汽车结构讲义—电控防抱死制动系统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。
电控防抱死制动系统ABS
二、ABS布置形式
01
ABS系统中，能够独立进行制动压力调节的制动管路称
02
为控制通道。
03
如果对某车轮的制动压力可以进行单独调节，这种控制
04
方式称为独立控制；如果对两个(或两个以上)车轮的制动压
05
力一同进行调节，则称这种控制方式为一同控制。在两个车
06
轮的制动压力进行一同控制时，如果以保证附着力较大的车
一、ABS理论基础
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向的轨迹行驶，即不发生跑偏、侧滑、以及失去转
04
制动方向稳定性：汽车在制动时仍能按指定方
制动距离、制动时间、制动减速度
03
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的能力称为制动效能。
02
制动效能：汽车在行驶中，强制减速以至停车
制动性能评价指标
01
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向能力称为制动时的方向稳定性。
05
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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二位三通电磁阀 二位三通电磁阀主要用于 戴维斯MKIIABS中的主电磁阀。 二位三通电磁阀主要由： 两个阀门（第一球阀和第二球 阀）、衔铁、弹簧及电磁线圈 等组成。第一球阀（常闭阀门） 用于控制助力室与内部储液室 之间的制动液通路-高压控制。 第二球阀（常开阀门）用于控 制储液筒与内部储液室之间的 制动液通路-低压控制。
汽车电子防抱死制动系统结构原理
汽车电子防抱死制动系统结构原理E-ABS系统的结构主要由传感器、控制单元、液压控制单元和执行器组成。
传感器是E-ABS系统的重要部分，主要用于检测车辆的动态情况。
常见的传感器包括轮速传感器和方向传感器。
轮速传感器通过检测轮胎的转速来判断车轮是否出现防滑现象。
方向传感器则通过检测车轮的方向来判断车辆是否准备转向。
控制单元是E-ABS系统的核心部分，它负责接收传感器传来的信号，并根据这些信号来控制制动系统的工作。
控制单元内部有一个微处理器，它负责处理和分析传感器的数据，并根据预先设定的算法来判断是否需要进行防抱死制动。
如果判断需要进行防抱死制动，控制单元将发出相应的指令给液压控制单元。
液压控制单元是E-ABS系统的动力部分，它负责控制制动器的工作。
一般情况下，液压控制单元包括一个泵、一个阀组和一个行程传感器。
泵负责提供压力给制动器，阀组负责控制液压的流动方向和大小，行程传感器负责检测制动器的行程情况。
执行器是E-ABS系统的最后一环，它通过控制制动器的工作来实现防抱死制动。
根据制动器的不同，执行器分为电子控制制动器（Electronic Controlled Brake，简称ECB）和液压控制制动器（Hydraulic Controlled Brake，简称HCB）。
电子控制制动器通过电子信号来控制制动器的力度，从而实现防抱死制动。
液压控制制动器则通过液压系统来控制制动器的工作，从而实现防抱死制动。
E-ABS系统的工作原理主要包括三个环节：信号采集、信号分析和制动控制。
在信号采集环节，传感器负责采集车辆的动态信息，例如车轮的转速、方向等。
这些信息将通过线路传送给控制单元。
控制单元接收到这些信号后，将对其进行分析判断。
在信号分析环节，控制单元负责对传感器采集到的信号进行处理和分析。
它会根据预设的算法来判断车轮是否即将出现防滑的现象。
如果判断出车轮即将出现防滑，控制单元将发出指令给液压控制单元。
在制动控制环节，液压控制单元根据控制单元的指令，通过调整制动器的力度来实现防抱死制动。
汽车原理——ABS-精品课件
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。
ABS系统电控单元PPT文档资料
ABS警告灯驱动电路
主要功用有3点：
a.电压转换功能：将12V或14V转换成 ABS ECU内部工作所需的5V稳定电压。
•.
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b.监控功能：电源电压过低、轮速传感器 电压信号失常、计算电路、电磁阀控制电路 有故障，使ABS停止工作，同时控制ABS警 告灯点亮。
c.记忆功能：当ECU检测到ABS电控系统 出现故障时，将故障信息储存在存储器中， 以便维修时调用。
•.
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（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。
•.
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计算电路由两个完全相同的微处理器组成：
•.
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•.
•12
（1）输入电路
输入电路由滤波、整形、放大电路组成。
其功用是：将轮速传感器产生的交变电压信号进 行处理并将其模拟信号转换成数字信号，输入至计 算电路。
输入电路同时还接收点火开关、制动开关、制动 液位监测开关等外部信号，电磁阀继电器、电动回 液泵继电器工作电路监测信号，并将这些信号处理 后再送入计算电路。
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。
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。
•.
