电子控制防抱死制动系统(ABS)
第四章 电控防抱死制动系统(ABS)
一、填空（1）ABS系统中ECU所依据的控制参数包括车轮滑移率和车轮角加速度。
（2）ABS系统中液压式制动压力调节器主要由电磁阀、液压泵和储液器等组成（3）ABS系统中循环式制动压力调节器中，ECU控制流经制动压力调节器电磁线圈的电流的大小，使ABS系统处于“升压”、“保压”和“减压”三种状态。
（4）四传感器四通道／四轮独立控制的ABS系统制动距离和操纵性最好。
二、判断（1）ABS系统中制动压力调节器通过电磁阀直接或间接地控制轮缸的制动压力。
（√）（1）ABS系统中制动压力调节器通过电磁阀直接或间接地控制主缸的制动压力。
（×）（2）在一般制动情况下，驾驶员踩在制动踏板上的力较小，车轮不会被抱死，ECU无控制信号输出。
（√）（2）在一般制动情况下，即使驾驶员踩在制动踏板上的力较小，车轮不会被抱死，ECU 也有控制信号输出。
（×）（3）在紧急制动时，车轮将要被抱死的情况下，ECU会输出控制信号，通过控制制动器的制动力，使车轮不被抱死。
（√）（3）在紧急制动时，车轮将要被抱死的情况下，ECU会输出控制信号，通过控制驾驶员踩在制动踏板上的力，使车轮不被抱死。
（×）（4）四传感器四通道／四轮独立控制的ABS系统制动距离和操纵性最好。
（√）（4）四传感器四通道／四轮独立控制的ABS系统制动距离最好，但操纵性不好。
（×）（5）当ECU向电磁线圈通入一个较小的保持电流(约为最大电流的1／2)时，电磁阀处于“保压”位置。
（√）（5）当ECU向电磁线圈无电流通过时，电磁阀处于“保压”位置。
（×）（6）可变容积式压力调节器的制动压力油路和ABS控制压力油路是相互隔开的。
（√）（6）可变容积式压力调节器的制动压力油路和ABS控制压力油路是相通的。
（×）三、简答题1、可变容积式制动压力调节器的基本结构主要由电磁阀、控制活塞、液压泵、储能器等组成。
2、ABS的可变容积式压力调节器系统特点该种压力调节系统的特点是制动压力油路和ABS控制压力油路是相互隔开的。
ABSEBSESC产品介绍
ABSEBSESC产品介绍ABS（防抱死制动系统）、EBS（电子制动系统）和ESC（电子稳定控制系统）是现代汽车安全性能上的重要装备。
本文将从工作原理、功能和应用等方面对这三种产品进行介绍。
首先，ABS（Antilock Braking System）防抱死制动系统是一种主动安全设备，主要应用于汽车的制动系统中。
它的工作原理是通过感知车轮的转速，当发现一些车轮即将抱死时，刹车压力会被自动地调整，以保持车轮转动。
这样一来，车辆可以在急刹时保持稳定，并且能够快速减速而不会失去控制。
ABS的主要功能有两个：一是防止车轮抱死，避免因轮胎滑动导致车辆偏离方向；二是提高制动距离，保证车辆能够在最短距离内停下。
ABS的应用范围非常广泛，几乎所有现代汽车都配备了ABS。
接下来，EBS（Electronic Braking System）电子制动系统主要用于大型商用车辆的制动系统中。
它是一种高级的制动系统，可以提供更好的制动性能和精确的制动控制。
与传统的气压制动系统相比，EBS通过电子控制单元（ECU）来管理制动系统，实现更快的制动响应和更稳定的制动力。
EBS的工作原理是通过传感器检测车辆的动态参数，如车速、加速度和制动力等，然后通过ECU对制动力进行精确控制，以提供更好的制动效果。
EBS具有自检测和故障诊断功能，可以及时发现并报告制动系统的故障，并提供相应的修复建议。
EBS的应用范围主要在大型商用车辆中，如卡车、巴士等。
最后，ESC（Electronic Stability Control）电子稳定控制系统是一种主动安全系统，用于提高车辆的稳定性和操控性能。
它通过感知车辆的姿态参数和驾驶员的操纵行为，通过制动和引擎控制等手段来实现动态稳定控制。
当系统检测到车辆即将失去稳定性，如侧滑、过度转向等情况时，会自动采取措施来恢复车辆的稳定。
ESC的主要功能有预防侧滑、纠正过多转向和保持车辆在道路上的牢固连接等。
它适用于各类车辆，往往与其他主动安全系统（如ABS和牵引力控制系统）配合使用，以提供更为全面的车辆安全保护。
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+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。
汽车防抱死制动系统(ABS)
0.2 0.4 0.6 0.8
1
滑移率
21
小结
· 车辆的制动性能与轮胎的附着性能密切相关； · 轮胎的附着性能与轮胎的滑移率密切相关； · 附着力－滑移率特性曲线与路况、行驶工
况密切相关； · 最佳滑移率范围: 0.1—0.3； · 制动时的最差状况: 轮胎抱死。
21
3. ABS的构造与工作原理
B孔 打开
单向阀 2
31
ABS执行器:压力降低时的 3 位电磁阀和泵电机的工作状态
