汽车液压防抱死系统设计
汽车防抱死系统(ABS)控制器(ECU)
项目名称：汽车防抱死系统（ABS）控制器（ECU）项目介绍：1、气制动ABS该控制器适合应用于24V供电环境，主要用于大客车及载重汽车的紧急刹车制动控制。
主控MCU采用英飞凌的XC164CS，XC164CS使用双电源系统，采用英飞凌的DC/DC转换芯片TLE6289GV，将点火开关电源输入的电源转换成5V，然后通过英飞凌的LDO芯片TLE7469GV52转换成5V和2.6V以供给主控芯片使用。
通过电磁式传感器采集到车轮速度信号，估算出车速信号、判断出车辆状态和道路状况，进而实现对各个车轮的制动控制。
车轮的制动通过BTS724G驱动电磁阀的通断实现。
电磁阀的电源由英飞凌的PROFET器件BTS6143D控制通断，主控芯片通过GPIO控制其通断来实现对电磁阀驱动电路的电源开断。
结构组成如下图所示。
CAN总线CAN总线性能指标：①工作电压：5~60 V②工作温度：﹣40~125 ℃③工作电流：最小100mA，最大20A产品图片：2、液压ABS该控制器适合应用于12V 供电环境，主要用于轿车等乘用车的紧急刹车制动控制。
主控MCU 采用英飞凌的XC164CM ，通过霍尔传感器采集到车轮速度信号，估算出车速信号、判断出车辆状态和道路状况，进而实现对各个车轮的制动控制。
车轮的制动通过TLE6228驱动电磁阀的通断实现，同时通过BTS6143控制回油泵电机实现油液的循环。
结构组成如下图所示。
微控制器（主控芯片）XC164CM电源稳压器输出：TLE4473GV52信号调理电路霍尔传感器X4CAN 收发器TLE6250G电磁阀驱动电路(TLE6228x2)工作状态输出(BSP75N)电磁阀电磁阀电磁阀电磁阀LIN 收发器TLE6259G传感器供电TLE4252警示灯PROFET BTS6143Dx2CAN 总线K-LIN 总线ECU调试接口OCDS 30+（蓄电池）15+（点火开关）回油泵电机I2C EEPROM性能指标：① 工作电压：5~42 V② 工作温度：﹣40~125 ℃③ 工作电流：最小100mA ，最大40A产品图片：。
汽车防抱死制动系统(abs)论文_毕业论文
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汽车液压防抱死制动系统轮缸压力估计研究
／ ３
。
Ａ
…
、 ／ （ 一 ）
＋ ＡＰ
；
Ｍ ＝－ Ｃ￣ ｘ ｋ
－
～
其 中， ｋ 为刹 车片等效弹簧 刚度 ， Ｍ 为轮缸 活塞质量 ， Ｃ 为等效
阻尼系数 ， 为 系统的有效弹性模量， Ｖ 为常开阀与常闭阀之间的管路
加上制动轮缸的总容积 ， 』 ４ 为轮缸活塞面积 ， 为轮缸 活塞 的位移 。
由 流 量 连 续 性 方 程 ： Ｑ ＝ ＋ Ｑ 。 ＋ Ｑ ， ， ￣ ｌ Ｑ ＝ Ａ 鲁 ＋ ＋ ， 可
知， Ｑ ， ＝ ， Ｑ ， ＝ ，其 中 Ｑ为进入液压防抱死制动
Ｑ 用于补充油 １ 制动踏板 ； ２ ． 真 空助 力器； ３ 制 动主缸 ； ４ 储 油槽 ； ５止逆阀 ； ６ 增压 阀； ７减 系统常开阀与常闭阀之间的管路加上制动轮缸的流量 ． 压 阔； ８ 轮缸 ； ９ ． 车轮总成 ； １ ０ ． 低压储油槽 ； １ １ 止逆 阀； １ ２ ． 回油 泵； １ ３ 减震 器 液压缩 ， Ｑ 为损失泄露 的部分 ， 推动轮缸活塞移 动 ，克服负载做功 。
（ ） ： Ｒ ， 电 容 上 的 电 压 降 （ ￡ ） ： ｆ ｉ ｄ ｔ 的 形 式 完 全 相 同 ， 因 此 ， 与 （ ）
：
９
苜 ｌ
—
厂
￡ ＋ 兄 ＋ ｉ ｉ ｄ ｔ 形式完全相同， 可将其转换为电学以后 更加 深入 的研 究奠 定 基 础 ． 同 时可 以缩 短 开 发 液 压 制 动 系统 的 周 期 ， 降低 开发 成 本 。 【 关键词 】 汽车液压 防抱死制动 系统 ： 轮缸压力估计 ： 机 电相似理论 ： 轮 缸油压变化 率
０ 引 言
汽车防抱死系统的原理与故障诊断
汽车防抱死系统的原理与故障诊断汽车防抱死系统（Anti-lock Braking System，简称ABS）是一种重要的汽车安全装置，旨在防止车轮在紧急制动时抱死，提高制动系统的稳定性和制动效果。
本文将介绍ABS的工作原理以及常见的故障诊断方法。
ABS的工作原理：ABS系统由传感器、控制单元和执行器组成。
传感器主要负责检测车轮的转速，通常安装在车轮轴上。
控制单元负责计算车轮的转速差异，并控制制动力，执行器负责控制制动液压系统。
1.轮速传感器：ABS系统通过轮速传感器来检测每个车轮的转速。
传感器会将检测到的转速信息发送给控制单元。
2.控制单元：控制单元接收来自传感器的转速信号，对各个车轮进行比较和监控。
当发现一些车轮即将抱死时，控制单元会通过执行器调整制动力，保持车轮的旋转。
3.执行器：执行器与制动系统紧密合作，负责调整每个车轮的制动力。
当控制单元发出调整制动力的指令时，执行器会控制制动液压系统相应压力阀的工作，实现制动力的调整。
ABS系统的工作过程：当车轮在制动过程中，ABS系统将不断监测车轮的转速差异。
如果一些车轮的转速急剧下降，表明该车轮即将抱死，此时控制单元会发出调整制动力的指令。
执行器控制制动液压系统实现对该车轮制动力的调整，使车轮恢复旋转，并维持最佳的制动效果。
故障诊断方法：1.故障灯：ABS系统故障时，控制单元会向仪表盘上的ABS故障灯发送信号，提示驾驶员注意。
当故障修复后，该灯会自动熄灭。
2. 扫描工具：故障发生时，可以使用扫描工具连接与ABS系统相连的OBD（On-board Diagnostics）接口，获取故障码。
