ASR、TCS、TRC-汽车驱动防滑转电子控制系统的原理

三级项目项目题目汽车牵引力控制原理作者姓名吉人他手学科专业车辆工程指导教师吉人他手2017年6月汽车理论三级项目报告汽车牵引力控制原理学院：车辆与能源学院专业：车辆工程1班姓名：吉人他手指导老师：吉人他手完成日期： 2017年 7月摘要牵引力控制系统Traction Control System，简称TCS，也称为ASR或TRC。

它的作用是使汽车在各种行驶状况下都能获得最佳的牵引力。

牵引力控制系统的控制装置是一台计算机，利用计算机检测4个车轮的速度和方向盘转向角，当汽车加速时，如果检测到驱动轮和非驱动轮转速差过大，计算机立即判断驱动力过大，发出指令信号减少发动机的供油量，降低驱动力，从而减小驱动轮的滑转率。

计算机通过方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。

关键词牵引力，制动，电子节气门目录摘要 ------------------------------------------------------------------ 0一、课题研究背景及意义 ------------------------------------------------ 1二、汽车牵引力控制原理 ------------------------------------------------ 2三、汽车牵引力控制方案 ------------------------------------------------ 31、方案一：调节发动机的输出转矩控制驱动力矩 ----------------------- 31.1电子节气门结构组成 ----------------------------------------- 31.2电子节气门系统的工作原理： --------------------------------- 41.3模拟仿真 --------------------------------------------------- 41.4各种路面PID控制汽车纵向车速对比 --------------------------- 72、方案二：调节制动力矩控制驱动力矩 ------------------------------- 92.1传感器介绍 ------------------------------------------------- 92.2汽车主动安全装置 ---------------------------------------------- 112.3主要电路 ------------------------------------------------- 132.4相关参数 -------------------------------------------------- 162.5不足之处 -------------------------------------------------- 17四、项目收获 --------------------------------------------------------- 17五、参考文献 --------------------------------------------------------- 18小组自评分表 ------------------------------------------- 错误!未定义书签。

一文了解驱动轮防滑转调节技术（ASRTCSTRC）汽车在起步、加速或冰雪路面上行驶时，容易出现打滑现象。

这是因为汽车发动机传递给车轮的最大驱动力是由轮胎与路面之间的附着系数和地面作用在驱动轮上的法向反力的乘积（即附着力）决定的。

当驱动力超过附着力时，即驱动轮处在附着系数极低的路面，车轮就会打滑空转（即滑转）且无法前进，发动机输出的功率大部分消耗在车轮的滑转上，不仅浪费燃油、加速轮胎磨损，而且降低车辆的通过性能和机动能力。

虽然安装防滑链，使用雪地轮胎和带防滑钉的防滑轮胎等能够起到防滑转作用，但是实践证明，最有效的办法还是采用电子控制防滑转调节系统（ASR/TCS/TRC）。

驱动轮防滑转调节系统（ASR）一、驱动轮防滑转调节系统（ASR）概述汽车防滑转调节系统（ASR，Anti-Slip Regulation System）又称为加速滑移调节系统（Acceleration Slip Regulation System)，因为防止驱动轮滑转能够通过调节驱动轮的驱动力（牵引力）来实现，故又称为牵引力控制系统（TCS 或TRC，Traction Force Control System)。

驱动（轮）防滑系统（ASR）是车辆重要的主动安全技术之一，其功能是防止车辆在大加速度/低附着路面工况下轮胎过度滑转，提高车辆的安全性。

驱动轮防滑转调节系统ASR作用：在车轮开始滑转时，降低发动机的输出转矩来减小传递给驱动轮的驱动力，防止驱动力超过轮胎与路面之间的附着力（或通过增大滑转驱动轮的阻力来增大未滑转驱动轮的驱动力，使所有驱动轮的总驱动力增大），从而提高车辆的通过性。

汽车ASR控制效果图ASR与ABS密切相关，都是汽车的主动安全装置，两个系统通常同时采用。

ABS的作用是自动调节（增大或减小）制动力，防止车轮抱死滑移，提高汽车的制动性能；ASR的作用是维持附着条件，增大总驱动力，防止车轮抱死滑转，提高汽车的通过性。

二、驱动轮防滑转调节系统（ASR）基本原理驱动（轮）防滑系统是根据驱动轮和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，是一套基于ABS系统一起对有滑转趋势的驱动轮进行控制的系统。

