防鎖死煞車系統運作原理

By OWL

越來越多的車都裝上了ABS，很多廣告講得天花亂墜，好像只
要有了它，就可以盡情狂飆不失速。究竟它有什麼作用呢?它
的原理又是什麼?這期的InterCar解剖室讓你一窺防鎖死煞車
系統的真面目。

滑動vs.鎖死

要了解ABS，先要了解輪胎在運動時的
實際情形。輪胎在車輛加減速時或多或少都會產生滑動（skid
，以下以簡寫is表示 ）的現象。並不是只有當輪胎嘰嘰叫時才
表示輪胎已經發生滑動的現象，事實上當輪胎加減速時，輪胎
都已經*滑*了。而當輪胎滑動達
100％時，就會發生打滑或鎖死。

當輪胎鎖死時，輪胎已經失去了滾動的性質，這時就像一塊冰
塊在平面上滑動一般，其軌跡變得無法預測。最後的結果就是
車輛失去控制方向及穩定的能力，並增加了煞車的距離。

ABS的功能與操作方式

防鎖死煞車系統（ABS， Antilock Brake System）顧名思義其
主要的功能就是避免煞車鎖死，並將滑動的值控制在一定的範
圍內，使車輛在煞車時仍能有控制方向的能力。現代的ABS大都
是電子式的，其結構包括感應器、電子控制單元、煞車壓力調整
器等。為了要監測輪胎轉動的狀態，每個輪胎的測速器大約會在
車輪轉一圈內發出90~100個脈波以量得平均角速度及角加速度。
此時由控制器判定輪胎是否有鎖死的危險然後決定煞車壓力調節
器是否要釋放壓力。當然，整個過程是有回饋的，控制器會檢查
上個動作所得到的結果並予以修正。

控制器預測鎖死的方法依型式不同大約可分為三種：

  1. 當角加速度與轉動半徑的乘積（也就是理想的切線加速度）
    超過預設值（約1~1.6g）時就令煞車壓力調節器洩壓。
  2. 與1.相似但較複雜。當測得的加速度超過1.6g時，控制器會
    將接下來140ms的感測結果儲存下來以檢查當輪胎的角速度
    減少原紀錄值的5％時車輛的減速度是否超過0.5g。如果未
    超過，控制器便判定輪胎位於鎖死點並令煞車壓力調節器洩
    壓；如超過，則煞車動作將繼續。而當輪胎的角速度
    減少原紀錄的15％時，則一律釋放煞車。
有些ABS則是設定當輪胎的滑動值及減速度達到預設值時
（例如is @ 10%；a@1~1.6g）就令煞車壓力調節器洩壓。

當煞車力釋放之後，控制器就得決定該供給多少煞車力，
控制的方式可分為三種：

  1. 直接恢復煞車。
  2. 延遲一定的時間後才恢復煞車。
  3. 當釋放煞車之後若加速度達2.2~ 3g時就再恢復煞車並依
    加速度的多寡決定煞車壓力的大小。

以上相關的數據僅供參考，其值會因不同的車型而有差異。

ABS依煞車管路及感應器的數目多寡可分為:4迴路4感應式、3迴
路3感應式與3迴路4感應式。3迴路與4迴路式的差別在於前者後
兩輪的煞車動作是一起動作的，而後者的後兩輪的煞車管路是
獨立動作的。理論上是4迴路式的較佳，但實際比較時還涉及許
多因素，因此還是要實際測試才能測出其性能。

可是ABS也不是甚麼救命的法寶。小心開車、不超速、不玩危險
的動作才是安全的最佳保障。

資料錄自台灣之網際車訊

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