汽车主动安全系统课件
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第5章 汽车主动安全系统
主要内容：
①概述
②ABS
③ASR
④EBS
⑤可控悬架系统
⑥电控动力转向系统
⑦先进安全汽车
⑧其他的主动控制系统
2021/3/27
CHENLI
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第5章 汽车主动安全系统
5.1 引言
确保车辆具有和驾驶人员的操作特性相匹配 的动特性，主动预防汽车交通事故的发生。 “防患于未然”，通过提高汽车主动安全技 术和安全性能，可以最有效地减少道路交通事 故的发生，从而从根本上降低道路交通事故对 人类生命及财产安全造成的危害，因此当今汽 车研发、设计者将主动安全技术作为当今汽车 安全技术的重点研究领域和主要发展方向。
汽车电子技术的发展促进了汽车安全 2新021理/3/2念7 ，新技术和C新HEN设LI 备的产生2 。
5.2 A第BS5章 汽车主动安全系统
一、ABS的基本原理
1. 轮胎与地面的附着特性
※附着系数：驱动轮的附着率不能大于地 面的附着系数，否则会发生驱动轮滑转的 现象。 ※纵向附着系数：制动附着系数，制动效能 ※侧向附着系数：侧滑附着系数，方向稳定性
第5章 汽车主动安全系统
一、ABS的基本原理 2. ABS的理论依据
※理想的制动控制：
①车轮滑移率从稳定区进入不稳定区的瞬间， 迅速而适度地减少制动器制动力，使车轮的转 动回复到稳定区域内； ②逐渐地增加制动器制动力直至车轮状态再次 越过稳定界限位置，尽量长时间地保持车轮运 动于稳定界限附近的最佳滚动状态。
百度文库
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第5章 汽车主动安全系统
一、ABS的基本原理 2. ABS的理论依据 ※理想的制动控制：
★制动车轮始终在纵向峰值附着系数最大处附 近的狭小滑移率范围内滚动，既保证了转向操 纵和制动方向的稳定性，又获得最小制动距离。
▲ABS的工作过程实际上是“抱死—松开—抱
死—松开”的循环工作过程，使车辆始终处于
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第5章 汽车主动安全系统
二、ABS的结构组成和工作原理
※ECU的电路组成 ④稳压供电电路：
除ECU芯片5V外，还需具备掉电保护故障代码 的功能，应提供一个独立的5V电源。 ⑤通信电路
作用：提供多CPU之间的信息传递和运算结果 的复合核对(冗余技术)；提供已存储的故障代 码和故障出项的先后次序。
固定在转向节支架上
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第5章 汽车主动安全系统
二、ABS的结构组成和工作原理
※ECU的电路组成 •整形电路： 作用：将转速传感器输入的信号进行调制，使 之成为电子控制器能识别的信号。 ②运算电路 作用：计算车体速度、滑移率和车轮加速度， 并与对应的设定值进行比较判断后对电磁阀发 出相应的减压、保压或升压指令。 ③电磁阀驱动、检测控制电路
④最大可能利用车轮与地面的附着，减少制动
距离。
（制动初速度80k m/h）
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第5章 汽车主动安全系统
一、ABS的基本原理 2. ABS的理论依据
※ABS与普通制动系统的关系 ①优于普通制动系统； ②建立在普通制动系统正常工作的基础上； ③只有超过一定的速度值ABS才开始工作； ④只有抱死时才调节。
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第5章 汽车主动安全系统
二、ABS的结构组成和工作原理 组成：轮速传感器、电子控制器和压力调节器
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第5章 汽车主动安全系统
二、ABS的结构组成和工作原理
①轮速传感器
作用：采集车速旋转速度信号；齿圈安装于车
轮或驱动轮差速器输入端，随车轮或驱动轮一
和分析，并加以计算，一且识别到某一或几个 车轮有抱死倾向时，ECU就发出指令，并送至
液压或气压调节器中，通过调节器中电磁阀 “升压”、“保压”、“降压”3种不同工作 状态，及时调节车轮制动缸(气室)中的压力， 以防止车轮制动抱死。
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第5章 汽车主动安全系统
三、ABS在汽车上的配置
临界抱死的间隙滚动状态，有效克服紧急制动
时由车轮抱死产生的车辆跑偏现象，防止车身
失控等情况的发生。
