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布置型式，
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
制成一体的整体式布置方式，其结构更
加紧凑、管路少、更加安全可靠。
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现代汽车安全技术[1]
空气压力式调节器
n 隔离阀，排气阀排列组合，三 种工作状态
•车轮角加速 •回到+a
•制动压力增加
•制动压力保持
•车轮角加速 •回到+Ak
•车轮因惯性加速 •越过+a越过+Ak
•制动压力减小
•车轮的角减 •速度减小到-a
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现代汽车安全技术[1]
1）预测控制技术
n 只以车轮减速度作为控制参数
减速度测量比较准确，但受转动惯量影响比 较大
n 只以滑移率作为控制参数
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现代汽车安全技术[1]
ABS试验
n 高附着路面 n 低附着路面 n 对开路面 n 对接路面
n 国家强制性标准GB一1 2 67 6《汽 车制动系统结构、性能和试验方法》
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现代汽车安全技术[1]
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
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ECU （电子控制单元）
n 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。
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现代汽车安全技术[1]
自动灭火
自动报警
安全门锁
汽车黑匣子
现代汽车安全技术[1]
先进安全汽车ASV—21世纪的汽车
•行人保护
•主动防碰撞
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•防瞌睡 •防酒后驾驶
现代汽车安全技术[1]
汽车安全保障体系
n 哈顿矩阵模型
× 碰撞前，碰撞时，碰撞后
人员，
车辆，
环境
•采取干预
安全保障体系的构成： 人，车，路(环境)，法规，管理
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现代汽车安全技术[1]
n 简述哈顿矩阵模型，从工作 实际出发，论述如何建立完 善汽车安全保障体系。
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第二章 汽车主动安全技术
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2.1 ABS-防抱制动系统
n 车轮的三种运动状态：滚动，滑动， 边滑边滚
n 发展历史： n 火车/飞机－－中高档轿车－－大
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现代汽车安全技术[1]
n 3）输出级电路
n 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。
n 4）安全保护电路
n 将汽车12 V电源电压改变并稳定为ECU作 所需的5 V标准电压，监控这种工作电压的 稳定性。同时监控输人放大电路、ECU运 算电路和输出电路的故障信号。当系统出
n 制动压力调节器中三个电磁阀线圈与一个 监测电阻并联 ，监测电阻用来检测电磁阀
线圈的故障，当线圈出现故障时，电阻两 端的电压发生变化，通过AST端子将此故 障信息输人ECU，同时切断调节器电路， ABS退出工作。
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现代汽车安全技术[1]
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现代汽车安全技术[1]
•小电流 中间
活塞 单向阀
通回油 打开—增压
通储能器 关闭—减压
不通
关闭—保压
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n 液压式制动主要由供能装置（液压泵、
储液器等）、电磁阀和调压缸等组成。
从布置方式上看，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，它具有布置灵活、成本低但管路复
车况、路况检测 改善驾驶视野 提高车辆被视让性 驾驶员注意力检测
事故避免系统 驾驶操纵性提
高： ABS,ASR,VS C,CCS,AT,4 WS,4WD 现代汽车安全技术[1]
碰撞安 全技术
安全气囊 安全带 行人保护 吸能车体
被动安全技术
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抑制安 全技术
阻燃
车速测量主要靠估算，精度有限。同时响应 慢，估计外部环境变化能力有限。
n 以车轮减速度和车轮加速度作为控制参数
n 以车轮减速度和车轮加速度，以及滑移率 作为控制参数
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现代汽车安全技术[1]
预测控制技术的实用化
n 1）制动装置的滞后性 n 2）驱动轴的振动
•学习控制算法
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现代汽车安全技术[1]
制动时车轮动力学方程
-------ABS的控制原理基础
•ua •m
•ω •Tb
•r
•FXb •W •ABS单轮模型
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现代汽车安全技术[1]
理论曲线
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现代汽车安全技术[1]
实际附着系数-滑移率曲线
各种路面上的附着系数 与滑移率的关系曲线
•单纯的滚动
•边滚边滑
•抱死拖滑
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制动时轮胎的印迹
•滑移率 •0
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•100%
现代汽车安全技术[1]
制动时的车辆运动分析
n 制动力受到地面附着力的限制
n 当左右制动力不一致时会产生偏转力矩
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现代汽车安全技术[1]
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制动跑偏情况
车速对附着系数与滑移 率的关系曲线的影响
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现代汽车安全技术[1]
ABS控制滑移率区域
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现代汽车安全技术[1]
车轮与发动机的转动惯 量对ABS控制的影响
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现代汽车安全技术[1]
ABS控制的基本思想
•车轮运动状态 •的重要参数
•单独使用时， 不能充分的利 用附着条件
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现代汽车安全技术[1]
n 霍尔式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。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。
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传感器安装位置
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现代汽车安全技术[1]
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现代汽车安全技术[1]
n l）输入级电路 n 以完成波形转换整形、抑制干扰和放大信
号为目的，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。 n 2）运算电路（微型计算机） n 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。
•如果整车 •重量为3t? •如果车速 •为100km/h
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2.1.2.5 ABS控制技术
•制动开始
•车轮制动 •趋于抱死
•部分制动液流出 •减小制动压力
•增大制动压力
•车轮抱死 •趋势消除
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2.1.2.5 ABS控制技术
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2020/11/23
现代汽车安全技术[1]
现故障时，控制继动电动机和继动阀门， 使ABS停止工作，转人常规制动状态，点 亮ABS警示灯，将故障以故障码的形式存 储在ECU内存中。
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现代汽车安全技术[1]
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现代汽车安全技术[1]
n ①减压时高速运转，迅速将制动液泵回制 动主缸。
n ②其余时间低速运转，油泵低速运转，将 储能器中制动液抽空，以备下次减压时储 油。
•角速度
•角减（加）速度
•滑移率
•单独使用时，不 能适应各种变化
的路况
•ABS逻辑门限值控制
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•滑移率在峰值 •获得较大的纵向 •附着系数附近波动 •和横向力
现代汽车安全技术[1]
已知：某车整车质量为2t，制动器最大制动力为1500Nm， 车轮半径为0.25m。求该车的72km/h初速度制动的有 ABS作用和无ABS作用时的最短制动距离。
n 该车车速为20m/s，有ABS作用时，附着系数取0.9
n 制动时间为 20m/s / 0.9*10=2.2s
n 制动距离为 2.2s*20m/s/2=22m
n 需要制动器提供最大制动力为：
0.9*10*2000=18000N
n 制动器能产生的制动力最大为： 1500/0.25*4=24000N 满足要求 n 无ABS作用时，附着系数取0.7 20m/s / 0.7*10=2.86s 2.86s*20m/s/2=28.6m
• 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
• 进液调压阀导通，回液调压阀关闭，电动泵运转，与
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现代汽车安全技术[1]
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循环式调 压系统
现代汽车安全技术[1]
可 变 容 积 式
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电磁阀 柱塞
现代汽车安全技术[1]
控制策略
•ABS控制策略
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•逻辑门限 •滑模控制 •模糊控制 •最优控制