汽车防抱死制动系统（ABS）
2002-6-27 21:06:02 消检中心阅读2189次
一、基本概念
1、什么是ABS：ABS是英文防抱死制动系统A ntilock Braking System或者Antiskid Braking Syst em的缩写。该系统在汽车制动过程中可自动调节车轮制动力，防止车轮抱死以取得最佳制动效果。
为了使汽车在行驶过程中以适当的减速度降低车速直至停车，保证行驶的安全，汽车上均装有行车制动器。汽车的事故往往与制动距离过长、紧急制动时发生侧滑等情况有关，故汽车的制动性能是汽车安全行驶的重要保障。一辆汽车的制动性能，主要从以下三个方面评价：
①制动效能：即制动距离与制动减速度
②制动效能的恒定性：即抗热衰退或抗水衰退的性
能
③制动时汽车方向的稳定性：即制动时汽车不能跑
偏、侧滑及失去转向性能的能力
汽车的制动性能是汽车迅速降低车速直至停车的能力，它是制动性能最基本的评价指标。这个指标即是制动距离和制动减速度。
制动距离是指在一定车速下，汽车从驾驶员踩下制动踏板开始到停车为止所驶过的距离，它与制动踏
板力及路面附着条件有关。
制动减速度常指制动过程中的最大减速度，它反映了地面制动力，因此它与制动器制动力（车轮滚动时）及道路-轮胎附着力（车轮抱死拖滑时）有关。
汽车制动效能的恒定性主要是抗热衰退性能。抗热衰退性能是指汽车在高速行驶或在下长坡连续制动时制动效能保持的程度。因为制动过程实际上是把汽车行驶的动能通过制动器吸收转换为热能，而在制动器温度升高后，能否保持在冷状态时的制动效能已成为设计制动器时要考虑的一个重要问题。此外，涉水行驶时制动器还存在水衰退问题，制动器浸水后仍应保持其制动效能。
制动时汽车方向的稳定性是指汽车在制动过程中维持直线行驶或预定的弯道行驶能力。制动时汽车自动向左向右偏驶称为制动跑偏。侧滑是指制动时汽车的某一轴或两轴发生横向移动。失去转向能力是指弯道制动时，汽车不再按原来弯道行驶而沿弯道切线方向驶出和直线行驶制动时转动方向盘汽车仍按直线方向行驶的现象。制动跑偏、侧滑和失去转向能力是造成交通事故的重要原因。
因此，我们通常所说的汽车制动性能好是指其制距离短、制动减速度大、抗热衰退、水衰退性能好，且在制动过程中不发生跑偏、侧滑以及不失去转向能力。
在ABS出现之前，汽车所用的都是开环制动系
统，其特点是制动器制动力矩的大小仅与驾驶员的操纵力、制动力的分配调节，以及制动器的尺寸和型式有关。由于没有车轮运动状态的反馈信号，无法测知制动过程中车轮的运动状态，因此也就不能据此调节轮缸的气室制动压力的大小。这样在紧急制动时，不可避免的出现车轮在地面上抱死拖滑的现象。当车轮抱死时，地面的侧向附着性很差，所能提供的侧向附着力很小，在汽车受到只要很小的种种干扰外力作用下就会出现方向失稳问题，容易发生交通事故。在潮湿路面或冰雪路面上制动时，这种失稳现象更经常发生。
人们对汽车制动时方向失稳现象及其产生原因
的认识是逐步加深的。在路面车辆诞生初期，汽车前轮上几乎不装制动器，仅只安装在后轮上。一方面的原因是车行驶速度低，但主要原因是为了怕前轮因制动失去转向能力。其间虽然注意到后轮抱死有时会造成汽车绕前轴转动，但总以为要比前轮丧失转向能力要好。随着汽车质量（载荷）和车速的增大，仅靠后轮制动不足以获得足够的制动力，才导致在前轮上安装制动器。但仅仅是作为后轮制动的补充，且不允许前轮先于后轮抱死。后来，人们又认识到应根据静态轴荷的分配比例来分配前后轮的制动力。逐渐又认识到制动时轴荷的动态转移，前轮要增重，后轮要减重。后轮先抱死更容易造成汽车特别是铰接汽车（如半挂拖车机组）的方向失控。从而着手开始研制能限制后
轮制动力矩的装置。由此诞生了限压阀、比例阀、惯性阀、感载比例阀等。这些前后制动力分配和调解装置已广泛应用于各种汽车的制动管路中，几乎所有的铰接汽车都装有这类装置。
随着前后轮制动力分配装置技术的发展，为提高路面车辆制动性能的其他技术也在发展。例如汽车的液压制动技术、钳盘式制动技术、双管路制动系统、真空伺服制动装置等技术都得到了应用和推广。
然而这些技术的应用，并不能完全解决车轮制动时的抱死问题。这是因为这些技术通通是开环制动系统，无法感知制动车轮的运动状况，轮缸或气室的压力不能根据需要相应地调节，制动轮得不到相应的控制。制动时的方向失稳仍未得到根本改善。
ABS装置的基本功能就是可感知制动轮每一瞬间的运动状态，并根据其运动状态相应地调节制动器制动力的大小，避免车轮抱死，因而是一个闭环制动系统。它是电子控制技术在汽车上最有突出成就的一项应用。可使得汽车在制动时维持方向稳定性和缩短制动距离，有效提地高了行车的安全性。
2、制动时车轮受力：
汽车在制动过程中，车轮在路面上是边流边滑的过程：车轮未制动时，可以认为车轮是纯滚动状态。当车轮抱死时，车轮在路面上的运动处于纯滑动状态。为了定量描述车轮的运动关态，引入车轮滑移率S这一参数，用来表明车轮滑动成分的多少。滑移率
S的定义为
Uw-Rro x Ww
S= ________________x100%
Uw
式中Uw___车轮中心的速度即汽车车身的速
度
Rro ___车轮的动力半径
Ww___车轮的角速度
在纯滚动时，滑移率S=0，在抱死纯拖滑时s=10 0%，边滚边滑时0 通常，汽车在制动过程中存在着两种阻力：一种阻力是制动时摩擦片与制动鼓（盘）之间产生的摩擦力，这种阻力称为制动系统的阻力。因为它提供了制动力，因此也称为制动系制动力。另一种阻力是轮胎与道路表面之间产生的摩擦阻力，也称为轮胎—道路附着力。 这两种力之间存在着以下关系：制动系制动力小于轮胎—道路附着力，则汽车制动时会保持稳定状态；若制动系制动力大于轮胎—道路附着力，则制动时会出现车轮抱死和滑移。 如果前轮抱死，汽车基本上沿直线向前行驶，汽车处于稳定状态，但汽车失去转向控制能力，这样驾 驶员在制动过程中躲避障碍物、行人及弯道上必要的转向操纵等就无法实现；如果后轮抱死，汽车的制动稳定性变差，在很小的侧向干扰力下，汽车就会发生甩尾，甚至调头等危险现象。尤其是在某些恶劣路况（湿滑或冰雪）下，将难以保证行车安全。另外，由于制动时车轮抱死，从而导致轮胎局部摩损，大大降低使用寿命。 ABS通过控制作用于车轮制动分泵上的制动管路压力，使汽车在紧急制动下车轮不会抱死，就能保持较好的方向稳定性。ABS能自动向液压调节器发出控制指令，因而能够更迅速、准确而有效地控制制动。ABS能在制动过程中防止车轮抱死，在正常条件下，驾驶员可以像没有装备ABS那样进行常规操作。但在湿滑路面上或者是紧急制动时，由于驾驶员的常规操作会使车轮抱死，ABS就自动接替常规制动，此时制动管路压力不受踏板力大小影响，而由ABS控制调节制动力。 汽车只有受到与行驶方向相反的外力时，才能受到制动从而速度逐渐降低直至停车。这个外力只能由空气和地面提供，空气阻力相对较小，一般情况下不予考虑，所以实际上外力是由地面提供的，我们称之为地面制动力。地面制动力取决于两摩擦付的摩擦力：制动器制动力和轮胎—道路附着力。制动器制动力仅由制动器结构参数所决定，即取决于制动器的型式、结构尺寸、摩擦付的摩擦系数以及车轮半径，并 与制动踏板力，即制动时液压或空气压力成正比。汽车的地面制动力首先取决于制动器制动力，但同时又受地面附着条件的限制，所以只有具有足够的制动器制动力，同时地面又能提供高的轮胎—道路附着力时，才能获得足够的地面制动力。 3、轮胎特性和路面附着性能： 轮胎特性在汽车的制动和转向的过程中起着非 常重要的作用，制动力（纵向力）和转向力（侧向力）都必须通过和道路的小小的轮胎接地面来产生，只有当车轮滚动的圆周速度与汽车相对于道路表面的速 度之间存在着差异时才会产生。车轮的滚动圆周速度与汽车行驶速度的差异包括强性轮胎的变形和胎面 的滑移，只有当滑移率为100％时，制动力才完全由车轮胎面在路面上的滑移来产生。对装备有ABS系统的汽车而言，轮胎的性能是非常关键的。ABS控制系统必须使滑移率限制在稳定区域内以防车轮抱死，大多数防抱死系统采用特定的车轮角速度临界值进 行控制，超过个临界值后，该系统便自动减小制动扭矩，以防止车轮抱死。