第4章汽车制动稳定性控制系统 汽车电子控制技术(第2版).ppt

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1、汽车电子控制技术汽车电子控制技术沈阳大学沈阳大学凌永成凌永成配配套套教教材材信信息息教材名称：汽车电子控制技术（第教材名称：汽车电子控制技术（第2版）版）教材主编：凌永成教材主编：凌永成教材定价：教材定价：40RMB出版社：北京大学出版社出版社：北京大学出版社出版时间出版时间/版次：版次：2011年年7月第月第2版版国际标准书号（国际标准书号（ISBN）：）：978-7-301-19225-2教材所属系列：教材所属系列：21世纪全国高等院校汽车类世纪全国高等院校汽车类创新型应用人才培养规划教材创新型应用人才培养规划教材第第4章章汽车制动稳定性控制系统汽车制动稳定性控制系统 教学提示：教学提示：

2、防抱死制动系统和牵引力控制系统能很防抱死制动系统和牵引力控制系统能很好地提高汽车制动性能，已逐渐成为汽车的标准配好地提高汽车制动性能，已逐渐成为汽车的标准配置。融合置。融合ABS、TRC和和EBD技术于一身的电子稳定技术于一身的电子稳定程序程序ESP技术的应用日益广泛。技术的应用日益广泛。教学要求：教学要求：本章主要介绍以本章主要介绍以ABS、TRC、ESP为代为代表的汽车制动稳定性控制系统。要求学生了解汽车表的汽车制动稳定性控制系统。要求学生了解汽车制动稳定性控制系统在汽车上的应用情况和发展趋制动稳定性控制系统在汽车上的应用情况和发展趋势，熟悉其基本组成和工作原理。势，熟悉其基本组成和工作原

3、理。4.1汽车防抱死制动系统汽车防抱死制动系统在车辆制动时如果车轮抱死滑移，则车轮与路面间的侧向在车辆制动时如果车轮抱死滑移，则车轮与路面间的侧向附着能力将完全丧失。防抱死制动系统（附着能力将完全丧失。防抱死制动系统（Anti-1ockBrakingSystem，ABS）的设计目的，就是在汽车制动过程中，不论）的设计目的，就是在汽车制动过程中，不论道路情况如何，始终将车轮滑移率控制在道路情况如何，始终将车轮滑移率控制在20左右，从而保左右，从而保证车辆能获得最佳的制动性能和转向操纵性能。证车辆能获得最佳的制动性能和转向操纵性能。4.1.1防抱死制动系统的功能和分类防抱死制动系统的功能和分类1.

4、汽车制动时的车轮运动分析汽车制动时的车轮运动分析汽车在制动过程中，当制动器制动力大于轮胎汽车在制动过程中，当制动器制动力大于轮胎-道路附着道路附着力时，车轮就会抱死滑移。只有汽车具有足够的制动器制动力时，车轮就会抱死滑移。只有汽车具有足够的制动器制动力，同时地面又能提供较大的附着力时，汽车才能获得良好力，同时地面又能提供较大的附着力时，汽车才能获得良好的制动效果。的制动效果。轮胎滑移的程度用滑移率轮胎滑移的程度用滑移率S来表示。车轮滑移率是指实际来表示。车轮滑移率是指实际车速车速v与车轮速度与车轮速度vw之差同实际车速之差同实际车速v的比值，其表达式为的比值，其表达式为S =式中，式中，S为车

5、轮滑移率；为车轮滑移率；v为车速为车速(车轮中心纵向速度，车轮中心纵向速度，m/s)；vw为车为车轮速度轮速度(车轮瞬时圆周速度，车轮瞬时圆周速度，vw=rw，m/s)；r为车轮半径为车轮半径(m)；w为车轮为车轮转动角速度转动角速度(rad/s)。当当v=vw时，滑移率时，滑移率S=0，车轮自由滚动；，车轮自由滚动；当当vw=0时，滑移率时，滑移率S=100%，车轮完全抱死滑移；，车轮完全抱死滑移；当当v vw时，滑移率时，滑移率0S 100%，车轮既滚动又滑移。，车轮既滚动又滑移。滑移率越大，车轮滑移程度越大。滑移率越大，车轮滑移程度越大。图图4-1附着系数与滑移率的关系附着系数与滑移率的

