汽车ABS制动过程的道路识别

abs工作原理和工作过程图

ABS工作原理和工作过程图1. ABS工作原理ABS即为Anti-lock Braking System，反锁死制动系统。

ABS采用了一系列传感器、液压控制单元和执行器来监测车轮速度并自动调节制动压力，以防止车轮在制动时完全锁死，从而提高制动性能和减少制动距离。

ABS主要原理可分为以下几个步骤：•传感器检测车轮速度：ABS系统中装有传感器，用于实时监测车轮的速度。

•比较车轮速度：ABS系统会比较各个车轮的速度，如果发现某个车轮速度明显低于其他车轮，则说明该车轮即将锁死。

•减少制动压力：当检测到车轮即将锁死时，ABS系统会降低该车轮的制动压力，避免车轮锁死造成的打滑现象。

•保持车辆稳定：通过调节各车轮的制动压力，ABS系统可以确保车辆在制动时始终保持稳定，避免车辆失控风险。

2. ABS工作过程图下面是ABS工作过程的简化示意图：+--------------+ +-----------+ +----------------+| 车轮速度传感器+---+ 控制单元 +---+ 制动执行器 |+--------------+ +-----------+ +----------------+| | || | || +--------+--------+ || | 刹车踏板信号传感器+--------+| +------------------+| |+--------------------------+在这个示意图中，左侧是车轮速度传感器，用于监测车轮的速度信息，传输给中央控制单元。

