汽车防滑控制系统_ABS与ASR
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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。
ASR全称:Acceleration Slip Regulation -----驱动(轮)防滑系统。
它属于汽车主动安全装置。
又称牵引力控制系统防止车辆尤其是大马力车在起步、再加速时驱动轮打滑现象,以维持车辆行驶方向的稳定性。
ASR的作用:它的主要目的是防止汽车驱动轮在加速时出现打滑,(特别是下雨下雪冰雹路冻等摩擦力较小的特殊路面上,当汽车加速时将滑动率控制在一定的范围内,从而防止驱动轮快速滑动。
它的功能一是提高牵引力;二是保持汽车的行驶稳定。
行驶在易滑的路面上,没有 ASR的汽车加速时驱动轮容易打滑;如是后驱动的车辆容易甩尾,如是前驱动的车辆容易方向失控。
有A SR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;最重要的是车辆转弯时,一旦驱动轮打滑就会全车一侧偏移,这在山路上极度危险的,有ASR的车刚一般不会发生这种现象。
ASR的原理:ASR是ABS的升级版,它在ABS上加装可膨胀液压装置、增压泵、液压压力筒、第四个车轮速度传感器,复杂的电子系统和带有其自身控制器的电子加速系统。
在驱动轮打滑时ASR通过对比各轮子转速,电子系统判断出驱动轮打滑,自动立刻减少节气门进气量,降低引擎转速,从而减少动力输出,对打滑的驱动轮进行制动。
减少打滑并保持轮胎与地面抓地力的最合适的动力输出,这时候无论你怎么给油,在ASR介入下,会输出最适合的动力。
ABS与ASR的区别:ABS(Anti-lock Braking System)通常是由车轮转速传感器、制动压力调节装置、电子控制装置和ABS警示灯组成;ASR主要有TRC(驱动力控制系统)切换开关、TRC指示灯、TRC停止指示灯、副节气门执行机构,TRC制动力执行机构、TRC和ECU组成。
1、ASR与ABS虽然都是用来控制车轮相对地面的滑动,以使车轮与地面的附着力不下降,但ABS控制的是汽车制动时车轮的“拖滑”和保持汽车在制动过程中能够改变行驶方向,主要是用来提高制动效果和保证制动时的安全;而ASR是控制车轮的“滑转”,用于提高汽车起步、加速及在滑溜路面上行驶时的牵引力和确保行驶的稳定性。
ABS 、TCS、EBD、ESP 是什么!80年代是ABS,90年代是牵引力控制装置,现在则是ESP车辆稳定电控系统。
由于它是ABS和TCS两种系统功能的延伸,因此,ESP称得上是当前汽车防滑装置的最高级形式。
面对诸多字母缩写的安全配置,什么ABS、TCS、EBD、ESP您能搞明白吗?谁又是个中高手呢?它们的作用是什么?您在买车时该看重哪一条呢?下面我们给你逐一道来。
据德国保险业协会、汽车安全学会分析导致严重伤亡交通事故的原因后的研究显示,60%的死亡交通事故是由于侧面撞车引起的,30%~40%是由于超速行驶、突然转向或操作不当引发的。
而装备ABS、TCS、EBD、ESP等电子装备的汽车,对驾驶操作的危险感应灵敏度可以超过世界上最优秀的赛车手。
一辆汽车行驶在路滑的左弯道上,当过度转向开始使得车子向右甩尾时,ESP电子稳定系统的传感器感觉到了滑动,就迅速让右前轮制动,使汽车产生顺时针方向的转矩,而将汽车保持在原来的车道内;当不足转向使前轮驶离路面而丧失对地面的附着力时,四通道的ESP 就让左后轮制动,由此产生逆时针方向的转矩使汽车回到正确路线上(如果车上装的是双通道的ESP,则会使左前轮制动)。
如果后轮驱动的汽车控制不住其后轮,ESP可同时降低发动机的功率和通过精确计算得出压力来控制车轮,使汽车保持它的正常运行轨迹。
