制动力驱动力控制
SUV驱动桥设计方案制动系统与驱动力分配策略
SUV驱动桥设计方案制动系统与驱动力分配策略随着汽车行业的不断发展，SUV型车辆的市场份额也日益增加。
作为一种功能齐全、越野能力强的车型，SUV驱动桥的设计方案中的制动系统和驱动力分配策略变得尤为重要。
本文将探讨SUV驱动桥制动系统和驱动力分配策略的设计原则与最佳实践。
一、制动系统设计方案SUV驱动桥制动系统的设计方案需要考虑以下几个关键要素：1. 刹车盘和刹车片选材：对于SUV这种重量较大的车型来说，刹车盘和刹车片的选材必须具备高温耐受和耐磨损的特性。
常见的材料包括铸铁、复合材料和碳陶瓷材料等，设计方案应根据具体的车辆使用环境和预算做出权衡选择。
2. 刹车液与系统设计：高效的刹车系统需要优质的刹车液来传递刹车力。
选用合适的刹车液品牌和类型，并确保刹车油管和散热装置等刹车系统的设计合理，以避免刹车液过热或流失等问题。
3. ABS和制动力分配系统：为了确保SUV驱动桥制动系统的安全性和稳定性，反锁死刹车系统（ABS）是必不可少的。
此外，制动力的合理分配也对车辆驾驶性能和稳定性至关重要。
设计方案应根据车辆的重心、动力系统和制动装置等因素来制定最佳的驱动力分配策略，以提高整车的刹车性能和操控性。
二、驱动力分配策略SUV驱动力分配策略的设计考虑到了在不同驾驶工况下驱动力的合理分配，以提供最佳的操控和越野性能。
以下是一些常见的驱动力分配策略：1. 前驱动力分配：在一般的道路行驶中，SUV驱动桥的驱动力可以通过各种方式分配，其中最常用的是前驱动（2WD）。
前驱动力分配策略适合在干燥的、平坦的道路上行驶，能够提供较高的燃油经济性和较好的操控性。
2. 后驱动力分配：对于SUV驱动桥来说，后驱动力分配策略（2WD）适用于需要更大牵引力的情况，尤其是在湿滑或崎岖的路面行驶时。
后驱系统在提供更好的牵引力的同时，也增加了驾驶员的操控难度。
3. 自动驱动力分配：许多现代SUV驱动桥设计中，都配备了自动驱动力分配系统（AWD）。
制动控制原理
制动控制原理制动控制是指通过控制车辆制动系统，实现车辆速度的减小或停车的一种技术手段。
在车辆行驶过程中，制动控制是非常重要的，它直接关系到车辆的安全性和稳定性。
因此，了解制动控制原理对于驾驶员和车辆制动系统的工程师来说都是非常重要的。
首先，我们来了解一下制动控制的基本原理。
制动控制的基本原理是利用摩擦力来减小车辆速度或将车辆停车。
在车辆行驶过程中，制动系统通过对车轮施加摩擦力，使车轮减速，从而减小车辆速度。
制动控制系统一般由制动踏板、制动液、制动盘、制动片、制动缸等组成，通过驾驶员对制动踏板的踩踏，传导给制动液，再通过制动液将力量传递给制动盘和制动片，从而实现对车轮的制动。
其次，制动控制原理还涉及到制动系统的工作原理。
在车辆行驶过程中，制动系统需要根据车辆的速度、负载和路面情况等因素来调节制动力的大小。
当车辆需要减速或停车时，制动系统会根据传感器获取的信息，通过控制制动液的压力来调节制动盘和制动片之间的摩擦力，从而实现对车辆速度的控制。
在紧急制动情况下，制动系统还可以通过ABS（防抱死制动系统）来防止车轮抱死，提高车辆的稳定性和安全性。
此外，制动控制原理还与车辆动力系统的协调性有关。
在车辆行驶过程中，制动系统需要与发动机动力系统协调配合，以实现对车辆速度的精准控制。
例如，在制动过程中，制动系统需要通过对发动机动力的调节来避免发动机熄火或过热，从而保证车辆制动的稳定性和安全性。
总的来说，制动控制原理是通过对车辆制动系统的控制，实现对车辆速度的减小或停车。
它涉及到制动系统的基本原理、工作原理和与车辆动力系统的协调性。
