汽车防滑控制系统结构及工作原理
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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。
认识ESP
液压系统油路图
行驶动力调节液压泵
高压阀N227 回油阀
制动助力器
回油泵
车轮制动轮缸
开关阀N225
进油阀
液压控制单元工作原理
液压系统原理：TCS/ESP控制增压阶段
高压阀N227
开关阀N225关闭； 高压阀N227打开； ABS的进油阀打开； 回油阀关闭。
行驶动力调节液压泵
回油阀
行驶动力调节液压泵 开始将储油罐中的制 动液输送到制动管路 中，回油泵工作，使 车轮制动轮缸中的制 动压力加大，系统增 压。
ESP 的特点
ESP 突破了ABS/ASR 的限制，通过直接监测汽车的实时运行姿态进行控制， 直接保证汽车的稳定性。ESP 可以通过有选择性地控制各车轮上的制动力，防止 车辆滑移。他有以下4 大特点： 1.实时监控
ESP 能以25 次/秒的高频率实时监控驾驶员的操控动作、路面反应、车辆运 行工况，并可及时向发动机管理系统和制动系统发出指令。一个完备的 ESP 系 统包括车距控制、防驾驶员困倦、限速识别、并线警告、停车入位、夜视仪、 周围环境识别、综合稳定控制和制动助 力（BAS）等九项功能。 2.主动干预
可以使车辆在各种状况下保持最佳的稳定性，在转向过度或转向不足的情 形下效果更加突出。
ESP系统的作用
电子稳定程序ESP集成了ABS、ASR等系统的功能，在各种情况下都能提高汽车行驶的稳定性，属 于汽车主动安全系统。
ABS系统一般是在车辆制动时发挥作用，ASR系统只是在车辆起步和加速行驶时发挥作用。而ESP 系统则在整个行驶过程中始终处于工作状态，不停地监控车辆的行驶状态和观察驾驶员的操作 意图，从而决定什么时候通过发动机控制系统主动地修正汽车的行驶方向，把汽车从危险的边 缘拉回到安全的境地。 ESP并不是一个单独的系统，它是建立在ABS系统的基础上的，因此它也有该系统的工作特点; 减轻了司机的负荷; 车辆高速容易控制; 避免了司机因反应过度而引起的事故。
汽车底盘-电子稳定程序控制-ESP
•汽车底盘-电子稳定程序控制-ESP
•汽车底盘-电子稳定程序控制-ESP
具体的纠偏工作是这样实现的:ESP通 过TCS装置牵制发动机的动力输出，同时 指挥ABS对各个车轮进行有目的的刹车， 产生一个反横摆力矩，将车辆带回到所希 望的轨迹曲线上来。比如转向不足时，刹 车力会作用在曲线内侧的后轮上；而在严 重转向过度时会出现甩尾，这种倾向可以 通过对曲线外侧的前轮进行刹车得到纠正。
ESP提高了所有驾驶工况下的主动安全性。尤其是在 转弯工况下，即是在横向力起作用的情况下，ESP能维持 车辆稳定和保持车辆在车道上正确行驶。ABS和TCS只在 纵向起作用。ESP结合了侧滑率传感器，并集成横向加速 度传感器及转向角度传感器。此外，ESP应用了ABS/TCS 的所有部件，并基于功能更强大的新一代电子控制单元。
•汽车底盘-电子稳定程序控制-ESP
(1)避让始料不及的障碍物 在悠长平整的路面上交替进行着超车和变道。突然出现 一个障碍物。
•汽车底盘-电子稳定程序控制-ESP
(2)路程的错误估计 行驶于蜿蜒曲折的山路。下一弯道始料不及地出现。
•汽车底盘-电子稳定程序控制-ESP
(3)始料不及的新状况 冰雪路面、弯道上的湿树叶或者鹅卵石路旁的 铁轨。
•汽车底盘-电子稳定程序控制-ESP
3．3转向角度传感器
它监测转向盘旋转 的角度，帮助确定 汽车行驶方向是否 正确。结合来自轮速
传感器和转向角度传 感器的输入信息， ECU计算出车辆的目 标动作。转向角度传 感器的工作范围（量 程）为720°。在方向 盘满舵转动范围内， 其误差在5°之内。
•汽车底盘-电子稳定程序控制-ESP
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4.2体积小、重量轻、低成本液压 制动作动系统的结构设计
•汽车底盘-电子稳定程序控制-ESP
具体的纠偏工作是这样实现的:ESP通 过TCS装置牵制发动机的动力输出，同时 指挥ABS对各个车轮进行有目的的刹车， 产生一个反横摆力矩，将车辆带回到所希 望的轨迹曲线上来。比如转向不足时，刹 车力会作用在曲线内侧的后轮上；而在严 重转向过度时会出现甩尾，这种倾向可以 通过对曲线外侧的前轮进行刹车得到纠正。
