商用车防抱死制动系统应用研究

商用车防抱死制动系统应用研究

蒋丰成1 ,傅盈华2

1. 浙江万安科技股份有限公司，浙江绍兴，311835
2. 浙江万安科技股份有限公司，浙江绍兴，311835

摘要：防抱死制动系统（ABS）逐渐成为汽车的标准设备。通过ABS系统在制动过程中自动、高频地对制动系统压力进行调节，从而使车轮滑移率保持在理想滑移率附近，既防止车轮抱死，又充分利用了车轮与路面的附着能力，缩短了制动距离，提高了汽车制动过程中的方向稳定性和转向操作能力，达到了最佳制动效果的目的 。

关键词：商用车；防抱死；制动系统

引言

对比常规ABS制动系统，电子制动系统（EBS）将传统气制动与电控制动相结合，集成ABS和驱动防滑系统（ASR）功能。不仅提升车辆安全性、舒适性，而且在车辆运营效率和运营经济性方面较ABS有明显优势。

1汽车防抱死制动系统技术原理

防抱死系统实际作用为避免车辆出现失控而导致侧翻现象发生。事实上，驾驶员在遇到危险状况时，大部分人会下意识将刹车踩到底，从而促使汽车在最短距离内刹停。但是在汽车紧急刹车时，汽车产生的制动力由于大于轮胎和地面产生的摩擦力，导致车轮出现抱死现象而无法转动。如果前轮出现抱死现象就会使得汽车失去方向的控制，当后轮发生抱死现象则很有可能出现甩尾现象，进而产生交通安全事故。因此防抱死系统的主要功能为确保汽车在任何行驶条件下，都要在汽车紧急制动时避免车轮出现抱死现象，在满足最佳制动效果的基础上为汽车行驶中的安全性提供充足保障。ABS系统主要由传感器、控制器及执行器组成，防抱死系统通过有效调控整车多个零部件，尤其是重点控制刹车系统从而进一步掌控车轮运动方向和状态，防止因为轮胎产生抱死进而产生失控现象。

2商用车防抱死制动系统应用

2.1EBS功能应用

首先是电子控制功能。EBS将常规的气制动阀体更换为电控气制动阀体，有效提升整车制动性能，增加乘坐舒适性。系统中电、气均采用双回路设计形式，如果两条电信号发生故障，气压控制仍然可以正常工作。其次是减速度控制功能。根据驾驶员踏板行程大小，EBS决定车辆所需要的制动减速度，电子控制单元根据减速度大小及车辆轴荷施加相应的制动力，从而避免轴荷变化、热衰退等对制动效能的影响。最后是外部制动请求功能。外部制动请求为车辆的主动安全控制功能，在未踩踏制动踏板情况下，整车按照设定的制动减速度实现车辆的制动功能。

2.2防抱死制动系统应用方法分析

电子技术的实际控制过程主要分为3个部分：一是数据的及时采集与整理；二是数据的决策与控制，；三是数据反馈与重新录入。由此可见，电子技术的实际控制过程主要依靠数据的交互与传递，依靠计算机系统合理处理重要数据，随后也需要及时将具体的控制数据反馈给用户。在电子技术控制整个汽车设备的过程中，首要任务是实现数据的收集与转换，一部分电子技术需要依靠数据的重组与转换，实现对整个汽车零部件以及汽车整体结构的有效控制，也有一部分较为高端的电子技术在控制汽车整体结构以及相关车内部的重要零部件及时反馈相应数据，接收各类重要数据，或者直接将相应数据反馈给用户，帮助用户判断汽车当前的运行问题，以便及时引导用户快速调整汽车的实际运行状态。首先，应用电子技术需要对汽车的实际操作情况进行合理控制零部件的同时，实现对汽车其他电子技术应用系统的合理控制。一部分工作人员以及技术操作人员应该熟练掌握计算机设备的实际使用方式，将数据运算技术以及数据处理技术引入其中，将电子技术与互联网信息技术进行紧密融合与对接，工作人员以及技术操作人员需要熟练把控计算机系统控制的实际特点，实现对汽车内部零部件以及相关结构的有效控制与监督，以便快速完成电子技术应用系统的实际控制任务。防抱死制动系统属于汽车内部安全系统的重要组成部分之一，也属于汽车电子控制系统的重要组成部分之一。防抱死制动系统工作原理主要是利用自动化控制设备或者是半自动化控制设备，对车轮滑移率进行全方位监督与控制，可以保证汽车设备的车轮在同一速度之下，保持较为良好的运行状态，避免用户急踩刹车导致车轮出现抱死问题，使用防抱死制动系统可以逐步提升用户行车的安全性与稳定性。

