汽车电子与电气设备ABS防抱死制动系统

一名词解释1、EPS 电子控制动力转向系统由电动助力机直接提供转向力2、ABS 汽车电子控制防抱死制动系统防止制动过程中，车轮完全抱死，保持方向稳定性和转向操纵能力，并缩短操纵距离的装置3、ASR 驱动防滑系统防止汽车在起步、加速过程中车轮的滑转，特别防止汽车在非对称路面或转弯时驱动轮的空转，是提高汽车在驱动过程中的方向稳定性、转向操纵能力和加速性能的安全装置。

4、CCS 定速巡航系统5、主动式悬架一种带有动力源的悬架，在悬架系统中附加一个可控制作用力的装置。

6、半主动悬架一种通过传感器感知路面平坦情况的参数,调整悬挂系统的阻尼,稳定行车状态的装置7、EBD 电子制动力分配8、快怠速在气温低,发动机暖机时,怠速空气调节器的通路打开,将暖机必须的空气量送到进气歧管,此时,发动机转速较正常怠速高9、燃油停供发动机高速运行下，节气门突然关闭为汽车减速工况，ECU 将会切断燃油喷射控制电路，停止喷油。

10、K 型系统机械式燃油喷射系统该系统采用连续喷射方式，可分为单点或多点喷射，其喷油量是通过空气计量板直接控制汽油流量调节柱塞来控制，采用的实际写实的计量方式。

11、EGR 废气再循环，指在发动机工作过程中，将一部分废弃引入新鲜空气（或混合气）中重返气缸进行再循环12、MPI 多点喷射系统13、无效喷油时间由于开启延迟时间大于关闭延迟时间，所以实际的供油量将少于所需，而开启延迟时间减掉关闭延迟时间就称为‘无效喷射时间 '。

14、独立点火指每个火花塞是由单独的点火线圈专门为其供电。

15、同时点火多个气缸共用一个点火线圈为其供电16、同步缸两个尺寸相同的缸体和两个活塞共用一个活塞杆的液压缸17、顺序喷油喷油器按发动机各缸的工作顺序依次喷射18、分组喷油将喷油器按发动机每工作循环分成若干组交替进行喷射19、同时喷油发动机在运行期间，各缸喷油器同时开启，同时关闭20、压电效应某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。

车辆工程技术58车辆技术0　前言 防抱死制动系统是汽车中的重要系统，其肩负着汽车的安全性，同时伴随着社会经济的不断变化，人们生活条件也在发生改变，对汽车的需求量也在逐年的递增，这更加需要确保汽车的内部结构稳定性，这样才可以确保人们安全出行。

因此笔者结合自身多年工作经验，就汽车防抱死制动系统（ABS）知识进行研究，希望可以为相关工作人员提供参考依据，当然其最终的目的也是为了避免安全事故等问题的发生，进而大幅度提高制动时的安全性。

1　汽车防抱死制动系统的构成1.1　车轮速度传感器 汽车防抱死制动系统的构成包含很多系统，主要具体我们从以下几方面深入分析。

第一点，车轮速度传感器，通常情况下车轮的左右前轮，或者是左右后轮内部都安装相应的传感器，他主要是为了检测各个车轮的转速以及车轮打滑出现的几率，而汽车制动能否安全稳定直接关乎人民生命财产安全，所以为了降低不必要事故问题的发生，我们必须要选择正确的传感器进行安装，也要确保汽车防抱死制动系统零件的完整性[1]。

第二点，很多汽车在行驶过程中会因传感器失灵而致使问题的出现，所以我们通常情况下可以采用多个车轮速度推定计算车身速度的方法，来检测汽车在行驶过程中每一个车轮的转速。

1.2　防抱制动系统执行元件 防抱制动系统执行原件，也是该系统中的重要组成部分，关乎汽车能否安全运行，具体我们做好以下分析。

首先，工作人员在配管中安装设主泵和车轮分泵的过程中，他能够发挥很大的作用，目的是为了调节通向各车油轮油缸的制动油压，以此来实现控制制动力的目标，确保汽车能够安全稳定行驶。

同时为了监视整个汽车系统的工作状况，相关工作人员也要相将相应的制动油压控制在合理的范围内，并借助控制指令第一时间传送到ABS执行原件中去，且发挥援建的最大化作用。