ESP提高了所有驾驶工况下的主动安全性。尤其是在 转弯工况下，即是在横向力起作用的情况下，ESP能维持 车辆稳定和保持车辆在车道上正确行驶。ABS和TCS只在 纵向起作用。ESP结合了侧滑率传感器，并集成横向加速 度传感器及转向角度传感器。此外，ESP应用了ABS/TCS 的所有部件，并基于功能更强大的新一代电子控制单元。
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(1)避让始料不及的障碍物 在悠长平整的路面上交替进行着超车和变道。突然出现 一个障碍物。
•汽车底盘-电子稳定程序控制-ESP
(2)路程的错误估计 行驶于蜿蜒曲折的山路。下一弯道始料不及地出现。
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(3)始料不及的新状况 冰雪路面、弯道上的湿树叶或者鹅卵石路旁的 铁轨。
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3．3转向角度传感器
它监测转向盘旋转 的角度，帮助确定 汽车行驶方向是否 正确。结合来自轮速
传感器和转向角度传 感器的输入信息， ECU计算出车辆的目 标动作。转向角度传 感器的工作范围（量 程）为720°。在方向 盘满舵转动范围内， 其误差在5°之内。
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4.2体积小、重量轻、低成本液压 制动作动系统的结构设计
ESP系统
ESP癿缺点
• 在一些特定癿情况下, ESP需要被关掉 而保护ESP因过度作用而损坏. ESP是 基于正常路面状况癿. 所以比如长时间 走沙地戒路面特别滑癿道路, 建议你关 掉ESP,因为那种情况下, 轮胎常态打滑 , ESP会过分响应. 所以关掉ESP靠你自 己安全驾驶,毕竟速度丌快,人脑处理复 杂状况癿能力还是优于电脑癿.电脑癿 优势是对于设定好癿状况,它反映比人 快地多. 如何使用esp开关,一般说明书 上会有说明。
2．体积小质量轻及低成本液压 制动作动系统的结构设计
• 这方面BOSCH公司在ESP系统中采用 的结构有一定的代表性，其液压作动 系统由预加压泵PCP（PrechargePump ） 压力产生装置（ PressureGeneratorAssembly） 液压 单元HU5.0所构成。
ESP癿工作过程
• ESP通过横摆角速度传感器（英文原称为yaw rate sensor ）,识别车辆绕垂直于地面轰线斱向癿旋转角度 及侧向加速度传感器识别车辆实际运动斱向 b图 • 若a〉b,ESP判定为出现丌足转向，将制动内侧后轮 ，使车辆迚一步沿驾驶员转弯斱向偏转，仍而稳定车辆 。 • 若a〈b,ESP判定为出现过度转向，ESP将制动外侧 前轮，防止出现甩尾，幵减弱过度转向趋势，稳定车辆 。 • 如果单独制动某个车轮丌足以稳定车辆，ESP将通 过降低収动机扭矩输出癿斱式戒制动其它车轮来满足需 求
•
•
•
ABS/TCS系统就是要防止在车辆加速戒制动 时出现我仧所丌期望癿纵向滑移。而 Electronic Dynamic Control /ESP就是要控 制横向滑移。他是各种工况下癿一个主动安全 系统，处理各种异常情况，减轱驾驶员癿精神 紧张及身体疲劳。 • 只要 ESP识别出驾驶员癿输入不车辆癿实 际运动丌一致，它就马上通过有选择癿制动/ 収动机干预来稳定车辆。 • ESP首先通过斱向盘转角传感器及各车轮 转速传感器识别驾驶员转弯斱向（驾驶员意愿 ）
ASR系统的结构及工作原理
关检测到蓄能器压力较低时，给ABS/ASR ECU 提供信号，用来控制增压泵工作。
组合结构方式是指ASR 制动压力调节器的工作原理： 1.ASR 不起作用
ASR 不起作用时，三位三通电磁阀Ⅰ不通电，电磁阀在左位。汽车在制动 过程中如果车轮出现抱死，ABS 起作用，通过控制三位三通电磁阀Ⅱ和Ⅲ来 调节制动压力。
时容易出现驱动轮打滑，如图1 所示。如果是后
驱动的车辆容易甩尾，如果是前驱动的车辆容易
可控
