第十章汽车的防滑控制系统
第十章 汽车的防滑控制系统
第一节概述
一、制动过程分析
驾车经验告诉我们，当行车在湿滑路面上突遇紧急情况而实施紧急制动时，汽车会发生侧滑，严重时甚至会出现旋转调头，相当多的交通事故便由此而产生。当左右侧车轮分别行驶于不同摩擦系数的路面上时，汽车的制动也可能产生意想不到的危险。弯道上制动遇到上述情况则险情会更加严重。所有这些现象的产生，均源自于制动过程中的车轮抱死。汽车防抱死制动装置就是为了消除在紧急制动过程中出现上述非稳定因素，避免出现由此引发的各种危险状况而专门设置的制动压力调节系统。
图11．l是汽车在水平路面上制动时汽车的受力示意图，图中G是汽车的重力，FZ1和FZ2是前后轮上作用的地面支承力，FJ是汽车制动时作用在质心上的减速惯性力，Fxbl 和Fxb2。是地面作用在车轮边缘上的摩擦力。汽车制动减速的过程实际上就是汽车在行驶方向上受到地面制动力Fxb而改变运动状态的过程。制动效果的好坏完全取决于这种
外界制动力的大小及其所具有的特性。
由于地面制动力是地面与轮胎之间的摩擦力，因此，它具有一般摩擦力的特性。即：那车减速度（即惯性力）较小时，地面摩擦力未达到极限值，它可随所需惯性力
增加而增加；稍汽车减速度（即惯性力）达到一定数值后，地面摩擦力达到其极限值，以后便不再增大。按照摩擦的物理特性可知，此时
Fxbmax＝Fz·φ
式中：
Fxbmax——地面制动力（摩擦力）的最大值；
Fi——作用在车轮上的法向载荷；
φ——摩擦系数（通常称为附着系数）。
由此可以看出，在汽车紧急制动情况下，若欲提高制动效能，即缩短制动距离或
增大制动减速度，必须设法增大Fxbmax。为此，可以采取两条途径：一方面，可以
通过提高正压力Fz来增大Fxbmax；另一方面，也可以通过提高摩擦系数φ中使Fxbmax
得以提高。考虑到汽车具体使用情况，后一种途径更具有实际意义。
大量试验已经证明，轮胎与路面之间的附着系数主要受到三方面要素影响，即：①路面的类型、状况；②轮胎的结构类型、花纹、气压和材料；③车轮的运动方式和
车速。
通过观察汽车制动过程中车轮与地面接触痕迹的变化（图11．2），可以知道制
动车轮的运动方式一般均经历了三个变化阶段，即开始的纯滚动、随后的边滚边滑和
为能够定量地描述上述三种不同的车轮运动状态，即对车轮运动的后期的纯滑动。这三种不同运动所具有的特征可以归纳为表 11．l 。
滑动和滚动成分在比例上加以量化和区分，便定义了如下的车轮滑动率：
S ＝ v － r.w
V
式中：S——车轮滑动率；V——车速；
。
按照上的大小来表达，即：车轮纯滑动时 s=100％，车轮纯滚动时
＜S ＜100％。
规律。从图r——车轮半径；ω——车轮角速度述定义可知，车轮运动特征可由滑动率S ＝0％，而当车轮处于边滚边滑状态时0图11．3是试验所获得的车轮与地面摩擦系数随车轮运动状态不同而变化的中可以看出，车轮纵向附着系数（又称制动力系数）随车轮滑动成分的增加呈先上升后下降的趋势，附着系数最大值（亦称峰值附着系数冲。一般出现在滑动率S ＝15％－25％之间，滑动率S 达到100％（车轮抱死）时的附着系数（也称滑动附着系数）φs 小于峰值附着系数φp 。一般情况下，（φp 一φs ）随道路状况的恶化而增大，即滑动附着系数φs 会远远低于w 。同时，当s=100％时，车轮的横向附着系数（又称横向力系数）中；趋近于0，这时，车轮无法获得地面横向摩擦力。若这种情况出现在前轮上，通常发生侧滑的程度不甚严重，但是却会导致前轮无法获得地面侧向摩擦力，导致转向能力的丧失；若这种状况出现在后轮上，则会导致后轮抱死，此时，后轴极易产生剧烈的侧
滑，使汽车处于危险的失控状态。
综上所述，理想制动系统的特性应当是：当汽车制动时，将车轮滑动率S 控制在峰值系ABS ）便是一套能在制动过程中随时监控车轮滑转程度，并
依此ABS ）用在铁路机车上，借此来避免机车车轮因制级轿天在汽车上广泛应用，已经经历了半个多世纪的发展过程。至今为止，以弥统控制过程的不平滑，易振动，噪声S 控制目标转向多目标综合控制，全面提高汽车整体动力学水平。 汽车制动系统由基本制动系统和制动力调节系统两部分组成，数滑动率（即S ＝20％）附近，这样既能使汽车获得较高的制动效能，又可保证它在制动时的方向稳定性。
汽车防抱死制动系统（自动调节作用在车轮上的制动力矩，防止车轮抱死的电子控制装置。
它不仅能缩短制动距离。有效避免各种因制动引起的事故，还可减少轮胎磨损，使其达到使用寿命。
二、 防抱死制动系统的发展历史
20世纪初，原始的防抱死制动系统（动导致的“平面现象”和钢轨的早期损坏。1936年德国Robert Bosch 公司取得了ABS 专利权。40年代ABS 系统被应用于飞机上，以防止飞机着陆时偏离航道及轮胎的爆破。
1954年美国Ford 汽车公司首次将法国生产的民航机用ABS 系统应用在Lincoln 牌高车上，由此拉开了汽车采用ABS 系统的序幕。同一时期，Kelsey Hayes 公司与Hydro Aire 公司开始联合生产用于载货车的ABS 系统。1957年 Ford 公司与Kelsey HayeS 公司开始了 ABS 系统的开发合作。1969年Ford 汽车公司推出了后二轮控制方式的防抱死制动系统，并在美国和日本的高级轿车上得到应用。进人70年代，随着电子控制技术及精密液压元器件加工制造技术的进步，逐步奠定了复杂而精确的控制技术基础，1978年德国Benz 汽车公司首次推出了四轮控制式防抱死制动系统。随着电子技术的进步和电器件价格的迅速降低，自80年代后期起ABS 在汽车上应用得到普及，并逐渐已成为现代汽车上的一种标准装备。
从ABS 出现到今ABS 系统的整体结构已日渐趋于成熟，今后的发展将集中体现在以下几个方面。
①实时跟踪路面特性变化，采用更加有效的控制算法，实现真正意义上优化控制，补现今汽车上广为采用的逻辑控制的不足。
②提高关键元件的性能指标和可靠性，消除系大的缺陷。
③由单一AB ④进一步降低系统装车成本。
三、 ABS 的基本组成
一般来说，带有ABS 的前者是制动主缸、制动轮缸和制动管路等构成的普通制动系统，用来实现汽车的常规制动，而后者是由传感器、控制器。执行器等组成的压力调节控制系统（如图11．4所示），在制动过程中用来确保车轮始终不抱死，车轮滑动率处于合理范围内。
在制动压力调节系统中，传感器承担感受系统控制所需的汽车行驶状态参数，将运动物理量转换成为电信号的任务。控制器即电子控制装置（ECU）根据传感器信号及其内部存储信号，经过计算、比较和判断后，向执行器发出控制指令，同时监控系统的工作状况。而执行器（制动压力调节器）则根据ECU的指令，依靠由电磁阀及相应的液压控制阀组成的液压凋节系统对制动系统实施增压、保压或减压的操作，让车轮始终处于理想的运动状态。
第二节ABS的控制
从汽车使用性能上来说，防抱死制动系统控制效果的优劣主要取决于系统的控制方式和控制通道类型等方面，但无论如何，汽车上所采用的ABS系统一般均具有以下的控制共性。
①在制动过程中，只有当车轮趋于抱死时，ABS系统才起作用，此前保持常规制动状态。
②ABS系统只在车速超过一定值时才起作用。
③ABS系统具有自诊断功能，以确保系统出现故障时，常规制动系统仍能正常工作。
ABS对车轮制动压力的调节通常可以采用以下两种方式进行。
①双参数感测控制。该方法同时利用两种传感器获得车速和车轮转速信号，并按照一定的控制方法由计算机控制制动系统工作。由于目前测取车速信号需借助多普勒雷达作为传感器，价格较高，故实际使用较少。
②单参数感测控制。此方法仅仅利用车轮转速传感器获取车轮转速信号，通过计算机，依靠某种计算方法估算出汽车速度、加速度信号，根据这些数据由计算机控制制动系统工作。由于这种方法性能价格比较好，故得到了广泛的使用。
一、ABS控制过程
在计算机控制过程中，为了提高控制效率和加快控制收敛速度，各国研究人员提出了许多控制方法，如：逻辑门限控制法、滑动模态变结构控制法、最优控制法和模糊控制法等。它们在实现控制的系统结构难度上、系统制造成本上、自身控制速度上各有不同，其中以逻辑门限控制方法使用最广泛。其控制过程举例如下（如图11．5所示）。
该控制方式以车轮减速度和车轮加速度为控制参数，在ECU中预先设定好车轮加、减速度门槛值，并以参考滑动率和参考速度为辅助控制参数，对制动过程实施控制。
在制动开始阶段，轮缸压力快速上升，车轮减速度很快超出门槛值，电磁阀从升压切换到保压状态，同时，以控制起始时刻的车轮角速度作为初始参考速度，计算出制动控制的参考车速，并以该参考车速和车轮角速度为依据，计算出参考滑动率门槛曲线。在保压阶段，轮速继续下降，当轮速降到低于滑动率门槛值时，电磁阀由保压切换到减压状态。在减压过程中，轮速在一段时间以后会开始上升，当车轮减速度减小，逐渐越过减速度门槛值时，系统又进人保压状态。若在规定的保压时间内，车轮加速度不超过加速度门槛值，则判定此时路面属于低附着系数情况，以另外方式实施以后的控制。若可超过加速度门槛值，则继续保压。为了适应不同附着系数的路况需要，在加速度门槛值的上方又设定了一道旨在识别大附着系数路面的第二加速度门槛值。当角加速度超过了第二门槛值时，则要对轮缸实施增压，直至车轮加速度低于该门槛值后，再行保压措施，直到车轮减速度再次低于第一加速度门槛值。随后的升压过程中，一般采用比初始增压慢得多的上升梯度，电磁阀在增压和保压之间不断切换，直至车轮减速度再次向下穿过减速度门槛值。以后相类似地重复上述调节过程。
