第4章汽車制動穩(wěn)定性控制系統(tǒng)汽車電子控制技術(第2版)凌永成電子課件

1、汽車電子控制技術汽車電子控制技術沈陽大學沈陽大學 凌永成凌永成 配配 套套 教教 材材 信信 息息教材名稱：汽車電子控制技術（第教材名稱：汽車電子控制技術（第2版）版）教材主編：凌永成教材主編：凌永成教材定價：教材定價：40RMB出版社：北京大學出版社出版社：北京大學出版社出版時間出版時間/版次：版次：2011年年7月第月第2版版國際標準書號（國際標準書號（ISBN ）：）： 978-7-301-19225-2教材所屬系列：教材所屬系列： 21世紀全國高等院校汽車類世紀全國高等院校汽車類創(chuàng)新型應用人才培養(yǎng)規(guī)劃教材創(chuàng)新型應用人才培養(yǎng)規(guī)劃教材 第第4章章 汽車制動穩(wěn)定性控制系統(tǒng)汽車制動穩(wěn)定性控制系

2、統(tǒng) 教學提示：教學提示：防抱死制動系統(tǒng)和牽引力控制系統(tǒng)能很防抱死制動系統(tǒng)和牽引力控制系統(tǒng)能很好地提高汽車制動性能，已逐漸成為汽車的標準配好地提高汽車制動性能，已逐漸成為汽車的標準配置。融合置。融合ABS、TRC和和EBD技術于一身的電子穩(wěn)定技術于一身的電子穩(wěn)定程序程序ESP技術的應用日益廣泛。技術的應用日益廣泛。教學要求：教學要求：本章主要介紹以本章主要介紹以ABS、TRC、ESP為代為代表的汽車制動穩(wěn)定性控制系統(tǒng)。要求學生了解汽車表的汽車制動穩(wěn)定性控制系統(tǒng)。要求學生了解汽車制動穩(wěn)定性控制系統(tǒng)在汽車上的應用情況和發(fā)展趨制動穩(wěn)定性控制系統(tǒng)在汽車上的應用情況和發(fā)展趨勢，熟悉其基本組成和工作原理。勢

3、，熟悉其基本組成和工作原理。4.1 汽車防抱死制動系統(tǒng)汽車防抱死制動系統(tǒng) 在車輛制動時如果車輪抱死滑移，則車輪與路面間的側向在車輛制動時如果車輪抱死滑移，則車輪與路面間的側向附著能力將完全喪失。防抱死制動系統(tǒng)（附著能力將完全喪失。防抱死制動系統(tǒng)（Anti-1ock Braking System，ABS）的設計目的，就是在汽車制動過程中，不論）的設計目的，就是在汽車制動過程中，不論道路情況如何，始終將車輪滑移率控制在道路情況如何，始終將車輪滑移率控制在20左右，從而保左右，從而保證車輛能獲得最佳的制動性能和轉向操縱性能。證車輛能獲得最佳的制動性能和轉向操縱性能。4.1.1防抱死制動系統(tǒng)的功能和分

4、類防抱死制動系統(tǒng)的功能和分類1.汽車制動時的車輪運動分析汽車制動時的車輪運動分析 汽車在制動過程中，當制動器制動力大于輪胎汽車在制動過程中，當制動器制動力大于輪胎-道路附著道路附著力時，車輪就會抱死滑移。只有汽車具有足夠的制動器制動力時，車輪就會抱死滑移。只有汽車具有足夠的制動器制動力，同時地面又能提供較大的附著力時，汽車才能獲得良好力，同時地面又能提供較大的附著力時，汽車才能獲得良好的制動效果。的制動效果。 輪胎滑移的程度用滑移率輪胎滑移的程度用滑移率S來表示。車輪滑移率是指實際來表示。車輪滑移率是指實際車速車速v與車輪速度與車輪速度vw之差同實際車速之差同實際車速v的比值，其表達式為的比值

5、，其表達式為S = %1001%1001%100ww vrvvvvv 式中，式中，S為車輪滑移率；為車輪滑移率；v為車速為車速(車輪中心縱向速度，車輪中心縱向速度，m/s)；vw為車為車輪速度輪速度(車輪瞬時圓周速度，車輪瞬時圓周速度，vw = rw，m/s)；r為車輪半徑為車輪半徑(m)；w為車輪為車輪轉動角速度轉動角速度(rad/s)。當當v = vw時，滑移率時，滑移率S = 0，車輪自由滾動；，車輪自由滾動；當當vw = 0時，滑移率時，滑移率S = 100%，車輪完全抱死滑移；，車輪完全抱死滑移；當當v vw時，滑移率時，滑移率0 S 100%，車輪既滾動又滑移。，車輪既滾動又滑移。