中央控制单元根据车轮速度信息和刹车踏板信号传感器的信息，判断车轮是否即将锁死，然后调节制动执行器来实现制动压力的调控，保持车辆制动时稳定性。

以上就是ABS的工作原理和工作过程图的简要介绍。

ABS系统的应用大大提高了汽车行驶时的安全性和稳定性，是现代汽车制动系统中的重要组成部分。

【机械专业英文文献】防抱死制动系统的道路识别

Road Identification for Anti-Lock Brake SystemsEquipped with Only Wheel Speed SensorsAbstrac t :Anti-lock brake systems (ABS) are now widely used on motor vehicles .To reduce cost and to use currently available technologies ,standard ABS uses only wheel speed sensors to detect wheel angular velocities ,which is not enough to directly obtain wheel slip rations needed by the control unit ,but can be used to calculate reference slip ratios with measured wheel angular velocities and the estimated vehicle speed .Therefore ,the road friction coefficient, which determines the vehicle deceleration during severe braking , is an important parameter in estimating vehicle speed .This paper analyzes wheel acceleration responses in simulations of severe braking on different road surfaces and selects a pair of specific points to identify the wheel acceleration curve for each operating condition ,such as road surface , pedal-braking torque and wheel vertical load .It was found that the curve using the selected points for each road surface clearly differs from that of the other road surface. Therefore, different road surfaces can be distinguished with these selected points which represent their corresponding road surfaces. The analysis assumes that only wheel speed sensors are available as hardware and that the road cohesion condition can be determined in the initial part of the severe braking process.Key words: anti-lock brake systems (ABS); road identification; wheel angular acceleration; tire characteristicsIntroductionFor anti-lock brake systems(ABS),the road cohesion condition is one of the most important factors .Standard ABS can identify road cohesion conditions while braking and decide whether the road friction is high (asphalt) or low (snow , ice),so that the control unit activates the corresponding control logic . Only wheel speed sensors are available in standard ABS to identify the road conditions, with no other sensors needed. Road identification research is currently a popular topic in automotive control, but researchers usually assume extra equipment is available for measuring vehicle motion and other state parameters besides wheel speed sensors, to continuously monitor the road condition. But standard ABS only needs to identify road conditions during the initial braking period, and then obtain road information to ensure necessary operations of the control unit. Obviously, the standard ABS demands less strict identification, therefore less hardware and cost. However, the method to identify the conditions is not obvious. This paper investigates the road identification method for the standard ABS configuration.The analysis is based on the wheel angular acceleration, which is acquired from the measured wheel angular speed. Since tire-road friction characteristics differ on different road surfaces, the wheel responses while braking on different surfaces are also different, so the wheel responses must contain road cohesion information. Therefore, we simulated braking situations and then chose two typical values on the wheel acceleration curve as criteria to distinguish between different road surfaces. Influence of uncertainties in the measurements is also discussed.1 ModelingA one quarter vehicle model (Fig.1) is used with the Dugoff tire model. The peak values of the tire slip-friction curve (i.e., cohesion coefficient) are different for different road surfaces, such as dry asphalt 0.8-0.9, wet asphalt 0.5-0.7, snow about 0.2 and ice about 0.1.Furthermore, when theslip ratio increases above zero, the friction coefficient increases at a different rate. This is especially true for the increase of the friction coefficients on snow or ice which are much lower than on asphalt. This feature is important since the control unit makes decisions about road conditions before the friction coefficient reaches a maximum .Once the friction coefficient is close to the maximum, the control unit starts to regulate the braking pressure. Generally, the friction coefficient rate of increase with the increasing slip ratio on asphalt is at least double that on snow or ice. To reflect this difference, the initial slope of the characteristic curve on asphalt was assumed to be twice that of snow. If the difference is even greater, the results using the assumption will be even more effective.Fig.1 one quarter vehicle modelA first-order braking model is given by:dTp/dt=(Tp-Tb)/ て(1)where Tp is the pedal-braking torque, Tb is the actual braking torque, and てis the brake constant.2 Results and DiscussionFull load for the quarter-vehicle model is 400 kg. The maximum pedal-braking torque is 1000Nm, which is theoretically enough to produce a vehicle deceleration of 1g. On snow (0.2), the maximum ground-braking torque is 200Nm so if the pedal-braking torque is over 200Nm, the wheel will lock. On wet asphalt (0.5), the maximum ground-braking torque is 500Nm so the wheel will lock at a pedal-braking torque higher than 500Nm.Wheel acceleration curves are shown in Fig.2 for braking on wet asphalt (0.5) and snow (0.2) using different pedal-braking torques. In each case, the pedal-braking torque is high enough to lock the wheel. On either road surface, increasing the pedal-braking torque cause the wheel to decelerate more rapidly and the slip ratio to increase. On snow, when the pedal-braking torque is very, the wheel decelerate much more rapidly than on asphalt, so the system can easily judge when the road is covered with snow. However, when the pedal-braking torque is not very high but enough to cause lockup, the wheel deceleration process may resemble that on asphalt, the control unit may not be able to decide which type of road surface has been encountered. This case needs further analysis.---------- Snow Wet asphaltFig.2 Wheel acceleration for different pedal braking torques on wet asphalt and snowEach acceleration curve in Fig.2 can be described with two points on the curve. One is the acceleration at the time 0.05s, and the other is the time when the acceleration reaches – 50 rad/s2. (Braking starts at time 0.) We refer to these as the acceleration-time criteria and the curve defined by these points is referred to as the acceleration-time curve. Acceleration-time curves for asphalt (0.9, 0.7, and 0.5) and snow (0.2) are drawn in Fig.3 for maximum ground-braking torques of 900, 700, 500, and 200 Nm. None of the curves intersect which means the acceleration –time criteria corresponds to a particular road surface or maximum ground braking torque.The previous analysis assumed a fully-loaded vehicle. If the wheel vertical load changes, the wheel will behave differently which will result in different acceleration-time curves. Three acceleration-time curves for a half-loaded wheel on asphalt (0.9 and 0.5) and snow (0.5) are shown in Fig.4 with the full-load curves. Their maximum ground braking torque are 450, 250, and 100 Nm. Assuming that the acceleration-time curve for a wheel wi th a partial load between “full” and “half”on asphalt (0.9) will be located between the curves for braking torque of 900 Nm and 450Nm, then a partial load curve would be similar to the curve for braking torque of 700Nm and 500Nm. Therefore, the acceleration-time criteria do not correspond to the road surface, but to the maximum ground braking torque. It is physically reasonable that the wheel response depends on the difference between the pedal-braking torque and the road friction potential (ground-braking Torque), In cases where the wheel load does not vary greatly, such as in passenger cars, the full load of a car may not be double the load of empty car, then the acceleration-time curves for asphalt and snow will always be separated for any operating conditions. In such cases, asphalt and snow can be distinguished by the acceleration-time criterion.3 ConclusionsThis paper analyzes the relationships between the wheel load. The proposed wheel acceleration-time criteria, which can be measured by a control unit with wheel speed sensors, can reflect the road friction potential resulting from the road surface and wheel load. For passenger cars, the criteria can even determine the road conditions, whether the wheel is in contact with asphalt or snow.。

汽车ABS试验轮速信号异常值的识别和处理

10.16638/ki.1671-7988.2020.24.036汽车ABS试验轮速信号异常值的识别和处理杨刚1,2，尚志诚1,2，钟欣1,2（1.重庆车辆检测研究院有限公司国家客车质量监督检验中心，重庆401122；2.电动汽车安全评价重庆市工业和信息化重点实验室，重庆401122）摘要：提出了一种汽车ABS试验轮速信号异常值识别和处理的方法，剔除轮速信号中异常数据。

基于Hampel识别器识别异常点，将异常信号点进行剔除，并采用最小二乘法对剔除点进行插值，有效的除去轮速信号中的干扰,最后用试验验证了该方法能有效地除去轮速信号异常值。