由此可以看出，ABS控制过程实际上就是利用制动压力调节系统对制动管路油压高速地进行“增压一保压一减压”的循环调节过程。近年来，随着控制和执行元件技术的日益进步，这种调节循环的工作频率通常可达15－20次／秒。
二、ABS系统控制通道、控制方式及布置类型
ABS控制通道是指ABS系统中能够独立进行压力调节的制动管路。按照系统对制动压力调节方式的不同，可将ABS控制方式分为两大类，即独立控制和同时控制。前者指一条控制通道只控制一个车轮；而后者为一条控制通道同时控制多个车轮，依照这些车轮所处位置不同，同时控制又有同轴控制和异轴控制之分，同轴控制是一个控制通道控制同轴两车轮，而异轴控制则是一个控制通道控制非同轴两车轮。如果按照控制时控制依据选择不同，也可将ABS的同时控制区分为低选控制和高选控制两种。在低选控制中是以保证附着系数小的一侧车轮不发生抱死来选择控制系统压力，而高选控制却是从保证附着系数较大一侧车轮不发生抱死出发来实施制动系统压力调节。
一般说来，如能在汽车四个车轮上独立地进行压力调节控制，意味着汽车有可能
在四个车轮上都发挥出地面上最大的附着能力。按照ABS通道数目和传感器数目的多少可以对ABS控制系统进行分类。
按照传感器数目不同，ABS可以分为四传感器（4S）、三传感器（3S）、两传感器（2S）和单传感器（1S）等几种系统。按照通道数目不同，也可将ABS分为四通道式、三通道式、二通道式和一通道式等。
四传感器四通道（四轮独立）控制方式如图11．6（a ）所示，该系统是通过各车轮轮速传感器的信号分别对各车轮制动压力进行单独控制。其制动距离和转向控制性能好，但在附着系数不对称路面上制动时，由于汽车左右侧车轮地面制动力差异较大，因此形成较大的偏转力矩，从而导致汽车在制动时的方向稳定性较差。
四传感器四通道（前轮独立、后轮选择）控制方式如图11．6（b ）所示，该系统适用于X 型制动管路系统，由于左右后轮不共用一条制动管路，故对它们实施同时控制（一般为低选控制）需采用两个通道。此种控制方式的操纵性和稳定性较好，制动效能稍差。
四传感器三通道（前轮独立、后轮选择）控制方式如图11．7所示，使用在制动管路前后布置的后轮驱动汽车上，后轮一般采用低选控制，其控制效果是操纵性和稳定性较好，制动效能稍差。
三传感器三通道（前轮独立、后轮选择）控制方式如图11．8所示，该系统适用于X 型制动管路系统，由于左右后轮不共用一条制动管路，故对它们实施同时控制（一般为低选控制）需采用用两个通道。此种控制方式的操纵性和稳定性较好，制动效能稍差。
四传感器二通道（前轮独立）控制方式如图11．9所示，此结构多用于X 型制动系统中，前轮独立控制，制动液通过比例阀（PV 阀）按一定比例减压后传至对角后轮。采用此种控制方式的汽车在不对称的路面上制动时，高附着系数路面一侧前轮产生高制动压力，该压力传至低附着系数路面一侧的后轮时，会导致该后轮抱死。而低附着系数路面一侧前轮制动压力较低，对应的高附着系数一侧的后轮不会抱死。从而有利于制动时方向稳定性，但与三通道和四通道控制系统相比较，其后轮制动力稍有降低，制动效
四传感器M 通道（前轮独立、能稍有下降，但后轮侧滑较小。
后轮低选）控制方式如图11.10所示，在通往后轮的两通
轮相同的压力，这样就可以避免低附着系数侧后轮抱死。
式用于制动管路前后布置的汽道上增设一个低选择阀KLV 阀）。当汽车在不对称路面制动时，高附着系数一侧前轮的高压不直接传至低附着系数侧对角后轮，而通过低选阀只上升到与低附着系数侧前一传感器一通道控制系统如图10.11所示，此种控制方车，只对后轮进行控制，一个传感器装于后桥差速器上，只对后轮采用低选控制的方式。能较有效地防止后轮抱死，但由于前轮无控制，故易抱死，转向操纵性差，制动距离较长。
在各种轿车制动系统上采用不同类型的ABS 可以产生不同的使用效果，综合的性能
三、
ABS 制动的过程比较可以参见表11．3。
规制动和ABS 调节制动两部分，当ABS 系统检测认定制动车
轮未
ABS 的制动过程分为常发生抱死的情况下，汽车制动系统执行常规制动过程，
而当系统认定车轮有抱死趋势时，便开始进行制动压力的调节。在图11.12所示的ABS 系统中，两种制动过程的系统元件工作情况如下。
1．常规制动
ABS不介入控制，各进液调压电磁间断电导通，各回液电磁阀断电关闭，电动泵不通电运转，各制动轮缸与储液器隔绝，系统处于正常制动状态。
2．调节制动
制动压力调节过程由制动保压、制动减压和制动增压组成。
l）制动保压
当传感器告知ECU右前轮趋于抱死，右前轮进液调压电磁阀通电关闭，右前轮回液调压电磁阀仍断电关闭，实现制动保压；其他车轮仍随制动主缸增压。
2）制动减压
当传感器告知ECU右前轮抱死趋势无改善，右前轮回液调压电磁间也通电导通，轮缸制动液回流储液器，实现制动减压。
3）制动增压
当传感器告知有前轮抱死趋势已消失，右前轮进液调压电磁阀和回液凋压电磁间均断电，进液调压阀导通，回液调压阀关闭，电动泵运转，与主缸一起向右前轮轮缸送液，实现制动增压。
第三节防抱死制动系统的结构及工作原理
一、传感器
ABS系统的传感器是感受汽车运动参数（车轮转速）的元件，用来感受系统控制所需的基本
信号，其作用如同人的眼睛和耳朵。通常，ABS系统中所使用的传感器主要包含有以变换车轮转
速信号为目的的轮速传感器和以感受车身加速度为目的的加速度传感器。
轮速传感器有电磁感应式与霍尔式两大类。前者利用电磁感应原理，将车轮转动的位移信号
转化为电压信号（如图11.13所示），由随车轮旋转的齿盘和固定的感应元件组成。图11.14示出
了各种传感器在汽车上的安装位置。此类传感器的不足之处在于，传感器输出信号幅值随转速而变，低速时检测难，频响低，高速时易产生误信号，抗干扰能力差。后者利用霍尔半导体元件的
霍尔效应工作。当电流Iv流过位于磁场中的霍尔半导体层时（如图11．15所示），电子向垂直于
磁场和电流的方向转移，在半导体横断面上出现霍尔电压UH，这种现象称之为霍尔效应。
霍尔传感器可以将带隔板的转子置于永磁铁和霍尔集成电路之间的空气间隙中。霍尔集成电路由一个带封闭的电子开关放大器的霍尔层构成，当隔板切断磁场与霍尔集成电路之间的通路时，无霍尔电压产生，霍尔集成电路的信号电流中断；若隔板离开空气间隙，磁场产生与霍尔集成电路的联系，则电路中出现信号电流。
霍尔轮速传感器由传感头和齿圈组成，传感头包含有永磁体。霍尔元件和电子电路等结构（如图 11．16所示）。永磁体的磁力线穿过霍尔元件通向齿轮，当齿轮处于图 11．16（a）位置时，穿过霍尔元件的磁力线分散于两齿之中，磁场相对较弱。当齿轮位于图 11．16(b)位置时，穿过霍尔元件的磁力线集中于一个齿上，磁场相对较强。穿过霍尔元件的磁力线密度所发生的这种变化会引起霍尔电压的变化，其输出一个毫伏级的准正弦波电压。此电压经波形转换电路转换成标准的脉冲电压信号输人ECU。
由霍尔传感器输出的毫伏级正弦波电压经过放大器放大为伏级正弦波信号电压，在施密特触发器中将正弦波信号转换成标准的脉冲信号，由放大级放大输出。各级输出波形信号也一并显示在图 11．16中。
霍尔车轮转速传感器与前述电磁感应式传感器相比较，具有以下的优点：
①输出信号电压的幅值不受车轮转速影响，当汽车电源电压维持在 12 V时，传感器输出信号电压可以保持在 11．5－12 V，即使车轮转速接近于零；
②频率响应高，该传感器的响应频率可高达 20 kth（此时相当于车速I000km／h）；
③抗电磁波干扰能力强。
减速度传感器在结构上有光电式。水银式和差动式等各种型式。其中光电式传感器利用发光二极管和受光（光电）三极管构成的光电偶合器所具有的光电转换效应，以沿径向开有若干条透光窄槽的偏心圆盘作为遮光板，制成了能够随减速度大小而改变电量的传感器（如图11.17所示）。这光板设置在发光二极管和受光三极管之间，由发光二极管发出的光束可以通过板上窄槽到达受光三极管，光敏的三极管上便会出现感应电流。当汽车制动时，质量偏心的遮光板在减速惯性力的作用下绕其转动轴偏转，偏转量与制动强度成正比，如果像图11．17所示那样，在光电式传感器中设置两对光电偶合器，根据两个三极管上出现电量的不同组合就可区分出如表中所示的四种减速度界限，因此，它具有感应多级减速度的能力。
水银式传感器利用具有导电能力的水银作为工作介质。在传感器内通有导线两极柱的玻璃管中装有水银体，由于水银的导电作用，传感器的电路处于导通状态，当汽车制动强度达到一定值后，在减速惯性力的作用下，水银体脱离导线极柱，传感器电路断电（如图11．18所示）。这种开关信号可用于指示汽车制动的减速度界限。
差动式传感器利用电磁感应原理工作。传感器由固定的线圈和可移动的铁芯构成，铁芯在制动减速惯性力的作用下沿线圈轴向移动，可导致传感器电路中感应电量的连续变化（如图11.19所示）。
胆路以外的低压储油罐实现减压，随后再靠油泵将低压油送回制动主缸
此种调压方式的系统无需高压储能器，ABS依靠油泵的启动实现增压，系统只需借助一个
二、制动压力调节装置（压力调节器）
ABS 系统控制车轮滑移率的执行机构是系统压力调节装置，ECU 根据车轮速度传感器发出的信号电磁阀和调压缸等组成。从布置方式上看，
布置型式，轮缸的制动压．22所示，在调压过程中，系统通过将制动轮缸的压力油释放至压力控制回路系统只需借助一个三位三通电磁阀的结构与工作原理如图11.23所示，