6、滑移率越大，車輪滑移程度越大?；坡试酱螅囕喕瞥潭仍酱?。圖圖4-1 附著系數(shù)與滑移率的關系附著系數(shù)與滑移率的關系(虛線與實線標注的上下順序一一對應虛線與實線標注的上下順序一一對應) B縱向附著系數(shù)；縱向附著系數(shù)；S橫向附著系數(shù)；橫向附著系數(shù)； S滑移率滑移率圖圖4-2 干燥硬實路面上附著系數(shù)與滑移率的關系干燥硬實路面上附著系數(shù)與滑移率的關系 B縱向附著系數(shù)；縱向附著系數(shù)；S橫向附著系數(shù)；橫向附著系數(shù)； S滑移率滑移率 橫向附著系數(shù)是研究汽車行駛穩(wěn)定性的重要指標之一。橫向附著系數(shù)是研究汽車行駛穩(wěn)定性的重要指標之一。橫向附著系數(shù)越大，汽車制動時的方向穩(wěn)定性和保持轉向控橫向附著系數(shù)越大，汽車制動

7、時的方向穩(wěn)定性和保持轉向控制的能力越強。制的能力越強。 當滑移率為零時，橫向附著系數(shù)最大；隨著滑移率的增當滑移率為零時，橫向附著系數(shù)最大；隨著滑移率的增加，橫向附著系數(shù)逐漸減小。當車輪抱死時，橫向附著系數(shù)加，橫向附著系數(shù)逐漸減小。當車輪抱死時，橫向附著系數(shù)接近于零，汽車將失去方向穩(wěn)定性和轉向控制能力，其危害接近于零，汽車將失去方向穩(wěn)定性和轉向控制能力，其危害極大。極大。 如果前輪抱死，雖然汽車如果前輪抱死，雖然汽車能沿直線向前行駛，但是失去能沿直線向前行駛，但是失去轉向控制能力。由于前輪維持轉向控制能力。由于前輪維持轉彎運動能力的橫向附著力喪轉彎運動能力的橫向附著力喪失，因此，汽車仍將按原行駛

8、失，因此，汽車仍將按原行駛方向滑行，可能沖入其他車道方向滑行，可能沖入其他車道與車輛相撞或沖出路面與障礙與車輛相撞或沖出路面與障礙物相撞而發(fā)生惡性交通事故。物相撞而發(fā)生惡性交通事故。 （a）前輪防滑控制）前輪防滑控制 （b）后輪防滑控制）后輪防滑控制有無有無ABS的比較（藍車無的比較（藍車無ABS，灰車有，灰車有ABS） 如果后輪抱死，汽車的制動穩(wěn)定性就會變差，抵抗橫向如果后輪抱死，汽車的制動穩(wěn)定性就會變差，抵抗橫向外力的能力很弱，后輪稍有外力外力的能力很弱，后輪稍有外力(如側向風力或地面障礙物阻如側向風力或地面障礙物阻力力)作用就會發(fā)生側滑作用就會發(fā)生側滑(甩尾甩尾)，甚至出現(xiàn)調頭，甚至出現(xiàn)

9、調頭(即突然出現(xiàn)即突然出現(xiàn)180轉彎轉彎)等危險現(xiàn)象，如圖等危險現(xiàn)象，如圖4-3（b）所示。）所示。 （a）前輪防滑控制）前輪防滑控制 （b）后輪防滑控制）后輪防滑控制 有無有無ABS的比較（藍車無的比較（藍車無ABS，灰車有，灰車有ABS） 綜上所述，為了獲得最佳制動效能和制動時的方向穩(wěn)定綜上所述，為了獲得最佳制動效能和制動時的方向穩(wěn)定性，應將車輪滑移率控制在最佳滑移率范圍（性，應將車輪滑移率控制在最佳滑移率范圍（20%左右）內。左右）內。因此，通過采用因此，通過采用ABS，使汽車在制動過程中自動調節(jié)車輪的，使汽車在制動過程中自動調節(jié)車輪的制動力，防止車輪抱死滑移，從而縮短制動距離，提高方向

10、制動力，防止車輪抱死滑移，從而縮短制動距離，提高方向穩(wěn)定性，增強轉向控制能力，減少交通事故的發(fā)生。穩(wěn)定性，增強轉向控制能力，減少交通事故的發(fā)生。2.防抱死制動系統(tǒng)的作用防抱死制動系統(tǒng)的作用 防抱死制動系統(tǒng)能防止汽車在常規(guī)制動過程中由于車輪防抱死制動系統(tǒng)能防止汽車在常規(guī)制動過程中由于車輪完全抱死而出現(xiàn)的后軸側滑、前輪喪失轉向能力等現(xiàn)象，從完全抱死而出現(xiàn)的后軸側滑、前輪喪失轉向能力等現(xiàn)象，從而充分發(fā)揮輪胎與路面間的潛在附著力，最大限度地改善汽而充分發(fā)揮輪胎與路面間的潛在附著力，最大限度地改善汽車的制動性能，以提高汽車在制動過程中的方向穩(wěn)定性和轉車的制動性能，以提高汽車在制動過程中的方向穩(wěn)定性和轉向