了解制动控制原理对于驾驶员和车辆制动系统的工程师来说都是非常重要的。
只有深入理解制动控制原理，才能更好地掌握车辆的制动技术，提高驾驶安全性和行车舒适性。
TCS-驱动力控制系统
朱明工作室
zhubob@
右图所示为一种较为典型的具有制 动防抱死和驱动防滑功能ABS/ASR 防滑控制系统，其中ASR和ABS共用 车轮转速传感器和电子控制单元 (ECU)，只在通往驱动车轮制动轮缸 的制动管路中增设一个ASR制动压力 调节器，在由加速踏板控制的主节气 门上方增设一个由步进电机控制的副 节气门，并在主副节气门处各设置一 个节气门开度传感器，即可实现ASR 控制。
授人以鱼不如授人以渔
该系统主要部件及工作原理： 朱明工作室 1. 车轮转速传感器：与ABS系统合用，当需要进行防滑控制时才用到。 zhubob@ 2. 辅助节气门执行器：执行元件为一步进马达，接受ECU指令逐渐关闭 辅助节气门。
授人以鱼不如授人以渔
朱明工作室
zhubob@
授人以鱼不如授人以渔
4.TRC 制动执行器：TRC工作过程是由TRC泵和TRC 制动执行器来完成 朱明工作室 的。制动执行器是用来传送液压并释放从制动分泵来的液压。 zhubob@
授人以鱼不如授人以渔
朱明工作室
zhubob@
谢谢大家
授人以鱼不如授人以渔
授人以鱼不如授人以渔
归
纳
朱明工作室
zhubob@
• rω＜v 车轮滑移 ， • ω=0，车轮完全抱死，SB=-100%，车轮纯滑移； • rω=v ，SB=0 ，车轮纯滚动； • SB =(rω-v) / v ×100%=-15~30%，即 • rω=0.7~0.85v时，纵向附着系数最大。为此，汽车制动时， 为防止驱动轮纯滑移，要做到 v=0.7~0.85 rω，需装制动防 抱死装置（ABS） • rω＞v 车轮滑转 • v =0，车速为零，SA=100%，车轮纯滑转； • rω=v ，SA=0 ，车轮纯滚动； • SB =(rω-v) / rω ×100%=15~30%，纵向附着系数最大。 为 此，汽车起步、加速、转向时为防止驱动轮纯滑转，要做 到 v=0.85~0.95 rω，需装驱动轮防滑装置（ASR）或牵引力 控制系统（TRC）
机动车制动器的制动力分布与控制策略
机动车制动器的制动力分布与控制策略在现代道路交通中，安全是最重要的关键词之一。
机动车制动系统的有效性直接影响着车辆的制动距离和刹车性能，因此对于制动器的制动力分布和控制策略的研究至关重要。
本文将重点探讨机动车制动器的制动力分布和控制策略，并介绍一些当前的研究和发展趋势。
1. 机动车制动器的制动力分布机动车制动器的制动力分布是指将制动力分配给车辆的各个轮胎，以确保均衡和稳定的制动效果。
通常情况下，前轮负责50%至70%的制动力，后轮则负责剩余的30%至50%。
这样的分配能够确保在制动过程中车辆的稳定性，并防止车辆发生侧滑或失控。
然而，制动力分布不仅取决于车辆本身的设计和性能，还受到路况、驾驶方式和外部因素等多种因素的影响。
因此，制动力分布需要根据实际情况进行动态调整和控制。
一种常见的方法是通过使用传感器获取车辆的速度、转向角度和横向加速度等数据，然后根据这些数据来调整制动力的分配。
2. 机动车制动器的控制策略机动车制动器的控制策略是指通过控制制动器的工作方式和力度，来实现均衡的制动效果。
常见的控制策略包括防抱死制动系统（ABS）、电子稳定程序（ESP）和制动力分配系统（EBD）等。
ABS系统是一种通过调整制动压力来防止车轮抱死的控制策略。
当车辆进行紧急制动或遭遇低摩擦路面时，ABS系统会自动调整制动压力，使车轮在滚动和抱死之间保持动态平衡，从而提高制动效果和操控性能。
