汽车防滑控制系统
汽车防滑控制系统
汽车防滑控制系统1概述汽车防滑控制系统就是对制动防抱死系统和驱动防滑系统的统称。
制动防抱死系统 (Anti-lock Braking System)，简称 ABS。
驱动防滑系统(Acceleration Slip Regulation)，简称 ASR。
它也被称为驱动力控制系统(Traction Control System)，简称 TCS。
轮胎与路面的附着关系：Fμ=μGFμ——轮胎与路面间的附着力，NG ——轮胎与路面间的垂直载荷，Nμ——轮胎与路面间的附着系数。
由于轮胎与路面之间的垂直载荷和附着系数会随许多因素而变化，因此，轮胎与路面间的附着力实际上是经常变化的。
1.1车轮滑动率对附着系数的影响车轮相对于路面的滑动可分为滑移和滑转两种形式，引入车轮滑动率的概念可以表征车轮运动中滑动成分所占的比例。
（1）汽车在制动过程中，车轮可能相对于路面发生滑移，滑移成分在车轮纵向运动中所占的比例可以由负滑动率表征。
SB =(rω-v) / v ×100%（1）-100%< SB <0，车轮滑移所占成分越多， SB 越大。
（2）汽车在驱动过程中，驱动车轮可能相对于路面发生滑转，滑转成分在汽车纵向运动中所占的比例可由正滑动率表征。
SA=(rω-v) / rω×100% (2)0< SA <100%，车轮滑转比例越大， SA 越大。
通过试验发现，在硬实路面上，弹性车轮与路面间的附着系数μ和滑动率 S 存在如下图1所示的关系。
图1 附着系数与滑动率的一般性关系1.2防滑控制系统的作用与工作原理使汽车能够自动地将车轮控制在纵向和横向附着系数都很大的滑动率范围内。
制动防抱死系统在制动过程中，通常将车轮滑移率控制在10%~20%的范围内；驱动防滑系统在驱动过程中，通常将车轮滑移率控制在5%~15%的范围内。
制动防抱死系统 (ABS) 都是在制动过程中，通过调节轮缸（或制动气室）的制动压力使作用车轮的制动力矩受到控制，从而控制车轮的滑移率。
汽车防滑控制系统结构及工作原理
汽车防滑控制系统结构及工作原理汽车防滑控制系统（Anti-lock Braking System，简称ABS）是一种用于改善汽车制动性能和防止车轮侧滑的电子控制系统。
它通过实时监测车轮的转速差异，并根据车辆速度和车轮粘附情况，自动调节制动力分配，以保持车辆的稳定性和操控性。
下面将详细介绍ABS系统的结构和工作原理。
ABS系统主要由以下几个组成部分组成：1. 主控单元（Electronic Control Unit，简称ECU）：负责监测车轮转速、处理传感器信号，并根据算法控制制动系统。
2.传感器：用于感知车轮转速和车轮阻滞情况的变化。
3.控制执行器：控制制动液压系统，通过控制制动压力和刹车分配，来调整车轮所受制动力的大小。
ABS系统的工作原理如下：1.感知车轮转速：ABS系统通过车轮传感器感知每个车轮的转速，传感器工作原理一般为感应式或磁敏电阻式。
2.比对并判断车轮转速差异：主控单元会将各个车轮的转速进行比对，并判断是否存在车轮间的转速差异。
当差异较大时，说明可能存在阻滞或滑动现象。
3.刹车压力调节：当主控单元检测到车轮阻滞或滑动时，会迅速调节制动系统的作用力。
通过控制执行器，它可以控制制动压力的大小和变化速率。
4.防止轮胎阻滞：根据车速和车轮阻滞程度，主控单元会控制制动器施加/解除制动压力。
当主动轮制动器压力过大时，会导致轮胎滑动，此时主控单元会减小制动压力，以保持车轮的滚动。
5.稳定操控车辆：通过循环控制刹车压力，ABS系统可以保持轮胎在阻塞且滑动阶段之间的平衡，使得司机可以保持对车辆的操控，避免有机会发生打滑或侧滑的情况。