部件名
3位 电 磁 阀 泵电机
工作状态 “A”口关闭 “B”口打开
运转
32
ABS执行器: 压力保持时的 工作示意图
单向阀 3
A 孔关闭
回位弹簧 C孔
制动总缸
单向阀 1
2A
ABS
12 V
ECU
B 孔关闭
单向阀 2
33
S=0.00
0.04
0.08 0.12 6
0.1 0.2
0.3 0.4
0.20
0.00
0o 2o 4o 6o 8 10o 12o 14o 16o 18
o
侧偏o角
20
1.20 1.00 0.80 附着系0数.60 0.40 0.20 0.00
0
最佳滑移率范围
纵向附着系数 侧向附着系数 最佳滑移率范围
ABS执行器: 压力保持时的3位电 磁阀和泵电机的工作状态
部件名
3位 电 磁 阀 泵电机
工作状态 “A”口关闭 “B”口关闭
运转
34
ABS执行器: 压力升高时的 工作示意图
A 孔打开 单向阀 3
回位弹簧 C孔
制动总缸
单向阀 1
73_汽车防抱死制动系统(ABS)
3、降压阶段：在制动压力保持不变后，控制单元还不断检测车轮转
速信号，若判断出车轮仍有抱死倾向时，ABS电子控制单元立即向液压 控制单元发出控制信号打开常闭阀，起动液压泵工作，制动液从制动器 经低压蓄能 器被送回到 制动总泵， 制动压力降 低，制动踏 板微量顶起， 车轮抱死程 度降低，车 轮转速开始 上升。
4、增压状态： 为了取得最佳的 制动效果，当车 轮达到一定转速 后，ABS电子控制 单元再次命令常 开阀闭合，常闭 阀打开。随着制 动压力增加，车 轮再次被制动和 减速。
车轮转速传感器
【别名】轮速传感器、转速传感器
【作用】检测车轮的转速，送给ECU决定是否开始进 行防抱死制动。
【安装位置】车轮上。
主缸 踏板
传感器 轮缸
A 液压部件
线圈
电磁阀
C B
储液器
ECU
回油泵
电磁阀不通电，阀体在上弹簧的弹力作用下停留在最 下端位置，其下端的阀门在弹簧弹力的作用下将通往 储能器的C通道封闭，同时上端阀门被打开，制动主 缸与轮缸相通，来自制动主缸的压力油从A通道直接 进入B通道而流入轮缸，轮缸压力升高。此时，电磁 阀处于“升压”位置。轮缸压力随主缸压力增减， ABS不工作，回油泵也不工作，进入常规制动阶段。
2、汽车制动性的评价指标：
1 制动效能：主要取决于制动力的大小。 2 制动恒定性：主要指抗热衰退性（高速行驶或下坡连 续制动时制动效能的稳定程度）和抗水衰退性（汽车涉水 后制动效能的稳定程度）。 3 制动方向稳定性：指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。
3、制动滑移率与附着系数 1 附着系数：纵向附着系数（决定地面制动力）和横向 附着系数（决定制动时的方向稳定性） 2 滑移率S：
第15章 电子控制防抱死制动系统(ABS)
15.2.1 防抱死制动系统(ABS)的控制原理
逻辑门限值控制方法以车轮角减速度和角加速度为 制动压力控制门限，以滑移率为辅助控制门限。因为单 纯用一种控制参数存在局限性。如果单以车轮的角减速 度、角加速度为门限值，汽车在不同的路况下行驶过程 中紧急制动，车轮达到设定的角速度门限值时，车轮的 实际滑移率差别很大，这会使得一些路面的制动控制达 不到好的效果；如果单以滑移率为门限值进行控制，由 于路况的不同，最佳滑移率的变化范围较大(8%～30%)， 仅以某一固定的滑移率作为门限值，就不能在各种路况 下都能获得最佳的制动效果。将两种门限参数结合在一 起，可使系统能辨识路况，提高系统的自适应控制能力。
15.1.2 防抱死制动系统的分类
按控制器所依据的控制的参数不同分 按功能和布臵的形式不同分 按系统控制方案不同分 按控制通道和传感器数不同分
15.1.2 防抱死制动系统的分类
1．按控制器所依据的控制的参数不同分
以车轮滑移率S为控制参数的ABS 以车轮角减速度为控制参数的ABS 以车轮角减速度和滑移率为控制参数的ABS
15.1.2 防抱死制动系统的分类
4．按控制通道和传感器数不同分 ABS系统中的控制通道是指能独立进行制动 压力调节的制动管路，按控制通道分有四种。
单通道式ABS 双通道式ABS 三通道式ABS 四通道式ABS
15.1.2 防抱死制动系统的分类
(1) 单通道式ABS
单通道ABS如图15-4所示。 通常是对两后轮采用轴控方式，车轮转速传感器有 一个或两个，采用一个轮速传感器的将传感器安装在后 桥主减速器处，采用两个轮速传感器的则在后轮上各装 一个，并采用低选控制。由于前轮未进行防抱死控制， 因而汽车制动时的转向操纵性没有提高。但单通道ABS结 构简单、成本低，因此在一些载货汽车上还有应用。
abs防抱死制动系统简介
防抱死制动系统防抱死制动系统ABS全称是Anti-lock Brake System，即ABS，可安装在任何带液压刹车的汽车上。
