汽车磁电式ABS轮速传感器的设计及仿真

1、本科学生毕业论文（设计）题目(中 文):汽车磁电式ABS轮速传感器的设计及仿真(英 文):Design and Simulation of car magnetic ABS wheel speed sensor姓 名 学 号 院 （系）电子工程系专业、年级电子信息工程 级指导教师 湖南科技学院本科毕业论文（设计）诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文（设计），是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全

2、意识到本声明的法律结果由本人承担。 本科毕业论文（设计）作者签名：二 一 年 月 日 毕业论文（设计）任务书课题名称：汽车磁电式ABS轮速传感器的设计及仿真学生姓名： 系 别：电子工程系专 业：电子信息工程指导教师： 1、主题词、关键词： ABS轮速传感器，带基隙准电压源电路，多级滤波放大电路2、毕业论文（设计）内容要求：1）protel软件介绍与安装和基本操作。2）ABS防抱死系统工作原理3）信号处理电路的设计4）信号处理电路的仿真5）总结及其他3、文献查阅指引：1 肖忠强韩以伦.车用防抱死制动系统的研究J.公路与汽运，2005（4）：7-10.2 MarjanVott.Method for

3、 Estimating Reference Speed and Acceleration for Traction and Anti Skid Braking ControlJ.IEEE Jun 1994.3 刘训忠,王一玲,夏群生.汽车防抱死制动系统(ABS)轮速算法研究.汽车电器，2000（1）：7-10.4 孙晓丹,王旭东.汽车防抱死制动系统联合法轮速采集J.黑龙江水专学报，2006（4）：105-107.5 GRAYPR ,HURSTPJ.Analysis and design of analog integrated circuit s M.4thed. New York :John

4、Wiley&Sons,Inc,2001.6 刘韬,徐志伟,程君侠.一种高电源抑制比CMOS能隙基准电压源J.微电学,1999,29:.4、毕业论文（设计）进度安排：第一阶段：（1）2012.11.12012.12.30 毕业论文选题及开题第二阶段：（1）2013.1.12013.3.30 毕业论文写作（2） 2013.4.1-2013.4.10 交初稿给导师（3）2013.4.25 修改初稿，再修改第三稿第三阶段:（1） 2013.4.25-2013.5.10 定稿， 交论文（一式两份）及电子文档给系办（2） 2013.5.10-2013.5.20 毕业论文答辩（1）教研室意见： 负责人签名：

5、 注：本任务书一式三份，由指导教师填写，经教研室审批后一份下达给学生，一份交指导教师，一份留系里存档。湖南科技学院本科毕业论文（设计）开题报告书论文（设计）题目汽车磁电式ABS轮速传感器的设计及仿真作 者 姓 名倪凡所属系、专业、年级 电子工程系 电子信息工程 专业 2009 年级指导教师姓名、职称贾竹君 副教授预计字数10000开题日期2012-12-25选题的根据：1）说明本选题的理论、实际意义 2）综述国内外有关本选题的研究动态和自己的见解1）本选题的理论、实际意义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滑移并发生侧滑

6、，即人们俗称的甩尾，这是一种非常容易造成车祸的现象。为此汽车上有个良好的刹车系统是非常必要的。防抱死制动系统，又称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。普通制动系统在湿滑路面上制动，或在紧急制动的时候，车轮容易因制动力超过轮胎与地面的摩擦力而安全抱死。2）国内外有关本选题的研究动态和自己的见解在美国等发达国家，汽车上安装ABS系统已经是很普遍的事情，国内以前对于这方面的研究少，现在逐步跟上了欧美等国，许多高档汽车也装上了汽车上ABS系统。所以开发ABS系统、安装

7、ABS系统，在国内是很有发展前途的。主要内容： 绪论1）protel软件介绍与安装和基本操作。2）用proteus绘制电路图的方法3）传感器的种类，及其基本原理4）信号处理电路的仿真5）总结及其他研究方法：主要采用理论分析与理论推导的方法，大量查阅相关专业文献，在指导教师的具体指导下，进行电路设计，电路仿真的数据采集，撰写论文，并且积极、充分与同学进行交流、讨论，按时完成课题中所提出各项研究内容，顺利、及时撰写、提交毕业论文。完成期限和采取的主要措施： 1、完成期限：第一阶段：2012年11月10日12月12日，根据自身兴趣特长进行选题；第二阶段：2012年12月13日12月30日，制定计划、