根据故障码可以进一步定位问题所在。
3.轮速传感器检测：ABS系统常见故障是轮速传感器失效或脱落。
可以使用万用表或示波器检测传感器的电阻或输出信号是否正常。
4.制动液压系统检测：有时ABS故障可能是由于制动液压系统出现问题导致的，可以检查制动液面、制动液泵或压力阀等部件是否正常。
汽车防抱死制动系统(ABS)
汽车防抱死制动系统（ABS ）摘要：本文简要介绍了汽车防抱死制动系统（Anti-lock Braking System ，简称ABS ）的控制原理，对目前汽车防抱死制动系统所采用的控制技术进行了综述，并对其发展趋势进行了预测。
关键词：汽车；防抱死制动系统；控制技术1.概述随着汽车工业的迅猛发展和高速公路的不断修建，汽车的行驶安全性越来越为人们重视。
为了全面满足制动过程中汽车对制动的要求，使制动器制动力分配更趋合理。
汽车防抱死制动系统（简称ABS ）已越来越多地应用在汽车上。
“ABS”中文译为“防锁死刹车系统”.它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统。
ABS 是常规刹车装置基础上的改进型技术，可分机械式和电子式两种。
现代汽车上大量安装防抱死制动系统，ABS 既有普通制动系统的制动功能，又能防止车轮锁死，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽车的制动方向稳定性，防止产生侧滑和跑偏，是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。
普通制动系统在湿滑路面上制动，或在紧急制动的时候，车轮容易因制动力超过轮胎与地面的摩擦力而安全抱死。
汽车防抱死制动系统是指汽车在制动过程中能实时判定车轮的滑动率，自动调节作用在车轮上的制动力矩，防止车轮抱死。
从而获得最佳制动效能的电子装置。
它能把车轮的滑动率控制在一定的范围之内，充分地利用轮胎与路面之间的附着力，有效地缩短制动距离，显著地提高车辆制动时的可操纵性和稳定性，从而避免了车轮抱死时易出现的各种交通事故。
随着制动强度的增加，车轮滚动成分越来越少，而滑动成分越来越多，一般用滑动率S 来说明制动过程中滑动成分的多少。
滑动率越大，滑动成分越少。
S=1-ur ω%100⨯ 其中： u ——车轮中心的速度；r ——没有地面制动力时的车轮滚动半径； w ——车轮的角速度。
纵向和侧向附着系数可表达为车轮滑动率的函数（如图1）。
最大纵向附着系数所对应的滑动率称为临界稳定点SK 。
ABS汽车防抱死制动系统设计资料
ABS汽车防抱死制动系统设计1 防抱死制动系统概述1.1 ABS的功能汽车ABS在高速制动时用来防止车轮抱死，ABS是英文Anti-lock Brake Syetem的缩写，全文的意思是防抱死制动系统，简称ABS。
凡驾驶过汽车的人都有这样的经历：在积水的柏油路上或在冰雪路面紧急制动时，汽车轻者会发生侧滑，严重时会掉头、甩尾，甚至产生剧烈旋转。
制动力过大，将使车轮抱死，汽车方向失去控制后，若是弯道就有可能从路边滑出或闯入对面车道，即使不是弯道也无法躲避障碍物，产生这些危险状况的原因在于汽车的车轮在制动过程中产生抱死现象，此时，车轮相对于路面的运动不再是滚动，而是滑动，路面作用在轮胎上的侧滑摩擦力和纵向制动力变得很小，路面越滑，车轮越容易。
总之，汽车制动时车轮如果抱死将产生以下不良影响：方向失去控制，出现侧滑、甩尾，甚至翻车；制动效率下降，延长了制动距离；轮胎过度磨损，产生“小平面”，甚至爆胎。
ABS防抱死制动装置就是为了防止上述缺陷的发生而研制的装置，它有以下几点好处：增加制动稳定性，防止方向失控、侧滑和甩尾；提高制动效率，缩短制动距离（松软的沙石路面除外）；减少轮胎磨损，防止爆胎。
现代轿车的ABS由输入传感器、控制电脑、输出调制器及连接线等组成。
输入传感器通常包括死个车轮的轮速信号、刹车信号，个别车型还有减速度信号、手刹车或车油面信号。
ABS的第一个优点是增加了汽车制动时候的稳定性。
汽车制动时，四个轮子上的制动力是不一样的，如果汽车的前轮抱死，驾驶员就无法控制汽车的行驶方向，这是非常危险的；倘若汽车的后轮先抱死，则会出现侧滑、甩尾，甚至使汽车整个掉头等严重事故。
ABS可以防止四个轮子制动时被完全抱死，提高了汽车行驶的稳定性。
汽车生产厂家的研究数据表明，装有ABS的车辆，可使因车论侧滑引起的事故比例下降8%左右。
ABS的第二个优点是能缩短制动距离。
这是因为在同样紧急制动的情况下，ABS可以将滑移率（汽车华东距离与行驶的比）控制在20%左右，即可获得最大的纵向制动力的结果。
车辆防抱死制动系统(ABS)基本讲解
S=0，纯滚动 S=1，抱死脱滑 0<S<1，边滚边滑 2. 制动时汽车方向稳定性
指汽车在制动时仍能按指定的方向行驶，即不发生跑 偏、侧滑和失去转向能力。 侧滑和失去转向能力 横向附着系数 滑移率
3. 附着系数（地面制动力）与滑移率的关系
14
制动装置警告灯功能
测试条件 （附加操作）
点火开关关闭
同上
同上
同上
举升汽车，点火开关关闭，使右 后轮以约1r/s的速度转动
同上
同上
同上
点火开关关闭
同上
点火开关接通
点火开关关闭 (不踩制动踏板) (踩制动踏板)
点火开关关闭 点火开关打开
点火开关关闭 点火开关打开
额定值
1.0～1.3 kΩ 同上 同上 同上 190～1140mV的 交流电压 同上 同上 同上 10.0～14.5V 同上 同上
（一）制动压力调节器的基本组成和工作原理 1. 循环式制动压力调节器 1) 基本组成