当然,ESP无法对抗物理学定律,如果汽车跑得太快,在某些情况下仍可能出事故。
ABS刹车防抱死系统ABS是Anti-LockBrakeSystem的英文缩写,即“刹车防抱死系统”。
目前除个别微型车、面包车外,大部分国产车几乎都装备有ABS,只是装置本身的档次、差异问题。
1978年博世公司研制并生产出世界上第一套ABS防抱死系统,为汽车的安全行驶又解决了一道难题。
在没有ABS时,如果紧急刹车一般会使轮胎抱死,由于抱死之后轮胎与地面是处于滑动摩擦状态。
ABS装置始终使车轮与地面之间保持接近滑动又未滑动状态,它们之间的摩擦是静摩擦,所以ABS会使刹车的距离变短。
1、ABS 防抱死制动系统2、EBD电子制动力分配3、EBA紧急制动辅助装置4、CBC转弯制动控制5、BAS制动力辅助系统6、BA 机械制动辅助系统7、ASR驱动(轮)防滑系统8、TCS循迹控制系统9、TRC牵引力控制系统Traction Control10、ESP 电控行驶平稳系统11、DSC动态稳定控制系统12、VSC电子稳定装置13、MSR发动机阻力矩控制14、EDS电子差速锁15、VSA车辆稳定性控制系统16、OBD车载自动诊断系统1、ABS是刹车防抱死系统.ABS工作时就相当于以很高的频率进行点刹,于是在紧急情况下踩制动踏板,肯定会感到制动踏板在颤动,同时也会听到制动总泵发出的“哒哒”声,这便是ABS在正常工作。
由于制动总泵在不断调整制动压力,从而对制动踏板有连续的反馈力。
因此,在这种情况下,一定要“坚定不移”地踩住制动踏板,同时采取积极措施避险。
2、EBD是电子制动力分配系统.EBD用高速计算机在汽车制动的瞬间,分别对四只轮胎附着的不同地面进行感应、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,并在运动中不断高速调整,从而保证车辆的平稳、安全。
当紧急刹车车轮抱死的情况下,EBD在ABS动作之前就已经平衡了每一个轮的有效地面抓地力,可以防止出现甩尾和侧移,并缩短汽车制动距离。
EBD实际上是ABS的辅助功能,它可以改善提高ABS的功效。
所以在安全指标上,汽车的性能又多了“ABS+EBD”。
3、EBA是电子控制煞车辅助,这个系统可以感应驾驶人对煞车踏板的作动需求程度, 当电脑从煞车踏板所侦测到的煞车动作, 来判断驾驶人此次煞车的意图, 如果是属於非常紧急、急迫的煞车, EBA此时将会指示煞车系统产生更高的油压使ABS发挥作用, 而使煞车力更快速的产生减少煞车距离, 电子控制煞车辅助系统尤其是对於脚力较差的妇女及高龄驾驶者, 在规避紧急危险的煞车时甚有帮助4、CBC转弯制动控制又称弯道自动控制(CBC)。
浅谈汽车ABS、ASR、ESP主动安全系统功能与区别作者:陈伟来源:《中国科技博览》2018年第28期[摘要]目前汽车厂商和消费者越来越重视汽车的主动安全性,主动安全性的好坏关系行驶事故发生的概率,越来越多的先进技术也被应用到汽车主动安全装置上。
现今广泛运用的汽车主动安全性系统主要有防抱死制动系统(ABS)、驱动防滑系统(ASR)、汽车电子稳定程序系统(ESP)等,保证汽车在危险状况下行驶的主动安全性。
本文简单介绍ABS、ASR、ESP 三类系统的功用及区别。
[关键词]ABS ASR ESP 功用区别中图分类号:TH38 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)28-0186-011、防抱死制动系统(ABS)汽车防抱死制动装置即Anti-lock Braking System,简称ABS,就是为了消除在紧急制动过程中出现不稳定因素而专门设置的制动压力调节系统。
它是使实际制动接近于理想制动状态,即在制动过程中,通过调节制动器制动力,使滑移率始终控制在10~20%,防止车轮完全抱死,从而得到最佳制动效果。