它主要由阀体、进油阀、卸荷荷阀4和将回油通道，以使轮缸压，由计算机判断确定车轮的运动状态，向驱动压力调节装置的电磁阀线圈发出指令，通过电磁阀的动作来实现对制动分泵的保压、减压和增压控制。压力调节装置的电磁阀以很高的频率工作，以确保在短时间内有效地对车轮滑动率实施控制。
液压式制动主要由供能装置（液压泵、储液器等）、有将压力调节装置独立于制动主缸、助力器的分离式布置型式（如图11．20所示），它具有布置灵活、成本低但管路复杂的特点；也有将压力调节装置以螺栓与主缸和助力器相连的组合式体的整体式布置方式（如图11.21所示），其结构更加紧凑、管路少、更加安全可靠。
通常，制动压力调节器串联在制动主缸与轮缸之间，通过电磁阀直接或间接地调节它具有结构较紧凑、成本较低的优点；也还有将压力调节装置与主缸和助力器制成一力。当压力调节器直接控制轮缸制动压力时，称为循环式调压方式；当压力调节器间接的制动轮缸时，称为可变容积式调压方式。各种调压方式又可细分为以下几种。
1、 循环式调压方式
其工作原理如图11回路以外的低压储油罐实现减压，随后再靠油泵将低压油送回主缸。
此种调压方式的系统无需高压储能器，ABS 依靠油泵的启动实现增压，通阀和油泵的启动来完成ABS 增压、减压、保压三个动作，在ABS 增压过程中，驾驶员能明显感觉到制动踏板的抖动。
该系统中所采用的三位三阀、检查阀、支架、托盘、主弹簧、副弹簧。无磁支撑环、电磁线圈和油管接头组成。
移动架6在无磁支撑环3的导向下可沿轴向作微小的运动（约0．25 mm ），由此可以打开卸进油阀5关闭。主弹簧13与副弹簧12相对设置且主弹簧刚度大于副弹簧。
检测阀8与进油阀5并联设置，在解除制动时，该阀打开，增大轮缸至主缸的力得以迅速下降，即使在主弹簧断裂或移动架6被卡死的情况下，也能使车轮制器的制动得以解除。
检测阀8与进油阀5并联设置，在解除制动时，该阀打开，增大轮缸至主缸的回油通道，以使轮缸压力得以迅速下降，即使在主弹簧断裂或移动架6被卡死的情况下，也能使车轮制器的制动得以解除。
当电磁线圈无电流通过时，由于主弹簧力大于副弹簧，进油阀5被打开，卸荷阀4关闭，制动主缸与轮缸的油路接通，此状态既可以是常规制动，也可以是ABS增压。
当ECU向电磁阀线圈半通电，电磁力使移动架6向下运动一定距离，将进油阀5关闭。由于此时的电磁力尚不足以克服两个弹簧的弹力，移动架6被保持在中间位置，卸荷阀4仍处于关闭状态，即三个阀孔相互封闭，ABS处于保压状态。
当ECU向电磁线圈7输人大工作电流时，所产生的大电磁力足以克服主、副两弹簧的弹力，使移动架6继续向下运动，将卸荷阀4打开，从而轮缸通过卸荷阀与回油管相通，ABS处于减压状态。
表11．4列出了再循环式调压方式中各电磁阀与ABS工作状态之间的关系。
再循环和循环式调压装置应用于BOSCH的ABSZ u。图11．25所示是采用循环式
22．循环式调压方式
该调压方式再减压时，轮缸释放的压力油不再回送到储油器，而用油泵直接输送给制动主缸，其工作方式与再循环式相同，低压油容器被低压储能器替代。（如图11.24所示）
再循环和循环式调压装置应用于BOSCH的ABS2型产品中。图11.25所示是采用循环式调压系统的丰田凌志LS400轿车ABS结构的示意图，该制动系统采用双管路形式，ABS调压采用三通道方式，前轮独立控制，后轮按低选控制。ABS增压时，电磁阀线圈无电流通过，阀体在弹簧力作用下处于最左边位置，此时，制动主缸与轮缸接通，通往储能器的通道被阻断，电动机带动油泵高速运转，将高压油液送人轮缸；ABS保压时，ECU控制向电磁阀提供2A的小电流，在弹簧和电磁力的共同作用下使电磁阀处于中间位置，即制动主缸、轮缸和储能器各接口互不导通；ABS减压时，ECU向电磁阀输出5A大电流，所产生的大电磁力克服弹簧力，将电磁间设置在右位置，此时轮缸和储能器接通，制动主缸油路被截断。
系统中所采用的回油泵和储能器结构分别如图11．26和11.27所示。回油泵为柱塞泵，通过电动机带动凸轮来驱动，泵内设有两个单向阀，下阀为进油阀，上阀为出油阀。柱塞上行时，轮缸及储能器的压力油推开下进油阀，进人泵体内。而当柱塞下行时，泵体内的压力油首先封闭进油阀，随后推开出油阀，将制动液压回制动主缸。
储能器可以是一个内部置有活塞和弹簧的油缸，当轮缸的压力油进人储能器，作用在活塞上时，系统管路上增加一套液压控制装置，它采用压力调节装置将主缸与轮缸隔图 11．28所示，主要由电磁阀、控制活塞、液压泵、储能器等组成。 压缩弹簧，使油道容积增大，以暂时储存制动液。也可采用气囊式的结构（见图 11．
27），在储能器中有膜片将容器分隔成两部分，下部气囊中充满氮气，上腔与回油泵和电磁阀回油日相连。储能器上的压力开关可根据储能器内部的压力高低，向电脑发出信号，以便控制电动机和油
泵的工作，即当储能器内油压达到一定值以后，波登管在该压力作用下向外伸展，感应杆在弹簧拉力作用下将触点开关闭合，向电脑输人控制信号。
3．可变容积式调压方式
该方式是在汽车原有制动离，制动液在轮缸和压力调节装置间交换，通过机械方式如活塞运动使密闭的轮缸管路容积发生变化，实现加、减压调节。这种调压方式主要用于本田车系、美国DELCOMORANE ABS VI 和BOSCH 部分产品中。
系统基本结构如
可变容积式调压系统基本工作原理如图11．29所示。
常规制动时，电磁阀线圈不通电，电磁间将控制活塞工作腔与回油管路接通，控制活塞在强力弹簧的作用下移向左端，活塞顶端推杆将单向阎打开，使制动主缸与轮缸的制动管路接通，制动主缸的制动液直接进人轮缸，轮缸压力随主缸压力而变化。
减压制动时，ECU向电磁阀线圈通人大电流，电磁阀内的柱塞在电磁力作用下，克服弹簧力移到右边，将储能器与控制活塞工作腔管路接通，储能器的压力油进人控制活塞工作腔推动活塞右移，单向阀关闭，主缸与轮缸之间的通路被切断，由于控制活塞的右移，使轮缸侧容积增大，制动压力减小。
当ECU向电磁阀通入较小电流，由于电磁阀线圈的电磁力减小，柱塞在弹簧力作用下左移，将储能器、回油管和控制活塞工作腔管路相互关闭。此时控制活塞左侧的油压保持一定，控制活塞在油压和弹簧的共同作用下保持在一定位置，此时单向阀仍处于关闭状态，轮缸侧的容积也不发生变化，实现保压制动。
需要增压时，ECU切断电磁阀线圈中的电流，柱塞回到左端的原始位置，控制活塞工作腔与回油管路接通，控制活塞左侧控制油压解除，控制液流回储液器，弹簧将控制活塞向左推移，轮缸侧容积减小，压力升高，当控制活塞处于最左端时，单向阎被打开，轮缸压力将随主缸压力的增大而增大。
该系统具有以下特征：
①ABS作用时制动踏板无抖动感。
②活塞往复运动可由滚动丝杆或高压储能器推动。
③采用高压储能器作为推动活塞的动力时，储能器中的液体和轮缸的工作液是隔离的，前者仅仅作为改变轮缸容积的控制动力。
④采用滚动丝杆时，由电机驱动活塞，每一通道各设置一个电机。
图11．30所示是美国德尔科公司ABS调节器结构图，该系统为前轮独立控制、后轮低选控制的三通道ABS系统，主要用于美国通用系列汽车上（如别克、雪佛兰、旁蒂克等）。它以由可以正、
反和停转的驱动电机带动丝杆，并推动控制活塞实现变容积调压为特色。该液压调节器位于制动总泵和分泵之间，与总泵联为一体。液压调节器上装有电磁阀，分别控制两前轮和后轮，在电脑控制下关闭或开启通往制动分泵的油路。单向球阀受活塞上下运动控制开启，而活塞则靠电动机驱动齿轮由丝杆带动。
常规制动时，电磁阀无电流通过，由它控制的油路处于开启状态。同时，活塞位于最上方，其顶端的小顶杆将单向球阀顶开，制动主缸的制动液可通过电磁阀控制通道和单向球阀所控制的通道流向前制动轮缸，制动轮缸压力随着制动主缸的压力变化而变化。此时电磁制动器不通电，处于制动状态，电动机不转动，活塞保持在上方位置不动。
当ABS系统工作时，电磁阀通电工作，它所控制的油路被切断。同时，电磁制动器通电，活塞在电动机和丝杆的驱动下，向下移动，单向球阀关闭，此时制动主缸与轮缸之间的通道完全隔断。调压活塞在ECU的控制下作上下运动，当活塞上移时，轮缸油路的空间变小，油压升高，制动力增加，实现ABS增压；若调压活塞维持不动，轮缸油路油压保持不变，车轮制动力恒定，实现ABS保压；而当调压活塞向下移动，轮缸油路油压变大，车轮制动力减小，实现ABS减压。
图11.31所示是本田汽车的ABS调节装置工作原理图，它也采用了可变容积式的调压方式。常规制动时，输人、输出问的电磁线圈断电，将输出阀打开，输人阀关闭。此时，调节器下端C腔与储油箱导通，滑动活塞在其上端主弹簧弹力作用下向下移动，直至顶开开关问，将B腔与A腔接通，制动主缸经过A腔和B腔与轮缸导通，轮缸压力受主缸压力的控制而变化。
当开关阀未被顶开之前，可以通过对输出阀和输人阀线圈的通断电控制，调节C腔的压力，靠改变滑动活塞的位置来改变B容积的大小，实现对轮缸压力的调节。如 ABS减压时，ECU同时向输出阀和输人闹线圈通电，将输出阀关闭，输人间打开，由油泵和储能器提供的控制压力油进人C腔，推动控制活塞和滑动活塞上移小腔容积增大，轮缸压力下降；ABS保压时，ECU将输人阀电磁线圈的电流切断，让输出阀电磁线圈仍然通电，即同时关闭输人阀和输出阀，由于C腔油压保持恒定，滑动活塞不动心脏容积不变，轮缸油压维持不变；ABS增压时，ECU同时将输出阀和输人阀线圈断电，将输出间打开，输人阀关闭上腔压力下降，使控制活塞和滑动活塞下移小腔容积减小，轮缸压力增高。