方向失控。有ASR 时，汽车在加速时就不会有或 能够减轻这种现象。在转弯时，如果发生驱动轮 无ASR
打滑会导致整个车辆向一侧偏移，当有ASR 时就
会使车辆沿着正确的路线转向。
有ASR
ASR系统防止驱动轮在驱动时打滑的控制方式
ASR系统的结构及工作原理
目前，装备ABS的轿车已经相当普遍，随着对汽车安全性能 的要求越来越高，一些中、高档级的轿车已经不满足于ABS，还 安装了ASR（驱动防滑系统，又称牵引力控制系统）或者ESP （车辆电子稳定程序系统），使汽车的安全性能进一步提高。
本情境六主要讲述ASR/ESP系统的原理与检修。
线圈通大电流，此时调压缸3 右腔与储液器隔断而与蓄能器2 连通，蓄能器2 内的高压制动液推动调压缸3 的活塞左移，切断ABS 制动压力调节器与驱动车 轮轮缸之间的液压通道。同时随调压缸3 活塞左移压缩左腔内的制动液，使调 压缸左腔和驱动车轮制动轮缸内的制动压力增大从而使车轮制动。
3、ASR 保压过程 当需要保持驱动轮的制动压力时，控制单元使三位三通电磁阀4通小电流，调压缸3 右
一、单独结构方式的ASR 制 动压力调节器
所谓单独结构方式是指 ASR 制动压力调节器和ABS 制动压力调节器在结构上各 自分开，其结构如图1 所示。 ASR 制动压力调节器主要由 调压缸、蓄能器、三位三通 电磁阀、储液器、增压泵及 电机等部件组成。
组合结构方式是指ASR 制动压力调节器的工作原理： 1.ASR 不起作用
ASR 不起作用时，三位三通电磁阀Ⅰ不通电，电磁阀在左位。汽车在制动 过程中如果车轮出现抱死，ABS 起作用，通过控制三位三通电磁阀Ⅱ和Ⅲ来 调节制动压力。
时容易出现驱动轮打滑，如图1 所示。如果是后
驱动的车辆容易甩尾，如果是前驱动的车辆容易
可控
方向失控。有ASR 时，汽车在加速时就不会有或 能够减轻这种现象。在转弯时，如果发生驱动轮 无ASR
打滑会导致整个车辆向一侧偏移，当有ASR 时就
会使车辆沿着正确的路线转向。
有ASR
ASR系统防止驱动轮在驱动时打滑的控制方式
ASR系统的结构及工作原理
目前，装备ABS的轿车已经相当普遍，随着对汽车安全性能 的要求越来越高，一些中、高档级的轿车已经不满足于ABS，还 安装了ASR（驱动防滑系统，又称牵引力控制系统）或者ESP （车辆电子稳定程序系统），使汽车的安全性能进一步提高。
本情境六主要讲述ASR/ESP系统的原理与检修。
线圈通大电流，此时调压缸3 右腔与储液器隔断而与蓄能器2 连通，蓄能器2 内的高压制动液推动调压缸3 的活塞左移，切断ABS 制动压力调节器与驱动车 轮轮缸之间的液压通道。同时随调压缸3 活塞左移压缩左腔内的制动液，使调 压缸左腔和驱动车轮制动轮缸内的制动压力增大从而使车轮制动。
3、ASR 保压过程 当需要保持驱动轮的制动压力时，控制单元使三位三通电磁阀4通小电流，调压缸3 右
一、单独结构方式的ASR 制 动压力调节器
所谓单独结构方式是指 ASR 制动压力调节器和ABS 制动压力调节器在结构上各 自分开，其结构如图1 所示。 ASR 制动压力调节器主要由 调压缸、蓄能器、三位三通 电磁阀、储液器、增压泵及 电机等部件组成。
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。
汽车ASR系统
一、概述
汽车驱动防滑系统（Acceleration Slip Regulation
或 Traction Control System），简称ASR或TCS
ABS是防止制动过程中的车轮抱死、保持方向稳定性和
操纵性并能缩短制动距离的装置。
而ASR的作用是防止汽车加速过程中的打滑，特别防止
汽车在非对称路面或在转弯时驱动轮的空转，保持方向 稳定性、操纵性，维持最大驱动力的装置。
不同点：
▪ （1）ABS系统是防止制动时车轮抱死滑移，
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。
▪ （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。
驱动车轮的滑转率：
Sd
vc vc
v
100%
Vc—— 驱 动 车 轮 圆 周速度
V—— 车 身 瞬 时 速 度
一个3/3电磁阀I
蓄压器
增压泵 压力控制开 关单向阀