它是利用阀体内的一个橡胶气囊，在踩下刹车时，给予刹车油压力，充斥到ABS的阀体中，此时气囊利用中间的空气隔层将压力返回，使车轮避过锁死点。
一、基本介绍ABS（Anti-lock Braking System）防抱死制动系统，通过安装在车轮上的传感器发出车轮将被抱死的信号，控制器指令调节器降低该车轮制动缸的油压，减小制动力矩，经一定时间后，再恢复原有的油压，不断的这样循环（每秒可达5~10次），始终使车轮处于转动状态而又有最大的制动力矩。
没有安装ABS的汽车，在行驶中如果用力踩下制动踏板，车轮转速会急速降低，当制动力超过车轮与地面的摩擦力时，车轮就会被抱死，完全抱死的车轮会使轮胎与地面的摩擦力下降，如果前轮被抱死，驾驶员就无法控制车辆的行驶方向，如果后轮被抱死，就极容易出现侧滑现象。
ABS这种最初被应用于火车上的技术，后应用于飞机，现在已经十分普及，在十万元以上级别的轿车上都可见到它的踪影，有些大客车上也装有ABS。
装有ABS的车辆在遇到积雪、冰冻或雨天等打滑路面时，可放心的操纵方向盘，进行制动。
它不仅有效的防止了事故的发生，还能减少对轮胎的摩损，但它并不能使汽车缩短制动距离，在某些情况下反而会有所增加。
提示：在遇到紧急情况时，制动踏板一定要踩到底，才能激活ABS系统，这时制动踏板会有一些抖动，有时还会有一些声音，但也不能松开，这表明ABS系统开始起作用了。
二、分类在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。
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。
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。
电子控制防抱死制动系统(ABS)
Ｉ ■
电子控 制 防抱死制 动 系统 （ ＡＢ Ｓ ）
王 Байду номын сангаас皓
（ 黑 龙江 省道路 运 输培 训 中心 ）
［ 摘 要］ 随着 汽车技术的不断改进， ＡＢ Ｓ 已逐渐成为汽车的标准配件 ， 了解Ａ Ｂ Ｓ 这些技术对汽车制动系统的维修和故障诊断工作都是十分重要的。 本文主 要介 绍 汽车ＡＢ Ｓ 基本 结 构和 工作 原理 ， 总结 了ＡＢ Ｓ 的一 些注 意事 项和 检修 。 ［ 关键 词］ Ａ Ｂ Ｓ 结构组成； ＡＢ Ｓ Ｓ ２ 作 原理 ； 故 障检 测 中国分 类号 ： ＴＭ 文 献标识 码 ： Ａ 文 章编号 ： １ ０ ０ ９ ～９ １ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ４ ） ２ ６ — ０ １ ９ ２ 一 Ｏ ｌ
油压 力 ， 充斥 到Ａ Ｂ Ｓ 的阀体 中， 此 时气囊利 用 中间的空气 隔层将 压力返 回 ， 使 车
而 使 四个车 轮都 不发 生制 动抱死 现象 。 ＝， 常 见故障 及其 检修 （ 一） 检修 Ａ Ｂ Ｓ的注 意 事项
１ 、 应首 先判 明是ＡＢ Ｓ 系统故 障还 是普通 制动系统 故障 ， 而不能 把注意 力全 部集 中在传感 器 、 电控 单元 和制动 压力调 节器 上 。 ２ 、 点 火开 关接通 时不 可 以拔
分别 达到８ 一９ 、 ３ ％ 一１ 、 １ ５ ０ ／ 旷 一 ２ 。 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 完全 抱
死。
或插 电控 单元上 的连接 器。 ３ 、 维修车 轮转速 传感器时 应特别 小心 ， 以免损坏 ， 安 装时不 可用力 敲击 ， 磁 隙可以调 整的 ， 但要用 非磁性 工具调 整 。 ４ 、 装有 ？ ＡＢ Ｓ ？ 的 汽车 ， 每 年应 更换一 次制动 液 。 否则 ， 制 动液 吸湿性 很强 ， 含水 后不 仅会 降低 沸
防抱死实验报告
一、实验目的1. 了解防抱死制动系统（ABS）的工作原理和功能。
2. 掌握ABS系统的组成和各部件的作用。
3. 通过实验验证ABS系统在紧急制动时的性能。
4. 提高对汽车制动系统的认识和实际操作能力。
二、实验原理防抱死制动系统（ABS）是一种能够防止汽车在紧急制动时车轮抱死的电子控制系统。
其工作原理如下：当驾驶员紧急制动时，ABS系统通过检测车轮转速，实时调整制动压力，使车轮保持一定的滑动率，从而保证车轮在制动过程中始终处于滚动状态，避免车轮抱死，提高制动性能和行车安全。
三、实验设备1. 汽车ABS实验台2. 车轮转速传感器3. 制动压力传感器4. 数据采集系统5. 计算机软件四、实验步骤1. 准备工作（1）将汽车停放在平坦、干燥的场地上，确保车辆稳定。
（2）连接实验设备，包括车轮转速传感器、制动压力传感器、数据采集系统和计算机。
（3）检查各传感器和设备是否正常工作。
2. 实验操作（1）启动汽车，使发动机运行在稳定状态。
（2）打开数据采集系统，记录车轮转速和制动压力数据。