此种压力调节器在ABS增压和减压过程中，由于控制活塞的缘故人腔的容积也在发生变化，即制动主缸内的油压有波动，所以，制动踏板上会出现抖动。
4．回流泵式调压方式
该压力调节装置（如图 11．32所示）采用两个二位二通电磁阀，其工作原理与再循环式调压器相似。减压时轮缸释放的制动液被回送储能器和制动主缸，同时，油泵也参与将制动液回送主缸的工作，制动液在主缸和轮缸间控制制动液的交换，实现调节作用。ABS作时，油泵连续工作。电磁阀与
油泵的工作状态如表11．5所列。
系统具有以下一些特点。
①系统采用两个二位二通电磁阀取代循环调压方式中的一个三位三通电磁阀，实现ABS保压、减压和增压，工作可靠性更高。
②当 ABS作，轮缸处于保压状态时，轮缸的压力和来自主缸的压力在单向阀处平衡。
③主缸和油泵之间串联单向阀，并联缓冲器，减缓了制动踏板的抖动，但仍保留了轻微的感觉。
回流泵式调压方式是 ABS调压方式中比较新的技术，目前 BOSCH ABS5．3和 TEVES MK20（桑塔纳2000时代超人装用）均采用了种方式。
5．补给式调压方式
在图11．33所示的调压系统中，当ABS系统工作时，轮缸的增压由高压储能器中的压力补给，而储能器中的压力则由油泵提供。油泵是否工作取决于高压储能器内的压力，当储能器内压力低于设定压力值时，油泵便开始工作。轮缸减压时的制动液送回到储油罐。进行常规制动时，轮缸的减压液体直接流回制动主缸。系统的三个调压电磁阀的工作状态如表11.6所列。坦威斯 TEVES MK2型 ABS系统上采用了此种结构，系统中所设置的高压储能器还取代了真空助力器，储能器中的高压液体兼用于制动助力。此种调压方式当ABS处于增压状态时，因主缸、轮缸的油路与高压储能器相通，故制动踏板会有明显的抖动。
三、ABS电控单元（ECU）
ABS的ECU接受由设于各车轮上的传感器传来的转速信号，经过电路对信号的整形、放大和计算机的比较、分析、判别处理，向ABS执行器发出控制指令。一般来说，ABS电控单元还具有初始检测、故障排除、速度传感器检测和系统失效保护等功能。图11．34显示了ABS电控单元（ECU）的基本作用。
1．组成
电控单元由硬件和软件两部分组成，前者由设置在印刷电路板上的一系列电子元器件（微处理
器）和线路构成，封装在金属壳体中，利用多针接口（如 TEVES MKII采用 32针接口），通过线束与传感器和执行器相连，为保证ECU的可靠工作，一般它被安置在尘土和潮气不易侵入、电磁波干扰较小的乘客舱、行李舱或发动机罩内的隔离室中；软件则是固存在只读存储器（ROM）中的一
系列计算机程序。电控单元的输人和输出如图 11．35所示。
2．内部结构
ABS电控单元的内部结构如图11．36所示。为确保系统工作的安全可靠性，在许多ABS的ECU 中可采用了两套完全相同的微处理器，一套用于系统控制，另一套则起监测作用，它们以相同的程序执行运算，一旦监测用ECU发现其计算结果与控制用ECU所算结果不相符，则ECU立即让制动系统退出ABS控制，只维持常规制动。这种“冗余”的方法可保证系统更加安全。
ABS电控单元的内部结构如图11．36所示。为确保系统工作的安全可靠性，在许多ABS的ECU 中可采用了两套完全相同的微处理器，一套用于系统控制，另一套则起监测作用，它们以相同的程序执行运算，一旦监测用ECU发现其计算结果与控制用ECU所算结果不相符，则ECU立即让制动系统退出ABS控制，只维持常规制动。这种“冗余”的方法可保证系统更加安全。
ECU的内部电路结构主要包括以下几方面。
l）输入级电路
以完成波形转换整形（低通滤波器）、抑制干扰和放大信号（输人放大器）为目的，将车轮转速传感器输人的正弦波信号转换成为脉冲方波，经过整形放大后，输给运算电路。输人级电路的通道数视ABS所设置的传感器数目而定，通常以三通道和四通道为多见。
2）运算电路（微型计算机）
根据输入信号运算电磁阀控制参数。主要根据车轮转速传感器输人信号进行车轮线速度、开始控制的初速度、参考滑动率、加速度和减速度等运算，调节电磁阀控制参数的运算和监控运算，并将计算出的电磁阀控制参数输送给输出级。
3）输出级电路
利用微机产生的电磁阀控制参数信号，控制大功率三极管向电磁阀线圈提供控制电流。
4）安全保护电路
汽车主动安全和被动安全
汽车安全对于车辆来说分为主动安全和被动安全两大方面。主动安全就是尽量自如的操纵控制汽车。无论是直线上的制动与加速还是左右打方向都应该尽量平稳，不至于偏离既定的行进路线，而且不影响司机的视野与舒适性。这样的汽车，当然就有着比较高的避免事故能力，尤其在突发情况的条件下保证汽车安全。被动安全是指汽车在发生事故以后对车内乘员的保护，如今这一保护的概念已经延伸到车内外所有的人甚至物体。由于国际汽车界对于被动安全已经有着非常详细的测试细节的规定，所以在某种程度上，被动安全是可以量化的。 汽车安全之主动安全设备篇 盘式制动器 盘式制动器又称为碟式制动器，顾名思义是取其形状而得名。它由液压控制，主要零部件有制动盘、分泵、制动钳、油管等。制动盘用合金钢制造并固定在车轮上，随车轮转动。分泵固定在制动器的底板上固定不动，制‘动钳上的两个摩擦片分别装在制动盘的两侧，分泵的活塞受油管输送来的液压作用，推动摩擦片压向制动盘发生摩擦制动，动作起来就好像用钳子钳住旋转中的盘子，迫使它停下来一样。 盘式制动器散热快、重量轻、构造简单、调整方便。特别是高负载时耐高温性能好，制动效果稳定，而且不怕泥水侵袭，在冬季和恶劣路况下行车，盘式制动比鼓式制动更容易在较短的时间内令车停下。有些盘式制动器的制动盘上还开了许多小孔，以加速通风散热和提高制动效率。 防抱死制动系统(ABS) ABS是Anti-lockBrakingSystem缩写。世界上最早的ABS系统是首先在飞机上应用的，后来又成为高级轿车的标准配备，现在则大多数轿车都装有ABS。 众所周知，刹车时不能一脚踩死，而应分步刹车，一踩一松，直至汽车停下，但遇到急刹时，常需要汽车紧急停下来，很想一脚到
汽车防滑控制系统
汽车防滑控制系统 现代汽车有如ABS、AWD、ECI、OHC 等等诸多的英文缩写名称，但最为人们所熟悉的英文缩写名称之一，就是ABS了。可能这三个字母连在一起好记好念，不过对于今天的轿车来讲，ABS已经成为安全性能先进的重要标志之一。 ABS全称是AUTILOCK BRAKING SYSTEM，汉译就是制动防抱系统。这是一项在 80年代末才兴起应用的新技术，但发展得很快，现在已经成为许多轿车的必装件了。据统计，汽车突然遇到情况发刹车时，百分之九十以上的驾驶者往往会一脚将刹车踏板踩到底来个急刹车，这时候的车子十分容易产生纯粹性滑移并发生侧滑，即人们俗称的“甩尾”，这是一种非常容易造成车祸的现象。造成汽车侧滑的原因很多，例如行驶速度，地面状况，轮胎结构等都会造成侧滑，但最根本的原因是汽车在紧急制动时车轮轮胎与地面的滚动摩擦会突然变为滑动摩擦，轮胎的抓地力几乎丧失，此时此刻驾驶者尽管扭动方向盘也会无济于事。针对这种产生侧滑现象的根本原因，汽车专家早在60年代就研制出车用ABS这样一套 防滑制动装置，并在此基础上还研制出驱动防滑装置ASR。汽车上的ABS与ASR， 属于同一性质的装置，统称“防滑控制系统”，两者的共性是“防滑”。有些汽车标注“TCS"，实际上与ASR是同一回事。 既然是防滑，ABS与ASR的设计依据必然要涉及一个叫做“滑动率”的东西。众所周知，汽车的速度是由轮子的转速所决定的，轮子转得快汽车跑得快，轮子转得慢汽车跑得慢，似乎轮子的转速等于汽车的速度。但是在现实中，由于轮胎的变形、打滑等因素，车轮速度与汽车速度之间总是存在着差值，这个差值与汽车速度的比率就是滑动率。实验证明只有将滑动率控制在一定的范围之内，轮胎才具有最大的附着力，汽车运行才是最安全的。因此，ABS与ASR的主要功能就是将滑动率控制在一个设定的范围内。汽车上的ABS在制动过程中，通常将车轮的滑动率的控制在10%—20%之间，ASR在驱动过程中，通常将车轮的滑动率控制在5%—15%之间。控制滑动率是ABS与ASR的共同目的，但是它们又有显著的差别，ABS对所有车轮都可进行控制，而ASR只对驱动车轮进行控制；ABS只是一个控制制动的单环系统，而ASR规是控制制动也要控制发动机输出的多环系统。目前ABS在控制过程中，是通过车轮转速传感器反馈来的信号经电子控制器（ECU）处理后发出指令给电磁调节器，对各车轮的制动压力进行调节，而ASR 在控制过程中，通常是借用ABS的车轮转速传感器反馈来的信号经ECU处理后发出指令，通过控制节气门开度和点火提前角的方式来调节发动机的输出扭矩，从而调节对驱动车轮的驱动扭矩。因此一些车上的ABS和ASR的部分构件是共用的，包括ECU和车轮转速传感器。目前多数轿车安装ABS装置，只有一些中高级轿车和高级大客车安装了ABS／ASR装置，因此下文主要介绍ABS装置。 控制原理ABS分有机械式和电子式两种。由于机械式不论从精度还是实际效果都比不上电子式，所以目前轿车上的ABS大多数是电子式的，它利用轿车上的液压制动系统，加上车轮转速传感器，电子控制器和电磁调节器组成了ABS，其中轮速传感器要和一种叫“齿圈”的元件配对使用，组成了ABS的传感
城轨车辆制动控制系统
