汽车防滑控制系统相关知识
汽车防滑控制系统结构及工作原理
汽车防滑控制系统结构及工作原理汽车防滑控制系统（Anti-lock Braking System，简称ABS）是一种用于改善汽车制动性能和防止车轮侧滑的电子控制系统。
它通过实时监测车轮的转速差异，并根据车辆速度和车轮粘附情况，自动调节制动力分配，以保持车辆的稳定性和操控性。
下面将详细介绍ABS系统的结构和工作原理。
ABS系统主要由以下几个组成部分组成：1. 主控单元（Electronic Control Unit，简称ECU）：负责监测车轮转速、处理传感器信号，并根据算法控制制动系统。
2.传感器：用于感知车轮转速和车轮阻滞情况的变化。
3.控制执行器：控制制动液压系统，通过控制制动压力和刹车分配，来调整车轮所受制动力的大小。
ABS系统的工作原理如下：1.感知车轮转速：ABS系统通过车轮传感器感知每个车轮的转速，传感器工作原理一般为感应式或磁敏电阻式。
2.比对并判断车轮转速差异：主控单元会将各个车轮的转速进行比对，并判断是否存在车轮间的转速差异。
当差异较大时，说明可能存在阻滞或滑动现象。
3.刹车压力调节：当主控单元检测到车轮阻滞或滑动时，会迅速调节制动系统的作用力。
通过控制执行器，它可以控制制动压力的大小和变化速率。
4.防止轮胎阻滞：根据车速和车轮阻滞程度，主控单元会控制制动器施加/解除制动压力。
当主动轮制动器压力过大时，会导致轮胎滑动，此时主控单元会减小制动压力，以保持车轮的滚动。
5.稳定操控车辆：通过循环控制刹车压力，ABS系统可以保持轮胎在阻塞且滑动阶段之间的平衡，使得司机可以保持对车辆的操控，避免有机会发生打滑或侧滑的情况。
ABS系统的工作可以分为两个主要的阶段：1.启动阶段：当驾驶员踩下制动踏板时，ABS系统会进行自检，并进行传感器的校准。
如果发现故障，系统会亮起警示灯并进入故障模式。
2.工作阶段：在正常工作时，ABS系统会通过感知车轮的转速，并实时监测车轮阻滞情况。
当检测到阻滞时，系统会自动通过调节制动器的压力，进行相应的制动力分配，以保持车辆的稳定性。
汽车防滑控制系统的基本原理
汽车防滑控制系统的基本原理一、引言汽车防滑控制系统（Anti-lock Braking System，简称ABS）是一种现代化的汽车安全辅助系统。
它能够通过调节车轮的制动力，使车辆在行驶过程中保持稳定，从而避免因刹车时轮胎打滑而导致的失控事故。
本文将详细介绍ABS的基本原理。
二、ABS的组成ABS主要由传感器、控制单元和执行器三个部分组成。
1. 传感器传感器是ABS系统中最重要的部件之一，它能够实时地监测车轮的转速，并将监测到的数据传输给控制单元。
目前市面上常见的传感器有两种：磁电式和霍尔式。
磁电式传感器是利用磁场变化来产生电信号，而霍尔式传感器则是利用磁场对半导体材料产生影响来产生电信号。
2. 控制单元控制单元是ABS系统中最核心的部件之一，它接收来自传感器的数据，并根据预设算法进行处理，然后向执行器发送指令。
控制单元通常由微处理器、存储芯片、输入输出接口等部件组成。
3. 执行器执行器是ABS系统中最直接的部件之一，它能够根据控制单元发送的指令，调节车轮的制动力，从而实现防滑控制。
执行器通常由液压泵、电磁阀等部件组成。
三、ABS的工作原理ABS系统的工作原理可以分为四个步骤：检测、判断、控制和恢复。
1. 检测当司机踩下刹车踏板时，传感器会立即开始监测车轮的转速。