•15
(3)输出电路（电磁阀控制电路） 输出电路的主要功用是：
汽电控第一章(ABS)-PPT精品文档
φ φp φs
稳定区
非稳定区
φx
Evaluation only. φy ted with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2 Sp Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
三、新制动系统简介 1．ESP简介 电子稳定系统ESP（Elctronic Stability Program）具有实时控制、主动干预、事先提醒三 大功能。综合了 ABS、ASR 、EBD等功能。 Evaluation only. ．EBA简介 for .NET 3.5 Client Profile 5.2 ted with2Aspose.Slides 电子刹车辅助 EBA（Elctronic Asist） Copyright 2019-2019 Aspose Brake Pty Ltd. 具有紧急情况助驾驶人员增大制动力的作用。
上世纪70年代：逐步形成电子控制ABS。 上世纪80年代：ABS在国际上成为汽车的 标配。 上世纪90年代：我国开始自行研究ABS。
Evaluation only. 发展趋势 for .NET 3.5 Client Profile 5.2 ted二、 withABS Aspose.Slides 1． 小型轻量化。 Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd. 2．与驱动防滑转系统（ASR）一体化。 3．与底盘其它电控系统形成紧密联系。 4．ABS向自动化制动方向发展。
Fφ
Fxmax = Fφ=φFz
pa
Fx = Fμ 制动系压力p
4．车轮滑移率S 车速与轮速之间出现的差异率。 v - vR S = ——— ×100％ v Evaluation only. 车轮滑移率 S = 0时：车轮全滚动，无滑 ted动。 with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2 Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd. 车速滑移率 S = 1时：车轮被抱死，没有 任何滚动。 理论分析得出结果：当S=10%~30%时， 制动系统总体性能最理想，该范围内的滑移率 称为理想滑移率Sp。
汽车底盘电控技术4ABSASRPPT课件
附着系数的变化
滑动率： S= (v-rω)/v 纯滑动→ S＝100％ 纯滚动→ S＝0％ 边滚边滑→0<S<100％
5
结论：
①峰值附着系数φp→峰值——滑动率20% ②滑动附着系数φs→ 抱死——滑动率100% ③一般情况下φp > φs →ABS有利于缩短制动
距离 ④ （ φp - φs ）随路况下降而增大→路面越
故障时，常规制动系统仍能正常工作。
11
ABS系统组成
ABS=基本制动系统＋ 制动力调节系统（传感器、控制器、执行器）
12
ABS控制系统组成
液压单元， 回油泵公用
三个电磁阀分别控 制左右前轮和后轮
制动压力 调节器
13
制动压力调节器
结构
电磁阀部分：阀杆、阀座、线圈等 液压单元：储液腔、回油泵等
20
封闭循环式压力调节
21
回流泵式压力调节
22
补给式压力调节
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液压变容积式
24
机械变容积式
25
压力反馈变容积式
26
ABS ECU功能
27
ABS ECU结构
28
ABS ECU特点
输入、输出、运算、安全保护 冗余
→电脑1
→结果一致→ABS控制
输入信号→
→比较→
→电脑2
→结果不一致→ABS失效保护
TCS/TRC/TRAC Traction Control System
❖ASR控制原理
34
ASR系统作用
防止起动、加速时车轮打滑，提高动力性； 提高方向稳定性和转向控制能力； 减少轮胎磨损与发动机油耗。
35
驱动滑动率的定义
s UL Ua UL
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。
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。
第四章电控制动防抱死系统abs
附着系数与滑移率的关系分析
由图可见： ① 附着系数取决于路面性质。
一般干燥路面附着系数大，潮湿路面 附着系数小，冰雪路面附着系数更小。 ② 在各种路面上，附着系数都随滑移率的 变化而变化。 ③ 在各种路面上，当滑移率为20%左右时， 纵向附着系数最大，制动效果最好。
分析结论
