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用于飞机和陆地车辆的安全防滑制动系统

防抱死制动系统(ABS)是一种安全的防滑制动系统，用于飞机和陆地车辆，如汽车、摩托车、卡车和公共汽车。ABS的工作原理是防止车轮在制动时抱死，从而保持与路面的牵引力接触，让驾驶员对车辆保持更多的控制。

ABS是一种采用阈值制动和节奏制动原理的自动系统，在ABS普及之前，熟练的司机曾使用过这些技术。ABS的运行速度和效率比大多数司机所能管理的要快得多。虽然ABS通常可以提高车辆的控制能力，减少在干燥和一些湿滑路面上的停车距离，但在松散的砾石或积雪路面上，ABS可以显著增加制动距离，同时还可以改善转向控制。自从ABS被引入生产车辆，这样的系统已经变得越来越复杂和有效。现代版本不仅可以防止车轮锁制动，但也可以改变前到后刹车偏压。后者的功能，取决于其具体的能力和实施，被称为电子制动力分配，牵引控制系统，紧急制动辅助，或电子稳定控制(ESC)。

早期的系统

ABS的概念早于20世纪50年代引入的现代系统。例如，在1908年，J.E.弗朗西斯推出了他的“轨道车辆防滑调节器”。

1920年，法国汽车和飞机先驱加布里埃尔·维尔森(Gabriel Voisin)试验了一种系统，该系统可以调节飞机刹车的液压制动压力，以降低轮胎打滑的风险，因为飞机上的门槛制动几乎是不可能的。这些系统使用一个飞轮和阀连接到一个液压管路，以供给制动缸。飞轮附在与飞轮以相同速度运行的鼓上。在正常制动时，鼓和飞轮应以相同的速度旋转。然而，当轮子减速时，鼓也会这样做，让飞轮以更快的速度旋转。这导致阀门打开，允许少量的制动液绕过主气缸进入局部蓄水池，降低气缸的压力并释放制动器。鼓和飞轮的使用意味着阀门只有在轮子转动时才打开。在测试中，刹车性能提高了30%，因为驾驶员为了找到打滑点，立即全刹车，而不是慢慢增加压力。另外一个好处是消除了燃烧或爆裂轮胎。

后来，德国工程师卡尔·韦塞尔(Karl Waessel)首次正确认识了ABS系统，他的制动功率调节系统在1928年获得了正式专利。然而，韦塞尔从未开发出一种有效的产品，罗伯特·博世也没有，他在8年后也获得了类似的专利。

到1950年代初,邓禄普Maxaret防滑系统是在广泛的航空用在英国,与飞机如Avro火神和维克多·汉德里页面,维氏子爵,维氏英勇的,英语电闪电,哈维兰彗星2 c,哈维兰海坏心眼的,后来飞机,如维氏用于,小贩Siddeley三叉戟,小贩Siddeley 125年,小贩Siddeley HS 748和派生的英国航空ATP,一百一十一年BAC,和荷兰福克F27友谊(异常有邓洛普的高压(200条)气动系统代替液压制动,前轮转向和起落架收缩),配备Maxaret作为标准。Maxaret不仅可以在结冰或潮湿的环境下减少30%的制动距离，还可以延长轮胎寿命，而且还可以在不具备Maxaret设备的飞机无法飞行的条件下起飞和降落。

1958年，一辆皇家恩菲尔德超级流星摩托车被道路研究实验室用来测试Maxaret防抱刹车。实验表明，防抱死制动对摩托车有很大的实用价值，而摩托车打滑事故的发生率很高。在大多数测试中，与抱死轮制动相比，制动距离减少了，尤其是在滑滑的路面上，这种改进可能高达30%。恩菲尔德当时的技术总监托尼·威尔逊-琼斯(Tony Wilson-Jones)认为该系统前途渺茫，公司也没有将其投入生产。