11、操縱能力，從而滿足行車安全的需要。向操縱能力，從而滿足行車安全的需要。ABS的作用的作用 目前歐、美、日、韓等國家和地區(qū)的汽車使用最多的目前歐、美、日、韓等國家和地區(qū)的汽車使用最多的ABS的品牌有德國的博世（的品牌有德國的博世（Bosch）、德國戴維斯公司的坦孚）、德國戴維斯公司的坦孚（TEVES），另外還有美國德爾科公司（），另外還有美國德爾科公司（Delco）、美國本）、美國本迪克斯公司（迪克斯公司（BENDIX）等。）等。3.ABS的控制方式分類的控制方式分類1）四通道控制方式）四通道控制方式 為了對四個車輪的制動壓力進行獨立控制，在每個車輪為了對四個車輪的制動壓力進行獨立控制，在每個車

12、輪上各安裝一個轉速傳感器，并在通往各制動輪缸的制動管路上各安裝一個轉速傳感器，并在通往各制動輪缸的制動管路中各設置一個制動壓力調節(jié)分裝置（通道）。中各設置一個制動壓力調節(jié)分裝置（通道）。 對應于雙制動管路的對應于雙制動管路的H型（前后）或型（前后）或X型（對角）兩種布型（對角）兩種布置形式，四通道置形式，四通道ABS也有兩種布置形式，如圖也有兩種布置形式，如圖4-5所示。使所示。使用四通道控制方式的常見車型有：奧迪（前輪驅動）、紅旗用四通道控制方式的常見車型有：奧迪（前輪驅動）、紅旗轎車、廣州本田（轎車、廣州本田（X型）。型）。（a）前后布置）前后布置 （b）對角線布置）對角線布置圖圖4-5

13、四通道控制方式四通道控制方式2）三通道控制方式）三通道控制方式 四輪四輪ABS大多為三通大多為三通道系統(tǒng)，而三通道系統(tǒng)都道系統(tǒng)，而三通道系統(tǒng)都是對兩前輪的制動壓力進是對兩前輪的制動壓力進行單獨控制，對兩后輪的行單獨控制，對兩后輪的制動壓力按低選原則一同制動壓力按低選原則一同控制。使用三通道控制方控制。使用三通道控制方式的常見車型有：桑塔納式的常見車型有：桑塔納2000GSi、北京切諾基等。、北京切諾基等。圖圖4-6 三通道控制方式三通道控制方式（a）四傳感器對角線布置）四傳感器對角線布置 （b）四傳感器前后布置）四傳感器前后布置（c）三傳感器前后布置）三傳感器前后布置3）雙通道控制方式）雙通道

14、控制方式（a）前后布置）前后布置 （b）對角線布置）對角線布置圖圖4-7 雙通道控制方式雙通道控制方式 由于雙通道由于雙通道ABS難以在方向穩(wěn)定性、轉向操縱能力和制難以在方向穩(wěn)定性、轉向操縱能力和制動距離等方面得到兼顧，所以目前很少被采用。動距離等方面得到兼顧，所以目前很少被采用。 4）單通道控制方式）單通道控制方式 單通道單通道ABS一般對兩后輪一般對兩后輪按低選原則一同控制，其主要按低選原則一同控制，其主要作用是提高汽車制動時的方向作用是提高汽車制動時的方向穩(wěn)定性。單通道穩(wěn)定性。單通道ABS具有結構具有結構簡單、成本低的優(yōu)點，因此在簡單、成本低的優(yōu)點，因此在輕型貨車上得到廣泛應用。輕型貨車

15、上得到廣泛應用。單通道控制方式單通道控制方式 4.1.2防抱死制動系統(tǒng)的組成防抱死制動系統(tǒng)的組成圖圖4-9 典型的汽車典型的汽車ABS系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成1-前輪轉速傳感器；前輪轉速傳感器；2-制動壓力調節(jié)器；制動壓力調節(jié)器；3-ABS電控單元；電控單元；4-ABS警告燈；警告燈；5-后輪轉速傳感器；后輪轉速傳感器；6-制動燈開關；制動燈開關；7-制動主缸；制動主缸；8-比例分配閥；比例分配閥；9-制動輪缸；制動輪缸；10-蓄電池；蓄電池；11-點火開關點火開關1.車輪轉速傳感器車輪轉速傳感器1）電磁式車輪轉速傳感器）電磁式車輪轉速傳感器 目前大多數(shù)車輪轉速傳感器都采用電磁式轉速傳感器。目前大多數(shù)

16、車輪轉速傳感器都采用電磁式轉速傳感器。車輪轉速傳感器由電磁感應傳感頭和信號轉子兩部分組成。車輪轉速傳感器由電磁感應傳感頭和信號轉子兩部分組成。 電磁式車輪轉速傳感器外形圖電磁式車輪轉速傳感器外形圖 電磁感應傳感頭用來產(chǎn)生感應電壓，通常由永久磁鐵、電磁感應傳感頭用來產(chǎn)生感應電壓，通常由永久磁鐵、電磁線圈和極軸等構成，根據(jù)極軸的結構不同，又可分為鑿電磁線圈和極軸等構成，根據(jù)極軸的結構不同，又可分為鑿式極軸傳感頭、柱式極軸傳感頭兩種，如圖式極軸傳感頭、柱式極軸傳感頭兩種，如圖4-11所示。所示。（a）鑿式極軸傳感頭）鑿式極軸傳感頭 （b）柱式極軸傳感頭）柱式極軸傳感頭圖圖4-11 電磁式車輪轉速傳感