第六章制动控制系统 制动控制系统是空气制动系统的核心，它接受司机或自动驾驶系统（ATO）的指令，并采集车上各种与制动有关的信号，将指令与各种信号进行计算，得出列车所需的制动力，再向动力制动系统和空气制动系统发出制动信号。动力制动系统进行制动时将实际制动力的等值信号反馈给制动控制系统，制动控制系统通过运算协调动力制动和空气制动的制动量。空气制动系统将制动系统发来的制动力信号经流量放大后使执行部件产生相应的制动力。这就是制动控制系统的主要功能。 6.1 制动控制系统的组成 如图6.1制动控制系统主要由电子制动控制单元（EBCU）、空气制动单元（BCU）和电气指令单元等组成。 图6.1制动控制系统的组成 6.1.1 电子制动控制单元 在电子技术和微机技术的迅猛发展下，列车的制动控制由微机综合列车运行中的所有参数，经过判断和运算，给制动系统发出精确的指令。以微机为中心的电子控制装置被称为电子制动控制单元（EBCU）、微机制动控制单元(MBCU)
或制动控制电子装置（BCE）等。 它有一下主要功能： （1）接受司机控制器或ATO的指令，与牵引控制系统协调列车的制动和缓解。 （2）将接收到的动力制动实际值经 EP转换，将电信号转换成气动信号发送给空气制动控制单元。 （3）控制供气系统中空气压缩机组的工作周期，监控主风缸输出压力等参数。 （4）在列车制动过程中始终收集列车所有轮对速度传感器发来的速度参数，对轮对在制动过程中出现的滑行进行监视。 （5）对列车制动时的各种参数和故障进行监视与记录。 6.1.2空气制动控制单元 空气制动控制单元是制动系统中电气制动和空气制动的联系点，也是电子、电子信号与气动信号的转换点。在过去论述中称为中继阀或EP。 （一）EP 由电磁线圈、铁芯、顶杆和活塞等组成。当它的电磁线圈没有励磁时，铁芯和连杆落在阀底，通路阻断或通路与大气连通。当线圈励磁，铁芯被吸引上移，推动顶杆和活塞上移，通路与储风缸压力空气连通。 （二）中继阀 它上部是给排阀，下部是腔室。腔室中是活塞和膜板，活塞和膜板带动有空心通路的顶杆上下移动。 中继阀也是一个将电信号转换成压力空气的电磁阀，只是电信号的变化不是励磁电流的变化，而是通过电磁阀励磁线圈和消磁状态的不同组合，将多个电信号输入转换成对应空气压力输出。 （三）空重车调整阀 空重车调整阀的作用是根据车辆载重的变化，即根据乘客的多少，输出一个空气压力信号，并通过中继阀使单元制动机风缸保持一个恒定的制动力。 空重车调整阀的输入是车辆二系弹簧的空气压力信号。考虑到车辆载重的不平衡，一般采取前后转向架对角的两个空气弹簧压力为输入信号，这样就能比较准确地使空重车调整阀的输出压力信号与乘客负载成一定比例关系。
汽车车灯控制系统讲解
信息科学与技术学院微机原理与接口技术 课程设计报告 题目名称：汽车车灯控制系统 学生姓名：吴权权 学号： 2009082190 专业年级：计科09-1班 指导教师：裘祖旗 时间： 2012-1-12
目录 1．题目及要求 (1) 1.1 题目 (1) 1.2 要求 (1) 2.功能设计 (1) 2.1 汽车图形 (1) 2.2 汽车左转 (1) 2.3 汽车右转 (1) 2.4 汽车前进 (1) 2.5 汽车倒退 (1) 2.6 汽车停止 (1) 2.7 响铃模块 (1) 3.主流程图 (2) 4.详细设计 (3) 4.1 汽车图形显示 (3) 3.2 汽车停止、转向、倒车的指示 (3) 5.结果显示 (4) 5.总结 (7) 6、程序代码 (8)
1．题目及要求 1.1 题目 汽车车灯控制系统 1.2 要求 1)实现停止时的指示灯； 2)实现汽车转向时指示 3)实现倒车指示 4)扩展功能：实现倒车的声音提示 2.功能设计 2.1 汽车图形 功能：用汇编语言在dos下实现一个汽车的图形，和四盏灯。 2.2 汽车左转 功能：按’A’键，实现汽车的左转，左前、左后指示灯亮，右前、右后指示灯灭。 2.3 汽车右转 功能：按’D’键，实现汽车的右转，左前、左后指示灯灭，右前、右后指示灯亮。 2.4 汽车前进 功能：按’W’键，实现汽车的向前行驶，并且四盏指示灯全灭。 2.5 汽车倒退 功能：按’S’键，实现汽车的倒退行驶，并且后面2盏指示灯全亮，前面2盏指示灯全灭。 2.6 汽车停止 功能：按’B’键，实现汽车的停止，并且四盏指示灯全亮和倒车提示音。 2.7 响铃模块 功能：汽车停止时，提供倒车提示音。
汽车安全之主动安全设备篇参考文本
汽车安全之主动安全设备 篇参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
汽车安全之主动安全设备篇参考文本使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 盘式制动器 盘式制动器又称为碟式制动器，顾名思义是取其形状 而得名。它由液压控制，主要零部件有制动盘、分泵、制 动钳、油管等。制动盘用合金钢制造并固定在车轮上，随 车轮转动。分泵固定在制动器的底板上固定不动，制‘动 钳上的两个摩擦片分别装在制动盘的两侧，分泵的活塞受 油管输送来的液压作用，推动摩擦片压向制动盘发生摩擦 制动，动作起来就好像用钳子钳住旋转中的盘子，迫使它 停下来一样。 盘式制动器散热快、重量轻、构造简单、调整方便。 特别是高负载时耐高温性能好，制动效果稳定，而且不怕 泥水侵袭，在冬季和恶劣路况下行车，盘式制动比鼓式制
动更容易在较短的时间内令车停下。有些盘式制动器的制动盘上还开了许多小孔，以加速通风散热和提高制动效率。 防抱死制动系统(ABS) ABS是Anti-lockBrakingSystem缩写。世界上最早的ABS系统是首先在飞机上应用的，后来又成为高级轿车的标准配备，现在则大多数轿车都装有ABS。众所周知，刹车时不能一脚踩死，而应分步刹车，一踩一松，直至汽车停下，但遇到急刹时，常需要汽车紧急停下来，很想一脚到底就把汽车停下，这时由于车轮容易发生抱死不转动，从而使汽车发生危险工况，比如前轮抱死引起汽车失去转弯能力，后轮抱死容易发生甩尾事故等等。安装ABS 就是为解决刹车时车轮抱死这个问题的，装有ABS的汽车，能有效控制车轮保持在转动状态而不会抱死不转，从而大大提高了刹车时汽车的稳定性及较差路面条件下的汽
汽车防滑控制系统相关知识
专家浅释汽车防滑控制系统相关知识 汽车“防滑控制系统”浅释 现代汽车有如ABS、AWD、ECI、OHC等等诸多的英文缩写名称，但最为人们所熟悉的英文缩写名称之一，就是ABS了。可能这三个字母连在一起好记好念，不过对于今天的轿车来讲，ABS已经成为安全性能先进的重要标志之一。 ABS全称是AUTILOCKBRAKINGSYSTEM，汉译就是制动防抱系统。这是一项在80年代末才兴起应用的新技术，但发展得很快，现在已经成为许多轿车的必装件了。据统计，汽车突然遇到情况发刹车时，百分之九十以上的驾驶者往往会一脚将刹车踏板踩到底来个急刹车，这时候的车子十分容易产生纯粹性滑移并发生侧滑，即人们俗称的“甩尾”，这是一种非常容易造成车祸的现象。造成汽车侧滑的原因很多，例如行驶速度，地面状况，轮胎结构等都会造成侧滑，但最根本的原因是汽车在紧急制动时车轮轮胎与地面的滚动摩擦会突然变为滑动摩擦，轮胎的抓地力几乎丧失，此时此刻驾驶者尽管扭动方向盘也会无济于事。针对这种产生侧滑现象的根本原因，汽车专家早在60年代就研制出车用ABS这样一套防滑制动装置，并在此基础上还研制出驱动防滑装置ASR。汽车上的ABS与ASR，属于同一性质的装置，统称“防滑控制系统”，两者的共性是“防滑”。有些汽车标注“TCS"，实际上与ASR是同一回事。 既然是防滑，ABS与ASR的设计依据必然要涉及一个叫做“滑动率”的东西。众所周知，汽车的速度是由轮子的转速所决定的，轮子转得快汽车跑得快，轮子转得慢汽车跑得慢，似乎轮子的转速等于汽车的速度。但是在现实中，由于轮胎的变形、打滑等因素，车轮速度与汽车速度之间总是存在着差值，这个差值与汽车速度的比率就是滑动率。实验证明只有将滑动率控制在一定的范围之内，轮胎才具有最大的附着力，汽车运行才是最安全的。因此，ABS与ASR的主要功能就是将滑动率控制在一个设定的范围内。汽车上的ABS在制动过程中，通常将车轮的滑动率的控制在10%—20%之间，ASR在驱动过程中，通常将车轮的滑动率控制在5%—15%之间。控制滑动率是ABS与ASR的共同目的，但是它们又有显著的差别，ABS对所有车轮都可进行控制，而ASR只对驱动车轮进行控制；ABS只是一个控制制动的单环系统，而ASR规是控制制动也要控制发动机输出的多环系统。目前ABS在控制过程中，是通过车轮转速传感器反馈来的信号经电子控制器（ECU）处理后发出指令给电磁调节器，对各车轮的制动压力进行调节，而ASR在控制过程中，通常是借用ABS的车轮转速传感器反馈来的信号经ECU处理后发出指令，通过控制节气门开度和点火提前角的方式来调节发动机的输出扭矩，从而调节对驱动车轮的驱动扭矩。因此一些车上的ABS和ASR的部分构件是共用的，包括ECU和车轮转速传感器。目前多数轿车安装ABS装置，只有一些中高级轿车和高级大客车安装了ABS／ASR装置，因此下文主要介绍ABS装置。 控制原理ABS分有机械式和电子式两种。由于机械式不论从精度还是实际效果都比不上电子式，所以目前轿车上的ABS大多数是电子式的，它利用轿车上的液压制动系统，加上车轮转速传感器，电子控制器和电磁调节器组成了ABS，其中轮速传感器要和一种叫“齿圈”的元件配对使用，组成了ABS的传感机构。轮速传感器内有电磁线圈可产生磁力线，安装在车轮附近的一个固定部件上，齿圈安装在车轮轮辋上，车轮转动带动齿圈转动，齿圈切割磁力线使传感器内的电磁线圈感应出交变电流，其脉冲率与车轮转速成正比并被输往电子控制器内。 专家浅释汽车防滑控制系统相关知识 电子控制器是一种微电子计算机，它根据各个轮速传感器的电流脉冲信号测出各个车轮的运动速度，加速度或者减速度，滑动率等数值，当这些数值超出正常值的范围内就会发出指令给电磁调节器。电磁调节器里面的柱塞会依照指令上下移动，调节输入各个车轮制动分泵的油量，起到一个阀门的作用。 综合前述各个部件的功能，ABS的工作原理简单一点来讲，就是由轮速感应器监测车轮的转速，监测信号汇集到电子控制器内分析，一旦监测到车轮快要抱死时，电子控制器会发出指令给电磁调节器，由它控制油压分配阀调节各个车轮的制动分泵，以“一放一收”的点放形式来控制刹车摩擦片，解除车轮的抱死现象。用点放形式来制动，即可急剧降低轮速，又可保持轮胎与地面的附着力。 这里顺便提一下所谓ABS的“一放一收”，只是为了达到控制滑动率的一种形式，整个ABS的性能还与轮胎结构、表面花纹、充气压力、车轮偏转角、行驶速度、路面状况等因素有关。因此，凡是安装了ABS或ABS／ASR装置的汽车，不可随意更换与原车不同型号的轮胎，以免引发控制偏差。