ABS系统的工作可以分为两个主要的阶段：1.启动阶段：当驾驶员踩下制动踏板时，ABS系统会进行自检，并进行传感器的校准。
如果发现故障，系统会亮起警示灯并进入故障模式。
2.工作阶段：在正常工作时，ABS系统会通过感知车轮的转速，并实时监测车轮阻滞情况。
当检测到阻滞时，系统会自动通过调节制动器的压力，进行相应的制动力分配，以保持车辆的稳定性。
朱明-汽车底盘模块教学-汽车防滑控制系统
汽车防滑控制系统在制动过程中防止车轮被制动抱死，避免车轮在路面上进行纯粹地滑移，提高汽车在制动过程中的方向稳定性和转向操纵能力，缩短制动距离，称为制动防抱死系统（Anti-Lock Brake System）,简称ABS。
驱动过程中防止驱动车轮发生滑转的控制系统被称为驱动防滑系统（Acceleration Slip Regulation）,简称ASR。
由于驱动防滑转系统是通过调节驱动车轮的驱动力实现驱动车轮滑转控制的，因此，也被称为驱动力控制系统（Traction Control System）,简称TCS。
汽车防滑控制系统就是对制动防抱死系统和驱动防滑转系统的统称。
制动防抱死系统是在制动过程中通过调节制动轮缸（或制动气室）的制动压力使作用于车轮的制动力矩受到控制，而将车轮的滑动率控制在较为理想的范围之内。
防滑驱动控制系统在驱动过程中通常可以通过调节发动机的输出转矩、传动系的传动比、差速器的锁紧系数等控制作用于驱动车轮的驱动力矩，以及通过调节驱动车轮制动轮缸（或制动气室）的制动压力控制作用于驱动车轮的制动力矩，实现对驱动车轮牵引力矩的控制，将驱动车轮的滑动率控制在较为理想的范围之内。
牵引力控制系统（TRC）以凌志LS400为例说明：该车辆为后轮子驱动型车。
其牵引力控制系统（TRC）是在控制发动机输出功率的同时控制汽车的驱动轮的制动系统，即采用发动机/制动器并用控制方法，控制驱动轮转速。
发动机控制即采用控制辅助节气门（或称辅助节流阀）开度方法，控制发动机输出扭矩，降低驱动轮转速。
制动器控制即利用制动器的制动压力源，分别独立制动左后及右后驱动轮。
凌志LS400汽车TRC的工作过程：当TRC切断开关处于OFF位置，即TRC系统处于工作状态时，车轮转速传感器能检测到汽车的车速和滑移率，这些信号输入ABS和TRC ECU后，即能确定汽车处于加速或制动时的滑移率，并发出控制信号到TRC制动执行器、ABS执行器和副节气门执行器，全面控制发动机输出功率和驱动轮制动力。
汽车防滑控制系统的基本原理
汽车防滑控制系统的基本原理一、引言汽车防滑控制系统（Anti-lock Braking System，简称ABS）是一种现代化的汽车安全辅助系统。
它能够通过调节车轮的制动力，使车辆在行驶过程中保持稳定，从而避免因刹车时轮胎打滑而导致的失控事故。
本文将详细介绍ABS的基本原理。
二、ABS的组成ABS主要由传感器、控制单元和执行器三个部分组成。
1. 传感器传感器是ABS系统中最重要的部件之一，它能够实时地监测车轮的转速，并将监测到的数据传输给控制单元。
目前市面上常见的传感器有两种：磁电式和霍尔式。
磁电式传感器是利用磁场变化来产生电信号，而霍尔式传感器则是利用磁场对半导体材料产生影响来产生电信号。
2. 控制单元控制单元是ABS系统中最核心的部件之一，它接收来自传感器的数据，并根据预设算法进行处理，然后向执行器发送指令。
控制单元通常由微处理器、存储芯片、输入输出接口等部件组成。
3. 执行器执行器是ABS系统中最直接的部件之一，它能够根据控制单元发送的指令，调节车轮的制动力，从而实现防滑控制。
执行器通常由液压泵、电磁阀等部件组成。