8、查阅相关资料、拟订提纲的基础上进行开题报告；第三阶段：2013年 1月19日-2013年4月10日，设计电路及进行仿真，写出论文初稿。第四阶段：2013年 4月11日2013年5月1日，定稿并打印出合格的毕业论文；第五阶段：2013年 5月 2 日2013年5月20日，完成论文答辩。2、采取的主要措施：1、密切联系毕业论文指导老师，虚心采纳意见和建议，和同学进行交流，保证论文设计按时顺利完成。2、利用课余时间到校图书馆以及互联网上查找相关资料，认真阅读参考资料、文献结合自身所学的专业识，积极思考，主动创新。主要参考资料：1 肖忠强韩以伦.车用防抱死制动系统的研究J.公路与汽运，2005（4）：

9、7-10.2 MarjanVott.Method for Estimating Reference Speed and Acceleration for Traction and Anti Skid Braking ControlJ.IEEE Jun 1994.3 刘训忠,王一玲,夏群生.汽车防抱死制动系统(ABS)轮速算法研究.汽车电器，2000（1）：7-10.4 孙晓丹,王旭东.汽车防抱死制动系统联合法轮速采集J.黑龙江水专学报，2006（4）：105-107.5 GRAYPR ,HURSTPJ.Analysis and design of analog integrated circu

10、it s M.4thed. New York :JohnWiley&Sons,Inc,2001.6 刘韬,徐志伟,程君侠.一种高电源抑制比CMOS能隙基准电压源J.微电学,1999,29:.7 MULLERRS,KAMINSTI.Device elect ronics forintegrated circuitsM.3rded.New York: Wiely ,2003.8 SCHAUMANNR,VANVAL KENBURGME.De2sign of analog filtersM. New York : Oxford Univer2sity Press,2001.9 HERNITERME.S

11、chematic capture with CadencePSpice M.2nded.NJ : Prentice2Hall,2003.指导教师意见： 指导教师签名： 教研室意见：签 名： 年 月 日开 题 报 告 会 纪 要时间 2013年12月25日地点三教517与会人员姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）宫彦军教授游珍珍讲师包本刚副教授何红松讲师贾竹君副教授陈爱武讲师会议记录摘要：1为什么要选这个题，有何意义？（贾竹君老师）答： 当今汽车已经越来越普遍了，汽车的安全性已经越来越重要，汽车的刹车系统是关键，所以选择这个题目。2简述一下你电路的工作原理（宫彦军老师）答：电路

12、工作电压Vcc 有较宽的输入范围(516V) 。信号传进来后,由带隙基准电压源提供稳定的1. 26 V 基准电压,并由此确定二级电源电压为5V ,通过带负反馈的电压比较器来稳定,作为电路不受输入电压影响的电源电压。由于传感器本身或外界环境因素的误差,致使其输出的正弦波不是光滑的波形,采用设计成熟的晶体振荡器电路所产生的标准正弦波与之进行谐振(谐振频率为10 MHz) ,以获得光滑的波形。为滤掉叠加在有用波上的干扰信号,正弦波信号被多级滤波放大电路通过高通、低通两次滤波并放大后触发整形比较电路。会议主持人： 记 录 人：年 月 日指导小组意见负责人签名： 年 月 日系部 意 见负责人签名：年月日

13、注：此表由学生本人填写，一式三份，一份留系里存档，指导老师和本人各保存一份。湖南科技学院毕业论文（设计）中期检查表毕业论文（设计）题 目汽车磁电式ABS轮速传感器的设计及仿真学生姓名倪凡学 号2系 别电子工程系专 业电子信息工程指导教师贾竹君检查日期2013.4.8指导教师检查情况记载及修改意见：你的论文最大的不足就是没做仿真，请修改第三章。其余是小问题：1.开题报告中的选题根据，请一定要填上国内外研究动态和自己的见解；2.绪论是概述你选本课题的意义、国内外研究动态、自己的见解，以及你对本课题所做的工作或写作的程序；3.图要自己画；4.有些意思不清楚，或字体不统一，看我用红字标识的，修改这些内

