ABS剎車的安全性

一、ABS剎車的重要性：汽車愈來愈多所引起的交通事故也相對地增加,而死傷人數也持續增加，因此謀求予以社會的適切預知預防手段，才是上策。

二、ABS剎車的功用：熟練的駕駛人知道間歇踩放剎車踏板，以防止車輪鎖住一般人駕駛就很難做到此項技術，尤其在緊急狀況時更無法做到，因此ABS剎車控制系統對車輛異常動作與車輪對地面打滑等狀況，需加以抑制對駕駛者的事故迴避動作加以支援。 ABS剎車是要避免因車輪鎖住而發生各式各樣的危險狀況，要使輪胎的剎車能力100%的發揮，但無法提高摩擦係數，增加剎車力，還是要依照物理法則，需有適當的剎車距離。千萬不要以為ABS剎車可以超越物理法則，縮短剎車距離。ABS剎車的主要功用是防止在剎車時車輪鎖住，以保持剎車時方向盤的操控性及方向的穩定性。

三、ABS剎車的效果：配備ABS剎車的汽車是要使汽車在
1.左右輪摩擦係數不同時的路面、
2.積雪及結冰等低摩擦係數的路面、
3.下雨時易打滑的路面，及
4.彎道等各種狀況下能安心的操作方向盤及踩剎車。
同時開慣裝有ABS剎車的汽車，若是開一般未裝ABS剎車的汽車時則會有不安全感。
近年來現代汽車的世界，基本上都採ABS剎車，裝備ABS剎車的汽車在彎道或凹凸不平的路面全力急踩剎車較不會失控。

四、ABS剎車的具體優點：
1.剎車時保持方向盤的操控性能。
2.剎車時保持方向穩定性。
3.縮短剎車距離。
4.減少輪胎偏磨耗。
5.減輕駕駛人的緊張情緒。

ABS剎車與傳統煞車比較

一般汽車駕駛者在遇到緊急狀況踩煞車時，有高達90%的駕駛者不是反應稍慢就是踩踏板力道不足，以致於車子無法在最短距離煞停。在緊急狀況下ABS能協助ABS防煞車鎖死系統進一部提供最大的煞車力，有效地縮短煞車距離並維持方向盤的轉向能力，避免發生車禍的風險，給於駕駛者最佳的安全保障。

ABS剎車構造及功能--基本元件

市面ABS的種類繁多其構造均各自不同，但其作動原理大致上都是一樣的，所以其基本的元件也大多類似，一般而言ABS系統最基本的元件有七項，如下圖所示之的簡單示意圖：

1.儲油室
2.煞車總泵
3.煞車分泵
4.車輪轉速感知器
5.控制元
6.進油閥〈控制煞車油進入分泵〉
7.回油閥〈使煞車油流回儲油室〉

ABS剎車構造及功能--輪速感知器

如圖所示車輪轉速感知器由：
永久磁鐵
感應線圈
齒輪等構成

輪速感知器之磁鐵的磁力線受固定於車輪上的齒輪之齒的切割，使磁場發生變化，感應線圈就會被充磁而感應出電壓，故從感知器上可送出電壓訊號的頻率也會跟著變化，這些電壓訊號將會送至控制單元。

ABS剎車作用原理--基本理論

當行駛中踩下煞車時，使車輛減慢或停止之兩種阻力為：

煞車盤與煞車片間之阻力。
車輪與路面間之阻力。
這兩種阻力之大小會影響行駛安全為：

煞車力小於路面摩擦力時，則煞車系統能被控制在穩定狀態。
煞車力大於路面摩擦力時，車輪將被鎖死而發生打滑現象。
假如前輪先鎖死，則車輪將無法轉向。
假如後輪先鎖死，將導致車輛偏擺現象甚至甩尾。
當然我們希望在緊急剎車時有最大的煞車力，卻又不致將車輪鎖死而發生打滑現象，而ABS即是控制煞車油壓防止車輪被鎖死，進而維持良好的煞車穩定性。

ABS剎車作用原理-滑移率

■ ABS剎車作用原理--滑移率：

當車輛行駛於某一固定速度時，車輛的速度和車輪的速度是幾乎相同的〈換句話說即車輪沒有打滑〉，踩煞車時，車輪的迴轉速度變慢，而車速由於輪胎與路面間摩擦力的的作用減速，車速和輪速間產生之速度差，稱為滑移〈Slip〉。車輛速度與車輪速度差和車輛速度之比即為滑移率〈打滑比率〉，而滑移程度的大小，則是以滑移率〈Slip Ratio〉表示。



