汽车电子学

1.什么是汽车防抱死制动系统ABS？

解：汽车防抱死制动系统是在传统的制动系统的基础上采用电子控制技术，在制动时防止车轮抱死的一种机电一体化的主动安全装置

1.简述汽车防抱制动系统ABS的作用。

解：当驾驶员踩制动踏板的压力过大时，ABS通过轮速传感器和电子控制单元可以检测到车轮有抱死的趋势，这时ABS电子控制单元通过控制电磁阀以减小制动器制动力，防止车轮抱死。当轮速恢复，轮胎和地面之间的摩擦力有减小的趋势时，ABS电子控制单元控制电磁阀适当增大制动压力，使轮胎的滑动率在一个合适的状态，最大的利用地面附着力，从而得到最佳的制动距离和制动稳定性。

1.试根据教材P185面图5.1.2附着系数与车轮滑移率的关系，分析

汽车ABS系统控制的基本原理。

解：由图可知；当汽车制动时轮胎的滑动率在15%—30%时，制动力系数有最大值，且有较大侧向力系数。因此ABS系统控制原理：在制动过程中，轮速传感器不断把车速信号输送给ABS电子控制单元进行计算和分析，得出滑动率大小，并将相应控制信号传给执行单元。汽车在紧急制动或者低附着路面时，车轮将要被抱死的情况下，ECU就会输出控制信号，如果某个车轮的滑移率还没达到设定值，ECU就控制液压单元，使该车轮的制动压力增大；如果某个车轮的滑移率接近于设定值时，ECU控制液压控制单元，使该车轮制动轮缸中的制动压力减小，如

此反复输出控制信号，使各个车轮的滑移率保持在理想的范围之内，防止4个车轮完全抱死。

1.试根据教材P186面图5.1.4分析ABS制动压力调节器的工作原

理。

解：制动压力调节器是一个二位二通阀，

当打开进油阀关闭出油阀，油压增加制动器制动力增大。

当关闭进油阀打开出油阀，油压降低制动器制动力减小。

当关闭进油阀关闭出油阀，油压保持不变制动器制动力保持不变。

1.试分析ABS系统电磁阀采取脉冲宽度调制PWM法实现不同速率

的小步长增压过程。

解：

电磁阀根据不同占空比周期T的脉冲电压（低电平时电磁阀不通电，制动压力持续增加）来控制制动器油压增加的时间，小占空比的脉冲电压控制制动器油压增加的持续时间长，而大占空比控制制动器油压增加的持续时间短，因此经过周期T后，得到的数值不同，也就是实现不同速率的小步长增压。

1.试根据教材P196面图5.1.16分析采用逻辑门限控制法时ABS系

统在高附着路面的控制过程。

解：1）.控制过程第一阶段：制动初始阶段，制动压力p增大，车轮的角减速度也增大，直至车轮的角减速度达到设定的角减速度控制门限一a.

1.）控制过程第二阶段（制动压力保持阶段）：为避免车轮在处

于稳定区域的滑移率范围内时，进入防抱死制动压力减小阶段，

需对车轮的参考滑移率与设定的滑移率控制下门限值S1进行比

较。如果车轮的参考滑移率小于控制下门限值S1，说明车轮的滑

移率偏小,保压.

3）.控制过程第三阶段（制动压力减小阶段）：当车轮的参考滑移率大于滑移率控制下门限值S1时，说明车轮已进入不稳定区域，制动压力减小.

4）.控制过程第四阶段（制动压力保持阶段）：由于车轮的制动压力减小，车轮在整个汽车的惯性作用下，开始加速，当车轮的角减速度小于设定的角减速度控制门限值一a时,制动压力保持.

5）.控制过程第五阶段：由于整个汽车的惯性作用，车轮仍继续加速，角减速度由负值增加到正值，直到超过设定的角加速度控制门限值十a。为了适应可能出现的高附着力系数突然增加的情况，可以设定第二角加速度控制门角加速度超过设定的第二角加速度控制门限值十Ak。角加速度超过设定的第二角加速度控制门限值十Ak。为适应附着力系数的增大，使制动压力再次增大。

6）.控制过程第六阶段：控制过程第六阶段到车轮的角加速度低于控制门限值十Ak，然后进入第六阶段（制动压力保持阶段），第使汽车车轮又恢复到稳定区域。

7）.控制过程第七阶段：当车轮恢复到稳定区域后，为使车轮在更长的时间内

处于稳定区域，对制动压力进行增大和保持的快速转换阶段；使制动轮缸的制动压力以较低的速率增加，电磁阀以增压——保压的方式不断进行切换。

8）.控制过程第八阶段：到车轮的角减速度再次低于控制门限值一a 后，开始进入制动压力减小阶段；此时不再考虑参考滑移率是否超过控制门限值Sl，从而进入下一循环的防抱死制动控制，完成了一个防抱死控制循环过程。

1.对于采用逻辑门限控制法的ABS系统如何自动识别路面附着系

数的高低？

解：在制动过程中由于整个汽车的惯性作用，车轮仍继续加速，角减速度由负值增加到正值，而ABS设置了角加速度控制门限值十a和第二角加速度控制门限值十Ak，果车轮的角加速度不能超过第一次设定的控制门限值十a，则判定路面情况为低附着力系数路面，而车轮的角加速度超过设定的第二角加速度控制门限值十Ak，则判定路面情况为高附着力系数路面，这是由于高附着系数路面给轮胎的反作用力相对大些，使轮胎的加速度超过设定的十Ak。

1.什么是驱动防滑控制系统ASR？

汽车驱动防滑系统(ASR)是为了保证汽车在低附着路面上起步、加速、拐弯行驶的稳定性，提高汽车加速性能的主动安全装置。

1.为什么说对于两轮驱动的四轮汽车可以精确地计算出驱动轮的滑

转率？

解：由滑转率的定义得：为控制目标轮速，即为驱动轮的轮速。为汽车车速，它是汽车的非驱动轮的轮速，因为不受驱动力的作用，非驱动轮的滑转率为零，即没有滑转，为车的实际速度。所以说计算出的滑转率精确。

1.试根据第7章课件P40面图4.1.75分析车辆稳定性控制系统ESP

对左前轮施加制动力的工作过程。

解：当汽车左转向时；如果出现转向不足，这时电子稳定程序将实行主动制动干预，左侧车轮施加计算好的制动力，工作过程；关闭左前隔离电磁阀8，使制动回路的的液压油与主缸分离，不能返回主缸，打开前后起动电磁阀，右前和右后以及左后进油阀关闭，使加载油压只能加载到左前轮，运行油泵M15将合适的油压施加向左前轮。

1.试简要说明汽车ESP系统的工作原理。

解：ESP的三大特点是:实时监控、主动干预、事先提醒。传感器记录车辆的变量:车轮速度、转向角度、侧向加速度及横向移动。基于这