6、关系(虚线与实线标注的上下顺序一一对应虚线与实线标注的上下顺序一一对应)B纵向附着系数；纵向附着系数；S横向附着系数；横向附着系数；S滑移率滑移率图图4-2干燥硬实路面上附着系数与滑移率的关系干燥硬实路面上附着系数与滑移率的关系 B纵向附着系数；纵向附着系数；S横向附着系数；横向附着系数；S滑移率滑移率横向附着系数是研究汽车行驶稳定性的重要指标之一。横向附着系数是研究汽车行驶稳定性的重要指标之一。横向附着系数越大，汽车制动时的方向稳定性和保持转向控横向附着系数越大，汽车制动时的方向稳定性和保持转向控制的能力越强。制的能力越强。当滑移率为零时，横向附着系数最大；随着滑移率的增当滑移率为零时，横向

7、附着系数最大；随着滑移率的增加，横向附着系数逐渐减小。当车轮抱死时，横向附着系数加，横向附着系数逐渐减小。当车轮抱死时，横向附着系数接近于零，汽车将失去方向稳定性和转向控制能力，其危害接近于零，汽车将失去方向稳定性和转向控制能力，其危害极大。极大。如果前轮抱死，虽然汽车如果前轮抱死，虽然汽车能沿直线向前行驶，但是失去能沿直线向前行驶，但是失去转向控制能力。由于前轮维持转向控制能力。由于前轮维持转弯运动能力的横向附着力丧转弯运动能力的横向附着力丧失，因此，汽车仍将按原行驶失，因此，汽车仍将按原行驶方向滑行，可能冲入其他车道方向滑行，可能冲入其他车道与车辆相撞或冲出路面与障碍与车辆相撞或冲出路面与

8、障碍物相撞而发生恶性交通事故。物相撞而发生恶性交通事故。（a）前轮防滑控制）前轮防滑控制（b）后轮防滑控制）后轮防滑控制有无有无ABS的比较（蓝车无的比较（蓝车无ABS，灰车有，灰车有ABS）如果后轮抱死，汽车的制动稳定性就会变差，抵抗横向如果后轮抱死，汽车的制动稳定性就会变差，抵抗横向外力的能力很弱，后轮稍有外力外力的能力很弱，后轮稍有外力(如侧向风力或地面障碍物阻如侧向风力或地面障碍物阻力力)作用就会发生侧滑作用就会发生侧滑(甩尾甩尾)，甚至出现调头，甚至出现调头(即突然出现即突然出现180转弯转弯)等危险现象，如图等危险现象，如图4-3（b）所示。）所示。（a）前轮防滑控制）前轮防滑控制

9、（b）后轮防滑控制）后轮防滑控制有无有无ABS的比较（蓝车无的比较（蓝车无ABS，灰车有，灰车有ABS）综上所述，为了获得最佳制动效能和制动时的方向稳定综上所述，为了获得最佳制动效能和制动时的方向稳定性，应将车轮滑移率控制在最佳滑移率范围（性，应将车轮滑移率控制在最佳滑移率范围（20%左右）内。左右）内。因此，通过采用因此，通过采用ABS，使汽车在制动过程中自动调节车轮的，使汽车在制动过程中自动调节车轮的制动力，防止车轮抱死滑移，从而缩短制动距离，提高方向制动力，防止车轮抱死滑移，从而缩短制动距离，提高方向稳定性，增强转向控制能力，减少交通事故的发生。稳定性，增强转向控制能力，减少交通事故的发

10、生。2.防抱死制动系统的作用防抱死制动系统的作用防抱死制动系统能防止汽车在常规制动过程中由于车轮防抱死制动系统能防止汽车在常规制动过程中由于车轮完全抱死而出现的后轴侧滑、前轮丧失转向能力等现象，从完全抱死而出现的后轴侧滑、前轮丧失转向能力等现象，从而充分发挥轮胎与路面间的潜在附着力，最大限度地改善汽而充分发挥轮胎与路面间的潜在附着力，最大限度地改善汽车的制动性能，以提高汽车在制动过程中的方向稳定性和转车的制动性能，以提高汽车在制动过程中的方向稳定性和转向操纵能力，从而满足行车安全的需要。向操纵能力，从而满足行车安全的需要。ABS的作用的作用目前欧、美、日、韩等国家和地区的汽车使用最多的目前欧、

11、美、日、韩等国家和地区的汽车使用最多的ABS的品牌有德国的博世（的品牌有德国的博世（Bosch）、德国戴维斯公司的坦孚）、德国戴维斯公司的坦孚（TEVES），另外还有美国德尔科公司（），另外还有美国德尔科公司（Delco）、美国本）、美国本迪克斯公司（迪克斯公司（BENDIX）等。）等。3.ABS的控制方式分类的控制方式分类1）四通道控制方式）四通道控制方式为了对四个车轮的制动压力进行独立控制，在每个车轮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）。