其次 ECU往往是根据汽车车轮速度传感器的车轮速度信号，进一步去推算当前汽车行驶过程中整个车身的速度，当然我们也可以借助其他方式监测各个车轮的运转状况，这样才能够确保汽车制动的安全稳定性。

abs的名词解释名词解释：ABSABS是“Anti-lock Braking System”的缩写，中文名译为“防抱死制动系统”。

它是一种装备在汽车上的安全设备，旨在防止车轮在紧急刹车时抱死，提高车辆的制动效能和稳定性。

1. 安全性能ABS系统通过感知车轮的速度差异，在紧急制动时，对车轮进行调节和控制，使其不会完全锁死。

这种控制技术使车辆保持较好的方向稳定性和操控性，避免了传统车辆在紧急刹车时出现方向失控的情况，大大提高了驾驶员的安全性。

2. 工作原理ABS系统通过车轮传感器和液压控制单元等部件相互配合工作。

当驾驶员踩下刹车踏板时，车轮速度传感器会实时监测车轮的旋转速度。

一旦感知到车轮即将抱死，系统会通过液压控制单元自动调节制动力度，通过适当释放或施加刹车压力，保持车轮转动，从而避免车轮抱死现象的发生。

3. 效果与盲区ABS系统的主要效果是防止车轮抱死，降低紧急制动时的刹车距离，并提供车辆的操控性能。

然而，ABS系统并不能完全消除车辆滑移的可能性，仍然存在制动盲区。

在极端的路面条件下，比如冰雪路面等，无论是否有ABS，制动距离仍可能很长，因此驾驶员在驾驶车辆时仍需保持警惕，合理使用制动装置。

4. ABS在实际驾驶中的作用ABS系统广泛装备在现代汽车中，对于驾驶员提高车辆控制能力、减少事故发生有着重要作用。

尤其是在紧急情况下，ABS系统的作用更为突出。

在紧急踩下刹车踏板时，ABS会迅速切断制动皮质，释放相关制动系统，使车轮恢复旋转状态，并根据所需制动力度调整制动压力。

这种动态的制动控制可以帮助驾驶员避免车辆失控，有效提高了行车安全性。

5. ABS的进一步发展随着科技的进步和汽车工业的发展，ABS系统不断升级和改进。

现代的ABS 系统已经具备了更加精确的控制能力和更高的稳定性。

同时，一些汽车制造商还加入了电子制动力分配系统以及牵引力控制系统等功能，进一步提高了车辆的稳定性和操控性能。

这些技术的不断发展使ABS已成为现代汽车不可或缺的安全装备之一。

汽车液压防抱死制动系统简介汽车制动防抱死系统（Anti-lock Braling System,简称ABS）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系统。

它是由电子控制单元（Electronic Control U-nit,简称ECU）、电磁阀或称压力调节器和轮速传感器三部分组成。

在车辆紧急制动时，驾驶员脚踩制动踏板的制动压力过大时，轮速传感器及电子控制单元ECU可以检测到车轮有抱死的倾向，此时电子控制单元ECU控制电磁阀动作以减小制动压力。

当车轮轮速恢复并且轮胎与地面摩擦力有减小趋势时，电控单元控制电磁阀增加控制压力。

这样能够使车轮一直处于最佳的制动状态，最有效地利用地面附着力，得到最佳的制动距离和制动稳定性。

ABS的发展史在1920年以前，绝大部分汽车仅后轴装用制动器，一方面由于当时车速低，仅后轴装用制动器即可满足要求，另一方面可能与当时汽车结构有关，人们为防止制动时汽车侧倾，故前轴不使用制动器，当然仅后轴使用制动器也易于设计及安装，且价格要低些。

1900年人们已通过试验，证明四轮装用制动器是安全的，有利于汽车制动性能的改善，但真正在四轮上均安装制动器是1920年以后的事。

为保证车辆在山区行使时，有好的转向性能，制动力分配系数比较小（所谓制动力系数即前轴制动器周缘力与后轴制动器周缘力之比）。

这种设计思想一直持续到上个世纪五、六十年代。

这与道路差、车速低的现状有关。

防抱死制动技术属于制动力控制调节技术。

制动力的调节从汽车诞生的那一天就一直为人们所关注。

1908年，英国工程师J.E.Francis提出了“铁路车辆车轮抱死滑动控制器”理论。

随着车速的提高，制动时后轴先于前轴抱死拖滑的危险愈来愈大，为防止这一现象的发生，进入七十年代，制动力分配系数向大的方向发展，ECE R13中对此有明确的规定。

ABS的运作原理看起来简单，但从无到有的过程却经历过不少挫折（中间缺乏关键技术）！1908年英国工程师J.E.Francis提出了“铁路车辆车轮抱死滑动控制器”理论，但却无法将它实用化。

ABS汽车防抱死制动系统设计优秀设计摘要ABS系统可以显著提高或改善汽车紧急制动时的操控性和稳定性，缩短了制动距离，是一种新型的汽车电子控制产品，并得到了越来越广泛的应用。