关键词：汽车；防抱制动系统；轮速信号；Hampel识别器中图分类号：U467.1+1 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2020)24-108-03Identification and Treatment of Abnormal Values of Wheel Speed Signalsfor Automobile Anti-lock BrakingYang Gang1,2, Shang Zhicheng1,2, Zhong Xin1,2( 1.National Bus Quality Supervision and Inspection Center, Chongqing Vehicle Test& Research Institute Co., Ltd., Chongqing 401122; 2.Electric Vehicle Safety Evaluation Chongqing Key Laboratory of Industryand Information Technology, Chongqing 401122 )Abstract: A method for identifying and processing the abnormal value of the wheel speed signal of the automobile ABS test is proposed, and the abnormal data in the wheel speed signal is eliminated. The abnormal points are identified and removed based on Hampel identifier. The least square method is used to interpolate the culling points, and the interference in the wheel speed signal are effectively removed. Finally, the experiment verifies that the method can effectively remove the abnormal value of the wheel speed signal.Keywords: Automobile; Anti-lock brake system; Wheel speed signal; Hampel identifierCLC NO.: U467.1+1 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2020)24-108-03引言车辆防抱制动性能是汽车安全的重要组成部分，当前众多主动安全系统也是以车辆防抱制动性能为基础，车辆防抱制动性能也是国内汽车法规中强制性检测内容。

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。

ABS、ESP系统认知

制动压力传感器G201
横摆率传感器G202
附加信号发动机管理变速箱管理
控制单元J104
执行元件
自诊断
回油泵继电器J105 回油泵V39
电磁阀继电器J106 进油阀 N99,N101,N133,N134 出油阀 N100,N102,N135,N136
动态控制阀1 N225 动态控制阀2 N226 动态控制高压阀2 N228 动态控制高压阀1 N227
ABS 概要
3.ABS作用
1) 确保方向安全性（Stability） 2) 确保方向操纵性（Steerability） 3) 缩短制动距离（Stopping Distance） 4) 减少轮胎的局部过度磨损 ,提高轮胎的使用寿命 5) 减少刹车消耗，延长刹车轮鼓、碟片的使用寿命
ABS防抱死系统并非万能，在轮胎与路面附着力较差的情况下(如冰面)或特殊路况下，ABS的作用并不明显。
部件组成
控制阀N225(a) 高压阀N227(b) 入口阀(c) 出口阀(d)
制动分泵(e) 回油泵(f) 动态液压泵(g) 制动助力器(h)
建压
ESP进行控制调整，动态液压泵(g)开始从制动液储液罐中向制动管路输送制动液。在制动分泵和回油泵内很快建立制动压力，回油泵开始输送制动液使制动压力进一步提高。
公司产品轮速传感器均为电磁式
轮速传感器
2. 霍尔式轮速传感器
霍尔式轮速传感器也是由传感头和齿圈组成。传感头由永磁体、霍尔元件和电子电路组成。永磁体的磁力线通过霍尔元件同乡齿圈，齿圈相当于一个集磁器。
当齿圈位于（a）所示位置时，穿过霍尔元件的磁力线分散，磁场相对较弱；而当齿圈位于（b）所示位置时，穿过霍尔元件的磁力线集中，磁场相对较强。齿圈转动时，使得穿过霍尔元件的磁力线密度发生变化，因而引起霍尔电压的变化，霍尔元件将输出一个毫伏（mV）级的准正弦波电压，

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。

abs的工作原理

abs的工作原理ABS（Anti-lock Braking System，防抱死制动系统）是一种车辆制动辅助系统，它的主要功能是在紧急制动时防止车轮抱死，提高车辆的操控性和制动效果。