如果某个车轮的转速低于其他车轮，则说明该车轮可能已经打滑了。
2. 判断控制单元会根据传感器传回来的数据进行判断，如果发现某个车轮已经打滑了，则会立即发送指令给执行器调节该车轮的制动力。
3. 控制执行器接收到控制单元发送的指令后，会立即开始调节该车轮的制动力。
如果发现该车轮依然在打滑，则会再次发送指令给执行器进行调节。
4. 恢复当所有车轮都恢复正常转速时，ABS系统会自动停止工作，并将所有车轮恢复到正常状态下。
这样就保证了整个刹车过程的稳定性。
四、ABS的优点ABS系统具有以下优点：1. 防止车轮打滑，提高刹车效率。
2. 保持车辆的稳定性，避免失控事故的发生。
11汽车防滑控制系统
地面对轮胎切向反作用力 的极限值。
1.2 ABS理论基础
地面制动力、制动器制动力及附着力之间的关系
1.2 ABS理论基础
3. 滑移率S
（1）制动过程中轮胎的三种状态
路面印痕与胎面花 路面印痕可以辨认
纹基本一致。
出轮胎花纹，但花
车速 V = 轮速Vω 纹逐渐模糊。
车速 V ＞ 轮速Vω
路面印痕粗黑。 轮速Vω = 0
1.2 ABS理论基础
（2）滑移率S定义：
S=[(V－Vω)/V]×100% =[(V－r.ω)/V]×100%
1.2 ABS理论基础
4、附着系数φ与滑移率 s 的关系
s ＜ 20%为制 动稳定区域；
s ＞ 20%为制 动非稳定区域；
将车轮滑移率 s 控制在20%左右， 便可获取最大 的纵向附着系数和 较大的横向附着系 数，是最理想的控 制效果。
2 ABS的组成与布置形式
ABS原理： 由轮速传感器测得与车轮转速成正比
的交流信号，送入电子控制器，由其中 的运算单元计算出车轮速度、滑移率、 车轮减速度，经控制单元加以分析后， 给制动压力调节器发出制动压力控制指 令。ECU中还有监控单元，对ABS其他 部件功能进行监测，发现异常时报警， 恢复至常规制动状态。
4)故障指示灯
2.3 ABS工作过程
四个阶段:
常规制动 制动压力降低 制动压力保持 制动压力升高
2.3 ABS工作过程
（1）常规制动
（1）常规制动
1—制动总泵；2、5、11—单向阀；3—液压泵和电动机总成； 4—ECU；6—储液罐；7—前轮轮速传感器；8—盘式制动分 泵；9—回位弹簧；10—磁化线圈；12—三位电磁换向阀
汽车防滑控制系统(课件)资料重点
汽车防抱死制动系统的形式
控制通道 能够进行制动压力调节的制动管路 独立控制 车轮的制动压力可以进行单独调节 一同控制 两个车轮的制动压力一同进行调节
低选原则 附着力较小的车轮不发生抱死 高选原则 附着力较大的车轮不发生抱死
二、制动防抱死系统的组成与工作原理
1．制动防抱死系统的组成
车速传感器头剖视图
凿式极轴
电缆 永磁体
外壳 感应线圈
极轴 齿圈
柱式极轴
车速传感器工作原理
转子
感应线圈
永久磁铁 车轮转速传感器
二、制动压力调节器
【作用】接受ECU的指令，通过电磁阀的动作来实现车轮制动器 制动压力的调节。
➢ 现代轿车常用液压式制动压力调节器。 循环式制动压力调节器：电磁阀直接控制制动压力。 可变容积式制动压力调节器：电磁阀间接控制制动压力。
（1）制动效能——汽车在行驶中，强制减速以至停车的 能力称为制动效能。
即汽车以一定的初速度制动到停车所产生的： ★制动距离 ★制动时间 ★制动减速度