本文以轿车为研究对象，展开对汽车ABS的研究。

主要完成了以下的工作：通过对单个车轮时的受力分析确定了影响车轮附着系数的主要因素；通过比较电磁感应式轮速传感器和霍尔效应传感器的性能优缺点，采用并设计了霍尔效应式轮速传感器；通过对控制结构的分析设计了以INTEL公司生产的80C196KC单片机为核心的实时控制系统，包括信号输入电路、控制输出电路、驱动电路等硬件部分；经比较各种控制方案，确定了“逻辑门限制法”作为控制方案，并选用加速度和滑移率的组合作为控制参数。

采用事件门限来计算车轮的转速。

本文通过学习比较根据所学只是设计了ABS控制系统。

从理论上实现了ABS 的控制功能，完成了设计要求。

在设计过程中对汽车制动理论和制动装置有了较为深入的了解，扩大了自己的知识面，自己解决问题的能力也得到了提高。

关键词：防抱死制动系统电子控制单元门限值滑移率轮速传感器ABSTRCTAnti-lock Braking System (ABS) is an important device to improve the active safety of vehicle. ABS can greatly improve steering control ability during the brake maneuver and shorten stopping distance. Today with the improvement of the vehicle speed, ABS is applied widely.With the car as the research object, the research on ABS hasbeen carried on. And a series of work were finished:The dynamic situation of wheel was analyzed. Then, the model of hydraulic ABS was built and assured main complication affect the wheeler appendiculate coefficient.By comparing the capability of electromagnetism rotate speed sensor with Houer rotate speed sensor, we chose the later, and have designed a sensor of this kind.Via analyse the control system structure, we have designed a real-time system with the singlechip 80c196kc produced by Intel company .It comprises with signal input, singlechip system, output, drive electro circuit and otherwise parts of hardware segment.After comparing the different projects of the controllers, the method of logic rate has been comfirmed, and the combination of acceleration and slippage rate as been chose as control parameters. The time gate method to calculate the wheel rotate speed was adopted.In this paper, based on the knowledge I have mastered, I designed a ABS system and realized the control function in theory, accomplished my assignment. I have gotten a in-depth understand of motorcar trig theory and equipment. It widen my knowledge scope, improved my ability of solving problems.Kyewords: ABS electronic control slippage gate rotate speed sensor目录1 防抱死制动系统概述 (1)1.1 ABS的功能 (1)1.2 防抱死制动系统的发展历史 (2)1.3 防抱死制动系统的发展趋势 (3)1.4 国内ABS系统研究的理论状态和具有代表的ABS产品公司 (5)2.1 制动时汽车的运动 (7)2.1.1 制动时汽车受力分析 (7)2.1.2 车轮抱死时汽车运动情况 (8)2.2 滑移率定义 (10)2.3 滑移率与附着系数关系 (10)2.4 制动时车轮运动方程 (12)2.5 采用防抱死制动的必要性 (13)2.6 防抱死制动系统的基本工作原理 (14)3 防抱死制动系统硬件设计 (18)3.1 防抱死制动系统的布置形式与组成 (18) 3.1.1防抱死制动系统的布置形式 (18) 3.1.2防抱死制动系统的基本组成 (21) 3.2 80C196KC最小系统 (23)3.2.1 CPU简介 (24)3.2.2 时钟电路设计 (28)3.3 防抱死制动系统轮速传感器选择 (29) 3.3.1霍尔传感器的设计 (32)3.3.2霍尔开关电路的选择 (32)3.3.3传感器齿盘的设计 (34)3.4 防抱死制动调压系统工作过程9 (35) 3.5 电源设计 (39)3.6 信号输入电路设计 (39)3.7 电磁阀驱动电路的设计 (40)3.8 泵电机驱动电路的设计 (43)3.9 ABS系统报警LED灯设计 (44)3.10 EPROM和RAM的扩展 (45)3.11故障诊断硬件电路设计 (47)3.12硬件抗干扰设计 (48)3.13车轮制动器的选择 (52)4.1 控制方案和控制参数的选取 (55)4.2 控制参数及其计算 (56)4.2.1门限减速度的求取 (56)4.2.2门限加速度的求取 (58)4.2.3路面识别技术 (58)4.2.4车身参考速度的确定 (58)4.3 控制过程 (62)4.4 程序设计 (65)5 结论与展望 (67)5.1 研究工作总结 (67)5.2 防抱死制动系统发展方向 (67)参考文献 (70)英文翻译 (68)附录 (77)致谢 (84)1 防抱死制动系统概述1.1 ABS的功能汽车ABS在高速制动时用来防止车轮抱死，ABS是英文Anti-lock Brake Syetem的缩写，全文的意思是防抱死制动系统，简称ABS。

