汽车电子防抱死制动系统结构原理
ABS系统的结构与工作原理ppt课件
本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
电子式
• 该制动系统也 称Bosch式防 抱死制动系统。 图示为Bosch 防抱制动系统 图。
本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
• 性能特点：由于四通道ABS是根据各车轮轮速传感 器输入的信号，分别对各个车轮进行独立控制的，因 此附着系数利用率高，制动时可以最大程度的利用每 个车轮的最大附着力。四通道控制方式特别适用于汽 车左右两侧车轮附着系数接近的路面，不仅可以获得 良好的方向稳定性和方向控制能力，而且可以得到最 短的制动距离。但是如果汽车左右两个车轮的附着系 数相差较大(如路面部分积水或结冰)，制动时两个车 轮的地面制动力就相差较大，因此会产生横摆力矩， 使车身向制动力较大的一侧跑偏，不能保持汽车按预 定方向行驶，会影响汽车的制动方向稳定性。因此， 驾驶员在部分结冰或积水等湿滑的路面行车时，应降 低车速，不可盲目迷信ABS装置。
四传感器三通道控制方式(双管路对角布置)
本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
三传感器三通道（前轮独立、后轮选择） 控制方式
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本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
abs的工作原理
abs的工作原理ABS是防抱死制动系统(Anti-lock Braking System)的缩写，它是一种车辆安全系统，旨在防止车辆在紧急制动时发生轮胎抱死的现象。
ABS系统通过电子控制单元(ECU)、传感器和液压控制装置组成，以实现对车轮制动力的精确控制，从而提高制动效果和车辆稳定性。
工作原理：1. 传感器检测：ABS系统通过车轮速度传感器检测车轮的转速，通常每个车轮都有一个传感器。
传感器会将车轮转速的信息发送给ECU。
2. 制动踏板输入：当驾驶员踩下制动踏板时，制动液压系统会被激活，将制动力传递到车轮。
3. ECU控制：ECU接收到传感器发送的车轮转速信息后，会实时计算车轮的转速差异。
如果ECU检测到某个车轮即将抱死（转速急剧下降），它会采取措施来防止抱死。
4. 防抱死控制：当ECU检测到某个车轮即将抱死时，它会向液压控制装置发送指令，减少或释放该车轮的制动力。
这样做可以使车轮保持旋转，增加制动力的稳定性和操控性。
5. 轮胎抱死解除：当ECU检测到车轮转速恢复正常时，它会重新施加制动力，以确保车辆能够安全停下。
6. 反复控制：ABS系统会不断地监测车轮转速，并根据需要进行制动力的调整，以保持车轮的旋转并避免抱死。
优点：1. 提高制动效果：ABS系统可以在紧急制动时避免车轮抱死，保持车轮旋转，从而提供更好的制动效果。
这有助于缩短制动距离，减少碰撞风险。
2. 提高操控性和稳定性：通过精确控制车轮的制动力，ABS系统可以防止车辆在制动时失去方向稳定性。
这使得驾驶员能够更好地控制车辆，并减少失控的风险。
3. 提高驾驶舒适性：ABS系统可以避免车轮的抖动和噪音，提供更平稳的制动感受。
这可以提高驾驶舒适性，减少驾驶员的疲劳感。
4. 适应不同路面：ABS系统可以根据不同路面的情况，调整车轮的制动力分配。
这使得车辆在各种路况下都能保持稳定的制动性能。
5. 自动监测和修复：ABS系统可以自动监测传感器和其他组件的工作状态，并在发现故障时提供警告。
汽车防抱死制动系统的工作原理
汽车防抱死制动系统的工作原理在汽车的众多安全配置中，防抱死制动系统（Antilock Braking System，简称 ABS）无疑是一项极为重要的技术。
它的出现大大提高了汽车在紧急制动时的稳定性和可控性，有效减少了事故的发生概率。
那么，这个神奇的系统究竟是如何工作的呢？要理解汽车防抱死制动系统的工作原理，我们首先需要了解在没有ABS 的情况下，汽车制动时可能会出现的问题。
当我们猛踩刹车踏板时，车轮会迅速被制动装置锁死，与地面产生滑动摩擦。
这种滑动摩擦的摩擦力比滚动摩擦要小得多，而且会导致车辆失去转向能力。
想象一下，在紧急情况下，如果车辆无法转向来避开障碍物，那后果将不堪设想。