ESP系统是一种通过调整车辆的制动力和转向动力，来提供更高的稳定性和操控性能。
ESP系统通常与ABS系统结合使用，能够监测车辆的姿态和横向加速度，并根据这些数据对制动力和转向力进行实时调整，以避免车辆失控或侧滑。
EBD系统是一种通过调整前后轮制动力分配的控制策略。
根据车辆的负载和动态特性，EBD系统可以实时调整前后轮制动力的分配比例，以确保制动过程中的稳定和平衡。
这种系统能够提高车辆的制动性能和操控性能，减少制动距离和侧滑。
3. 研究和发展趋势随着科技的不断发展，机动车制动器的制动力分布和控制策略也在不断改进和创新。
驱动力控制系统 TCS
驱动力控制系统 TCS（又称TRC防滑控制系统 TRAC循迹控制系统）第一节概述一、TCS的作用在摩擦力限度内自动调节汽车的驱动力，避免车轮打滑、轮胎磨损，使车辆能正常行驶及维持转向的稳定性和操控性。
汽车行驶时，轮胎会受到两个力，即加速时的驱动力和转向时的向心力，两力之和称为轮胎力。
汽车的驱动力超过摩擦力的限度时轮胎因打滑的关系，将无法有效的将驱动力传至路面，使车辆无法操纵而发生不安全。
二、ABS与 TCS的区别1、ABS是在制动时防止车轮抱死，以免发生滑行现象，而TCS 是在湿滑起步或加速时防止驱动轮打滑或在摩擦系数相差很大的非对称路面防止单侧驱动轮打滑。
2、ABS对驱动轮和非驱动轮都可以控制，而TCS则只控制驱动轮3、ABS控制期间，各车轮之间的影响不大，而TCS控制期间由于差速器的作用，会使驱动车轮之间产生相互影响三、TCS的控制方式1、控制发动机控制燃油喷射量、节气门开度或点火的时间2、控制制动（驱动轮）与ABS调节器共用或另设调节器3、发动机与制动力同时控制四、TCS的控制范围控制范围：滑移率0-35%（B范围）1、以A范围为目标，可发挥最大的驱动力，但轮胎的向心力不足，转向控制性能变差，若以向心力最大为优先条件，则无法获得有效的见加速力。
2、为兼顾驱动力和向心力，以B范围为控制目标，以路面状况、转向盘转角、车身倾斜度等为据，由TCS ECU计算出最小滑移率目标值，由100%至100%向心力作最佳的调配，使车辆在安全状态下充分发挥其操作性与运动性。
五、TCS系统的控制对象1、起步加速控制当驾驶员在光滑路面上过多踩油门时，会造成车轮的滑转。
驱动控制系统通过自动施加部分制动或减少发动机输出功率的方式，可使车轮的滑移率保持在最佳范围内，由此可防止驾驶员过多踩油门所带来的负作用，获得较好的行驶安全性及良好的起步加速性能。
当然，也可减少轮胎及动力传动系统的磨损。
2、制动力控制汽车装有TCS系统，它可通过制动滑转车轮的办法来平衡驱动轮的转速差。
高速列车车辆制动系统的制动力控制策略与协调
高速列车车辆制动系统的制动力控制策略与协调引言：随着科技的进步和经济的发展，高速列车在现代交通中扮演着越来越重要的角色。
高速列车的安全性和运行效率对乘客和社会都至关重要。
在高速列车运行过程中，车辆制动系统的制动力控制策略与协调是确保列车安全停车的关键因素之一。
本文将介绍高速列车车辆制动系统的制动力控制策略与协调的相关内容。
一、背景在高速列车运行过程中，制动力控制策略是确保列车安全运行和停车的关键组成部分。
制动力的准确控制可以确保列车平稳停车，并避免制动过度或制动不足导致的安全风险。
二、制动力控制策略1. 制动力的实时调整高速列车车辆制动系统需要能够根据列车的实时速度和制动距离要求，调整制动力的大小。
通过搭载传感器和系统算法，能够根据列车的运行状态和目标停车位置，实时调整制动力的大小，以确保列车在规定的停车距离内平稳停车。
