的发展，科技的进步，和集成电路及芯片的开发，ABS已经发展的新的阶段，体积不断减小、功能不断扩大，性能稳定可靠，数据采集处理速度的可靠性提高这些都为ABS的发展奠定了很好的基础。由于我国汽车电子工业水平与发达国家相比还有一定的距离，ABS的发展还要有很长的路要走。

参考文献

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[3]吴权晖，徐达.汽车防抱制动系统的应用及发展[J].武汉汽车工业大学学报，1999（01）.

作者单位

驻马店职业技术学院 河南省驻马店市 463000