电控驱动防滑/牵引力控制系统（ASR/TRC/TCS ）一、ASR 系统的理论基础 1. ASR 系统的理论基础（1）汽车驱动防滑控制（Anti Slip Reguliation ）系统简称ASR ，是应用于车轮防滑的电子控制系统。

（2）汽车打滑是指汽车车轮的滑转，车轮的滑转率又称滑移率。

驱动车轮的滑移率%100v v v S cc d ⨯-= ，式中vc 是车轮圆周速度；v 是车身瞬时速度。

滑移率与纵向附着系数的关系由图5-1可以看出：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，Sd=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。

（3）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.ASR系统与ABS系统的比较ASR系统与ABS系统的共同之处：ASR和ABS都是控制车轮和路面的滑移率，以使车轮与地面的附着力不下降，因此两系统采用的是相同的技术，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，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。

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。

ASR是驱动防滑系统的简称，其作用是防止汽车起步、加速过程中驱动轮打滑，特别是防止汽车在非对称路面或转弯时驱动轮空转，并将滑移率控制在10%—20%范围内。

由于ASR多是通过调节驱动轮的驱动力实现控制的，因而又叫驱动力控制系统，简称TCS，在日本等地还称之为TRC或TRAC。

作用：
ASR的作用是当汽车加速时将滑动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性。

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；如果是后驱动的车辆容易甩尾，如果是前驱动的车辆容易方向失控。

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。

在装有ASR的车上，从油门踏板到汽油机节气门（柴油机喷油泵操作杆）之间的机械连接被电控油门装置所代替。

当传感器将油门踏板的位置及轮速信号送到单元（CPU）时，控制单元就会产生控制电压信号，伺服电机依此信号重新调整节气门的位置（或者柴油机操纵杆的位置），然后将该位置信号反馈至控制单元，以便及时调整制动器。

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）。

ESP是电子控制的车身稳定系统，其功能并不是针对冰雪路面防滑的。

TCS牵引力控制系统对冰雪路面防滑关系较大。

冰雪路面起步时，自动限制发动机动力输出，防止车轮空转，而在没有此项装置的车辆上，则最好使用2挡起步，此时发动机扭矩输出相对1挡小，不容易打滑。

ASR(加速防滑控制系统)，ASR与TCS的功能与原理较为相似。

当电脑检测到某个驱动轮打滑时，就会自动降低发动机的输出功率，并对打滑的车轮施加制动，直到车轮恢复正常的转动。

TRC(循迹防滑控制系统)，TRC的工作原理依旧与TCS和ASR相似，只是每个厂商在技术的叫法上有区别。

TRC可抑制车辆在湿滑路面起步与加速时驱动轮的空转，当起步或加速时，若侦测到驱动轮空转，就会控制驱动轮的制动油压及发动机的动力输出，确保最佳的起步、加速、直线行进以及转弯的安全性。

大白补充：ESP(Electronic Stability Program，电子稳定程序)是汽车电控的一个标志性发明。

不同的研发机构对这一系统的命名不尽相同，如博世(BOSCH)公司早期称为汽车动力学控制(VDC)，现在博世、梅赛德—奔驰公司称为ESP；丰田公司称为汽车稳定性控制系统(VSC)、汽车稳定性辅助系统(VSA)或者汽车电子稳定控制系统(ESC)；宝马公司称为动力学稳定控制系统(DSC)。

尽管名称不尽相同，但都是在传统的汽车动力学控制系统，如ABS和TCS的基础上增加一个横向稳定控制器，通过控制横向和纵向力的分布和幅度，以便控制任何路况下汽车的动力学运动模式，从而能够在各种工况下提高汽车的动力性能，如制动、滑移、驱动等。

ESP在国外已经批量生产，在国内尚处于研究阶段，要达到产业化的程度，还有大量的工作要做。

其电子部件主要包括电子控制单元(ECU)、方向盘传感器、纵向加速度传感器、横向加速度传感器、横摆角速度传感器、轮速传感器等。

ESP作为保证行车安全的一个重要电控系统，其各个传感器的正常工作是进行有效控制的基础。