（3）进行紧急制动操作，观察车轮转速和制动压力的变化。
（4）重复实验操作，记录不同制动强度下的车轮转速和制动压力数据。
3. 数据分析（1）将实验数据导入计算机软件，进行数据处理和分析。
（2）绘制车轮转速和制动压力随时间变化的曲线。
（3）分析车轮转速和制动压力的变化规律，验证ABS系统的工作原理。
五、实验结果与分析1. 车轮转速变化在紧急制动过程中，车轮转速迅速下降，当车轮即将抱死时，转速下降至最低点。
随后，ABS系统通过调整制动压力，使车轮转速逐渐回升，保持在一定的滑动率范围内。
2. 制动压力变化在紧急制动过程中，制动压力先迅速上升，随后在ABS系统的控制下，制动压力在车轮即将抱死时达到最大值，随后逐渐下降，使车轮转速回升。
3. 实验结论通过实验验证，防抱死制动系统（ABS）在紧急制动过程中能够有效防止车轮抱死，提高制动性能和行车安全。
汽车最常见的五种主动安全技术
汽车最常见的五种主动安全技术
随着汽车安全意识的不断提高，越来越多的汽车采用了各种主动安全技术来提高驾驶安全性。
以下是汽车最常见的五种主动安全技术：
1.防抱死制动系统(ABS)：ABS能够在制动时避免车轮卡死，保持车轮旋转，防止车辆失控。
它通过电子控制装置来调节制动压力，使制动更加平稳和可控。
2.车身稳定控制系统(ESP)：ESP可以在车辆转弯或紧急制动时保持车辆稳定。
它通过感应车辆的方向盘、刹车和加速器输入，以及车辆实际运动状态来调节制动力和引擎输出，让车辆更加容易操控。
3.自适应巡航控制系统(ACC)：ACC可以在车辆巡航时自动调整车速以保持与前方车辆的安全距离。
它通过感应前方车辆的距离和速度来自动调整车速，使驾驶者更加轻松和安全。
4.盲点监测系统(BSM)：BSM可以在驾驶者无法看到的区域监测到其他车辆的存在，避免驾驶者因盲点而发生碰撞事故。
它通过感应车辆周围的雷达来检测车辆位置，当车辆进入盲点时，它会向驾驶者发出警告。
5.车道偏离预警系统(LDW)：LDW可以监测车辆是否偏离了当前车道，并在需要时向驾驶者发出警告。
它通过感应车辆的轨迹和行驶方向来检测车辆是否偏离，以提醒驾驶者及时调整方向。
以上这些主动安全技术不仅可以提高驾驶者的安全性，还可以
减少事故的发生。
随着技术的不断发展，汽车的主动安全技术还将不断升级和完善，为驾驶者带来更加安全和便利的驾驶体验。
防抱死制动系统ABS课件
按附着力较大车轮不发生抱死为原则进行 制动压力调节-高选原则控制；
26
二、 ABS电控系统主要部件结构及工作
汽车防抱死制动系统（ABS）的电 控系统主要由三部分组成：
传感器
电子
执行器
与
→ 控制单元 → 或
开关信号
（ECU）
执行元件
27
12
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。
13
4.理想的制动控制过程
（1）制动开始: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。
计算电路不但能检测自己内部电路的工作过程， 而且还能监测系统中有关部件的工作状态。
如：轮速传感器、电动回液泵电机及电磁阀工作 电路等。
当监测到这些电路工作不正常时，会马上停止ABS 工作。
49
(3)输出电路（电磁阀控制电路） 输出电路的主要功用是：
将计算电路输出的控制数字信号转换 成模拟信号，通过控制功率放大器驱动 执行器（电磁阀）工作，完成对制动分 泵制动压力调节任务。
21
2.以车轮角加速度为控制参数 ECU根据车轮的车速传感器信号计算车轮 的角加速度作为控制制动力的依据。 ECU中设置合理的角加速度、角减速度门 限值。
制动时，当车轮角减速度达到门限值时， ECU输出减小制动力信号；当车轮转速升高 至角加速度门限值，ECU输出增加制动力信 号。
22
23
第二节 ABS结构与工作原理
5.ABS的功用及优点 功用：控制实际制动过程接近于理 想制动过程。
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）的简称，它是一种通过电子控制技术来防止车辆在紧急制动时轮胎抱死的系统。
下面将详细介绍ABS的工作原理。
ABS系统主要由传感器、控制单元、液压单元和执行器组成。
传感器负责检测车轮的转速，控制单元根据传感器的反馈信号来判断车轮是否即将抱死，并控制液压单元的工作。
液压单元则负责控制制动压力，执行器则根据液压单元的指令来调整制动力。
ABS系统的工作原理如下：1. 当车辆进行紧急制动时，传感器会不断检测车轮的转速。
如果某个车轮的转速低于其他车轮，说明该车轮即将抱死。
2. 控制单元会根据传感器的反馈信号，判断哪个车轮即将抱死，并向液压单元发送指令。
3. 液压单元接收到控制单元的指令后，会调整制动压力。
对于即将抱死的车轮，液压单元会迅速减小制动压力，使车轮恢复正常转速。
4. 当车轮恢复正常转速后，液压单元会逐渐增加制动压力，以保持车辆的制动效果。
