ABS系统工作原理理论教学规范PPT课件

1、2022-4-18ABS规范教学规范教学2？ABS、？用、？用ABS、？车轮抱死，分析、？车轮抱死，分析ABS的控制与的控制与实现（整体）实现（整体）【中心：中心：滑移率滑移率制动力距制动力距车轮抱死车轮抱死】组成组成+分类（结构），功能模分类（结构），功能模块的控制与实现（局部），实例分析块的控制与实现（局部），实例分析ABS的控制模型及控制策略的控制模型及控制策略（对称路面）（对称路面）？ASR、？用？用ABSABS、 ASRASR与与ABSABS，ASR的解决的解决方案，方案， ABS/ASR实例分析；实例分析；整车的集中控制与整车的集中控制与EBD、ESP、4WS、主动悬架主动悬架（技

2、术延伸）（技术延伸）。ABS规范教学规范教学3重点点出：重点点出：滑移率滑移率制动力矩制动力矩车轮抱死车轮抱死丧失转向能力丧失转向能力制动效能下降制动效能下降制动时的方向稳定性制动时的方向稳定性降低轮胎使用寿命降低轮胎使用寿命ABS规范教学规范教学4重点点出：重点点出：滑移率滑移率制动力矩制动力矩车轮抱死车轮抱死丧失转向能力丧失转向能力制动效能下降制动效能下降制动时的方向稳定性制动时的方向稳定性降低轮胎使用寿命降低轮胎使用寿命ABS规范教学规范教学5重点讲解重点讲解制动器制动力制动器制动力地面制动力地面制动力附着力附着力三者的关系三者的关系地面地面制动力越大制动力越大制动效能越好制动效能越好制

3、动器制动力过大时，车轮抱死制动器制动力过大时，车轮抱死NFNFyyxx横向附着系数横向附着系数纵向附着系数纵向附着系数与汽车的制动效能与汽车的制动效能汽车转向与汽车汽车转向与汽车制动方向稳定性制动方向稳定性ABS规范教学规范教学6ABS规范教学规范教学7前轴侧滑前轴侧滑重点分析：重点分析：侧向力侧向力离心力离心力前、前、后轴侧滑。后轴侧滑。结论：后轴侧滑更危结论：后轴侧滑更危险。险。前轮抱死前轮抱死失去转向能力；失去转向能力；后轮抱死后轮抱死后轴侧滑后轴侧滑制动效能制动效能下降；下降；轨迹保持能力轨迹保持能力方向稳定性方向稳定性制动距离制动距离ABS规范教学规范教学8重点强调：重点强调：实质：

4、实质：强制性地把车轮的滑移强制性地把车轮的滑移率率控制在临界点控制在临界点SpSp的附近。的附近。深层次看：深层次看：地面制动力地面制动力 附着力时，附着力时，车轮抱死车轮抱死结论：结论：制动力矩制动力矩滑移率滑移率车轮抱死车轮抱死ABS规范教学规范教学9转速传感器作用转速传感器作用电子控制器作用电子控制器作用制动压力调节器作用制动压力调节器作用ABS规范教学规范教学10强调：强调：观察观察有有/无无ABS时，制动压力的变化、时，制动压力的变化、观察观察滑移率曲线滑移率曲线分析分析 ECUECU轮速传感器轮速传感器液压调节单元的控制原理。液压调节单元的控制原理。ABS规范教学规范教学11重点分

5、析：重点分析：磁路磁路磁阻磁阻磁通量变化磁通量变化感应电动势感应电动势ABS规范教学规范教学12通过短片通过短片体会体会液压式液压式压力调节器的工作原理，压力调节器的工作原理，增加感性认识。增加感性认识。ABS规范教学规范教学13抓住两点分析：抓住两点分析：什么是三什么是三位位三三通通阀阀控制电流控制电流三位三通阀的三位三通阀的“位位”控控制制ABS规范教学规范教学14分析常规制动过程。分析常规制动过程。强调强调。主。主缸与制动分泵直接相通。分析缸与制动分泵直接相通。分析传统制动系统的工作过程。传统制动系统的工作过程。ABS规范教学规范教学15重点分析：重点分析：电磁阀电磁阀“位位”调节器的调

6、节器的三条三条“通通路路”制动制动压力调节压力调节原理（状态）原理（状态）ABS规范教学规范教学16其它：其它：l回流泵作用分析回流泵作用分析l储压器作用分析储压器作用分析l阻尼器作用分析阻尼器作用分析ABS规范教学规范教学17重点分析压力调节原理：重点分析压力调节原理：容积变化容积变化制动压力调节。制动压力调节。ABS规范教学规范教学18工作原理分析：工作原理分析：常规制动常规制动紧急制动紧急制动l 减压过程减压过程l 保压过程保压过程l 增压过程增压过程ABS规范教学规范教学19l ABS警示灯警示灯l ABS执行器执行器l 轮速传感器轮速传感器l ABS控制器控制器电路分析电路分析控制分