汽车防抱死制动系统的核心目标就是防止车轮在制动时被完全锁死，保持车轮与地面之间的滚动摩擦，同时又能达到最大的制动效果。
那么，ABS 是如何实现这一目标的呢？它主要通过车轮转速传感器、电子控制单元（ECU）和制动压力调节器这三个关键部件协同工作来完成。
车轮转速传感器就像是系统的“眼睛”，它们被安装在每个车轮上，能够实时监测车轮的转速。
这些传感器会不断地将车轮的转速信息传递给电子控制单元。
电子控制单元则是整个系统的“大脑”，它接收来自车轮转速传感器的信息，并进行快速而复杂的计算和分析。
当电子控制单元检测到某个车轮的转速急剧下降，即将被锁死时，它会立即向制动压力调节器发出指令。
制动压力调节器就是系统的“执行者”，它能够根据电子控制单元的指令，快速地调节制动压力。
在车轮即将锁死时，制动压力调节器会减小制动压力，使车轮恢复转动；当车轮转速恢复到一定程度后，制动压力调节器又会增加制动压力，如此反复，使车轮始终保持在即将锁死而又未锁死的状态，也就是在滚动和滑动之间不断切换。
这种快速的压力调节是在极短的时间内完成的，通常每秒可达数十次甚至上百次。
通过这样的调节，车轮能够在制动过程中始终保持与地面的良好接触，从而提供最大的制动力，同时保持车辆的转向能力。
汽车防抱死制动系统的原理
汽车防抱死制动系统的原理
汽车防抱死制动系统的原理
汽车防抱死制动系统（ABS）是一种控制汽车制动时的刹车压力的系统。
它的主要作用是在刹车时能够减少汽车的侧滑，从而有效地保护汽车驾乘人员的安全。
防抱死制动系统根据车轮的转速及其擦挂情况，即时监测各车轮的转速，当发现距地面接触的轮胎出现锁死时，会立刻及时减小对其的制动压力，然后再恢复正常的制动压力，从而使车轮可以继续转动，起到稳定汽车的作用。
ABS系统的工作原理主要有以下几点：
首先，ABS系统由一组电磁传感器、电子控制器、液压装置以及一组制动阀组成，每一辆汽车的ABS系统都是不同的，但是原理是一样的。
其次，当汽车发生刹车时，电磁传感器便会检测每个轮胎的转速，然后将所检测到的信号发送给电子控制器，电子控制器便会根据传感器所检测到的信号，对液压装置以及制动阀进行逆变控制，改变制动压力的大小，以保证汽车的稳定性。
最后，当ABS系统发现汽车的轮胎锁死时，它会立刻及时减小对其的制动压力，从而使车轮可以继续转动，起到稳定汽车的作用。
总的来说，防抱死制动系统是一种提高汽车性能和安全的重要系统，它能够有效地调节刹车压力，从而保证汽车在刹车时能够激烈刹车，而不会出现侧滑的情况。
制动防抱死(ABS)系统资料重点
1）电磁阀
循环式制动压力调节器的电磁阀多采用三位三通 电磁阀（3/3电磁阀）。在四通道制动控制系统中 每个轮缸有一个3/3电磁阀；在三通道制动控制系 统中，每个前轮有一个3/3电磁阀，两后轮共用一 个3/3电磁阀。电磁阀是由电磁阀线圈直接控制的 阀，电磁线圈受ECU的控制。阀上有三个孔分别 通制动主缸、车轮制动器轮缸和储液器。电磁线 圈流过的电流由ECU控制，能使阀处于“升压”、 “保压”、“减压”三种位置。
传感器，一般安装在车轮上。利用电磁 感应原理检测车轮速度，然后转化成脉 冲信号传给ECU。
有些后轮驱动的车轮传感器安装在
差速器上，通过后轴转速来检测，故又 称之为轴速传感器。
车速传感器又称车速雷达，用在以
车轮滑移率为控制参数的ABS中，用来 检测汽车速度并将收集到的信号发送到 ECU。
汽车减速度传感器用在四轮驱动的
目前的轮速传感器主要分为两类：电磁式和霍尔式。
轮速传感器实物图
2、电磁式轮速传感器
电磁式轮速传感器有传感头和齿圈
两部分组成，传感头由永磁体、极轴和 感应线圈等组成。
根据极轴的结构不同，电磁式轮速
传感器可分为凿式极轴轮速传感器柱式 极轴轮速传感器。
1）轮速传感器结构
• 传感头被线圈包围直接安 装于齿圈上方。
在ABS中，制动压力控制装置有很多种， 液压式制动压力控制装置因其制动比较柔 和、故障率低而广泛用于中小型客车、货 车、轿车等小型车辆。
汽车液压制动控制装置中最重要的是制 动压力调节器，其串联在制动主缸与制动 轮缸之间。按控制压力方式的不同可分为 循环式调节器和可变容积式调节器。
பைடு நூலகம்
abs+esc工作原理
abs+esc工作原理ABS（防抱死刹车系统）和ESC（电子控制制动系统）是现代汽车中常见的安全系统，它们共同确保了车辆在各种行驶条件下的安全。
本文将详细介绍这两个系统的基本原理和工作过程。
一、ABS系统工作原理ABS系统的工作原理主要基于物理学中的“抱死不转”原理。
