基本介紹
- 中文名：制動防抱死裝置系統
- 外文名：ABS
概述,技術要求,
概述
2006年3月15日下午，南京捷運一列列車制動系統出現故障，導致一號線運營受影響長達1個多小時。
據了解，這是自2005年12月1日以來，南京捷運出現的第三次故障，其中兩次都和制動系統有關。那么，究竟是什麼原因造成制動系統容易出現故障呢？南京捷運建設指揮部一位不願意透露姓名的專家告訴記者，所謂的故障實際是制動系統自檢出車輛其他部分出現問題，保護性的反應。
南京捷運總公司運營部門的專家介紹，南京捷運在設計時擁有一套非常先進的綜合信息故障診斷系統，只要捷運自檢到任何一個部件出現問題可能影響安全，都會通過綜合資料庫自動反饋給制動系統，制動系統隨之將車輪抱死，停下列車。
隨著經濟的不斷發展，人們對汽車的需求正日益加強，與之相應，汽車的消費群體也變得越來越成熟，主要表現在消費者除了關注汽車的外型外還越來越重視汽車的內在品質，其中，汽車的安全特性逐漸成為用戶考慮的首要選購條件。由此，作為主要的安全系統之一的汽車防抱死制動系統(ABS)正引起越來越多的關注。
在這個系統中，與ABS相關的部件主要是：輪速感測器、ABS主控單元、制動壓力調節裝置和ABS警報燈。其中輪速感測器主要用於測量車輪的轉速，並將其信號經過初步處理後輸入到ABS主控單元中去。在主控單元中一般含有一到兩個微控制器，在ABS作用時，它們接收來自感測器的信息，解析出輪速，在此基礎上計算出輪加速度、參考車速和滑移率等參數，並根據設定的算法推算出汽車所應採取的相應動作，然後向同樣位於主控單元上的執行器件發出相應的指令。制動壓力調節裝置則接收此執行器件的發出的指令調節各車輪上的制動壓力，以使車輪處於附著係數最大狀態並防止車輪被抱死而出現純滑動摩擦。在此過程中，輪速感測器是信號輸入裝置，而主要的控制部分是由ABS主控單元完成的。
技術要求
因此ABS主控單元必須符合下列要求：
(1)具有高速處理感測器信號的能力
由於一些比較低端的感測器只有信號傳輸能力而本身沒有計算能力，所以感測器的信號處理工作往往由主控單元來完成。在車輛速度較高的情況下，從感測器端輸入信號的速度也會提高，而且一般的系統需要同時處理至少四個輪速信號。為了及時處理這些信號信息，主控單元必須有較強的信號處理能力。
(2)高速計算的能力
ABS的主控單元肩負著執行預定算法的能力。它需要根據車輪的速度信息計算出汽車的各種狀態信息，如車速、車加速度、滑移率等等，並根據此信息搜尋算法中的與之相符的狀態，然後根據此狀態預設的算法計算出應採取的各種動作和參數。這一切都需要在極短的時間內完成，所以要求主控單元有較強的計算能力。通常會在此單元上採用至少一顆16位微控制器。
(3)快速有效執行的能力
ABS必須在車輛高速的狀態下也能起到相應的作用，也就是要不斷完成加壓、保壓、減壓這個過程以控制車輛的行駛狀態，所以執行器件也必須快速有效。
(4)處理大電流的能力
由於ABS要控制多達八個閥門的運動，整個系統的峰值電流會達到一個較高的值，所以主控單元必須要有處理大電流的能力，比如器件要能通過較大的容量，器件和系統要有較強的散熱能力。
(5)與其它系統通訊的能力
ABS的輪速信息經常要被其他系統所利用，所以ABS和其他系統之間經常需要交換信息。另外，當ABS被擴展成牽引力控制系統(TCS)或者電子穩定系統(有ESC/ESP/VSC/DSC等不同名稱，下文中將採用ESC這一名稱)時，需要對發動機進行控制，所以需要與發動機管理系統(EMS)間的通訊。因此，ABS主控單元應該包括CAN或LIN接口。
(6)系統診斷監控和失效保護性能
ABS是汽車最重要的安全系統之一，它的性能往往關係著車內乘員的生命安全。所以它必須能對自身進行診斷和監控，即使在失效時也能提供緊急的替代和保護措施，以保證車輛不會失控。
上面已經提及，ABS是車輛制動系統智慧型化的基本形式，如在此基礎上增加一些額外的設備和功能，它可以擴展成其他的系統，在此將簡單介紹一下汽車電子穩定系統(ESC)。與ABS只在制動時起作用不同，ESC可以實時地監控車輛的行駛狀態並在車輛出現失控可能之前通過調節相應車輪上的制動力和發動機的牽引力來及時糾正行車狀態，做到防範於未然。所以ESC系統需要更多的感測器，除了輪速感測器外通常還包括橫擺角感測器、橫向加速度感測器和方向盤轉角感測器。另外，ESC還需要增加4個閥門以控制相同迴路中液壓液的流向。由於ESC系統要實時處理複雜的行車狀況，它的軟體系統也更加龐大和複雜，這就要求它要有更快信號處理和計算能力，以及更快的回響速度。
針對ABS/ESC的這些要求，作為一個能提供完整產品鏈的晶片供應商，英飛凌公司結合了與世界各主要ABS/ESC供應商幾十年合作開發的成功經驗推出了自己的參考解決方案。