（2）制动时的方向稳定性——汽车在制动时仍能按指定 方向的轨迹行驶，即不发生跑偏、侧滑、以及失去转向能 力称为制动时的方向稳定性。
车轮抱死时汽车的运行情况1
车轮抱死时汽车的运行情况2
2.汽车制动时车轮受力分析
Ｖ——车速 ω——车轮旋转角速度 Ｍｊ——惯性力矩 Ｍμ——制动阻力矩 Ｗ——车轮法向载荷 Ｆｚ——地面法向反力 Ｔ——车轴对车轮的推力 Ｆｘ——地面制动力 ｒ——车轮半径 ｒω——车轮切向速度，简称轮速
（1）制动器制动力
制动蹄与制动鼓（盘）压 紧时形成的摩擦力矩Mμ通 过车轮作用于地面的切向 力——Fμ
一、车轮转速传感器
【别名】轮速传感器、转速传感器
汽车防滑控制系统原理与维修
汽车防滑控制系统原理与维修汽车实验室一．汽车防滑控制系统概述汽车防滑控制系统由制动防抱死系统ABS及驱动防滑转系统ASR（又称牵引力控制系统TCS）两部分组成。
制动防抱死系统通过调节制动轮缸的制动压力来控制制动力矩，进而达到在制动时防止车轮抱死的目的。
而驱动防滑转系统则主要通过改变副节气门的开度及点火正时角度去改变发动机输出扭矩，同时也通过调节制动压力来改变制动力矩，最终达到控制牵引力矩防止在加速时车轮滑转的目的。
1)汽车防滑控制系统的发展简史ABS（Anti lock Braking System或Anti－skid Braking System）最早出现在铁路机车上，1908年J.E.Francis设计了第一套ABS并安装在铁路机车上，获得成功。
1936年德国Robert Bosch公司将电磁传感器用于测量车轮速度，当传感器探测车轮抱死时，在各条制动管路上的电动机动作控制阀口的大小，从而调节制动压力。
这一专利被认为是ABS形成中的里程碑，其原理一直沿用至今。
1945年德国Fritz Ostwald 公司开始开发用于飞机着陆制动系统，由于飞机体积和重量的加大，速度加快，飞机着陆时，车轮制动抱死产生剧烈摩擦，在驾驶员反应过来之前轮胎就会出现斑点，大大缩短了轮胎的寿命，防抱死系统的应用防止了这一现象的发生。
1951年Goodyear 航空公司将ABS装于载重车。
1954年美国Ford汽车公司在Lincon汽车上移置法国航空公司的ABS装置。
1957年美国Kelse－Hayes公司对Automatic制动防抱死系统进行了试验研究，研究结果表明；制动防抱死系统确实可以在制动过程中防止失去方向控制，并且能够缩短制动距离。
1968年美国Kelse－Hayes公司研制生产了Sure-Track两轮制动防抱死系统，该系统由电子控制装置根据电磁式转速传感器输入的后轮转速信号，对制动过程中后轮的运动状态进行判定，通过控制由真空驱动的制动压力进行调节。
防滑控制系统原理与应用
防滑控制系统原理与应用防滑控制系统（Anti-lock Braking System，简称ABS）是一种车辆电子控制系统，用于提高车辆制动性能，并避免车轮防滑。
本文将介绍防滑控制系统的原理和应用。
一、原理防滑控制系统的原理是通过感知车轮的速度，并根据实时数据进行判断和控制，来保持车轮在最佳的制动状态。
其工作原理如下：1. 传感器检测：防滑控制系统通过传感器感知每个车轮的速度。
通常情况下，车轮的速度是通过ABS传感器采集的。
2. 数据比较：采集到的车轮速度数据会与车辆的实际行驶速度进行比较。
如果发现某个车轮速度较低，则可能存在防滑的可能。
3. 刹车压力调整：当系统检测到车轮防滑时，会立即对制动系统进行调整，减少刹车压力。
