在駕駛員、汽車和環境三者組成的係統中，汽車和環境之間的最基本的聯係是輪胎與地麵之間的作用力。由於汽車行駛狀態主要是由輪胎與地麵之間的縱向作用力和橫向作用力決定的，因此車輪與地麵之間的作用力必然要受到輪胎與路麵之間附著力的限製。係統可最大限度地利用輪胎與路麵之間的縱向和橫向附著係數，從而在製動過程中增強汽車的穩定性，防止側滑和擺尾，同時在緊急製動過程中保持轉向操作的穩定性能，有效利用縱向附著力可以縮短汽車製動距離，減輕輪胎磨損。隨機abs係統可根據其所處的狀態將車輪的運動狀態與路麵的附著聯係進行及時的、準確的控製，適應了汽車製動係統日益發展的需要，是國際abs的主流。

　　由於汽車行駛時輪胎與地麵之間的縱向作用力和橫向作用力是的，依舊存在一定的缺陷，通過研究abs係統製動力的非線性變化，提出改進對策。
         
       電子控製abs的工作原理

　　汽車製動時由於車輪速度v1與汽車速度v2 之間存在的差異。當汽車正常運行時，v1≥v2；當汽車製動時，v1≤v2  ; ；因而會導致汽車輪胎 與地麵之間產生滑移。如圖1所示，道路附著係數與車輪滑移關係曲線可以看出：滑移率

　　當車輪以純滾動方式與路麵接觸時，其中s=0，為純滾動狀態。當汽車車輪速度為汽車速度80%時，s=20%，為連滾帶滑狀態，此時車輪具有最大的縱向附著力和較高的側向附著力；當車輪抱死並轉速為0時，s=100%時，其側向附著力最小，隻要很小的側向力幹擾，汽車便能產生側滑。風力幹擾、製動不均、路麵傾斜等，都會使汽車產生側滑。側滑在行駛安全中最危險，最易產生交通事故，所以汽車行駛時，首先必需防止製動抱死。

　　研究表明：當滑移率8%≤s≤35%時，能傳遞最大製動力。製動防抱死的基本原理就是依據上述的研究結論，通過控製調節製動力，使製動過程中車輪滑移率在合適的範圍內，以取得最佳的製動效果。

　　圖 1  附著係數f與滑移率s的非線性關係曲線。

　　圖 2  對角車輪獨立調節控製的fkx-ac型abs

　　圖3 全電子自動控製abs的係統方框圖

　　電子控製abs的係統結構

　　abs係統通常由傳感器、控製器和調節器三部分組成，並通過線路連接成一個有機體，形成一個以滑移率為目標的自動控製係統。按照傳感器、控製器和調節器的配置和控製方式不同可組成不同的abs係統。而不同的係統具有各自的成本和性能。

　　如圖2是對角車輪獨立調節控製的abs係統，它由兩套傳感器、一個兩通道控製器和兩個調節器組成，前軸傳感器布置在右前輪，後軸傳感器布置在左後輪，控製器布置在駕駛區儀表盤上，調節器分別連接到前、後製動管路中。

　　傳感器：由一個永磁式傳感器和激磁環組成，傳感器一般固定在車軸或製動底板上，激磁環則固定在輪轂上，它們以非接觸式將車輪傳動的脈衝信號連續不斷的傳給控製器。

　　控製器：監測、處理傳感器輸送來的信號，將其信號處理成車輪的速度、減速度、加速度和滑移率，並按照預先設定的減速度、加速度和滑移率的門限值，將指令發給連接在製動管路上的調節器，從而實施加氣、保持和放氣功能，調節管路的壓力，以滿足多個車輪在不同路麵狀態下的最大製動的要求。

　　調節器：是abs的執行部分，它負責調節壓力，以滿足多個車輪在不同路麵狀態下的最大製動力的要求。                                      

　　電子控製abs係統通道結構

　　abs係統的通道是指連接壓力調節器與製動器的獨立液壓回路，按其數量可分為雙通道、三通道、四通道和六通道結構。雙通道結構有兩個傳感器，可獨立進行調整。兩個後輪裝有一個傳感器，共用一個通道，其缺點是當其中一後輪要抱死時，另一個要一同調整。較為理想的是各個輪子都裝有傳感器，有自己的通道，都可以獨立調整。如二軸四輪汽車使用四通道結構abs係統，三軸六輪汽車使用六通道結構abs係統，確保最短的製動距離和最佳的方向穩定性。

　　係統的分析

　　根據圖1附著係數ф 與滑移率s的非線性關係可知：

　　縱向附著力係數

f縱=-k縱(s-0.2)2+0.825 (s≤20%)---------------------(1)
f縱=k縱(s―0.95)2+0.725 (s≥20%)----------------------(2)
k縱=0.17778
橫向附著力係數
f橫=―k橫s+ 0.73 -----------------(3)
k橫=0.73

　　從上述縱、橫向附著力的表達式可以看出：縱向附著力係數為s的非線性函數，橫向附著力係數為s的線性函數。研究上述兩函數，找出s為何值時，f縱和f橫的諧調值最大，從而利用s來控製f，以達到最佳製動效果。”

　　電子控製abs係統改進對策

　　目前，傳統電子控製abs的係統存在的問題：

　　(1) 采用共用通道時，當其中一輪要抱死時，另一個對稱輪也要一同調整。

　　(2)由於通道內的液體壓力受空氣壓縮泵的加氣狀態的影響，具有時變性和不確定性等特點，因此會出現有時防抱死係統效果不佳和係統失靈的情況。

　　(3)由於通道內的液體傳遞采用改變氣壓傳遞方法，在傳遞的過程中由於要進行加氣、保持和放氣等過程，反應速度較慢。

　　根據傳統電子控製abs係統存在的上述三個問題，采取相應的改進對策：

　　(1) 采用獨立通道，當其中一輪要 抱死時，另一個對稱輪不受影響。同時，這樣做可以減少通道長度，提高反應速度。

　　(2) 要解決由於通道內的液體壓力(製動氣室的氣壓)受空氣壓縮泵的加氣狀態的影響，導致其具有時變性和不確定性等特點；采用電路替換通道，以提高傳遞速度和可靠性，克服時變性和不確定性等因素造成的缺陷。

　　(3) 要徹底解決傳統電子控製abs係統存在的問題，就要采用全電子自動控製abs係統。將氣壓製動改成電磁製動，以滑移率s為變量，經傳感器將滑移率s變為電磁信號，經過單片機(可采用intel公司8798單片機)處理，傳遞給電磁製動刹車器件，這樣不僅提高了傳遞速度，同時也提高了可靠性係數。可確保汽車有最短的製動距離和最佳的方向穩定性。圖3為全電子自動控製abs的係統方框圖。

　　全電子自動控製abs係統的工程原理：由於采用電磁製動係統，當緊急刹車時，自動進入全電子自動控製abs的係統，這時s為自變量，傳感器將此信號傳遞給單片機經處理後，控製電磁製動(電磁刹)，如果電磁製動過急，則電磁刹將此信號反饋給傳感器進行自動控製狀態調整。