17、器結構圖電磁式車輪轉速傳感器結構圖1電纜；電纜；2永久磁鐵；永久磁鐵；3外殼；外殼；4感應線圈；感應線圈；5極軸；極軸；6信號轉子（齒圈）信號轉子（齒圈） 車輪轉速傳感器的傳感頭一般安裝在車輪附近上，如制車輪轉速傳感器的傳感頭一般安裝在車輪附近上，如制動底板、轉向節(jié)、半軸套管等處（圖動底板、轉向節(jié)、半軸套管等處（圖4-12）。信號轉子是一）。信號轉子是一個齒圈，齒數(shù)多少與車型、個齒圈，齒數(shù)多少與車型、ABS ECU有關，一般安裝在隨車有關，一般安裝在隨車輪一起轉動的部件上，如輪轂、半軸、制動盤等處。輪一起轉動的部件上，如輪轂、半軸、制動盤等處。（a）前輪）前輪 （b）后輪）后輪圖圖4-12 車

18、輪轉速傳感器的安裝位置車輪轉速傳感器的安裝位置1-制動盤；制動盤；2、5-傳感器；傳感器；3-齒圈；齒圈；4傳感器安裝支架傳感器安裝支架 車輪轉速傳感器產(chǎn)生的信號如圖車輪轉速傳感器產(chǎn)生的信號如圖4-13所示。當車輪轉速所示。當車輪轉速較高時，感應電壓的頻率和波幅均較大；反之，感應電壓的較高時，感應電壓的頻率和波幅均較大；反之，感應電壓的頻率和波幅均較小。頻率和波幅均較小。圖圖4-13 電磁式車輪轉速傳感器輸出的電壓信號電磁式車輪轉速傳感器輸出的電壓信號 電磁式車輪轉速傳感器結構簡單，成本低，但存在以下缺電磁式車輪轉速傳感器結構簡單，成本低，但存在以下缺點：當車速很低時，傳感器輸出的電壓信號較弱

19、；傳感器頻率點：當車速很低時，傳感器輸出的電壓信號較弱；傳感器頻率響應較低，當車速過高時，傳感器的頻率響應跟不上，容易產(chǎn)響應較低，當車速過高時，傳感器的頻率響應跟不上，容易產(chǎn)生錯誤信號；傳感器的抗電磁干擾能力較差。生錯誤信號；傳感器的抗電磁干擾能力較差。2）霍爾式車輪轉速傳感器）霍爾式車輪轉速傳感器 霍爾式車輪轉速傳感器根據(jù)霍爾效應原理產(chǎn)生與車輪轉霍爾式車輪轉速傳感器根據(jù)霍爾效應原理產(chǎn)生與車輪轉速相對應的電壓脈沖信號?；魻栜囕嗈D速傳感器也是由傳感速相對應的電壓脈沖信號?；魻栜囕嗈D速傳感器也是由傳感頭和齒圈組成。傳感頭由永久磁體、霍爾元件和電子電路等頭和齒圈組成。傳感頭由永久磁體、霍爾元件和電子

20、電路等組成，如圖組成，如圖4-14所示。所示。（a）霍爾元件磁場較弱）霍爾元件磁場較弱 （b）霍爾元件磁場較強）霍爾元件磁場較強圖圖4-14 霍爾式車輪轉速傳感器霍爾式車輪轉速傳感器1霍爾元件；霍爾元件；2永久磁鐵；永久磁鐵；3-齒圈齒圈圖圖4-15 霍爾式車輪轉速傳感器電壓波形霍爾式車輪轉速傳感器電壓波形 霍爾車輪轉速傳感器具有以下優(yōu)點：輸出信號電壓幅值霍爾車輪轉速傳感器具有以下優(yōu)點：輸出信號電壓幅值不受轉速的影響；頻率響應高，其響應頻率高達不受轉速的影響；頻率響應高，其響應頻率高達20 kHz，相，相當于車速為當于車速為1000kmh時所檢測的信號頻率；抗電磁干擾能時所檢測的信號頻率；抗電

21、磁干擾能力強。力強。 霍爾元件輸出的是毫伏級的準正弦波電壓，通過電子電霍爾元件輸出的是毫伏級的準正弦波電壓，通過電子電路轉換成標準的脈沖電壓輸出信號，電壓幅值為路轉換成標準的脈沖電壓輸出信號，電壓幅值為7V14V，如圖如圖4-15所示。所示。2.制動壓力調節(jié)器制動壓力調節(jié)器 制動壓力調節(jié)制動壓力調節(jié)器又稱為器又稱為ABS壓力壓力控制器，是控制器，是ABS系系統(tǒng)的執(zhí)行機構，其統(tǒng)的執(zhí)行機構，其功用是接受功用是接受ECU的的指令，通過電磁閥指令，通過電磁閥的動作控制車輪制的動作控制車輪制動輪缸的制動壓力，動輪缸的制動壓力，通常主要由電動液通常主要由電動液壓泵、液壓控制單壓泵、液壓控制單元（包括儲能器