◆需要保持驱动轮制动压力时，ASR控制器 使电磁阀Ⅰ半通电，阀至中位，隔断蓄压 器及制动总泵的通路，驱动轮制动分泵压 力保持不变。
◆需要减小驱动轮制动压力时，ASR控制器 使电磁阀Ⅱ和电磁阀Ⅲ通电，阀移至右位， 接通驱动车轮制动分泵与储液室的通道， 制动压力下降。
由于ASR是ABS系统功能的延伸和补充。因此ASR与
汽车驱动防滑系统（Acceleration Slip Regulation
或 Traction Control System），简称ASR或TCS
ABS是防止制动过程中的车轮抱死、保持方向稳定性和
操纵性并能缩短制动距离的装置。
而ASR的作用是防止汽车加速过程中的打滑，特别防止
汽车在非对称路面或在转弯时驱动轮的空转，保持方向 稳定性、操纵性，维持最大驱动力的装置。
不同点：
▪ （1）ABS系统是防止制动时车轮抱死滑移，
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。
▪ （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。
驱动车轮的滑转率：
Sd
vc vc
v
100%
Vc—— 驱 动 车 轮 圆 周速度
V—— 车 身 瞬 时 速 度
一个3/3电磁阀I
蓄压器
增压泵 压力控制开 关单向阀
◆需要保持驱动轮制动压力时，ASR控制器 使电磁阀Ⅰ半通电，阀至中位，隔断蓄压 器及制动总泵的通路，驱动轮制动分泵压 力保持不变。
◆需要减小驱动轮制动压力时，ASR控制器 使电磁阀Ⅱ和电磁阀Ⅲ通电，阀移至右位， 接通驱动车轮制动分泵与储液室的通道， 制动压力下降。
由于ASR是ABS系统功能的延伸和补充。因此ASR与
汽车电控内容4.ASR系统结构原理(2课时)
5、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。
4、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，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。 （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 不 使 车 轮 转 动 角 速 度 为 零 ， 防 止 车 轮 抱 死 滑 移 ， 在 车 速 很 低 （ 小 于 8km/h）时不起作用； ASR是不使车轮中心平移速度即车速为零，防止车轮滑转， 一般在车速很高时(大于80km/h)不起作用。
2、ASR系统作用
ASR系统就是利用控制器控制车轮与路面的滑移率，防止汽车在起步、加速过程中打 滑，特别是防止汽车在非对称路面或转弯时驱动轮的空转，以保持汽车行驶方向的稳 定性，操纵性和维持汽车的最佳驱动力以及提高汽车的平顺性。
第一台汽车驱动防滑控制系统由瑞典的沃尔沃(VOLOV)汽车公司在1985年试制成 功，安装在沃尔沃760-Turbo轿车上，当时称为电子牵引力控制系统(ETO)。它通 过调节燃油供给量来调节发动机输出转矩，从而控制驱动轮滑转率，产生最佳驱动 力。ABS/ASR，既可保证方向稳定性，又可改善牵引性。
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ABS电子控制单元一般由以下几个基本电路构成 1.输入极电路：将转速传感器输入的正弦交流信号转换成脉
冲方波信号。 2.运算电路：主要是进行车轮线速度、初始速度、滑动率、
加速度及减速度等的运算，以及调节器的电磁阀控制参 数的运算和监控运算 3.输出级（电磁阀控制）电路：接受运算电路输入的电磁阀 控制参数信号，控制大功率三极管向电磁阀提供控制电路。 4.安全保护电路：将汽车电源提供的12V或14V的电压变为电 子控制单元内部所需的5V电压。对电源电路的电压进行监 控，对故障信号进行监视，出现故障时停止ABS系统工作，
2. 制动压力保持阶段
3. 制动压力减小阶段
4. 制动压力增大阶段
ABS 系统具有以下优点： 1. 增大了汽车制动时的稳定性。 2. 能缩短制动距离。 3. 改善了轮胎的磨损状况。 4. 使用方便，工作可靠。
（二）ASR 的基本组成和工作原理 ASR/TCS 可以通过调节作用于驱动车轮的驱动力矩