12、中各设置一个制动压力调节分装置（通道）。对应于双制动管路的对应于双制动管路的H型（前后）或型（前后）或X型（对角）两种布型（对角）两种布置形式，四通道置形式，四通道ABS也有两种布置形式，如图也有两种布置形式，如图4-5所示。使用所示。使用四通道控制方式的常见车型有：奥迪（前轮驱动）、红旗轿四通道控制方式的常见车型有：奥迪（前轮驱动）、红旗轿车、广州本田（车、广州本田（X型）。型）。（a）前后布置）前后布置（b）对角线布置）对角线布置图图4-5四通道控制方式四通道控制方式2）三通道控制方式）三通道控制方式四轮四轮ABS大多为三通大多为三通道系统，而三通道系统都道系统，而三通道系统都是对两前轮的

13、制动压力进是对两前轮的制动压力进行单独控制，对两后轮的行单独控制，对两后轮的制动压力按低选原则一同制动压力按低选原则一同控制。使用三通道控制方控制。使用三通道控制方式的常见车型有：桑塔纳式的常见车型有：桑塔纳2000GSi、北京切诺基等。、北京切诺基等。图图4-6三通道控制方式三通道控制方式（a）四传感器对角线布置）四传感器对角线布置（b）四传感器前后布置）四传感器前后布置（c）三传感器前后布置）三传感器前后布置3）双通道控制方式）双通道控制方式（a）前后布置）前后布置（b）对角线布置）对角线布置图图4-7双通道控制方式双通道控制方式由于双通道由于双通道ABS难以在方向稳定性、转向操纵能力和制

14、难以在方向稳定性、转向操纵能力和制动距离等方面得到兼顾，所以目前很少被采用。动距离等方面得到兼顾，所以目前很少被采用。4）单通道控制方式）单通道控制方式单通道单通道ABS一般对两后轮一般对两后轮按低选原则一同控制，其主要按低选原则一同控制，其主要作用是提高汽车制动时的方向作用是提高汽车制动时的方向稳定性。单通道稳定性。单通道ABS具有结构具有结构简单、成本低的优点，因此在简单、成本低的优点，因此在轻型货车上得到广泛应用。轻型货车上得到广泛应用。单通道控制方式单通道控制方式4.1.2防抱死制动系统的组成防抱死制动系统的组成图图4-9典型的汽车典型的汽车ABS系统组成系统组成1-前轮转速传感器；前

15、轮转速传感器；2-制动压力调节器；制动压力调节器；3-ABS电控单元；电控单元；4-ABS警告灯；警告灯；5-后轮转速传感器；后轮转速传感器；6-制动灯开关；制动灯开关；7-制动主缸；制动主缸；8-比例分配阀；比例分配阀；9-制动轮缸；制动轮缸；10-蓄电池；蓄电池；11-点火开关点火开关1.车轮转速传感器车轮转速传感器1）电磁式车轮转速传感器）电磁式车轮转速传感器目前大多数车轮转速传感器都采用电磁式转速传感器。目前大多数车轮转速传感器都采用电磁式转速传感器。车轮转速传感器由电磁感应传感头和信号转子两部分组成。车轮转速传感器由电磁感应传感头和信号转子两部分组成。电磁式车轮转速传感器外形图电磁式

16、车轮转速传感器外形图电磁感应传感头用来产生感应电压，通常由永久磁铁、电磁感应传感头用来产生感应电压，通常由永久磁铁、电磁线圈和极轴等构成，根据极轴的结构不同，又可分为凿电磁线圈和极轴等构成，根据极轴的结构不同，又可分为凿式极轴传感头、柱式极轴传感头两种，如图式极轴传感头、柱式极轴传感头两种，如图4-11所示。所示。（a）凿式极轴传感头）凿式极轴传感头（b）柱式极轴传感头）柱式极轴传感头图图4-11电磁式车轮转速传感器结构图电磁式车轮转速传感器结构图1电缆；电缆；2永久磁铁；永久磁铁；3外壳；外壳；4感应线圈；感应线圈；5极轴；极轴；6信号转子（齿圈）信号转子（齿圈）车轮转速传感器的传感头一般安

17、装在车轮附近上，如制车轮转速传感器的传感头一般安装在车轮附近上，如制动底板、转向节、半轴套管等处（图动底板、转向节、半轴套管等处（图4-12）。信号转子是一）。信号转子是一个齿圈，齿数多少与车型、个齿圈，齿数多少与车型、ABSECU有关，一般安装在随车有关，一般安装在随车轮一起转动的部件上，如轮毂、半轴、制动盘等处。轮一起转动的部件上，如轮毂、半轴、制动盘等处。（a）前轮）前轮（b）后轮）后轮图图4-12车轮转速传感器的安装位置车轮转速传感器的安装位置1-制动盘；制动盘；2、5-传感器；传感器；3-齿圈；齿圈；4传感器安装支架传感器安装支架车轮转速传感器产生的信号如图车轮转速传感器产生的信号如

