探析半挂车ABS系统的安装及应用

发表时间:2020/8/13   来源:《科学与技术》2020年28卷8期   作者:张清清
[导读] 现阶段,半挂车使用过程中,其运行的安全性与稳定性至关重要,
        摘要:现阶段,半挂车使用过程中,其运行的安全性与稳定性至关重要,在半挂车的刹车制动系统中,应用ABS防抱制动系统可提升刹车制动性能。本文主要分析半挂车ABS系统组成部分和具体的工作原理,并且结合ABS系统的应用情况,对半挂车ABS系统的安装和具体应用进行重点研究,以期提供一定借鉴与参考。
        关键词:半挂车ABS系统;安装;应用
        引言
        伴随着汽车工业的快速发展以及高速公路的建设,汽车的制动系统的研发创新预示着人们越来越关注汽车的安全性能,很多车主在进行购车选车时都将汽车安全性能放在考虑的首位。应用ABS系统是效果最好、最有价值的提升汽车安全性的方法。很多西方国家都在大力发展ABS,我国也在前几年修订了制动系统新标准。半挂车在采用ABS防抱死制动系统后,安全制动性能得到了提高,也降低了驾驶员的劳动强度。
        1半挂车ABS系统组成和工作原理
        1.1 系统组成部分
        半挂车ABS系统具体指防抱死制动系统,是在原有的汽车制动系统上,附加的装置,用于控制汽车刹车制动过程中车身的稳定性。ABS系统主要由车轮传感器、控制器和调节器等三大部分组成。在制动发生后,ABS系统主要通过控制车轮的滑移率、车轮速度实现汽车稳定的控制目标。对ABS系统的安装和调试应关系统的组成部分,利用多样化的技术手段提升安装手段和应用效果。
        1.2 工作原理分析
        实际控制中,无论采取气压控制还是液压控制方式,ABS系统中的控制器,通过对传感器发出信号的分析,对制动系统下达合理命令,使得汽车在紧急制动中的稳定性与安全性。紧急制动发生后,当半挂车的车轮出现抱死情况后,ABS系统会启动压力调节阀,由此控制每个制动管道内的压力,并且根据车身的受力情况智能调节内部压力,促使车轮、轮胎和道路处于受力平衡点,防止车身侧翻、避免发生安全事故。实际应用中,由于半挂车自身体积较重,对车身的稳定性要求更高,车辆应用的ABS系统通常情况下为四通道,即4S/4K防抱死制动系统,其实际制动效果可达到国家标准关于第一类防抱系统设计要求,制动方向、驾驶操作感和实际的制动距离均能达到最佳标准。半挂车ABS系统的安装和应用需要符合我国相关部门出台的《汽车防抱制动系统性能要求和试验方法》规定,以此提升ABS系统应用的实际效果。
        1.3 工作过程
        具体工作中,需要在相关车辆的每个车轮上安装转速传感器,并且将相关的转速信息输入到电子控制器中。控制器根据不同信号对车轮的运行状态进行判断,并且发出控制指令。制动过程中,电子监控装置可根据车轮转速传感器发出的信号,智能调节压力装置。例如,当电子控制装置判定左前轮趋向抱死状态时,则发出向左前轮制动压力的电磁阀进行通电,促使电磁阀转向开启状态,并且利用制动泵向制动轮缸内添加制动液,由此降低车轮的实际压力,对解除车轮的抱死状态具有应用价值。实践表明,ABS系统通过对抱死车轮的制动压力循环控制,可促使车辆在制动过程中保持稳定性。在ABS系统中,每一个制动缸各有一对进液和出液电磁阀,由此控制车轮的压力变化,使得制动缸内的压力根据车辆的运行状况自动调节,通过彼此之间的配合,促使车辆四个车轮均不发生制动抱死情况,有效保障了车辆驾驶人员的安全性。值得注意的是,只有当汽车的速度达到一定的值时,ABS制动系统才会工作,一般情况下其运行速度应超过8km/h。
        2自卸半挂车ABS制动系统概念及应用现状
        2.1理论概述
        一般而言,汽车制动系统在面对应急情况时,需要采用比较平稳的措施才可以有效保证驾驶人或乘车人的安全。这种系统被称为汽车防抱死系统,英文为ABS。该系统可以自动调节车轮制动力大小,用以缓解车轮抱死,从而取得较好的制动效果。