14、容。5.格式也要再参考群共享里的范文。6.英文摘要和题目英文要自己翻译；7.参考文献中要两篇英文。最后修改意见：1.第一页封面到任务书封面三页不要页码，这三页的页眉（横线）不要；2.目录格式不对，比如2.2.1和2.2.1不在一条直线上，省略号疏密不一致；3.目录中要加结论及页码。4.中文摘要我修改了下，请将英文修改好。签名： 注：此表用于指导教师在学生毕业论文（设计）初稿完成后对学生执行任务书情况进行中期检查时用，由指导教师填写。湖南科技学院毕业设计（论文）指导过程记录表毕业论文(设计)题目汽车磁电式ABS轮速传感器的设计及仿真学生姓名倪凡学号2专业班级电信0902指导教师贾竹君职称副教授系

15、（教研室）电子工程系（电子科学与技术教研室）指导过程记录指导内容记录(一)讨论设计的实现方案，所需要掌握的知识并收集相关资料。学 生 签 名： 年 月 日 指导教师签名： 年 月 日指导内容记录(二)完成系统的概要设计和详细设计。学 生 签 名： 年 月 日指导教师签名： 年 月 日指导内容记录（三)画出整个设计的框图，论文模板的使用。学 生 签 名： 年 月 日 指导教师签名： 年 月 日指导内容记录(四)检查寒假中论文准备的情况，并解决其遇到的疑问，布置下一阶段工作。学 生 签 名： 年 月 日 指导教师签名： 年 月 日指导过程记录指导内容记录(五)指导如何撰写论文、组织材料。学 生 签

16、 名： 年 月 日 指导教师签名： 年 月 日指导内容记录(六)进行中期检查，检查论文撰写情况。学 生 签 名： 年 月 日指导教师签名： 年 月 日指导内容记录(七)检查论文整体情况，定稿打印。学 生 签 名： 年 月 日指导教师签名： 年 月 日指导内容记录(八)确定答辩时间，交待答辩工作及注意事项。学 生 签 名： 年 月 日指导教师签名： 年 月 日答辩小组组长意见(对情况是否属实做出意见)组长(签名)： 年 月 日注：本表与毕业论文一起装订存档。湖南科技学院本科毕业论文（设计）评审表论文题目汽车磁电式ABS轮速传感器的设计及仿真作者姓名倪凡所属系、专业、年级电子工程系 电子信息工程

17、专业 2009年级指导教师姓名、职称贾竹君 副教授字 数10000定稿日期2013.5.8中 文 摘 要防抱死制动系统(ABS) 是现代汽车不可缺少的安全系统之一。其原理是电子控制单元通过对轮速传感器获取的轮速信息进行加工、处理和判断来形成指令,使车轮能够获得最佳的制动效率,同时又能实现车轮不被抱死、侧滑,使汽车在整个制动过程中保持良好的行定性和方向可操作性。本文针对在汽车处于不同运动情况下传感器有可能会发生信号失真，导致制动系统在某些特定的情况下暂时性的失控，为了克服这个问题，在传感器与ECU之间增加了一个处理电路，用来处理传感器传给ECU的信号，将其转换为标准的矩形波，使制动系统在恶劣的情

18、况达到最佳的状态。最后我们通过仿真证明了设计的可行性。关键词ABS; 传感器;信号处理; 英文摘要Anti-lock braking system (ABS) is one of the indispensable safety systems to modern cars. The principle is that the electronic control unit processes,handles and judges the information of wheel speed obtained based on wheel speed sensors to form instr

19、uction. And it enables the wheels to get the best braking efficiency.At the same time,it can realize the wheels being unlocked,and being away from sideslip,which can keep the car good qualitative and operability in the process of the brake line. In this paper, the author aims at the possible signal

20、distortion of automobile sensor in different conditions of the movement.As a result,it causes the brake system temporary out of control in a certain case. So in order to overcome this problem, we can add a processing circuit between sensors and the ECU,which used to deal with signal that sensor give