18、图4-13所示。当车轮转速所示。当车轮转速较高时，感应电压的频率和波幅均较大；反之，感应电压的较高时，感应电压的频率和波幅均较大；反之，感应电压的频率和波幅均较小。频率和波幅均较小。图图4-13电磁式车轮转速传感器输出的电压信号电磁式车轮转速传感器输出的电压信号电磁式车轮转速传感器结构简单，成本低，但存在以下缺电磁式车轮转速传感器结构简单，成本低，但存在以下缺点：当车速很低时，传感器输出的电压信号较弱；传感器频率点：当车速很低时，传感器输出的电压信号较弱；传感器频率响应较低，当车速过高时，传感器的频率响应跟不上，容易产响应较低，当车速过高时，传感器的频率响应跟不上，容易产生错误信号；传感器的抗

19、电磁干扰能力较差。生错误信号；传感器的抗电磁干扰能力较差。2）霍尔式车轮转速传感器）霍尔式车轮转速传感器霍尔式车轮转速传感器根据霍尔效应原理产生与车轮转霍尔式车轮转速传感器根据霍尔效应原理产生与车轮转速相对应的电压脉冲信号。霍尔车轮转速传感器也是由传感速相对应的电压脉冲信号。霍尔车轮转速传感器也是由传感头和齿圈组成。传感头由永久磁体、霍尔元件和电子电路等头和齿圈组成。传感头由永久磁体、霍尔元件和电子电路等组成，如图组成，如图4-14所示。所示。（a）霍尔元件磁场较弱）霍尔元件磁场较弱（b）霍尔元件磁场较强）霍尔元件磁场较强图图4-14霍尔式车轮转速传感器霍尔式车轮转速传感器1霍尔元件；霍尔元件

20、；2永久磁铁；永久磁铁；3-齿圈齿圈图图4-15霍尔式车轮转速传感器电压波形霍尔式车轮转速传感器电压波形霍尔车轮转速传感器具有以下优点：输出信号电压幅值霍尔车轮转速传感器具有以下优点：输出信号电压幅值不受转速的影响；频率响应高，其响应频率高达不受转速的影响；频率响应高，其响应频率高达20kHz，相，相当于车速为当于车速为1000kmh时所检测的信号频率；抗电磁干扰能时所检测的信号频率；抗电磁干扰能力强。力强。霍尔元件输出的是毫伏级的准正弦波电压，通过电子电霍尔元件输出的是毫伏级的准正弦波电压，通过电子电路转换成标准的脉冲电压输出信号，电压幅值为路转换成标准的脉冲电压输出信号，电压幅值为7V14

21、V，如图如图4-15所示。所示。2.制动压力调节器制动压力调节器制动压力调节制动压力调节器又称为器又称为ABS压力压力控制器，是控制器，是ABS系系统的执行机构，其统的执行机构，其功用是接受功用是接受ECU的的指令，通过电磁阀指令，通过电磁阀的动作控制车轮制的动作控制车轮制动轮缸的制动压力，动轮缸的制动压力，通常主要由电动液通常主要由电动液压泵、液压控制单压泵、液压控制单元（包括储能器和元（包括储能器和电磁阀）等构成，电磁阀）等构成，如图如图4-16所示。所示。图图4-16制动压力调节器制动压力调节器1-继电器盒；继电器盒；2-接接ABS电控单元；电控单元；3-液压泵电动机液压泵电动机4-液压

22、泵总成；液压泵总成；5-液压控制单元（包括储能器和电磁阀）；液压控制单元（包括储能器和电磁阀）；6、7-制动液油管制动液油管1）电动液压泵）电动液压泵在在ABS运行时，电动液压泵根据运行时，电动液压泵根据ECU的信号确定是否工的信号确定是否工作，从而起到循环控制制动液油压或迅速建立制动液油压的作，从而起到循环控制制动液油压或迅速建立制动液油压的作用。它可在汽车起动作用。它可在汽车起动1min内将制动液压力提高到内将制动液压力提高到1422MPa。图图4-17柱塞式电动液压泵柱塞式电动液压泵1-控制开关；控制开关；2-警告开关；警告开关；3-限压阀；限压阀；4-出油口；出油口；5-单向阀；单向阀