因此轮胎附着力达到最大值时的车轮角减速度和车轮达到抱死状态所需的时间是 二个重要的参数。为了防止车轮抱死，防抱控制系统响应时间必须短于车轮抱死时间。 为了保证制动时的方向稳定性，在制动附着系数中必须考虑车轮侧向力，只有当车轮有部份侧向滑移时才会产生侧向力，也即在轮胎接地中心的运动方向 与车轮平面角间存在侧偏角，某些工作参数诸如充气压力、外倾角、载荷等都会影响侧向力。 尽管以上讨论的轮胎特性是最基本的，但它们已能清楚地表明轮胎纵向力和侧向力之间的复杂关系，为了保证装备了ABS系统的汽车有最短的制动距离、方向稳定性以及其转向制动时的稳定性，其性能要求必须以所使用的轮胎特性为基础。 通过大量的路面试验和实验室台架测试，到目前为止基本搞清楚了影响纵向附着系数和侧向附着系 数诸多因素。这些因素可归纳四大类：路面因素、轮胎因素、汽车因素和制动工况因素。 路面因素：路面基础、路面材料、路面宏观不平度、路面微观粗糙度、路表面的覆盖物（灰尘、油污、水、雪、冰等）路面横向坡度、路面曲率等。当汽车行驶时这些因素随时在改变。 轮胎因素：轮胎的尺寸及其比例、帘布层结构、轮胎的径向、切向、侧向刚度、胎压、胎面花纹及其摩损程度、轮胎类型（四季型、夏季型、冬季型）等。对于给定的轮胎，在制动过程中可以认为这些因素保持不变。 汽车因素：整车质量、悬挂质量、整车质心位置、轴距、前、后轮距、每个车轮的动态负荷、车身绕其质心的转动惯量、各个车轮的转动惯量、转换到驱动轮上的转动惯量、车轮外倾角、悬挂装置的类型和性能、转向系统的类型和性能、制动系统的类型和性能 等。在制动过程中，这些参数有的保持不变，如车轮的转动惯量。有些随时间而变，如作用在各车轮上的动载荷。有些参数在一定条件下是变化的，如悬挂质量。有些参数改变甚微，可看作是不变的，如轴距等。 制动工况因素：车速、制动踏板动作速度、车辆行驶路迹、风速及其作用方向、侧向力和制动器的湿度等。所有这些参数在制动全过程中都随时改变。 车速对纵向和侧向峰值附着力有较大的影响。车速增大，峰值附着力变小。在较滑的路面上，车速的影响尤其明显。在湿滑路面上，当车速超过某一数值后，车轮和路面已不能产生纵向附着力和侧向附着力，即出现滑水现象。 随着轮胎气压的降低，纵向附着力增大，当作用在轮胎上的垂直载荷较大时，胎压的效果明显。这是因为载荷大，轮胎径向变形大、轮胎与路面的接触面积增大，因而所提供的纵向附着力增大了。而胎压对侧向附着力的影响取决于作用在车轮上的垂直载荷。当作用在车轮上垂直载荷为30KN时，胎压低时侧向力有所减少，当作用在车轮上的垂直载荷为10KN时，胎压低一些，侧向力反而有所增加，在小侧偏角下，胎压的影响可忽略不计。 当胎面花纹高度为新胎面花纹高度的95％时，所能提供的侧向附着力较小，而当胎面花纹高度摩损后，只有新胎面花纹的30％时，所能提供的侧向力较大。这说明胎面花纹摩损越严重，轮胎的倾向附着 能力越强。这是因为胎面胶层有侧向弹性，胎面胶层越厚越软，胎面“骨架”(缓冲层)与地面之间的相对扭曲就越容易，轮胎的侧偏刚性越差。因而在相同的侧偏角下，所能提供的侧向力就越小，与此相反的是，胎面摩损越严重，胎面花纹对路面的抓着能力就越低，纵向附着能力就越小。对于子午线轮胎来说，驱动力和制动力对侧向力的关系是对称的。当轮胎结构为斜交时，驱动力和制动力相对于侧向力不对称。当纵向力为制动力时，和驱动力相比较，在相同的侧偏角下，路面所能提供的侧向附着力较大。 二、ABS的工作原理： ABS系统根据车轮转动情况，随时调整制动力，来防止车轮抱死。汽车制动时，装在汽车各车轮轴侧的轮速传感器产生交变的电流信号，其频率随着车轮转动的角速度的增加而升高，以此来检测车轮速度的任何瞬间的变化，并不断地向电子控制单元输入这些轮速信号。电子控制单元则不断地监视这些信号，并与预先储存的信息相比较。如果信号的频率急剧下降，表明该车轮即将抱死，电子控制单元则指示执行器降低该车轮制动分泵的制动液压。当传感器的信号表明车轮又正常转动时，电子控制单元又发出指令允许升高车轮制动分泵的制动液压。执行器根据电子控制单元的指令“降低”、“升高”、“保持”各车轮制动分泵的制动液压，从而以每秒约4～10次的脉冲形式进 行制动压力调节，始终将车轮的滑移率控制在最佳滑移率范围内，以尽量发挥制动系制动力而又防止车轮抱死，最大限度地保证了制动时汽车的稳定性，增大了安全感，缩短了制动距离和动时间。 ABS系统除具有以上基本功能外，还有另外两种功能：一是ABS系统只有在车轮抱死或即将抱死时才开始开作，在其他所有工况下，ABS系统只是处于准备状态而并不干涉常规制动（即完全由制动踏板操纵的制动）；另一种功能是如果ABS系统出现故障，则制动系统脱开ABS防抱装置而恢复原来的制动系，进行常规制动，同时通过仪表盘上的警示灯提醒驾驶员ABS系统出了故障。 三、ABS的控制过程 1、对ABS基本性能的要求：设计车轮防抱死系统（ABS）首先应该全面了解轮胎—道路的附着特性。从最短的制动距离来说，如果制动时轮胎的滑移率始终保持在附着系数的蜂值范围内，那么此时的制动效果最好。在理想情况下，传感装置应能测出各种可能条件下轮胎一道路接触面的附着系数值。而防抱死制动系统的其余机构则根据检测的信号来调节制动扭矩，使整个制动过程中附着系数始终处于峰值施围内，按照制动扭矩自动控制的调节方式，ABS的控制参数有车轮的角速度、轮胎的滑移率、车轮的圆周速度与车速之差、被控制车轮与其他车轮之间的速度差 等。 直接测量轮胎—道路接触面的附着系数或相对滑移率在实际应用中有困难，因为这需要在测量装置中使用五轮仪。因此，实际使用的传感元件是设法测量车轮的角速度，制动时通过所测得的车轮速度与储存的制动开始前的车速进行比较，来估算轮胎的相对滑移率。 通常，ABS应满足的性能要求是： ①在ABS的控制过程中要保持车辆的转向性能良 好； ②在通常的制动过程中，保持车辆的稳定性和转向 能力比缩短制动距离更重要； ③要使转向轮所受的反作用力最小（尤其是在左右 路面附着系数不一样的路面上）； ④ABS必须充分利用最理想的轮胎—道路附着系数 的有效范围； ⑤ABS必须最快地适应路面的粗糙度（附着系数） 的变化； ⑥在左右侧路面附着系数不一样的路面上，ABS应 能降低偏转力矩； ⑦ABS必须考虑滑水现象并对此进行最优控制，保 持汽车的方向稳定性和直线滑行性能； ⑧弯道制动时，ABS必须在保持操纵性的同时，不 能损害稳定性，而且要求制动距离最短； ⑨若ABS出现故障，ABS应能自己关闭，而常规制 动系统必须能正常工作，不致于失去方向稳定性；⑩ABS出现故障时应能通过警示灯告知驾驶员；⑾ABS的保养与维修技能必须与现存的或可以达到的维修实践相一致。 2、ABS的控制参数： 一般说来，可供选择作为制动防抱死系统自动调节控制参数及其不同的组合有以下几种： ①车轮的滑移率S； ②车轮滑移率对时间的一阶导数ds/dt； ③车轮的角加（减）速度对时间的一阶导敷dw/d t； ④dw／dt和S的组合； ⑤dw/dt和S作为主调节参数，减速度a作为辅 助调节参数； ⑥车轮--道路的纵向附着系数对滑移率的一阶导 数dфx/ds和车轮滑移率S的组合。 对于车轮的滑移率S，只要测得整车速度和车轮角速度即可计算而得。前已述及，车轮的最佳滑移率在各种不同附着系数的路面及各种不同的制动工况下变化很大，变化范围可从10％～50％。因而适应各种制动工况的滑移率的门限值很难确定。因此，仅选用滑移率作为唯一的调节参数是很难胜任的。 把滑移率对时间的一阶导数ds／dt作为调节参数，因它不能保证车轮滑移率始终在最佳值附近变动，因此也不理想。 车轮的角加（减）速度作为唯一的调节参数对非驱动轮是可行的。对于驱动轮来说，若在制动时发动机与传动系统断开也是可行的。然而紧急制动时，有时驾驶员来不及断开离合器就踩下制动踏板（特别对不熟炼者而言），此时驱动轮与发动机、传动系仍连在一起，发动机和传动系的旋转件转换到驱动轮上的转动惯量就很大，车轮减速度的响应就比较迟钝。