2. 制动力的均衡分配高速列车通常由多节车厢组成，每个车厢都配备了制动设备。
为了保证列车的制动力分配均匀，需要制定制动力均衡分配策略。
这需要根据列车的负荷情况、车厢的数量和位置等因素来进行计算和调整，以使每个车厢的制动力能够均衡分配，避免制动力过度集中在某些车厢上。
3. 制动力与速度的关联控制制动力与列车速度之间存在一定的关联性。
在高速列车的制动过程中，需要根据列车的当前速度和目标停车速度，动态调整制动力的大小。
当列车速度较高时，需要较大的制动力来减速；当列车速度逐渐降低时，制动力可以相应减小以确保列车平稳停车。
三、制动力协调1. 制动系统的协同控制高速列车通常配备了多个制动器，包括电子制动器和气动制动器等。
为了实现制动力的协调控制，这些制动器之间需要进行协同工作。
通过制动系统中的控制算法和通信协议，实现制动器之间的数据交流和协同控制，以确保制动力的协调分配和控制效果的最优化。
2. 制动力控制与牵引力控制的协调高速列车在运行过程中，除了需要制动力控制外，还需要进行牵引力的控制。
在制动力控制策略中，与牵引力控制之间需要进行协调。
车辆制动系统之电控部分详细介绍
这时车轮就抱死了， 由于侧导向力。车辆 就处于无法控制状态。
驱动力与侧导向力之 间也存在类似情况。
当驱动力都用上的时 候，侧导向力就变为 零了，这时驱动轮就 开始打滑了 。
ESP
ESP调节过程
无ESP行驶状况
车辆躲避突然出现的障 碍物，驾驶者首先向左 急打转向紧接着又向右 转向。
三、在地面附着力不同的路面行驶
ESP
ESP基本原理
力和力矩
物体上作用这各种力和力 矩，当这些力和力矩的总 和我零时，物体就处于静 止状态，相反，如果不为 零，那么物体就沿着合力 方向运动。
我们熟悉的力就是重力， 它的指向地心的。
将一个重1000克的重物 挂到弹簧秤上，测量产生 出的力，这时就会显示 9.8牛顿的拉力。
ABS制动防抱死系统
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பைடு நூலகம்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。(图内颜色相反)
ESP在对危急驾驶情况作出反应前，必须获得两个问题的应答：
a、驾驶者想操纵车驶向哪里？
b、车辆实际驶向哪里？
从方向盘角度传感器（1） 和轮速传感器（2）得到a 问题答案。
从横摆率传感器（3）和 侧向加速度传感器（4） 得到b问题答案。
制动力分配 制动辅助 牵引力控制 车辆稳定控制
制动力分配制动辅助牵引力控制车辆稳定控制
制动力分配（Brake force distribution）是指在车辆制动时，根
据各个车轮的实际负载情况和路面摩擦力的分布，通过电子控制系统动态调整每个车轮的制动力大小，以达到最佳的制动效果和稳定性。
制动辅助（Brake assist）是一种辅助系统，当驾驶员突然踩下
制动踏板时，系统会根据制动力的变化速度，自动增加制动力，以帮助驾驶员更快地激活制动系统，减少制动距离，提高制动效果。
牵引力控制（Traction control）是一种车辆稳定控制系统，通
过感知车轮的滑动情况，自动调整发动机的输出功率和各个车轮的制动力，以避免车辆在加速时出现打滑现象，提高车辆的牵引力和操控稳定性。
车辆稳定控制（Vehicle stability control）是一种集成了多个动
态控制系统的系统，主要包括制动力分配、牵引力控制、车辆动态稳定控制等功能，通过实时感知车辆的状态和驾驶员的操控情况，对车辆的刹车、加速、转向等进行自动调整和控制，以提高车辆的稳定性和驾驶安全性。