21、s to ECU, and then converts it to a standard rectangular wave. By this way,we still can make the braking system reach the best state in a terrible situation. Finally ,we proved the feasibility of the design through simulation.关键词Automotive anti-lock braking system; sensors ；single process指导教师评定成绩评审基

22、元评审要素评审内涵满分指导教师实评分选题质量25%目的明确符合要求选题符合专业培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到毕业论文（设计）综合训练的目的。10理论意义或实际价值符合本学科的理论发展，有一定的学术意义；对经济建设和社会发展的应用性研究中的某个理论或方法问题进行研究，具有一定的实际价值。10选题恰当题目规模适当，难易度适中；有一定的科学性。5能力水平40%查阅文献资料能力能独立查阅相关文献资料，归纳总结本论文所涉及的有关研究状况及成果。10综合运用知识能力能运用所学专业知识阐述问题；能对查阅的资料进行整理和运用；能对其科学论点进行论证。10研究方案的设计能力整体思路清晰；

23、研究方案合理可行。5研究方法和手段的运用能力能运用本学科常规研究方法及相关研究手段（如计算机、实验仪器设备等）进行实验、实践并加工处理、总结信息。10外文应用能力能阅读、翻译一定量的本专业外文资料、外文摘要和外文参考书目（特殊专业除外）体现一定的外语水平。5论文质量35%文题相符较好地完成论文选题的目的要求。5写作水平论点鲜明；论据充分；条理清晰；语言流畅。15写作规范符合学术论文的基本要求。用语、格式、图表、数据、量和单位、各种资料引用规范化、符合标准。10论文篇幅10000字左右。5实评总分 成绩等级 指导教师评审意见： 指导教师签名： 说明：评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个

24、等级，实评总分90100分记为优秀，8089分记为良好，7079分记为中等，6069分记为及格，60分以下记为不及格。评阅教师评定成绩评审基元评审要素评审内涵满分评阅教师实评分选题质量25%目的明确符合要求选题符合专业培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到毕业论文（设计）综合训练的目的。10理论意义或实际价值符合本学科的理论发展，有一定的学术意义；对经济建设和社会发展的应用性研究中的某个理论或方法问题进行研究，具有一定的实际价值。10选题恰当题目规模适当，难易度适中；有一定的科学性。5能力水平40%查阅文献资料能力能独立查阅相关文献资料，归纳总结本论文所涉及的有关研究状况及成果

25、。10综合运用知识能力能运用所学专业知识阐述问题；能对查阅的资料进行整理和运用；能对其科学论点进行论证。10研究方案的设计能力整体思路清晰；研究方案合理可行。5研究方法和手段的运用能力能运用本学科常规研究方法及相关研究手段（如计算机、实验仪器设备等）进行实验、实践并加工处理、总结信息。10外文应用能力能阅读、翻译一定量的本专业外文资料、外文摘要和外文参考书目（特殊专业除外）体现一定的外语水平。5论文质量35%文题相符较好地完成论文选题的目的要求。5写作水平论点鲜明；论据充分；条理清晰；语言流畅。15写作规范符合学术论文的基本要求。用语、格式、图表、数据、量和单位、各种资料引用规范化、符合标准。

26、10论文篇幅10000字左右。5实评总分 成绩等级 评阅教师评审意见： 评阅教师签名： 说明：评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，实评总分90100分记为优秀，8089分记为良好，7079分记为中等，6069分记为及格，60分以下记为不及格。湖南科技学院本科毕业论文（设计）答辩记录表论文题目汽车磁电式ABS轮速传感器的设计及仿真作者姓名倪凡所属系、专业、年级电子工程系 电子信息工程专业 2009年级指导教师姓名、职称贾竹君 副教授答 辩 会 纪 要时间2013年5月 18日地点三教517答辩小组成员姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）宫彦军教授陈爱武讲师包本刚