故把车轮的角加（减）速度选为唯一的调节参数是受局限的。 现在通行的调节参数是车轮的角加（减）速度对时间的一阶导数dw/dt和车轮的滑移率s 的组合。现今实用的ABS系统均采用这两个参数对车轮的运动状态进行联合控制。 然而在这种组合参数中，车轮的角加（减）速度和车轮的最佳滑移率并没有直接的关系，也即与车轮—道路间的峰值附着系数没有直接关系。换言之，车轮的角加（减）速度的大小，不能给出车轮是否处于最佳滑转状态的信息，也即不能保证利用附着系数在其峰值附着系数周围变动，从而不能把制动距离缩到最短。 在维持车辆足够的侧向附着能力的前提下，为了获得最短的制动距离，就需选择车轮—道路间纵向附着系数对车轮滑移率的一阶导数，或地面制动力对滑移率的一阶导数和车轮的滑移率的组合作为调节参数。 三、ABS的结构 无论气压制动还是液压制动系统，汽车的ABS 系统都由三大部分组成：轮速传感器、压力调节器和电子控制装置 1、轮速传感器：它的作用是检测车轮的转速，并把检测到的信息传递给电子控制装置。它由一个传感头和一个传感器转子齿圈组成。齿圈的形状很像一个直齿圆柱齿轮，只是齿形不是渐开线形状而是矩形齿形。它有四种安装方式：与前轮或后轮的轮彀制成一个整体；安装在倒档机构中；安在差速器内；安在传动轴上。总之，带齿的传感转子应与车轮同步转动。传感头可分为凿式和柱式。它主要由永磁体、传感线圈和极轴组成。速度传感器的极轴被传感线圈包围并与永磁体相连。传感头永磁体的磁通延伸到齿圈并与它构成磁路。在齿圈随车轮一起旋转时，轮齿和齿隙轮流交替地对向极，因而齿圈和传感头的空气间隙交替发生变化，引起磁通的变化，并切割传感钱圈，从而产生了呈交流正弦波变化的，其变化频率与传感器转子齿圈的齿数和车轮的转速成正比的感应电压信 号并输出至电子控制装置。该电压变化的频率能精确反映出车轮转速的变化。 为了保证轮速传感器无错误信号输出，安装轮速传感器时应使传感头精确地对准齿圈，应保证它们之间有适当的空气间隙（约为1mm），并要求安装牢 固。只有这样才能保证汽车在制动过程中的振动不会干扰和影响传感信号，做到无误的输出。为了避免灰尘和溅泥、水，应有适当的密封和润滑措施。 2、压力调节器：它是ABS的执行器。功用是根据电子控制装置传送的命令信号控制制动总泵向车轮制动分泵提供的液压或气压，从而控制车轮速度。它在自动调节总泵或气室的压力时，不受驾驶员控制。它装在制动总泵与车轮分泵之间，使分泵能实现压力增高、压力保持和压力降低的功能。 压力调节器主要分两大类型：滑阀式和柱塞式。每种类型又有多种不同的形式和结构。一般由回油泵、存贮器和电磁阀组成。 回油泵的功用是在制动分泵压力减小的过程中，抽吸制动分泵的制动液，并泵回到制动总泵里。存储器的功用是暂时存储压力减小时流出制动分泵的制动液。电磁阀用于调节制动分泵的制动液压力。 在一般情况下，即无激励、不供能的情况下，在制动器总泵接口和车轮分泵接口之间有一个无障碍通道。此时，电磁阀中的两个弹簧，使进油阀在开启力作用下及时打开。采用这种方法有两个好处：一是制动器压力能在没有ABS参与的常规情况下增压，二是压力也能在电子控制装置的作用下增加。此种状态为压力上升状态。 当为使分泵中保持一定压力，不增加也不降低，须切断主泵与有抱死倾向的车轮的分泵接口。此时， 最大电流的半值（保持电流）通过电磁线圈，产生了保持电流的电磁力，使柱塞移动到进油阀在卸荷阀打开前被关闭。此为压力保持状态。 为了使分泵中的压力降低，就需接通车轮制动分泵和回油路、卸荷阀被打开，以使分泵压力降低。根据需要，当分泵压力降到一定程度后，电磁阀可以转到压力保持状态或转换到压力上升状态。当然这要根据电子控制装置的指令而定。这就是压力降低状态。 3、电子控制装置：功用是接受来自轮速传感器送来的信号，先进行滤波放大，后计算出制动滑移率，车轮角加（减）速度dw/dt，通过对比判别的逻辑处理，输出指令信号至压力调节器，执行制动压力调节任务。 二个各自独立处理来自两轮的信号并执行逻辑 加过程的电路平行。可以很容易地实现通道隔离，隔开电路中的错误。因车桥和路面颠簸所引起的干扰信号先行滤除，再算出所需参数，一个复杂的控制逻辑具有自动适应变化的功能，即通过自动调节会使自己适应于受控系统的各种变化，最终把这些控制信号转换成电磁阀的执行命令。接口通过相应元件负责两个大规模集成电路之间的通讯联系。 监测电路实际上是电子控制装置的故障探测器 和故障信号指示器。电路的功能很强，它必须满足极高的故障探测率和安全要求。如果故障发生在数字控制器中，监测电路就触发了一个故障信号，切断经安 全继电器的稳定电压，这样就关闭了整个系统。警示灯便提示驾驶员整个ABS系统已经关闭。ABS被关闭后，其基本制动系统并不受限制，可以照常发挥制动作用。 每个来自两轮的信号电路可以独立工作，检查信号的产生和组合在逻辑上是否正确，信号的时间是否切合实际。系统的外围如轮速传感器、继电器、电线束以及液压元件等都处于监测之中。一个故障的评估系统决定系统的一个通道、多个通道直至系统的关闭。 两个输出级电路中均采用大功率晶体管，接收从两个大规模集成电路传来的电磁阀激磁执行指令。整流输出能使电磁阀在所加电压和温度范围内始终保持其电磁力和转换时间很小的性能。 电子控制装置中专设一集成块用来稳定汽车电源电压，并用公差极限来监视它。该集成块具有监测和保护功能。其内部有一监测电路、一个故障存储器和一个报警电路。当汽车电源电压过低时，除警告灯发出报警信号外，还可以自动切断汽车电源系统的电路，暂时停止向外供电。 四、ABS在汽车上的布置 1、车轮的控制方式 汽车的ABS系统是通过检测车轮转动的角速度来感知车轮的运动状态的，通过减少或增加或保持车 轮分泵或气室制动压力等手段来控制车轮的运动状态。它的控制方式有以下几种： ①直接控制：这是对单一车轮而言的。它的分泵或气室压力的调节是根据自己车身的运动状态信号进行的。 ②间接控制：这也是对单一车轮而言。它的分泵或气室的压力的调节不是根据自身运动状态的信号而是根据另外车轮的运动状态信号进行的。 ③不加控制：这是指不对车轮分泵或气室压力进行控制。 ④低选择控制：这是指两个或多个车轮的联合控制而言的。这组车轮的分泵或气室压力的调节是根据先趋于抱死的车轮的运动状态的信号进行的。 ⑤高选择控制：这也是指两个或多个车轮的联合控制而言的。这组车轮的分泵或气室压力调节是根据后趋于拖死的车轮的运动状态信号进行的。 ⑥修正独立控制：这也是指两个或多个车轮的联合控制而言的。这组车轮的每一个车轮的分泵或气室压力的调节是根据自身运动状态的信号进行的。即每一轮均为直接控制。 ⑦独立控制：指两个或多个车轮的联合控制而言。这组车轮中每一个车轮均为直接控制。但这组车轮分泵或气室的压力差限制在一定的限度内。 ⑧平均控制：指两个或多个车轮联合控制而言。它得到这组车轮的平均瞬时角速度，并根据这一信号 对这组车轮施加控制。 2、ABS的布置方案要求：ABS在汽车上的布置方案是多种多样的。布置方案不同，所产生的车辆的方向稳定性和制动效能也不同。一般来说，方案越复杂，成本越高。维修费用越高，但制动性能好。ABS 的装置方案比较简单，常常导致制动距离较长。这在低附着系数的路面上表现得更为明显。在北方冬季，常出现的对开路面上（这种路面是汽车行驶的一侧路面附着状况较好，另一侧路面附着状况较差。即两侧路面的附着状况不同），制动性能较差。在弯道上制动时，还会出现方向失稳现象。另外，简单的ABS 系统对轮速传感器的输出信号反应较慢。汽车制动过程中从低附着系数路面过渡到高附着系数路面上时，制动力不能及时得到增加，使制动效能不好。而从高附着系数路面过渡到低附着系数路面上时，由于分泵或室气压力不能及时降低，车轮会出现抱死现象。 综上所述，ABS装置在汽车上的布置方案要考虑多种因素：要和汽车的其他性能相适应，要和它的生产成本相适应，要和它的使用环境相适应，力求以较低的方案价格获得较满意的制动效果。如何合理地选择一个较为理想的方案是比较困难的。