通过降低制动力度，保持车轮在防滑状态下继续转动，从而提高制动效果。
4. 动态控制：防滑控制系统能够实时调整刹车压力，使车轮在最佳防滑范围内工作，确保车辆稳定性和制动效果。
二、应用防滑控制系统广泛应用于汽车制动系统中，其主要目的是提高制动效果和操控性，并确保车辆在制动时的稳定性。
以下是防滑控制系统在实际应用中的几个方面：1. 制动性能提升：防滑控制系统能够根据实时数据调整刹车压力，防止车轮阻滞，提高制动效果。
在急刹车时，防滑控制系统能够减少刹车距离，保持车辆稳定。
2. 道路适应性：不同道路状况对车辆制动能力的影响不同，比如湿滑、不平整的路面等。
防滑控制系统能够根据实时数据对刹车压力进行调整，提高车辆在不同路况下的制动性能。
3. 转向稳定性：在制动时，传统制动系统容易出现车轮阻滞，导致转向失控。
而防滑控制系统能够动态调整刹车压力，避免车轮阻滞，保持车辆稳定性。
4. 驾驶舒适性：防滑控制系统能够根据实时数据进行刹车压力调整，避免车轮防滑和轮胎打滑。
这种调整可使车辆在制动过程中更加平稳，提供更好的驾驶舒适性。
5. 车辆安全性：防滑控制系统可以有效地避免车辆制动时的打滑现象，提高车辆稳定性和操控性。
第七章 汽车防滑控制系统
目的、要求、方 法、手段、时间分 配、板书预案等
第三节 驱动防滑控制系统 一、汽车驱动防滑系统（ASR）概述 1.ASR 的控制方式 2.ASR 的组成 二、ASR 工作原理 1.基本工作原理 2.ASR 制动压力调节装置的工作过程 1）在正常制动时（ASR 未起动） 2）车辆加速时（ASR 起动）-----压力提高模式、压力保持模式、压力降低 模式 3.驱动防滑控制系统控制电路 三、电子制动力分配系统 1.EBD 概述 1）EBD 的作用 2）EBD 的控制过程
【导言】 在传统的汽车底盘中，制动会出现跑偏、侧滑等危险情况，在驱动时会出现 滑轮的现象，那么如何消除这些危险因素呢？ 【内容讲授】 第一节 汽车防滑控制系统概述 一概述 1.ABS 的功用 2.ABS 的发展与应用 二、ABS 的控制方式及控制原理 1.以车轮减速度为控制参数的控制方式 2.以车轮滑移率为控制参数的控制方式 3.以车轮减速度和加速度为控制参数的控制方式 4.以车轮减速度、加速度及滑移率为控制参数的控制方式 三、ABS 的组成及功用 1.液压制动系统汽车 ABS 的布置形式 2.气压控制系统汽车 ABS 的布置形式 3.气顶液制动系统汽车 ABS 的布置形式 第二节 汽车防抱死制动系统的结构及工作原理 一、防抱死制动系统的控制方式 1.高附着系数路面上的制动控制 2.低附着系数路面上的制动控制 二、防抱死制动系统的组成与工作原理 1.组成 （1）轮速传感器 （2）制动压力调节器 （3）回油泵与储能器 （4）可变容积式制动压力调节器 （5）气压式制动压力调节器 （6）空气液压助力器输出液压调节器 （7）电子控制单元 2.ABS 的工作原理
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教学内容
1.ABS 的工作 1）常规制动阶段 2）制动压力降低阶段 3）制动压力保持阶段 4）制动压力升高阶段 2.ABS 的工作范围 三、防抱死制动系统的特点 1.改善制动效能。 2.改善汽车制动时的方向操纵性能。 3.改善汽车制动时的横向稳定性能。 4.减小轮胎的局部磨损。 5.减轻了驾驶员的劳动强度，提高了乘客的乘坐舒适性和安全性。 6.使用方便，工作可靠。