当车辆刹车时，如果车轮在瞬间抱死，车辆就会失去转向能力或者侧翻。
ABS通过不断检测并调整车轮的转速，使得车轮在刹车过程中始终处于一种微滚动状态，即车轮仍然转动，只是转速不断降低。
这种状态下，车辆可以保持转向能力，同时刹车距离也不会过长。
ABS系统主要由传感器、控制单元和执行器三部分组成。
传感器负责检测车轮的转速，并将数据传输到控制单元。
控制单元根据这些数据和车辆的其他参数（如车速、刹车压力等）计算出最佳的刹车压力和车轮转速的匹配关系，然后将指令发送给执行器。
执行器是一个电磁阀或液压调节器，它根据控制单元的指令调整刹车压力，从而实现车轮的微滚动。
二、ESC系统工作原理ESC系统是在ABS系统的基础上，增加了对车辆整体姿态的监控和控制系统。
ESC通过一系列传感器和执行器，实时监控车辆的车速、转向角度、车轮转速和车身侧倾角度等参数，并根据这些参数计算出最佳的制动力分配和转向干预策略。
当车辆发生失控（如转向过度、转向不足、侧滑等）时，ESC会立即介入，通过调节刹车压力或发动机动力，纠正车辆姿态，使其回到正常的行驶轨迹上。
ESC的这种干预通常是微妙的，驾驶员通常不会察觉到它的存在，但能在关键时刻挽救车辆和乘客的生命。
三、总结ABS和ESC系统的共同目标是防止车辆在紧急刹车或失控时发生严重的安全问题。
ABS通过调整车轮转速保持车辆转向能力，而ESC则通过实时监控和调整车辆姿态，确保了车辆在各种行驶条件下的安全。
这两个系统在现代汽车中发挥着至关重要的作用，提高了车辆的安全性和可靠性。
在实际驾驶中，驾驶员应该了解这两个系统的基本原理和工作过程，以便在遇到紧急情况时能够合理使用它们来提高行车安全性。
ABS系统电控单元
（2)计算电路
计算电路的功用是：根据轮速传感器 信号，计算出车轮瞬时速度而后求知加 （减）速度、初始速度、参考车速及滑 移率。最后根据车轮加（减）速度和滑 移率形成相应的控制指令，向电磁阀控 制电路输出制动压力增大、保持、减小 的控制信号。
计算电路由两个完全相同的微处理器组成：
其主要目的是：两个微处理器计算结果相同时， 输出指令ABS工作。计算结果不同时，关闭ABS， 防止出现错误控制。
1、电子控制单元的功用
接收轮速传感器及其它开关信号，并进行放大、 整形、计算、比较，按照特定的控制逻辑，分析、 判断后输出指令，控制制动压力调节器执行制动 压力调节任务。
2、ABS ECU的组成
目前，尽管各车用ABS ECU内部控制程序、 参数不同，但一般均由以下几个基本电路组成。
输入电路 计算电路 输出电路 安全保护电路
3.制动防抱死控制过程 （1）车速超过8Km/h ，需要制动踩下踏制动 踏板时，制动开关闭合 ，蓄电池电压送至ECU 端子25，ECU获知汽车 进入制动状态。ECU将 根据各轮速传感器输入 的电压信号对车轮运动 状态进行监测。
（2）制动中，各车轮 滑移率均小于20%时， ECU端子2、35、18均 开路，每个电磁阀线圈 中均无电流通过，各制 动分泵制动液压力将随 制动总泵输出制动液压 力的变化而变化-增压。 。
输出电磁阀 输出电磁阀通常切断制动轮泵和阻尼器
间的油路，ABS控制减压模式时打开油路让轮 泵里的油压通过阻尼器回到制动总泵。
一、液压控制单元
高压蓄能器 储存高压制动液。 储液器又起缓冲的作用，通过容器内的油液
储存吸收电动泵工作时的油压变化，减少ABS工 作时的踏板震动感。
储液器出口处的吼管起减少液体流动时产生 的噪音作用。
汽车abs工作原理原理
汽车abs工作原理原理
汽车ABS（防抱死系统）的工作原理是通过感应轮胎的转速
和控制制动压力来防止车轮在紧急制动时抱死。
具体工作原理如下：
1. 轮速感应：ABS系统会安装在车轮旁的传感器来感知每个
车轮的转速。
这些传感器会测量车轮在行驶过程中的旋转速度。
2. 手动制动：当驾驶员踩下刹车踏板时，制动液会通过制动系统传送到各轮制动器上，使制动器发挥作用。
3. 控制制动压力：ABS系统会根据每个车轮的转速变化来监
测车辆的制动性能。
如果传感器检测到有车轮即将抱死，系统会自动调整制动压力。
4. 调节制动压力：如果某个车轮的转速急剧下降，表明该车轮即将抱死，ABS系统会迅速降低该车轮的制动压力。
这使得
车轮重新获得抓地力，防止抱死情况发生。
5. 释放制动压力：一旦ABS系统感知到车轮抱死的风险已经
消失，它会迅速释放该车轮上的制动压力，以便车轮重新旋转，并重新建立抓地力。
通过不断调整制动压力，ABS系统能够确保车辆在紧急制动