需要综合考虑各方面的技术方案，使用条件问题、制动性能问题、成本费用问题及交通法规问题等等。 五、ABS的优点和局限性 道路上行驶的汽车造型和性能特征等千差万别，如何区别这些汽车？一般来讲，根据新的汽车分类国家标准(gb9417-89)就可方便地区分车型。中国汽车划分为8大类： 1．载货汽车：依公路运行时厂定最大总质量（ga）划分为：微型货车（ga≤1．8吨）轻型货车（1．8吨＜ga≤6吨）中型货车（6．0吨＜ga≤14吨）重型货车（ga＞14吨）2．越野汽车：依越野运行时厂定最大总质量（ga）划分为：轻型越野汽车（ga≤5吨）中型越野汽车（5．0吨＜ga≤13吨）重型越野汽车（13＜ga≤24吨）超重型越野汽车（ga＞24吨） 3．自卸汽车：依公路运行时厂定最大总质量（ga）划分为：轻型自卸汽车（ga≤6吨）中型自卸汽车（6．0吨＜ga≤14吨）重型自卸汽车（ga＞14吨）矿山自卸汽车； 4．牵引车：半挂牵引车、全挂牵引车； 5．专用汽车：厢式汽车、罐式汽车、起重举升汽车、仓棚式汽车、特种结构式汽车、专用自卸汽车； 6．客车：依车长（l）划分为：微型（l≤3．5米）轻型（3．5米＜l≤7米）中型（7米＜l≤10米）大型客车（l＞10米）和特大型客车；中大型客车又可分为城市、长途、旅游及团体客车，特大型客车指铰接和双层客车； 7．轿车：依发动机排量（v）划分为：微型轿车（v≤1升）普通轿车（1升＜v≤1．6升）中级轿车（1．6升＜v≤2．5升）中高级轿车（2．5升＜v≤4升）高级轿车（v＞4升）8．半挂车：依公路运行时厂定最大总质量（ga）划分为：轻型半挂车（ga≤7．1吨）中型半挂车（7．1吨＜ga≤19．5吨）重型半挂车（19．5＜ga≤34吨）超重型半挂车（ga＞34吨）本站点车型定义与分类本网站主要收集小型客车,如各种轿车,轻型越野汽车,微型货车,微型客车。在中国，根据公安部的车辆分类标准,小型客车的共分为四类,即：·小轿车、越野车、旅行车、轻型小客车·本站点即主要采用这种分类办法。·本站点还同时收录适宜家庭使用的小型货车(皮卡,pickup),归类为小货车每辆车属于哪一种车型，请参阅该车的行驶证(不是司机驾驶证)正页第5行均已标明。·小轿车举例：桑塔纳，宝马，奥迪等；夏利、奥拓属于小轿车。切诺基小客车在北京行驶按照小轿车进 (此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 摘要 防抱死制动控制系统（ABS）是在传统制动系统的基础上采用智能控制技术，在制动时自动调节制动力防止车轮抱死，充分利用道路附着力，提高制动方向稳定性和操纵稳定性，从而获得最大制动力且缩短制动距离，尽可能地避免交通事故发生的机电一体化安全装置。 本文根据防抱死制动控制系统的工作原理，应用汽车单轮运动的力学模型,分析了制动过程中的运动情况。采用基于车轮滑移率的防抱控制理论，根据车速、轮速来计算车轮滑移率。以MSP430F149单片机为核心，完成了输入电路、输出驱动电路及故障诊断等电路设计，阐述了ABS系统软件各功能模块的设计思想和实现方法，完成了ABS检测软件、控制软件的设计。 课题所完成的汽车防抱死制动控制系统己通过模拟试验台的基本性能试验，结果表明：汽车防抱死制动控制系统的硬件电路设计合理可行，软件所采用的控制策略正确、有效，系统运行稳定可靠，改善了汽车制动系统性能，基本能够满足汽车安全制动的需要。 本文对汽车防抱死制动系统进行了数学建模，并在Matlab/Simulink 的环境下，对汽车常规制动系统和基于 PID 控制器的防抱死制动系统的制动过程进行了仿真，通过对比分析，验证了基于PID 控制器的汽车防抱死制动系统具有良好的制动性能和方向操纵性。 关键词：防抱死制动系统（ABS）；滑移率；控制策略；单片机；建模；仿真； 第一章绪论 1.1 防抱死制动系统概述 1.1.1 防抱死制动系统的产生 当汽车以较高的车速在表面潮湿或有冰雪的路面上紧急制动时，很可能会出现这样一些危险的情况：车尾在制动的过程中偏离行进的方向，严重的时候会出现汽车旋转掉头，汽车失去方向稳定性，这种现象称为侧滑；另一种情况是在制动过程中驾驶员控制不了汽车的行驶方向，即汽车失去方向可操纵性，若在弯道制动，汽车会沿路边滑出或闯入对面车道，即便是直线制动，也会因为失去对方向的控制而无法避让对面的障碍物。产生这些危险状况的原因在于汽车的车轮在制动过程中产生抱死现象，此时，车轮相对于路面的运动不再是滚动，而是滑动，路面作用在轮胎上的侧滑摩擦力和纵向制动力变得很小，路面越滑，车轮越容易出现抱死现象；同时汽车制动的初速度越高，车轮抱死所产生的危险性也越大。这将导致汽车可能会出现下面三种情况： ① 制动距离变长 ②方向稳定性变差，出现侧滑现象，严重时出现旋转掉头 ③ 方向操纵性丧失，驾驶员不能控制汽车的行驶方向 防抱死制动系统ABS（Anti-lock Braking System）是一种主动安全装置，它在制动过程中根据“车辆一路面”状况，采用电子控制方式自动调节车轮的制动力矩来达到防止车轮抱死的目的。即在汽车制动时使车轮的纵向处于附着系数的峰值，同时使其侧向也保持着较高的附着系数，防止车轮抱死滑拖，提高制动过程中的方向稳定性、转向控制能力和缩短制动距离，使制动更为安全有效。 随着汽车行驶速度的提高、道路行车密度的增大、以及人们对汽车行驶安全性的要求越来越高，汽车行驶的安全性理所当然是最应受到关注的问题。影响汽车安全性的因素很多，诸如汽车的制动性、操纵性、行驶的稳定性、抵御外界影响（碰撞、擦挂等）的能力等都影响汽车的安全性。统计资料显示，在道路交通事故中，大约10%的事故是由于车辆在制动瞬间偏离预定轨道或甩尾造成的.因此完善制动性能是减少交通事故的重要措施。 汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力称为汽车的制动性。汽车的制动性还应包括汽车能在一定坡度的坡道上长时间停车不动的性能. 汽车的制动性主要由下列三个方面来评价： １．制动效能 在一定车速行驶时，采取制动措施后能使之停下的距离己相应的制动减速制动距离 ● 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/ASR ABS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。 现代汽车制动系统的发展历史与趋势 从汽车诞生时起，车辆制动系统在车辆的安全方面就扮演着至关重要的角色。近年来，随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的提高，这种重要性表现得越来越明显。众多的汽车工程师在改进汽车制动性能的研究中倾注了大量的心血。目前关于汽车制动的研究主要集中在制动控制方面，包括制动控制的理论和方法，以及采用新的技术。 一.制动控制系统的历史 最原始的制动控制只是驾驶员操纵一组简单的机械装臵向制动器施加作用力，这时的车辆的质量比较小，速度比较低，机械制动虽已满足车辆制动的需要，但随着汽车自质量的增加，助力装臵对机械制动器来说已显得十分必要。这时，开始出现真空助力装臵。1932年生产的质量为2860kg的凯迪拉克V16车四轮采用直径419.1mm的鼓式制动器，并有制动踏板控制的真空助力装臵。林肯公司也于1932年推出V12轿车，该车采用通过四根软索控制真空加力器的鼓式制动器。 随着科学技术的发展及汽车工业的发展，尤其是军用车辆及军用技术的发展，车辆制动有了新的突破，液压制动是继机械制动后的又一重大革新。Duesenberg Eight车率先使用了轿车液压制动器。克 莱斯勒的四轮液压制动器于1924年问世。通用和福特分别于1934年和1939年采用了液压制动技术。到20世纪50年代，液压助力制动器才成为现实。 20世纪80年代后期，随着电子技术的发展，世界汽车技术领域最显著的成就就是防抱制动系统(ABS)的实用和推广。