2.3制动力分配策略

基于串联制动控制方法所增设的电机再生制动会影响车辆的前后制动力分配，这就需要对前后轮气压制动和电机的再生制动进行调节，以使得驾乘人员获得较好的制动感受。为了使车辆具有最佳的制动效能和制动稳定性，制动力分配曲线应当按照理想的制动力分配线I曲线，车辆的制动距离也最短。根据车辆的制动强度，设计串联制动控制策略可以对电机制动力和机械制动力进行调整。当车辆处于轻度制动模式工况，此时车辆仅进行再生制动，制动力完全由电机输出;当车辆处于中等制动模式工况，此时气压制动与电机制动共同作用，一旦制动强度达到设定的数值，先提高前轮的气压制动力，后轮气压制动力保持为0，直到前后轮制动力分配曲线恰好与理想的I曲线吻合时，前后轮制动力才会根据I曲线同时增加;当制动强度超过0．7时，车辆进行紧急制动，处于制动安全性的需求，ABS介入工作，电机不再进行制动，但在ABS系统的控制下，车辆的制动力分配仍符合I曲线。

2.4防抱死制动系统中传感器的应用

在汽车防抱死制动系统中应用到的传感器就是轮速传感器。轮速传感器大致可以分为三类:电磁式轮速传感器、霍尔效应式轮速传感器、光电式传感器。但是我们在汽车防抱死制动系统中主要应用的是电磁式轮速传感器和霍尔效应式轮速传感器。现代汽车的防抱死制动系统中基本都装有电磁式轮速传感器，它一般都应用在主减速器或者是变速器中。电磁式轮速传感器由传感头和齿圈构成，传感头的主要组成部分是感应线圈和永磁性磁芯，齿圈就是磁阻较小的铁性材料。电磁式轮速传感器是通过电磁感应线圈利用电磁效应的原理将车轮的转速转换成电信号。具体的工作原理是:当齿圈随着车轮转动时，与传感器磁头相对齐的部分发生了变化，使通过感应线圈的磁通量也就是磁场强度发生了变化，从而感应线圈上可以产生不同的感应电动势。当齿圈的顶部与感应线圈对齐的时候，此时二者之间的间隙是最小的，磁阻也是最小的，传感器永磁性磁芯所产生的磁感线容易通过齿圈，感应线圈的磁通量比较大;当齿圈的底部与感应线圈对齐的时候，此时二者的间隙是最大的，磁阻也是最大的，传感器永磁性磁芯所产生的磁感线不容易通过齿圈，感应线圈的磁通量比较小。这样感应线圈的磁通量不断交替呈周期性变化，就会产生一个周期性正弦交流电压信号，该信号的频率和齿圈的齿数和转速也就是和车轮的转速是成正比的，这样就可以对车速进行监控和检测。电磁式轮速传感器结构简单，成本比较低，也可以应用在一些有污垢的地方，但是它的频率响应不高，当车速很高的时候，它的频率响应容易跟不上，从而产生错误的信号，并且它的抗电磁波干扰能力也很差。所以在我们日渐发展的汽车行业中，有时候轮速传感器是不能满足我们的需求的，而霍尔效应式轮速传感器却可以克服这些问题，所以现在霍尔效应式轮速传感器逐渐取代了电磁式轮速传感器。

结语

在汽车行业飞速发展的过程中，汽车的安全性能受到人们重视，所以技术人员需要加强在安全性能方面的研发力度，采用全新技术和控制理念，不但能够强化系统的智能性特点，还会进一步确保汽车行驶的安全性得到充分保障，最终有效降低交通事故发生概率。

参考文献

［1］卓圣文，阮锦妃.汽车制动系统中防抱死系统的分析［J］.中国新技术新产品，2017（10）：143-144.

［2］黄彧.商用车气压防抱死制动系统技术分析［J］.车时代，2021（6）：11-12.

作者简介：

蒋丰成（1984.11-），男，汉族，浙江绍兴，本科，中级工程师，技术工程师，研究

方向：商用车制动系统。

傅盈华（1979.7-），女，汉族，浙江绍兴，本科，中级工程师，技术部副部长，研究方

向：商用车制动系统。