主缸、轮缸和回油孔相互隔离密封，轮缸中制动压力保持一定。
3）减压状态
若“保压”命令发出后，车轮仍有抱死倾向，电磁阀将轮缸与回油通 道
或储液室接通，轮缸中的制动液经电磁阀流入储液室，轮缸压力下降。
4）增压状态 当压力下降后车轮转速太快时，电控单元便切断通往电磁阀的电流，
主缸和轮缸再次相通，主缸中高压制动液再次进入轮缸，使制动力增加。
轮胎与路面的附着关系：Fμ=μG Fμ——轮胎与路面间的附着力，N G ——轮胎与路面间的垂直载荷，N μ ——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。
（一）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。
优点：1.输出信号电压幅值不受转速的影响。 2.频率响应高 3.抗电磁波干扰能力强。
（二）汽车减速度传感器 有些ABS系统中，为了获得汽车的纵向或横向减速度，在汽车的车身上 安装有减速度传感器。ABS制动压力调节器 ABS/ASR制动压力调节器的作用是接受电子控制单元(ECU)的指令，通 过电磁阀的动作来实现车轮制动器制动压力的自动调节。它主要由电磁 阀阀体、制动液储能室、储能器、制动主缸、液压助力器与电动泵等组 成。如图：
3.主、副节气门位置传感器：主节气门位置传感器用来检测节气门开度， 并将开度大小信号送入ECU。副节气门位置执行器根据来自ABS和 TRC ECU的信号，打开和关闭副节气门，以控制发动机输出功率。
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 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。
速），发动机也处于怠速运转，而在ASR控制期间，离 合器处于接合状态，发动机的惯性对ASR控制有较大影 响。
3.在ABS控制期间，汽车传动系的振动较小，在ASR控制期 间，很容易使传动系统产生较大的振动。
4.在ABS控制期间，各车轮之间的相互影响不大，而在ASR 控制期间，由于差速器的作用会使驱动车轮之间产生较大 的互相影响。
第三节 防滑控制系统主要组成件的结构及工作原理 （一）车轮转速传感器
车轮转速传感器检测车轮的速度，并将速度信号输入防滑 控制系统的电子控制单元。目前，用于防滑系统的转速传 感器主要有电磁式和霍尔式两种。
1.电磁式转速传感器 通过磁通量的变化产生感应电压,由传感头和齿圈两部分组成。
2.霍尔式转速传感器
（二）ASR调压方式 ASR制动压力调节器也可以采用流通调压方式进行防滑转制动压力调
节，故ASR制动压力调节器也分为循环式和变容积式两种。
第五节 轿车防滑控制系统 以下以凌志LS400为例，介绍轿车防滑控制系统的组成和功能。
LS400轿车的防滑驱动控制系统(TRC)为选装件，所以国内只有部分 LS400制动防抱死系统中带有TRC。 （一）LS400的制动防抱死系统 (ABS)
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。
而防滑驱动控制系统(ASR) 在驱动过程中通常可以通 过调节发动机的输出转矩、转动系的传动比、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。
点亮ABS警告灯，并储存故障码。 电子控制单元内部电路如下图：
ABS系统故障指示灯
第四节 制动压力调节器的调压方式及工作原理 （一）ABS调压方式 （1）循环式制动压力调节器：电磁阀直接控制轮缸制动压力 （2）可变容积式制动压力调节器：间接控制制动压力
现在以凌志LS400轿车的循环式制动压力调节器来说明 ABS系统的调压工作原理
凌志LS400不带TRC的防抱死制动系统零件位置如下图所示。
在这一系统中，设有前轮左右轮速传感器各一个，后轮 左右轮速传感器各一个，共四个车轮速度传感器检测车轮的 转速；在ABS控制通道中，前轮系统是由确保转向性能的左 右轮各一个通道组成，后轮系统则只装设一个通道。
该ABS系统由轮速传感器、制动压力调节器、电控单 元、控制电路等部分组成。原理和工作方式与前面几节中介 绍的基本相同，故本节主要介绍带牵引力控制系统 (TRC) 的LS400轿车防滑系统。 （二）牵引力控制系统 (TRC)