7、析控制分析l 回流泵控制回流泵控制l 电磁阀控制电磁阀控制l 轮速传感器轮速传感器ABS规范教学规范教学20ABS规范教学规范教学21mgFxxbmax0agaxmaxdra/ard附着条件附着条件牛顿第二定律牛顿第二定律 F Fxbxb=ma=ma车轮抱死的运动规律车轮抱死的运动规律基于上述分析，最简单的基于上述分析，最简单的ABSABS控制逻辑控制逻辑可确定为：可确定为：门限为门限为-a-aABS规范教学规范教学22aa逻辑判别式：逻辑判别式：减压减压增压增压压力调节过程分析（图）压力调节过程分析（图） 缺点：缺点： 车轮滑移率变化较大。车轮滑移率变化较大。ABS规范教学规范教学23逻辑判

8、别式逻辑判别式调压过程分析（图）调压过程分析（图） 缺点：缺点： 当路面附着系数当路面附着系数出现跃变出现跃变时，就不时，就不能快速适应，故对快速变化的路面跟踪能快速适应，故对快速变化的路面跟踪性能较差。性能较差。ABS规范教学规范教学24初始参考速度初始参考速度V VRe0Re0的设定的设定参考车速的计算参考车速的计算taVVReReRe0强调：汽车上一般不采用直接测量法获得实际车速。计算滑移率强调：汽车上一般不采用直接测量法获得实际车速。计算滑移率需要知道汽车车速。由此引出参考车速概念。当车轮速度大于参考速度需要知道汽车车速。由此引出参考车速概念。当车轮速度大于参考速度后，应把参考车速定于

9、当前的轮速。后，应把参考车速定于当前的轮速。VF汽车实际速度汽车实际速度 VR车轮速度车轮速度-a0门限值门限值 角减速度角减速度RVABS规范教学规范教学25逻辑判别式逻辑判别式 VR 减压，反之增压减压，反之增压制动压力调节过程（图）制动压力调节过程（图）ABS规范教学规范教学26单参数控制的局限性单参数控制的局限性l以滑移率为控制参数，以滑移率为控制参数，不能保证在各种路面不能保证在各种路面（SpSp=8=830%30%）；）；在低在低的的路面上紧急制动时，车轮易抱死路面上紧急制动时，车轮易抱死多参数的控制策略多参数的控制策略主控为车轮加、减速。辅控为车轮滑移率主控为车轮加、减速。辅控为

10、车轮滑移率低速行驶紧急制动时，则相反低速行驶紧急制动时，则相反ABS规范教学规范教学27根据各个门限分析根据各个门限分析制制动压力调节过程。动压力调节过程。ABS规范教学规范教学28根据各个门限分析根据各个门限分析制制动压力调节过程。动压力调节过程。ABS规范教学规范教学29阶跃变化的路面识别；阶跃变化的路面识别；向大值跃变向大值跃变门限门限+A+A向小值跃变向小值跃变门限门限综上所述，逻辑控制是把车综上所述，逻辑控制是把车轮的加速度分为（轮的加速度分为（-a,+a,+A-a,+a,+A）几）几个门限值，再辅之以车轮的滑移个门限值，再辅之以车轮的滑移率门限值率门限值 1 1， 2 2。在由下降

11、信号。在由下降信号切换到保压的阶段，在规定的时切换到保压的阶段，在规定的时间间隔里监测可能出现的几种门间间隔里监测可能出现的几种门限信号（限信号（+a+a，+A+A， 1 1， 2 2 ）作）作为为识别路面特性识别路面特性（低、一般和高（低、一般和高附着系数路面三种情况）的依据。附着系数路面三种情况）的依据。ABS规范教学规范教学30之前，我们探讨了之前，我们探讨了对称路面对称路面上制动的控制策略上制动的控制策略。下面针对。下面针对非非对称路面上制动进行技术分析对称路面上制动进行技术分析。ABSABS的单轮控制技术的单轮控制技术在非对在非对称路面时的偏转力矩产生的原因称路面时的偏转力矩产生的原

12、因分析；分析；最为实用方法最为实用方法就是通过就是通过ABSABS自身的整车布自身的整车布置方式置方式和整车控制技术来满足汽和整车控制技术来满足汽车在不同路面条件下的操纵性和车在不同路面条件下的操纵性和稳定性。稳定性。ABS规范教学规范教学31主要进行术语解释：主要进行术语解释：传感器数、通道数、轮控方式、轴控方式、低选原则传感器数、通道数、轮控方式、轴控方式、低选原则四通道四通道ABS的结构特点的结构特点三通道三通道ABSABS的结构特点的结构特点两通道两通道ABS的结构特点的结构特点33ABS总体性能与通道数和传感器数目有关，一般而言，总体性能与通道数和传感器数目有关，一般而言，传感传感器

13、和通道数越多，则器和通道数越多，则ABS性能越好。性能越好。四传感器四通道四传感器四通道ABS系统是最系统是最完备的布置方式完备的布置方式 ，由于各个车轮均能任意设定其控制目标，因而，由于各个车轮均能任意设定其控制目标，因而可取得最佳效果。但所有车轮均采用独立控制，则会导致汽车在可取得最佳效果。但所有车轮均采用独立控制，则会导致汽车在非对称路面失方向稳定性。非对称路面失方向稳定性。因此，对四传感器四通道因此，对四传感器四通道ABS系统，系统，必须研究分析整车控制必须研究分析整车控制技术，技术，使全部的控制通道在各种路况均能发挥它们的作用，以保使全部的控制通道在各种路况均能发挥它们的作用，以保证