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第5章 汽车主动安全系统
一、ABS的基本原理
※ABS的作用：
①防止后轮抱死，提高制动时的行驶稳定性；
②防止前轮抱死，提高制动时的操纵性；
③减少轮胎磨损，减轻驾驶员的紧张程度；
第5章 汽车主动安全系统
一、ABS的基本原理
2. ABS的理论依据
※分析：汽车在制动时，将汽车车轮的滑移率 控制在10%～35%之间，这时既可使纵向附着 系数接近峰值，同时又可以获得较大的侧向附 着系数（也就是说，能兼顾相对最大的纵向制 动力和横向抓地力） ， 从而使汽车获得最佳 的制动效能和方向稳定性。 ※出发点： 用滑移率作为参数，通过调节制动压力来控 制202车1/3轮/27 的转速，达到防CHE抱NLI死的目的。5
起转动，当齿圈转动时，产生正比于其转速的
交流感应信号。
②电子控制器(ECU)
作用：把从轮速传感器接收到的电信号转换成
关于汽车与车轮速度和减速度的有用信息，并
根据这些信息向电磁阀发出指令。
③压力调节器：液压式和气压式
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传感器的安装位置
支架固定在制动底板 上 2021/3/27
和轮胎的滑移率有很大关系
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第5章 汽车主动安全系统
一、ABS的基本原理 1. 轮胎与地面的附着特性
① 为0时，车轮纯滚动； ② 为100%时， 最小，抱死，侧滑； ③当滑移率为10%-20%时，
达到峰值：
左侧：地面附着力随汽车 制动力矩的增加，能提供 足够的地面制动力，此时 的侧向附着系数也较大， 具有足够的抗侧滑能 力，—稳定区。 右20侧21：/3/随27 制动力矩的增大C，HEN地LI面制动力减4小，抱死侧滑。
⑥故障自诊断电路
作用：功能检查、故障诊断
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第5章 汽车主动安全系统
二、ABS的结构组成和工作原理
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第5章 汽车主动安全系统
二、ABS的结构组成和工作原理
ABS的基本工作原理：
汽车在制动过程中，轮速传感器不断把轮速信 号传送给ECU，这些信号被ECU进行逻辑判断
主要内容：
①概述
②ABS
③ASR
④EBS
⑤可控悬架系统
⑥电控动力转向系统
⑦先进安全汽车
⑧其他的主动控制系统
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第5章 汽车主动安全系统
5.1 引言
确保车辆具有和驾驶人员的操作特性相匹配 的动特性，主动预防汽车交通事故的发生。 “防患于未然”，通过提高汽车主动安全技 术和安全性能，可以最有效地减少道路交通事 故的发生，从而从根本上降低道路交通事故对 人类生命及财产安全造成的危害，因此当今汽 车研发、设计者将主动安全技术作为当今汽车 安全技术的重点研究领域和主要发展方向。
汽车电子技术的发展促进了汽车安全 2新021理/3/2念7 ，新技术和C新HEN设LI 备的产生2 。
5.2 A第BS5章 汽车主动安全系统
一、ABS的基本原理
1. 轮胎与地面的附着特性
※附着系数：驱动轮的附着率不能大于地 面的附着系数，否则会发生驱动轮滑转的 现象。 ※纵向附着系数：制动附着系数，制动效能 ※侧向附着系数：侧滑附着系数，方向稳定性
第5章 汽车主动安全系统
一、ABS的基本原理 2. ABS的理论依据
※理想的制动控制：
①车轮滑移率从稳定区进入不稳定区的瞬间， 迅速而适度地减少制动器制动力，使车轮的转 动回复到稳定区域内； ②逐渐地增加制动器制动力直至车轮状态再次 越过稳定界限位置，尽量长时间地保持车轮运 动于稳定界限附近的最佳滚动状态。
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一、ABS的基本原理 2. ABS的理论依据 ※理想的制动控制：
★制动车轮始终在纵向峰值附着系数最大处附 近的狭小滑移率范围内滚动，既保证了转向操 纵和制动方向的稳定性，又获得最小制动距离。
▲ABS的工作过程实际上是“抱死—松开—抱
死—松开”的循环工作过程，使车辆始终处于
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第5章 汽车主动安全系统
二、ABS的结构组成和工作原理
※ECU的电路组成 ④稳压供电电路：
除ECU芯片5V外，还需具备掉电保护故障代码 的功能，应提供一个独立的5V电源。 ⑤通信电路