通过以上的工作原理，ABS系统可以防止车轮抱死，提高车辆的制动稳定性和操控性能。
它可以使车辆在紧急制动时保持方向的稳定性，减少制动距离，降低发生交通事故的风险。
ABS系统的优势在于它可以根据不同的路面情况和驾驶条件进行自动调整，提供最佳的制动效果。
此外，ABS系统还可以与其他安全系统，如牵引力控制系统（Traction Control System）和电子稳定控制系统（Electronic Stability Control）等进行联动，进一步提高车辆的安全性和稳定性。
总结起来，ABS系统通过检测车轮的转速，并根据传感器的反馈信号来判断车轮是否即将抱死，通过控制液压单元的工作来调整制动压力，从而防止车轮抱死，提高车辆的制动稳定性和操控性能。
它是一项重要的汽车安全技术，可以有效减少交通事故的发生。
ABS系统电控单元资料
阻尼器 阻尼器在回油时减少返回到制动总泵中的液 压脉冲幅值， 使噪声减小
二、电子控制单元
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）。
(3)输出电路（电磁阀控制电路）
输出电路的主要功用是： 将计算电路输出的控制数字信号转 换成模拟信号，通过控制功率放大器驱 动执行器（电磁阀）工作，完成对制动 分泵制动压力调节任务。
(4)安全保护电路 安全保护电路主要由以下几个基本电 路组成：
电源监控电路
继电器驱动电路 故障记忆电路 ABS警告灯驱动电路
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
控制模块由液压控制单元和电子控制单元组 成。
一、液压控制单元
ABS液压控制总成结构
普通制动系统的液压装置
ABS制动压力调节器
制 动 助 力 器
双 腔 式 制 动 主 缸
双 液 压 管 路制 动 源自 缸储 液 室电 动 泵
储 能 器
主 控 制 阀
电 磁 控 制 阀
控 制 开 关
液压控制单元总成结构
2.自检正常ABS等待工作 自检中ABS系统没有发 现故障，ECU端子27将搭铁， 电磁阀继电器线圈中有电流 流过： 蓄电池“+”→ABS保护 继电器→电磁阀继电器线圈 →ECU端子27→搭铁→蓄电 池“－”。由于线圈通电， 铁芯产生吸力，常闭触点张 开，ABS警示灯熄灭；常开 触点闭合，蓄电池电压作用 在三个三位三通电磁阀线圈 及ECU端子32。
汽车电子与电气设备-ABS防抱死制动系统
能•够实文时字监内测容车轮转 速•，在文制字动内过容程中自 动调节制动压力，防 止车轮抱死，提高车 辆在紧急制动情况下 的操控性和稳定性，
降低事故风险。
缩短制动距离
在湿滑路面或紧急制 动情况下，ABS能够 减少车轮抱死的可能 性，使车辆保持更好 的方向稳定性，从而 缩短制动距离，提高
集成化和模块化设计
为了简化汽车结构和降低制造成本，未来的ABS系统可能会采用集成化和模块化设计。这 种设计可以将ABS与其他汽车电子和电气设备进行集成，形成一个统一的控制系统，从而 提高系统的可靠性和可维护性。
应用领域的拓展
商用车市场
随着商用车安全意识的提高，ABS系统在商用车市场中的应 用将进一步扩大。例如，在重型卡车、大型客车等车型中， ABS系统的配备率将逐渐提高，以提升车辆的制动性能和行 驶安全性。
雨雪天气驾驶的辅助
辅助驾驶
在雨雪等低摩擦路面上，ABS能 够提供更好的制动效果，帮助驾 驶员更好地控制车辆，降低因路 面湿滑导致的事故风险。
提高行车安全
在雨雪天气中，ABS可以减少制 动距离，提高车辆的稳定性和操 控性，为驾驶员提供更加安全的 行车环境。
04
ABS防抱死制动系统的优缺 点
优点
提高制动标安题全性
为了更精确地检测车轮的转速和车辆的行驶状态，未来的ABS系统可能会采用更高性能的 传感器。这些传感器可能具有更快的响应速度、更高的精度和更强的抗干扰能力，从而提 高制动效果和安全性。
智能化控制算法
随着人工智能和机器学习技术的发展，未来的ABS系统可能会采用更智能的控制算法。这 些算法能够根据实时路况、车辆状态和驾驶员意图等信息，自动调整制动压力和制动力矩 ，以实现更优的制动效果和行驶稳定性。
ABSEBSESC产品介绍
ABSEBSESC产品介绍1.ABS（防抱死制动系统）：ABS是车辆安全系统的一种主动安全装备，主要用于防止车辆在紧急制动时出现轮胎抱死现象，确保车辆制动时仍能保持最佳的方向稳定性和操控性。
ABS通过对车轮的制动力进行连续调节，使车轮在紧急制动时保持旋转，避免车轮因抱死而失去了方向控制。
ABS工作原理是通过传感器感知车轮速度，再通过制动阀门控制制动液的流向，实现对车轮的制动力调节。
当车辆紧急制动时，系统会周期性释放和恢复制动力，以保持车轮不抱死。
这样的连续调节可以减少制动力对车轮的阻滞，提高车辆的制动距离和稳定性，避免碰撞和失控事故的发生。