汽车主动安全技术之EDB
汽车主动安全技术之EBD EBD的英文全称是Electric Brakeforce Dis-tribution 。EBD能够根据由于汽车制动时产生轴荷转移的不同，而自动调节前、后轴的制动力分配比例，提高制动效能，并配合ABS提高制动稳定性。 汽车制动稳定性直接影响到汽车安全，而制动稳定性与制动时车轮是否抱死以及前后车轮的抱死顺序密切相关。前轮抱死车辆将失去转向能力，后轮抱死则会发生侧滑甚至甩尾，后果更严重。理想的前后桥制动力分配曲线(简称I线) 如图2-1所示，它只与汽车的总重及质心位置有关，因此空载和满载时的I 曲线是不同的。实际上前后桥上的制动力分配是由前后制动器的大小决定的，因此它只能是一条直线即β线。 图2-1汽车前后桥制动力分配曲线 传统的汽车制动系统通常都通过在前后轴制动管路间增加一个比例阀来限制后轴的制动力，以避免制动时后轮先发生抱死侧滑，从而获得如下图所示的制动力分配曲线，但后桥的附着利用率仍然不是最好，其附着损失见图2-2中阴影部分 图2-2带比例阀的前后桥制动力分配曲线图2-3带EBD的前后桥制动力分配曲线EBD 采用电子技术替代传统的比例阀来控制汽车液压制动系统的前后桥制
动力分配，其基本思想:尽可能增大后轮制动力，由传感器监测车轮的运动情况，一旦发现后轮有抱死趋势，电子控制器控制液压制动器降低制动压力。由于 EBD 调节频率高、调节幅度小、控制精确，可使β线始终位于 I 线下方且无限接近于 I 线(图2-3所示)。因此 EBD 在保证制动稳定性的同时，使后轮获得了最大制动力，从而提高了整车的制动效能。 随着汽车工业的飞速发展和高速公路的迅速延伸, 汽车的行驶速度越来越快, 对汽车行驶安全性的要求也愈来愈高, 改善汽车的制动性能始终是汽车设计、制造部门的重要任务。汽车制动防抱死系统(ABS)和电子制动力分配系统(EBD)在汽车上的开发成功, 使汽车的制动性能得到质的飞跃。ABS解决了汽车紧急制动时附着系数的利用，并可获得较好的制动方向稳定性及较短的制动距离，然而它不能解决制动系统中的所有缺陷。在车轮滑移率还没有达到ABS的控制范围时，作用在四个车轮上的制动压力同时一致增大，然而前后车轮上的垂直载荷发生了转移，前后车轮达到最佳滑移的时间并不一致，这时ABS系统对地面附着力的利用并没有达到最大。因此ABS就进一步发展衍生出了电子制动力分配系统（EBD）。EBD是ABS的一种辅助系统，在ABS系统的基础上增加了功能。装载有EBD的汽车性能要远高于只有ABS的汽车，见图2-4。 图2-4有无EBD时车辆制动性能对比图 EBD 相对于 ABS 并没有任何硬件上的附加，而只是控制程序、功能上的优化与增强，甚至可以说 EBD 是 ABS 衍生出的辅助功能，通过改进，增强ABS 电脑软件控制逻辑，使运算功能更复杂，在一些汽车的产品说明书上就是以“ABS+EBD”来标明。汽车工程师们除了在编著电脑运算程序时需增加一定的控制程序之外，并没有过多的硬件投入。EBD 在制动时能根据车辆各个车轮的运动状态，智能分配各个车轮制动力大小，以维持车辆在制动状态下的平稳与方向。而且，即使 ABS 失效，EBD 也能保证车辆不会出现因甩尾而导致翻车等恶性事件的发生。 EBD 在汽车制动时即开始控制制动力，而 ABS 则是在车轮有抱死倾向时开始工作。ABS 与 EBD 都是对作用在车轮上的力矩进行控制，能防止车轮相对于
汽车驱动防滑系统(1)
汽车驱动防滑系统(ASR)简介 1.ABS／ASR系统 目前，汽车的制动、加速和转向仍是需由驾驶员完成的基本作业。当路面的附着状况不好或交通状况突然改变时，就要求驾驶员有熟练的驾驶技术来很好地适应行驶条件的变化。 前边所述的制动防抱死系统，在制动方面解脱了对驾驶员的高要求。驱动防滑控制系统则是在行驶方面、加速方面解脱对驾驶员的高要求。 驱动防滑系统是汽车制动防抱死系统功能的自然扩展，它的作用是维持汽车行驶时的方向稳定性，并尽可能利用车轮―路面间的纵向附着能力，提供最大的驱动力。 当驾驶员在光滑路面上过分踩下油门时，会造成车轮的过分滑转，驱动防滑装置通过自动施加部分制动或减少发动机功率输出的方式可使车轮的滑动率保持在最佳范围内，由此可防止驾驶员过分踩下油门踏板所带来的负效应，获得较好的行驶安全性及良好的起步加速性能。它的另一优点是可减少轮胎及动力传动系统的磨损。以市内公共汽车的行驶为例。若公共汽车停车站右侧是结冰路面，左侧为水泥或沥青路面，这在北方的冬季是常见的路况。两边的附着能力不同，汽车起步受阻。如果汽车装备有ASR系统，它可通过制动飞转车轮
的办法来平衡驱动轮的转速差。这实际上产生的是差速锁效应。这样一方面提高了驱动力的发挥，可在较大程度上发挥附着较好一侧的附着能力l另?方面防止了差速器行星齿轮的快速转动，避免了差速器的早期磨损。ASR的这种控制方式称为“制动力控制”。 若公共汽车的两侧附着状况均不好，例如都是结冰路面，当猛踩加速踏板时，由于地面附着能力不足，两侧驱动轮会同时飞转。在这种情况下，驱动防滑系统通过自动减少发动机功率输出的办法来控制。发动机输出功率和发动机转速的适度降低，可减少驱动轮的过分滑转，一方面提高了车轮―路面间的侧向附着能力，维持了方向稳定性；另一方面增大了纵向附着能力，有利了起步和加速。ASR系统的这种控制方式称为“发动机调速控制”。 ASR系统进行制动力控制和发动机调速控制时，仪表盘上的ASR 指示灯就发光。这样驾驶员就被告知路面的状况，从而可及时采取相应的措施，以改善驱动条件。ASR系统的这种控制方式称为“光滑路面状况显示控制”。 如果应用气体悬架的汽车在光滑路面上起步或行驶比较困难，可通过ASR控制作用使驱动力获得一定程度的增加，但仍不足以正常行驶，为增加驱动力，改善行驶状况，可通过轴荷转移的方法，增大驱动桥的附着载荷，增大驱动力。轴荷转移是通过部分释放驱动桥气体悬架中压力气体，造成悬挂质量向驱动桥一边倾斜，整车质心位置
汽车主动安全调研报告
汽车主动安全调研报告
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关于汽车主动安全技术的调研报告 随着社会的发展,交通安全问题越来越凸显，汽车的安全性能也越来越受到消费者的关注。传统的针对冲撞后的乘员保护的被动安全技术已经远远不能满足现代交通对汽车安全性的要求，汽车主动安全技术应运而生。 汽车主动安全技术是指通过预先的防范避免事故发生，实现防患于未然的技术。汽车主动安全技术从研发至今,除了经典的防抱死制动系统ABS(Antiｌock Bｒake Sysｔeｍ，ABS),电子制动力分配EBD(ElｅctroniｃBraｋe foｒcｅDistriｂutiｏn,EBD）,车身电子稳定系统ＥSＰ(Elecｔrｏnic StabiliｔｙProgram，ESＰ）和牵引力控制系统TＣS(Tracｔiｏn Coｎtrol Sｙstem,TCS)外,越来越多的先进技术被应用于汽车主动安全配置中。 一.汽车主动安全技术的研究现状 汽车主动安全技术按照开发商主要分为汽车制造企业和第三方科技企业两大类。在本报告中以沃尔沃、丰田、本田、日产、通用、ＢMW几个汽车品牌为例介绍汽车制造企业开发主动安全技术的现状，以Mobileｙe公司介绍第三方科技企业开发主动安全技术的现状。 1.汽车制造企业 1)沃尔沃 在汽车安全领域,沃尔沃是有口皆碑的,除了完善的被动安全措施，沃尔沃近几年发展了一系列主动安全系统，这些主动安全配置也已成为沃尔沃车辆的重要卖点之一，主要包括:Cｉty Safeｔy城市安全系统、自适应巡航系统、带全力刹车的行人安全安全系统、盲点信息系统、车道偏离警示系统、驾驶员安全警告系统。 除此之外,沃尔沃还有六大主动安全技术还未正式推向市场，它们是沃尔沃汽车最新的安全技术,将会配备在最新的SPA可扩展平台上。其中夜间探测系统、动物探测系统、带辅助转向功能的路沿和路障探测系统、带辅助转向功能的自适应巡航系统即将和全新XＣ９０一起推向市场(20１４年底)，而车间互联和汽车自动泊车系统则将要耐心等待一段时间。 2)丰田 丰田的预碰撞安全系统叫做Pｒe-CollisｉoｎＳystem，简称PCS。丰田不仅是最早将预碰撞安全系统装备在量产车上的品牌之一，而且一直都是世界领先水平。经历了几年的发展,如今该系统主要由4个系统组成：预碰撞座椅安全带、预碰撞制动、预碰撞辅助制动和悬架控制。 此外,日本丰田公司还成功研制“丰田高级安全汽车”，包括驾驶员瞌睡预警系统、轮胎压力监测警告系统、发动机火警预报系统、前照灯自动调整系统、盲区监控系统、汽车间信息传输系统、道路交通信息引导系统、自动制动系统、
