ABS防抱死制动系统原理 PPT课件
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2、Our destiny offers not only the cup of despair, but the chalice of opportunity. (Richard Nixon, American President )命运给予我们的不是失望之酒，而是机会之杯。二〇二一年六月十七日2021年6月17日星期四
第十三章 电子控制防抱死制动系统
第三节 防抱死制动系统控制部件的结构原理
4、制动压力调节器
（4）制动压力调节器工作情况
第十三章 电子控制防抱死制动系统
第四节 防抱死制动系统控制电路与过程
4、制动压力调节器
各型汽车ABS的控制电路各有不同，桑塔纳2000GSi时代超人型轿车装备的 MK20-I型ABS的控制线路如下图所示，新捷达王（JETTA GTX）和捷达都市先 锋（JETTA AT）型轿车装备的MK20-I型ABS控制线路与该线路的唯一区别在于 ABS ECU直接连接的两个端子不同，桑塔纳2000GSi型轿车为“6”与“22”端 子直接连接，捷达轿车为“15”与“2l”端子直接连接。
桑塔纳2000GSi和捷达电喷轿车的MK20-I型ABS电路如图13-23所示。
ABS制动过程的4个阶段如图13-24所示。
第十三章 电子控制防抱死制动系统
第十三章 电子控制防抱死制动系统
第一节 防抱死制动系统的组成
防抱死制动系统是一种主动安全装置，其英文名称是Anti-lock Braking System（防锁死制动系统）或Anti-skid Braking system （防滑移制动系统），缩写为ABS。
第十三章 电子控制防抱死制动系统
第一节 防抱死制动系统的组成
防抱死制动系统是一种主动安全装置，其英文名称是Anti-lock Braking System（防锁死制动系统）或Anti-skid Braking system （防滑移制动系统），缩写为ABS。
第十三章 电子控制防抱死制动系统
第三节 防抱死制动系统控制部件的结构原理
4、制动压力调节器
（4）制动压力调节器工作情况
第十三章 电子控制防抱死制动系统
第四节 防抱死制动系统控制电路与过程
4、制动压力调节器
各型汽车ABS的控制电路各有不同，桑塔纳2000GSi时代超人型轿车装备的 MK20-I型ABS的控制线路如下图所示，新捷达王（JETTA GTX）和捷达都市先 锋（JETTA AT）型轿车装备的MK20-I型ABS控制线路与该线路的唯一区别在于 ABS ECU直接连接的两个端子不同，桑塔纳2000GSi型轿车为“6”与“22”端 子直接连接，捷达轿车为“15”与“2l”端子直接连接。
桑塔纳2000GSi和捷达电喷轿车的MK20-I型ABS电路如图13-23所示。
ABS制动过程的4个阶段如图13-24所示。
第十三章 电子控制防抱死制动系统
第十三章 电子控制防抱死制动系统
第一节 防抱死制动系统的组成
防抱死制动系统是一种主动安全装置，其英文名称是Anti-lock Braking System（防锁死制动系统）或Anti-skid Braking system （防滑移制动系统），缩写为ABS。
第十三章 电子控制防抱死制动系统
第一节 防抱死制动系统的组成
防抱死制动系统是一种主动安全装置，其英文名称是Anti-lock Braking System（防锁死制动系统）或Anti-skid Braking system （防滑移制动系统），缩写为ABS。
防抱死制动系统
发展历史
ABS系统的发展可追溯到20世纪初期。进入20世纪70年代后期，数字式电子技术和大规模集成电路迅速发展， 为ABS系统向实用化发展奠定了技术基础，许多家公司相继研制了形式多样的ABS系统。自20世纪80年代中期以来， ABS系统向高性价比的方向发展。有的公司对ABS进行了结构简化和系统优化，推出了经济型的ABS装置；有的企 业推出了适用于轻型货车和客货两用汽车的后轮ABS或四轮ABS系统。这些努力都为ABS的迅速普及创造了条件。 ABS系统被认为是汽车上采用安全带以来在安全性方面所取得的最为重要的技术成就。 百科x混知：图解ABS
分类
防抱死制动系统一是按生产厂家分类，二是按控制通道分类。以下主要介绍按通道分类的方法。
在ABS中，对能够独立进行制动压力调节的制动管路称为控制通道。
ABS装置的控制通道分为四通道式、三通道式、二通道式和一通道式。