下面将详细介绍ABS的工作原理。

一、基本原理ABS系统主要由传感器、控制模块、液压单元和制动执行器组成。

当驾驶员踩下制动踏板时，传感器会实时监测车轮的转速和车轮的滑动情况。

控制模块会根据传感器的数据进行分析和判断，然后通过液压单元控制制动执行器对车轮进行制动力的调节，以保持车轮的转动和车辆的稳定。

二、工作过程1. 初始状态：当车辆处于正常行驶状态时，ABS系统处于待命状态，不会对制动系统进行干预。

2. 制动开始：当驾驶员踩下制动踏板时，传感器会实时监测车轮的转速。

如果发现某个车轮的转速明显低于其他车轮，即表示该车轮即将抱死。

控制模块会根据传感器的数据判断是否需要干预。

3. 制动干预：如果控制模块判断需要干预，它会通过液压单元控制制动执行器对该车轮进行制动力的调节。

具体来说，它会通过减小制动液的压力来降低该车轮的制动力，以防止车轮抱死。

4. 制动释放：当控制模块判断该车轮的转速恢复正常时，它会通过液压单元逐渐恢复制动力，使车轮重新获得牵引力。

5. 循环反复：ABS系统会不断地监测车轮的转速和滑动情况，并根据需要进行干预，以保持车轮的转动和车辆的稳定。

三、优势和效果1. 提高制动效果：ABS系统可以根据车轮的转速和滑动情况实时调节制动力，避免车轮抱死，提高制动效果，缩短制动距离。

2. 提高操控性：ABS系统可以保持车轮的转动，避免车辆在制动时失去操控性，提高驾驶员对车辆的控制能力。

3. 避免侧滑和失控：ABS系统可以根据车轮的滑动情况调节制动力，避免车辆因为车轮抱死而产生侧滑和失控的情况，提高行驶的安全性和稳定性。

4. 适应不同路面：ABS系统可以根据不同路面的情况调节制动力，使制动力更加适应路面的摩擦系数变化，提高制动的稳定性和可靠性。

abs工作原理及过程

ABS工作原理及过程1. ABS简介ABS（Anti-lock Braking System）是一种车辆制动系统，用于防止车辆在制动时发生轮胎锁死，从而提高车辆的稳定性和制动效果。

2. ABS工作原理ABS通过传感器监测车轮速度，当车轮即将锁死时，ABS系统会自动调节制动压力，让车轮保持旋转。

具体工作流程如下：•传感器检测车轮速度： ABS系统配备在每个车轮上的传感器，实时监测车轮的转速。

•锁死检测：当传感器检测到某个车轮速度急剧减小，表明车轮即将锁死。

•制动力调节： ABS系统会快速地调节液压制动系统的压力，对车轮进行反复制动和释放，让车轮保持旋转。

•恢复制动：一旦车轮速度恢复正常，ABS系统会恢复正常制动操作。

3. ABS工作过程ABS系统在车辆制动时的具体过程如下：1.车辆制动：当驾驶员踩下刹车踏板时，传感器开始监测车轮速度。

2.锁死检测： ABS系统不断监测车轮速度变化，如果检测到车轮即将锁死，系统立即介入。

3.制动力调节： ABS系统通过控制液压制动系统，对车轮进行快速的制动和释放。

4.持续监测： ABS系统持续监测车轮速度，并不断调节制动力，直至车轮不再锁死。

5.恢复正常制动：一旦车轮速度恢复正常，ABS系统停止干预，车辆继续正常制动。

4. ABS的优势ABS具有以下优势：•提高制动效果：ABS系统可以确保车辆在制动时保持操控性，避免轮胎锁死，提高制动效果。

•提高车辆稳定性：ABS系统可以防止车辆在急刹车时打滑，提高车辆的稳定性和安全性。

•减少制动距离：ABS系统可以快速调节制动力，减少制动距离，提高车辆的制动响应速度。

总的来说，ABS是一项重要的车辆安全技术，有效提高了车辆在制动时的稳定性和安全性。

以上就是ABS工作原理及过程的详细介绍，希望能对您有所帮助。

基于ABS制动过程特征参数的路面附着识别

０引言
防抱死制动系统（ＡＢＳ）能够在紧急制动时防
献［４】利用ＭＦ轮胎模型，分析典型路面上滑移率
与附着系数之间的关系。根据车轮制动动力学模
型，结合轮速等汽车动力学参数估计路面附着系
止车轮抱死，保证了汽车的制动方向稳定性。在不同附着系数的路面上制动时，ＡＢＳ的控制参数和控制逻辑一般要作相应调整，以便改善防抱死控制
速度进行判断，可以有效地区分出高、低附着路面。所提出的路面附着识别算法具有判断准确、计
基金项目：国家自然科学基金资助项目（５１１７５０１５）
作者简介：＋丁能根（１９６５一），男，安徽芜湖人，博士，副教授，主要研究方向为汽车动力学及其控制，Ｅｍａｉｌ：ｄｉｎｇｎｇ＠ｂｕａａ．ｅｄｕ．ｃｎ。
和轮速回升阶段的最大车轮角加速度，提出了一种基于这两个特征参数的路面附着识别算法。通过实车ＡＢＳ道路试验，获得不同路面附着条件下这两个特征参数在坐标平面内的分布，并根据特征参数点在该平面内的分布规律确定能够区分高、低附着路面的分界线。为防止误判，根据由参考车速确定的制动减速度对识别得到的路
警，
，
为轮胎静力半径；荔为制动器制动力矩；ｖ为鬈车速；一因此。
第３７卷第２期
２０１３年３月
燕山大学学报
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＹａｎｓｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ

基于汽车制动试验的道路研究

基于汽车制动试验的道路研究方红燕（中国汽车技术研究中心天津 300162）摘要：汽车的制动性能直接影响着行车安全。

文章以汽车制动试验的要求为核心，对制动试验的道路进行了研究与探讨，为我国以后制动试验道路的设计提供参考。

主题词：防抱死制动系统制动试验低附着系数路1.概述从汽车诞生之日起，防抱死制动系统在车辆的安全方面就扮演着至关重要的角色，它直接关系到车辆的交通安全。

重大的交通事故往往与制动有关，故制动性是车辆安全行驶的重要保障。

汽车防抱死制动性主要从三个方面来评价：①制动效能，即车辆制动距离与制动减速度；②制动效能的稳定性，即抗热衰减的性能；③制动时车辆行驶的方向稳定性，即制动时不发生跑偏、侧滑以及失去转向能力的性能。