22、和元（包括儲能器和電磁閥）等構成，電磁閥）等構成，如圖如圖4-16所示。所示。 圖圖4-16 制動壓力調節(jié)器制動壓力調節(jié)器1-繼電器盒；繼電器盒；2-接接ABS電控單元；電控單元；3-液壓泵電動機液壓泵電動機4-液壓泵總成；液壓泵總成；5-液壓控制單元（包括儲能器和電磁液壓控制單元（包括儲能器和電磁閥）；閥）；6、7-制動液油管制動液油管1）電動液壓泵）電動液壓泵 在在ABS運行時，電動液壓泵根據(jù)運行時，電動液壓泵根據(jù)ECU的信號確定是否工的信號確定是否工作，從而起到循環(huán)控制制動液油壓或迅速建立制動液油壓的作，從而起到循環(huán)控制制動液油壓或迅速建立制動液油壓的作用。它可在汽車起動作用。它可在汽車

23、起動1min內將制動液壓力提高到內將制動液壓力提高到1422 MPa。 圖圖4-17 柱塞式電動液壓泵柱塞式電動液壓泵1-控制開關；控制開關；2-警告開關；警告開關；3-限壓閥；限壓閥；4-出油口；出油口；5-單向閥；單向閥；6-濾芯；濾芯；7-進油口；進油口；8-電動機電動機2）儲能器（蓄壓器）儲能器（蓄壓器） 儲能器的結構形式多種多樣?；钊麅δ芷鞯慕Y構形式多種多樣?；钊?彈簧式儲能器一般位彈簧式儲能器一般位于電磁閥與回油泵之間，由輪缸來的液壓油進入儲能器，進于電磁閥與回油泵之間，由輪缸來的液壓油進入儲能器，進而壓縮彈簧使儲能器液壓腔容積變大，以暫時儲存制動液。而壓縮彈簧使儲能器液壓腔容積變

24、大，以暫時儲存制動液。 氣囊式蓄壓氣囊式蓄壓器內則充滿了高器內則充滿了高壓氮氣，可使制壓氮氣，可使制動液的壓力保持動液的壓力保持在在1418 MPa范圍內。為了安范圍內。為了安全起見，近年來全起見，近年來生產(chǎn)的部分車型生產(chǎn)的部分車型中，已經(jīng)取消了中，已經(jīng)取消了蓄壓器。蓄壓器。氣囊式蓄壓器氣囊式蓄壓器 1-電動泵；電動泵；2-回轉球閥式活塞泵；回轉球閥式活塞泵；3-單向閥；單向閥；4-限壓閥；限壓閥；5-蓄壓器；蓄壓器；6-壓力開關壓力開關3）電磁閥）電磁閥 ABS系統(tǒng)中通常有系統(tǒng)中通常有48個電磁閥，分別對應控制前后輪個電磁閥，分別對應控制前后輪的制動。常用的電磁閥有三位三通電磁閥和二位二通電

25、磁閥的制動。常用的電磁閥有三位三通電磁閥和二位二通電磁閥等多種形式。等多種形式。 （a）電流為）電流為0 （b）電流?。╇娏餍?（c）電流大）電流大 圖圖4-19 三位三通電磁閥的動作三位三通電磁閥的動作1-線圈；線圈；2-固定鐵芯；固定鐵芯；3-電流；電流；4-通主缸；通主缸；5-通儲液器；通儲液器；6-通輪缸；通輪缸；7-銜鐵銜鐵3.ABS ECU 根據(jù)來自輪速傳感器的信號，根據(jù)來自輪速傳感器的信號，ABS ECU測量車輪轉速和測量車輪轉速和車速，發(fā)出相應的控制指令。早期生產(chǎn)的車速，發(fā)出相應的控制指令。早期生產(chǎn)的ABS系統(tǒng)，其系統(tǒng)，其ABS ECU與制動壓力調節(jié)器多采用分體式安裝，但接線較

26、多。與制動壓力調節(jié)器多采用分體式安裝，但接線較多。 得益于得益于ABS ECU體體積的日益小型化，且出積的日益小型化，且出于散熱和減少接線的考于散熱和減少接線的考慮，現(xiàn)在生產(chǎn)的慮，現(xiàn)在生產(chǎn)的ABS系系統(tǒng)，其統(tǒng)，其ABS ECU與制與制動壓力調節(jié)器多采用整動壓力調節(jié)器多采用整體式安裝，即體式安裝，即ABS ECU與制動壓力調節(jié)器與制動壓力調節(jié)器直接安裝到一起，成為直接安裝到一起，成為一個總成。一個總成。4.1.3豐田循環(huán)式防抱死制動系統(tǒng)豐田循環(huán)式防抱死制動系統(tǒng)1.豐田循環(huán)式豐田循環(huán)式ABS系統(tǒng)的部件系統(tǒng)的部件圖圖4-21 雷克薩斯雷克薩斯LS400轎車的轎車的ABS部件部件1）輪速傳感器）輪速傳