14、证ABS总体性能最佳。总体性能最佳。从从ABS系统的几种布置形式可以看出，系统的几种布置形式可以看出，ABS系统通常采用由系统通常采用由二路独立的液压回路组成，并布置成前后或对角两种形式。二路独立的液压回路组成，并布置成前后或对角两种形式。绪论绪论34绪论绪论35车辆制动距离和制动减速度车辆制动距离和制动减速度是是由车辆制动力即地面制动力所决定。由车辆制动力即地面制动力所决定。取决于地面制动力、制动器制动力取决于地面制动力、制动器制动力及附着力。及附着力。1. 当地面制动力当地面制动力Fxb 附着力附着力F时时 Fxb=F（制动器力）（制动器力）2. 地面制动力地面制动力Fxbxb的最大值不能

15、的最大值不能超过附着力。超过附着力。 FxbF 绪论绪论36NFNFyyxx横向附着系数横向附着系数纵向附着系数纵向附着系数绪论绪论37滑移率来表示车轮滑移率来表示车轮滑动所占的份额。车轮滑动所占的份额。车轮完全抱死时，滑移率为完全抱死时，滑移率为1，车轮纯滚动，滑移率为车轮纯滚动，滑移率为0。绪论绪论38此外，由下图可知，汽车制动时的此外，由下图可知，汽车制动时的附着系数附着系数与制动时与制动时滑滑移率移率有很大关系。有很大关系。绪论绪论39前轴侧滑前轴侧滑后轴一旦侧滑后轴一旦侧滑，离心力与侧滑方向相同，离心力与侧滑方向相同，导致侧滑程度不断加剧，以至可能翻车，这是导致侧滑程度不断加剧，以至

16、可能翻车，这是十分危险的运动状态。十分危险的运动状态。Fy：侧向干扰力：侧向干扰力Gx：制动惯性力：制动惯性力Fy1：前轮侧向力：前轮侧向力Fy2：后轮侧向力：后轮侧向力目前已经认识到：制动时，若后轴比前轴先拖滑，就可能发生目前已经认识到：制动时，若后轴比前轴先拖滑，就可能发生侧滑；前后轴同时抱死可后轴始终不抱死，则能防止后轴侧滑。侧滑；前后轴同时抱死可后轴始终不抱死，则能防止后轴侧滑。后轴侧滑后轴侧滑前轴产生侧滑前轴产生侧滑，由于离心力，由于离心力与侧滑方向相反能减小侧滑量。与侧滑方向相反能减小侧滑量。绪论绪论40前轮抱死前轮抱死失去转向失去转向能力；能力；后轮抱死后轮抱死统计表明，统计表明

17、，后轴侧滑是造成交通后轴侧滑是造成交通事故的主要原因；事故的主要原因；制动效能下降；制动效能下降；绪论绪论41有效防止后轮抱死而导致的侧滑有效防止后轮抱死而导致的侧滑、甩尾等现象，大、甩尾等现象，大大提高车辆制动过程的方向稳定性；大提高车辆制动过程的方向稳定性； 防止前轮抱死导致车辆丧失转向能力防止前轮抱死导致车辆丧失转向能力，提高了汽车，提高了汽车躲避前方障碍物的操纵性和弯道制动时的轨迹保持能力躲避前方障碍物的操纵性和弯道制动时的轨迹保持能力 ；制动距离制动距离比同类车型不带防抱死系统的车辆的制动比同类车型不带防抱死系统的车辆的制动距离距离要短要短 。绪论绪论42ABSABS正是利用道正是利

18、用道路与轮胎系统的关系，路与轮胎系统的关系，强制性地把车轮的滑强制性地把车轮的滑移率移率控制在临界点控制在临界点SpSp的附近，的附近，使路面附着使路面附着性能得到最充分的发性能得到最充分的发挥，从而达到最佳效挥，从而达到最佳效果。果。ABS的基本结构与工作原理的基本结构与工作原理43如上图所示。主要由转速传感器、电子控制如上图所示。主要由转速传感器、电子控制器和制动压力调节器等三大部分组成。器和制动压力调节器等三大部分组成。ABS的基本结构与工作原理的基本结构与工作原理44ECU根据根据轮速传感轮速传感器的器的“滑移率滑移率”信号，信号，调节调节制动器的制动压力，制动器的制动压力，达到控制车

19、轮达到控制车轮“滑移率滑移率”的目的。的目的。轮速传感器轮速传感器轮速传感器轮速传感器液压调节单元液压调节单元ABS的基本结构与工作原理的基本结构与工作原理45传感器与普通的交流发电机原理相同，永久磁铁产生一传感器与普通的交流发电机原理相同，永久磁铁产生一定强度的磁场，齿圈在磁场中旋转时，齿圈齿顶和电极之间定强度的磁场，齿圈在磁场中旋转时，齿圈齿顶和电极之间的间隙以一定的速度发生变化，的间隙以一定的速度发生变化，这样会使齿圈和电极这样会使齿圈和电极组成的磁路中的磁阻组成的磁路中的磁阻发生变化。发生变化。ABS的基本结构与工作原理的基本结构与工作原理46其结果使磁通量周期性衰减，在线圈两端其结果