23、；6-滤芯；滤芯；7-进油口；进油口；8-电动机电动机2）储能器（蓄压器）储能器（蓄压器）储能器的结构形式多种多样。活塞储能器的结构形式多种多样。活塞-弹簧式储能器一般位弹簧式储能器一般位于电磁阀与回油泵之间，由轮缸来的液压油进入储能器，进于电磁阀与回油泵之间，由轮缸来的液压油进入储能器，进而压缩弹簧使储能器液压腔容积变大，以暂时储存制动液。而压缩弹簧使储能器液压腔容积变大，以暂时储存制动液。气囊式蓄压气囊式蓄压器内则充满了高器内则充满了高压氮气，可使制压氮气，可使制动液的压力保持动液的压力保持在在1418MPa范围内。为了安范围内。为了安全起见，近年来全起见，近年来生产的部分车型生产的部分车

24、型中，已经取消了中，已经取消了蓄压器。蓄压器。气囊式蓄压器气囊式蓄压器1-电动泵；电动泵；2-回转球阀式活塞泵；回转球阀式活塞泵；3-单向阀；单向阀；4-限压阀；限压阀；5-蓄压器；蓄压器；6-压力开关压力开关3）电磁阀）电磁阀ABS系统中通常有系统中通常有48个电磁阀，分别对应控制前后轮个电磁阀，分别对应控制前后轮的制动。常用的电磁阀有三位三通电磁阀和二位二通电磁阀的制动。常用的电磁阀有三位三通电磁阀和二位二通电磁阀等多种形式。等多种形式。（a）电流为）电流为0（b）电流小）电流小（c）电流大）电流大图图4-19三位三通电磁阀的动作三位三通电磁阀的动作1-线圈；线圈；2-固定铁芯；固定铁芯；

25、3-电流；电流；4-通主缸；通主缸；5-通储液器；通储液器；6-通轮缸；通轮缸；7-衔铁衔铁3.ABSECU根据来自轮速传感器的信号，根据来自轮速传感器的信号，ABSECU测量车轮转速和测量车轮转速和车速，发出相应的控制指令。早期生产的车速，发出相应的控制指令。早期生产的ABS系统，其系统，其ABSECU与制动压力调节器多采用分体式安装，但接线较多。与制动压力调节器多采用分体式安装，但接线较多。得益于得益于ABSECU体体积的日益小型化，且出积的日益小型化，且出于散热和减少接线的考于散热和减少接线的考虑，现在生产的虑，现在生产的ABS系系统，其统，其ABSECU与制与制动压力调节器多采用整动压

26、力调节器多采用整体式安装，即体式安装，即ABSECU与制动压力调节器与制动压力调节器直接安装到一起，成为直接安装到一起，成为一个总成。一个总成。4.1.3丰田循环式防抱死制动系统丰田循环式防抱死制动系统1.丰田循环式丰田循环式ABS系统的部件系统的部件图图4-21雷克萨斯雷克萨斯LS400轿车的轿车的ABS部件部件1）轮速传感器）轮速传感器2）ABS执行器执行器LS400轿车的轿车的ABS执行器执行器3）ABS系统管路系统管路ABS系统管路示意图系统管路示意图2.丰田循环式丰田循环式ABS系统的工作过程系统的工作过程1）常规制动（）常规制动（ABS不工作）不工作）图图4-24正正常常制制动动时

27、时（ABS不不工工作作）油油路路2）紧急制动（）紧急制动（ABS工作）工作）“压力降低压力降低”模模式。式。图图4-25ABS系系统统“压压力力降降低低”模模式式“保持保持”模式。模式。图图4-26ABS系统系统“保持保持”模式模式“压力提高压力提高”模式。模式。图图4-27ABS系统系统“压力提高压力提高”模式模式3.丰田循环式丰田循环式ABSECU的功能的功能图图4-28ABSECU系统控制电路图系统控制电路图1）车轮转速控制功能）车轮转速控制功能2）继电器的控制功能）继电器的控制功能电磁线圈继电器控制功能。当满足下列条件时，电磁线圈继电器控制功能。当满足下列条件时，ECU接接通电磁线圈继

28、电器。通电磁线圈继电器。点火开关接通。点火开关接通。初始检查功能完成，这一功能在点火开关接通后立即执行。初始检查功能完成，这一功能在点火开关接通后立即执行。诊断中未发现故障（故障代码诊断中未发现故障（故障代码37除外）。除外）。如果上述条件中有任何一项不满足，如果上述条件中有任何一项不满足，ECU就断开电磁线就断开电磁线圈继电器。圈继电器。执行器泵电动机继电器控制功能。当满足下列条件时，执行器泵电动机继电器控制功能。当满足下列条件时，ECU接通电动机继电器。接通电动机继电器。在在ABS运作中或初始检查中。运作中或初始检查中。当电磁线圈继电器接通时。当电磁线圈继电器接通时。如果上述条件中有任何一