27、感器2）ABS執(zhí)行器執(zhí)行器 LS400轎車的轎車的ABS執(zhí)行器執(zhí)行器 3）ABS系統(tǒng)管路系統(tǒng)管路 ABS系統(tǒng)管路示意圖系統(tǒng)管路示意圖 2.豐田循環(huán)式豐田循環(huán)式ABS系統(tǒng)的工作過程系統(tǒng)的工作過程1）常規(guī)制動（）常規(guī)制動（ABS不工作）不工作）圖圖4-24 正常制動時（正常制動時（ABS不工作）油路不工作）油路2）緊急制動（）緊急制動（ABS工作）工作）“壓力降低壓力降低”模模式。式。 圖圖4-25 ABS系統(tǒng)系統(tǒng)“壓力降低壓力降低”模式模式“保持保持”模式。模式。 圖圖4-26 ABS系統(tǒng)系統(tǒng)“保持保持”模式模式“壓力提高壓力提高”模式。模式。 圖圖4-27 ABS系統(tǒng)系統(tǒng)“壓力提高壓力提高”模

28、式模式3.豐田循環(huán)式豐田循環(huán)式ABS ECU的功能的功能圖圖4-28 ABS ECU系統(tǒng)控制電路圖系統(tǒng)控制電路圖1）車輪轉速控制功能）車輪轉速控制功能2）繼電器的控制功能）繼電器的控制功能 電磁線圈繼電器控制功能。當滿足下列條件時，電磁線圈繼電器控制功能。當滿足下列條件時，ECU接接通電磁線圈繼電器。通電磁線圈繼電器。點火開關接通。點火開關接通。初始檢查功能完成，這一功能在點火開關接通后立即執(zhí)行。初始檢查功能完成，這一功能在點火開關接通后立即執(zhí)行。診斷中未發(fā)現(xiàn)故障（故障代碼診斷中未發(fā)現(xiàn)故障（故障代碼37除外）。除外）。 如果上述條件中有任何一項不滿足，如果上述條件中有任何一項不滿足，ECU就斷

29、開電磁線就斷開電磁線圈繼電器。圈繼電器。 執(zhí)行器泵電動機繼電器控制功能。當滿足下列條件時，執(zhí)行器泵電動機繼電器控制功能。當滿足下列條件時，ECU接通電動機繼電器。接通電動機繼電器。在在ABS運作中或初始檢查中。運作中或初始檢查中。當電磁線圈繼電器接通時。當電磁線圈繼電器接通時。 如果上述條件中有任何一項不滿足，如果上述條件中有任何一項不滿足，ECU就斷開電動機就斷開電動機繼電器。繼電器。3）初始檢查功能）初始檢查功能 ABS ECU依次操縱三位三通電磁閥和執(zhí)行器泵的電動依次操縱三位三通電磁閥和執(zhí)行器泵的電動機，分別檢查每個電器系統(tǒng)的工作情況，如圖機，分別檢查每個電器系統(tǒng)的工作情況，如圖4-29

30、所示。所示。圖圖4-29 ECU初始檢查過程初始檢查過程 當車輛關斷制動燈，以大于當車輛關斷制動燈，以大于6kmh的車速行駛時，執(zhí)的車速行駛時，執(zhí)行這一功能。這一功能僅在每次點火開關接通時執(zhí)行一次。行這一功能。這一功能僅在每次點火開關接通時執(zhí)行一次。4）診斷功能）診斷功能圖圖4-30 警告燈警告燈5）傳感器檢查功能）傳感器檢查功能6）失效保護功能）失效保護功能4.2 汽車牽引力控制系統(tǒng)汽車牽引力控制系統(tǒng)4.2.1牽引力控制系統(tǒng)概述牽引力控制系統(tǒng)概述1.汽車牽引力控制系統(tǒng)的作用汽車牽引力控制系統(tǒng)的作用 汽車牽引力控制系統(tǒng)（汽車牽引力控制系統(tǒng)（Traction control System，TRC

31、。也可略作也可略作TCS）是繼防抱死制動系統(tǒng)之后應用于車輪防滑的）是繼防抱死制動系統(tǒng)之后應用于車輪防滑的電子控制系統(tǒng)，其功用是防止汽車在起步、加速時和在滑溜電子控制系統(tǒng)，其功用是防止汽車在起步、加速時和在滑溜路面行駛時的驅動輪滑轉。故有些汽車公司也將該技術稱為路面行駛時的驅動輪滑轉。故有些汽車公司也將該技術稱為驅動防滑系統(tǒng)驅動防滑系統(tǒng)(Acceleration Slip Regulation, ASR)。 當車輪轉動而車身不動或是汽車的速度低于轉動車輪的當車輪轉動而車身不動或是汽車的速度低于轉動車輪的輪緣速度時，輪胎與地面之間就有相對的滑動，這種滑動稱輪緣速度時，輪胎與地面之間就有相對的滑動，