20、使磁通量周期性衰减，在线圈两端产生正比于产生正比于磁通量增减速度的感应电压磁通量增减速度的感应电压。ABS的基本结构与工作原理的基本结构与工作原理47ABS系统中的制系统中的制动压力调节器动压力调节器。其主要。其主要作用是接受来自于作用是接受来自于ECU的指令，直接或的指令，直接或间接地控制制动压力间接地控制制动压力的增、减。是由的增、减。是由电磁电磁阀、液压泵和电动机阀、液压泵和电动机等组成。等组成。又可分为又可分为循循环式和可变容积式。环式和可变容积式。ABS的基本结构与工作原理的基本结构与工作原理48ABS的基本结构与工作原理的基本结构与工作原理49 电磁阀不工作。主缸电磁阀不工作。主缸

21、与制动分泵直接相通。与制动分泵直接相通。ABS的基本结构与工作原理的基本结构与工作原理50 ABS参与工作。电磁阀参与工作。电磁阀的工作电流为的工作电流为1电流。制动电流。制动分泵与储油器直接相通，分分泵与储油器直接相通，分泵的制动压力减小。泵的制动压力减小。ABS的基本结构与工作原理的基本结构与工作原理51电磁阀的工作电流为电磁阀的工作电流为0电流。电流。制动主缸与制动分泵直接相通，制动主缸与制动分泵直接相通，分泵的制动压力增加。分泵的制动压力增加。电磁阀的工作电流为电磁阀的工作电流为1/2电电流。所有通路均不通，分泵的制流。所有通路均不通，分泵的制动压力为保压状态。动压力为保压状态。ABS

22、的基本结构与工作原理的基本结构与工作原理52ABS的基本结构与工作原理的基本结构与工作原理53回流泵回流泵：回流泵将制：回流泵将制动分泵中排出的制动液泵动分泵中排出的制动液泵回到制动总泵。回到制动总泵。 储压器储压器：储压器为在：储压器为在减压过程中大量回流的制减压过程中大量回流的制动液提供暂时的储存所。动液提供暂时的储存所。 阻尼器阻尼器：阻尼器及其：阻尼器及其下游的节流装置能减少返下游的节流装置能减少返回到制动总泵中的液压脉回到制动总泵中的液压脉冲幅值，使噪声减少。冲幅值，使噪声减少。ABS的基本结构与工作原理的基本结构与工作原理54ABS的基本结构与工作原理的基本结构与工作原理55制动制

23、动主缸主缸制动制动主缸主缸ABS的基本结构与工作原理的基本结构与工作原理56ABS的基本结构与工作原理的基本结构与工作原理57l ABS警示灯警示灯l ABS执行器执行器l 轮速传感器轮速传感器l ABS控制器控制器ABS控制原理控制原理58ABS控制原理控制原理59设路面条件是一定的，则无论车轮的滑移率在任何范围内，其设路面条件是一定的，则无论车轮的滑移率在任何范围内，其路面附着系数都不会超过某一给予定的值，即作用在四个轮子上的路面附着系数都不会超过某一给予定的值，即作用在四个轮子上的总制动力必定满足不等式：总制动力必定满足不等式：mgFxxbmax汽车制动时的最大减速度也必然满足条件：汽车

24、制动时的最大减速度也必然满足条件：0agaxmax当车轮角速度超过极限条件：当车轮角速度超过极限条件：dra/此时，此时，表明制动力已超过路面所提供的最大附着力表明制动力已超过路面所提供的最大附着力，车轮可能，车轮可能出现抱死倾向。基于上述分析，最简单的出现抱死倾向。基于上述分析，最简单的ABS控制逻辑控制逻辑可确定为：可确定为：ardABS控制原理控制原理60当上述条件成立，表明车轮可能出现抱死的倾向，于是制动缸当上述条件成立，表明车轮可能出现抱死的倾向，于是制动缸减压，反之制动缸增压。这是最简单的防抱死制动控制方案。它的减压，反之制动缸增压。这是最简单的防抱死制动控制方案。它的动态调节过程

25、如图所示。动态调节过程如图所示。ABS控制原理控制原理61在制动刚开始时，采用快速升压，车轮角速度超出固定的门限值在制动刚开始时，采用快速升压，车轮角速度超出固定的门限值-a开开始减压，至负加速度进入门限值始减压，至负加速度进入门限值-a内结束。内结束。随后以慢速升压到车轮减速度再次超出随后以慢速升压到车轮减速度再次超出-a门限值，似此周期地重复，门限值，似此周期地重复，直至汽车完全制动。直至汽车完全制动。仅以减速度仅以减速度-a作为门限值的逻辑控制作为门限值的逻辑控制，车轮的滑移率变化较大，也不，车轮的滑移率变化较大，也不能适应路面附着系数的变化。能适应路面附着系数的变化。ABS控制原理控制