汽车防抱死制动系统简称ABS。

汽车装用ABS的目的是为了提高车辆行驶稳定性、操纵性和制动安全性。

整车道路试验是检验ABS可靠性的重要环节。

2.国内外汽车制动试验法规2.1国内现行的汽车制动试验标准有：GB 7258—2004《机动车运行安全技术条件》GB/T13594—2003《机动车和挂车防抱制动系统性能和试验方法》GB12676—1999《汽车制动系统结构、性能和试验方法》通常，按照我国国标的要求对装备ABS系统的整车进行道路试验。

试验围绕上述目的进行，依据不同路面的制动效能（制动距离或制动减速度）、制动时方向稳定性及转向操纵性的试验结果，对ABS的性能进行评价。

2.2国际标准就国际标准而言，目前存在的与机动车辆制动性能相关的标准有：ISO7634—2003《道路车辆气制动系试验方法》ISO7635—2006《道路车辆气/液制动系性能试验方法》ISO6597—2005《道路车辆液制动系性能试验方法》国际标准规定了车辆制动性能的试验方法，但没有对制动距离提出具体的限制要求。

我国标准是依据欧洲法规和ISO标准制定的，虽然对制动距离和制动稳定性提出了要求，但与美国严格的制动性能安全法规相比，仍有较大的差距。

【机械专业英文文献】防抱死制动系统的道路识别

Road Identification for Anti-Lock Brake SystemsEquipped with Only Wheel Speed SensorsAbstrac t :Anti-lock brake systems (ABS) are now widely used on motor vehicles .To reduce cost and to use currently available technologies ,standard ABS uses only wheel speed sensors to detect wheel angular velocities ,which is not enough to directly obtain wheel slip rations needed by the control unit ,but can be used to calculate reference slip ratios with measured wheel angular velocities and the estimated vehicle speed .Therefore ,the road friction coefficient, which determines the vehicle deceleration during severe braking , is an important parameter in estimating vehicle speed .This paper analyzes wheel acceleration responses in simulations of severe braking on different road surfaces and selects a pair of specific points to identify the wheel acceleration curve for each operating condition ,such as road surface , pedal-braking torque and wheel vertical load .It was found that the curve using the selected points for each road surface clearly differs from that of the other road surface. Therefore, different road surfaces can be distinguished with these selected points which represent their corresponding road surfaces. The analysis assumes that only wheel speed sensors are available as hardware and that the road cohesion condition can be determined in the initial part of the severe braking process.Key words: anti-lock brake systems (ABS); road identification; wheel angular acceleration; tire characteristicsIntroductionFor anti-lock brake systems(ABS),the road cohesion condition is one of the most important factors .Standard ABS can identify road cohesion conditions while braking and decide whether the road friction is high (asphalt) or low (snow , ice),so that the control unit activates the corresponding control logic . Only wheel speed sensors are available in standard ABS to identify the road conditions, with no other sensors needed. Road identification research is currently a popular topic in automotive control, but researchers usually assume extra equipment is available for measuring vehicle motion and other state parameters besides wheel speed sensors, to continuously monitor the road condition. But standard ABS only needs to identify road conditions during the initial braking period, and then obtain road information to ensure necessary operations of the control unit. Obviously, the standard ABS demands less strict identification, therefore less hardware and cost. However, the method to identify the conditions is not obvious. This paper investigates the road identification method for the standard ABS configuration.The analysis is based on the wheel angular acceleration, which is acquired from the measured wheel angular speed. Since tire-road friction characteristics differ on different road surfaces, the wheel responses while braking on different surfaces are also different, so the wheel responses must contain road cohesion information. Therefore, we simulated braking situations and then chose two typical values on the wheel acceleration curve as criteria to distinguish between different road surfaces. Influence of uncertainties in the measurements is also discussed.1 ModelingA one quarter vehicle model (Fig.1) is used with the Dugoff tire model. The peak values of the tire slip-friction curve (i.e., cohesion coefficient) are different for different road surfaces, such as dry asphalt 0.8-0.9, wet asphalt 0.5-0.7, snow about 0.2 and ice about 0.1.Furthermore, when theslip ratio increases above zero, the friction coefficient increases at a different rate. This is especially true for the increase of the friction coefficients on snow or ice which are much lower than on asphalt. This feature is important since the control unit makes decisions about road conditions before the friction coefficient reaches a maximum .Once the friction coefficient is close to the maximum, the control unit starts to regulate the braking pressure. Generally, the friction coefficient rate of increase with the increasing slip ratio on asphalt is at least double that on snow or ice. To reflect this difference, the initial slope of the characteristic curve on asphalt was assumed to be twice that of