2) 工作原理 常规制动过程：ABS不工作，电磁阀中无电流 减压制动过程：ABS工作，电磁阀中通大电流（5A） 保压制动过程：ABS工作，电磁阀中通小电流（2A） 增压制动过程：同常规制动
2. 可变容积式制动压力调节器 1) 常规制动过程（升压）
功用
车速传感器 检测车速，给ECU提供车速信号，用于滑移率控制方式
传感器
轮速传感器 检测轮速，给ECU提供轮速信号，各种控制方式均采用
减速度传感器 检测制动时汽车的减速度，识别是否是冰雪等易滑路面， （G传感器） 只用于四轮驱动控制系统
执行器
汽车防抱死制动系统(ABS)
目录
1. 概述 2. ABS的理论基础 3. ABS的构造与工作原理 4. ABS的控制技术 5. 典型ABS举例
2
防抱死制动系统及其功能
简称：ABS （Antilock Braking System ）
车辆制动效果的评价指标
制动距离短：车轮与路面之间的制动力尽可 能大
－侧偏角：车轮滚动方向与 车辆的行驶方向之间的夹角
v-vRcosα Δv
绝对滑移率
Sa
v
vR v
纵向滑移率
v
vRsinα
Sbx
v
vR cos
v
侧向滑移率
Sby
vR
sin
v
13
制动滑移率 与车轮运动状态的关系
S＝０
纯滚动
０﹤S﹤１ 边滚动边滑动
S＝１
纯滑动
结论：滑移率描述了制动过程中车 轮滑移的程度，滑移率值越大，表 明滑移越严重。
14
制动时轮胎与路面之间的制动力系数与滑移率有着密
切的关系，这种函数关系通常用滑移率—制动力系数 特性曲线来描述
制动力系数特性曲线
制动力系数
1.2 fm
A
1 fs
B
0.8
0.6
0.4
0.2
O
Sm
0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
了制动过程中车轮滑移的程度，滑移率值 越大，表明滑移越严重。
12
以上讨论的是汽车在直线路面上行驶的情形。当汽车转向或行驶在弯曲
的道路上时，由于惯性等因素的作用，车轮受到侧向力的作用。此时车
轮的滚动方向与汽车的行驶方向不一致，两者之间的夹角称为侧偏角。
ABS制动防抱死系统(DBC7.4)
南方第三节 DBC7.4 防抱死制动系统一、 概述DBC 7.4防抱死制动系统的目的是在急刹车时最大程度地减少车轮打滑现象。
其作用原理是监控每一车轮的速度，控制在制动时至各车轮的制动液压力。
这可使驾驶员保持方向稳定性，使车辆的转向能力更佳。
1、ABS系统组成液压控制装置（HCU）液压控制装置（HCU）安装在发动机舱内，在防抱死制动时，调节每一车轮液压回路的制动液。
在正常制动期间，液压控制装置保持或减少每个车轮的制动液压力，无论制动主缸的压力如何。
液压控制装置（HCU）属不可维修零部件，不得拆卸。
发生故障时只能更换。
HCU采用四回路配置，各回路分别为左前、右前、左后和右后轮配备。
HCU还包括一些其它部件，如下所述：泵电机HCU包括一个由电机驱动的再循环泵。
在防抱死制动期间减少压力，将制动液从制动卡钳转入主缸。
防抱死制动系统（ABS）阀ABS阀减少或保持各个车轮回路的制动液压力，共有四个加压阀四个减压阀。
在防抱死制动模式下，每一液压回路中的压力可以通过起动相应的阀门来保持或排气。
正常状态的加压阀是打开的，减压阀是关闭的，以使主缸的压力在正常制动时直接到达制动器。
ABS阀是HCU不可或缺的部分，不能单独维修。
电子控制装置（ECU）ECU的主要功能如下：• 监控轮速传感器的输入。
• 探测车轮滑移倾向。
• 在防抱死模式下控制制动系统。
• 监控系统，保证电气操作正常。
ECU不断检查每一车轮的速度，以确定车轮是否开始滑移。
如果探测到车轮滑移倾向，ECU调节阀门至相应位置，调节某些或所有回路的制动液压力，以防止车轮打滑和提供最优的制动。
ECU继续控制各液压电路内的压力，直到滑移倾向不再出现。
电子制动控制模块还可连续监控ABS的操作是否正常。
如果ECU探测到故障，它可以断开ABS的功能，打开仪表盘内的防抱死系统活动灯（防抱死报警灯）。
ECU同样控制着诊断模式下ABS诊断故障代码的显示。
ECU有以下几个不可维修零部件• ABS阀线圈• 电磁功率继电器• 电机继电器车轮速度传感器和齿圈车轮速度传感器利用一个较小的交流电压将车轮速度信息传送至ECU。
浅谈汽车防抱死制动系统
引言汽车防抱死制动系统是汽车在任何路面上进行较大制动力制动时，防止车轮完全抱死的系统，是具有良好制动效果的制动装置。
这种系统利用电子电路自动控制车轮制动力，可以充分发挥制动器的效能，提高制动减速度和缩短制动距离，并有效地提高车辆制动的稳定性，防止车辆侧滑和甩尾，减少车祸，因此被认为是当前提高汽车行驶安全性的有效措施之一。
ABS装置最早是应用于飞机、铁路机车，而在汽车上应用较晚。
1948年美国的Westinghouse Air Brake公司开发了铁路机车专用的ABS装置。
该装置利用安装在车轴上的转速传感器测出车轴的减速度（用飞轮控制检测开关），然后使电磁阀动作控制制动气压，防止车轴磨损。
从20世纪50年代后半期到1960年，Good Year公司和Hydro Aire公司分别开发出ABS装置。
这种装置是根据车轮的减速情况，阶段性地控制液压，并采用了初期的电子计算机，使ABS的性能得到了很大的改善。
现在许多ABS系统只备有车轮转速传感器（也称轮速传感器），只用这种信号进行控制，很难确保不同车辆的ABS性能。
为了补偿控制功能的下降，在车辆上增加了检测前后轮或横向减速度的G传感器（减速度传感器）改善了发动机带速升高功能。
梯维斯（ATE）防抱死制动系统的动力源是电动泵，内装执行元件。