26、原理62ABS控制原理控制原理63双门限控制逻辑可以适应不同双门限控制逻辑可以适应不同的路面特性，一般能消除汽车轮抱的路面特性，一般能消除汽车轮抱死现象。但当路面附着系数出现跃死现象。但当路面附着系数出现跃变时，就不能快速适应，故对快速变时，就不能快速适应，故对快速变化的路面跟踪性能较差。变化的路面跟踪性能较差。车轮正负加速度门限值防抱死控制车轮正负加速度门限值防抱死控制ABS控制原理控制原理64汽车上一般采用间接的方法由车轮的角速度和负加速度构造车汽车上一般采用间接的方法由车轮的角速度和负加速度构造车辆的参考车速（见右图）。辆的参考车速（见右图）。在初始制动时，当车轮的负加速度小于在初始制动

27、时，当车轮的负加速度小于-a时，把此时对应的车时，把此时对应的车轮速度当作轮速度当作初始参考速度初始参考速度V Re0，以后以，以后以减速度减速度aRe（通常取汽车在（通常取汽车在一般路面制动时能达到的减速度）一般路面制动时能达到的减速度）计算参考车速计算参考车速。taVVReReRe0则车轮的则车轮的参考滑移率为参考滑移率为：ABS控制原理控制原理65在制动刚开始时，采用快速升在制动刚开始时，采用快速升压，车轮轮速度低于的压，车轮轮速度低于的门限值门限值开开始减压，至负加速度超过始减压，至负加速度超过门限值门限值内结束。内结束。随后以慢速升压到车轮减速度随后以慢速升压到车轮减速度再次低于再次

28、低于门限值门限值 ，似此周期地重，似此周期地重复，直至汽车完全制动。复，直至汽车完全制动。仅以减速度仅以减速度-a作为门限值的逻作为门限值的逻辑控制辑控制，车轮的滑移率变化较大，车轮的滑移率变化较大，也不能适应路面附着系数的变化。也不能适应路面附着系数的变化。vR车轮转动速度，由轮速传感器测得；车轮转动速度，由轮速传感器测得；vF汽车车速；汽车车速；vRe0汽车参考车速，可由公式计算；汽车参考车速，可由公式计算；车轮瞬时运动滑移率，公式计算车轮瞬时运动滑移率，公式计算ABS控制原理控制原理66ABS控制原理控制原理67-a+a，增压、保压，增压、保压-7a保压保压-2vR 且且 超过超过-a时

29、时，减压，减压-3+A-a，保压，保压-4+A，减压，减压-5+A+a，保压，保压-6ABS控制原理控制原理68因为在高附着系数路面和低附着系数路面的控制逻辑不一因为在高附着系数路面和低附着系数路面的控制逻辑不一样，故制动开始往往用于样，故制动开始往往用于识别路面特性。识别路面特性。第第3 3与第与第6 6阶段使阶段使得制动系统即保持较得制动系统即保持较大的滑移率，又使得大的滑移率，又使得车轮只在短时间处在车轮只在短时间处在大滑移率状态，改善大滑移率状态，改善了操纵稳定性了操纵稳定性ABS控制原理控制原理70综上所述，逻辑控制是把车轮的加速度分为（综上所述，逻辑控制是把车轮的加速度分为（-a,

30、+a,+A）几个）几个门限值，再辅之以车轮的滑移率门限值门限值，再辅之以车轮的滑移率门限值1，2。在由下降信号切换。在由下降信号切换到保压的阶段，在规定的时间间隔里监测可能出现的几种门限信号到保压的阶段，在规定的时间间隔里监测可能出现的几种门限信号（+a，+A， 1，2 ）作为识别路面特性（低、一般和高附着系数）作为识别路面特性（低、一般和高附着系数路面三种情况）的依据。路面三种情况）的依据。再根据识别结果，分别采用不同的控制逻辑，确保防抱死制再根据识别结果，分别采用不同的控制逻辑，确保防抱死制动系统对路面状况的跟踪性能，在各种路面条件都能取得期望的制动系统对路面状况的跟踪性能，在各种路面条件

31、都能取得期望的制动效果。动效果。ABS的布置方式及性能的布置方式及性能71如前所述，如前所述，ABS单轮控制技术单轮控制技术的本质是把车轮的滑移率控制在附的本质是把车轮的滑移率控制在附着系数的峰值点。因此在制动时可着系数的峰值点。因此在制动时可保证取得最短的制动距离和转向时保证取得最短的制动距离和转向时和操纵稳定性。但作为整车，如所和操纵稳定性。但作为整车，如所有车都采用单轮方式进行独立控制，有车都采用单轮方式进行独立控制，在非对称路面制动时，会产生偏转在非对称路面制动时，会产生偏转力距，力距，使汽车不能保持行驶方向的使汽车不能保持行驶方向的稳定性。稳定性。在当前技术下，在当前技术下，最为实用

32、方法最为实用方法就是通过就是通过ABS自身的整车布置方式自身的整车布置方式和整车控制技术来满足汽车在不同和整车控制技术来满足汽车在不同路面条件下的操纵性和稳定性。路面条件下的操纵性和稳定性。ABS的布置方式及性能的布置方式及性能72ABS的布置方式及性能的布置方式及性能73ABS系统中，能够独立进行制动压力调节的制动管路称为控制系统中，能够独立进行制动压力调节的制动管路称为控制通道。通道。 由于四通道由于四通道ABS可以最大程度地利用每个车轮的附着力进行制可以最大程度地利用每个车轮的附着力进行制动，动，因此汽车的制动效能最好。但在附着系数分离因此汽车的制动效能最好。但在附着系数分离(两侧车轮的