同时,ABS系统可以有效调节制动时,车辆方向的稳定性,从而缩短制动距离,目前成为汽车的主要制动安全装置,对汽车行驶安全具有重要价值。现阶段,此类研究项目已经成为国内外汽车行业的重要研究课题,并且已成为我国的重点资金支持项目。在所有车辆中,自卸半挂车作为汽车专用车,是由牵引车与半挂车组成,具有载货量大、运输效益好等优势,成为许多行业货运的主要发展趋势之一。然而,近年来,由于自卸半挂车的车身较长、质量较大,速度快,在道路行驶的安全性受到了越来越多人的关注。为了有效解决形成制动稳定性问题,许多学者对此展开了充分的研究,从多样化的方向去分析ABS控制方法,并探讨了汽车ABS的理论基础、机构、工作原理等内容。通过借鉴这些学者的基础理论,本文将对此进行深入研究,根据自卸半挂车ABS传统系统的现状,进行了改装实验,并提出了具体的应用方向。
        2.2应用现状分析
        当前,国内外学者分析了自卸半挂车的ABS制动系统的特点,并据此给出了相关的理论。部分学者在充分分析了自卸半挂车的制动系统的特点,据此提出ABS结构方案与控制方案。部分学者基于滑移率为控制参数,并依据模糊自适应控制策略,提出了模糊控制系统,借助于先进的计算机系统给出了仿真实验。部分学者认为,自卸半挂车中的牵引车与普通载货汽车的ABS制动系统都是采用二通道三传感方案,比较相同。即两前轮采用独立控制原则单独控制,两后轮(半挂汽车列车的中轮)采用低选原则统一控制,而挂汽车列车的后轮ABS系统采用SL结构。许多学者依据仿真实验建模的实际需求,提出了自卸半挂车整车模型、单轮模型,以此设定具体的制动器模型,并利用模糊控制原理据此进行了详细的论述。最后,依据MATLAB算法,对自卸半挂车自适应模糊控制器进行了设定。实验结果表明,仿真ABS制动系统在防止车轮抱死、减小制动距离有着突出的效果,并能够有效提升汽车行驶制动过程中的稳定性与转向能力。作者在这些理论研究的基础上,提出了具体的可行性的建议。
        3ABS系统的维护
        1)防抱死系统的ECU应多加防护。ECU就是电控处理单元,防抱死系统中电控处理单元的重要性很高,所以在进行ECU的设计时,需要综合考虑防水、防撞击、防高压电机的情况,如果在系统运行时电控单元由于电压过高而短路,整个系统就会随之损坏。2)半挂车的防抱死系统通过主车的动力来驱动,所以就需要与之相匹配的接头,一般使用的接头需要符合ISO7638标准。此外,半挂车的蓄电池和防抱死系统的距离较远,所以经常出现接头松动的现象,所以就需要标准接头来防止出现松动,要保证防抱死系统的运行情况良好,就需要配备标准电源,还必须使用制动灯电源。这个制动灯电源就相当于备用电源。如果蓄电池发生故障,防抱死系统就会自动将电源切换自制动灯电源。3)传感器线束的布置程序是技术经常出现错误的地方,ECU的输入信号的来源是车轮转速,其信号传输的形态为电信号。所以为了能够提高信号的输入质量,就需要保证电线不要缠绕固定,如果所使用的铜芯线没有屏蔽层,那么交变电流通过时,可能形成磁场干扰,容易形成信号嗓音,正常信号源受到干扰,导致电控单元ECU受到影响。4)压缩空气的质量会受到粉尘、湿气等道路环境因素的影响。当空气管道被阻,那么防抱死系统内整套需要紧密控制的阀体将不能正常工作。所以压缩空气管路、储气筒需要经常清理,也要做好传感器的清洁工作,避免因为结垢太多而影响信号源的输入。
        结语
        综上所述,在半挂汽车ABS系统的安装和应用中,为提升系统应用安全性,需要提高对ABS传感器、调节器,控制器和电线束安装,以及故障诊断的重视力度,促使ABS系统在刹车制动中发挥有用价值。同时,相关措施的应用也加深了驾驶人员对ABS系统的认识深度,对半挂车的安全驾驶产生帮助意义。
        参考文献
        [1]孙勇,于潮,许志光.某O4类半挂车ABS性能测试研究[J].北京汽车,2018(3):7-10.
        [2]马成彬.防抱死制动系统在老旧集装箱半挂车上的改装和应用[J].集装箱化,2017,28(3):23-24.
        [3]王立平,李守成,刘英杰.基于Matlab/Simulink的半挂汽车列车防抱死制动系统仿真研究[J].拖拉机与农用运输车,2011,38(6):28-31+35.
       
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