2.EBS（电子制动系统）：EBS是一种电子化的制动系统，用于替代传统的气压制动系统。
EBS采用了电子控制单元（ECU）来控制制动阀门，消除了传统气压制动系统中的机械和气压元件，提高了制动系统的响应速度和精度。
EBS可以实现多路制动、自适应制动以及制动力的主动分配。
EBS的工作原理是通过ECU控制制动阀门的开启和关闭，从而控制制动气压的大小。
当车辆需要制动时，ECU会根据车辆的状态和司机的操作信号计算出合适的制动力，并相应地控制制动阀门的开度，从而实现对车轮制动力的控制。
EBS不仅提高了制动响应速度和稳定性，还可以通过传感器实时监测制动系统的状态，提供车辆的制动性能反馈和预警信息。
3.ESC（电子稳定控制系统）：ESC是一种综合性的车辆动态稳定控制系统，可以通过对车辆各项参数的监测和控制来实现对车辆行驶稳定性的提升。
ESC可以感知车辆中心轴线与实际运动轨迹之间的差异，并通过自动控制制动力和发动机输出力矩来纠正车辆的姿态，避免侧滑、失控和翻车等危险情况。
ESC的工作原理是通过传感器实时监测车辆的姿态参数，如横向加速度、转向角度、车速等，并通过电子控制单元对制动系统和发动机输出力矩进行调节。
当车辆出现侧滑或失控现象时，ESC系统会自动调整车轮制动力和发动机输出力矩，以使车辆恢复到安全的行驶状态。
电工电子学论文-ABS制动防抱死系统
电工电子学论文-防抱死制动系统(ABS)研究一.防抱死制动系统（ABS）概述及工作原理1.防抱死制动系统（ABS）概述汽车在湿滑的路面或在有积雪的路面上进行紧急制动时，容易发生车轮的抱死。
在车轮（一般是后轮先抱死而前轮未抱死）抱死时，车轮会急速降低转速，最终停止转动，而车身由于惯性将继续向前滑动。
此时方向盘操纵失灵，车前轮将继续按规定角度转弯，导致车辆发生侧滑或打转，如果车速过快，甚至会失控冲出道路，导致严重的交通安全事故。
因此，防止车轮抱死显得十分重要。
ABS在1920年由英国人霍纳摩尔研制成功，到现在已经广泛应用于车辆并存在多种类型。
ABS能在制动过程中判定车轮的滑移率，把车轮的滑移率控制在合理范围内，并充分利用轮胎与路面之间的附着力，使制动器的效能发挥到最佳状态，从而显著地提高车辆制动时的可操作性和稳定性，使汽车在制动时维持方向稳定性和缩短制动距离，提高车辆的安全性。
ABS的基本功能是感知制动轮每一瞬间的运动状态，并根据其运动状态，相应的调节制动器制动力矩的大小，从而控制车辆的滑移率，避免出现抱死。
ABS主要分机械和电子两种，目前汽车工业中绝大多数都采用电子式ABS，并已由集成电路控制发展到了由微机控制。
2.ABS工作原理防抱死制动系统电子控制系统主要由以下几部分组成：ABS传感器、ABS电子控制器制动压力调节器，ABS电子控制系统电路等结构。
在车辆制动时，车轮转速传感器和减速度传感器可以将车轮的转速和减速度等信号转变为电信号，并输送给控制器，以使ABS能够根据车辆的行驶状况进行合理的处置，进行防抱死控制。
ABS电子控制器（ABS ECU）由输入极电路，运算电路，输出级电路和安全保护电路组成，主要任务是接受传感器的信号，进行计算分析，判断制动车轮的状况，并据此输出控制信号，控制制动压力调节器工作，及时调节制动力的大小。
此外，控制器还具有故障监控报警和故障自诊断的功能，可以说是ABS系统的“大脑”。
制动防抱死装置ABS的组成及原理
制动防抱死系统的组成框图
防抱死制动系统的传感器、执行器件和控制单元 防抱死制动系统的传感器、
3、制动防抱死系统ABS的类型 制动防抱死系统ABS的类型
ABS类型示意图 类型示意图 1-制动压力调节器 2-轮速传感器
制动防抱死系统ABS的类型 制动防抱死系统ABS的类型
1）四通道ABS 四通道ABS
2、制动防抱死系统ABS构成 制动防抱死系统ABS构成
1.前轮速度传感器 2.制动压力调节装置 3.ABS电控单元 4.ABS警告灯 5.后轮速度传感器 6.刹车灯开关 7.制动主缸 8.比例分配阀 9.制动轮缸 10.蓄电池 11.点火开关
制动防抱死系统ABS构成 制动防抱死系统ABS构成
防抱死制动系统（ABS）是根据车轮转动情况，随时调节制动压力来防止车轮抱死 滑移。尽管各型ABS的结构型式各不相同，但都是在常规制动装置的基础上，增设 传感器、电子控制器（ABS ECU）和执行器组成的，如图所示 ABS采用的传感器是车轮速度传感器，功用是检测车轮的运动状态，将车轮转速变 换为电信号输入ABS ECU。 ABS的电子控制器ECU又称为ABS电控单元或ABS ECU。主要功用是接收轮速传感器、减速度传感器等输入的信号，计算汽车的轮速、 车速、加减速度和滑移率，并输出控制指令控制制动压力调节器等执行元件工作。 制动压力调节器是ABS的主要执行元件。其功用是接受ECU的指令，驱动制动压力 调节器中的电磁阀动作，同时驱动回液泵电动机转动等，使制动压力“升高”、 “保持”或“降低”，从而实现制动压力自动调节。