SA=(rω-v) / rω×100% 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 存在如下图所示的关系。
（二）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
5. ABS只是一个反应时间近似一定的制动控制单环系统， 而ASR却是由反应时间不同的制动控制和发动机控制等组 成的多环系统。
（四）控制通道 防滑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。
ABS按照控制通道数 可分为四通道系统、 三通道系统、双通道 系统和单通道系统， 其布置形式多样， 如图：
ASR 制动液压系统：
下图中的 ASR 制动压力调节器主要包括制动供能装置（由电动泵和储能 器组成）和电磁控制阀总成（其中有三个二位二通电磁阀）组成。
（三）ABS和ASR的比较： 相同点：
1. ABS和ASR都是通过控制作用于被控制车轮的力矩， 而将车轮的滑动率控制在设定的理想范围之内，从而缩 短汽车制动距离或提高汽车的加速性能。 2. ABS和ASR 都要求系统具有快速的反应能力，以适应 车轮附着力的变化；都要求控制偏差量尽可能达到最 小；都要求尽量减少调节过程中的能量消耗。 不同点： 1. ABS对驱动和非驱动车轮都可进行控制，而ASR只对 驱动车轮进行控制。 2. 在ABS控制期间，离合器通常处于分离状态（手动变
第二节 防滑控制系统的基本组成及工作过程 （一）ABS 的基本组成及工作原理
ABS 通常由车轮轮速传感器、制动压力调节器、电子控制单元 (ECU) 和 ABS 警示装置等组成。如图：
如下图所示：ABS 的工作过程可以分为常规制动、制动压力保持、制动压 力减小和制动压力增大等阶段。 1. 常规制动阶段（ABS 并不介入制动压力控制）
5.ABS 和 TRC ECU 控制逻辑
6.故障保护功能
LS400 TRC系统控制电路如右 图所示：
第六节 防滑控制系统的维护与检修 （一）使用与维修中的一般注意事项 1. 拆装系统中的电器元件和线束插头，应先断开点火开关。 2. 不可用充电机起动发动机，也不要在蓄电池与汽车电系连
接的情况下，对蓄电池进行充电。 3. 避免电子控制单元受到碰撞和敲击。 4. 在高温环境（如烤漆作业）下，应拆下电子控制单元；在
下图为LS400 TRC 系统构成图，TRC系统由TRC和ABS ECU、TRC制动 执行器、ABS执行器、车轮转速传感器、副节气门位置传感器和副节气门 执行器组成。
该系统主要部件及工作原理：
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。
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。
第十四章 汽车防滑控制系统
第一节 概述
第二节 防滑控制系统的基本组成及工作过程 第三节 防滑控制系统主要组成件的结构及工作原理
第四节 制动压力调节器的调压方式及工作原理
第五节 轿车防滑控制系统
第六节 防滑控制系统的维护与检修
第十四章 汽车防滑控制系统
第一节 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。
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% -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。
焊接电器元件与线路时，应拔下线束插头。 5. 不要让油污沾染电子控制单元，特别是电子控制单元的端
子。 6. 要注意对蓄电池的电压进行检查，特别是长时间停驶后初
次起动时。 7. 不要使车轮转速传感器和传感器齿圈沾染油污或其他脏
冲方波信号。 2.运算电路：主要是进行车轮线速度、初始速度、滑动率、
加速度及减速度等的运算，以及调节器的电磁阀控制参 数的运算和监控运算 3.输出级（电磁阀控制）电路：接受运算电路输入的电磁阀 控制参数信号，控制大功率三极管向电磁阀提供控制电路。 4.安全保护电路：将汽车电源提供的12V或14V的电压变为电 子控制单元内部所需的5V电压。对电源电路的电压进行监 控，对故障信号进行监视，出现故障时停止ABS系统工作，