如图1所示。
ABS的电子控制单元ECU将各传感器传来的信号进行检测和判定,并形成相应的控制指令给制动压力调节器以对各制动轮缸的制动液压进行调节,而使制动性能得到最大的发挥,防止车轮抱死,控制车轮的滑移率始终保持在10%~20%之间。
其工作过程可以分为常规制动、制动压力减小、制动压力保持和制动压力增大四个阶段。
2、汽车驱动防滑系统(ASR)驱动轮防滑转调节系统Anti-Slip Regulation,简称ASR,它是继制动防抱死装置(ABS)之后,设置在汽车上专门用来防止驱动轮起步、加速和在湿滑路面行驶时滑转的电子驱动力调节系统。
汽车防滑转电子控制系统常用的控制方式有:(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。
(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。
汽车防滑控制系统--ABS与ASR一、概述汽车防滑控制系统是防止汽车在制动过程中车轮被抱死滑移和汽车在驱动过程中(特别是起步、加速、转弯等)驱动轮发生滑转现象的控制系统。
1.滑动率对附着系数的影响汽车在制动过程中,车轮的运动可以划分为三个阶段:纯滚动、边滚边滑、完全拖滑。
一般用滑动率S表征滑动成分在车轮纵向运动中所占的比例。
当滑动率处于15%~35%的围时,纵向附着系数φz和侧向附着系数φc的值都较大。
纵向附着系数φz 大,可以产生较大的制动力,保证汽车制动距离较短;侧向附着系数φc大,可以产生较大的侧向力,保证汽车制动时的方向稳定性。
2.防滑控制系统的作用和控制方式汽车在驱动过程中,驱动轮可能发生滑转,滑转成分在车轮纵向运动中所占的比例用正滑动率来表示,即防滑控制系统就是在汽车驱动状态下,将驱动轮滑转率控制在5%~15%的最佳围。
制动防抱死系统是在汽车制动状态下,将车轮滑动率控制在8%~35%的最佳围。
在上述最佳围,不仅车轮和地面之间的纵向附着系数较大,而且侧向附着系数的值也较大,保证了汽车的方向稳定性。
二、制动防抱死系统(ABS)1.制动防抱死系统的基本组成和工作原理制动防抱死系统主要由轮速传感器、制动压力调节器和电子控制器(ECU)等组成。
其基本工作原理是,汽车制动时,首先由轮速传感器测出与制动车轮转速成正比的交流电压信号,并将该电压信号送入电子控制器(ECU)。
由ECU中的运算单元计算出车轮速度、滑动率及车轮的加、减速度,然后再由ECU中的控制单元对这些信号加以分析比较后,向压力调节器发出制动压力控制指令。
使压力调节器中的电磁阀等直接或间接地控制制动压力的增减,以调节制动力矩,使之与地面附着状况相适应,防止制动车轮被抱死。
2.制动防抱死系统(ABS)的类型及布置形式1)按汽车制动系统分类(1)液压制动系统ABS;(2)气压制动系统ABS;(3)气顶液制动系统ABS。
2)按ABS中控制管路(通道)数和传感器数量,又可分为以下6种布置形式(1)四传感器四通道四轮独立控制的ABS(2)四传感器四通道前轮独立后轮低选控制的ABS3.ABS部件的结构及其工作原理1)车轮转速传感器(简称轮速传感器)汽车防滑控制系统中都设置有电磁感应式轮速传感器。
它可以安装在车轮上,也可以安装在主减速器或变速器中。
2)电子控制器(ECU)电子控制器(ECU)是防滑控制系统的控制中枢,其作用是接收来自轮速传感器的感应电压信号,计算出车轮速度,并与参考车速进行比较,得出滑动率S及加减速度,并将这些信号加以分析,对制动压力调节器发出控制指令。
3)制动压力调节器制动压力调节器的功用是接收来自ECU的控制指令,控制制动压力的增、减,它是ABS的执行器。
(1)循环式制动压力调节器循环式制动压力调节器由电磁阀、液压泵和电动机等部件组成。