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传感器） （2）减速度传感器（G传感器） ）减速度传感器（ 传感器
2）二位二通电磁阀变容积式 ）
普通制动、减压、保压、 普通制动、减压、保压、减压
（3）特殊型式的压力调节器 ）
一般变容式制动压 力调节器要配蓄压器提 供高端控制油压， 供高端控制油压，但有 的采用动力转向泵作为 高端液压。 高端液压。 一般循环流动式制 动压力调节器不配蓄压 但有的配蓄压器， 器，但有的配蓄压器， 同时起助力作用。 同时起助力作用。
2.制动防抱死系统的作用 制动防抱死系统的作用
制动防抱死系统ABS（Anti-lock Braking （ 制动防抱死系统 System）是在普通制动系统的基础上，加装电子 ）是在普通制动系统的基础上， 制动力控制装置， 制动力控制装置，使制动器的制动力矩不仅仅决 定于主动主缸的压力（制动踏板力）， ），而是可以 定于主动主缸的压力（制动踏板力），而是可以 自动减小制动力矩，防止车轮抱死。（ 。（S=20%左 自动减小制动力矩，防止车轮抱死。（ 左 右）。 （1）缩短制动距离，提高制动效能； ）缩短制动距离，提高制动效能； （2）防止侧滑和甩尾，保证稳定性； ）防止侧滑和甩尾，保证稳定性； （3）制动时可转向，保证操纵性； ）制动时可转向，保证操纵性； （3）减小轮胎磨损。 ）减小轮胎磨损。
1）三位三通电磁阀 ） 循环流动式 普通制动 增压过程 减压过程 保压过程
Hale Waihona Puke 2）二位二通电磁 ） 阀循环流动式 普通制动 增压过程 减压过程 保压过程
（2）变容积式制动 ） 压力调节器
通过改变制动轮缸的 有效容积调节制动压力。 有效容积调节制动压力。 1）三位三通电磁阀变容积式 ） 动力活塞5在控制油压 动力活塞 在控制油压 的作用下左右移动，增大 的作用下左右移动， 或减小轮缸有效容积， 或减小轮缸有效容积，动 力活塞的控制油压由电磁 控制。 阀8控制。 控制
3 . ABS的基本组成 的基本组成
二、ABS的分类 的分类
后轮ABS 后轮 按功能和布置型式分 前轮ABS 前轮 轴控式 （一同控制式） 一同控制式） 选高控制 按控制方案分 轮控式 混合式 选低控制
二、ABS的分类 的分类
单通道ABS 单通道 双通道ABS 双通道 按控制通道数分 三通道ABS 三通道 四通道ABS 四通道 所谓控制通道是指能独立进行压力调节的控制管路。 所谓控制通道是指能独立进行压力调节的控制管路。 独立进行压力调节的控制管路
（4）制动灯开关 ）
用于通知ECU车辆处于制动状态。 车辆处于制动状态。 用于通知 车辆处于制动状态
2.电子控制器（ECU） 电子控制器（ 电子控制器 ）
（1）输入电路 ） （2）运算电路 ） 特点： 特点：双运 算电路， 算电路，接受 同样的输入， 同样的输入， 输出结果相互 比较，若不同， 比较，若不同， 则退出工作， 则退出工作， 回复常规制动 状态。 状态。 （3）输出电路 ） （4）安全保护 ） 1）电源控制 ） 2）故障记忆 ） 3）继电器控制 ） 退出工作） （退出工作）
普通制动
电磁阀断电， 电磁阀断电，保 持在左位， 持在左位，使动力活 塞控制油腔接储液器 低压）， ），动力活塞 （低压），动力活塞 在弹簧作用下左移， 在弹簧作用下左移， 顶开单向阀2， 顶开单向阀 ，使轮缸 与主缸相通。 与主缸相通。
减压过程
电磁阀通大电 保持在右位， 流，保持在右位， 使动力活塞控制油 腔接储压器（ 腔接储压器（高 ），动力活塞在 压），动力活塞在 油压作用下右移， 油压作用下右移， 关闭单向阀2， 关闭单向阀 ，使轮 缸与主缸隔离， 缸与主缸隔离，动 力活塞继续右移， 力活塞继续右移， 左腔（与轮缸相通） 左腔（与轮缸相通） 容积增大。 容积增大。
3.制动压力调节器 制动压力调节器
由电磁阀和液压元件组成， 由电磁阀和液压元件组成，用于调节制动器制动 压力的大小。 压力的大小。 按与制动主缸的关系：整体式、分体式。 按与制动主缸的关系：整体式、分体式。 按压力调节方式：循环流动式、变容积式。 按压力调节方式：循环流动式、变容积式。
（1）循环流动式压力 ） 调节器 串联在普通 制动管路中。 制动管路中。按 电磁阀分， 电磁阀分，有三 位三通式和两位 两通式两种 两种。 两通式两种。
（4）液压开关与液位开关 ）
1）压力控制开关（PCS） ）压力控制开关（ ） 检测蓄压器压力，控制液压泵起停。 检测蓄压器压力，控制液压泵起停。 2）压力警告开关（PWS） ）压力警告开关（ ） 检测蓄压器压力，低于规定值时， 检测蓄压器压力，低于规定值时，点亮 ABS警告灯，ABS控制器退出工作。 警告灯， 控制器退出工作。 警告灯 控制器退出工作 3）液位指示开关（FLI） ）液位指示开关（ ） 检测储液箱液面，当低于规定值时， 检测储液箱液面，当低于规定值时，点亮 制动液面低警告灯，同时点亮ABS警告灯， 警告灯， 制动液面低警告灯，同时点亮 警告灯 ABS退出工作。 退出工作。 退出工作