snow. If the difference is even greater, the results using the assumption will be even more effective.Fig.1 one quarter vehicle modelA first-order braking model is given by:dTp/dt=(Tp-Tb)/ て(1)where Tp is the pedal-braking torque, Tb is the actual braking torque, and てis the brake constant.2 Results and DiscussionFull load for the quarter-vehicle model is 400 kg. The maximum pedal-braking torque is 1000Nm, which is theoretically enough to produce a vehicle deceleration of 1g. On snow (0.2), the maximum ground-braking torque is 200Nm so if the pedal-braking torque is over 200Nm, the wheel will lock. On wet asphalt (0.5), the maximum ground-braking torque is 500Nm so the wheel will lock at a pedal-braking torque higher than 500Nm.Wheel acceleration curves are shown in Fig.2 for braking on wet asphalt (0.5) and snow (0.2) using different pedal-braking torques. In each case, the pedal-braking torque is high enough to lock the wheel. On either road surface, increasing the pedal-braking torque cause the wheel to decelerate more rapidly and the slip ratio to increase. On snow, when the pedal-braking torque is very, the wheel decelerate much more rapidly than on asphalt, so the system can easily judge when the road is covered with snow. However, when the pedal-braking torque is not very high but enough to cause lockup, the wheel deceleration process may resemble that on asphalt, the control unit may not be able to decide which type of road surface has been encountered. This case needs further analysis.---------- Snow Wet asphaltFig.2 Wheel acceleration for different pedal braking torques on wet asphalt and snowEach acceleration curve in Fig.2 can be described with two points on the curve. One is the acceleration at the time 0.05s, and the other is the time when the acceleration reaches – 50 rad/s2. (Braking starts at time 0.) We refer to these as the acceleration-time criteria and the curve defined by these points is referred to as the acceleration-time curve. Acceleration-time curves for asphalt (0.9, 0.7, and 0.5) and snow (0.2) are drawn in Fig.3 for maximum ground-braking torques of 900, 700, 500, and 200 Nm. None of the curves intersect which means the acceleration –time criteria corresponds to a particular road surface or maximum ground braking torque.The previous analysis assumed a fully-loaded vehicle. If the wheel vertical load changes, the wheel will behave differently which will result in different acceleration-time curves. Three acceleration-time curves for a half-loaded wheel on asphalt (0.9 and 0.5) and snow (0.5) are shown in Fig.4 with the full-load curves. Their maximum ground braking torque are 450, 250, and 100 Nm. Assuming that the acceleration-time curve for a wheel wi th a partial load between “full” and “half”on asphalt (0.9) will be located between the curves for braking torque of 900 Nm and 450Nm, then a partial load curve would be similar to the curve for braking torque of 700Nm and 500Nm. Therefore, the acceleration-time criteria do not correspond to the road surface, but to the maximum ground braking torque. It is physically reasonable that the wheel response depends on the difference between the pedal-braking torque and the road friction potential (ground-braking Torque), In cases where the wheel load does not vary greatly, such as in passenger cars, the full load of a car may not be double the load of empty car, then the acceleration-time curves for asphalt and snow will always be separated for any operating conditions. In such cases, asphalt and snow can be distinguished by the acceleration-time criterion.3 ConclusionsThis paper analyzes the relationships between the wheel load. The proposed wheel acceleration-time criteria, which can be measured by a control unit with wheel speed sensors, can reflect the road friction potential resulting from the road surface and wheel load. For passenger cars, the criteria can even determine the road conditions, whether the wheel is in contact with asphalt or snow.。

ABS简介解析

轮速传感器
分体式轮速传感器传感器和齿圈为单独两个零件。齿圈通常固定在轴上。整体式传感器传感器和齿圈集成在车轮轴承内部。通常不能维修。传感器线束为减少来自例如收音机和火花塞线束灯元件的电磁干扰，使用双绞线。在车体与传感器之间的线束很柔软，避免悬架运动造成的断裂。
Anti-lock Brake System presentation
防抱死制动系统简介
采用ABS的必要性
在传统的制动系统里，常采用制动力调节装置（如比例阀等）用来改善制动力在各个车轴间的分配，但无法避免车轮被抱死导致纯滑动运动，而车轮一旦发生纯滑动，则直接会导致丧失转向
能力或者说是丧失方向的操纵稳定性能，并且会使制动效能变差。
HCU（液压控制单元）
液压控制单元，主要任务是转换执行ABS ECU 的指令，实施调节各
关于高、低附着系数路面ABS控制
在低附着系数路面上，车轮的减速度临界值应该相对较小些，加速度
临界值应该设置得较大些，即应该保证车轮有一定的加速时间和较短暂的减速时间（相对于高附着路面）。体现在车速和分泵压力控制方面，就是
车速的变化更加趋于平顺、分泵压力的起伏更加趋于平缓。
ABS组成元件（以DELPHI提供的DBC7系统为例）
1.0
纵向附着系数∮B
0.8
0.6
0.4
侧向附着系数∮s
0.2
Hale Waihona Puke 400 2060滑移率‫（גּ‬%）
80
100
相关参数意义
滑移率：用车轮轮心线速度与车辆实际速度的差，除以车轮轮心线速度，得到一个比值，即滑移率。纵向附着系数：表征轮胎在车辆前进方向附着能力/驱动力提供能力的一个值，越大则表示路面提供驱动摩擦的能力越强，可近似认为轴载荷与该值的乘积为路面所能提供的最大附着力。侧向附着系数：表征轮胎满足转向性能的一个参数，感性地讲，该值越大，则地面—轮胎提供转向力的能力就越强。