汽车主动安全控制方法
(1)随着科技的进步，汽车的安全被细化，目前汽车安全分为主动安全、被动安全两种概念[1]。交通安全问题已成为世界性的大问题。全世界每年因交通事故死亡的人数约50万，汽车的安全性对人类生命财产的影响是不言而喻的。随着高速公路的发展和汽车性能的提高，汽车行驶速度也相应加快，加之汽车数量增加以及交通运输日益繁忙，汽车事故增多所引起的人员伤亡和财产损失，已成为一个不容忽视的社会问题，汽车的行车安全更显得非常重要[2]。传统的被动安全已经远远不能避免交通的事故发生，主动安全的概念慢慢的行成并不断的完善。 (2)为预防汽车发生事故，避免人员受到伤害而采取的安全设计，称为主动安全设计，如ABS，EBD，TCS，LDWS等都是主动安全设计。它们的特点是提高汽车的行驶稳定性，尽力防止车祸发生。其它像高位刹车灯，前后雾灯，后窗除雾等也是主动安全设计。目前安全技术逐渐在完善，有更多的安全技术将被开发并得到应用[3,4]。 ①ABS(防抱死制动系统)——它通过传感器侦测到的各车轮的转速，由计算机计算出当时的车轮滑移率，由此了解车轮是否已抱死，再命令执行机构调整制动压力，使车轮处于理想的制动状态(快抱死但未完全抱死)。对ABS功能的正确认识：能在紧急刹车状况下，保持车辆不被抱死而失控，维持转向能力，避开障碍物。在一般状况下，它并不能缩短刹车距离。 ②EBD(电子制动力分配系统)——它必须配合ABS使用，在汽车制动的瞬间，分别对四个轮胎附着的不同地面进行感应、计算，得出摩擦力数值，根据各轮摩擦力数值的不同分配相应的刹车力，避免因各轮刹车力不同而导致的打滑，倾斜和侧翻等危险。 ③ESP(电子稳定程序)——它实际上也是一种牵引力控制系统，与其它牵引力控制系统比较，ESP不但控制驱动轮，而且控制从动轮。它通过主动干预危险信号来实现车辆平稳行驶。如后轮驱动汽车常出现的转向过多情况，此时后轮失控而甩尾，ESP便会放慢外侧的前轮来稳定车子；在转向过少时，为了校正循迹方向，ESP则会放慢内后轮，从而校正行驶方向。 ④EBA(紧急刹车辅助系统)——电脑根据刹车踏板上侦测到的刹车动作，来判断驾驶员对此次刹车的意图，如属于紧急刹车，则指示刹车系统产生更高的油压使ABS发挥作用，从而使刹车力更快速的产生，缩短刹车距离。 ⑤LDWS(车道偏离预警系统)——该系统提供智能的车道偏离预警，在无意识（驾驶员未打转向灯）偏离原车道时，能在偏离车道0.5秒之前发出警报，为驾驶员提供更多的反应时间，大大减少了因车道偏离引发的碰撞事故，此外，使用LDWS还能纠正驾驶员不打转向灯的习惯，该系统其主要功能是辅助过度疲劳或长时间单调驾驶引发的注意力不集中等情况。 ⑥胎压监控——美国国家公路交通安全管理局(NHTSA) 已经做出要求，截止2003产品年车重小于或达到4536公斤的所有美国乘用车辆都必须配备胎压监控系统，事后宝马公司就已经把该系统用在全系轿车中。驾驶者可以通过车内提示警告系统来判断轮胎胎压情况是否正常，首先避免了因轮胎亏气出现的行车跑偏，其次在高速行驶时也对乘坐者安全是一种保障。 ⑦倒车警告/倒车影像/车外摄像头——倒车警告这项技术用于在驾驶期间以及驻车时，针对您盲区中的轿车或物体向您发出警告。通常，该系统会在您行车时已经进行响应；它可能会使后视镜内的一个警告标示进行闪烁，同时会发出声音警告，该系统是一个短程检测系统。如：上海通用别克君越车内后视镜就配备此功能，反光镜左边会有一个车体形状的图标，前/后雷达在侦测障碍物时警告
先进的车辆控制系统简介
先进的车辆控制系统简介 摘要：现如今车辆的普及以及交通的发展，造就了我们对于车辆的要求越来越高，越来越严，在车辆更新换代如此频繁的时代，也造成了车辆品种多，繁杂等特点，针对市场如此多的车，我着重讲述车辆的控制系统，它就如同车的灵魂。 关键词：车辆，控制系统。 先进的车辆控制系统是指借助车载设备以及路测，路标的检测设备周围形势环境的变化情况，自动控制驾驶已达到行车安全和增加道路通行能力目的的系统。该系统的本质就是在车辆与道路系统中将现代化的通信技术，控制技术和交通流理论加以集中，提供一个良好的辅助驾驶环境，在特点的条件下，车辆将在自动控制下安全行驶。其目的是开发帮助驾驶员实行车辆控制的各种技术，从而使汽车安全高效行驶。 它是ITS的一个子系统，又可以称之为先进的车辆安全系统，是借助于车载设备及基础设施或其协调系统中的检测设备，来检测周围行驶环境对驾驶员和车辆产生影响的各种因素，进行部分或完全自动驾驶，使行车安全高效并增加道路通行能力的系统。它由自适应巡航控制系统，胎压监控系统，车道偏离警告系统，盲区探测系统，事故自动通报系统，汽车导航和定位系统，道路环境警告资讯系统，自适应前照灯系统构成。 自适应巡航控制系统的功能：该系统可以通过安装在车辆前方的雷达探测自车与前车之间的距离和相对速度，然后根据预先设定的跟车模型，对车辆运行状况进行判断，自动的调节自车与前车之间的距离，当车辆处于危险状况时，对驾驶员进行提醒或采取紧急制动。前方碰撞预警系统是该系统的一个子系统，自车与前方车辆或障碍物之间的距离小于最小安全跟车距离时，给驾驶员警告，丰田汽车把该子系统称之为预碰撞系统，采用激光雷达。应用技术：利用毫米波雷达或激光雷达进行车辆距离的探测，并根据逻辑判断，达到警告的作用或进行辅助驾驶。 胎压监控系统的功能：通过在每一个轮胎上安装高灵敏度的传感器，在行车或静止的状态下实时监视轮胎的压力、温度等数据，并通过无线方式发射到接收器，在显示器上显示各种数据变化或以蜂鸣等形式提醒驾车者，并在轮胎漏气和压力变化超过设定值进行报警，以保障行车安全。应用技术：胎压传感器和无线通讯技术。 车道偏离警告系统功能：车辆若能维持在该行驶的车道中行驶，可降低交通事故发生的机率。此系统利用安装车辆前部的视频系统采集车道信息，当车辆发生车道偏离，而驾驶员并没有采取任何应对措施时，发出警告，以降低事故发生的机率。应用技术：利用CCD取得摄象头或利用道路路面与车辆间的磁性信号用，采集车辆行驶时的位置信息，然后利用图象识别技术及逻辑判断，将可能发生的事故预先加以警告，以达到车道偏离警示的作用。 盲区探测系统功能：车辆在行驶、转向或倒车过程中，该系统实时探测车辆盲区内的环境情况，把车辆盲区的信息以声音或者图像的形式传递给驾驶员，提醒驾驶员在盲区内是否有车辆或者其他物体出现，一旦发现有潜在的危险，便会通过警示音，或者后视镜闪烁，甚至座椅振动来提醒驾驶员。应用技术：对于测后方盲区探测一般是在后视频上安装CCD或CMOS装置，在车辆先进过程中，给驾驶员提供驾驶员死角处的环境资讯。对于后方一般安装超声波传感器或者是CCD装置进行实时探测，为驾驶员提供后方盲区环境资讯。 事故自动通报系统功能：当车辆发生事故时，系统向紧急救援中心或交通管理部门发出事故通报，内容包括：事故的车辆位置、事故及乘员受伤害的主要情况，通知有关部门及人员及时前往事故地点，进行救援工作。应用技术：利用事故传感器进行车辆事故发生的判断，利用GPS进行准确定位，然后把相应信息利用专用无线网络或GPRS发出求救信息。 汽车导航和定位系统功能：汽车导航系统由GPS技术、GSM技术、网络技术、GIS、咨询诱导系统组成，通过它可以寻找最佳行驶路线，避开交通拥挤和发生事故的路段。以减
汽车主动安全技术论文
《汽车文化》结课论文论文题目：汽车主动安全技术 班级：11023801 专业：生物工程 姓名：万伟玮 学号：1102380117 序号：24 2013 年 5 月 11 日 成绩评定表 平时 论文 内容 总成绩摘要 参考文献 字数
汽车主动安全技术 摘要：交通安全问题已成为世界性的大问题。据报道，全世界每年因交通事故死亡的人数约50万，因此汽车的安全性对人类生命财产的影响是不言而喻的。随着高速公路的发展和汽车性能的提高，汽车行驶速度也相应加快，加之汽车数量增加以及交通运输日益繁忙，汽车事故增多所引起的人员伤亡和财产损失，已成为一个不容忽视的社会问题，汽车的行车安全更显得非常重要。 关键词：主动安全技术；智能；弊端。 正文： 一、汽车主动安全技术的背景与发展趋势 随着社会的发展，交通安全问题越来越凸显，传统的汽车安全理念也在逐渐发生变化，传统的安全理念很被动比如安全带、安全气囊、保险杠等多是些被动的方法并不能有效解决交通事故的发生，随着科技的进步，汽车的安全被细化，目前汽车安全分为主动安全、被动安全两种概念。 主动安全是指能够避免车祸发生的安全保护装置，而被动安全是指在车祸发生之后保护乘员生命安全的装置。显而易见，传统的被动安全已经远远不能避免交通的事故发生，因此主动安全的概念慢慢的行成并不断的完善。 汽车安全设计要从整体上来考虑，不仅要在事故发生时尽量减少乘员受伤的机率，而且更重要的是要在轻松和舒适的驾驶条件下帮助驾驶员避免事故的发生。而被动安全技术和主动安全技术是保证汽车乘员安全的重要保障。过去，汽车安全设计主要考虑被动安全系统，如设置安全带、安全气囊、保险杠等。现在汽车设计师们更多考虑的则是主动安全设计，使汽车能够主动采取措施，避免事故的发生。在这种汽车上装有汽车规避系统，包括装在车身各部位的防撞雷达、多普勒雷达、红外雷达等传感器、盲点探测器等设施，由计算机进行控制。在超车、倒车、换道、大雾、雨天等易发生危险的情况下随时以声、光形式向驾驶员提供汽车周围必要的信息，并可自动采取措施，有效防止事故发生。另外在计算机的存储器内还可存储大量有关驾驶员和车辆的各种信息，对驾驶员和车辆进行监测控制。例如，根据日