第十一章 汽车防滑控制系统
第十一章汽车防滑控制系统汽车防滑控制内容主要包括制动防滑、驱动防滑和转向行驶防滑等三个方面的控制。
汽车防滑控制系统是汽车上的一种安全附属装置，可以防止汽车在制动、起步、加速和转向时出现的侧滑、跑偏、丧失转向能力和滑转等，从而起到保护乘客和车辆的作用，大大降低因制动等而引起交通事故出现的概率。
本章着重介绍制动防抱死系统和驱动防滑系统的结构、工作原理和典型的控制系统。
转向行驶时的防滑装置主要有电控四轮转向（4WS）和车辆稳定性控制系统（VSC）等，此部分内容在第九章中介绍。
第一节汽车防滑控制系统概述最早的汽车制动防抱死系统是由英国人于1920年研制成功的，而我国在这方面的研究始于80年代初。
下面简要介绍汽车防滑控制系统的作用、发展史和分类。
一、汽车防滑控制系统的作用汽车在行驶过程中，经常要用制、动的方式来降低车速，或在很短的距离内停车，可是过度的制动会使车轮抱死。
如果前轮先抱死，汽车将失去转向能力；如果后轮先抱死，汽车有可能出现侧滑甚至调头的危险。
为了防止制动时车轮被抱死后在路面上进行纯粹地滑移，提高汽车在制动过程中的转向操纵能力和方向稳定性，缩短制动距离，这种汽车防滑控制系统称为制动防抱死系统。
汽车在较低附着系数的路面上起步时，会发生车轮因打滑而空转的现象；行驶在低附着系数路面上的汽车突然加速时，车轮也会出现滑转而车速不能随之提高的现象，这两种情况都有可能引起侧滑，且降低了发动机转矩的利用率。
为了保证汽车能尽快起步、加速和行驶方向的稳定，用ECU自动控制发动机输出转矩的大小和对驱动车轮适当制动，这种汽车防滑控制系统被称为驱动防滑系统，也称为牵引控制系统。
汽车防滑控制系统只是汽车上的一种安全附属装置，当其出现故障时，汽车的常规制动系统等照常可以发挥作用。
二、汽车防滑控制系统的发展历程制动防抱死系统最早出现在20世纪初的西方国家，首先应用于火车上，主要用来防止火车制动时钢轮抱死而产生局部摩擦。
之后，制动防抱死系统在飞机上得到了应用，提高了飞机在着陆时的行驶方向稳动性。
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专家浅释汽车防滑控制系统相关知识
汽车“防滑控制系统”浅释
现代汽车有如ABS、AWD、ECI、OHC等等诸多的英文缩写名称，但最为人们所熟悉的英文缩写名称之一，就是ABS了。
可能这三个字母连在一起好记好念，不过对于今天的轿车来讲，ABS已经成为安全性能先进的重要标志之一。
ABS全称是AUTILOCKBRAKINGSYSTEM，汉译就是制动防抱系统。
这是一项在80年代末才兴起应用的新技术，但发展得很快，现在已经成为许多轿车的必装件了。
据统计，汽车突然遇到情况发刹车时，百分之九十以上的驾驶者往往会一脚将刹车踏板踩到底来个急刹车，这时候的车子十分容易产生纯粹性滑移并发生侧滑，即人们俗称的“甩尾”，这是一种非常容易造成车祸的现象。
造成汽车侧滑的原因很多，例如行驶速度，地面状况，轮胎结构等都会造成侧滑，但最根本的原因是汽车在紧急制动时车轮轮胎与地面的滚动摩擦会突然变为滑动摩擦，轮胎的抓地力几乎丧失，此时此刻驾驶者尽管扭动方向盘也会无济于事。
针对这种产生侧滑现象的根本原因，汽车专家早在60年代就研制出车用ABS这样一套防滑制动装置，并在此基础上还研制出驱动防滑装置ASR。