ABS集微电子技术、精密加工技术、液压控制技术为一体，是机电一体化的高技术产品。它的安装大大提高了汽车的主动安全性和操纵性。防抱装臵一般包括三部分：传感器、控制器(电子计算机)与压力调节器。传感器接受运动参数，如车轮角速度、角加速度、车速等传送给控制装臵，控制装臵进行计算并与规定的数值进行比较后，给压力调节器发出指令。 1936年，博世公司申请一项电液控制的ABS装臵专利促进了防抱制动系统在汽车上的应用。1969年的福特使用了真空助力的ABS 制动器；1971年，克莱斯勒车采用了四轮电子控制的ABS装臵。这些早期的ABS装臵性能有限，可靠性不够理想，且成本高。 1979年，默〃本茨推出了一种性能可靠、带有独立液压助力器的全数字电子系统控制的ABS制动装臵。1985年美国开发出带有数字显示微处理器、复合主缸、液压制动助力器、电磁阀及执行器“一体化”的ABS防抱装臵。随着大规模集成电路和超大规模集成电路技 （汽车行业）汽车装潢标准 汽车美容装潢工职业标准（试行） 壹．职业概况 1．1职业名称 汽车美容装潢工 1．2职业定义 使用专用设备及工具，对汽车等交通工具的内、外部进行清洁、保养和装璜，且指导车主正确对车辆的非机械部分进行维护保养。 1．3职业资格等级 本职业资格共分三级，分别为初级汽车美容装潢工（国家职业资格五级）、中级汽车美容装潢工（国家职业资格四级）、高级汽车美容装潢工（国家职业资格三级）。 1．4职业环境 室内、室外 1．5职业能力特征 具有壹定的观察能力，有色觉感、四肢灵活、适应于长时间站立。 1．6基本文化程度 初中学历之上。 1．7培训要求 1．7．1培训期限 全日制职业学历教育：根据培养目标和教学计划确定晋级培训期限。 职业培训：初级汽车美容装潢工不少于150标准学时；中级汽车美容装潢工不少于250标准学时；高级汽车美容装潢工不少于300标准学时。 1．7．2培训教师 初级、中级汽车美容装潢工培训教师应具有高级汽车美容装潢工职业资格；高级汽车美容装潢工培训教师应具有车容护理高级工职业资格三年之上，或长期从事车容护理职业，具有丰富实践经验的人士。 专业理论教师应具有相关专业中级之上专业职称。车容护理高级工培训的专业理论教师应具有本科之上学历；或高级之上职称，或长期从事企业管理和理论研究，且具有丰富实践经验及理论基础的人士。 1．7．3培训场所、设备 标准教室；汽车清洗场；室内装饰场；油漆烘干室；空压机；移动式清洗机；自动（半自动）洗车机；举升机；各种类型的缝纫机及磨、钻、锯设备；相关电子仪器。 1．8鉴定要求 1．8．1适用对象 从事或准备从事汽车美容装潢工作的人员。 1．8．2申报条件 初级汽车美容装潢工（国家职业资格五级）：具有初中之上文化水平，身体健康； 中级汽车美容装潢工（国家职业资格四级）：具有初中之上文化水平，持有初级汽车美容装潢工证书半年之上。 高级汽车美容装潢工（国家职业资格三级）：具有高中之上文化水平，有C级之上驾驶执照，持有中级汽车美容装潢工证书壹年之上； 1．8．3采用知识理论考核和技能考核俩种方式。理论考核采用笔试，技能考核采用现场实际操作考核。俩门考核均采用百分制，皆达60分为合格。 高级汽车美容装潢工可采用知识和技能壹体化的模块考核，同时仍须进行专业英语、计算机知识和论文答辩等项综合评审。 ABS防抱死制动系统 汽车在制动时，如果车轮抱死滑移，车轮与路面间的侧向附着力将完全消失。如果只是前轮(转向轮)制动到抱死滑移而后轮还在滚动，汽车将失去转向能力。如果只是后轮制动到抱死滑移而前轮还在滚动，即使受到不大的侧向干扰力，汽车也将产生侧滑(甩尾)现象。这些都极易造成严重的交通事故。因此，汽车在制动时不希望车轮制动到抱死滑移，而是希望车轮制动到边滚边滑的状态。由试验得知，汽车车轮的滑动率在15％～20％时，轮胎与路面间有最大的附着系数。所以为了充分发挥轮胎与路面间的这种潜在的附着能力，目前在大多数车辆上都装备了防抱死制动系统(Antilock Brake System)，简称ABS。 一．ABS的组成和工作原理 通常，ABS是在普通制动系统的基础上加装车轮速度传感器、ABS电控单元、制动压力调节装置及制动控制电路等组成的，如下图1。 制动过程中，ABS电控单元(ECU)3不断地从传感器1和5获取车轮速度信号，并加以处理，分析是否有车轮即将抱死拖滑。 如果没有车轮即将抱死拖滑，制动压力调节装置2不参与工作，制动主缸7和各制动轮缸9相通，制动轮缸中的压力继续增大，此即ABS制动过程中的增压状态。 如果电控单元判断出某个车轮(假设为左前轮)即将抱死拖滑，它即向制动压力调节装置发出命令，关闭制动主缸与左前制动轮缸的通道，使左前制动轮缸的压力不再增大，此即ABS制动过程中的保压状态。 若电控单元判断出左前轮仍趋于抱死拖滑状态，它即向制动压力调节装置发出命令，打开左前制动轮缸与储液室或储能器(图中未画出)的通道，使左前制动轮缸中的油压降低，此即ABS制动过程中的减压状态。 二．ABS系统的布置形式 前言 ABS（Anti-locked Braking System）防抱死制动系统，它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统，现代汽车上大量安装防抱死制动系统，ABS既有普通制动系统的制动功能，又能防止车轮锁死，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽车的制动方向稳定性，防止产生侧滑和跑偏，是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。它能充分发挥轮胎与路面的潜在附着力，最大限度地改善汽车的制动性能，以满足行车安全的需要，它一直是人们追求的目标。虽然ABS的理论基础早已确立，但鉴于相关工业如电子技术水平的限制，使可靠性、价格效益比成为ABS发展道路上的两大障碍。20世纪80年代以来，由于电子技术的发展，ABS可靠性得以完善，加之汽车行驶速度的提高，致使制动时车轮抱死拖滑成为行车安全的重大隐患之一，为了改善制动性能，保障行车安全，促进了ABS 的使用日益广泛。 第一章汽车ABS的概述 一、ABS的历史 制动力调整装置设计思想的提出在20世纪20年代末，当时有人获得了这方面的一项专利(具体是谁就不知道了)。五十年代，世界上第一台防抱死制动系统 ABS 在1950 年问世，首先被应用在航空领域的飞机上，Knorr 公司（位于慕尼黑，该公司是世界上最大的以生产制动系统著称的公司）的防抱制动装置 (ABS) 开始用于火车。当时的纯机械式测试接收记录装置还不能适应汽车技术的较高要求，所以当时的车用ABS起的效果不是很好。经过大量的试验研究，终于得出：“测试车轮转数的传感器以及调节转数的控制仪是实现目标所必不可少的。”这是车用ABS系统研制的重要理论依据！ 70年代，奔驰公司开始设想并在新闻界宣称要在轿车、载货车和大客车上使用电控式ABS，但尚无成熟的、大批生产的产品。1978年，奔驰公司首次在S级豪华型轿车上装用了ABS。1984年，开始在S级、SL级轿车和190E汽油喷射汽车上成批装备了ABS。从1992年10月至今，在德国，ABS已属各类轿车的基本装备。 世界各发达国家都对汽车安全性提出了强制性要求，20世纪90年代，欧、美、日等发达国家为了提高汽车安全性，制定了严格的法规。事实证明，ABS的发展和国家的汽车安全法规密切相关。1995年，北美产轿车ABS的装用率达70%，欧洲轿车ABS装用率约为40%。目前，ABS已成为这些国家生产轿车的标准装备. 1999年我国制定的国家强制性标准GB-12676《汽车制动系统结构、性能和试验方法》中已把装用ABS作为强制性法规。到2005年，国产车辆ABS装车率将达到50%。微车、客车的装车率为20%，也就是说液压制动ABS的需求量将达到75万-81万套；而中、重型载货车，大、中型客车ABS的装车率为100%；气制动ABS需求量为35万-45万套；这样，到2005年国内ABS总需求量为108万-126万套。 