(1)四通道式 四通道ABS有四个轮速传感器，在通往四个车轮制动分泵的管路中，各设一个制动压力调节器 装置，进行独立控制，构成四通道控制形式。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。
性能特点
ABS系统的作用是什么?防抱死刹车系统可以提高行车时，车辆紧急制动的安全系数。换句话说，没有ABS的 车，汽车在遇紧急情况采取紧急刹车时，容易出现轮胎抱死，也就是方向盘不能转动，这样危险系数就会随之增 加，很容易造成严重后果。
单通道ABS一般都是对两后轮按低选原则进行一同控制。单通道ABS不能使两后轮的附着力得到充分利用，因 此制动距离不一定会明显缩短。另外前轮制动未进行控制，制动时前轮仍会出现制动抱死，因而转向操纵能力也 未得到改善，但由于制动时两后轮不会抱死，能够显著的提高制动时的方向稳定性，在安全上是一大优点，同时 结构简单，成本低等优点，所以在轻型载货车上广泛应用。
汽车防抱死制动系统(ABS)
车辆防抱死制动系统
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。
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防抱死制动系统原理及组成图文讲解
● ABS简介ABS是 Anti_lock Braking System 的缩写，是在制动期间控制和监视车辆速度的电子系统。
它通过常规制动系统起作用，可提高车辆的主动安全性。
ABS失效时，常规制动系统仍然起作用。
优点：在紧急制动时保持了车辆方向的可操纵性；缩短和优化了制动距离。
在低附着路面上，制动距离缩短10%以上；在正常路面上，保持了最优的路面附着系数利用率-即最佳的制动距离。
减少了交通事故的同时减轻了司机精神负担及轮胎磨损和维修费用等。
系统部件ABS组成部件：ECU；4~6个电磁阀；4~6个齿圈；4~6个传感器；驾驶室线束、底盘线束；ABS指示灯、 ASR灯；挂车ABS指示灯；开关、ASR开关；差动阀；双通单向阀；ISO7638电源线；电源螺旋线等。
● ABS控制原理卡车 ABS/ASRABS控制原理可以简单描述为：在车轮接近抱死的情况下，相应车轮的制动压力将被释放并在要求或测得车轮重新加速期间保持恒定，在重新加速之后逐步增加制动压力。
ABS齿圈ABS齿圈能够随车轮转动切割传感器磁场，由铁磁性材料组成，表面采用镀锌或镀铬，齿数一般有80齿、100齿或120齿。
齿圈安装：将齿圈装入在轮毂上加工的平台，采用H8/s7过盈配合，轴向综合公差<0.2mm。
装配方式有加热装配和压力装配两种方式。
加热装配的方法是加热至2000°C，保温10分钟左右装入；压力装配即用工具沿齿圈周边用力装入。
ABS 传感器ABS传感器的作用是车轮转动时与齿圈相对运动产生交流电信号。
其阻值在1100欧姆和1250欧姆之间，与环境温度有关。
感应电压约110mV，与齿圈的间隙为0.7mm时的工作频率为100HZ，工作电压与传感器和齿圈之间的间隙成反比，与齿圈直径成正比，与轮速成正比。
齿圈与传感器的安装图安装方法：后桥，要将传感器装入夹持体；前桥装入夹持体或转向臂上的孔。
安装时先将衬套装入夹持体，然后传感器涂上润滑脂，装入衬套，要将传感器用力推到接触齿圈。
防抱死制动系统ABS精PPT课件
液压控制单元由储液器、电动回液 泵和电磁阀等组成。
.
43
电子控制单元ECU实际上就是一个计算 机，由硬件和软件两部分组成。
硬件：由安装在印刷电路板上的一系列 电子元器件构成，封装在金属壳体内（数 字电路）。
软件：固存在只读存储器（ROM）中的 一系列控制程序和参数（试验参数）。
.
44
1.ABS ECU的功用
.
16
二、ABS的基本组成与工作原理
常规制动系统组成
制动踏板
制动管路 制动分泵
制动总泵
.
17
ABS组成
轮速 传感器
制动压力 调节器
EC U
ABS 警告灯
.
18
ABS是在常规制动基础上，又增设如下装置：
☆车轮轮速传感器 ☆电子控制单元ECU ☆制动压力调节器 ☆ABS警告灯
.
19
3点说明：
1.ABS是在常规制动动的基础上工作，制动 中车轮未抱死时，与常规制动相同；车轮趋于抱死 时，ABS才工作，ECU控制制动压力调节器对制动 轮分泵制动液压力进行实施调节。
.
5
（1）制动器制动力Fμ
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FX
制动时地面对车轮 的切向反作用力—FX
.
