桑塔纳时代超人ABS汽车制动性能的检测分析
w*Ze5j4@
\
:7qJ[k{g 制动防抱死系统（Anti-lock Brake System 简称ABS）可以使汽车在制动时防止车轮被抱死，从而获得较高的附着能力，保证每个车轮产生尽可能大的地面制动力，提高汽车制动过程中的方向稳定性、正常转向能力和最小制动距离，避免侧滑和甩尾现象的发生。因此ABS与传统制动系统相比，在制动性能方面具有明显的优势，尤其在制动安全性方面更为突出。但在实际检测过程中，时代超人ABS小汽车却经常出现这样的现象：制动力总和与整车重量的百分比（空载要求≥60%）经常不合格。为什么会出现这种现象呢？要弄清楚这个问题，必须首先了解汽车最大地面制动力的获得及ABS基本工作原理。
_#E@& z".L 1、 汽车最大制动力的获得
=:^f6"p&Z 汽车在制动过程中应尽可能获得较大的地面制动力，以阻止汽车的行驶。地面制动力是车轮与地面滑动磨擦的约束反作用力，其值在制动过程中不能超过轮胎与地面的附着力，
G8hDR^ra 即：Xb≤ Fφ=Zφ
p~t 5PU*( 式中：Xb——地面制动力；
=WP`i29j9} Fφ——轮胎与地面附着力；
cu V}<3& Z——地面对车轮的法向反作用力；
n9Xs sl0 φ——附着系数。
Pq:GvM` 由上式可知，要想获得较大的地面制动力，必须提高附着系数（Z相对较稳定）。
a D,(mw-7r 经试验得到附着系数φ与滑移率S之间的变化关系，如图1所示。由图1可知，不同滑移率时，附着系数是不一样的。附着系数的最大值称为峰值附着系数φp，φp一般出现在车辆的滑移率S为15%—20%，此时可获得最大地面制动力。这说明汽车的最大地面制动力不是出现在车辆全滑移（即车轮抱死）状态，而是出现在车轮边滚边滑状态。
6m i: %)"
'v"{frh
mGmkeD'
;n Pjyu'g 1.0 φp
1{sf Dw[s 附 纵向
?2b*F Qe 着 0.8
)vFJx[a<n` 系
a$7}_kb 数 0.6
Y!VYD_'P φ
D-7PO3F:F 0.4
sh []OSM 横向
=H T:p:S 0.2
yoKl.U"&
6fvzTd},
v\Z ni4
20 40 60 80
uT8@p8 滑移率S / %(图1)
o]0v#2l'
JcsJfTI 2、 桑车时代超人ABS基本工作原理。
V eO$n*O 在不同的道路条件下最大地面制动力在滑移率S为15%—20%时出现，当车轮完全抱死时（S为100%），其制动力反而下降。为了保证车轮制动时具有良好的制动效能及稳定性，应使其制动力始终处在最大制动力附近，也就是说使车轮保持15%—20%的滑移率。这一功能即由ABS完成。
n}9v AvC ABS装置有许多种结构形式与相应的工作原理，在当前电子技术高速发展的情况下，几乎都采用电子控制，可使制动油液增减压达10—18次/S。
6~8
A$: ABS装置由三部分组成：传感器、电子控制装置（ECU）、液压控制装置（HCU），它们配合制动器共同工作。
m(QGP\Y
a 传感器：一般在制动鼓（盘）上装有齿圈，在与齿圈距离一定间隙处安置传感器信讯接收头。齿圈随制动鼓（盘）转动，传感器固定在不动的桥体上，则传感器可测定齿圈的转动速度。
Jlw<% }r 电子控制装置：电子控制装置是一个电子计算机装置，它不断地接受传感器送来的车轮运动参数，进行分析与判断车轮的抱死情况，不断地液压控制装置发出增减压的指令。
nR)/k,3W 液压控制装置：液压控制装置根据电子控制装置发来的信号，可灵敏地调节制动分泵的压力，以达到调节制动力的要求。
9(?9yFbj5
&u5OL?>
~ `'!nzP5H
/Q h
GT$.#};u