29、项不满足，如果上述条件中有任何一项不满足，ECU就断开电动机就断开电动机继电器。继电器。3）初始检查功能）初始检查功能ABSECU依次操纵三位三通电磁阀和执行器泵的电动依次操纵三位三通电磁阀和执行器泵的电动机，分别检查每个电器系统的工作情况，如图机，分别检查每个电器系统的工作情况，如图4-29所示。所示。图图4-29ECU初始检查过程初始检查过程当车辆关断制动灯，以大于当车辆关断制动灯，以大于6kmh的车速行驶时，执的车速行驶时，执行这一功能。这一功能仅在每次点火开关接通时执行一次。行这一功能。这一功能仅在每次点火开关接通时执行一次。4）诊断功能）诊断功能图图4-30警告灯警告灯5）传感器检查

30、功能）传感器检查功能6）失效保护功能）失效保护功能4.2汽车牵引力控制系统汽车牵引力控制系统4.2.1牵引力控制系统概述牵引力控制系统概述1.汽车牵引力控制系统的作用汽车牵引力控制系统的作用汽车牵引力控制系统（汽车牵引力控制系统（TractioncontrolSystem，TRC。也可略作也可略作TCS）是继防抱死制动系统之后应用于车轮防滑的）是继防抱死制动系统之后应用于车轮防滑的电子控制系统，其功用是防止汽车在起步、加速时和在滑溜电子控制系统，其功用是防止汽车在起步、加速时和在滑溜路面行驶时的驱动轮滑转。故有些汽车公司也将该技术称为路面行驶时的驱动轮滑转。故有些汽车公司也将该技术称为驱动防滑

31、系统驱动防滑系统(AccelerationSlipRegulation,ASR)。当车轮转动而车身不动或是汽车的速度低于转动车轮的当车轮转动而车身不动或是汽车的速度低于转动车轮的轮缘速度时，轮胎与地面之间就有相对的滑动，这种滑动称轮缘速度时，轮胎与地面之间就有相对的滑动，这种滑动称为为“滑转滑转”。汽车防滑控制系统可以在车轮出现滑转时，通过对滑转汽车防滑控制系统可以在车轮出现滑转时，通过对滑转车轮施以制动力或控制发动机的动力输出来抑制车轮的滑转，车轮施以制动力或控制发动机的动力输出来抑制车轮的滑转，以避免汽车牵引力和行驶稳定性下降。以避免汽车牵引力和行驶稳定性下降。车辆在低附着系数路面（冰雪、

32、车辆在低附着系数路面（冰雪、湿滑、泥泞路面）上加速起步湿滑、泥泞路面）上加速起步时，装备时，装备TRC的汽车可以很好的汽车可以很好地沿着既定车道行驶，而未装地沿着既定车道行驶，而未装备备TRC的汽车则很容易出现甩的汽车则很容易出现甩尾、侧滑等现象。尾、侧滑等现象。图图4-31TRC的作用的作用2.TRC与与ABS的比较的比较ABS和和TRC都是用来控制车轮相对地面的滑动，以提高都是用来控制车轮相对地面的滑动，以提高车轮与地面之间的附着力。但车轮与地面之间的附着力。但ABS控制的是汽车制动时车轮控制的是汽车制动时车轮的的“滑移滑移”，主要用来提高汽车的制动效能和制动时的方向，主要用来提高汽车的制

33、动效能和制动时的方向稳定性；而稳定性；而TRC是控制汽车行驶时的驱动车轮是控制汽车行驶时的驱动车轮“滑转滑转”，用，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。行驶稳定性。一般在车速很低（小于一般在车速很低（小于8kmh）时）时ABS不起作用，而不起作用，而TRC一般在车速很高（大于一般在车速很高（大于80kmh）时不起作用。）时不起作用。3.TRC系统的控制方式系统的控制方式1）发动机输出转矩控制）发动机输出转矩控制通常采用三种控制方法进行发动机转矩控制：一是节气门开度调通常采用三种控制方法进行发动机转矩控制：一是节气

34、门开度调节，即在发动机原节气门的基础上，串联一个副节气门，或者直接安装节，即在发动机原节气门的基础上，串联一个副节气门，或者直接安装电子节气门，由电子节气门，由ASR系统或发动机控制系统控制其开度；二是减少或切系统或发动机控制系统控制其开度；二是减少或切断喷油量；三是减小点火提前角。断喷油量；三是减小点火提前角。图图4-32发发动动机机输输出出转转矩矩控控制制2）对驱动轮进行制动控制）对驱动轮进行制动控制通过对单边滑转的驱动车轮施加适当的制动力，使两侧通过对单边滑转的驱动车轮施加适当的制动力，使两侧驱动轮同步转动并限制其滑转率。驱动轮同步转动并限制其滑转率。3）差速器锁止控制）差速器锁止控制对