制动防抱死的工作原理

制动防抱死的工作原理
制动防抱死系统（Anti-lock Braking System，简称ABS）是一种车辆安全系统，用于防止制动时车轮抱死，提供更好的制动效果和车辆操控性。

其工作原理如下：
1. 传感器检测车轮速度：ABS系统通过车轮速度传感器，实时检测每个车轮的转速。

传感器通常位于车轮附近，可以测量每个车轮的转速。

2. 控制单元对车轮速度进行比较：制动防抱死系统的控制单元会比较每个车轮的实际转速和期望转速。

期望转速是根据驾驶员对制动踏板的施加力度和车辆动态条件（如车速、转向等）来确定的。

3. 判断车轮抱死风险：控制单元会分析实际转速和期望转速的差异，并基于该差异来推断车轮是否有抱死的风险。

如果控制单元检测到某个车轮即将抱死，它会采取相应的控制策略。

4. 控制制动压力：ABS系统通过控制制动系统的压力来防止车轮抱死。

当控制单元检测到车轮即将抱死，它会发出信号，降低制动压力，使车轮重新获得牵引力。

当车轮恢复旋转，控制单元会再次增加制动压力。

5. 快速脉冲制动：为了进一步增加车轮牵引力，ABS系统还可以采用快速脉冲制动。

当车轮即将抱死时，控制单元会使制动器快速脉冲施加制动力。

这些快速脉冲可以帮助车轮保持旋转并获得更好的牵引力。

通过以上工作原理，制动防抱死系统可以在紧急制动时有效地防止车轮抱死，提供更稳定的制动效果和车辆操控性，大大减少了潜在的交通事故风险。

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工作原理和工作过程

ABS工作原理和工作过程
一、ABS的工作原理
ABS是防抱死制动系统的简称，是一种先进的汽车制动控制系统，其主要目的
是防止车轮在制动时发生抱死，从而避免汽车在紧急制动时失去方向控制能力。

ABS系统采用传感器监测车轮速度，当检测到车轮即将抱死时，就会通过控制系
统减少制动力，让车轮保持旋转，保持车辆稳定性。

ABS系统主要由传感器、控制器和执行元件组成。

传感器监测车轮的速度，控
制器根据传感器的信号判断车轮是否即将抱死，并通过执行元件控制制动力的分配。

二、ABS的工作过程
1.制动阶段
当司机踩下制动踏板时，ABS系统开始工作。

传感器监测车轮速度，如果发现某个车轮即将抱死，控制器会发出信号，减少该车轮的制动力，同时增加其他车轮的制动力，以保持车辆的稳定。

2.释放阶段
在减少制动力的情况下，抱死的车轮恢复旋转，车辆的稳定性得以维持。

在车轮恢复正常旋转后，ABS系统会逐渐恢复适当的制动力，以维持车
辆的制动性能。

3.循环调节
ABS系统会持续监测车轮速度并调节制动力，以保持车辆的稳定性。

在整个制动过程中，ABS系统会不断进行循环调节，确保车辆的制动性能和
稳定性达到最佳状态。

通过ABS的工作原理和工作过程的详细描述，可以更好地理解ABS系统如何
避免车轮抱死，提高车辆的制动性能和行驶安全性。

ABS系统的应用使汽车在紧
急制动时更加稳定安全，为驾驶员提供更好的驾驶体验。

ABS的工作原理及作用

ABS一、制动系理论基础1、汽车的制动过程：汽车的制动过程是一个渐变的过程。

（1）印迹与轮胎花纹一致------车轮纯滚动。

V w=r ro×ωw车轮的角速度车轮滚动半径车速（2）印迹变粗，逐渐模糊------车轮边滚边滑。

V w＞r ro×ωw（3）印迹为拖痕------车轮抱死拖滑。

ωw=02、滑移率：车速减车轮的线速度与车速的百分比。

- 1 -S=[（V w-r ro×ωw）/V w]×100%=[(车速-车轮线速度)/车速]×100%当V w=r ro×ωw时，S=0 车轮纯滚动当V w＞r ro×ωw时，0＜S＜1 车轮边滚边滑当ωw=0时，S=1 车轮纯滑动从图中可看出S=15-25%时，可获得较大的纵向和横向附着系数。