调节器直接装在汽车原有的制动管路中,通过串联在制动主缸和制动轮缸之间的三位三通电磁阀直接控制轮缸的压力,可以使轮缸的工作处于常规工作状态、增压状态、减压状态或保压状态。
三位是指电磁阀有三个不同位置,分别控制轮缸制动压力的增、减或保压,三通是指电磁阀上有3个通道,分别通制动主缸、制动轮缸和储液器。
(2)可变容积式制动压力调节器可变容积式制动压力调节器主要由电磁阀、控制活塞、液压泵和储能器等组成,是在原液压制动系统中增设一套液压控制装置,控制制动管路中容积的增减,以控制制动压力的变化。
可变容积式制动压力调节器有4个不同工作状态:常规制动状态、轮缸减压状态、轮缸保压状态和轮缸增压状态。
三、驱动防滑转系统(ASR)汽车行驶过程中,轮速传感器将车轮转速转变为电信号传输给ASR电子控制器(ECU),ECU根据车轮转速计算驱动车轮的滑转率,如果滑转率超出了目标围,ECU综合参考节气门开度信号、发动机转速信号以及转向信号(有的车没有)等确定其控制方式,并向相应执行机构发出指令使其动作,将驱动车轮的滑转率控制在目标围之。
驱动防滑转系统(ASR)和ABS一样,主要由电子控制器、传感器、制动压力调节器等三大部分组成。
ASR 中的电子控制器可以是独立的,也可以与ABS共用,轮速传感器可与ABS共用,ASR与ABS的制动压力调节器也可以共用。
因此通常将ASR和ABS组合在一起。
2.ASR的传感器ASR的传感器主要是轮速传感器和节气门位置传感器。
轮速传感器与ABS共用,而节气门位置传感器则与发动机控制系统共用。
ASR专用的信号输入装置是ASR选择开关,关闭ASR选择开关,可停止ASR的作用。
如在汽车维修中需要将汽车驱动车轮悬空转动时,ASR就可能对驱动车轮施以制动,影响故障的检查。
这时关闭ASR开关,停止ASR作用,就可避免这种影响。
3.ASR的制动压力调节器ASR制动压力调节器执行ASR电子控制器的指令,对滑转车轮施加制动力并控制其大小,以使滑转车轮的滑动率在控制目标围之。
ASR制动压力源是蓄压器,通过制动压力调节器中的电磁阀来调节驱动车轮制动压力的大小。
1)独立式的ASR制动压力调节器所谓独立式是指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。
独立式ASR制动压力调节器有4种不同工作状态,分别是不起作用、轮缸增压、轮缸保压、轮缸减压。
4.装有驱动力控制系统(ASR)的汽车实例本田雅阁(3.0L)轿车装有牵引力控制系统(TCS)的实例。
该轿车的防滑控制系统ABS和ASR(TCS)组合在一起。
整个系统由ABS/ASR电子控制装置(ECU)、制动压力调节器和传感器等三部分组成。
各部件在整车的布置如下图所示。
电子式ABS(小图为机械式ABS)四通道式本山上场说:“车到山前必有路,可惜丰田刹不住!丰田就是刹的住,吓得车主尿一裤!开上丰田雅力士,重症病房把伤治!买了丰田凯美瑞、太平间里安心睡!三轮丰田好,缺腿也能跑!高速断车轴,刹车常漏油!开三轮丰田,奔极乐黄泉!凯美瑞,凯美瑞,投胎要排队!雅力士,雅力士,包你英年早逝!”本山问小:“这车钢板有没有1公分厚?”小:“没有。
”本山:“里面有厕所吗?”小:“没有”。
本山:“有刹车吗?”'小:“有?还是没有?大叔你说呢?”本山:“你卖车还是我卖车你问我?”小:“没有”。
本山:“这个可以有。
”小:“这个真...没有。
”小:“毕老师,你知道开车最痛苦的是什么吗?”老毕:“呵呵!是什么”?小: “是开着开着发现刹车没了”.本山:“你快拉倒吧,知道开车最最痛苦的是什么吗?是开着开着急刹车,刹是刹住了,后面跟着一辆凯美瑞”。
小:“我总结了一下,人选车不能太随便。