该动力源被应用在油压增压器中，形成动力源、油压增压器、制动主缸、电磁阀为一体的集中系统。
ABS系统已从高级轿车向中低档轿车普及。
可以预计，今后最新的控制技术是提高传感器技术的性能，增加新功能，普及型ABS则尽量向确保必要功能、简化结构以降低成本的方向发展。
今后的汽车通过信息收集处理，在安全性、经济性诸方面，可向驾驶员提供尽量多的信息和最佳的适应方法，在这方面，ABS系统担负着重要的使命。
ABS的实训台架设计其目的是使学习者从理性认识到感性认识，更加直观的了解ABS制动系统的工作状况。
本文研究的主要目的就是通过在实验室（ABS）实训台架上操作，观察（ABS）防抱死系统的工作情况，及该系统如何对汽车制动滑移s进行最佳控制，实现制动车轮的防抱死和对防抱死系统工作性能，以及观察（ABS）防抱死系统各种故障现象，并对其各种故障现象进行分析判断、检测、排除。
abs汽车防抱死控制器
ABS控制器软件主要采用逻辑门电路、计数器、比较器等数字逻辑电路实现控制算法。
ABS控制器的软件编程通常采用嵌入式C语言或汇编语言实现，以满足实时性和可靠性的要求。
软件编程
软件算法
传感器
ABS控制器使用的传感器主要包括车轮转速传感器和制动压力传感器，用于监测车轮转速和制动压力。
控制信号
ABS控制器根据传感器采集的数据判断车轮是否处于抱死状态，并发出相应的控制信号调节制动压力，以防止车轮抱死。
abs汽车防抱死控制器
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目录
ABS汽车防抱死控制器简介ABS汽车防抱死控制器的技术细节ABS汽车防抱死控制器的应用场景与优势
目录
ABS汽车防抱死控制器的挑战与解决方案ABS汽车防抱死控制器的未来趋势与展望ABS汽车防抱死控制器实例分析
01
CHAPTER
ABS汽车防抱死控制器简介
定义
ABS汽车防抱死控制器在工业车辆中的应用可以提高作业的效率和平稳性，特别是在复杂和恶劣的作业环境下。
在紧急制动情况下，ABS汽车防抱死控制器能够提供稳定的刹车力，缩短制动距离，有效避免碰撞和减轻事故损失。
当飞机在湿滑的跑道上着陆时，ABS汽车防抱死控制器可以确保稳定的刹车力，防止飞机抱死，提高着陆安全性。
更高的精度和效率
未来ABS汽车防抱死控制器将更加智能化和自适应控制，能够根据车辆和路况的不同情况进行实时调整和优化，提高制动性能和防抱死效果。
智能化和自适应控制
为了提高车辆性能和燃油经济性，ABS汽车防抱死控制器将更加集成化和轻量化设计，减少部件数量和重量，提高其可靠性和耐用性。
集成化和轻量化设计
01
02
03
飞机起落架ABS系统概述
汽车防抱死制动系统的设计论文
汽车防抱死制动系统的设计论文标题：汽车防抱死制动系统的设计与优化摘要：随着现代汽车技术的快速发展，汽车防抱死制动系统（Anti-lock Braking System, ABS）已成为现代汽车安全系统的重要组成部分。
本文主要探讨了汽车防抱死制动系统的设计原理、主要组成部件及其工作原理，并讨论了如何优化此系统以提高行车安全性。
1.引言随着全球经济和交通事故频率的增加，提高汽车行车安全性变得尤为重要。
汽车防抱死制动系统是通过控制制动力度来防止车轮阻滞和抱死，从而提高汽车制动效果。
本文介绍了该系统的设计原理与功能。
2.汽车防抱死制动系统的设计原理汽车防抱死制动系统通过传感器监测车轮速度和车辆加速度，并将这些信息传输给控制单元。
控制单元通过调节制动压力，实现对车轮的减速控制，保持车轮在防抱死阈值范围内旋转。
该系统的运行原理是基于车轮速度和制动压力之间的动态关系。
3.汽车防抱死制动系统的组成部件汽车防抱死制动系统主要由传感器、控制单元和液压装置等组成。
传感器负责监测车轮速度和车辆加速度，将相关数据传输给控制单元。
控制单元根据传感器信息，通过调节制动压力来防止车轮阻滞和抱死。
液压装置负责根据控制单元的指令调节制动压力。
4.汽车防抱死制动系统的工作原理汽车防抱死制动系统工作原理是在车轮阻滞和抱死之前提前减小制动压力，使车轮保持在可控制的滑动区域内。
具体来说，当传感器检测到一些车轮速度下降到防抱死阈值以下时，控制单元会迅速减小该车轮的制动压力，以保持合理的滑移率。
5.汽车防抱死制动系统的优化为了提高汽车防抱死制动系统的效果，可以采用一些优化策略。
例如，利用先进的制动算法来实现更精确的制动力度控制；通过改进传感器的稳定性和精度来提高系统的可靠性；利用先进的液压控制技术来提高制动压力的调节能力等。
结论：汽车防抱死制动系统对于行车安全性至关重要。
本文对该系统的设计原理、主要组成部件及其工作原理进行了详细介绍，并讨论了优化此系统的策略。
汽车液压制动系统毕业设计
南京师范大学学士学位毕业论文
6.2 制动轮缸直径的确定.........................................................................................................29 6.3 制动主缸直径的确定.........................................................................................................30
第二章 制动装置与制动机理.............................................................................. 4