时保持最佳的操控性和稳定性，同时有效地防止车轮抱死，提高制动效果，增加驾驶员的安全性。
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主讲:
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第一节 概述
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一、ABS的理论基础
• 1.汽车的制动性
汽车在行驶过程中，强制地减速以至停 车且维持行驶方向稳定性的能力称为汽车 的制动性。 • 评价制动性能的指标主要有： • （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。
➢汽车电子是现代汽车技术发展的最主要驱动力。 无论是燃油汽车、燃气汽车、还是电动汽车、智 能汽车，汽车电子都是它们的共性关键技术。
➢汽车工业是使用微处理器最多的工业。汽车电 子占整车成本的比例在90年代已达到25－30％ ，未来将达到 30 ％～ 50 ％。汽车电子的发展有
力促进了信息产业的发展。
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汽车的主动安全包括：
防抱死制动； 制动力分配；
牵引力控制； 动力转向控制； 悬架控制，车身动态稳定控制，胎压 控制，自适应巡航控制等。
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汽车的被动安全控制包括：
碰撞后保留有足够的生存空间； 减少二次碰撞造成的伤害； 防止成员被抛出车外； 乘员撞后出逃被救； 碰撞吸能前保险杆； 预防碰撞火灾。
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汽车防抱制动系统ABS基本单元
轮速传感器
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电控单元
电液执行器
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R
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BOSCH A.BS/EBD/TCS/ESP集成系统
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汽车ABS制动系统的难点
• 高实时性要求
制动响应要快 毫秒级响应 (波音747客机1000km/h飞行，33μs飞过9mm)
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（3）附着系数φ与滑移率 s 的关系
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• 分析结论：
• 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。
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4.理想的制动控制过程
（1）制动开始时，让制动压力迅速增大， 使S上升至20%所需时间最短，以便获取最 短的制动距离和方向稳定性。 （２）制动过程中：
当S上升稍大于20%时，对制动轮迅速而 适当降低制动压力，使S迅速下降到20%；
当S下降稍小于20%时，对制动轮迅速而 适当增大制动压力，使S迅速上升到20%；
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3.硬路面上附着系数φ与滑移率s的关系 • 观察车轮的三种运动状态
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（1）制动过程中车轮的三种运动状态
第一阶段：纯滚动，路面印痕与胎面花纹 基本一致
车速 V = 轮速Vω
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第二阶段：边滚边滑，路面印痕可以辨认 出轮胎花纹，但花纹逐渐模糊。
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• 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