32、這種滑動稱為為“滑轉滑轉”。 汽車防滑控制系統(tǒng)可以在車輪出現(xiàn)滑轉時，通過對滑轉汽車防滑控制系統(tǒng)可以在車輪出現(xiàn)滑轉時，通過對滑轉車輪施以制動力或控制發(fā)動機的動力輸出來抑制車輪的滑轉，車輪施以制動力或控制發(fā)動機的動力輸出來抑制車輪的滑轉，以避免汽車牽引力和行駛穩(wěn)定性下降。以避免汽車牽引力和行駛穩(wěn)定性下降。車輛在低附著系數(shù)路面（冰雪、車輛在低附著系數(shù)路面（冰雪、濕滑、泥濘路面）上加速起步濕滑、泥濘路面）上加速起步時，裝備時，裝備TRC的汽車可以很好的汽車可以很好地沿著既定車道行駛，而未裝地沿著既定車道行駛，而未裝備備TRC的汽車則很容易出現(xiàn)甩的汽車則很容易出現(xiàn)甩尾、側滑等現(xiàn)象。尾、側滑等現(xiàn)象。 圖圖

33、4-31 TRC的作用的作用2.TRC與與ABS的比較的比較 ABS和和TRC都是用來控制車輪相對地面的滑動，以提高都是用來控制車輪相對地面的滑動，以提高車輪與地面之間的附著力。但車輪與地面之間的附著力。但ABS控制的是汽車制動時車輪控制的是汽車制動時車輪的的“滑移滑移”，主要用來提高汽車的制動效能和制動時的方向，主要用來提高汽車的制動效能和制動時的方向穩(wěn)定性；而穩(wěn)定性；而TRC是控制汽車行駛時的驅動車輪是控制汽車行駛時的驅動車輪“滑轉滑轉”，用，用于提高汽車起步、加速及在滑溜路面行駛時的牽引力和確保于提高汽車起步、加速及在滑溜路面行駛時的牽引力和確保行駛穩(wěn)定性。行駛穩(wěn)定性。 一般在車速很低（

34、小于一般在車速很低（小于8 kmh）時）時ABS不起作用，而不起作用，而TRC一般在車速很高（大于一般在車速很高（大于80 kmh）時不起作用。）時不起作用。3.TRC系統(tǒng)的控制方式系統(tǒng)的控制方式1）發(fā)動機輸出轉矩控制）發(fā)動機輸出轉矩控制 通常采用三種控制方法進行發(fā)動機轉矩控制：一是節(jié)氣門開度調通常采用三種控制方法進行發(fā)動機轉矩控制：一是節(jié)氣門開度調節(jié)，即在發(fā)動機原節(jié)氣門的基礎上，串聯(lián)一個副節(jié)氣門，或者直接安裝節(jié)，即在發(fā)動機原節(jié)氣門的基礎上，串聯(lián)一個副節(jié)氣門，或者直接安裝電子節(jié)氣門，由電子節(jié)氣門，由ASR系統(tǒng)或發(fā)動機控制系統(tǒng)控制其開度；二是減少或切系統(tǒng)或發(fā)動機控制系統(tǒng)控制其開度；二是減少或切斷

35、噴油量；三是減小點火提前角。斷噴油量；三是減小點火提前角。圖圖4-32 發(fā)動機輸出轉矩控制發(fā)動機輸出轉矩控制2）對驅動輪進行制動控制）對驅動輪進行制動控制 通過對單邊滑轉的驅動車輪施加適當?shù)闹苿恿Γ箖蓚韧ㄟ^對單邊滑轉的驅動車輪施加適當?shù)闹苿恿?，使兩側驅動輪同步轉動并限制其滑轉率。驅動輪同步轉動并限制其滑轉率。3）差速器鎖止控制）差速器鎖止控制 對差速器進行鎖止時，可以使左右驅動輪的輸入轉矩對差速器進行鎖止時，可以使左右驅動輪的輸入轉矩不同，差速器鎖止控制就是基于這一原理，根據(jù)路面情況和不同，差速器鎖止控制就是基于這一原理，根據(jù)路面情況和鎖止比把滑移率控制在某一范圍內。鎖止比把滑移率控制在某一

36、范圍內。圖圖4-33 差速器鎖止控制差速器鎖止控制4.TRC的工作原理的工作原理圖圖4-34 雷克薩斯雷克薩斯LS400TRC的工作原理的工作原理4.2.2牽引力控制系統(tǒng)的結構組成牽引力控制系統(tǒng)的結構組成1.TRC部件的組成部件的組成圖圖4-35 TRC部件配置圖部件配置圖圖圖4-36 TRC系統(tǒng)的構成系統(tǒng)的構成2.副節(jié)氣門執(zhí)行器副節(jié)氣門執(zhí)行器1）副節(jié)氣門執(zhí)行器的結構）副節(jié)氣門執(zhí)行器的結構圖圖4-37 副節(jié)氣門執(zhí)行器副節(jié)氣門執(zhí)行器圖圖4-38 副節(jié)氣門執(zhí)行器結構圖副節(jié)氣門執(zhí)行器結構圖2）副節(jié)氣門執(zhí)行器的工作過程）副節(jié)氣門執(zhí)行器的工作過程（a）副節(jié)氣門全開）副節(jié)氣門全開 （b）副節(jié)氣門打開）副節(jié)