作用：提供多CPU之间的信息传递和运算结果 的复合核对(冗余技术)；提供已存储的故障代 码和故障出项的先后次序。
固定在转向节支架上
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第5章 汽车主动安全系统
二、ABS的结构组成和工作原理
※ECU的电路组成 •整形电路： 作用：将转速传感器输入的信号进行调制，使 之成为电子控制器能识别的信号。 ②运算电路 作用：计算车体速度、滑移率和车轮加速度， 并与对应的设定值进行比较判断后对电磁阀发 出相应的减压、保压或升压指令。 ③电磁阀驱动、检测控制电路
④最大可能利用车轮与地面的附着，减少制动
距离。
（制动初速度80k m/h）
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第5章 汽车主动安全系统
一、ABS的基本原理 2. ABS的理论依据
※ABS与普通制动系统的关系 ①优于普通制动系统； ②建立在普通制动系统正常工作的基础上； ③只有超过一定的速度值ABS才开始工作； ④只有抱死时才调节。
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第5章 汽车主动安全系统
二、ABS的结构组成和工作原理 组成：轮速传感器、电子控制器和压力调节器
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第5章 汽车主动安全系统
二、ABS的结构组成和工作原理
①轮速传感器
作用：采集车速旋转速度信号；齿圈安装于车
轮或驱动轮差速器输入端，随车轮或驱动轮一
和分析，并加以计算，一且识别到某一或几个 车轮有抱死倾向时，ECU就发出指令，并送至
液压或气压调节器中，通过调节器中电磁阀 “升压”、“保压”、“降压”3种不同工作 状态，及时调节车轮制动缸(气室)中的压力， 以防止车轮制动抱死。
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第5章 汽车主动安全系统
三、ABS在汽车上的配置
临界抱死的间隙滚动状态，有效克服紧急制动
时由车轮抱死产生的车辆跑偏现象，防止车身
失控等情况的发生。
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第5章 汽车主动安全系统
一、ABS的基本原理
※ABS的作用：
①防止后轮抱死，提高制动时的行驶稳定性；
②防止前轮抱死，提高制动时的操纵性；
③减少轮胎磨损，减轻驾驶员的紧张程度；
第5章 汽车主动安全系统
一、ABS的基本原理
2. ABS的理论依据
※分析：汽车在制动时，将汽车车轮的滑移率 控制在10%～35%之间，这时既可使纵向附着 系数接近峰值，同时又可以获得较大的侧向附 着系数（也就是说，能兼顾相对最大的纵向制 动力和横向抓地力） ， 从而使汽车获得最佳 的制动效能和方向稳定性。 ※出发点： 用滑移率作为参数，通过调节制动压力来控 制202车1/3轮/27 的转速，达到防CHE抱NLI死的目的。5
起转动，当齿圈转动时，产生正比于其转速的
交流感应信号。
②电子控制器(ECU)
作用：把从轮速传感器接收到的电信号转换成
关于汽车与车轮速度和减速度的有用信息，并
根据这些信息向电磁阀发出指令。
③压力调节器：液压式和气压式
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传感器的安装位置
支架固定在制动底板 上 2021/3/27
和轮胎的滑移率有很大关系
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第5章 汽车主动安全系统
一、ABS的基本原理 1. 轮胎与地面的附着特性
① 为0时，车轮纯滚动； ② 为100%时， 最小，抱死，侧滑； ③当滑移率为10%-20%时，
达到峰值：
左侧：地面附着力随汽车 制动力矩的增加，能提供 足够的地面制动力，此时 的侧向附着系数也较大， 具有足够的抗侧滑能 力，—稳定区。 右20侧21：/3/随27 制动力矩的增大C，HEN地LI面制动力减4小，抱死侧滑。
⑥故障自诊断电路
作用：功能检查、故障诊断
2021/3/27
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第5章 汽车主动安全系统
二、ABS的结构组成和工作原理
2021/3/27
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第5章 汽车主动安全系统
二、ABS的结构组成和工作原理
ABS的基本工作原理：
汽车在制动过程中，轮速传感器不断把轮速信 号传送给ECU，这些信号被ECU进行逻辑判断