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电子制动系统
• 传统汽车制动系统管路长，阀类元件多，对于长轴距或多轴汽车， 气体传输线路长，速度慢，有严重的制动滞后，制动距离增加，安 全性降低，且成本较高
• 将传统管路与阀门用电路代替，以电子元件控制制动力大小及分配 策略，即为电子制动系统EBS • 电子制动系统与其他制动系统技术紧密结合，且易于与其他电控系 统协同工作，为汽车电子化提供了良好条件
电子制动系统发展轨迹
2004 1982 1979
• GoodYear提 出全电制动
• 全电制动在 A-10上实验 成功
• Boeing宣布 B787将采用 全电制动
电子制动系统分类
电子液压制动EHB
• 在传统液压制动基础上发展而 来，以电子元件代替部分机械 组件 • 制动系统液压建立不再依靠踏 板力完成
• Benz公司研究表明，采用汽车稳定性控制系统后，00/01年度Benz 乘用车事故率较99/00年度下降15%；美国高速公路安全管理署的数 据表明汽车稳定性控制系统减少了34%乘用车单车事故及59%SUV 单车事故
汽车稳定性控制系统发展历程
ABS通过控制制动力防止车轮抱死；同样， 通过对滑转率的限制也可以改善汽车驱动 时的稳定性，即ASR/TCS；但ABS/ASR 对汽车在极限转向、制动转向、驱动转向 或受到外界干扰失稳时的作用不明显，于 是YSC被提出，其采用车辆实际运动状态 与理想状态的误差反馈来决策汽车横摆力 矩，然后通过差动制动或引擎制动来实现 对汽车横摆运动的调节，提高车辆稳定性
• 在遇到紧急情况时，制动踏板被一踩到底，此时ABS系统激活，制动 踏板会有一些抖动，有时还会有一些声音，表明ABS系统开始起作用
ABS的作用
• 完全抱死的车轮会使轮胎与地面的摩擦力下降
• 前轮抱死，无法转向；后轮被抱死，出现侧滑 • 采用ABS技术可以：缩短制动距离，防止汽车侧滑，保持制动时方向 稳定性，减少轮胎磨损
电子机械制动EMB
• 完全取消传统液力/气动制动机 构，改用电机作为制动动力来 源 • 制动BD是ABS的一个附加作用系统，可以提高ABS的效用，共同为行车安全添筹加码。 所以在安全指标上，汽车的性能又多了ABS+EBD • EBD能够根据由于汽车制动时产生轴荷转移的不同，而自动调节前、后轴的制动力 分配比例，提高制动效能，并配合ABS提高制动稳定性
• 在ABS启动之前，EBD已经平衡了每一个轮的有效地面抓地力,防止出现后轮先抱 死的情况，改善制动力的平衡并缩短汽车制动距离，防止出现甩尾和侧移，并缩 短汽车制动距离
横摆稳定性控制
• ABS/EBD/TCS对汽车操稳性的改善仅限于非极限工况，在极限工况 下侧向外力已经超出车轮附着极限，此时ABS/TCS已经无能为力。
• YSC实时监控汽车转向特性改善其极限转向性能，通过对作用在车轮 上的制动力或牵引力在前后轮上进行有效分配，从而产生作用在正 车上的横摆控制力矩，有效保持极限工况下的车身稳定
电子制动力分配系统工作原理
• 汽车在制动时，四只轮胎附着的地面条件往往不一样。EBD在汽车制 动的瞬间，分别对四只轮胎附着的不同地面进行感应和计算，得出 不同的摩擦力数值，使四只轮胎的制动装置根据不同的情况用不同 的方式和力量制动，并在运动中不断保持调整，使制动力与摩擦力 相匹配，从而保证车辆的平稳。实际调整前后轮时，它可依据车辆 的重量和路面条件来控制制动过程,自动以前轮为基准去比较后轮轮 胎的滑转率,如发觉前后车轮有差异，它就会调整制动液压，使前后 轮的制动力接近理想分布
牵引力控制系统