凯美瑞这车啊就是这样,一脚踩下去,车站住了,这一回就过去了,一脚踩下去,车没站住,这一辈子就过去了第23讲 ABS、TRC、VSC与辅助制动系·ABS防抱死制动系统·TRC牵引力控制系统·VSC系统的组成及工作原理·辅助制动系统一、ABS防抱死制动系统(一)汽车防抱死装置(ABS)概述·车轮抱死产生的现象1)当车轮抱死滑移时,制动距离延长,制动失灵2)若前轮先抱死,汽车失去转向能力3)若后轮先抱死,即使受到不大的侧向干扰力,汽车也将发生侧滑·理想状态:车轮处于边滚边滑的滑转状态,车轮滑移率到15%—20%时,附着系数最大·目前在中高级轿车、大客车和重型车上装备了防抱死装置。
1、ABS系统功用·在制动过程中自动控制和调节制动力大小·防止车轮抱死,消除侧滑、跑偏、丧失转向能力·获得良好的制动性能、操纵性能和稳定性能2、类型·机械液压式ABS(可靠性差,已不用)·电子控制式ABS(现广泛应用)3、ABS系统优点1)ABS系统的第一个优点是增加了汽车制动时的稳定性。
汽车在制动时,如果前轮先抱死,驾驶员将无法控制汽车的行驶方向,这是非常危险的;倘若后轮先抱死,则会出现侧滑、甩尾,甚至使汽车整个调头等严重事故。
ABS系统可以防止车轮制动时被完全抱死,提高了汽车行驶的稳定性。
2)ABS系统的第二个优点是能缩短制动距离。
这是因为在同样紧急制动的情况下,ABS系统可以将滑移率控制在20%左右,从而可获得最大的纵向制动力。
需要说明的是,当汽车在积雪路面上制动时,若车轮抱死,则车轮前的楔状积雪可阻止汽车的前进。
3)ABS系统的第三个优点是改善了轮胎的磨损状况。
事实上,车轮抱死会加剧轮胎磨损,而且轮胎胎面磨耗不均匀,使轮胎磨损消耗费增加。
经测定,汽车在紧急制动时,车轮抱死所造成的轮胎累加磨损费,已超过一套防抱死制动系统的造价。
因此,装用ABS系统具有一定的经济效益。
4)ABS系统还有一个优点就是使用方便,工作可靠。
ABS系统的使用与普通制动系统的使用几乎没有区别,制动时只要把脚踏在制动踏板上,ABS系统就会根据情况自动进入工作状态,如遇雨雪路滑,驾驶员也没有必要用一连串的点刹车方式进行制动,ABS系统会使制动状态保持在最佳点。
增大,此即ABS制动过程中的保压状态。
1、结构组成(视频)·ABS是在普通制动系的基础上加装车轮速度传感器、ABS电控单元、制动压力调节装置及制动控制电路等组成2、工作原理·制动过程中,ABS电控单元(ECU)3不断地从传感器1和5获取车轮速度信号,并加以处理,分析是否有车轮即将抱死拖滑。
·如果没有车轮即将抱死拖滑,制动压力调节装置2不参与工作,制动主缸7和各制动轮缸9相通,制动轮缸中的压力继续增大,此即ABS制动过程中的增压状态。
·如果电控单元判断出某个车轮(假设为左前轮)即将抱死拖滑,它即向制动压力调节装置发出命令,关闭制动主缸与左前制动轮缸的通道,使左前制动轮缸的压力不再增大,此即ABS制动过程中的保压状态。
·若电控单元判断出左前轮仍趋于抱死拖滑状态,它即向制动压力调节装置发出命令,打开左前制动轮缸与储液室或储能器(图中未画出)的通道,使左前制动轮缸中的油压降低,此即ABS制动过程中的减压状态。
·ABS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。
·如果对某车轮的制动压力可以进行单独调节,称这种控制方式为独立控制;如果对两个(或两以上)车轮的制动压力一同进行调节,则称这种控制方式为一同控制。
在两个车轮的制动压力进行一同控制时,如果以保证附着力较大的车轮不发生制动抱死为原则进行制动压力调节,称这种控制方式为按高选原则一同控制;如果以保证附着力较小的车轮不发生制动抱死为原则进行制动压力调节,则称这种控制方式为按低选原则一同控制。
·按照控制通道数目的不同,ABS系统分为四通道、三通道、双通道和单通道四种形式,而其布置形式却多种多样。
1、四通道ABS·为了对四个车轮的制动压力进行独立控制,在每个车轮上各安装一个转速传感器,并在通往各制动轮缸的制动管路中各设置一个制动压力调节分装置(通道)。