35、差速器进行锁止时，可以使左右驱动轮的输入转矩对差速器进行锁止时，可以使左右驱动轮的输入转矩不同，差速器锁止控制就是基于这一原理，根据路面情况和不同，差速器锁止控制就是基于这一原理，根据路面情况和锁止比把滑移率控制在某一范围内。锁止比把滑移率控制在某一范围内。图图4-33差差速速器器锁锁止止控控制制4.TRC的工作原理的工作原理图图4-34雷克萨斯雷克萨斯LS400TRC的工作原理的工作原理4.2.2牵引力控制系统的结构组成牵引力控制系统的结构组成1.TRC部件的组成部件的组成图图4-35TRC部部件件配配置置图图图图4-36TRC系统的构成系统的构成2.副节气门执行器副节气门执行器1）副节气门

36、执行器的结构）副节气门执行器的结构图图4-37副节气门执行器副节气门执行器图图4-38副节气门执行器结构图副节气门执行器结构图2）副节气门执行器的工作过程）副节气门执行器的工作过程（a）副节气门全开）副节气门全开（b）副节气门打开）副节气门打开50（c）副节气门全闭）副节气门全闭图图4-39副副节节气气门门的的工工作作状状态态3.副节气门位置传感器副节气门位置传感器图图4-40副节气门位置传感器副节气门位置传感器图图4-41副节气门位置传感器电路图副节气门位置传感器电路图4.TRC制动执行器制动执行器图图4-42TRC制制动动执执行行器器的的结结构构图图5.压力传感开关压力传感开关图图4-43

37、压力传感开关的安装位置压力传感开关的安装位置图图4-44压力传感开关工作过程和电路图压力传感开关工作过程和电路图4.2.3TRC执行器的工作过程执行器的工作过程LS400TRC液压控制系统如图液压控制系统如图4-45所示。所示。TRC液压控制液压控制系统中蓄压器切断电磁阀的作用是在系统中蓄压器切断电磁阀的作用是在TRC系统工作时，将来自系统工作时，将来自蓄压器的液压传送至盘式制动分泵；总泵切断电磁阀当蓄压器蓄压器的液压传送至盘式制动分泵；总泵切断电磁阀当蓄压器中的液压被传送至盘式制动分泵时，阻止制动液流回到总泵；中的液压被传送至盘式制动分泵时，阻止制动液流回到总泵；储液室切断电磁阀在储液室切断

38、电磁阀在TRC系统工作时，使制动液从盘式制动分系统工作时，使制动液从盘式制动分泵流回至总泵储液室。泵流回至总泵储液室。图图4-45TRC液压控制系统液压控制系统1.在正常制动中（在正常制动中（TRC未起动）未起动）图图4-46正正常常制制动动时时液液压压工工作作流流程程图图2.在车辆加速中（在车辆加速中（TRC起动）起动）“压力提高压力提高”模式。模式。图图4-47“压压力力提提高高”模模式式液液压压工工作作流流程程图图“压力保持压力保持”模式。模式。图图4-48“压压力力保保持持”模模式式液液压压工工作作流流程程图图“压力降低压力降低”模式。模式。图图4-49“压力降低压力降低”模式液压工作

39、流程图模式液压工作流程图4.2.4ABS和和TRCECU的功能的功能图图4-50雷克萨斯雷克萨斯LS400TRC电路电路1.车轮转速控制功能车轮转速控制功能2.继电器的控制功能继电器的控制功能3.初始检查功能初始检查功能4.故障警告和存储功能故障警告和存储功能5.失效保护功能失效保护功能4.3电子制动力分配与辅助制动系统电子制动力分配与辅助制动系统4.3.1电子制动力分配系统电子制动力分配系统电子制动力分配系统（电子制动力分配系统（ElectricBrake-forceDistribution，EBD）能够根据车辆载荷（空载、满载）、道路附着条件和）能够根据车辆载荷（空载、满载）、道路附着条件