20世纪60年代，全机械系统在弗格森P99赛车、延森FF和试验性全轮驱动福特Zodiac中得到了有限的应用，但没有进一步使用;事实证明，这种系统既昂贵又不可靠。

第一个全电子防抱死制动系统是在20世纪60年代末为协和式飞机开发的。

现代的ABS系统是在1971年由菲亚特研究中心的Mario Palazzetti(被称为“ABS先生”)发明的，现在几乎是所有汽车的标准配置。该系统被称为防滑和专利卖给博世，谁命名为ABS。

现代系统

克莱斯勒公司与Bendix公司一起，为其1971年的Imperial推出了一种计算机化的、三通道的、四传感器的全轮ABS，称为“Sure Brake”。在那之后的几年里，它都是可用的，功能如预期，并被证明是可靠的。在1969年1/2年，福特为林肯大陆马克三世和福特雷鸟的后轮引入了一种名为“Sure-Track”的防抱死制动系统作为一种选择;它在1971年成为标准。履带制动系统是在Kelsey-Hayes的帮助下设计的。1971年，通用汽车公司(General Motors)在凯迪拉克(Cadillac)和奥兹莫比尔多伦多(Oldsmobile Toronado)的后轮驱动车型中引入了“Trackmaster”后轮制动系统(ABS)作为一种选择。同年，日产汽车将日本电装公司(Denso)开发的EAL (Electro Anti-lock System)作为日产汽车“总裁”的一种选择，这款汽车成为日本首款电子防抱死系统。

1971年:帝国成为第一辆四轮电脑操作防抱死制动系统的量产汽车。丰田在丰田皇冠上引入了电子控制防滑刹车系统。1972年，四轮驱动的Triumph 2500 Estates配备了mulard电子系统作为标准。然而，这样的汽车非常罕见，今天幸存下来的也很少。

1971:第一次卡车应用:“Antislittamento”系统由菲亚特Veicoli Industriali开发，安装在菲亚特691N1型卡车上。

1976年:WABCO开始在商用车辆上开发防抱死制动系统，以防止在湿滑的道路上锁定，随后在1986年开发了用于重型车辆的电子制动系统(EBS)。

1978年:梅赛德斯-奔驰W116作为首批车型之一，从1978年开始使用博世的电子四轮多通道防抱死制动系统(ABS)作为选择。

1982年:本田推出了电子控制的多通道ALB(防锁死刹车)作为第二代Prelude的一个选项，于1982年在全球推出。其他信息:本田在挪威的总代理要求所有面向挪威市场的Prelude都要将alb系统作为标准功能，这使得本田Prelude成为在欧洲交付的第一款采用ABS作为标准功能的汽车。挪威总代理还包括天窗和其他选项，作为挪威的标准设备，为本田品牌增加了更多的豪华。然而，挪威的税收制度使得装备精良的汽车非常昂贵，销售成本高。从1984年起，alb系统，以及本田的其他可选功能，不再是挪威的标准功能。

在1985年福特天蝎座被引入欧洲市场与一个特维斯电子系统在整个范围作为标准。为此，该车型被授予令人垂涎的欧洲汽车年度奖在1986年，非常有利的赞誉从汽车记者。在这一成功之后，福特开始研究防抱死系统，并鼓励其他制造商效仿。

自1987年以来，ABS已成为所有梅赛德斯-奔驰汽车的标准设备。1993年，林肯也效仿了这一做法。

1988年，宝马公司推出了首款配备电动液压ABS的摩托车:宝马K100。雅马哈在1991年推出了带有可选ABS的FJ1200模型。本田紧随其后，在1992年推出了其第一个摩托车ABS在ST1100泛欧。2007年，铃木推出了配备ABS的GSF1200SA (Bandit)。2005年，哈雷-戴维森开始为警用自行车提供ABS选项。