三、ABS的工作原理ABS系统的工作原理可以分为四个步骤：检测、判断、控制和恢复。
1. 检测当司机踩下刹车踏板时，传感器会立即开始监测车轮的转速。
如果某个车轮的转速低于其他车轮，则说明该车轮可能已经打滑了。
2. 判断控制单元会根据传感器传回来的数据进行判断，如果发现某个车轮已经打滑了，则会立即发送指令给执行器调节该车轮的制动力。
3. 控制执行器接收到控制单元发送的指令后，会立即开始调节该车轮的制动力。
如果发现该车轮依然在打滑，则会再次发送指令给执行器进行调节。
4. 恢复当所有车轮都恢复正常转速时，ABS系统会自动停止工作，并将所有车轮恢复到正常状态下。
这样就保证了整个刹车过程的稳定性。
四、ABS的优点ABS系统具有以下优点：1. 防止车轮打滑，提高刹车效率。
2. 保持车辆的稳定性，避免失控事故的发生。
汽车防滑的原理
汽车防滑的原理汽车防滑的原理是通过防滑系统来减少车辆在行驶时出现打滑现象，保证车辆在艰难路况下的行驶稳定性和安全性。
汽车防滑系统主要包括防抱死制动系统（Anti-lock Braking System，简称ABS）、牵引力控制系统（Traction Control System，简称TCS）和车身稳定系统（Electronic Stability Program，简称ESP）等。
首先，我们来了解一下防抱死制动系统（ABS），它是汽车防滑系统的核心部分。
当车辆紧急制动或在低摩擦路面上制动时，车轮容易发生抱死现象，即车轮与地面之间的摩擦力大于车轮与地面之间的附着力。
在这种情况下，车轮会失去转动能力，无法继续提供稳定的制动力，导致车辆控制失效。
而ABS系统通过感应车轮的转动速度，实时监测车轮的速度变化，并根据车轮的转动状态进行调节，避免车轮抱死现象的发生。
当车轮即将抱死时，ABS系统会通过刹车制动压力减小或者释放制动压力的方式，确保车轮始终保持适当的滚动状态，提供良好的制动效果。
其次，牵引力控制系统（TCS）和差速器的作用也十分重要。
牵引力控制系统可以通过感应车轮的转动速度来检测车辆是否出现打滑现象，一旦发现车轮打滑，系统会自动调整发动机的输出功率或通过刹车系统减小车轮的滑动，使车轮恢复正常的抓地力，提供稳定的牵引力。
而差速器则可以将发动机输出的扭矩平均分配给两个驱动车轮，避免轮胎之间转速的差异过大而导致车轮打滑。
此外，车身稳定系统（ESP）也是汽车防滑系统的重要组成部分。
它通过感应车辆的加速度、转向角度等参数，实时监测车辆的行驶状态，当车辆出现侧滑或失控的情况时，ESP系统会通过调整车轮的刹车力分配和发动机动力输出来实现车身的稳定，并避免车辆偏离预定的行驶轨迹。
综上所述，汽车防滑的原理主要通过防滑系统来保证车辆在行驶时的稳定性和安全性。
防抱死制动系统（ABS）通过刹车压力的调节，避免车轮抱死现象的发生；牵引力控制系统（TCS）通过调整车轮滑动和发动机输出功率来提供良好的牵引力；车身稳定系统（ESP）通过监测车辆状态和调节车轮的刹车力分配和发动机输出功率，来保持车辆在行驶中的稳定性。
ASR——汽车驱动防滑控制系统
副节气门执行器不动作时，副节气门全开，如下图 (a)所示，此 时发动机输出达到最大;当需要适当减小输出转矩时，副节气门 执行器使副节气门阀打开一半如图 (b)所示);若需要大大降低输 出转矩时，副节气门执行器使副节气门全闭如图(c)所示。
(a)全开 (b)开一半 (C)全闭 1.小齿轮;2.齿扇;3.主节气门阀;4.副节气门执行器阀
发动机对输出转矩控制有3种方式:节气门开度调节、点火参数调 节和燃油供给量调节。