我国ABS产品正处于起步阶段，气动ABS相对液压ABS的推广门槛要低一些。一方面气动ABS主要是针对重型车及大客车，这类车型主要由国内生产，且国家强制性法规不是强制要求这部分车辆装用ABS系统。国内在这方面的研究开发起步较早，具有很好的技术基础。液压ABS主要针对轿车，而国内的大部分轿车是以合资为主，其技术话语权主要由外方控制，所以国内ABS系统进入轿车领域难度会更大些。 国内ABS生产厂家，目前估计在10 -20家左右，一般都是仅做气动或仅做液压ABS， 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置。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置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 b）减压 c）保压 图7-6 ABS工作过程 在制动过程中，ABS只在车速超过一定值时才起作用。ABS具有自诊断功能，并能确保系统出现故障时，常规制动系统仍能正常工作。 ABS的分类 目前ABS的产品很多，其中德国波许公司、戴维斯公司、美国德尔科和本迪克斯公司生 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。接下来的30年中，包括Karl Wessel的“刹车力控制器”、Werner M?hl的“液压刹车安全装置”与Richard Trappe的“车轮抱死防止器”等尝试都宣告失败。在1941年出版的《汽车科技手册》中写到：“到现在为止，任何通过机械装置防止车轮抱死危险的 2014届毕业设计说明书课题名称：城轨车辆制动系统分析 二级院校铁道牵引与动力学院 班级宁波检修11级 学生姓名周旺 指导老师左继红 完成日期 2013.12 2014届毕业设计任务书 一、课题名称：城轨车辆制动系统的原理分析 二、指导老师：左继红 三、设计内容与要求 1.课题概要 城市轨道交通运输是我国交通运输网络的重要组成部分，它的发展与城市经济的发展息息相关。目前，世界各地的主要政治、经济、文化等中心城市都兴建了不同形式的轨道交通运输网，有些还成为所在城市的重要景观和标志性建筑。我国北京、上海、广州、南京等城市的地下铁道已经开通，成为这些城市市内交通运输的支柱。另外还有许多其他的城市交通网也在筹建和建设之中。城市轨道交通运输的发展必将为我国经济的发展插上腾飞的翅膀。 地铁车辆制动系统用于保证地铁车辆的运行安全，具有多种操作模式，与传统列车制动系统相比，结构和工作原理更为复杂。 通过对此课题的学习和设计，使学生能更好的理解地铁车辆制动和空气管路系统的工作原理，培养学生运用所学的基础知识和专业知识的能力，提高学生利用所学基本理论和自身具备的技能来分析解决本专业相应问题的能力，使学生树立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序和方法，完成工程技术人员必须具备的基本能力的培养和训练。 2.设计内容与要求 1、熟悉地铁制动在铁路运输中的作用。 2、简单介绍地铁车辆制动系统的组成。 3、详细分析地铁车辆及列车制动系统的工作原理和工作过程。 4分析现有制动系统存在的不足之处，利用自己所学的专业知识，提出改进设计意见和具体实施方案。 四、设计参考书 1.《城市轨道交通车辆制动技术》殳企平编著水利水电出版社 2.《列车制动》侥忠主编中国铁道出版社 3.《电力机车制动机》那利和主编中国铁道出版社 4. https://www.doczj.com/doc/c915263637.html,/ec/C356/kcms-2.htm 5 .https://www.doczj.com/doc/c915263637.html, 6. https://www.doczj.com/doc/c915263637.html, 7. https://www.doczj.com/doc/c915263637.html, 五、设计说明书内容 1.封面 2.目录 3.内容摘要（200—400字左右，中英文） B/T3730.1-1998汽车和半挂车的术语及定义车辆类型 GB/T3730.3-1992汽车和半挂车的术语及定义车辆尺寸 GB/T3730.2-1996道路车辆质量词汇和代码 GB/T17347-1998商用道路车辆尺寸代码 GB/T16735-1997道路车辆车辆识别代号(VIN)位置及固定 GB/T16736-1997道路车辆车辆识别代号(VIN)内容与构成 GB/T16737-1997道路车辆世界制造厂识别代号(WMI) GB/T16738-1997道路车辆世界零件制造厂识别代号(WPMI) GB/T17349.1-1998道路车辆汽车诊断系统词汇 GB/T4782-1984道路车辆-操纵件、指示器及信号装置-词汇 GB/T4971-1985汽车平顺性名词术语和定义 GB/T12549-1990汽车操纵稳定性术语及其定义 GB/T15089-1994机动车辆分类 QC/T34-1992汽车的故障模式及分类 QC/T571-1999汽车清洁度工作导则名词、术语 GB/T9417-1988汽车新产品型号编制规则 GB/T17349.2-1998道路车辆汽车诊断系统图形符号 GB4094-1999汽车操纵件指示器及信号装置的标志 GB/T17676-1999天然气汽车和液化石油气汽车标志 GB/T4781-1984牵引车与全挂车的机械连接装置互换性 GB/T4606-1984道路车辆半挂车鞍座50号牵引销主要尺寸和安装互换性尺寸GB/T4607-1984道路车辆半挂车鞍座90号牵引销主要尺寸和安装互换性尺寸QC/T538-1999载货汽车燃料消耗量限值 QC/T535-1999重型载货汽车燃料消耗量限值 GB1495-1979机动车辆允许噪声 GB16170-1996汽车定置噪声限值 GB1589-1989汽车外廓尺寸限界 GB11561-1989汽车加速器控制系统的技术要求 GB11553-1989汽车正面碰撞时对燃油泄漏的规定 GB/T7031-1986车辆振动输入路面平度表示方法 GB7258-1997机动车运行安全技术条件 GB17259-1998机动车用液化石油气钢瓶 GB17258-1998汽车用压缩天然气钢瓶 QC/T245-1998压缩天然气汽车专用装置和安装要求 QC/T247-1998液化石油气汽车专用装置和安装要求 QC/T251-1998矿用自卸汽车应急转向性能要求 GB/T16887-1997卧铺客车技术条件 QC/T635-2000双层客车技术要求 汽车防抱死制动系统 目前，ABS已经成为轿车及客车的标准配置。那么什么是ABS？ABS是英文Anti-lock Braking System的缩写，汉语意思为防抱死制动系统。本节介绍ABS的基础知识。 下面让我们先了解一下车辆制动过程中车轮抱死后车辆的运动情况。 当对行驶中车辆进行适当制动时，如果制动力左右对称产生，车辆能够在行驶方向上停止下来。但当左右制动力不对称时，就会发生车辆绕重心旋转的力矩。此时，如果轮胎与地面的侧向反力能阻止旋转力矩的作用，则车辆仍能保持直线行驶，如果轮胎与地面的侧向反力很小，则车辆就有可能出现如图1所示的不规则运动。 图1 车轮抱死后车辆的运动情况 a) 车辆直线行驶车轮抱死时 b) 车辆弯道行驶仅前轮抱死时 c) 车辆弯道行驶 仅后轮抱死时 如图1a)所示，当车辆直线行驶车轮抱死时，车辆出现了制动跑偏或甩尾侧滑的现象。如图1b)所示，当车辆弯道行驶仅前轮抱死时，车辆出现了失去转向能力的现象。如图1c)所示，当车辆弯道行驶仅后轮抱死时，车辆出现了甩尾侧滑的现象。 想一想：制动时车轮的抱死引起了车辆不规则的运动，而车轮是如何抱死的？它与哪些因素有关呢？ 一、制动时车轮的受力分析 1．