6
（3）附着力 Fφ 地面对轮胎切向反作用力的极限值Fφ。
Fμ、FX、Fφ 之间的关系
.
7
3.硬路面上附着系数φ与滑移率s的关系 （1）制动过程中车轮的三种运动状态
当汽车制动时，在惯性力作用下，铁心
移动， N2和N3 中产生相位相反的电压u2 和u3 数值不同，产生与车速成正比的信号电压u0 ， 经信号处理电路处理后，送至ECU。
.
43
电子控制单元ECU实际上就是一个计算 机，由硬件和软件两部分组成。
硬件：由安装在印刷电路板上的一系列 电子元器件构成，封装在金属壳体内（数 字电路）。
软件：固存在只读存储器（ROM）中的 一系列控制程序和参数（试验参数）。
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1.ABS ECU的功用
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16
二、ABS的基本组成与工作原理
常规制动系统组成
制动踏板
制动管路 制动分泵
制动总泵
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ABS组成
轮速 传感器
制动压力 调节器
EC U
ABS 警告灯
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18
ABS是在常规制动基础上，又增设如下装置：
☆车轮轮速传感器 ☆电子控制单元ECU ☆制动压力调节器 ☆ABS警告灯
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19
3点说明：
1.ABS是在常规制动动的基础上工作，制动 中车轮未抱死时，与常规制动相同；车轮趋于抱死 时，ABS才工作，ECU控制制动压力调节器对制动 轮分泵制动液压力进行实施调节。
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5
（1）制动器制动力Fμ
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FX
制动时地面对车轮 的切向反作用力—FX
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6
（3）附着力 Fφ 地面对轮胎切向反作用力的极限值Fφ。
Fμ、FX、Fφ 之间的关系
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7
3.硬路面上附着系数φ与滑移率s的关系 （1）制动过程中车轮的三种运动状态
当汽车制动时，在惯性力作用下，铁心
移动， N2和N3 中产生相位相反的电压u2 和u3 数值不同，产生与车速成正比的信号电压u0 ， 经信号处理电路处理后，送至ECU。
汽车防抱制动系统(ABS)PPT共76页
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
谢谢你的阅读
❖ 知识就
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
谢谢你的阅读
❖ 知识就
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
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执行器
它用于执行电子控制单元 发出的各种命令，把命令 变成控制对象的具体动作 。
传感器
执行器
情报收集
中央控制器
工兵
司令部
捷达轿车ABS制动系统的原理
1、组成 ABS系统由四大部件构成： ECU(控制系统）、车速传感器、 制动压力调节装置（调压电磁阀、电动泵和储液室）、报警灯。
ABS是在原有制动装置基础上增加一套控制装置形成的，其工作 也是在常规制动过程的基础上进行的。在制动过程中，当车轮还未 趋于抱死时，其制动过程与常规制动过程完全相同。只有当车轮趋 于抱死时，ABS才对制动压力进行调节。因此，当ABS发生故障时， 如果常规制动装置正常，那么常规制动装置照样具有制动功能。但 是，如果常规制动装置发生故障，ABS将随之失去控制作用。
一、 ABS概述
• 传统制动方式的缺点： • 车轮被制动抱死。如果前轮抱死，将使前轮
失去转向能力；若后轮抱死，将使车辆侧滑甚 至甩尾
ABS的特点是什么？
1、改善制动效能。 2、改善制动时的方向操纵性能。 3、减小轮胎局部磨损 4、使用方便、工作可靠。 5、减轻驾驶员的疲劳强度、提高乘客的舒适性和安全性。
功用:把车轮转速传感器传来的信号进行比较、分析和判别， 通过精密计算得出制动时的滑移状况，并形成相应的指令，使制 动压力调节装置及其他装置对制动压力进行调节，是进入制动分 泵制动液的压力以最合适的压力值来控制个车轮的转速，已达到 最佳的制动效果！