1)节气门开度调节。节气门开度调节是指在原节气门管路上再 串联一个副节气门，通过传动机构来控制其开度的大小，从而改 变进气量，调节输出转矩。这种控制方式操纵稳定性较差，牵引 性很差，但舒适性很好。
汽油机输出转矩的调节是通过副节气门来实现的。副节气门 的执行器安装在节 气门体上，ASR的电子控制单元传送信号来 控制副节气门的开启角度，从而控制进人发动机的空气量，达 到控制发动机输出转矩的目的。
如果在驱动过程中ABS/ASR电子控制单元根据轮速传感器输入的车轮转速信号判 定驱动车轮的滑转率超过控制门限值时，ABS/ASR防滑控制系统就进人驱动防滑控制 过程, ABS/ASR电子控制单元将使副节气门控制步进电机通电转动，将副节气门的开 度减小，减少进入发动机的进气量，使发动机的输出转矩减小。
LS400
整个系统由ABS制动执行器和ASR制动执行器两部分组成。当ASR不起作用时，所有 ASR制动执行器的电磁阀处于断开状态，但不影响 ABS的正常工作。如果在汽车制动时， 出现车轮抱死现象，则ABS起作用，通过制动主缸切断电磁阀和ABS执行器的三位电磁 阀对车轮制动压力进行调节。
新能源汽车防滑控制系统
新能源汽车防滑控制系统随着科技的进步和环境问题的日益突出，新能源汽车成为了当今社会发展的重要方向。
新能源汽车以其无污染、低能耗的特点，受到了广泛的关注和推崇。
然而，新能源汽车的发展也面临着一些挑战，其中之一就是如何确保在行驶过程中的安全性。
在这方面，防滑控制系统成为了新能源汽车不可或缺的一部分。
1. 简介新能源汽车防滑控制系统是一种通过监测车辆的运动状态，对车轮的滑动进行实时控制，从而提高行驶稳定性和降低事故风险的系统。
它主要通过控制汽车各个轮胎的制动力和扭矩分配，来避免车辆在急刹车、高速转弯等情况下出现滑动。
2. 工作原理新能源汽车防滑控制系统的工作原理基于车辆动力学和传感器技术。
系统中安装了多个传感器，如轮速传感器、转向传感器、纵向加速度传感器等，用于实时检测车辆的运动状态。
通过获取传感器数据，防滑控制系统能够准确分析车辆的滑动趋势，进而调整制动力和扭矩分配，使车辆保持稳定。
3. 主要功能新能源汽车防滑控制系统具有以下主要功能：(1) 制动力分配：防滑控制系统通过调节每个车轮的制动力大小，实现车辆的稳定制动。
当某个轮胎出现滑动时，系统能够及时调整制动力分配，减少滑动程度，避免车辆失控。
(2) 扭矩分配：防滑控制系统还可以根据车辆的转弯状态，调整左右两侧车轮的扭矩分配，使车辆更好地适应转弯，避免侧滑。
(3) 稳定控制：防滑控制系统通过监测车辆的横向加速度和转向角度，实现对车辆的稳定控制。
当车辆出现侧滑或失控的迹象时，系统会自动采取措施，纠正车辆的行驶轨迹，确保行车安全。
4. 应用案例新能源汽车防滑控制系统已经在许多新能源汽车中得到应用，取得了显著的效果。
例如特斯拉Model S搭载的防滑控制系统，通过精确的控制每个车轮的扭矩分配，使得车辆在高速转弯时保持了很高的稳定性，大大减小了侧滑的可能性。
总结：新能源汽车防滑控制系统的出现，为新能源汽车行驶安全提供了重要保障。
通过制动力分配、扭矩分配和稳定控制等功能，防滑控制系统能够有效地避免车辆在紧急情况下的侧滑和失控，并提高车辆的操控性和稳定性。
电控驱动防滑牵引力控制系统ASR
3．类型 强制锁止式——通过电控或气控锁止机构
人为的将差速器锁止。 自动锁止式（自锁式）——在滑路面上自
动增大锁止系数直至完全锁止。
二、电子控制式防滑差速器
二、汽车防滑转电子控制系统常用控制方式
1．发动机输出功率控制：
在汽车起步、加速时，ASR控制器输出控制信 号，控制发动机输出功率，以抑制驱动轮滑转。 常用方法有：辅助节气门控制、燃油喷射量控制 和延迟点火控制。
