摘要:本文主要介绍了两轮摩托车ABS制动防抱死系统基本组成,并重点对某款200 mL两轮骑式车进行ABS制动防抱死系统的匹配评价过程中主要技术方法、对整车ABS制动防抱死系统的标定及验证过程等进行了探讨和研究。经过安装匹配ABS制动防抱死系统后该车在高、低附路面及对接路面上制动平稳,没有发生轮胎抱死情况,制动性能有所改善,确保了制动过程中良好的操控性,提升了摩托车的安全性能,达到了预期目标。
摩托车安装ABS防抱死系统的重要性日益增强,特别国内外技术法律法规的要求,例如EUNo. 168/2013法规要求,2016年在欧洲销售的摩托车必须安装ABS制动防抱死系统或者CBS制动联动系统,对于中大排量摩托车而言主要要求安装ABS系统。此外,一些国内外标准也对加装ABS的摩托车提出了测试方法。另一方面,随着国内摩托车技术的发展及市场需求,国内近年来中大排量摩托车品种及数量日益增多,由于中大排量摩托车发动机功率大、加速性能良好加之基准质量大必然会造成行驶过程中和制动过程惯性力的显著增大,传统摩托车制动系已很难满足摩托车在制动过程中的安全性能要求,摩托车ABS制动防抱死系统能够较大改善中大排量摩托车的安全性能。摩托车ABS制动防抱死系统将成为中大排量摩托车的标准配置。近年国内一些主要摩托车生产企业逐步在对Ass防抱死系统产品提高注意力,少数企业已经在同博世等国外企业合作进行摩托车ABS制动防抱死系统的匹配工作,这就使得我们进行摩托车ABS制动防抱死系统的安装匹配、标定等研究工作显得格外重要。
1 摩托车ABS制动防抱死系统的作用及主要构成
ABS是防抱死制动系统的英文缩写,是提高车辆制动安全性的一个重要装置。当制动力超过路面的附着力时,车辆会产生滑移,使制动效果变差,ABS系统能控制车轮的制动压力,防止车轮抱死,最大限度地利用地面的附着力,达到最佳的制动效果。使用带ABS防抱死系统的车辆可以防止后轮抱死导致甩尾从而保持车辆稳定性;防止前轮抱死导致车辆失去方向操控能力保持必要的转向,提高车辆的安全性。
摩托车ABS系统主要由压力调节器、轮速传感器、电子控制单元(ECU)和故障警示灯等组成。当进行紧急制动时,ABS开始工作。齿圈随车轮转动时,齿圈的齿顶与齿槽交替地与轮速传感器的磁心相对,轮速传感器周围的磁场随之发生强弱交替的变化,感应磁圈就会产生感应电动势。轮速传感器产生的信号经过放大和滤波,成为脉冲电平,作为ECU的输入信号。ECU接收到信号后,进行计算和分析,得到车轮角减速度和参考滑移率。根据事先设定的控制逻辑和门限值,ECU向压力调节器发出指令,通过压力调节器调节制动管路中制动压力,使整个制动过程中车轮始终不会抱死。这样,将把车轮的滑移率控制在最优范围(一般在8%~30%之间)内,以获得最大的纵向地面附着系数和较高的横向地面附着系数,从而改善制动时的转向性和操纵稳定性。当ABS发生故障时,故障警示灯点亮,ABS转入安全状态,恢复常规制动性能。
2 某两轮摩托车ABS制动防抱死系统匹配安装过程
摩托车ABS制动防抱死系统匹配主要分为机械改装与电气改装,主要流程如图1所示。
机械改装主要是对样车详细检查,针对车辆具体情况给出合理的改装方案,进而确定ABS阀体及轮速传感器安装位置。设计较为合理的齿圈,确保不影响车轮转动及安全,并使轮速传感器产生信号,用于轮速的测试,如图2所示。设计合适的支架,便于安装ABS阀体。对主缸、制动钳(如果是鼓式制动器则需改装成盘式制动器)、压力传感器、数据采集电路板等硬件进行安装并合理布局,将制动软管改装为软管接头加不锈钢金属管,因为需要与制动缸、制动钳相连时需用软管接头,前后轮活动部分同车体部分因为有相对移动也需要部分制动管使用软管接头,其他大部分制动管全部改装成不锈钢金属管确保制动时压力传递的。以上步骤完成后对制动整个回路进行排气和抽真空,检查管路是否有泄漏。
电器改装主要是增加ABS报警灯,并确认报警灯状态;连接并固定压力传感器、轮速传感器、制动操作力传感器等传感器,并将其同ABS主体相连接,检查各传感器的信号及工作状态,根据样车结构进行改装及合理进行线路布局,检查各传感器信号状态,必要时将制动开关信号接入数据采集板。
设计制造摩托车安全辅助轮,并在样车上安装调试,安全辅助轮不能影响样车的固定及运动件的状态及驾驶员地操控,在样车制动过程中起着防止样车摔倒的安全作用,如图3所示。