33、附两侧车轮的附着系数不相等着系数不相等)的路面上制动时，由于同一轴上的制动力不相等，的路面上制动时，由于同一轴上的制动力不相等，使得汽车产生较大的偏转力矩而产生制动跑偏。使得汽车产生较大的偏转力矩而产生制动跑偏。因此，因此，ABS通常不通常不对四个车轮进行独立的制动压力调节。对四个车轮进行独立的制动压力调节。 ABS的布置方式及性能的布置方式及性能74可采用两前轮独立控制（轮控），按可采用两前轮独立控制（轮控），按低选方式低选方式对后轮施加相对后轮施加相等的制动力矩（轴控）。等的制动力矩（轴控）。故称为四传感器三通道系统故称为四传感器三通道系统由于三通道由于三通道ABS对两后轮进行一同控制，对

34、于后轮驱动的汽车对两后轮进行一同控制，对于后轮驱动的汽车可以在变速器或主减速器中只设置一个转速传感器来检测两后轮的可以在变速器或主减速器中只设置一个转速传感器来检测两后轮的平均转速。平均转速。汽车紧急制动时，会发生很大的轴荷转移，使得前轮的附着力汽车紧急制动时，会发生很大的轴荷转移，使得前轮的附着力比后轮的附着力大很多比后轮的附着力大很多(故可充分利用两前轮的附着力对汽车进行制动，故可充分利用两前轮的附着力对汽车进行制动，ABS的布置方式及性能的布置方式及性能75两前轮可以根据附着条件进行高选和低选转换两前轮可以根据附着条件进行高选和低选转换，两后轮则按两后轮则按低选原则一同控制。低选原则一同

35、控制。双通道双通道ABS多用于制动管路对角布置的汽车上多用于制动管路对角布置的汽车上，两前轮独立控，两前轮独立控制，制动液通过比例阀制，制动液通过比例阀(P阀阀)按一定比例减压后传给对角后轮。按一定比例减压后传给对角后轮。 由于双通道由于双通道ABS难以在方向稳定性、转向操纵能力和制动距难以在方向稳定性、转向操纵能力和制动距离等方面得到兼顾，因此目前很少被采用。离等方面得到兼顾，因此目前很少被采用。 ABS的布置方式及性能的布置方式及性能76ABS总体性能与通道数和传感器数目有关，一般而言，总体性能与通道数和传感器数目有关，一般而言，传感传感器和通道数越多，则器和通道数越多，则ABS性能越好。

36、性能越好。四传感器四通道四传感器四通道ABS系统是最系统是最完备的布置方式完备的布置方式 ，由于各个车轮均能任意设定其控制目标，因而，由于各个车轮均能任意设定其控制目标，因而可取得最佳效果。但所有车轮均采用独立控制，则会导致汽车在可取得最佳效果。但所有车轮均采用独立控制，则会导致汽车在非对称路面失方向稳定性。非对称路面失方向稳定性。因此，对四传感器四通道因此，对四传感器四通道ABS系统，系统，必须研究分析整车控制必须研究分析整车控制技术，技术，使全部的控制通道在各种路况均能发挥它们的作用，以保使全部的控制通道在各种路况均能发挥它们的作用，以保证证ABS总体性能最佳。总体性能最佳。从从ABS系统

37、的几种布置形式可以看出，系统的几种布置形式可以看出，ABS系统通常采用由系统通常采用由二路独立的液压回路组成，并布置成前后或对角两种形式。二路独立的液压回路组成，并布置成前后或对角两种形式。驱动防滑控制驱动防滑控制77采用采用驱动防滑控制驱动防滑控制（Acceleration Slip Regulation,ASR）技）技术术对驱动轮进行控制对驱动轮进行控制，防止汽车起步、加速过程防止汽车起步、加速过程中驱动轮打滑（空转），特别是防止汽车在非对称路面或转弯中驱动轮打滑（空转），特别是防止汽车在非对称路面或转弯时驱动轮空转。时驱动轮空转。驱动防滑控制驱动防滑控制78众所周知，作用在车轮上的驱动力

38、和侧向力是依赖于摩擦的众所周知，作用在车轮上的驱动力和侧向力是依赖于摩擦的存在，存在，其合力不会超出摩擦圆其合力不会超出摩擦圆。即若驱动力增加则侧向力就必然减。即若驱动力增加则侧向力就必然减小。小。若驱动轮发生滑转时，驱动力和侧向力就处在若驱动轮发生滑转时，驱动力和侧向力就处在A区区，相应的侧，相应的侧向力很小。向力很小。驱动力与侧向力摩擦圆驱动力与侧向力摩擦圆驱动防滑控制驱动防滑控制79 车轮滑转，车轮的横向车轮滑转，车轮的横向附着系数很小，相应的侧向附着系数很小，相应的侧向力很小；力很小； 车轮滑移，车轮的横向附车轮滑移，车轮的横向附着系数很小，相应的侧向力着系数很小，相应的侧向力很小；很