2．驱动轮制动控制：
直接对发生空转的驱动轮加以制动，反映时间 最短。普遍采用ASR与ABS组合的液压控制系统， 在ABS系统中增加电磁阀和调节器，从而增加了 驱动控制功能。
1.液压系统与执行器
⑴ABS/TRC液压系统基本组成
工作情况
①当需要对驱动轮施加制动力矩时：TRC的3个电磁 阀都通电。
②当需要对驱动轮保持制动力矩时：ABS的2个电 磁阀通较小电流。
③当需要对驱动轮减小制动力矩时：ABS的2个电 磁阀通较大电流。
④当无需对驱动轮施加制动力矩时：各个电磁阀都 不通电且ECU控制步进电机转动使副节气门保持 开启。
压力降低过程：此时电磁阀断电，阀回左位，使 调压腔右腔与蓄压器隔断而与储液室接通，于是 调压缸右腔压力下降，制动压力下降。
（2）组合方式的ASR制动压力调节器 ——ABS/ASR组合压力调节器
ASR不起作用时，电磁阀Ⅰ不通电，ABS 起制动作用并通过电磁阀Ⅱ和电磁阀Ⅲ来 调节制动压力。
驱动轮滑转时，ASR控制器使电磁阀Ⅰ通 电，阀移至右位，电磁阀Ⅱ和电磁阀Ⅲ不 通电，阀仍在左位，于是，蓄压器的压力 油通入驱动轮制动泵，制动压力增大。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
A?SASRR的的基本基组成本：组成 ECU：ASR电控单元 执行器：制动压力调节器 节气门驱动装置 传感器：车轮车速传感器 节气门开度传感器
ASR的基本组成
防滑控制原理
1. 车轮转速传感器把信号送控制器 2. 控制器计算滑转率
3. 滑转率超出控制目标，根据节气门开度，发动机转 速、等确定控制方式，输出控制信号使相应的执行 器动作
二S ?、Vq ?AvS?1R00系% 统的防滑控制原理 Vq
Vq
V 汽车车身速度
实际以非驱动 轮轮缘速度代
替 r?
S=0 纯滚动 S=100%
从图中可以看出： ?附着系数受路面性质的影响很大
?在各种路面上，附着系数均匀地随滑转率的变化而变化， 并且在各种路面上都是当滑转率λ D为5%--15%时，附着 系数达到最大值，之后若滑转率继续增大，附着系数则 逐渐缓慢减小
? 组合方式：ASR 制动压力调节器和ABS 制动压力调 节器结构上各自共用
2）节气门驱动装置 由步进电动机和传动机构组成， 并根据ASR 控制器输出的控制脉冲转动规定的转角，通 过传动机构带动辅助节气门转动。
组合方式： ASR制动压力 调节器
节气门驱动装置 ?ASR 控制系统通过改变发动机辅助节气门的开度来控 制发动机的输出功率。
?ASR 与ABS 的一些信号输入和处理是相同的，为减少 电子器件的应用数量，ASR 控制器与ABS 电控单元常 组合在一起。
（3）ASR 的执行机构
（ASR 制动压力源是蓄压器，通过电磁阀来调节驱 动车轮制动压力大小）
1）制动压力调节器
? 单独方式：ASR 制动压力调节器和ABS 制动压力调 节器结构上各自分开
?（2）ABS 系统对所有车轮起作用，控制其滑移率； 而ASR 系统只对驱动车轮起制动控制作用。
?（3）ABS 是在制动时，车轮出现抱死情况下起控制 作用，在车速很低（小于 8km/h ）时不起作用；而 ASR 系统则是在整个行驶过程中都工作，在车轮出现 滑转时起作用，当车速很高（ 80~120 km/h ）时不 起作用。
? （4）ASR 处于防滑转控制过程中，如果汽车制动， ASR 就立刻终止防滑转，以使制动过程不受 ASR 的影 响
?目前，汽车ABS 系统中的电控单元一般都预留ASR 功 能端子，为选装ASR 系统提供了便利条件
二、ASR系统的防滑控制原理
