第四章、汽车制动防抱死系统和驱动防滑系统,ABS（Anti-locked Braking System）ASR（Acceleration Slip Regulation ）,4-1、ABS和ASR概述,中国的汽车工业随着经济的迅猛发展也呈现出朝气蓬勃的景象，汽车的普及率越来越高。如何评价汽车的好坏，我们通常用评定汽车的性能指标，主要有以下几方面：,动力性 燃油经济性 制动性 操控稳定性 平顺性 通过性 安全性,1、ABS基本定义 它是一种具有防滑、防锁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，可分机械式 和电子式两种。它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。,ABS简单模型详解,2、ABS的功用 制动性能是汽车主要性能之一，它关系到行车安全性。评价一辆汽车的制动性能最基本的指标是制动加速度、制动距离、制动时间及制动时方向的稳定性。 制动时方向的稳定性，是指汽车制动时仍能按指定的方向的轨迹行驶。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。,滑移率与附着系数 1）滑移率：汽车制动时，在车轮运动中车轮滑动成分所占的比例 S=(v-rw)/v100% S=0，车轮纯滚动； S=100%，车轮纯滑动； 0S100%，边滚动边滑动； 2）当滑移率为20%左右时，制动时能获得的地面制动力最大，制动效能也最好。,ABS的功用就是在汽车制动过程中 不断自动调整汽车制动系统的压力，使 汽车滑移率始终保持在20%左右。保证 汽车在制动过程中获得最大的纵向制动 力，提高汽车的制动效能。同时也可在 制动中保持较大的侧向附着系数，防止 汽车侧滑或失去转向能力，提高汽车制 动时的方向稳定性。,汽车在没有装ABS和装有ABS在刹车时制动效果的区别,3、ABS分类,ABS根据冲击强度可分为：超高抗冲型、高抗冲击型、中抗冲型等品种； ABS根据成型加工工艺的差异，又可分为：注射、挤出、压延、真空、吹塑等品种； ABS依据用途和性能的特点，还可分为：通用级、耐热级、电镀级、阻燃级、透明级、抗静电、挤出板材级、管材级等品种。,（1）按控制方式分类,模仿控制方式：在控制过程中，记录前一控制周期的各种参数，再按这些参数规定下一控制周期的控制条件（此方式更接近理想的制动控制）。 。预测控制方式：预先规定控制参数和设定值等控制条件，然后再根据检测的实际参数与设定值进行比较，对制动过程进行控制。,1、以车轮减速度为控制参数的控制方式,2、以滑移率为控制参数的控制方式,该形式的ABS控制方式是以车轮的滑移率S为控制参数。滑移率是通过检测汽车速度VF和轮速VR计算得到。轮速VR可由轮速传感器准确检测得到。而车速的准确检测则比较困难，可采用下述几种方法: （1）采用非接触式测速传感器 如多普勒测速雷达检测车速。但测速雷达成本较高，技术复杂，用得少。 （2）采用加速传感器检测出汽车减速度aR，然后计算出车速VR此种方法检测车速。 （3）根据车轮速度VR计算出汽车速度VF。,3、以车轮减速度和加速度为控制参数的控制方式,该形式ABS控制方式是以车轮减速度和车轮加速度为控制参数。通过车轮传感器检测轮速VR，并求出车轮减速度和加速度。,（2）按布置形式分类,四传感器、四通道、四轮独立控制 四传感器、四通道、前轮独立 四传感器、三通道、前轮独立 三传感器、三通道、前轮独立 四传感器、两通道、前轮独立不同的布置形式的ABS会使车轮获得不一样的制动力，制动效能也会有高低区别。,1）四传感器四通道/四轮独立控制方式,（3）按ABS的结构和原理分类,液压制动系统ABS整体式、分离式、ABS-VI 3 气压制动系统ABS用于四轮后驱动气压制动的汽车上和汽车列车 气顶液制动系统ABS兼有气压和液压两种制动系统的特点，应用于部分中、重型汽车,PS:液压制动与气压制动的区别,介质不同：分别是液压油和空气 液压制动反应快 制动力较小，用在高档车上，主要为高速以及灵敏度上进行考虑； 气压制动反应慢 制动力大 难控制 主要用于排量大 准备质量大的车。气压系统靠压缩空气助力，必须有空压机，故所需气筒及制动零件较大，只有空间允许的车辆才能采用; 液压系统的空间小，反应灵敏，但只能靠真空助力。,二、ASR系统的理论概述,1、ASR系统的理论基础 汽车驱动防滑控制（Anti Slip Reguliation）系统称为ASR，是应用于车轮防滑的电子控制系统。汽车打滑是指汽车车轮的滑转，车轮的滑转率又称滑移率。,（1）附着系数随路面的不同而呈大幅度的变化； （2）在各种路面上， S=20%左右时，附着系数达到峰值； （3）上述趋势无论制动还是驱动几乎一样。,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。,2、驱动力控制系统的基本概念,该系统是一种能防止汽车驱动轮在加速过程中打滑，特别防止汽车在非对称路面或在转弯时驱动轮空转，保持方向稳定性并维持最大驱动力的装置。与ABS系统相比，ASR系统只是用来控制驱动车轮的的一种装置。,3、ASR的基本组成,4、ASR系统的类型,（1）差速制动控制当驱动车轮单边滑转时，控制ECU输出控制信号，使差速制动阀和制动压力调节器工作，对滑转车轮施加制动力，是车轮滑转率控制在目标范围之内。 。（2）发动机输出功率控制发动机输出功率控制是指当汽车起步、加速时，若加速踏板踩的过猛，会因驱动力过大而出现两边驱动轮都滑转的现象，ASR控制ECU输出控制信号，控制发动机的功率输出，以抑制驱动轮的滑转。,三、ABS和ASR的比较,相同点 （1）都是用来控制车轮相对地面的滑动。 （2）都可以通过控制车轮制动力的大小来控制驱动车轮相对地面的滑动。,不同点,（1）ABS控制的是汽车制动时的滑移，主要用来提高汽车的制动效果和制动是的方向稳定性；而ASR是控制汽车行驶时的驱动轮滑转，用于提高汽车起步、加速及在滑溜路面行驶时的牵引力和确保行驶稳定性。 （2）ABS控制的是所在的车轮，而ASR控制的只是驱动轮。 （3）ABS只在汽车出现滑移的时候起作用，ASR只在汽车出现滑转的时候起作用。 （4）ABS一般车速很低时不起作用，ASR一般在车速很高是不起作用。,