滑移率=(車速－輪速)/車速x100%

ABS剎車使用須知

因為ABS系統一般是架構在傳統煞車系統上，所以當傳統的煞車故障時其ABS系統一樣是沒有作用。
但是當ABS系統故障時其傳統的煞車則仍然有作用，我們可把它分類成兩大角度來討論，一個是傳統煞車部份另一個是ABS控制系統部份，在我們的駕駛室儀錶板上會有兩個有關煞車的警示燈，它們各自代表的意義如下所示。

當剎車警告燈亮時表示可能有下列兩種可能
1.煞車總泵貯油室油液太低，這可能是漏油或剎車蹄片磨損的警訊。
2.手煞車拉捍未完全放下。

當ABS警示燈亮時表示有下列四種可能的故障：
1.ABS電腦故障。
2.作動器故障。
3.輪速感知器故障。
4.ABS警示燈或線路故障。

ABS剎車平時保養

傳統剎車系統平日保養時應注意煞車蹄片及煞車碟(鼓)厚度和磿合情形，煞車油是否變色變質，總泵、分泵及油路是否漏油，真空輔助煞車器真空度、氣密性是否標準合乎廠家規範等檢查和維護。

而ABS系統一般是架構在傳統煞車系統上，所以它在使用及維護時，除了上述之傳統剎車系統平日保養項目外，在每個輪瞉上之車速感知器，是否有泥砂等污垢堆積，其必須保持清潔可防止輪速訊號失真現象發生。
另外由於ABS系統作動器價格昂貴，如果您不希望ABS系統故障最好能定期保養您的剎車系統，其中剎車油是很重要的因素之一。

ABS剎車構造及功能--作動介紹

■ 作動介紹：

為了使車輪不鎖死， ABS系統會控制剎車分泵之油壓，大致上有增壓、持壓、減壓三種狀態，不過並不是所有的輪子一起作動，而是根據每一輪速感知器來控制每一組或每一個分泵之油壓，其增壓、持壓、減壓三種作動狀態分述如下：

	增壓時作用如左圖所示，進油閥開，回油閥關、煞車油從總泵流到分泵，以增加煞車力。
	持壓時如左圖所示，進油閥關、回油閥也關，維持煞車分泵內之液壓在一定數內。
	當車輪有被鎖住現象時，感知器傳送信號給控制元件，使進油閥關，回油閥開，部份煞車油流回儲油室，降低煞車分泵的液壓，避免車輪被鎖住。如左圖所示。

煞車油對ABS剎車之影響

目前煞車油依美國交通運輸協會分類編號從DOT1到DOT5共五種，一般而言最高級的煞車油是 DOT5號，但最高級並不一定合用於您的剎車系統，通常您的汽車使用者手冊會規定該車之剎車油號數，若您不清楚請連洛您的汽車經銷商。
煞車油的工作壓力及溫度很高，故煞車油的品質要求為須能耐高溫、穩定性佳、不會產生沉澱物、具有適當黏度及潤滑性、對溫度變化小、沸點高以防止汽阻發生、對金屬及膠不會產生腐蝕、軟化、膨脹、冰點低、引火點高、等特性才可。

大體而言；ABS系統內煞車油和傳統煞車系統用油要求是大致相同的，剛開更換新的煞車蹄片時使煞車油室油面保持在最高及最低限中之間，當使用一段時間後煞車貯油室之油面會下降；是正常現象〈煞車蹄片磨耗造成〉除非有洩漏現象否則不必添加，如有洩漏現象將造成油面大幅下降下〈此時必須趕快添加並送廠維修〉若無洩漏現象而油面大幅下降則表示煞車蹄片有大量磨耗情形，必須儘快進廠檢修。

煞車系統使用一段時間後煞車油會開始變質變色，則表示必須將整個系統內之煞車更換洩除〈有些廠家規定固定行駛公里數後更換〉而空氣排除方式依各種型式之剎車系統各自不同，為避免高壓油可能會使您受傷，請您注意須依照廠家之規定來排除空氣，為避免日後產生系統咬死的故障添加煞車油時須注意不同廠牌，及號數之煞車油不可混用，以免產生化學變化而損壞剎車系統零組件。

ABS剎車相關科技

 