2.1 制动的基本机理...................................................................................................................4 2.2 液压式脚制动器4
1.1 制动系统设计意义...............................................................................................................1 1.2 制动系统的研究现状...........................................................................................................1 1.3 本次制动系统设计应达到的目标.......................................................................................3 1.4 本次制动系统的设计要求...................................................................................................3
毕业论文----汽车防抱死制动系统的建模与仿真(含开题报告 中英文翻译)
分类号编号毕业论文题目汽车防抱制动系统的建模与仿真——模糊控制在ABS中的应用学院机械学院专业机械设计制造及其自动化毕业设计任务书设计题目：汽车防抱制动系统的建模与仿真专业：机械设计制造及其自动化班级学号：姓名:院、系：机械学院2010年2 月26 日一、毕业设计的目的毕业设计是本科教育中培养学生的重要的实践性教学环节，也是最后一个教学环节。
其目的：1.培养学生综合运用基础理论知识、专业知识和技能，解决工程实际问题的能力；2.培养学生运用机械设计手册、图册、国家标准规范和规程的能力；3.培养学生学会机械设计的思想、方法和步骤，掌握计算方法、掌握计算机绘图及编写工程设计文件等基本技能；4.提高学生分析问题、解决问题和独立工作的能力。
二、主要设计内容1.专业外文资料翻译；2.毕业实习，实习报告；3.开题报告；4.汽车防抱制动系统的建模与仿真。
三、重点研究问题1.汽车防抱制动系统的车辆仿真模型的建立；2.采用的控制方法模型的建立；四、主要技术指标和主要设计参数1．收集资料确定一个自己的设计参数，在查阅资料后确定下来。
2．控制方法根据所查找文献自己确定。
五、设计成果要求1.开题报告1份(要求3 000字左右、查阅文献10篇以上、文献综述引用5篇以上，样表从教务处表格下载中下载)；2.实习报告1份；3.专业外文资料翻译1篇(不少于2 000汉字)；4.毕业设计（论文）1份(设计说明书应在10000字以上，论文应在6000字以上，包括封面、任务书、开题报告、中英文摘要、目录、正文、参考文献、附录)；5.设计图纸一套（不少于A0图2张）；6.所有内容电子文档一套；7.毕业论文成果材料清单一份。
本科生毕业设计开题报告2010 年 03 月 30日学生姓名学号专业机械设计制造及其自动化题目名称汽车防抱死制动系统的建模与仿真课题来源自选主要内容一．本课题设计的目的与意义本课题为《汽车防抱制动系统的建模与仿真》，要求我们收集资料自己确定一个设计参数，并查阅相关文献选择一种ABS的控制方法。
液压防抱死制动系统的仿真研究
１ 系 统模 型
１ １ 整车 模型 ．
汽车 的 制 动过 程是 一 个非 常 复 杂 的过 程 ， 以 所
要完全 精确 地描 述实 际制 动过 程 几 乎 是 不可 能 的，
图 １ 七 自由度 整车 模 型
并 且也没 有 必要 ．在 建 立 整 车 的 动力 学 模 型 之 前 ， 对汽 车的制 动过程做 如 下简 化和假设 ： １ 假设 汽车在 直线路 面 上制动 ． ） ２ 假设 汽车在 制 动 时仅 作 俯 仰 运 动， 横 向摆 ） 无
３ 忽略 风的干 扰 ． ）
（ ａ—Ｃ２ ） 一Ｋ３ 一Ｋ４ ２ Ｋ３ Ｃ１ ｂ Ｚ１ Ｚ ＋（ ＋Ｋ４ ）
Ｚ３ Ｋ３ 一（ ａ—Ｋ４ ） ＝０． ｂ
４ 假设 汽车左 右完 全对 称 ． ） 经 假设 和简 化后 的汽车实 际上成 为 一个七 自由
度 做直 线运 动 的模 型 ．以 汽 车 整车 为研 究 对 象 ， 汽
微分方 程如 下 ：
汽 车 防 抱死 制 动 系 统 （ Ｂ ）是 提 高 汽 车安 全 Ａ Ｓ 性 能 的主要 因素 之一 ， 对于 具 有 较 高非 线 性 的 汽 车
制动过 程来说 ， 立精 确的数 学模 型是很 难实 现 的 ； 建
随着计 算机 技术 和软 件 技 术 的迅 猛 发 展 ， 真 技术 仿
已成 为国 内外工 程师 研 究的 热 点， 并且 在 车 辆 的研 究开 发 中获 得 广 泛应 用 ．本 文 主 要 是 对 Ａ Ｓ仿 真 Ｂ 计算 中 比较 重 要 的车 辆 模 型 和 Ａ Ｓ的 液 压 特性 进 Ｂ
行 研 究 ， 采 用 Ｍａｈ ｒｓ 司 的 ＭＡＴＬ Ｂ软 件 并 ｔＷｏｋ 公 Ａ
ABS防抱死制动系统(三)：液压调节原理
1 ABS执行器的结构：ABS执行器也称为油压调节器，处于制动总泵与分泵之间，用于调节各制动分泵的油压。
组成如下图所示：ABS执行器的结构图（常规制动）：也是增压状态（1）进油电磁阀：常开电磁阀，即在断电状态时，电磁阀是打开的，常规制动时，进油电磁阀处于断电打开状态，来自总泵的压力油进入分泵。