地面制动力（FB） 如图2所示是汽车在良好的路面上制动时，车轮的受力情况。图中忽略了滚动阻力矩和减速时的惯性力矩。 图2 制动时车轮受力分析 Tμ-制动中的摩擦力矩 VF-汽车瞬时速度 FB-地面制动力 G-车轮垂直载 荷 GZ-地面对车轮的反作用力 r-车轮的滚动半径 VR-车轮的圆周速度 FS-侧向 力ω-车轮的角速度α-侧偏角 汽车制动时，由于制动鼓（盘）与制动蹄摩擦片之间的摩擦作用，形成了摩擦力Tμ，此力矩与车轮转动方向相反。车轮在Tμ的作用下给地面一个向前的作用力，与此同时地面给车轮一个与行驶方向相反的切向反作用力FB，这个力就是地面制动力，它是迫使汽车减速或停车的外力。 提示：地面制动力的大小取决于制动器制动力的大小和轮胎与地面之间的附着力。 2．制动器制动力 当汽车制动时，阻止车轮转动的是制动器摩擦力矩Tμ。将制动器的摩擦力矩Tμ转化为车轮周缘的一个切向力，称其为制动器制动力Fμ。 提示：制动器制动力是由制动器的结构参数决定的，并与制动踏板力成正比。 3．地面制动力、制动器制动力和附着力的关系 如图3所示为不考虑制动过程中附着系数变化的地面制动力、制动器制动力以及附着力三者的关系。在制动过程中，车轮的运动只有减速滚动和抱死滑移两种状态。当驾驶员踩制动踏板的力较小，制动摩擦力矩较小时，车轮只作减速滚动，并且随着摩擦力矩的增加，制动器制动力和地面制动力也随之增长，且在车轮未抱死前地面制动力始终等于制动器的制动力。此时，制动器的制动力可全部转化为地面制动力。但地面制动力不可能超过附着力。 图3 地面制动力、制动器制动力和附着力的关系 当制动系液压力（制动踏板力）增大到某一值，地面制动力达到附着力，即地面制动力达到最大值。此时，车轮即开始抱死不转而出现拖滑的现象。当再加大制动系液压力时，制动器制动力随着制动器摩擦力矩的增长仍按直线关系继续上升，但是，地面制动力已不再随制动器制动力的增加而增加。 要想获得好的制动效果，必须同时具备两个条件，即汽车具有足够的制动器制动力，同时又要有附着系数较高的路面提供足够的地面制动力。 一、ABS的基本组成和工作原理 防抱死制动系统 听一听！ 了解防抱死制动系统的发展历史； 掌握防抱死制动系统的基本原理； 掌握防抱死制动系统的基本组成以及各部件的结构和功能； 了解其它几种先进的制动系统。 通过本章的学习，使读者对日益受到关注的ABS系统有一个全面的认识。 从汽车如何制动、该怎样制动、如何充分利用地面的附着条件等问题出发，理解防抱死制动系 统的控制内容、控制过程以及最终的控制目标。对于ABS的基本原理要有充分的理解，可参阅有 关介绍ABS的书籍；对于ABS的基本结构，掌握各元件的功能以及如何实现这些功能；了解其它 先进的制动系统。建议读者对实际的汽车制动系统进行观察，了解其布置及各部件的结构功能。 发展历史 基本原理 滑动率与附着系数的关系 ABS控制及布置方式 ABS的工作过程 基本结构 轮速传感器 液压调节器 电子控制单 元 其它先进的制动系统 汽车的制动过程 全电子制动系统 智能制动控制系统 当汽车制动前轮抱死时，汽车会失去转向能力，后轮抱死时会造成汽车急转甩尾。 制动防抱死系统就是在制动过程中防止车轮被制动抱死，提高制动减速度、缩短制动距离，能有效地提高汽车的方向稳定性和转向操纵能力，保证汽车的行驶安全。ABS 系统对汽车性能的影响主要表现在减少制动距离、保持转向操纵能力、提高行驶方向稳定性以及减少轮胎的磨损方面。 显示视频 用鼠标指向下图框中的文字，你将看到更多信息！ 下一页 滑动率与附着系数的关 系 汽车在制动时，车速与轮速之间产生速度差，车轮发生滑动现象。滑动率的定义为： 在非制动状态（滑动率为0）下，制动附着系数等于0；在制动状态下，滑动率达到最优滑动率时，制动附着系数最大，在此之前的区域为稳定区域；之后，随着滑动率的增大制动附着系数反而减少，侧向附着系数也下降很快，汽车进入不稳定区域，特别是当滑动率为100%时，侧向附着系数接近于0，也就是汽车不能承受侧向力，这是很危险的。所以应将制动滑动率控制在稳定区域内。附着系数的大小取决于道路的材料、状况以及轮胎的结构、胎面花纹和车速等因素。 上一页下一页 l绪论硕」论文 1.3.3制动系统的基本工作原理 制动系统基本工作原理可以用图1.3.2所示的简单的液压制动系统工作原理示意 图来说明。在汽车行驶过程中,当驾驶员踩下制动踏板时,通过主缸推杆推动主缸活塞,使得制动主缸内部的制动液在一定的压力作用下流入制动轮缸,制动轮缸内部的 液压迫使摩制动器的擦衬片与制动盘接触,从而产生一个阻碍车轮旋转的摩擦力矩, 同时在车轮与路面的附着力作用下,产生了阻碍车轮运动的外力,此外力称之为地而 制动力。车轮在制动器与路面的双重作用下,最终使得汽车减速甚至停车。 摩擦衬片 制动踏板 制动盘 图1.3.2液压制动系统工作原理示意图 1.3.4汽车制动性能评价 汽车的制动性能主要从以下三个方面进行评价「`2】: (1)制动效能 汽车的制动效能是指汽车迅速减速直至停车的能力,主要的评价指标是汽车的制 动距离和制动减速度。制动距离将直接影响到汽车行驶的安全性,同时制动距离又取决于制动减速度,所以对汽车制动系统设计的关键是在路面附着条件下,尽可能的提 高汽车的制动减速度。 (2)制动效能的恒定性 制动效能的恒定性是指汽车在高速行驶或者长时间连续制动的情况下,制动效能 保持的程度,主要表现在制动器的抗热率性和抗水衰性。制动器在制动过程中,由于 摩擦作用温度将升高,在长时间的高温下,制动器的摩擦力矩通常会显著的下降;汽 车在涉水行驶时,水进入了制动器后,短时间内制动器的效能也会发生显著的降低。(3)制动时的方向稳定性 制动时一的方向稳定性是指汽车在制动过程中,不发生制动跑偏、侧滑以及失去转 向能力的性能。汽车制动时的方向稳定性与汽车前、后轴间制动力分配有着密切的关4 硕士论文汽车制动系统性能分析及优化设计 本世纪开始逐步发展,这个阶段的主要特点是汽车的制动系统完全依赖于电力进行传递,使得汽车的制动系统越来越智能化。因此,汽车制动技术和制动器产品将会是未 来汽车电子技术应用领域中的重要发展目标。 1.3.2制动系统的组成与分类 制动系统是由制动器和制动驱动机构组成t`。l。其中制动器是基于材料的摩擦理论而产生阻碍车轮运动或者运动趋势的力的部件,有鼓式和盘式之分。制动系统的控制机构是为了提供汽车所需的制动力而进行供能、控制、传动、调节制动能量的部件, 具体包括了助力器、制动踏板、制动主缸、制动轮缸、压力调节阀等。典型的液压制动系统组成如图1.3.1所示 l`纂巍 1一前制动盘,2一前制动盘总成,3一右前制动管路,4一制动主缸,5一压力调节阀, 6一左前制动赶路,7一制度真空助力器,8一驻车制动操纵杆,9一后制动管路, 10一驻车制动拉丝,11一后制动器总成 图1.3.1制动系统基本结构组成 制动系统按照制动能量传输方式,可分为:机械式、液压式、气压式、电磁式。 《国家车联网产业标准体系 建设指南（智能网联汽车）（2017）》 编制说明 一、背景与概述 （一）定义与内涵 智能网联汽车（Intelligent&Connected Vehicles，简称“ICV”）是指搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置，并融合现代通信与网络技术，实现车与X（人、车、路、云端等）智能信息交换、共享，具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能，可实现“安全、高效、舒适、节能”行驶，并最终可实现替代人来操作的新一代汽车。 （二）国内外技术及产业发展现状 作为汽车与信息、通信等产业跨界融合的重要载体和典型应用，智能网联汽车代表了汽车技术和产业未来发展的方向，也是国际汽车产业未来竞争的重要阵地。包括欧、美、日在内的汽车工业发达国家和地区都将智能网联汽车作为汽车产业未来发展的重要方向，通过加强共性技术研发、示范运行、标准法规、政策鼓励等综合措施引导和促进产业发展，并在智能网联汽车发展方面构建了协调、协作机制。 