综上所述，为了获得最佳制动性能，应 将滑移率控制在10%~25%范围内。
因此，通过采用ABS，使汽车在制 动过程中自动调节车轮的制动力，防止 车轮抱死滑移，从而缩短制动距离，提 高方向稳定性，增强转向控制能力，减 少交通事故的发生。
汽车防滑控制系统－ABS与ASR 二、制动防抱死系统（ABS） 1．制动防抱死系统的基本组成和工作原理
汽车防滑控制系统－ABS与ASR 可变容积式制动压力调节器
第四章 电控制动防抱死系统（ABS）
滑移率实际意义是车轮总制动距离内滑动距离所占的比例大小
s v r 100%
v
v vw 100% 1 vw 100% 1 r 100%
v
v
v
式中 v ——车轮中心的速度(m/s)；
轮速Vω = 0
汽车防滑控制系统－ABS与ASR 滑移率与附着系数φ的关系
附着系数与滑移率的关系分析
由图可见： ① 附着系数取决于路面性质。
一般干燥路面附着系数大，潮湿路面 附着系数小，冰雪路面附着系数更小。 ② 在各种路面上，附着系数都随滑移率的 变化而变化。 ③ 在各种路面上，当滑移率为20%左右时， 纵向附着系数最大，制动效果最好。
➢各制动轮压力均可单独调节（轮控制）- 控制精度高； ➢制动时可最大限度地利用每个车轮的附着力 - 方向稳定性 好；
第10章 汽车防抱死制动系统(ABS)课件
2. 减小体积，降低重量: 现代汽车装备的辅助装置越来越多，一 方面汽车的重量随之增加，能耗与运行成本也相应地增加，另一 方面，可供这些装置布置的空间受到限制，因此，减小ABS的体 积，降低系统的总重量一直是ABS生产公司追求的目标；
3. 基于CAN总线的多控制系统集成网络控制: 由于汽车上采用的
29
轮速传感器：工作原理
永磁体磁芯 感应线圈
极轴
转子
+V 输出
输出信号
-V
30
ABS执行器：2位2通进油阀构造
1、进油管滤清器 2、密封圈 3、阀体 4、阀座 5、滤清器 6、弹簧 7、阀芯 8、O形环 9、衔铁 10、密封盖 11、线圈 12、线圈架
31
ABS执行器：2位2通出油阀构造
1. 阀座 2. O形环 3. 滤清支撑体 4. 滤清器 5. 密封圈 6. 阀芯 7. 弹簧 8. 阀体 9. 衔铁 10. 线圈 11. 线圈架
ω — 车轮角滑速移度率。在0～1之间。可见制动滑移率描述
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。
16
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。 有侧偏角时的车轮滑移率定义如下 :
计算电路
电磁阀 控制电路
外部信号
泵电动机监视 制动开关
电磁阀继电器 监视
计算电路
电磁阀 控制电路
电源监控电路 故障记忆电路 警告灯驱动电路
左前电磁阀
后轮电磁阀 右前电磁阀
ABS警告灯 电磁阀继电器 泵电动机继电器 继电器电源
电控制动防抱死系统(ABS)
19
ABS系统的检修
◆ 4、若外观检查正常，应用故障诊断仪或人工调取的方法查询故障代 码，检查故障所在。 ◆ 5、不要轻易拆建ecu和液压控制器件，如果怀疑其有问题，可用替换 发检查。
20
21
10
制动压力调节器
◆ 组成：电磁阀、液压泵和储液器等 ◆ 循环式调节器：电磁阀直接控制轮缸制动压力 ◆ 可变容积式调节器：电磁阀间接控制轮缸制动压力
1、循环式制动压力调节器 减压时，轮缸制动液经储 能器、回油泵流回主缸。
11
电磁阀
◆ 三位三通电磁阀（3/3电磁阀）。 ◆ 三位：升压、保压、减压 ◆ 三通：通主缸、轮缸和储能器
4
滑移率与附着系数的关系
5
汽车附着性能
◆1滑移率S
v rr 0 S 100% v v rr 0 S=0
0
v 0 v rr 0
S=100% 0<S<100%
纯滚动 抱死滑动 边滚边滑
0
6
◆地面制动力、制动器制动力与地面附着力 之间的关系 。
7
ABS的分类
1、按ECU所依据的控制参数不同分类
以车轮滑移率S为控制参数的ABS—用雷达测量车速 以车轮角加速度为控制参数的ABS—抱死标志是角加速度的门限值 2、按制动压力调节器的结构不同分类 机械柱塞式；电磁阀式
3、按功能和布置形式不同分类
后轮ABS；四轮ABS
4、按控制通道数目不同分类
一、二、三、四通道式
8
制动防抱死系统结构与工作原理
◆由三大部分组成： 轮速传感器、压力调节器、电子控制 装置
9
制动防抱死系统结构与工作原理
◆ 压力调节器 ◆ 作用：接受并执行ECU的指令，使制动轮缸或气室能实现压力增高、 压力保持或压力降低。 ◆ 安装：在制动轮缸和制动总缸之间 ◆ 分类：滑阀式和柱塞式。每种类型又有不同的形式和结构，一般由回 油泵、存储器和电磁阀组成。 ◆ 回油泵：在制动压力减少时，抽吸制动轮缸的制动液，并把它泵回制 动主缸 ◆ 存储器：暂时储存压力减少时流出的制动液 ◆ 电磁阀：用于制动压力的调节