37、氣門打開50（c）副節(jié)氣門全閉）副節(jié)氣門全閉 圖圖4-39 副節(jié)氣門的工作狀態(tài)副節(jié)氣門的工作狀態(tài)3.副節(jié)氣門位置傳感器副節(jié)氣門位置傳感器圖圖4-40 副節(jié)氣門位置傳感器副節(jié)氣門位置傳感器圖圖4-41 副節(jié)氣門位置傳感器電路圖副節(jié)氣門位置傳感器電路圖4.TRC制動執(zhí)行器制動執(zhí)行器圖圖4-42 TRC制動執(zhí)行器的結構圖制動執(zhí)行器的結構圖5.壓力傳感開關壓力傳感開關圖圖4-43 壓力傳感開關的安裝位置壓力傳感開關的安裝位置圖圖4-44 壓力傳感開關工作過程和電路圖壓力傳感開關工作過程和電路圖4.2.3 TRC執(zhí)行器的工作過程執(zhí)行器的工作過程 LS400 TRC液壓控制系統(tǒng)如圖液壓控制系統(tǒng)如圖4-45

38、所示。所示。TRC液壓控制液壓控制系統(tǒng)中蓄壓器切斷電磁閥的作用是在系統(tǒng)中蓄壓器切斷電磁閥的作用是在TRC系統(tǒng)工作時，將來系統(tǒng)工作時，將來自蓄壓器的液壓傳送至盤式制動分泵；總泵切斷電磁閥當蓄壓自蓄壓器的液壓傳送至盤式制動分泵；總泵切斷電磁閥當蓄壓器中的液壓被傳送至盤式制動分泵時，阻止制動液流回到總泵；器中的液壓被傳送至盤式制動分泵時，阻止制動液流回到總泵；儲液室切斷電磁閥在儲液室切斷電磁閥在TRC系統(tǒng)工作時，使制動液從盤式制動系統(tǒng)工作時，使制動液從盤式制動分泵流回至總泵儲液室。分泵流回至總泵儲液室。 圖圖4-45 TRC液壓控制系統(tǒng)液壓控制系統(tǒng)1.在正常制動中（在正常制動中（TRC未起動）未起動

39、）圖圖4-46 正常制動時液壓工作流程圖正常制動時液壓工作流程圖2.在車輛加速中（在車輛加速中（TRC起動）起動） “壓力提高壓力提高”模式。模式。 圖圖4-47 “壓力提高壓力提高”模式液壓工作流程圖模式液壓工作流程圖“壓力保持壓力保持”模式。模式。 圖圖4-48 “壓力保持壓力保持”模式液壓工作流程圖模式液壓工作流程圖 “壓力降低壓力降低”模式。模式。 圖圖4-49 “壓力降低壓力降低”模式液壓工作流程圖模式液壓工作流程圖4.2.4 ABS和和TRC ECU的功能的功能圖圖4-50 雷克薩斯雷克薩斯LS400 TRC電路電路1.車輪轉速控制功能車輪轉速控制功能2.繼電器的控制功能繼電器的控

40、制功能3.初始檢查功能初始檢查功能4.故障警告和存儲功能故障警告和存儲功能5.失效保護功能失效保護功能4.3 電子制動力分配與輔助制動系統(tǒng)電子制動力分配與輔助制動系統(tǒng)4.3.1電子制動力分配系統(tǒng)電子制動力分配系統(tǒng)電子制動力分配系統(tǒng)（電子制動力分配系統(tǒng)（Electric Brake-force Distribution，EBD）能夠根據(jù)車輛載荷（空載、滿載）、道路附著條件和）能夠根據(jù)車輛載荷（空載、滿載）、道路附著條件和制動強度等因素的變化情況，自動調節(jié)前、后軸的制動力分制動強度等因素的變化情況，自動調節(jié)前、后軸的制動力分配比例，提高制動效能（在一定程度上可以縮短制動距離），配比例，提高制動效能

41、（在一定程度上可以縮短制動距離），并配合并配合ABS提高制動穩(wěn)定性。提高制動穩(wěn)定性。圖圖4-53 EBD對前對前/后車后車輪制動力的動態(tài)調節(jié)輪制動力的動態(tài)調節(jié)圖圖4-54 EBD對前對前/后后/左左/右四個車輪制動力的動態(tài)調節(jié)右四個車輪制動力的動態(tài)調節(jié) EBD實際上是實際上是ABS的輔助功能，它可以提高的輔助功能，它可以提高ABS的功效，的功效，所以在安全指標上，汽車的性能又多了所以在安全指標上，汽車的性能又多了“ABSEBD”。由。由圖圖4-55可以直觀地看出可以直觀地看出“ABSEBD”的功效。的功效。 在德國車系（如在德國車系（如AUDI）中，習慣以德文）中，習慣以德文Electronische Bremsenkraft Verteiler來表述電子制動力分配系統(tǒng)，并略作來表述電子制動力分配系統(tǒng)，并略作EBV。因此，在汽車技術資料中，經(jīng)常會出現(xiàn)。因此，在汽車技術資料中，經(jīng)常會出現(xiàn)EBD和和EBV，其實兩者并無差別。其實兩者并無差別。 圖圖4-55 “ABSEBD”的功效的功效4.3.2輔助制動系統(tǒng)輔助制動系統(tǒng)輔助制動系統(tǒng)（輔助制動系統(tǒng)（Brake Assistant System，BAS或或BA），），也稱電控輔助制動