2. 制动压力保持阶段
3. 制动压力减小阶段
4. 制动压力增大阶段
ABS 系统具有以下优点： 1. 增大了汽车制动时的稳定性。 2. 能缩短制动距离。 3. 改善了轮胎的磨损状况。 4. 使用方便，工作可靠。
（二）ASR 的基本组成和工作原理 ASR/TCS 可以通过调节作用于驱动车轮的驱动力矩
主缸、轮缸和回油孔相互隔离密封，轮缸中制动压力保持一定。
3）减压状态
若“保压”命令发出后，车轮仍有抱死倾向，电磁阀将轮缸与回油通 道
或储液室接通，轮缸中的制动液经电磁阀流入储液室，轮缸压力下降。
4）增压状态 当压力下降后车轮转速太快时，电控单元便切断通往电磁阀的电流，
主缸和轮缸再次相通，主缸中高压制动液再次进入轮缸，使制动力增加。
轮胎与路面的附着关系：Fμ=μG Fμ——轮胎与路面间的附着力，N G ——轮胎与路面间的垂直载荷，N μ ——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。
（一）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。
优点：1.输出信号电压幅值不受转速的影响。 2.频率响应高 3.抗电磁波干扰能力强。
（二）汽车减速度传感器 有些ABS系统中，为了获得汽车的纵向或横向减速度，在汽车的车身上 安装有减速度传感器。ABS制动压力调节器 ABS/ASR制动压力调节器的作用是接受电子控制单元(ECU)的指令，通 过电磁阀的动作来实现车轮制动器制动压力的自动调节。它主要由电磁 阀阀体、制动液储能室、储能器、制动主缸、液压助力器与电动泵等组 成。如图：
3.主、副节气门位置传感器：主节气门位置传感器用来检测节气门开度， 并将开度大小信号送入ECU。副节气门位置执行器根据来自ABS和 TRC ECU的信号，打开和关闭副节气门，以控制发动机输出功率。
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 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。
速），发动机也处于怠速运转，而在ASR控制期间，离 合器处于接合状态，发动机的惯性对ASR控制有较大影 响。
3.在ABS控制期间，汽车传动系的振动较小，在ASR控制期 间，很容易使传动系统产生较大的振动。
4.在ABS控制期间，各车轮之间的相互影响不大，而在ASR 控制期间，由于差速器的作用会使驱动车轮之间产生较大 的互相影响。
第三节 防滑控制系统主要组成件的结构及工作原理 （一）车轮转速传感器
车轮转速传感器检测车轮的速度，并将速度信号输入防滑 控制系统的电子控制单元。目前，用于防滑系统的转速传 感器主要有电磁式和霍尔式两种。
1.电磁式转速传感器 通过磁通量的变化产生感应电压,由传感头和齿圈两部分组成。
2.霍尔式转速传感器
（二）ASR调压方式 ASR制动压力调节器也可以采用流通调压方式进行防滑转制动压力调
节，故ASR制动压力调节器也分为循环式和变容积式两种。
第五节 轿车防滑控制系统 以下以凌志LS400为例，介绍轿车防滑控制系统的组成和功能。
LS400轿车的防滑驱动控制系统(TRC)为选装件，所以国内只有部分 LS400制动防抱死系统中带有TRC。 （一）LS400的制动防抱死系统 (ABS)
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。
而防滑驱动控制系统(ASR) 在驱动过程中通常可以通 过调节发动机的输出转矩、转动系的传动比、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。
点亮ABS警告灯，并储存故障码。 电子控制单元内部电路如下图：
ABS系统故障指示灯
第四节 制动压力调节器的调压方式及工作原理 （一）ABS调压方式 （1）循环式制动压力调节器：电磁阀直接控制轮缸制动压力 （2）可变容积式制动压力调节器：间接控制制动压力
现在以凌志LS400轿车的循环式制动压力调节器来说明 ABS系统的调压工作原理
凌志LS400不带TRC的防抱死制动系统零件位置如下图所示。