?即牵引力的最大值为路面附着力，或者说附着力是路 面传递牵引力的极限
?汽车在起动、加速过程中，，则需要提高路面的附着 系数。附着系数是一个与车轮滑转程度有关的变量。 汽车驱动能力的高低反映在对路面最大附着系数的利 用率上
ASR的传感器 ?1．车轮车速传感器：与ABS 系统共享。
?2．节气门开度传感器：与发动机电控系统共享。
?3．ASR 选择开关： ASR 专用的信号输入装置。 ASR 选择开关关闭时ASR 不起作用。
A?SA路RS的及R电电的源E子C等控U组也制成是单。以元微（处E理CU器）为核心，配以输入输出电
防滑控制原理 ?控制发动机的输出功率 调节主节气门前方的副节气门的开度
调节点火和喷油时间（只用于发动机输出功率的瞬 时调节）
?控制车轮的制动力 滑砖率控制较快，但考虑到制动器发热，舒适性，
只适用于车速不高，短时间情况下
?发动机输出功率和驱动车轮的制动的综合控制 1 两车轮同时滑转，高转速，高车速，先减小功率， 不行的化，再制动 2两车轮滑转率不一致，发动机输出功率小，车速不 高，先制动，再辅以减小发动机输出功率
?电控驱动防滑/牵引力控制系统
汽车驱动防滑系统 ASR Acceleration Slip Regulation TCS T raction Control System ），
?ASR 系统是继ABS 后采用的一套防滑控制系统，是 ABS 功能的进一步发展和重要补充。 ASR系统和ABS 系统和密切相关，通常配合使用，构成汽车行驶的主动 安全系统
的技术，它们密切相关，常结合在一起使用，共享许多 电子组件和共同的系统部件来控制车轮的运动，构成行 驶安全系统。
?ASR系统与ABS 系统的不同主要在于
（1）ABS 系统是防止制动时车轮抱死滑移，提高制动效 果，确保制动安全 ；ASR 系统（ TRC）则是防止驱动车 轮原地不动而不停的滑转，提高 汽车起步、加速及滑溜 路面行驶时的牵引力，确保行驶稳定性。
电子控制器ECU：与ABS 共用
?ASR （TRC） 车轮车速传感器：与ABS 共用
系统组成
制动压力调节器：控制驱动轮制动
管路
副节气门：设有节气门开度传感器
?ASR （TRC）系统工作过程：
?ASR 和ABS相同点 都是控制车轮和路面的滑移率，以使
AS车R轮系与统地面与的A附B着S力系不统下降的，比因此较两系统采用的是相同
? 减少了轮胎的磨损和发动机油耗。
ASR系统防止驱动轮在驱动时打滑的控制 方式
? 发动机转矩控制
汽油机：减少喷油量、推迟点火时间节气门位置调整及采用 辅助空气装置；
? 驱动轮制动控制
直接对发生空转的驱动轮加以制动，反映时间最短，但从舒适性和 防止制动器过热的因素考虑，制动力不能太大，对制动时间必须限制
汽车在起动、加速时，若能使滑转率λ D保持在5%-15%之间，便可以获得最大的附着系数，汽车的牵引力 将获得充分发挥
3．ASR的优点
? 汽车起步，行驶中驱动轮可提供最佳驱动力与无 ASR 相比，提高了汽车的动力性，特别是在附着系 数较小的路面上，起步、加速性能和爬坡能力较佳。
? 能保持汽车的方向稳定性和前轮驱动汽车的转向控 制能力。路面附着系数越低，行驶稳定性提高越明 显
?节气门驱动装置由步进电机和传动机构组成。
?ASR 不起作用时，辅助节气门处于 全开位置，当需要减少发动机驱动力来控制车轮滑转时，
ASR 控制器输出信号使辅助节气门驱动机构工作，改 变辅助节气门开度。
丰田车系防抱死制动与驱动防滑（ ABS/TRC）
?丰田公司把ASR 称作牵引力或驱动理控制系统，常用 TRC—Traction Control System 表示。