賈佳

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，越來越多的家庭擁有車量，我國也成為世界最為重要的汽車生產(chǎn)國和消費(fèi)國。越來越多的人關(guān)注車輛的安全技術(shù)的發(fā)展，特別是近些年汽車電子技術(shù)的發(fā)展對(duì)汽車安全技術(shù)的發(fā)展起到了巨大的推動(dòng)作用。汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)作為汽車電子技術(shù)發(fā)展的典型代表，集成了傳感器技術(shù)，汽車單片機(jī)技術(shù)，智能控制等系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控制策略繁瑣。分析汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，了解汽車電子的發(fā)展方向，有助于我們掌握汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，進(jìn)而提高我國的在汽車電子方面，特別是汽車安全方面的競爭力。

【關(guān)鍵詞】汽車電子 汽車防抱死 發(fā)展 分析

汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（Anti-Lock Braking Systerm，簡稱ABS ）是現(xiàn)代汽車安全技術(shù)的代表，是汽車保護(hù)駕乘人員安全的標(biāo)準(zhǔn)配置，是最常用也是相對(duì)比較成熟的一種主動(dòng)的汽車安全制動(dòng)技術(shù)，利用仿真軟件例如：MATLAB或者是ADAMS對(duì)“汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的控制過程與仿真研究”，有助于詳細(xì)了解汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理、以及對(duì)車輛和乘員人身安全的影響，更有助于工程技術(shù)人員對(duì)該技術(shù)的了解和工作；與此同時(shí)，對(duì)于當(dāng)今汽車電子系統(tǒng)發(fā)展日新月異，突飛猛進(jìn)；工程技術(shù)人員不僅要知道、了解、掌握其基本結(jié)構(gòu)原理和過程；同時(shí)還要明白汽車防抱死系統(tǒng)內(nèi)在工作過程，分析其工作特性，掌握其內(nèi)在聯(lián)系，有助于工程技術(shù)人員跟隨時(shí)代的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步，深入了解和認(rèn)識(shí)汽車ABS系統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展。

2 ABS的應(yīng)用價(jià)值與實(shí)際意義

汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)作為汽車安全技術(shù)的典型代表，直接關(guān)系到汽車駕乘人員和行人的安全，尤其是在道路濕滑、行駛條件惡劣的道路上，能夠防止車輛在濕滑路面上打滑和失去動(dòng)力轉(zhuǎn)向，從而導(dǎo)致的事故發(fā)生。與此同時(shí)，在汽車制動(dòng)性能-汽車制動(dòng)距離、抗衰退、制動(dòng)時(shí)間等方面具有優(yōu)勢；在能夠有效的改善制動(dòng)距離，是車輛在相對(duì)短的距離里停駛，從而保證行車安全；在抗熱衰性方面，由于汽車制動(dòng)過程中，特別是突發(fā)意外的情況下，駕駛?cè)藛T由于過度的緊張會(huì)造成，制動(dòng)器抱死，長時(shí)間的抱死會(huì)使制動(dòng)器產(chǎn)生大量的熱而得不到有效的散熱，極端情況下會(huì)造成制動(dòng)器失效，嚴(yán)重的可能造成嚴(yán)重的交通事故，危及駕乘人員及成員的安全。由于配置防抱死系統(tǒng)可以根據(jù)路面的狀況和駕駛?cè)藛T的制動(dòng)行為，綜合分析，自動(dòng)的調(diào)解汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的增益，避免長時(shí)間的制動(dòng)器工作，從而避免了此類狀況的產(chǎn)生，極大的保護(hù)了成員的安全，避免了交通事故的發(fā)生。

汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)，是科技含量高、設(shè)計(jì)復(fù)雜、制造工藝高、涉及的專業(yè)較廣、集成度高等特點(diǎn)。詳細(xì)的闡述研究汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的工作過程、工作原理，有助于拓展汽車制動(dòng)系統(tǒng)研發(fā)思路，提升研發(fā)水平，促進(jìn)國內(nèi)汽車零部件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，特別是高端汽車零部件制造技術(shù)的進(jìn)步；以汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的控制過程為研究對(duì)象，是詳細(xì)了解汽車控制思路的基礎(chǔ)，有助于工程人員開發(fā)創(chuàng)新，控制過程又包含控制策略和方式，控制內(nèi)容與原理等，其中控制系統(tǒng)中處于核心地位的就是控制策略的選取和控制參數(shù)的選取與處理，研究控制過程可以很好的了解和掌握汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的控制策略，控制參數(shù)的選取與制定，優(yōu)化控制過程，創(chuàng)新控制方案，是控制過程更加完善，自動(dòng)識(shí)別道路模式方法更加可靠，處理數(shù)據(jù)速度更高；對(duì)系統(tǒng)仿真研究，能夠在不制造實(shí)體的情況下對(duì)系統(tǒng)，在真實(shí)工作過程中，整個(gè)過程進(jìn)行監(jiān)控仿真，大大節(jié)約開發(fā)成本，作為檢驗(yàn)，采取控制過程的手段，有助于系統(tǒng)的開發(fā)和制造。極大的改善了汽車ABS制造的條件，模型的建立、控制策略的選擇、最后的仿真能夠形成很好的研發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈，不僅是生產(chǎn)制造，科研等方面具有積極的不可替代的作用。

3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析

3.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀分析

我國在ABS系統(tǒng)研究上起步較晚，對(duì)ABS的研究開始于上世紀(jì)80年代初期，并隨著技術(shù)發(fā)展和進(jìn)步，逐步制定了一系列涉及汽車安全方面的法律法規(guī)，特別是在汽車制動(dòng)和安全性方面的法規(guī)。1999年10月1日實(shí)施的國家標(biāo)準(zhǔn)GBl2676—1999明確規(guī)定：重量在12噸以上的客車、重量在16噸以上的重型汽車，以及重量在10噸以上的04類掛車必須安裝ABS，但是在乘用汽車上還沒有強(qiáng)制性安裝的要求，作為主動(dòng)安全性較強(qiáng)的裝置，應(yīng)該被車輛生產(chǎn)廠商作為標(biāo)準(zhǔn)配置制造。

近些年來，汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的研究在我國成為熱門課題，許多高校、科研單位和生產(chǎn)廠家正在加速攻關(guān)和技術(shù)引進(jìn)步伐。國內(nèi)研制ABS的單位主要有東風(fēng)汽車公司、交通部重慶公路研究所、重慶宏安ABS有限公司、濟(jì)南程軍電子科技有限公司，長安大學(xué)（原西安公路學(xué)院）、清華大學(xué)汽車與安全節(jié)能國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、吉林大學(xué)汽車動(dòng)態(tài)模擬國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等。東風(fēng)汽車公司從80年代初就開始研究ABS，是較早研究ABS的廠家之一，現(xiàn)研究工作的主要目標(biāo)是對(duì)引進(jìn)國外的產(chǎn)品進(jìn)行消化吸收再創(chuàng)新。重慶公路研究所相繼開發(fā)出了兩代ABS產(chǎn)品，現(xiàn)已進(jìn)入產(chǎn)品試制和裝車試驗(yàn)階段。目前國內(nèi)研制生產(chǎn)的ABS產(chǎn)品中比較成熟的主要有FKX-ACI型、ABSl21型和ABSl41型等型號(hào)。由于，我國汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的研發(fā)工作起步較晚，技術(shù)水平與發(fā)達(dá)國家相比還有很大差距，實(shí)際上還處于研制、試驗(yàn)階段，遠(yuǎn)未能達(dá)到商品化生產(chǎn)的階段，大量的汽車制造廠裝配的ABS系統(tǒng)多采用進(jìn)口或國內(nèi)合資生產(chǎn)的ABS系統(tǒng)。

3.2 國外研究現(xiàn)狀分析

20世紀(jì)初，最初ABS是為了改善鐵路機(jī)車的制動(dòng)性能的，最早的ABS裝置被安裝在鐵路機(jī)車上，用于減少車輪與鋼軌的磨損。在20世紀(jì)30年代，為了改善飛機(jī)在降落時(shí)輪胎和地面的磨損以及飛機(jī)安全，早期機(jī)械式ABS開始在火車和飛機(jī)上應(yīng)用。德國博世公司作為世界上最大的汽車零配件供應(yīng)商和汽車安全技術(shù)供應(yīng)商之一，在1936年第一個(gè)獲得通過電磁式車輪轉(zhuǎn)速傳感器得到車輪輪速的制動(dòng)防抱死專利權(quán)，這是ABS系統(tǒng)發(fā)展史上的一個(gè)里程碑，截止到今天博世汽車電子防抱死制動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展為，集防抱死制動(dòng)與動(dòng)力控制為一體的安全系數(shù)更高的汽車電子穩(wěn)定程序（Electronic Stability Program ，ESP）。endprint