在这一系统中，设有前轮左右轮速传感器各一个，后轮 左右轮速传感器各一个，共四个车轮速度传感器检测车轮的 转速；在ABS控制通道中，前轮系统是由确保转向性能的左 右轮各一个通道组成，后轮系统则只装设一个通道。
该ABS系统由轮速传感器、制动压力调节器、电控单 元、控制电路等部分组成。原理和工作方式与前面几节中介 绍的基本相同，故本节主要介绍带牵引力控制系统 (TRC) 的LS400轿车防滑系统。 （二）牵引力控制系统 (TRC)
SA=(rω-v) / rω×100% 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 存在如下图所示的关系。
（二）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
5. ABS只是一个反应时间近似一定的制动控制单环系统， 而ASR却是由反应时间不同的制动控制和发动机控制等组 成的多环系统。
（四）控制通道 防滑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。
ABS按照控制通道数 可分为四通道系统、 三通道系统、双通道 系统和单通道系统， 其布置形式多样， 如图：
ASR 制动液压系统：
下图中的 ASR 制动压力调节器主要包括制动供能装置（由电动泵和储能 器组成）和电磁控制阀总成（其中有三个二位二通电磁阀）组成。
（三）ABS和ASR的比较： 相同点：
1. ABS和ASR都是通过控制作用于被控制车轮的力矩， 而将车轮的滑动率控制在设定的理想范围之内，从而缩 短汽车制动距离或提高汽车的加速性能。 2. ABS和ASR 都要求系统具有快速的反应能力，以适应 车轮附着力的变化；都要求控制偏差量尽可能达到最 小；都要求尽量减少调节过程中的能量消耗。 不同点： 1. ABS对驱动和非驱动车轮都可进行控制，而ASR只对 驱动车轮进行控制。 2. 在ABS控制期间，离合器通常处于分离状态（手动变
第二节 防滑控制系统的基本组成及工作过程 （一）ABS 的基本组成及工作原理
ABS 通常由车轮轮速传感器、制动压力调节器、电子控制单元 (ECU) 和 ABS 警示装置等组成。如图：
如下图所示：ABS 的工作过程可以分为常规制动、制动压力保持、制动压 力减小和制动压力增大等阶段。 1. 常规制动阶段（ABS 并不介入制动压力控制）
5.ABS 和 TRC ECU 控制逻辑
6.故障保护功能
LS400 TRC系统控制电路如右 图所示：
第六节 防滑控制系统的维护与检修 （一）使用与维修中的一般注意事项 1. 拆装系统中的电器元件和线束插头，应先断开点火开关。 2. 不可用充电机起动发动机，也不要在蓄电池与汽车电系连
接的情况下，对蓄电池进行充电。 3. 避免电子控制单元受到碰撞和敲击。 4. 在高温环境（如烤漆作业）下，应拆下电子控制单元；在
下图为LS400 TRC 系统构成图，TRC系统由TRC和ABS ECU、TRC制动 执行器、ABS执行器、车轮转速传感器、副节气门位置传感器和副节气门 执行器组成。
该系统主要部件及工作原理：
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。
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。
第十四章 汽车防滑控制系统
第一节 概述
第二节 防滑控制系统的基本组成及工作过程 第三节 防滑控制系统主要组成件的结构及工作原理
第四节 制动压力调节器的调压方式及工作原理
第五节 轿车防滑控制系统
第六节 防滑控制系统的维护与检修
第十四章 汽车防滑控制系统
第一节 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。
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% -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。
焊接电器元件与线路时，应拔下线束插头。 5. 不要让油污沾染电子控制单元，特别是电子控制单元的端
子。 6. 要注意对蓄电池的电压进行检查，特别是长时间停驶后初
次起动时。 7. 不要使车轮转速传感器和传感器齿圈沾染油污或其他脏