27、副教授何红松讲师贾竹君副教授游珍珍讲师答辩中提出的主要问题及回答的简要情况记录：1 你的电路是自己设计的，其原理是什么？（包本刚老师）2答：电路由带隙基准电压源、振荡器、多级滤波放大电路、整形比较电路组成。隙基准电压源主要用来提供给电路稳定的压。震荡器主要用来进行谐振，滤波电路用来滤除信号传输过程中的干扰。整形比较电路，输出高低电平.用来产生一个比较完整的矩形波。2.你电路有什么缺点？（贾竹君老师） 答：因为这是在原本电路上增加的一个处理电路，所以这可能会在增加的这一部分电路中，使得在汽车上不好安装，也相对来说增加了成本。会议主持人：记 录 人：年 月 日答辩小组意见评语：评定等级： 负责人（

28、签名）： 年 月 日系学位委员会意见评语：论文（设计）最终评定等级：负责人（签名）： 系部（公章） 年月 日校学位委员会意见评语：评定等级： 负责人（签名）： 年月 日目 录绪论11 用PROTEL的绘制电路图的方法61.1 PROTEL的介绍61.2 protel的安装71.3 protel的使用71.3.1新建设计数据库文件71.3.2打开和管理设计数据库71.3.3观看多个设计文档71.3.4 多图纸设计81.3.5原理图连线设计91.3.6检查原理图电性能可靠性92 ABS防抱死系统工作原理102.1 ABS系统原理102.2 ABS系统基本结构102.2.1汽车ABS防抱死参数控制系

29、统122.2.2控制通道122.3磁电式轮速传感器的工作原理153 四通道磁电式ABS轮速传感器的设计173.1 ABS轮速传感器信号处理分析173.2 信号处理电路的工作原理173.2.1 带隙基准电压源的设计183.2.2 差分电路的设计203.2.3 多级滤波电路的设计213.2.4 整形比较电路的设计224 仿真结果24结论26参考文献27致谢28插图索引图1.1 原理图管理界面图7图1.2 Photohead Parts list 设计窗口8图1.3 原理图模块预览9图2.1 ABS基本工作图10图2.2 轮速传感器外形11图2.3 凿式极轴轮速传感头与柱式极轴轮速传感头11图2.4

30、 四通道四传感器ABS12图2.5 三通道四传感器ABS13图2.6 双通道ABS14图2.7 单通道ABS15图3.1 ABS信号处理框图17图3.2 带隙基准电压源是电路18图3.3 温度扫描19图3.4 限幅电路19图3.5 非差分电路 图3.6 差分电路 20图3.7 高通滤波器21图3.8 迟滞电压比较器22图4.1汽车正常行驶时处理电路波形图24图4.2汽车慢速行驶时处理电路波形图24图4.3气隙震动时处理电路波形图25图4.4汽车行驶受干扰时处理电路波形图25汽车磁电式ABS轮速传感器的设计及仿真摘 要 防抱死制动系统(ABS) 是现代汽车不可缺少的安全系统之一。其原理是电子控制

31、单元通过对轮速传感器获取的轮速信息进行加工、处理和判断来形成指令,使车轮能够获得最佳的制动效率,同时又能实现车轮不被抱死、侧滑,使汽车在整个制动过程中保持良好的行定性和方向可操作性。本文针对在汽车处于不同运动情况下传感器有可能会发生信号失真，导致制动系统在某些特定的情况下暂时性的失控，为了克服这个问题，在传感器与ECU之间增加了一个处理电路，用来处理传感器传给ECU的信号，将其转换为标准的矩形波，使制动系统在恶劣的情况达到最佳的状态。最后我们通过仿真证明了设计的可行性。【关键词】：ABS; 传感器;信号处理; Design and Simulation of car magnetic ABS

32、wheel speed sensor AbstractAnti-lock braking system (ABS) is one of the indispensable safety systems to modern cars. The principle is that the electronic control unit processes,handles and judges the information of wheel speed obtained based on wheel speed sensors to form instruction. And it enables

33、 the wheels to get the best braking efficiency.At the same time,it can realize the wheels being unlocked,and being away from sideslip,which can keep the car good qualitative and operability in the process of the brake line. In this paper, the author aims at the possible signal distortion of automobi

34、le sensor in different conditions of the movement.As a result,it causes the brake system temporary out of control in a certain case. So in order to overcome this problem, we can add a processing circuit between sensors and the ECU,which used to deal with signal that sensor gives to ECU, and then con