第七章 汽车制动防抱死系统
第七章汽车制动防抱死系统 制动防抱死系统功用、基本组成及控制方式 1、ABS功用 制动防抱死系统(简称ABS，Anti-lock Brake System)，是汽车上的一种主动安全装臵。其作用就是防止汽车制动时车轮抱死拖滑，并把车轮的滑移率保持在Sp左右的一定范围内，以提高汽车制动过程中的方向稳定性、转向控制能力和缩短制动距离，使汽车制动更为安全有效。 ABS的优点： (1)制动时保持方向稳定性（图7-1）。控制车轮滑动率基本在20％附近，有效防止汽车侧滑、甩尾、调头等现象发生。 图7-1 保持方向稳定性 (2)制动时保持转向控制能力，如图7-2。不会出现汽车前轮抱死产生的方向失控事故。 图7-2 保持转向控制能力 (3)缩短制动距离（松散的沙土和积雪较深的路面除外）（图7-3）。保持制动力在最佳的范围内。 图7-3 缩短制动距离 (4)减少轮胎磨损。车轮保持在既滚又滑的状态，克服车轮抱死造成的轮胎杯型磨损和轮胎面磨损不均匀的缺点。 (5)减少驾驶员紧张情绪。传统制动系统进行制动时，驾驶员往往产生一种紧张情绪，缺乏安全感。
装备ABS 与未装备ABS 汽车相比，各项安全指标的下降百分比见图7-4。 图7-4 安全指标比较 2、ABS 基本组成及控制原理 制动防抱死系统是在常规制动装臵的基础上增加一电子控制系统，一般由传感器、电子控制器(ECU)和执行器（制动压力调节器）组成（图7-5）。 图7-5 ABS 基本组成及控制原理示意图 传感器感受系统控制所需的汽车行驶状态参数，并将运动物理量转换成为电信号。电子控制器根据传感器信号及其内部存储信号，经过计算、比较和判断后，向执行器发出控制指令，同时监控系统的工作状况。执行器则根据ECU 的指令，依靠由电磁阀及相应的液压控制阀组成的液压调节系统对制动系统实施增压、保压或减压的操作（图7-6），让车轮始终处于理想的运动状态。 a ）增压
汽车行驶控制系统
汽车行驶控制系统是应用很广的控制系统之一,控制的目的是对汽车速度进行合理的控制,它是一个典型的反馈控制系统统,其工作原理如下: 使用汽车速度操纵机机构的位置变化设置汽车的指定速度，这是因为操纵机构的不同位置对应着不同的速度:测量汽车的当前速度,求取它与指定速度的差值:由差值信号产生控制信号驱动汽车产生相应的牵引力以改变并控制汽车速度值达到指定速度。在对这个系统进行建模仿真前,需要先对此系统做简单的介绍。 汽车行驶控制系统包含三部分机构。 第一部分,速度操纵机构的位置变换器」 位置变换器是汽车行驶控制系统的输入,其作用是将速度操纵机构的位置转换为相应的速度,速度操纵机构的位置和设定速度间的关系为： V=50x+45,x∈[0,1] 第二部分，离散PID 控制器 离散PID 控制器是汽车行驶控制系统的核心部分。其作用在于根据汽车当前速度与设定速度的差值，产生相应的牵引力。其数学模型为： 积分环节：x(n) = x(n?1) + u(n) 微分环节：d(n) = u(n)?u(n?1) 系统输出：y(n) = Pu(n) + Ix(n) + Dd(n) 其中u(n)是控制器输入，是汽车当前速度与设定速度的差值。y(n)是控制器输出，即汽车的牵引力，x(n)是控制器中的状态量。P, I 和D分别是PID控制器的比例、积分和微分控制参数，在本例中取值分别为 P =1, I = 0.01和D = 0。 第三部分，汽车动力机构 汽车动力机构是行驶控制系统的执行机构。其功能是在牵引力的作用下改变汽车速度，使其达到设定的速度。牵引力与速度之间的关系为 F = mv(求导)+ bv 其中v是汽车速度，F 是汽车的牵引力，m =1000kg 是汽车质量，b = 20是阻力因子。 解： 一、系统模型创建 按照前面给出的汽车行驶控制系统的数学模型，构建系统的Simulink 仿真模型，见图8.34（a）。此仿真模型需要的系统模块有： Math 模块库中的Gain 和Slider Gain 滑动增益模块：Slider Gain 滑动增益模块用来调节位置变换器的输入信号x 的取值； Discrete 模型库中的Unit Delay 单位延迟模块：产生信号的一步延迟，以实现PID 控制算法； Continuous 模型库中的Integrator 积分器模块； Math Operation 模型库中的Sum 模块； 二、系统模块参数及仿真参数设置 1、系统模块参数设置 Slider Gain 模块：最小值Low 为0，最大值High 是1，可取0～1 之间的任意值； Unit Delay 模块：初始状态为0，采样时间为0.02s； Intergrator 模块：初始状态为0； 其余模块的参数设置参见系统仿真模型图8.34（a）或使用默认取值。
汽车电子感应制动控制系统简介
汽车制动系统经历了从传统机械制动到液压防抱死制动系统ABS，再到电子制动控制 系统EBS。如今又出现了一种全新的制动理念，它是集成了电子控制系统和电液制动 力增压器的一种新型汽车制动技术，即汽车电子感应制动控制系统（Sensotronic Brake Control），简称SBC。 电子感应制动控制系统SBC最早是由博世公司提出来的。在20世纪90年代，博世公司推出了一项名为“Brake 2000”的研究项目，该项目主要是让其最前沿的开发 部门，开始有关进一步改进汽车制动系统的研究，目标是研究一种反应速度更快、制 动效果更显著的制动系统，电子感应制动控制系统SBC就是因为这种要求而诞生的。 SBC电子感应控制系统是世界上第一套完全线控的制动系统(Brake-by-Wire)，首 先装载于高档车奔驰SL500，在最新Maybach 62中也装备了SBC系统。 SBC系统的构成 传统制动器工作原理是：驾驶员踩下制动踏板，推动与制动调压器及制动主缸相 连的活塞连杆。制动主缸根据踏板力的大小，在制动管路上形成相应的制动压力，在 机械和液力相结合的作用下，通过制动缸推动制动钳压向制动盘。由于中间传递机构 复杂，制动的反应速度比较慢。 在电子感应制动控制系统中，电子元件将替代当前制动系统中大量使用的机械元件，把制动踏板和执行机构分离开来，由于大大减少了中间元件，因此反应速度就大 幅提高。右图所示为在奔驰车上应用的SBC系统，它由传感器、ECU（电子控制单元）与执行器（液压控制单元）等构成。传感器用来测量制动主缸内的压力以及制动踏板 运动的速度，如果监测到驾驶员开始制动，就发送信号给ECU。SBC系统的制动力是 由电子控制的电机来实现的。电机带动高压储能器，使制动液以很高的压力进入制动 系统，快速而准确地完成汽车制动。 为了让驾驶员能够有真实的制动感觉，SBC系统还带有一个踏板行程模拟器，它 连接在制动主缸上，用弹簧力和液压力来推动制动踏板运动。制动踏板感觉是可调节的，以满足不同的要求。
汽车防滑控制系统_ABS与ASR
汽车防滑控制系统－－ABS与ASR 一、概述 汽车防滑控制系统是防止汽车在制动过程中车轮被抱死滑移和汽车在驱动过程中(特别是起步、加速、转弯等)驱动轮发生滑转现象的控制系统。 1．滑动率对附着系数的影响 汽车在制动过程中，车轮的运动可以划分为三个阶段：纯滚动、边滚边滑、完全拖滑。一般用滑动率S表征滑动成分在车轮纵向运动中所占的比例。 当滑动率处于15%～35%的围时，纵向附着系数φz和侧向附着系数φc的值都较大。纵向附着系数φz 大，可以产生较大的制动力，保证汽车制动距离较短；侧向附着系数φc大，可以产生较大的侧向力，保证汽车制动时的方向稳定性。 2．防滑控制系统的作用和控制方式 汽车在驱动过程中，驱动轮可能发生滑转，滑转成分在车轮纵向运动中所占的比例用正滑动率来表示，即 防滑控制系统就是在汽车驱动状态下，将驱动轮滑转率控制在5%～15%的最佳围。制动防抱死系统是在汽车制动状态下，将车轮滑动率控制在8%～35%的最佳围。在上述最佳围，不仅车轮和地面之间的纵向附着系数较大，而且侧向附着系数的值也较大，保证了汽车的方向稳定性。 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 制动防抱死系统主要由轮速传感器、制动压力调节器和电子控制器（ECU）等组成。
其基本工作原理是，汽车制动时，首先由轮速传感器测出与制动车轮转速成正比的交流电压信号，并将该电压信号送入电子控制器（ECU）。由ECU中的运算单元计算出车轮速度、滑动率及车轮的加、减速度，然后再由ECU中的控制单元对这些信号加以分析比较后，向压力调节器发出制动压力控制指令。使压力调节器中的电磁阀等直接或间接地控制制动压力的增减，以调节制动力矩，使之与地面附着状况相适应，防止制动车轮被抱死。 2．制动防抱死系统（ABS）的类型及布置形式 1）按汽车制动系统分类 （1）液压制动系统ABS； （2）气压制动系统ABS； （3）气顶液制动系统ABS。 2）按ABS中控制管路(通道)数和传感器数量，又可分为以下6种布置形式 （1）四传感器四通道四轮独立控制的ABS （2）四传感器四通道前轮独立后轮低选控制的ABS 3．ABS部件的结构及其工作原理 1）车轮转速传感器（简称轮速传感器）