1、制动车速的控制功能 2、初始检测功能 3、故障检测功能 4、传感器检测功能 5、失效保护功能 6、安全保护功能
汽车ABS防抱死制动系统
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总体概述
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• ABS系统的发展概括： • 英国人：霍纳摩姆 1932 申请专利 • 德国 BOSCH 1936开始采用轮速传感器 • 最早使用在火车上 • 促进ABS发展的是应用在飞机上 • 20世纪50年代开始使用在汽车上，没有成功 • 20世纪60年代汽车专用ABS出现 • 70年代中期开始发展 • 末期欧洲开始批量生产 • 80年代性能进一步提高
齿圈
图10-10 车轮转速传感器转子齿圈的检测（捷达CiF轿车）
轮速传感器
霍尔式轮速传感器
制动压力调节装置
功用：在制动时根据ABS电子控制单元（ECU）的控制指令，自 动调节制动轮缸的制动压力的大小，使车轮不被抱死，并处于理 想滑移率的状态。
组成：电磁换向阀、储液罐、电动机和液压泵
1.功用
车速传感器 车轮转速传感器一般简称轮速传感器。
功用：检测车轮的转速，并将转速信号输入电子控制
单元，以进行控制车轮状态。
分类：电磁感应式轮速传感和霍尔效应式轮速传感器
电磁式轮速传感器
1. 结构 包括传感头和齿圈两部分。
ABS系统中电磁式传感器工作原理
永磁体磁芯 感应线圈
极轴
转子
+V
输出信号
输出
常规制动
带ABS制动
一、ABS的控制系统ECU
ECU是ABS系统的控制中心，它的本质是微型数字计算机， 一般是由两个微处理器和其它必要电路组成的、不可分解修理 的整体单元，电控单元的基本输入信号是四个轮上传感器送来 的轮速信号，输出信号是：给液压控制单元的控制信号、输出 的自诊断信号和输出给ABS故障指示灯的信号。
执行ECU的指令，它的主体是电磁 阀，还有回油泵和存储器等部件
2.组成部件
电磁阀：调节制动轮缸中的压力
回油泵：提供油液ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ流动力
存储器：用于暂存压力减少时突然 由轮缸流出的制动液
三位三通电磁阀控制 制动液的流向、来调节制 动分泵的制动压力。
ABS执行机构
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
电控系统主要由： 传感器 中央控制系统 执行器
传感器
把汽车运行中各种工况信息，如车速、各种介质 的温度、发动机运转工况等，转化成电讯号输给 ECU ，以便ECU掌握汽车的运行各种运行参数。
中央控制单元
它是整个电控系统的指挥部，用于分 析传感器传来的各种信息，并操作各 个执行器来完成整个系统的工作。
液压泵电机
液压控制单元
执行元件负责执行 电子控制单元发出 的各项指令，是指 令的完成者。
执行元件
储液罐、电动机和液压泵
他们是执行器的压力降低装置
ABS 报 警 灯
•点火开关接通后闪烁几次 后熄灭表明ABS自诊断完 毕，系统正常
•如果不熄灭,表明系统有故 障，当ABS失灵后，EBV 仍继续工作
防抱死制动系统工作过程
在汽车以大于或等于20公里/小时车速运行过程中，驾驶员踩下制动踏板紧 急制动时，ABS系统的控制单元（ABS ECU）接收到制动灯开关接通信号， 由装在车轮上的转速传感器采集4个车轮的转速信号，送到ABS控制单元计算 出每个车轮的线速度和车速进而推算出车辆的减速度及车轮的滑移率判断车轮 是否有抱死的趋势。若发现哪一个车轮有抱死的趋势。ABS系统控制单元控制 液压控制单元作用于该车轮制动分泵液压压力以防止车轮抱死。在ABS不起作 用时，电子制动力分配系统仍可调节后轮制动力，保证后轮不会先于前轮抱死， 以保证车辆的安全。
-V
转子的齿顶和齿隙交替地与传感头极轴端部相对，传感器感 应线圈周围的磁场随着发生强弱交替变化，在感应线圈中产 生交变电压。磁通量变化率越高，电动势越大，即电压越大。
安装轮速传感器时，要保证其传感头与齿圈间留有适当的 空隙（约为1～2mm），要求安装牢固，且安装前需在传感 器上加注一些润滑剂（如黄油）。确保汽车制动过程中的振 动不会干扰或影响传感器信号，并避免灰尘、水、泥、砂等 对传感器输出造成影响。
为什么要有ABS ?
ABS中文译为“防抱死刹车系统”或“防滑刹车系统”
车辆在湿滑路面上制动时，或在紧急制动时，车轮很容易抱 死，这样，驾驶员就失去了对转向的控制能力，同时车辆会发 生严重的甩尾甚至失控。后轮ABS可防止后轮的抱死，保证车 辆在制动过程中还能直线行驶。如果装备了四轮ABS，在制动 过程中还可控制转向。在很多紧急情况下，通过转向绕开障碍 物比制动停车可能更有效。可见，制动过程中的转向能力对汽 车的行车安全是至关重要的。