39、小；从控制车轮与路面的滑移率看，从控制车轮与路面的滑移率看，ABS和和ASR采用了相同的技采用了相同的技术。术。ASR控制技术实际上是控制技术实际上是ABS逻辑上的延伸。逻辑上的延伸。驱动防滑控制驱动防滑控制80ASR控制驱动轮最佳滑移率的控制方式主要有以下几种：控制驱动轮最佳滑移率的控制方式主要有以下几种：l对发动机输出转矩进行控制（对发动机输出转矩进行控制（TCS）l对驱动轮进行制动控制对驱动轮进行制动控制l对可变锁止差速器进行控制对可变锁止差速器进行控制l对发动机与驱动轮之间的扭矩进行控制对发动机与驱动轮之间的扭矩进行控制这种控制方法包括对离合器和变速器等进行控制，实用中这种控制方法包括

40、对离合器和变速器等进行控制，实用中多是通过控制变速器的换挡特性改变传动比来实现。多是通过控制变速器的换挡特性改变传动比来实现。上述四种控制方式中，前两种采用较多。这些控制方式可上述四种控制方式中，前两种采用较多。这些控制方式可以被单独使用；但目前实车上采用组合使用的较为普遍。以被单独使用；但目前实车上采用组合使用的较为普遍。 驱动防滑控制驱动防滑控制81合理地控制发动机输出转矩，可以使汽车获得最大驱动力。合理地控制发动机输出转矩，可以使汽车获得最大驱动力。发动机输出转矩的控制手段有：发动机输出转矩的控制手段有：l 调节燃油喷油量调节燃油喷油量，如减少或中断供油；，如减少或中断供油； l 调整点

41、火时间调整点火时间，如减小点火提前角或停止点火，如减小点火提前角或停止点火l 调整进气量调整进气量，如调整节气门的开度和辅助空气装置。，如调整节气门的开度和辅助空气装置。上述三种手段中，从加速圆滑和燃烧完全、减少污染角度看，上述三种手段中，从加速圆滑和燃烧完全、减少污染角度看，调整进气量最好调整进气量最好，但整节气门反应速度较慢。，但整节气门反应速度较慢。调整点火时间调整点火时间和和燃燃油喷射量反应速度较快油喷射量反应速度较快，能补偿调整节气门的不足，但推迟点火，能补偿调整节气门的不足，但推迟点火时间控制不好易造成失火、燃烧不完全、增加排气净化装置中三时间控制不好易造成失火、燃烧不完全、增加排

42、气净化装置中三元催化器的负担。如果只减少燃油喷射量，因受燃烧室内废气的元催化器的负担。如果只减少燃油喷射量，因受燃烧室内废气的影响，又会使燃烧过程延迟。影响，又会使燃烧过程延迟。驱动防滑控制驱动防滑控制82目前广为采用的控制方法是进气量控制目前广为采用的控制方法是进气量控制。该方法连续性强，过。该方法连续性强，过度圆滑，较少排气污染并且可以利用发动机制动效应以增强控制效度圆滑，较少排气污染并且可以利用发动机制动效应以增强控制效果。具体手段是在发动机主节气门前方设置一个副节气门。果。具体手段是在发动机主节气门前方设置一个副节气门。正常工正常工作状况或制动状况时副节气门处于初始全开位置。作状况或制

43、动状况时副节气门处于初始全开位置。副节气门由步进副节气门由步进电机根据电机根据ECU控制，通过改变进气系统流通面积，达到控制进气量控制，通过改变进气系统流通面积，达到控制进气量从而减少发动机输出扭矩的目的。从而减少发动机输出扭矩的目的。驱动防滑控制驱动防滑控制83把发动机多输出的功率以热的形式在制动器上消耗把发动机多输出的功率以热的形式在制动器上消耗掉。掉。该方式反应时间最短，是防止滑转的最迅速的一种控制方式，该方式反应时间最短，是防止滑转的最迅速的一种控制方式，但为了制动过程平稳，出于舒适性考虑，其制动力应缓慢升高。但为了制动过程平稳，出于舒适性考虑，其制动力应缓慢升高。此外，该控制方式一般

44、都作为此外，该控制方式一般都作为调整进气量调整进气量(如节气门开度如节气门开度)、改、改变发动机输出转矩方式的变发动机输出转矩方式的补充补充。驱动防滑控制驱动防滑控制84当出现当出现某一驱动轮某一驱动轮横向附着系数等于零的横向附着系数等于零的全滑转状况时全滑转状况时，系统自，系统自动运行锁止驱动轮差速动运行锁止驱动轮差速器，强迫处于较好附着器，强迫处于较好附着状态的驱动轮转动提供状态的驱动轮转动提供牵引力使车辆摆脱困境。牵引力使车辆摆脱困境。驱动防滑控制驱动防滑控制85驱动防滑控制驱动防滑控制86驱动防滑控制驱动防滑控制871. ASR电磁阀总成电磁阀总成2. 溢流阀溢流阀3. 电磁阀（电磁阀