汽车上的ABS与ASR，属于同一性质的装置，统称“防滑控制系统”，两者的共性是“防滑”。
有些汽车标注“TCS"，实际上与ASR是同一回事。
既然是防滑，ABS与ASR的设计依据必然要涉及一个叫做“滑动率”的东西。
众所周知，汽车的速度是由轮子的转速所决定的，轮子转得快汽车跑得快，轮子转得慢汽车跑得慢，似乎轮子的转速等于汽车的速度。
但是在现实中，由于轮胎的变形、打滑等因素，车轮速度与汽车速度之间总是存在着差值，这个差值与汽车速度的比率就是滑动率。
实验证明只有将滑动率控制在一定的范围之内，轮胎才具有最大的附着力，汽车运行才是最安全的。
因此，ABS与ASR的主要功能就是将滑动率控制在一个设定的范围内。
汽车上的ABS在制动过程中，通常将车轮的滑动率的控制在10%—20%之间，ASR在驱动过程中，通常将车轮的滑动率控制在5%—15%之间。
控制滑动率是ABS与ASR的共同目的，但是它们又有显著的差别，ABS对所有车轮都可进行控制，而ASR只对驱动车轮进行控制；ABS只是一个控制制动的单环系统，而ASR规是控制制动也要控制发动机输出的多环系统。
目前ABS在控制过程中，是通过车轮转速传感器反馈来的信号经电子控制器（ECU）处理后发出指令给电磁调节器，对各车轮的制动压力进行调节，而ASR在控制过程中，通常是借用ABS的车轮转速传感器反馈来的信号经ECU处理后发出指令，通过控制节气门开度和点火提前角的方式来调节发动机的输出扭矩，从而调节对驱动车轮的驱动扭矩。
因此一些车上的ABS和ASR的部分构件是共用的，包括ECU和车轮转速传感器。
目前多数轿车安装ABS装置，只有一些中高级轿车和高级大客车安装了ABS／ASR装置，因此下文主要介绍ABS装置。
控制原理ABS分有机械式和电子式两种。
由于机械式不论从精度还是实际效果都比不上电子式，所以目前轿车上的ABS大多数是电子式的，它利用轿车上的液压制动系统，加上车轮转速传感器，电子控制器和电磁调节器组成了ABS，其中轮速传感器要和一种叫“齿圈”的元件配对使用，组成了ABS的传感机构。
轮速传感器内有电磁线圈可产生磁力线，安装在车轮附近的一个固定部件上，齿圈安装在车轮轮辋上，车轮转动带动齿圈转动，齿圈切割磁力线使传感器内的电磁线圈感应出交变电流，其脉冲率与车轮转速成正比并被输往电子控制器内。
专家浅释汽车防滑控制系统相关知识
电子控制器是一种微电子计算机，它根据各个轮速传感器的电流脉冲信号测出各个车轮的运动速度，加速度或者减速度，滑动率等数值，当这些数值超出正常值的范围内就会发出指令给电磁调节器。
电磁调节器里面的柱塞会依照指令上下移动，调节输入各个车轮制动分泵的油量，起到一个阀门的作用。
综合前述各个部件的功能，ABS的工作原理简单一点来讲，就是由轮速感应器监测车轮的转速，监测信号汇集到电子控制器内分析，一旦监测到车轮快要抱死时，电子控制器会发出指令给电磁调节器，由它控制油压分配阀调节各个车轮的制动分泵，以“一放一收”的点放形式来控制刹车摩擦片，解除车轮的抱死现象。
用点放形式来制动，即可急剧降低轮速，又可保持轮胎与地面的附着力。
这里顺便提一下所谓ABS的“一放一收”，只是为了达到控制滑动率的一种形式，整个ABS的性能还与轮胎结构、表面花纹、充气压力、车轮偏转角、行驶速度、路面状况等因素有关。
因此，凡是安装了ABS或ABS／ASR装置的汽车，不可随意更换与原车不同型号的轮胎，以免引发控制偏差。