■ 相關科技：

T R C循跡防滑控制系統，是一套透過一系列的感測器，由中央電腦精確控制；在驅動輪剛開始打滑的瞬間，透過控制驅動輪的煞車作動，並同步降低引擎動力輸出，維持車體的穩定性；甚至在您還尚未察覺的剎那間，就已達成確保地步加速和過彎安全的使命。

ASR : 通常車子在很溼滑的路面起步時驅動往往較容易因抓地力不足，因而在原地出現空轉打滑的情形：如果恰巧是在陡坡上，那麼麼車子很可能不但在往前攀爬，甚至反而還會往後滑溜，頗為危險。當一個或兩個驅動輪發生空轉打滑時，A S R會立即自動降低引擎的出力，並啟動煞車系統作用於驅動輪上，抑制車輪打滑的形，除了有助於自溼滑、雪地或碎石子路等不良路面順利起步外，亦可消弭因加速過猛導致車身發生甩擺的危險。

ESP電子操控系統:是目前最尖端的電子科技結晶之一，巧妙地融合了A B S、E T S及A S R等三套系統於一身，當駕駛人操控失當，導致車子可能出現失控情況時，它會自動視狀況幫助駕駛人將車子穩定下來，主動將危機降至最低的程度。

V S C 車輛穩定控制系統，在車輛轉向過度、轉向不足或迴避障礙等激烈操控下，可自動整合循跡防滑控制系統(TRC)及防鎖定煞車系統(ABS)，個別控制各車輪的煞車點放時間及作用力，以確保操控穩定性，並自動降低引擎動力輸出，進一步提高車輛安定性，確實實現主動安全的理想。在突發狀況下全力煞車時，由踩踏煞車的速度來判定是否為緊急煞車，進而自動充填煞車力；行車電腦並同時控制連續點放煞車，持續維持輪胎的抓地力及車輛操控性，提供緊急狀態下從容迴避危險的能力。

ABS剎車未來趨勢

■ ABS剎車未來趨勢：

1. 提昇推定車體速度的精度：四輪的車輪速度以全部重量加以結合，追加車量的橫向加速度感器，從橫向加速度與推定車體速度來推定迴轉半徑，以其結果作礎，對各車輪計算內輪差，進而對各車輪修正目標車輪速度的方法，此正被開發中。
2. 路面狀態的推定：為了配合路面儘可能變更目標滑移率。在A B S 正在進行作動時的車體減速度，因為正好與輪胎，行駛路面間的最大摩擦係數成比例，因此最近利用此目滑移率以進行調整的手法。
3. 四輪驅動用A B S：四輪驅動車前、後的轉速會互相拘束，前、後輪相互拘束會誘發強烈的振動。此振動不僅會商品性降低，亦會誘發A B S 的過剩控制，制動距離也會增加。基於此原因，在推進軸上追加單向離合器與ON－OFF離合器，制動中或 A B S 作動中的前、後輪間拘束予以自動地解除，或採用和緩的手法。
4. 車體振動與踏板回彈：A B S 作動時會對剎車踏板產生回彈，以及伴隨著剎車油的變動會產生，車體振動，而這些現象一般人皆認為對A B S的肯定性。但在對A B S 效用充分認識的現今更自然的反應有被重視，警告是必要的話，系統的情況則不需依賴所發生的振動與回彈等，應該準備更適切的手段吧。
5. 偏駛控制：以前的A B S 係防止車輪的鎖定，俾在緊急剎車時可維持持操縱安定性的系統，近年來考慮由於左右制動力差而產生的偏駛力距(亦作迴轉力距)，以維持車輛安定性的系統。

　

ABS 發展史

■ 過去的發展歷史：

在談ABS發展之前先談談這技術的起源，ABS誕生於二次世界大戰的戰勝國，且有「汽車大國」之稱的美國。擁有此技術的背景，乃因大戰中發達的航空技術，戰後美、蘇兩國展開宇宙開發競爭，作為系統控制技術的控制論自此展開。此外，此技術會流傳世上，主要係因1960年代後半期，美國國民對安全問題的關心度日益增高。因此；最先產生並獲得此技術的是底特律的工程師。
另一方面，由於日本在1970年因交通事故而死亡人數超過16000人，政府長期對汽車安全對策進行研究，在美國稱做「安全實驗(ESV)計劃」開始配合。此研究，在日本變成ABS的開發正式化的契機。在此前後，即使在日本正式的汽車普及化，雖已蔚為風潮，但ABS卻更早導入。1968年福特汽車所採用的ABS，在1971日產汽車開始導入，各公司的後二輪控制ABS逐次發表，並被商品化，到今日成為社會普遍注目的技術。