第二节 防抱死制动系统的结构与原理
一、防抱死制动系统的控制原理 1.基本原理 基本原理 ECU根据传感器信号，判定滑移率，控制压 根据传感器信号， 根据传感器信号 判定滑移率， 力调节器，使车轮不抱死。 力调节器，使车轮不抱死。
2.控制方式 控制方式
车轮滑移率
逻辑门限值控制
车轮角加/减速度 车轮角加 减速度 滑移率与角加减速度结合： 滑移率与角加减速度结合： 角加减速度为主门限， 角加减速度为主门限，滑移 率为辅助门限
3.ABS的控制过程 的控制过程
ABS在高附着 在高附着 系数路面、 系数路面、低附着 系数路面、 系数路面、过渡路 面（附着系数由高 变低或由低变高）， 变低或由低变高）， 控制策略是不同的。 控制策略是不同的。 下面以在高附 着系数路面上制动 时ABS的控制为例 的控制为例 说明。 说明。
二、ABS部件 部件 结构与原理
用于判定路面附着系数情况， 用于判定路面附着系数情况，以采取不同的 控制策略。 控制策略。 水银开关式、差动变压器式。 水银开关式、差动变压器式。
（3）车速传感器 ）
制动时由于滑移，用车轮转速计算车速误差 制动时由于滑移， 太大，为了计算滑移率， 太大，为了计算滑移率，应该设置专门的车速传 感器，但存在结构复杂、成本太高的问题，因此， 感器，但存在结构复杂、成本太高的问题，因此， 现在ABS中无车速传感器，参考车速是用制动前 现在 中无车速传感器， 的轮速按照一定减速度计算出来的， 的轮速按照一定减速度计算出来的，因此叫参考 车速。 车速。
（2）滑移率与制动效果 ）
滑移率S= 滑移率 V-r0w V S=100%时，抱死 S=0%时， 纯滚 0%<S<100%时， 边滚边滑 S=100%，纵向附 着系统变小，横向 附着系数几乎为零； 在S=20%左右时， 纵向浮着系数为最 大。 ×100%
（3）普通制动器存在的问题 ）
制动器制动力过大，车轮将抱死， 制动器制动力过大，车轮将抱死，纵 向浮着系数减小，横向浮着系数为零， 向浮着系数减小，横向浮着系数为零，车 辆不仅制动距离增长 制动距离增长， 辆不仅制动距离增长，且失去抗侧换能力 （不能转向、侧滑、甩尾），轮胎磨损严 不能转向、侧滑、甩尾），轮胎磨损严 ），轮胎 重。
控制方式
最优控制
滑动模态变结构控制
3.ABS的控制过程 的控制过程
一般以车轮角加 减速度为主控门限 一般以车轮角加/减速度为主控门限，以滑移 车轮角加 减速度为主控门限， 率为辅助门限实现控制 实现控制。 率为辅助门限实现控制。 原因： 原因： （1）不同路面，最大附着系数对应的滑移率不同； ）不同路面，最大附着系数对应的滑移率不同； （2）滑移率计算需要车速，车速在制动时准确测 ）滑移率计算需要车速， 量有难度； 量有难度； （3）车轮的角加减速度正比于制动器制动力矩与 ） 地面制动力产生的驱动车轮旋转的力矩（ 地面制动力产生的驱动车轮旋转的力矩（驱动力 之差，在未达到峰值附着系数之前， 矩）之差，在未达到峰值附着系数之前，两者同 步增长，差值较小，因此，车轮减速速较小， 步增长，差值较小，因此，车轮减速速较小，当 超过峰值附着系数后，驱动力矩减小， 超过峰值附着系数后，驱动力矩减小，两者差值 增大，车轮角减速度增大， 增大，车轮角减速度增大，因此可以采用角减速 度的大小判定是否超过峰值附着系数。 度的大小判定是否超过峰值附着系数。
保压过程
电磁阀通小电 保持在中位， 流，保持在中位， 使动力活塞控制 油腔隔离， 油腔隔离，动力 活塞停止移动， 活塞停止移动， 左腔（ 左腔（与轮缸相 容积固定， 通）容积固定， 轮缸压力维持不 变。
增压过程
电磁阀断电， 电磁阀断电，保持 在左位， 在左位，使动力活塞控 制油腔接储液器（ 制油腔接储液器（低 ），动力活塞在弹簧 压），动力活塞在弹簧 作用下左移， 作用下左移，左腔容积 减小，再左移， 减小，再左移，顶开单 向阀2， 向阀 ，使轮缸与主缸 相通。 相通。
（5）ABS电子控制系统 ） 电子控制系统
第十五章 电子控制防抱死制动 系统（ 系统（ABS） ）
第一节 概述
一、防抱死制动系统的作用及基本组成 1.普通制动系的问题 普通制动系的问题 （1）车轮制动力分析 ） 地面制动力(X 决定于制动器制动力 决定于制动器制动力(M 地面制动力 z)决定于制动器制动力 z/r0)和 和 地面附着力(Φ Z)。 地面附着力(ΦzZ)。即： Xz= Mz/r0 ≦ΦzZ 当制动器制动力矩M 增大时，车轮将抱死。 当制动器制动力矩 z增大时，车轮将抱死。 地面防侧滑力:X 地面防侧滑力 HM ≦ ΦHZ， ΦH为横向附着 ， 系统，它除了与轮胎、地面有关外， 系统，它除了与轮胎、地面有关外，还与滑移率 有关。 有关。