35、verts it to a standard rectangular wave. By this way,we still can make the braking system reach the best state in a terrible situation. Finally ,we proved the feasibility of the design through simulation.【Key words】 Automotive anti-lock braking system ；sensors ；single process绪论课题研究背景及其意义 汽车行驶在路上时，遇到

36、紧急情况，需要刹车时，制动器产生制动信号。当制动器产生的制动力增大到一定值时，汽车轮胎将在地面上出现滑移，即称为抱死。如果因为汽车的紧急制动（尤其是高速行驶时）而使车轮完全抱死，那是非常危险的。若前轮抱死，将使汽车失去转向能力；若后轮抱死，将会出现甩尾或调头（跑偏、侧滑）尤其在路面湿滑的情况下，对行车安全造成极大的危害。所以汽车上必须要有一个完善的防抱死系统来保证行车的安全，ABS系统就是为此设计的。“ABS”英文全称是：Anti-locked Braking System，中文译为“防抱死刹车系统”，它是一种具有防滑、防抱死等优点的汽车安全控制系统。ABS是常规刹车装置基础上的改进型技术，可

37、分机械式和电子式两种1。我们主要研究电子式的。 现代汽车上安装防抱死制动系统，它既有普通制动系统的制动功能，又能防止车轮抱死（也叫锁死），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。普通制动系统在湿滑路面上制动，或在紧急制动的时候，车轮容易因制动力超过轮胎与地面的摩擦力而产生抱死2。ABS防抱死制动系统由汽车微电脑控制，当车辆制动时，它能使车轮保持转动，从而帮助驾驶员控制车辆达到安全的停车。这种防抱死制动系统是用速度传感器检测车轮速度，然后把车轮速度信号传送到微电脑里，微电脑根据输入的车轮速度，通过重复地减少或增加在轮子

38、上的制动压力来控制车轮的滑移率，保持车轮转动3。在制动过程中保持车轮转动，不但可保证控制行驶方向的能力，而且，在大部分路面情况下，与抱死锁死车轮相比，能提供更高的制动力量。所以汽车防抱死制动系统(ABS) 是现代汽车不可缺少的安全系统之一。通常检测汽车车轮轮速的传感器有磁电式，电涡流式，霍尔元件式4。国内外发展状况二三十年ABS系统的发展可以追溯到上世纪初期，早在1928年制动防抱理论就被提出，在30年代机械式制动防抱系统就开始在火车和飞机上获得应用，博世（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制动防抱系统的专利权。五十年代进入50年代，汽车制动防抱系统开

39、始受到较为广泛的关注。福特（FORD）公司曾于1954年将飞机的制动防抱系统移置在林肯（LINCOIN）轿车上，凯尔塞海伊斯（KELSEHAYES）公司在1957年对称为“AUTOMATIC”的制动防抱系统进行了试验研究，研究结果表明制动防抱系统确实可以在制动过程中防止汽车失去方向控制，并且能够缩短制动距离；克莱斯勒（CHRYSLER）公司在这一时期也对称为“SKIDCONTROL”的制动防抱系统进行了试验研究。由于这一时期的各种制动防抱系统采用的都是机械式车轮转速传感器的机械式制动压力调节装置，因此，获取的车轮转速信号不够精确，制动压力调节的适时性和精确性也难于保证，控制效果并不理想。六十年

40、代随着电子技术的发展，电子控制制动防抱系统的发展成为可能。1964年（也是集成电路诞生的一年）Bosch公司再度开始ABS的研发计划，最后有了“通过电子装置控制来防止车轮抱死是可行的”结论，这是ABS（Antilock Braking System）名词在历史上第一次出现！世界上第一具ABS原型机于1966年出现，向世人证明“缩短刹车距离”并非不可能完成的任务。因为投入的资金过于庞大，ABS初期的应用仅限于铁路车辆或航空器。在60年代后期，一些电子控制的制动防抱系统开始进入产品化阶段。凯尔塞海伊斯公司在1968年研制生产了称为“SURETRACK”两轮制动防抱系统，该系统由电子控制装置根据电磁