一、实验目的1. 了解防抱死制动系统（ABS）的工作原理和功能。

2. 掌握ABS系统的组成和各部件的作用。

3. 通过实验验证ABS系统在紧急制动时的性能。

4. 提高对汽车制动系统的认识和实际操作能力。

二、实验原理防抱死制动系统（ABS）是一种能够防止汽车在紧急制动时车轮抱死的电子控制系统。

其工作原理如下：当驾驶员紧急制动时，ABS系统通过检测车轮转速，实时调整制动压力，使车轮保持一定的滑动率，从而保证车轮在制动过程中始终处于滚动状态，避免车轮抱死，提高制动性能和行车安全。

三、实验设备1. 汽车ABS实验台2. 车轮转速传感器3. 制动压力传感器4. 数据采集系统5. 计算机软件四、实验步骤1. 准备工作（1）将汽车停放在平坦、干燥的场地上，确保车辆稳定。

（2）连接实验设备，包括车轮转速传感器、制动压力传感器、数据采集系统和计算机。

（3）检查各传感器和设备是否正常工作。

2. 实验操作（1）启动汽车，使发动机运行在稳定状态。

（2）打开数据采集系统，记录车轮转速和制动压力数据。

（3）进行紧急制动操作，观察车轮转速和制动压力的变化。

（4）重复实验操作，记录不同制动强度下的车轮转速和制动压力数据。

3. 数据分析（1）将实验数据导入计算机软件，进行数据处理和分析。

（2）绘制车轮转速和制动压力随时间变化的曲线。

（3）分析车轮转速和制动压力的变化规律，验证ABS系统的工作原理。

五、实验结果与分析1. 车轮转速变化在紧急制动过程中，车轮转速迅速下降，当车轮即将抱死时，转速下降至最低点。

随后，ABS系统通过调整制动压力，使车轮转速逐渐回升，保持在一定的滑动率范围内。

2. 制动压力变化在紧急制动过程中，制动压力先迅速上升，随后在ABS系统的控制下，制动压力在车轮即将抱死时达到最大值，随后逐渐下降，使车轮转速回升。

3. 实验结论通过实验验证，防抱死制动系统（ABS）在紧急制动过程中能够有效防止车轮抱死，提高制动性能和行车安全。

引言汽车防抱死制动系统是汽车在任何路面上进行较大制动力制动时，防止车轮完全抱死的系统，是具有良好制动效果的制动装置。

这种系统利用电子电路自动控制车轮制动力，可以充分发挥制动器的效能，提高制动减速度和缩短制动距离，并有效地提高车辆制动的稳定性，防止车辆侧滑和甩尾，减少车祸，因此被认为是当前提高汽车行驶安全性的有效措施之一。

ABS装置最早是应用于飞机、铁路机车，而在汽车上应用较晚。

1948年美国的Westinghouse Air Brake公司开发了铁路机车专用的ABS装置。

该装置利用安装在车轴上的转速传感器测出车轴的减速度（用飞轮控制检测开关），然后使电磁阀动作控制制动气压，防止车轴磨损。

从20世纪50年代后半期到1960年，Good Year公司和Hydro Aire公司分别开发出ABS装置。

这种装置是根据车轮的减速情况，阶段性地控制液压，并采用了初期的电子计算机，使ABS的性能得到了很大的改善。

现在许多ABS系统只备有车轮转速传感器（也称轮速传感器），只用这种信号进行控制，很难确保不同车辆的ABS性能。

为了补偿控制功能的下降，在车辆上增加了检测前后轮或横向减速度的G传感器（减速度传感器）改善了发动机带速升高功能。

梯维斯（ATE）防抱死制动系统的动力源是电动泵，内装执行元件。

该动力源被应用在油压增压器中，形成动力源、油压增压器、制动主缸、电磁阀为一体的集中系统。

ABS系统已从高级轿车向中低档轿车普及。

可以预计，今后最新的控制技术是提高传感器技术的性能，增加新功能，普及型ABS则尽量向确保必要功能、简化结构以降低成本的方向发展。

今后的汽车通过信息收集处理，在安全性、经济性诸方面，可向驾驶员提供尽量多的信息和最佳的适应方法，在这方面，ABS系统担负着重要的使命。

ABS的实训台架设计其目的是使学习者从理性认识到感性认识，更加直观的了解ABS制动系统的工作状况。

本文研究的主要目的就是通过在实验室（ABS）实训台架上操作，观察（ABS）防抱死系统的工作情况，及该系统如何对汽车制动滑移s进行最佳控制，实现制动车轮的防抱死和对防抱死系统工作性能，以及观察（ABS）防抱死系统各种故障现象，并对其各种故障现象进行分析判断、检测、排除。