进油电磁阀在通电时是封闭油道。
（2）回油电磁阀：常关电磁阀，即在断电状态时，电磁阀是关闭的，常规制动时，回油电磁阀处于断电关闭状态，保证分泵的油压压力。
回油电磁阀在通电时打开。
进油电磁阀和回油电磁阀由ECU控制，第个车轮的制动分泵需要各一个进油电磁阀和回油电磁阀，所以四个车轮需要四个进油电磁阀和四个回油电磁阀。
（3）储液器：储存回油电磁阀打开时的回油。
（4）单向阀：制动液只能单向流动。
（5）回油泵：将回油及时抽回。
2 ABS执行器的油压调节原理过程：（1）常规制动（ABS不工作）。
在正常制动中，ABS不工作，ABS ECU没有电流送至电磁阀的电磁线圈。
进油电磁阀在断电时打开，回油电磁阀在断电时关关闭。
当踩下制动总泵时，制动总泵液压上升，制动液从打开的时油电磁阀送至制动分泵。
回油电磁阀在断电时关闭，保证分泵油道的封闭。
分泵油压升高，制动力增大。
当松开制动踏板时，制动液从动分泵，流回制动总泵。
所以，在正常制动中，ABS不工作，其制动过程和没有ABS的制动过程是一样的。
（2）紧急制动（ABS工作）。
在紧急制动中，当任何一个车轮被抱死时，ABS执行器根据来自ECU的信号，控制作用在车轮上的制动液压力，阻止车轮抱死。
ABS会按以下三种模式工作。
-保压模式图1）保压模式：如上图所示，当ECU检测到左前轮的制动力过大，车轮的滑移率过大时，控制左前轮分泵的进油电磁阀通电，进油电磁阀通电后封闭制动总泵与左前分泵的油道，即使司机加大制动力度，左前的分泵油压也不在升高，此时左前轮处于保压状态。
2）降压模式：在左前轮处于保持压力模式时，若滑移率继续增大时，ECU 控制左前分泵的回油电磁阀通电，因回油电磁阀通电打开，左前分泵压力油经回油电磁阀回油，此时左前分泵的制动油压降低，此时左前轮处于降压状态。
abs防抱死制动系统
ABS防抱死制动系统概述ABS（Anti-Lock Braking System）防抱死制动系统是一种用于汽车的安全装置。
它的主要功能是在紧急制动时防止车轮锁死，保持车辆的转向能力和稳定性，从而大大提高了驾驶员的控制能力和制动效果。
本文将介绍ABS防抱死制动系统的工作原理、优点和应用。
工作原理ABS防抱死制动系统通过感知车轮的速度和车轮速度的变化来实现对制动力的控制。
当车辆进行紧急制动时，通过车轮的速度传感器感知车轮的旋转速度。
如果系统检测到某个车轮的速度急剧下降，超过了预设的临界值，系统会立即采取措施来防止该车轮锁死。
系统通过电磁阀控制制动液的流动，使制动力得到有效的调整，保持车轮的旋转速度在最佳范围内。
这样一来，在紧急制动的同时，车辆依然能够保持稳定的操控性能，避免侧滑和失控等危险情况的发生。
优点ABS防抱死制动系统具有以下优点：1.提高制动效果： ABS系统可以根据车轮的旋转速度实时调整制动力，避免车轮锁死，使制动效果更加均衡和稳定，大大缩短制动距离。
2.保持转向操控性能：由于车辆制动时车轮不会锁死，驾驶员可以保持对转向的控制能力，避免侧滑和失控等危险情况的发生。
3.减少停车距离：在突发情况下，ABS系统可以迅速响应并调整制动力，使车辆更快地停车，减少停车距离。
4.提高驾驶员安全感：驾驶员在制动过程中可以感受到ABS系统的调整，从而增加了驾驶员的安全感和信心。
应用ABS防抱死制动系统广泛应用于汽车行业，特别是高档和豪华车型。
随着人们对汽车安全性的要求越来越高，ABS系统已经成为许多汽车制造商的标配。
此外，ABS系统也逐渐应用于其他交通工具，比如摩托车。
摩托车的制动系统同样面临着车轮锁死的问题，在紧急制动时更容易导致失控。
ABS系统的引入可以提高摩托车的制动效果和操控稳定性，减少意外事故。
结论ABS防抱死制动系统是一种重要的汽车安全装置，它通过实时调整制动力来防止车轮锁死，提高制动效果和操控稳定性。
ABS制动防抱死系统的液压控制过程探讨
随着世界汽车工业 的迅猛发展 ， 高等级公 路所 占比重 越来 越 大， 汽车行驶速度进～步提高 ， 道路行 车密度不 断增 大 ， 汽车行 驶 安全性能 日益成 为人 们选购 汽车 的首选 依据 。广 泛采用 的汽 车
制动 防抱死 （ Ａ Ｂ Ｓ ） 系统就是在这种要求下产生和发展的。
其中 ， 为车身速度 （ 车身相对于地 面的速度 ） ； 为 车轮速 度（ 车轮 的外 圆线速度 ） 。汽车在正常行驶车轮作纯 滚动时 ， ＝
，
既然 （ Ａ Ｂ Ｓ ） 制动 防抱死 系统 的应 用使 人们 对行 驶安 全性 能
Ｓ＝ ０ ； 在 车轮被完全抱死作纯滑动时 ， ： ０ ， Ｓ：１ ０ ０ ％； 与车轮
０＜Ｓ ＜１ ０ ０ ％ 。所 以滑 移率 ｓ的大 小 ， 说 明了车 的要求得 到更 大的满 足 ， 那 么作 为技工 学校 的教师 ， 如何 深入 浅 边滚动边滑动时 ， 滑移率 越大 ， 滑动成分越多。 出地向学 生介 绍 Ａ Ｂ Ｓ的液压制 动过程 ， 使学 生能够 很好 地掌握 ， 轮运动 中滑动成分所 占的 比例 ，
・
２ ２ ８・
第３ ９卷 第 ６期 ２ ０ １ ３年 ２ 月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸ Ｉ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣ ＴＵＲＥ
Ｖ０ Ｉ ． ３９ Ｎｏ ． ６ Ｆｅ ｂ． ２ ０１ ３
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文章编号 ： １ ０ ０ ９ — ６ ８ ２ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ — ０ ２ ２ ８ — ０ ３
