采用防抱死制動(dòng)系統(tǒng)提高摩托車(chē)安全性

防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)可減少事故發(fā)生并幫助挽救生命。對(duì)于雙輪或四輪機(jī)車(chē)來(lái)說(shuō)，這一點(diǎn)已廣為人知并久經(jīng)驗(yàn)證。雖然目前雙輪摩托車(chē)和滑板車(chē)還未像四輪機(jī)車(chē)那樣廣泛采用ABS系統(tǒng)，但有越來(lái)越多的理由支持他們?cè)谖磥?lái)廣泛采用ABS系統(tǒng)。

飛思卡爾半導(dǎo)體公司是ABS系統(tǒng)的領(lǐng)先半導(dǎo)體供應(yīng)商，自20世紀(jì)80年代該技術(shù)廣泛用于地面車(chē)輛時(shí)便是如此。飛思卡爾具有悠遠(yuǎn)的歷史和有關(guān)應(yīng)用方面的洞察，能戰(zhàn)略性地了解并解決單輪摩托車(chē)、雙輪摩托車(chē)和滑板車(chē)應(yīng)用的行業(yè)要求。

ABS系統(tǒng)為摩托車(chē)和滑板車(chē)帶來(lái)的益處

ABS系統(tǒng)最初于1978年開(kāi)始用于高端汽車(chē)，自2007年開(kāi)始，在歐盟銷(xiāo)售的所有新出廠轎車(chē)均須安裝ABS系統(tǒng)[1]。在美國(guó)，國(guó)家公路交通安全管理局于2011年9月1日頒布了《美國(guó)聯(lián)邦機(jī)動(dòng)車(chē)安全標(biāo)準(zhǔn)》(FMVSS 126)，要求毛重在4536公斤(10000($0.1020)磅)或以下的乘用車(chē)、多用途車(chē)、卡車(chē)和公共汽車(chē)必須使用電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)(ESC，內(nèi)置ABS) [2]。在印度，2015年政府開(kāi)始要求新出廠乘用車(chē)和其他四輪車(chē)輛必須安裝ABS系統(tǒng)[3]。

2013年，全球的摩托車(chē)銷(xiāo)量為9950萬(wàn)輛，摩托車(chē)業(yè)預(yù)計(jì)將實(shí)現(xiàn)5.9%的年增長(zhǎng)，2018年銷(xiāo)量將達(dá)1.324億輛[4]。與汽車(chē)采用ABS系統(tǒng)的歷史相似，第一個(gè)雙輪ABS制動(dòng)系統(tǒng)于1988年在高端摩托車(chē)上安裝。雖然有幾個(gè)廠商現(xiàn)在提供ABS系統(tǒng)，這些系統(tǒng)都主要用于高端機(jī)型，并未擴(kuò)展至小排量機(jī)車(chē)。在印度和中國(guó)，銷(xiāo)量最大的是排量為150cc以下的雙輪機(jī)車(chē)、摩托車(chē)和滑板車(chē)，占市場(chǎng)銷(xiāo)量的90%[5]。圖1表明，中國(guó)和印度的雙輪機(jī)車(chē)銷(xiāo)量日益增長(zhǎng)。2014年，全球ABS普及率預(yù)計(jì)將接近4%，而印度和中國(guó)目前的ABS普及率為0%[5]。

圖1. 中國(guó)和印度雙輪機(jī)車(chē)增長(zhǎng)趨勢(shì) – 按生產(chǎn)商統(tǒng)計(jì) [6]。

事實(shí)勝于雄辯，以下事實(shí)說(shuō)明在雙輪機(jī)車(chē)中安裝ABS系統(tǒng)的成效：

• 2006年，在歐盟25國(guó)，摩托車(chē)?yán)锍陶夹熊?chē)總里程2%，但摩托車(chē)事故死亡人數(shù)占道路交通死亡總?cè)藬?shù)的16%。

• 根據(jù)2013年公路事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，全球26.3%的道路交通事故與雙輪機(jī)車(chē)有關(guān)，此類(lèi)事故死亡人數(shù)達(dá)39353人 [3]。

• 根據(jù)美國(guó)公路安全保險(xiǎn)協(xié)會(huì)(IIHS)2013年統(tǒng)計(jì)，與未安裝ABS的同型號(hào)摩托車(chē)相比，選裝ABS的摩托車(chē)致死事故數(shù)量要低31%[8]。

采用ABS(防抱死制動(dòng)系統(tǒng))提高摩托車(chē)安全性

• 美國(guó)公路損失數(shù)據(jù)研究所2013年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，與未安裝ABS的摩托車(chē)相比，裝有ABS的摩托車(chē)碰撞險(xiǎn)索賠率要低20% - 若安裝了ABS組合控件(前輪和后輪均安裝ABS)則要低31%[8]。

• 對(duì)于時(shí)速100公里的一般駕駛者來(lái)說(shuō)，ABS可將剎車(chē)距離縮短15%[9]。

• 借助ABS，有經(jīng)驗(yàn)的摩托車(chē)駕駛員和駕車(chē)新手均可縮短剎車(chē)距離[8]。

圖2對(duì)比說(shuō)明了已安裝和未安裝ABS系統(tǒng)對(duì)摩托車(chē)產(chǎn)生的影響。

圖2. 安裝ABS后，摩托車(chē)剎車(chē)距離(一般情況下，駕駛者初始速度為100公里/小時(shí))通常會(huì)大大縮短。安裝ABS系統(tǒng)后，剎車(chē)距離縮短，摩托車(chē)駕駛者遭遇致命碰撞的可能性就會(huì)降低31%[9]。