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• （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
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• 制动时地面对车轮的 切向反作用力——FX
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（3）地面制动力FX 、制动器制动力Fμ及附着力Fφ 之间的关系
• 附着力——地面对轮胎切向反作用力的 极限值Fφ。
• 附着力取决于轮胎与路面之间的摩擦作 用及路面的抗剪强度。
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地面制动力、制动器制动力及附着力之间的关系
车速 V ＞ 轮速Vω
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第三阶段：抱死拖滑，路面印痕粗黑。 轮速Vω = 0
观察车轮的三种运动状态
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• 若需增大Fx ，必须增大 F 。F取决于附着系数 φ， φ又受滑移率 s 的 影响。
（2）滑移率S
定义：s=[(V－Vω)/V]×100% =[(V－r.ω)/V]×100%
分立式半导体元件开始用于ABS部件的开发；
（2）第二阶段(1980－1995)：子系统层次
采用微处理器及单片机用来完成信息的检测和处理， 使得控制系统具有了数字化和智能化的特征。典型的防抱死 制动系统有BOSCH 5.3 BENDIX 9/10 等。
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（3）第三阶段(1995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
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（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 （2）地面制动力
• 高控制精度要求
动力性、经济性、排放、安全性直接受控制精度影响
• 高可靠性要求
温度变化范围-40℃～125℃ 200km/h高速移动和剧烈震动 DC/DC变换器、电机带来的强烈电磁干扰
• 低成本、高产量要求
市场对价格的敏感性,适合大批量生产
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N
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ABS系统发展的三个阶段
（1）第一阶段(1965－1980)：部件层次
采用先进的微电子技术，车载网络技术，集成智能功 率器件、智能传感器、大容量EEPROM或者FLASHROM、专用集 成电路等，形成了车上的分布式、网络化的主被动安全控制 系统（Brake-by-Wire) ；整个车被联成一个多ECU、多节点 的有机的整体，使得其安全性能也更加完善。
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• 结论： 车轮在制动过程中，以5～10 次/秒 的
频率进行增压、保压、减压的不断切换， 使s稳定在20%是最理想的制动控制过程。
5.ABS的功用
ABS的功用是控制实际制动过程接近 于理想制动过程。
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ABS的发展
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ABS：汽车主被动安全技术的核心
➢当今世界汽车业正处于技术大变革、产业大调整 时代。这一时代的主题是汽车的安全、节能、环 保。而贯穿这一时代的主线是汽车的电子化、电 气化、电脑化。
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汽车电子系统发展趋势
• 功能多样化（从最初的单一制动发展到如今的各