在规划和战略层面，美国从上世纪九十年代初开始，通过实施 “智能交通系统（ITS）”项目，支持智能网联汽车相关技术和产业发展，2009年和2014年分别以网联化和自动驾驶为重点发布战略研究计划，并于2016年发布自动驾驶汽车政策指南。欧盟议会早在1984年即通过关于道路安全的决议，并于1988年正式启动了“车辆安全专用道路设施（DRIVE）”项目，持续资助对智能网联汽车相关技术研发和应用。2015年，欧盟发布GEAR2030战略，聚集汽车、IT、通信、保险和政府等方面，重点关注高度自动化和网联化驾驶领域等推进及合作。日本政府也将自动驾驶和车车通信作为重要方向和目标，通过车辆信息与通信系统（VICS）、先进安全汽车（ASV）等项目支持技术研发与应用。2014年，日本发布《战略性创新创造项目（SIP）》，将自动驾驶作为十大战略领域之一。 在技术和产品层面，欧、美、日等国家和地区的整车企业，如奔驰、宝马、沃尔沃、通用、福特、特斯拉、丰田、日产等已经实现先进驾驶辅助系统，正在普及推动PA级自动驾驶产品的商业化，部分高端品牌已计划推出CA级自动驾驶产品；各国在整个产业链上的合作日益加强，相互持股与并购的情况日益普遍，通信、信息、电子、整车等行业深度融合发展。美国在网联化技术、智能控制技术、芯片技术等方面处于优势地位，产业上、中、下游实力均衡，欧洲拥有强大的汽车整车及零部件企业，日本则在智能安全技术应用上较为领先。 我国政府高度重视智能网联汽车相关技术及产业发展，工业和信息化部、发展改革委、科技部等相关政府部门，先后安排专项资 防抱死制动系统 一、汽车防抱死制动系统的基本概念 汽车防抱死制动系统即英文ANTILOCK BRAKING SYS-TEM，缩写ABS。 采用电子控制式制动防抱死系统，可在汽车制动过程中，对车轮的运动状态进行迅速、准确而又有效的控制，使车轮尽可能地处于最佳运动状况。即在汽车制动时使车轮的纵向处于附着系数的峰值，同时使其侧向也保持着较高的附着系数，从而使汽车具有良好的防侧滑能力和最短的制动距离，以提高车辆行驶的安全性。 二、汽车采用制动防抱死系统的必要性 1、直线行驶中的制动 汽车直线行驶过程中，突然紧急制动，汽车车轮一下子抱死，汽车仍然向前滑行，轮胎和地面之间发出吓人的磨擦声，汽车最后终于停了下来。在日常生活中，大家都可能遇到过这种现象。 如果汽车发生交通事故，交通警察来了之后，首先总是检查一下汽车刹车痕迹，判断司机在事故中是否采取了制动措施。然后，再测量一下制动距离，看一看该车制动效果好不好。这反映了一般人的头脑里，存在着一种根深蒂固的错误概念，仿佛车轮不抱死，该汽车的制动器就不好用似的。 这是不正确的。当轮胎的滑动率在10%-20%时，轮胎和地面的摩擦力（附着力）最大。如果轮胎的滑动率过大的话，附着力反而要降低。如果司机能控制轮胎的滑动率，使其在制动期间始终处于10%-20%范围之内，汽车将在更短的制动距离内停车。 1．转向时的制动 当汽车转向时，如果汽车紧急制动的话，和直线行驶一样会出现车轮抱死现象。由于车轮抱死，汽车的侧向附着力变成了零，汽车轮胎出现侧向滑动，汽车丧失了控制方向的能力，这是十分危险的。 汽车的侧向附着力和制动力之间的关系十分紧密。在不制动的时候，轮胎前后方向的滑动为零，这时车轮侧向附着力最大。司机踏动制动踏板，随着制动力的加大，轮胎的滑动率增加，侧向附着力逐渐减速小。最后，当轮胎的滑动率达到100%时，轮胎抱死。这样汽车的侧向附着力几乎等于零。此时汽车正在转弯中，轮胎开始出现侧向滑动。 在车轮抱死之后，方向盘已经不起作用了，汽车陷入了不能控制方向的困境，只有前轮抱死的汽车沿着直线前进最后停车，只有后轮抱死的汽车发生旋转现象最后停车，如果前后轮都抱死的话，汽车一边转一边沿直线前进最后停车。 上述各种状态是极其危险的。为了避免发生这些现象，司机在踏动制动板时，必须谨慎从事。 2．最佳制动系统 在前面两部分里，介绍了在制动过程中，如果始终能使轮胎的滑动率处于10%-20%范围之内的话，汽车将在最短的制动距离内停车并具有良好的控制方向的能力。 为了达到上述目的，要求司机在操作时应十分精心，即踏动制动踏板使车轮抱死，然后在轮胎抱死的一瞬间放松制动踏板，轮胎一旦开始转动再踏动制动踏板使车轮抱死，如此反复操作。 在摩擦系数小的光滑路面上，司机在制动时都很小心，唯恐使车轮抱死，但仍很难做到，原因是司机不知道车轮什么时候抱死了。 当然，司机在驾驶室内根本看不到车轮是否抱死，至于按一定轮胎滑动率去操作制动，那更不是凡人所能达到的境界了。 除此之外，汽车行驶的许多条件也都在变化之中，如道路的路面状况时时刻刻都在变化，轮胎着地状态也每时每刻各不一样，前后轮胎的载荷分配更是如此。要完成上述制动要求确实难上加难。当然技术熟练的司机在某种程度上能根据各种条件合理地操作制动，如采用点制动。可是一旦遇上紧急状态，大多数人都是一脚踏死制动踏板，使轮胎抱死为此。 上述司机做不到的许多事，利用传感器就能办到。将传感器的数据进行整理、判断、变成执行机构所必需的信息，这部分工作对于电脑来说是很简单的，按照电脑的指令执行操作，这在机械结构上也不会有什么 毕业设计（论文）开题报告 1 选题的背景和意义 1.1 选题的背景 在全球面临着能源和环境双重危机的严峻挑战下世界各国汽车企业都在寻求新的解决方案一一如开发新能源技术，发展新能源汽车等等然而. 新能源汽车在研发过程中已出现!群雄争霸的局面在能源领域. 有压缩天然气，液化石油气，煤炼乙醇，植物乙醇，生物乙醇，，生物柴油，甲醇，二甲醚，合成油等等新能源动力汽车在转换能源方面有燃料电池汽车氢燃料汽车纯电动汽车轮毅电机车等等。选择哪种新能源技术作为未来汽车产业发展的主要方向是摆在中国汽车行业面前的重要课题。据有关专家分析进入新世纪以来，以汽车动力电气化为主要特征的新能源电动汽车技术突飞猛进。其中油电混合动力技术逐步进入产业化锂动力电池技术取得重大突破。新能源电动汽车技术的变革为我国车用能源转型和汽车产业化振兴提供了历史机遇[1]。 作为 21 世纪最清洁的能源———电能，既是无污染又是可再生资源，因此电动汽车应运而生，随着人民生活水平和环保觉悟的提高电动汽车越来越受到广泛关注[2]。传统车辆的转向、驱动和制动都通过机械部件连接来操纵，而在电动汽车中，这些系统操纵机构中的机械部件（包括液压件）有被更紧凑、反应更敏捷的电子控制元件系统所取代的趋势。加上四轮能实现± 90°偏转的四轮转向技术，车辆可实现任意角度的平移，绕任意指定转向点转向以及进行原地旋转。线控和四轮转向的有机结合，是当今汽车新技术领域的一大亮点，其突出特点就是操纵灵活和行驶稳定[3]。轮毂电机驱动电动车以其节能环保高效的特点顺应了当今时代的潮流，全方位移动车辆是解决日益突出的城市停车难问题的重要技术途径，因此，全方位移动的线控转向轮毂电机驱动电动车是未来先进车辆发展的主流方向之一。全方位移动车辆可实现常规行驶、沿任意方向的平移、绕任意设定点、零半径原地转向等转向功能[4]。 1.2 国内外研究现状及发展趋势 电动汽车的出现得益于19世纪末电池技术和电机技术的发展较内燃机成熟，而此时石油的运用还没有普及，电动车辆最早出现在英国，1834年Thomas Davenport 在布兰顿演示了采用不可充电的玻璃封装蓄电池的蓄电池车，此车的出现比世界上第一部内燃机型的汽车(1885年)早了半个世纪。1873年英国人Robert Davidson制造的一辆三轮车，它由一块铁锌电池向电机提供电力，这被认为是电动汽车的诞生，这也比第一部内燃机型的汽车早出现了13年。到了1881年，法国人Gustave Trouve 使用铅酸电池制造了第一辆能反复充电的电动汽车。此后三四十年间，电动汽车在当时的汽车发展中占据着重要位置，据统计，到1890年在全世界4200辆汽车中，有汽车分类国家标准
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