41、式转速传感器输入的后轮转速信号，对制动过程中后轮的运动状态进行判定，通过控制由真空驱动的制动压力调节装置对后制动轮缸的制动压力进行调节，并在1969年被福特公司装备在雷鸟（THUNDERBIRD）和大陆马克（CONTINENTALMK）轿车上。七十年代T G公司从1970年和奔驰车厂合作开发出第一具用于道路车辆的原型机ABS 1， 该系统已具备量产基础，但可靠性不足，而且控制单元内的组件超过1000个，不但成本过高也很容易发生故障。克莱斯勒公司与本迪克斯（BEND）公司合作研制的称为“SURE-TRACK”的能防止4个车轮被制动抱死的系统，在1971年开始装备帝国（IMPERIAL）轿车，其结

42、构原理与凯尔塞海伊斯的“SURE-TRACK”基本相同，两者不同之处，只是在于两个还是四个车轮有防抱制动。别克（BUICK）公司在1971年研制了由电子控制装置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转系统.1973年Bosch公司购得50%的T G公司股权及ABS领域的研发成果，瓦布科（WABCO）公司与奔驰（BENZ）公司合作，在1975年首次将制动防抱系统装备在气压制动的载货汽车上。这一年AEG、T与Bosch达成协议，将ABS系统的开发计划完全委托Bosch公司整合执行。“ABS 2”在3年的努力后诞生！有别于ABS 1采用模拟式电子组件， ABS 2系

43、统完全以数字式组件进行设计，不但控制单元内组件数目从1000个锐减到140个，而且有造价降低、可靠性大幅提升与运算速度明显加快的三大优势。两家德国车厂奔驰与宝马于1978年底决定将ABS 2这项高科技系统装置在S级及7系列车款上。进入70年代后期，数字式电子技术和大规模集成电路的迅速发展，为ABS系统向实用化发展奠定了技术基础。博世公司在1978年首先推出了采用数字式电子控制装置的制动防泡系统-博世ABS2，并且装置在奔驰轿车上，由此揭开了现代ABS系统发展的序幕。尽管博世ABS2的电子控制装置仍然是由分离元件组成的控制装置，但由于数字式电子控制装置与模拟式电子控制装置相比，其反应速度、控制精

44、度和可靠性都显著提高，因此，博世ABS2的控制效果己相当理想。从此之后，欧、美、日的许多制动器专业公司和汽车公司相继研制了形式多详的ABS系统。八十年代1980年后，电脑控制的ABS逐渐在欧洲、美国及亚洲日本的汽车上迅速扩大。但是在诞生的前3年中，ABS系统都苦于成本过于高昂而无法开拓市场。从1978到1980年底，Bosch公司总共才售出24000套ABS系统。所幸第二年即成长到76000套。受到市场上的正面响应，Bosch开始TCS循迹控制系统的研发计划。1983年推出的ABS 2S系统重量由5.5公斤减轻到4.3公斤，控制组件也减少到70个。到了1985年代中期，全球新出厂车辆安装ABS

45、系统的比例首次超过1%，通用车厂也决定把ABS列为旗下主力雪佛兰车系的标准配备。1986年是另一个值得纪念的年份，除了Bosch公司庆祝售出第100万套ABS系统外，更重要的是Bosch推出史上第一具供民用车使用的TCS/ ASR循迹控制系统。TCS/ ASR的作用是防止汽车起步与加速过程中发生驱动轮打滑，特别是防止车辆过弯时的驱动轮空转，并将打滑控制在10%到20%范围内。由于ASR是通过调整驱动轮的扭矩来控制，因而又叫驱动力控制系统，在日本又称之为TRC或TRAC。ASR和ABS的工作原理方面有许多共同之处，两者合并使用可形成更佳效果，构成具有防车轮抱死和驱动轮防打滑控制（ABS /ASR

46、）系统。这套系统主要由轮速传感器、ABS/ ASR ECU控制器、ABS驱动器、ASR驱动器、副节气门控制器和主、副节气门位置传感器等组成。在汽车起步、加速及行进过程中，引擎ECU根据轮速传感器输入的信号，当判定驱动轮的打滑现象超过上限值时，就进入防空转程序。首先由引擎ECU降低副节气门以减少进油量，使引擎动力输出扭矩减小。当ECU判定需要对驱动轮进行介入时，会将信号传送到ASR驱动器对驱动轮（一般是前轮）进行控制，以防止驱动轮打滑或使驱动轮的打滑保持在安全范围内。第一款搭载ASR系统的新车型在1987年出现，奔驰S 级再度成为历史的创造者。随着ABS系统的单价逐渐降低，搭载ABS系统的新车数