ABS的發展表

年代
技術開發動向與ABS的開發

1930 以前到 1940
1930 以前 ABS應用於軌道車
1936 BOSCH公司取得軌道車ABS專利

1940到1950
1948 電子技術：電晶體的發明
控制技術：自動控制論技術開發動向ABS的開發
輪胎工學、輪胎力學特性研究、適應控制研究
航空技術：飛機用ABS應用
1950到1960
1954 福特汽車將法國制飛機用ABS裝置於林肯牌
汽車(這項試驗敗 但開了ABS應用於汽車之先河)
1954 肯魯西荷斯公司開始研究自動煞車

1960到1970
1968 福特汽車安裝後兩輪ABS(肯魯西荷斯公司生產)
1968 GM亦從關係企業Delco導入控制後兩輪的ABS

1970到1980
1970 本的式(Bendix)公司開發出四輪控制ABS
1971 日產(Nissan)使用肯魯西荷斯公司的兩輪控制ABS

1971 GM的Max-Truck車系使用世界最早的TCS(Traction Control System )驅動輪驅動力控制系統或稱循跡控制系統

1978 朋馳(Benz)採用Bosch制四輪控制ABS

1978 寶馬(BMW)亦採用Bosch制四輪控制ABS

1980以後
1982 本田(Honda)與豐田(Toyota)進行四輪控制ABS開發
1983 本田(Honda)應用二迴路四輪控制ABS(簡稱ALB)於普雷流多車系

1983 豐田(Toyota)與波細(Bosch)公司合作開發之四輪控制ABS應用於Crown車系

1984 三菱汽車的GalantΣ、馬自達汽車的RX-7、日產汽車的Fairlady Z皆採用四輪控制ABS

1985 開始開發三迴路ABS

我的ABS剎車分類文章--閱讀須知

由於考慮到各種讀者汽車理論瞭解程度不同，本文將盡量以淺顯易懂之詞彙來說明，在高深的學理部份我們不詳加討論，這應可令你更容易且更有興趣閱讀本文。

成員介紹：
本文是由南台科技大學夜二技機械系汽車組，五年級甲班十位同學一起完成其成員如下：呂宗正‧康建華‧石敏男‧陳裕峰章稻安‧莊景輝‧李建龍張中明‧林奐廷‧蔡易達

參考文獻：
汽車新式裝備-------吳啟明編著 全國工商出版社出版
最新汽車控制技術-------林慶銘 編譯
現代汽車底盤-------正工出版社
汽車修護年鑑-------松祿科技出版社編著
最新汽車防鎖定煞車系統---文遠出版社
福特/豊田汽車等修護手冊

ABS剎車前言

ABS發展至今已是汽車基本配備了，但由於一般人不是很瞭解其作用原理，可能對其認知有所偏差，希望藉由本文能使您對ABS有深一層的認識。
全名：Anti-Lock Brake System
譯名：防止車輪鎖死剎車系統﹝譯名之一﹞
簡釋：一種現代的剎車系統，可防止車輪在緊急剎車被鎖住而打滑，以確保輪胎的抓地力，同時希望 獲得最大剎車力之系統。
其他稱呼舉例如下 : (1)ASB : Anti Skid Brake (2)ALB : Anti Lock Brake (3)ESC : Electronic Skid Control (4)4WAS : 4 Wheels Anti Skid (5)BAS : Braking Anti-lock System (6)RWAL: Rear-Wheel Antilock
現今能提供主動安全或被動安全設備的汽車；也就是有能力迴避事故或減低事故傷害的汽車，是被使用者及製造廠所重視的。進年來各式各樣新科技及新技術被研究開發，且應用到汽車上，其中最典型可說是ABS這一項技術。ABS最早是使用於軌道車輛，其次是飛機，且已實用化，應用到汽車也已有一段時間，快速普及卻是在數年前，現在則是普遍化的裝備。 ABS主要係源自德國語，是一種車用主動安全裝置，附加於原來的煞車系統上，中文譯為防止車輪鎖住煞車系統。 如上文所示市面上ABS有很多名稱，但〝ABS〞的註冊商標是由德國朋馳公司取得。1990年朋馳汽車將〝ABS〞註冊商標的使用權公開，於是從此各大汽車製造廠就使用〝ABS〞為標準稱呼。