40、和制动强度等因素的变化情况，自动调节前、后轴的制动力分制动强度等因素的变化情况，自动调节前、后轴的制动力分配比例，提高制动效能（在一定程度上可以缩短制动距离），配比例，提高制动效能（在一定程度上可以缩短制动距离），并配合并配合ABS提高制动稳定性。提高制动稳定性。图图4-53EBD对前对前/后车后车轮制动力的动态调节轮制动力的动态调节图图4-54EBD对前对前/后后/左左/右四个车轮制动力的动态调节右四个车轮制动力的动态调节EBD实际上是实际上是ABS的辅助功能，它可以提高的辅助功能，它可以提高ABS的功效，的功效，所以在安全指标上，汽车的性能又多了所以在安全指标上，汽车的性能又多了“ABSE

41、BD”。由图。由图4-55可以直观地看出可以直观地看出“ABSEBD”的功效。的功效。在德国车系（如在德国车系（如AUDI）中，习惯以德文）中，习惯以德文ElectronischeBremsenkraftVerteiler来表述电子制动力分配系统，并略作来表述电子制动力分配系统，并略作EBV。因此，在汽车技术资料中，经常会出现。因此，在汽车技术资料中，经常会出现EBD和和EBV，其实两者并无差别。其实两者并无差别。图图4-55“ABSEBD”的功效的功效4.3.2辅助制动系统辅助制动系统辅助制动系统（辅助制动系统（BrakeAssistantSystem，BAS或或BA），），也称电控辅助制动

42、系统（也称电控辅助制动系统（ElectronicBrakeAssist，EBA）。）。辅助制动系统是针对在紧辅助制动系统是针对在紧急情况下，驾驶员踩制动急情况下，驾驶员踩制动踏板时缺乏果断或踏板力踏板时缺乏果断或踏板力不足而设计的。不足而设计的。BAS可以可以从驾驶员踩制动踏板的速从驾驶员踩制动踏板的速度中检测到行车状况，当度中检测到行车状况，当驾驶员在紧急情况下迅速驾驶员在紧急情况下迅速踩下制动踏板，但踏板力踩下制动踏板，但踏板力又不足时，又不足时，BAS便会在不便会在不到到1s的时间内把制动力增的时间内把制动力增至最大，缩短紧急情况下至最大，缩短紧急情况下的制动距离，以策安全。的制动距离，

43、以策安全。图图4-56BAS的功用示意图的功用示意图4.4汽车电子稳定程序汽车电子稳定程序4.4.1汽车电子稳定程序的作用汽车电子稳定程序的作用电子稳定程序（电子稳定程序（ElectronicStabilityProgram，ESP）集成了集成了ABS、TRC等系统的功能，在各种情况下都能提高汽等系统的功能，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。车行驶的稳定性，属于汽车主动安全系统。车型不同，车型不同，ESP技术的缩写形式也有所不同。沃尔沃称其为技术的缩写形式也有所不同。沃尔沃称其为动态稳定牵引控制（动态稳定牵引控制（DynamicStabilityTracingCont

44、rol，DSTC）系统）系统;宝马称其为动态稳定控制（宝马称其为动态稳定控制（DynamicStabilityControl，DSC）系统，丰田称其为车辆稳定控制（）系统，丰田称其为车辆稳定控制（VehicleStabilityControl，VSC）系统，三菱称其为主动稳定控制）系统，三菱称其为主动稳定控制(ActiveStabilityControl，ASC)系统，但其工作原理和作用基本相系统，但其工作原理和作用基本相同。同。4.4.2ESP系统的工作原理系统的工作原理汽车安全性方面最重要的就是避免发生事故，也就是所汽车安全性方面最重要的就是避免发生事故，也就是所谓的主动安全。汽车规避事故

45、的功能是汽车重要而又基本的谓的主动安全。汽车规避事故的功能是汽车重要而又基本的性能，它可帮助避免或自动避免事故的发生。性能，它可帮助避免或自动避免事故的发生。ESP系统的作系统的作用主要是在汽车将要出现失控时，主动地参与避免事故发生用主要是在汽车将要出现失控时，主动地参与避免事故发生的控制过程，有效地增加汽车稳定性。的控制过程，有效地增加汽车稳定性。（a）不带不带ESP（b）带带ESP图图4-58不足转向不足转向（a）不带）不带ESP（b）带）带ESP图图4-59过度转向过度转向图图4-60ESP系统在高速紧急避让过程中的表现系统在高速紧急避让过程中的表现4.4.3ESP系统的组成系统的组成图图4-61ESP系系统统的的组组成成复习思考题复习思考题1.简述汽车防抱死制动系统的作用与工作原理。简述汽车防抱死制动系统的作用与工作原理。2.简述汽车牵引力控制系统的作用与工作原理。简述汽车牵引力控制系统的作用与工作原理。3.简述汽车电子稳定程序的作用与工作原理。简述汽车电子稳定程序的作用与工作原理。GAMEOVER