号， 并 可由 Ａ Ｂ Ｓ Ｅ Ｃ Ｕ控 制 闪烁 显示故 障码 。３ ） Ａ Ｂ Ｓ Ｅ Ｃ Ｕ。Ａ Ｂ Ｓ
Ｅ Ｃ Ｕ接收传感器信号 ， 比较各 轮速和 汽车行驶 速度 ， 判断各 车轮 的滑移情况后 ， 向Ａ Ｂ Ｓ 执行机构下达指令来调节各车轮制动器 的
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摘要ABS系统可以显著提高或改善汽车紧急制动时的操控性和稳定性，缩短了制动距离，是一种新型的汽车电子控制产品，并得到了越来越广泛的应用。
本文以轿车为研究对象，展开对汽车ABS的研究。
主要完成了以下的工作：通过对单个车轮时的受力分析确定了影响车轮附着系数的主要因素；通过比较电磁感应式轮速传感器和霍尔效应传感器的性能优缺点，采用并设计了霍尔效应式轮速传感器；通过对控制结构的分析设计了以INTEL公司生产的80C196KC单片机为核心的实时控制系统，包括信号输入电路、控制输出电路、驱动电路等硬件部分；经比较各种控制方案，确定了“逻辑门限制法”作为控制方案，并选用加速度和滑移率的组合作为控制参数。
采用事件门限来计算车轮的转速。
本文通过学习比较根据所学只是设计了ABS控制系统。
从理论上实现了ABS 的控制功能，完成了设计要求。
在设计过程中对汽车制动理论和制动装置有了较为深入的了解，扩大了自己的知识面，自己解决问题的能力也得到了提高。
关键词：防抱死制动系统电子控制单元门限值滑移率轮速传感器ABSTRCTAnti-lock Braking System (ABS) is an important device to improve the active safety of vehicle. ABS can greatly improve steering control ability during the brake maneuver and shorten stopping distance. Today with the improvement of the vehicle speed, ABS is applied widely.With the car as the research object, the research on ABS has been carried on. And a series of work were finished:The dynamic situation of wheel was analyzed. Then, the model of hydraulic ABS was built and assured main complication affect the wheeler appendiculate coefficient.By comparing the capability of electromagnetism rotate speed sensor with Houer rotate speed sensor, we chose the later, and have designed a sensor of this kind.Via analyse the control system structure, we have designed a real-time system with the singlechip 80c196kc produced by Intel company .It comprises with signal input, singlechip system, output, drive electro circuit and otherwise parts of hardware segment.After comparing the different projects of the controllers, the method of logic rate has been comfirmed, and the combination of acceleration and slippage rate as been chose as control parameters. The time gate method to calculate the wheel rotate speed was adopted.In this paper, based on the knowledge I have mastered, I designed a ABS system and realized the control function in theory, accomplished my assignment. I have gotten a in-depth understand of motorcar trig theory and equipment. It widen my knowledge scope, improved my ability of solving problems.Kyewords: ABS electronic control slippage gate rotate speed sensor目录1 防抱死制动系统概述 (1)1.1 ABS的功能 (1)1.2 防抱死制动系统的发展历史 (2)1.3 防抱死制动系统的发展趋势 (3)1.4 国内ABS系统研究的理论状态和具有代表的ABS产品公司 (5)2 防抱死制动系统基本原理 (7)2.1 制动时汽车的运动 (7)2.1.1 制动时汽车受力分析 (7)2.1.2 车轮抱死时汽车运动情况 (8)2.2 滑移率定义 (10)2.3 滑移率与附着系数关系 (10)2.4 制动时车轮运动方程 (12)2.5 采用防抱死制动的必要性 (13)2.6 防抱死制动系统的基本工作原理 (14)3 防抱死制动系统硬件设计 (18)3.1 防抱死制动系统的布置形式与组成 (18)3.1.1防抱死制动系统的布置形式 (18)3.1.2防抱死制动系统的基本组成 (21)3.2 80C196KC最小系统 (23)3.2.1 CPU简介 (24)3.2.2 时钟电路设计 (28)3.3 防抱死制动系统轮速传感器选择 (29)3.3.1霍尔传感器的设计 (32)3.3.2霍尔开关电路的选择 (32)3.3.3传感器齿盘的设计 (34)3.4 防抱死制动调压系统工作过程9 (35)3.5 电源设计 (39)3.6 信号输入电路设计 (39)3.7 电磁阀驱动电路的设计 (40)3.8 泵电机驱动电路的设计 (43)3.9 ABS系统报警LED灯设计 (44)3.10 EPROM和RAM的扩展 (45)3.11故障诊断硬件电路设计 (47)3.12硬件抗干扰设计 (48)3.13车轮制动器的选择 (52)4 防抱死制动系统软件设计 (54)4.1 控制方案和控制参数的选取 (55)4.2 控制参数及其计算 (56)4.2.1门限减速度的求取 (56)4.2.2门限加速度的求取 (58)4.2.3路面识别技术 (58)4.2.4车身参考速度的确定 (58)4.3 控制过程 (62)4.4 程序设计 (65)5 结论与展望 (67)5.1 研究工作总结 (67)5.2 防抱死制动系统发展方向 (67)参考文献 (70)英文翻译 (68)附录 (77)致谢 (84)1 防抱死制动系统概述1.1 ABS的功能汽车ABS在高速制动时用来防止车轮抱死，ABS是英文Anti-lock Brake Syetem的缩写，全文的意思是防抱死制动系统，简称ABS。
凡驾驶过汽车的人都有这样的经历：在积水的柏油路上或在冰雪路面紧急制动时，汽车轻者会发生侧滑，严重时会掉头、甩尾，甚至产生剧烈旋转。
制动力过大，将使车轮抱死，汽车方向失去控制后，若是弯道就有可能从路边滑出或闯入对面车道，即使不是弯道也无法躲避障碍物，产生这些危险状况的原因在于汽车的车轮在制动过程中产生抱死现象，此时，车轮相对于路面的运动不再是滚动，而是滑动，路面作用在轮胎上的侧滑摩擦力和纵向制动力变得很小，路面越滑，车轮越容易。
总之，汽车制动时车轮如果抱死将产生以下不良影响：方向失去控制，出现侧滑、甩尾，甚至翻车；制动效率下降，延长了制动距离；轮胎过度磨损，产生“小平面”，甚至爆胎。
ABS防抱死制动装置就是为了防止上述缺陷的发生而研制的装置，它有以下几点好处：增加制动稳定性，防止方向失控、侧滑和甩尾；提高制动效率，缩短制动距离（松软的沙石路面除外）；减少轮胎磨损，防止爆胎。
现代轿车的ABS由输入传感器、控制电脑、输出调制器及连接线等组成。
输入传感器通常包括死个车轮的轮速信号、刹车信号，个别车型还有减速度信号、手刹车或车油面信号。
ABS的第一个优点是增加了汽车制动时候的稳定性。
汽车制动时，四个轮子上的制动力是不一样的，如果汽车的前轮抱死，驾驶员就无法控制汽车的行驶方向，这是非常危险的；倘若汽车的后轮先抱死，则会出现侧滑、甩尾，甚至使汽车整个掉头等严重事故。
ABS可以防止四个轮子制动时被完全抱死，提高了汽车行驶的稳定性。
汽车生产厂家的研究数据表明，装有ABS的车辆，可使因车论侧滑引起的事故比例下降8%左右。
ABS的第二个优点是能缩短制动距离。
这是因为在同样紧急制动的情况下，ABS可以将滑移率（汽车华东距离与行驶的比）控制在20%左右，即可获得最大的纵向制动力的结果。
ABS的第三个优点是改善了轮胎的磨损状况，防止爆胎。
事实上，车轮抱死会造成轮胎小平面磨损，轮胎面损耗会不均匀，使轮胎磨损消耗费增加，严重时将无法继续使用。
因此，装有ABS具有一定的经济效益和安全保障。
另外，ABS使用方便，工作可靠。
ABS的使用与普通制动系统的使用几乎没有区别，紧急制动时只有把脚用力踏在制动踏板上，ABS就会根据情况进入工作状态，即使雨雪路滑，ABS也会使制动状态保持在最佳点。
ABS利用电脑控制车轮制动力，可以充分发挥制动器的效能，提高制动减速度和缩短制动距离，并能有效地提高车辆制动的稳定性，防止车辆侧滑和甩尾，减少车祸事故的发生，因此被认为是当前提高汽车行驶安全性的有效措施。
目前ABS已经在国内外中高级轿和客车上得到了广泛使用。
1.2 防抱死制动系统的发展历史ABS装置最早应用在飞机和火车上，而在汽车上的应用比较晚。
铁路机车在制动时如果制动强度过大，车轮就会很容易抱死在平滑的轨道上滑行。
由于车轮和轨道的摩擦，就会在车轮外圆上磨出一些小平面，小平面产生后，车轮就不能平稳地行驶，产生噪声和挣动。
1908年英国工程师J. E. Francis提出了“铁路车辆车轮抱死滑动控制器”理论，但却无法将它实用化。
接下来的30年中，包括Karl Wessel的“刹车力控制器”、Werner Mhl的“液压刹车安全装置”与Richard Trappe的“车轮抱死防止器”等尝试都宣告失败。
在1941年出版的《汽车科技手册》中写到：“到现在为止，任何通过机械装置防止车轮抱死危险的尝试皆尚未成功，当这项装置成功的那一天，即是交通安全史上的一个重要里程碑”，可惜该书的作者恐怕没想到这一天竟还要再等30年之久。