3、固定制动力分配的汽车制动时的状态固定制动力分配的汽车制动时的状态有三种：（1）制动过程中前轮先抱死，汽车直线行驶时处于稳定工况，但在弯路上将失去转向能力（失去操纵稳定性）。

（2）制动过程中后轮先抱死，汽车在轻微的侧向力作用后轴将侧滑，严重时调头（失去行驶稳定性）。

（3）制动过程中前、后轮同时抱死，汽车直线行驶时处于稳定工况，但在弯路上将失去转向能力（失去操纵稳定性）。

制动器的制动力是通过调控制动气室的压力来实现的，合适的制动压力取决于多种因素，如道路条件、车辆载荷、轮胎状况等，上述各种因素是多变的，它们的组合千变万化，困此要想事先确定制动压力的范围是不可能实现的。

而ABS是一个反馈系统，它根据车轮的运动状态调节制动压力，从而修正车轮的运动状态，上述过程循环进行，保证制动器制动力处于最佳状态。

- 2 -二、ABS的工作原理及作用1、ABS的含义ABS是英文A nti-Lock B raking S ystem的缩写，其含义是制动防抱死装置（系统）。

ABS是一个反馈系统，它可自动地控制制动车轮在旋转方向上的滑动程度。

车身减速度在ABS路面识别技术中的研究和应用

明，用以上方法可以在ＡＳ的控制过程中较准确的对路面进行识别．利Ｂ关键词：机动车辆；ＡＳ路面识别；道路测试Ｂ；
’
中图分类号：４３Ｕ６
文献标识码：文章编号：０７— ５Ｘ（００００５０Ａ１０８５２１）６— ０６— ５
摘要：对ＡＳ控制中路面识别的重要性和路面识别的方法进行了介绍，Ｂ对单个车轮在制动过程
中的受力情况进行了分析，由此提出了基于估计车身减速度的路面识别方法，出在路面识别过指
程中将制动力系数的变化率略大于零的时刻作为保压时刻．行了大量的实车试验，进试验结果表
ｂａｅｆｒｅｃｅｃｅｔｃａｇａｅｓｉｈｌｒａｅｈｎ０．Ｔｅｔｈｗｅｈｔｔｅｒａｏｄｉｏａｅｅａｔｙｉｒｋｏｃｏｆｉｎｈｎｅｒｔｌｇｔｙｇｅｔｒｔａｉｓｓｓｏｄｔａｈｏｄｃｎｔｎｃｎｂｘｃｌ－ｉ
ｄｅｔｅｕｉｇＡＢＳｃｎｒｌｐｏｅｓｎｔｈｓｍｅｈｄ．ｎｉｄｄｒｎｉｆｏｔｏｒｃｓｉｇｗｉｈｔｉｔｏＫｅｒｙｗｏｄｓ：ｍｏｏｅｉｌＡＢＳ；ｒａｏｄｔｎｉｅｔｃｔｏｔｒｖｈｃｅ；ｏｄｃｎｉｏｄｎｉａｉｎ；ｒａｅｔｉｉｆｏｄｔｓ
Ａｂｓｒｃ：ＴｈｍｐｒａｃｎｔｏｓｏｏｄｃｎｔｏｄｎｉｃｔｏｕｉｇＡＢＳｃｎｒｌｐｏｅｓｎｒｎｒ — ｔａｔｅｉｏｔｎｅａｄｍｅｈｄｆｒａｏｄｉｎｉｅｔｆａｉｎｄｒｎｉｉｏｔｏｒｃｓｉｇｗｅｅｉｔｏｄｃｄ．ＴｈｔｏｆＡＢＳｒａｏｄｔｏｄｎｉｃｔｏａｅｎｂｄｅｅｅａｉｎｗａｕｏｗａｄａｃｒｉｇｔｕｅｅｍｅｈｄｏｏｄｃｎｉｉｎｉｅｔｆａｉｎｂｓｄｏｏｙｄｃｌｒｔｏｓｐｔｆｒｒｃｏｄｎｏｉｓｎｌｅｌｆｒｅａａｙｉｕｒｎｒｋｎ．Ｉ — ｖｈｃｅｔｓｓｗｅｅｄｎｉｇｅｗｈｅｏｃｎｌｓｓｄｉｇｂａｉｇｎｅｉｌｅｔｒｏｅ，ｔｅｂａｉｇｐｒｓｕｅｗａｅｔｗｈｎｈｒｋｎｅｓｒｓｋｐｅ