45、（8，13，16）4. 压力开关压力开关5. 蓄能器蓄能器6. 制动供能装置制动供能装置7. 泵与电动机（泵与电动机（6、7）8. 3/3电磁阀（电磁阀（17，12）9. 制动分泵（制动分泵（18，11）10.ABS制动压力调节器制动压力调节器11.回液泵（回液泵（14）12.溢流阀（溢流阀（9）13.储液器（储液器（15）驱动防滑控制驱动防滑控制88当当ABS/ARS需动需动作时，作时，ASR制动电磁阀制动电磁阀通电工作通电工作，16关闭通路，关闭通路，13与与8接通油路。制动接通油路。制动分缸油压处于分缸油压处于增压状态；增压状态；ECU为为3/3电磁阀电磁阀供以小电流时，压力调供以小电流

46、时，压力调节器处以节器处以保压状态；保压状态；ECU为为3/3电磁阀电磁阀供以大电流时，压力调供以大电流时，压力调节器处以节器处以减压状态；减压状态；驱动防滑控制驱动防滑控制89汽车防防滑控制系统（汽车防防滑控制系统（ARS）主动安全技术名词解释主动安全技术名词解释90由于四只轮胎附着地面的条件不同，因由于四只轮胎附着地面的条件不同，因此，汽车制动时，很容易因轮胎与地面的摩擦力不同，产此，汽车制动时，很容易因轮胎与地面的摩擦力不同，产生打滑、倾斜和侧翻等现象。生打滑、倾斜和侧翻等现象。就是在汽车制动的瞬间，分别计算出就是在汽车制动的瞬间，分别计算出4个轮个轮胎摩擦力数值，然后通过调整制动装置，

47、达到制动力与摩胎摩擦力数值，然后通过调整制动装置，达到制动力与摩擦力（牵引力）的匹配，以保证车辆的平稳和安全擦力（牵引力）的匹配，以保证车辆的平稳和安全。 主动安全技术名词解释主动安全技术名词解释91踩刹车时，踩刹车时，EBD会会依据车辆的重量分布和依据车辆的重量分布和路面条件，有效分配制路面条件，有效分配制动力动力，以使，以使4个车轮得到个车轮得到更接近理想化刹车力的更接近理想化刹车力的分布。分布。因此，因此，ABS+EBD就就是在是在ABS的基础上，平的基础上，平衡每一个轮的有效地面衡每一个轮的有效地面抓地力，抓地力，改善刹车力的改善刹车力的平衡，防止出现甩尾和平衡，防止出现甩尾和侧移，侧

48、移，使得汽车的安全使得汽车的安全性能更胜一筹。性能更胜一筹。 主动安全技术名词解释主动安全技术名词解释92踩刹车时，踩刹车时，EBD会会依据车辆的重量分布和依据车辆的重量分布和路面条件，有效分配制路面条件，有效分配制动力动力，以使，以使4个车轮得到个车轮得到更接近理想化刹车力的更接近理想化刹车力的分布。分布。因此，因此，ABS+EBD就就是在是在ABS的基础上，平的基础上，平衡每一个轮的有效地面衡每一个轮的有效地面抓地力，抓地力，改善刹车力的改善刹车力的平衡，防止出现甩尾和平衡，防止出现甩尾和侧移，侧移，使得汽车的安全使得汽车的安全性能更胜一筹。性能更胜一筹。 主动安全技术名词解释主动安全技术

49、名词解释93ESP能够实时监控驾驶者的操控动作、路面能够实时监控驾驶者的操控动作、路面反应、汽车运动状态，并不断向发动机和制动系统发出指令。反应、汽车运动状态，并不断向发动机和制动系统发出指令。ABS等安全技术主要是对驾驶者的动作起干等安全技术主要是对驾驶者的动作起干预作用，但不能调控发动机。预作用，但不能调控发动机。ESP则可以通过主动调控发动则可以通过主动调控发动机的转速，并调整每个轮子的驱动力和制动力，来修正汽车机的转速，并调整每个轮子的驱动力和制动力，来修正汽车的过度转向和转向不足。的过度转向和转向不足。当驾驶者操作不当或路面异常时，当驾驶者操作不当或路面异常时，ESP会用会用警告灯警

50、示驾驶者。警告灯警示驾驶者。主动安全技术名词解释主动安全技术名词解释94ESP与只有与只有ABS及及ASR的汽车，它们之间的差别在于的汽车，它们之间的差别在于ABS及及ASR只能被动地作出反应，而只能被动地作出反应，而ESP则能够探测和分析车况并纠正则能够探测和分析车况并纠正驾驶的错误，防患于未然。驾驶的错误，防患于未然。例如汽车在路滑时左拐过度转向（转弯太急）时会产生向右侧甩例如汽车在路滑时左拐过度转向（转弯太急）时会产生向右侧甩尾，传感器感觉到滑动就会迅速制动右前轮使其恢复附着力，产尾，传感器感觉到滑动就会迅速制动右前轮使其恢复附着力，产生一种相反的转矩而使汽车保持在原来的车道上。生一种相反的转矩而使汽车保持在原来的车道上。2004年，年，中国新车的中国新车的ESP系统装备率还只有系统装备率还只有3，而同期，而同期，欧盟地区的新欧盟地区的新车车ESP装备率已达装备率已达35，随着人们对车辆安全性的要求日益提高，相信随着人们对车辆安全性的要求日益提高，相信ESP将将如同今日的如同今日的ABS系统一样，成为车辆的标准装备。系统一样，成为车