ABS防抱制动系统第一节概述一、ABS发展历程早在1928年防抱制动理论就被提出，在20世纪30年代机械式ABS 就开始在火车和飞机上获得应用。

BOSCH公司在1936年第一个获得了用电磁式车轮转速传感器获取车轮转速的ABS的专利权。

1968年KELSEY—HAYES（凯尔塞·海伊斯）研制生产了称为“SVPE —TRACK”的两轮ABS，该系统由ECU根据电磁式转速传感器输入的后轮转速信号，对制动轮缸的制动压力进调节。

1971年BUICK（别克）公司研制了由ECU自动中断发动机点火，以减小发动机输出转矩，防止驱动车轮发生滑转的驱动防抱死系统。

1975年，WABCK（瓦布科）与BENZ（奔驰）公司合作，首次将ABS 装备在气压制动的载货汽车上。

1978年，WABCO公司推出了彩和数字式电子控制装置的ABC—BOSCH2ABS，并且装备在BENZ轿车上。

1983年BOSCH公司推出了在BOSCH2ABS基础上改进的BOSCH2 ABS。

1984年TEVES（戴维斯）首先推出了整体式ABS—TEVES MKⅡ，该系统将防抱死制动城市力调节装置与制动玉缸和液压制动助器组合为一个整体。

1985年道德被装备在FORD公司生产的LIN CKLN·MARK（林肯·马克）VⅡ型轿车上。

1985年BOSCH公司对其BOSCH2S ABS进行了结构简化和系统优化，推出了经济型的ABS—BOSCH2E ABS。

1986年BOSCH公司又率先推出了具有制动防抱和驱动防滑转功能的防抱控制系统—BOSCH2V ABS/ASR，并首先装备在BENZ轿车上。

二、ABS的特点1）ABS只是在汽车的速度超过一定以后（VK51㎝/h或8km/h），才会对制动过程中趋于抱死的车轮进行防抱制压力调节。

2）在制动过程中，只有当被控制车轮趋于抱死时，ABS才会对趋于抱死车轮的制动压力进行调节。

3）ABS都具有自我诊断功能，能够对系统的工作情况进行监测。

电工电子学论文-防抱死制动系统(ABS)研究一.防抱死制动系统（ABS）概述及工作原理1.防抱死制动系统（ABS）概述汽车在湿滑的路面或在有积雪的路面上进行紧急制动时，容易发生车轮的抱死。

在车轮（一般是后轮先抱死而前轮未抱死）抱死时，车轮会急速降低转速，最终停止转动，而车身由于惯性将继续向前滑动。

此时方向盘操纵失灵，车前轮将继续按规定角度转弯，导致车辆发生侧滑或打转，如果车速过快，甚至会失控冲出道路，导致严重的交通安全事故。

因此，防止车轮抱死显得十分重要。

ABS在1920年由英国人霍纳摩尔研制成功，到现在已经广泛应用于车辆并存在多种类型。

ABS能在制动过程中判定车轮的滑移率，把车轮的滑移率控制在合理范围内，并充分利用轮胎与路面之间的附着力，使制动器的效能发挥到最佳状态，从而显著地提高车辆制动时的可操作性和稳定性，使汽车在制动时维持方向稳定性和缩短制动距离，提高车辆的安全性。

ABS的基本功能是感知制动轮每一瞬间的运动状态，并根据其运动状态，相应的调节制动器制动力矩的大小，从而控制车辆的滑移率，避免出现抱死。

ABS主要分机械和电子两种，目前汽车工业中绝大多数都采用电子式ABS，并已由集成电路控制发展到了由微机控制。

2.ABS工作原理防抱死制动系统电子控制系统主要由以下几部分组成：ABS传感器、ABS电子控制器制动压力调节器，ABS电子控制系统电路等结构。

在车辆制动时，车轮转速传感器和减速度传感器可以将车轮的转速和减速度等信号转变为电信号，并输送给控制器，以使ABS能够根据车辆的行驶状况进行合理的处置，进行防抱死控制。

ABS电子控制器（ABS ECU）由输入极电路，运算电路，输出级电路和安全保护电路组成，主要任务是接受传感器的信号，进行计算分析，判断制动车轮的状况，并据此输出控制信号，控制制动压力调节器工作，及时调节制动力的大小。

此外，控制器还具有故障监控报警和故障自诊断的功能，可以说是ABS系统的“大脑”。