消費(fèi)者報(bào)告將ABS稱(chēng)為“摩托車(chē)最寶貴的功能” [10]。

立法推動(dòng)實(shí)施

即使上文關(guān)于安全因素的論述還不足以說(shuō)服雙輪機(jī)車(chē)生產(chǎn)商加裝ABS系統(tǒng)，但世界各地的政府已被說(shuō)服并要求它們加裝此裝置。

2016年，歐盟將強(qiáng)制要求發(fā)動(dòng)機(jī)排量超過(guò)125CC(立方厘米)的新出廠摩托車(chē)必須安裝ABS[8]。到2019年，歐盟所有排量50CC以上的雙輪機(jī)車(chē)必須安裝ABS。該項(xiàng)歐盟指令預(yù)期將在亞洲和美洲采用。

現(xiàn)有及未來(lái)立法將鼓勵(lì)更多供應(yīng)商開(kāi)發(fā)適用于雙輪機(jī)車(chē)的ABS制動(dòng)系統(tǒng)。

適用于雙輪機(jī)車(chē)的ABS制動(dòng)系統(tǒng)

在ABS制動(dòng)系統(tǒng)中，用輪速傳感器或音輪測(cè)量機(jī)車(chē)駕駛速度。ABS電子控制單元(ECU)中的微控制器(MCU)利用這些測(cè)量結(jié)果判斷車(chē)輛是否將停轉(zhuǎn)。這種情況發(fā)生時(shí)，MCU向ECU中的集成電路(IC)發(fā)出模擬混合信號(hào)(AMS) ，驅(qū)動(dòng)液壓閥并調(diào)整制動(dòng)缸對(duì)踏板的壓力。這種制動(dòng)可每秒發(fā)生幾次。圖3顯示了這些制動(dòng)單元在摩托車(chē)上的位置。

采用ABS(防抱死制動(dòng)系統(tǒng))提高摩托車(chē)安全性

圖3. 摩托車(chē)ABS組件與四輪汽車(chē)系統(tǒng)上的ABS組件相似 [7]。

通常，摩托車(chē)生產(chǎn)商的一級(jí)供應(yīng)商提供的是雙輪和單輪系統(tǒng)。借助雙輪系統(tǒng)，也可使用針對(duì)乘用車(chē)設(shè)計(jì)的ABS AMS IC，因?yàn)樗鼡碛凶銐虻墓δ?。然而，若要保證單輪系統(tǒng)的成本效益，必須采用一種完全不同的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)單輪制動(dòng) – 也就是一種獨(dú)立設(shè)計(jì)。這就需要采用兩種完全不同的設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)路徑。圖4展示了雙輪系統(tǒng)中ABS AMS IC的組合輸出和未使用輸出，以及相關(guān)劣勢(shì)，還顯示了一個(gè)獨(dú)立的單輪系統(tǒng)解決方案。

圖4. 目前(b)雙輪ABS設(shè)計(jì)中采用的(a)四輪ABS IC以及單輪ABS采用的(c)分立法。各種設(shè)計(jì)中的通用模塊包括：脈寬調(diào)制(PWM)低邊(LS)驅(qū)動(dòng)器、輪速傳感器(WSS)、告警燈(WLD)驅(qū)動(dòng)器以及馬達(dá)泵預(yù)驅(qū)動(dòng)模塊。

目前雙輪ABS和單輪ABS制動(dòng)系統(tǒng)中采用的ABS技術(shù)未經(jīng)過(guò)優(yōu)化，需要進(jìn)行額外設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)其在兩種系統(tǒng)中的應(yīng)用。在過(guò)去，半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)于如何應(yīng)對(duì)這些情形具有很大影響。飛思卡爾預(yù)期，若有一種完全集成的解決方案，即可提高供應(yīng)商的競(jìng)爭(zhēng)力并提高業(yè)界對(duì)政府關(guān)于雙輪機(jī)車(chē)安裝ABS立法的應(yīng)對(duì)速度。

采用ABS(防抱死制動(dòng)系統(tǒng))提高摩托車(chē)安全性

結(jié)論：更安全的雙輪機(jī)車(chē)

在雙輪運(yùn)輸工具中，防抱死制動(dòng)系統(tǒng)已證明了其對(duì)于事故預(yù)防和減少傷亡的價(jià)值。除日益增加的消費(fèi)者需求外，通過(guò)立法也可驅(qū)動(dòng)在全球各地將該技術(shù)更廣泛地應(yīng)用于雙輪機(jī)車(chē)。自該技術(shù)在20世紀(jì)80年代用于地面車(chē)輛以來(lái)，作為領(lǐng)先的ABS半導(dǎo)體供應(yīng)商，飛思卡爾已蓄勢(shì)待發(fā)，致力于繼續(xù)維護(hù)自己的領(lǐng)先地位，推出面向雙輪和單輪摩托車(chē)和滑板車(chē)應(yīng)用的高集成電路。[!--empirenews.page--]