eVL #3|=
WiDl[l"{9
|tK_Bn 桑塔纳“时代超人”轿车制动系统ABS系统图(图2)
@zu IR0Gr) 当驾驶员一般制动时，“时代超人”轿车ABS并不参加工作。只有进行紧急制动时ABS才参加工作，ABS在制动系统中的工作有三个过程：增压、恒压、卸压（见图3）。
%"<|u)E 第一阶段：当一般制动及紧急制动开始，这时液压控制器的输入阀打开，制动分泵油压迅速增高，为增压过程。
x*`S>_j27= 第二阶段：当传感器认别到车轮速度降低，信号传至电子控制器ECU，经ECU判断，确定车轮即将抱死时发出指令，使液压控制器输入阀关闭，这时驾驶员进一步增加制动踏板力，分泵压力也不再升高，为恒压过程。
0B}O&DC%|
vl`Qz "Xy
MQc<AfW3/ 速
Ie<H4G5Vh 度
3 as~yF
0
QGCg~TV; 制
xA'RO-a}h 动
[59g] ') 管
lf\^!E: 路
7#7AK} 压
[{:
l
? 力
>uYU_/y$2 时间
?g:sAR' ABS制动的三个过程(图3)
gh t3#
.@ZrmO
o]] 第三阶段：当电子控制器ECU根据传感器信号，识别到抱死的危险继续存在，车辆转速进一步降低时，指示给液压控制器使输入阀关闭，输出阀打开，同时打开回流泵，使分泵油压释放，车轮转速提高，为卸压过程。
IyM:9=}5 当车轮转速提高时，系统又使出油阀关闭，进油泵打开，分泵油压增高，又回到第一阶段的增压过程，如此反复循环，直到汽车停下，从而实现最佳制动效能。
R7K V
@ n 3、 ABS汽车制动检测分析。
yYP>3]z ABS只是在汽车的车速超过一定值以后（如5Km/h或8Km/h），才会对制动过程中趋于抱死的车轮进行防抱死制动压力调节，以后的制动过程和常规制动系统的制动过程一样。这种设计有利于汽车车速很低时的快速停车。同时，装备ABS的轿车，为了消除高速制动时车身质量前移带来的负面影响，通常在设计时使前轴制动力大于前轴静态轴荷的100%，后轴制动力小于后轴静态轴荷的40%。目前国内汽车检测线上普遍采用反式或滚筒制动试验台，而这种试验台的滚筒转速都较低(一般为8r/min左右),制动试验时滚筒带动车轮旋转，车速一般低于5Km/h，在这样的车速下ABS已经中止了制动压力调节。由于装备ABS的轿车前后轴制动力的特殊分配，在转速较慢的滚筒上测试制动力时，后轮由于设计的制动力较小，因此一般都能达到要求，但前轮由于ABS没有参加工作，其设计制动力也较大，测试时在试验台上是静止的，不能反应汽车制动过程中轴荷的转移（前轴制动力只能测到其静态轴荷的80%左右），同时又受到轮胎与滚筒附着系数的限制，因此就很难测出其最大制动力。由于前轴制动力实测值降低，在整车中前轴制动力的降低又比后轴制动力的降低对制动力总和的影响大，所以制动力总和与整车重量的百分比（空载要求≥60%）就有可能出现不合格现象，这是因为现今检测手段制约了ABS优势的体现，所以此时不能轻易断言汽车制动性能不符合要求。为了解决这个问题，可以在国标允许的情况下，在检测前轮时，采用垫木块或适当增加附加质量的方法提高前轮制动力，如果采取上述措施后还不符合要求，可以改为路试，一般这种类型汽车在路试时其制动性能还是很好的。当然，如果上述方法都试过后，仍然出现制动力不足现象，那么就要考虑制动系统本身（包括ABS）的故障了。
H7k@Br
sXNb
&|#,Bsk"@ 2004年8月5日
Mz+vT0
?RW1%+[
`M. I.Z_
_ n1:v ~
I_ kA!^
Q#.E-\=^
&
9
c^9<F
b!`Ze~V
[!8b jc]c
2V u?Y
}9
#GJ:x`
w'V uC82SZ
^P/OH uDL