50年代末期，固特異等公司開發(fā)出的防抱制動(dòng)系統(tǒng)裝置，根據(jù)車輪的減速情況，階段性地控制液壓壓力，把電子計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)用到ABS上，使得ABS的性能得到了很大的改善。1954年世界第二大汽車公 司美國福特汽車公司首次把運(yùn)用在飛機(jī)盒鐵路機(jī)車上的ABS應(yīng)用到林肯牌轎車上，這次試驗(yàn)雖然沒有達(dá)到預(yù)期效果，但揭開了汽車應(yīng)用ABS的序幕。限于當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)及工業(yè)制造技術(shù)的發(fā)展，ABS的控制質(zhì)量和無障礙工作性能穩(wěn)定性較低，由于商品化、大規(guī)模生產(chǎn)水平低，導(dǎo)致產(chǎn)品價(jià)格很高。隨著科技進(jìn)步，電子技術(shù)的發(fā)展，在60年代后期和70年代初期，部分電子控制技術(shù)被使用在的制動(dòng)防抱系統(tǒng)開始進(jìn)入產(chǎn)品化階段。這一時(shí)期模擬電路被用在控制器上，執(zhí)行裝置為電磁閥，數(shù)據(jù)采集速度慢，通信傳輸精度低，從而導(dǎo)致控制性能不穩(wěn)定，未達(dá)到預(yù)期的控制效果。進(jìn)入70年代后期，數(shù)字式電子技術(shù)和大規(guī)模集成電路的發(fā)展為ABS的實(shí)用化奠定了基礎(chǔ)。BOSCH公司作為世界上第一個(gè)獲得在ABS電磁方面運(yùn)用方面專利公司，從1972年開發(fā)出了數(shù)字式電子控制ABS以來，到現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出第九代ABS，第九代ESP，以及TCS等。自從80年代中期以來，ABS控制器不斷更新?lián)Q代，體積越來越小，功能越來越強(qiáng)，控制邏輯更加合理，并具用自適應(yīng)和故障自診斷功能，ABS的發(fā)展面向高性能，低成本方向發(fā)展。90年代以后，ABS技術(shù)已日趨成熟，制造成本不斷降低，使得ABS迅速普及。

目前，世界上先進(jìn)的的ABS開發(fā)公司有德國博世（BOSCH）、美國本迪克斯（BENDIX）、德國威伯科（Wabco）、戴維斯（Teves）、德爾科（DELCO）和日本的愛德克斯（ADVICS）等。目前，ABS在美國、西歐、日本等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，已經(jīng)成為轎車的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，裝車率高達(dá)100%：在大型客車和貨車上，ABS的應(yīng)用也日益普及。隨著車輛動(dòng)力學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展。ABS一方面向提高性能價(jià)格比方向發(fā)展；另一方面，與驅(qū)動(dòng)防滑裝置（ASR）相集成，并與主動(dòng)懸架、電子轉(zhuǎn)向控制等系統(tǒng)構(gòu)成綜合控制裝置。

4 結(jié)論

總上所述，汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)，作為汽車主動(dòng)安全技術(shù)的代表，在汽車制動(dòng)方面表現(xiàn)出的優(yōu)勢，是不可替代的。不論是駕乘人員還是行人都能夠在最大限度范圍內(nèi)得到保護(hù)，避免不必要的傷害。利用車輛動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行系統(tǒng)模擬，利用仿真軟件進(jìn)行在線仿真分析，利用智能控制系統(tǒng)進(jìn)行控制分析，這些有助于ABS系統(tǒng)的研究和發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)電子工業(yè)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，和集成電路及芯片的開發(fā)，ABS已經(jīng)發(fā)展的新的階段，體積不斷減小、功能不斷擴(kuò)大，性能穩(wěn)定可靠，數(shù)據(jù)采集處理速度的可靠性提高這些都為ABS的發(fā)展奠定了很好的基礎(chǔ)。由于我國汽車電子工業(yè)水平與發(fā)達(dá)國家相比還有一定的距離，ABS的發(fā)展還要有很長的路要走。

參考文獻(xiàn)

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作者單位

駐馬店職業(yè)技術(shù)學(xué)院 河南省駐馬店市 463000endprint