• Traction Control System（TCS）是根据驱动轮的转数及传动轮的 转数来判定驱动轮是否发生打滑现象，进而抑制驱动轮转速的一种 防滑控制系统。
• 汽车在起步或急加速时，驱动轮有可能打滑，在冰雪等光滑路面上 还会使方向失控而出危险。TCS检测到从动轮速度低于驱动轮时会发 出一个信号，调节点火时间、减小气门开度、减小油门、降挡或制 动车轮，抑制车轮滑转
牵引力控制系统工作原理
• TCS检测4个车轮的速度和转向盘转向角，当汽车加速时，如果检测到驱动 轮和非驱动轮转速差过大，TCS将减少发动机的供油量，降低驱动力，从 而减小驱动轮轮胎的滑转率。
• TCS通过转向盘转角传感器掌握司机的转向意图，然后利用左右车轮速度 传感器检测左右车轮速度差，从而判断汽车转向程度是否和司机的转向意 图一样。如果检测出汽车转向不足（或过度转向），TCS立即判断驱动轮 的驱动力过大，发出指令降低驱动力，以便实现司机的转向意图 • 在汽车起步时，TCS检测驱动轮的滑转率，如果检测到较大的滑转率时， 发出指令降低发动机的功率，减小轮胎的滑转率。完全不让轮胎打滑是不 行的，轮胎的滑转率过大，将加速轮胎的磨损，降低轮胎和地面的摩擦力， 对起步加速没有一点好处；当轮胎的滑转率适中时，汽车才能获得最大的 驱动力
制动/驱动力主动控制系统
• 主动转向技术通过对前后车轮转向角的控制改变轮胎侧向力
• 电控悬架系统控制轮胎垂直载荷 • 制动/驱动力主动控制系统对轮胎纵向力进行控制
• 主要包括汽车稳定性控制系统和汽车电子制动系统
汽车稳定性控制系统概述
• 汽车稳定性控制系统是在制动防抱死系统（ABS）和驱动防滑系统 （ASR）基础上发展起来的一种新型主动安全系统，整合了较多控制 系统，包括制动防抱死ABS、电子制动力分配EBD、电控辅助制动 EBA、牵引力控制TCS以及横摆稳定控制YSC • 不同厂商对此系统命名不同，Bosch公司早期称其为VDC，现将其称 为ESP，BMW称之为DSC，Toyota称为VSC/VSA/ESC，Prosche称 之PSM，Volvo叫做DSTC，但其在设计目标及控制策略上大体相同
ABS+ASR+YSC
ABS+ASR ABS
04年欧洲新车汽车稳定性控 制系统装车率为36%，在德 国为64%；在美国根据 NHSTA的要求轻型汽车强 制装备汽车稳定性控制系统； 在我国汽车稳定性控制系统 普及率不足15%，与国外差 距非常明显
汽车稳定性控制系统组成
防抱死制动系统
• ABS（Anti-lock Braking System）防抱死制动系统，通过安装在车 轮上的传感器发出车轮将被抱死的信号，控制器指令调节器降低该 车轮制动缸的油压，减小制动力矩，经一定时间后，再恢复原有的 油压，不断的这样循环（每秒5~10次），始终使车轮处于转动状态 而又有最大的制动力矩。
汽车稳定性控制系统的作用
• 当汽车在冰雪、湿滑等低附着系数路面行驶时，驱动轮极易发生过 度滑转，导致轮胎与路面间附着条件变差，进而影响车辆的起步、 加速与爬坡性能及主动安全性；当汽车紧急制动时，即使是在柏油、 混凝土等附着系数较高的路面上，车轮也极易发生抱死，导致制动 距离变长，操纵稳定性变差，加剧轮胎磨损；采用汽车稳定性控制 系统可大幅度降低高速时车辆激转现象，改善转向的主动安全性
电子制动力分配系统
• 英文全称Electric Brakeforce Distribution，德文缩写EBV，所以很多欧洲车用 EBV表示，比如奥迪A6、宝来、高尔夫等。在EBD发明初期，由于其成本高昂， 只配备在较高档的汽车中，随着汽车技术的飞速发展，如今EBD已在绝大部分的高 端乘用车上得到了使用