防抱死制动控制器也被称为CAB(控制器防抱死制动)。

典型的ABS包括一个中央电子控制单元(ECU)，四个车轮速度传感器，在制动液压系统中至少有两个液压阀。ECU不断监测每个车轮的转速;如果它检测到车轮旋转明显慢于车辆的速度(这是车轮即将锁住的情况)，它就会启动阀门，减少对受影响车轮上制动器的液压压力，从而减少车轮上的制动力;然后轮子转得更快。相反，如果ECU检测到一个车轮的转速明显快于其他车轮，对车轮的制动液压压力就会增加，从而重新施加制动力，使车轮减速。这个过程是不断重复的，并且可以通过刹车踏板的脉动被驾驶员检测到。一些防抱死系统可以每秒施加或释放15次制动压力。因此，即使在极端情况下紧急刹车，安装了ABS的汽车的车轮实际上也不可能锁住。

ECU的编程可以忽略车轮旋转速度在临界阈值以下的差异，因为当汽车转弯时，靠近曲线中心的两个车轮比外部两个车轮转得慢。出于同样的原因，差速器几乎应用于所有道路车辆。

如果ABS的任何部分出现故障，汽车仪表板上通常会亮起警示灯，ABS将被禁用，直到故障消除。

现代ABS通过安装在轮毂上的传感器和专用微控制器的控制系统，对所有四个车轮施加单独的制动压力。ABS在今天生产的大多数道路车辆上提供或成为标准，它是电子稳定控制系统的基础，由于多年来汽车电子产品的价格大幅下降，电子稳定控制系统正在迅速普及。

现代电子稳定控制系统是ABS概念的发展。这里，至少增加了两个额外的传感器来帮助系统工作:这是一个方向盘角度传感器和一个陀螺传感器。操作简单的理论:当陀螺传感器检测到的方向采取的汽车不配合方向盘传感器报告,ESC软件将刹车必要的个人轮(s)(三个最复杂的系统),以便车辆司机的意图。方向盘传感器还有助于转向制动控制(CBC)的操作，因为这将告诉ABS，在曲线内的车轮应该比在曲线外的车轮刹车更多，以及多少。

ABS设备也可用于实现车辆加速度的牵引控制系统(TCS)。如果，当加速时，轮胎失去牵引力，ABS控制器可以检测情况，并采取适当的行动，以恢复牵引力。更复杂的版本还可以同时控制油门和刹车。

ABS的速度传感器有时用于间接胎压监测系统(TPMS)中，该系统可以通过车轮转速的差异来检测轮胎的欠充气情况。

ABS有四个主要部件:轮速传感器、阀门、泵和控制器。

速度传感器(编码器)

速度传感器用于确定车轮的加速或减速。这些传感器使用一块磁铁和一个霍尔效应传感器，或者一个齿轮和一个电磁线圈来产生信号。车轮或差速器的旋转在传感器周围引起磁场。磁场的波动在传感器中产生电压。由于在传感器感应的电压是一个结果的旋转车轮，这个传感器可以变得不准确在缓慢的速度。车轮的较慢旋转会导致磁场中不准确的波动，从而导致控制器读数不准确。

阀门

每个制动公司的制动管路中都有一个阀门 由ABS控制。在某些系统中，阀门有三个位置:

• 位置1，阀门开启;压力从主气缸直接通过刹车。
• 在第二位置，阀门阻塞管路，将制动器与主气缸隔离。这防止了压力进一步上升，如果司机推动刹车踏板更努力。
• 在位置3，阀门释放一些来自刹车的压力。

阀门系统的大多数问题是由于堵塞的阀门引起的。当阀门堵塞时，它无法开启、关闭或改变位置。一个不能操作的阀门将阻止系统调节阀门和控制供给刹车的压力。

泵

ABS中的泵是用来在阀门释放压力后恢复液压刹车的压力。来自公司的信号 当发现车轮打滑时，控制器将释放阀门。当一个阀门释放来自用户的压力后，泵被用来恢复制动系统所需的压力。的有限公司 控制器将调整泵的状态，以提供所需的压力并减少滑动。

控制器

的有限公司 控制器是车内的一个ECU类型的单元，它从每个车轮速度传感器接收信息。如果车轮失去牵引力，信号被发送到控制器。的有限公司 控制器将限制制动力(EBD)和激活ABS调制器，以驱动制动阀的开关。