47、目于1988年突破了爆炸性成长的临界点，开始飞快成长，当年Bosch的ABS系统年度销售量首次突破300万套。技术上的突破让Bosch在1989年推出的ABS 2E系统首次将原先分离于引擎室（液压驱动组件）与中控台（电子控制组件）内，必须依赖复杂线路连接的设计更改为“两组件整合为一”设计ABS 2E系统也是历史上第一个舍弃集成电路，改以一个8 k字节运算速度的微处理器（CPU）负责所有控制工作的ABS系统，再度写下了新的里程碑。该年保时捷车厂正式宣布全车系都已安装了ABS。九十年代1990年代前半期ABS系统逐渐开始普及于量产车款。Bosch在1993年推出ABS 2E的改良版：ABS 5.0

48、系统，除了体积更小、重量更轻外，ABS 5.0装置了运算速度加倍（16k字节）的处理器，该公司也在同年年中庆祝售出第1000万套ABS系统。到1993年，美国在轿车上安装ABS已达46%， 延续过去ABS与ASR诞生时的惯例，奔驰S 级还是首先使用ESP系统的车型（1995年）。4年后奔驰公司就正式宣布全车系都将ESP列为标准配备。在此同时，Bosch于1998及2001年推出的ABS 5.7、ABS 8.0系统仍精益求精，整套系统总重由2.5公斤降至1.6公斤，处理器的运算速度从48k字节升级到128k字节。21世纪奔驰车厂主要竞争对手宝马与奥迪也于2001年也宣布全车系都将ESP列为标准配

49、备。Bosch车厂于2003年庆祝售出超过一亿套ABS系统及1000万套ESP系统，根据ACEA（欧洲车辆制造协会）的调查，今天每一辆欧洲大陆境内所生产的新车都搭载了ABS系统，全世界也有超过75%的新车拥有此项装置。到目前为止，一些中高级豪华轿车，如西德的奔驰、宝马、奥迪、保时捷、欧宝等系列，英国的劳斯莱斯、捷豹、罗孚、宾利等系列，意大利的法拉利、的爱快、领先、快意等系列，法国的波尔舍系列，美国福特的TX3、30X、红彗星及克莱斯勒的帝王、纽约豪客、男爵、道奇、顺风等系列，日本的思域，凌志、豪华本田、奔跃、俊朗、F等系列，均采用了先进的ABS。在一些顶级的公司中，已有本迪克斯、波许、摩根.戴

50、维斯、海斯.凯尔西、苏麦汤姆、本田、日本无限等许多公司生产ABS，它们中又有整体和非整体之分。预计随着轿车的迅速发展，将会有更多的厂家生产。发展方向及趋势近年来由于汽车消费者对安全的日益重视，大部分的车都已将ABS列为标准配备。如果没有ABS，紧急制动通常会造成轮胎抱死，这时，车轮与地面的摩擦将变成滑动摩擦，而抱死之前的摩擦力为最大静摩擦力，滑动摩擦比最大静摩擦力要小，制动力大大下降。而且如果前轮抱死，车辆就失去了转向能力；如果后轮先抱死，车辆容易产生侧滑，使行车方向变得无法控制12。所以，ABS系统通过电子或机械的控制，以非常快的速度精密的控制制动液压力的收放，来达到防止车轮抱死，确保轮胎的最大制动力以及制动过程中的转向能力，使车辆在紧急制动时也具有躲避障碍的能力11。随着世界汽车工业的迅猛发展，安全性日益成为人们选购汽车的重要依据。目前广泛采用的防抱制动系统（ABS）使人们对安全性要求得以充分的满足。有人说制动防抱系统是汽车安全措施中继安全带之后的又一重大进展。汽车制动系统是汽车上关系到乘客安全性最重要的