汽车防滑控制系统：学习汽车构造与保养

汽车防滑控制系统是提高操纵稳定性的重要措施，它由若干子系统组成，子系统由低级功能到高级功能配置（图7-20）。子系统包括电子防抱死制动系统（ABS）、制动力分配系统（EBD）、驱动防滑系统（ASR）、电子稳定程序（ESP）、制动助力系统（BA）等，这些子系统均集成在ABS控制单元内。

图7-20 汽车防滑控制系统

（1）防抱死制动系统 汽车遇到障碍或突发事件等紧急情况时，要求在很短时间内停车，如果制动强度过大，将会使车轮抱死。后轮抱死将使车辆丧失方向稳定性（甩尾侧滑），前轮抱死则使车辆失去转向能力（转向盘失控）。

1）防抱死制动系统（ABS）功用：根据汽车行驶状态和车轮的转动情况，在制动过程中自动调节各车轮的制动力，防止制动跑偏、侧滑、甩尾，在良好的路面可缩短制动距离，减少轮胎磨损。ABS主要由ECU、轮速传感器、液压执行器等组成（图7-21）。紧急制动时，带ABS汽车状态如图7-22中A所示，不带ABS汽车状态如图7-22中B所示。

2）ABS工作原理：控制单元监控四个车轮速度，如当右后轮抱死时，系统释放右后轮制动器（图7-23），使右车轮转动。右后轮转动后，控制单元恢复右后轮制动力。ABS系统可在1s内重复上述过程多次，以便发挥制动器的最大潜力，确保车辆的稳定运行。

笔 记

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图7-21 防抱死制动系统（ABS）

1—ABS控制单元 2—液压执行器 3—轮速传感器

图7-22 紧急制动状况

A—带ABS B—不带ABS

图7-23 ABS系统工作原理

1—ABS控制单元 2—液压执行器 3—轮速传感器

（2）电子制动力分配系统 在ABS的基础上增加了EBD。EBD的功用是在汽车制动的瞬间，由轮速传感器检测前、后车轮的转动状态，车载微处理器高速计算出各轮胎与路面间的附着力大小，然后由液压执行器分别调节各轮缸液压。EBD代替了传统的比例分配阀，是在车轮未抱死，即ABS发挥作用之前工作。车辆轻载荷制动时，EBD控制前轮制动力大，后轮制动力较小（图7-24中A）。车辆重载荷制动时，EBD增大后轮制动力（图7-24中B）。转弯制动时，EBD增大外侧车轮制动力（图7-24中C）。

图7-24 电子制动力分配系统（EBD）(www.xing528.com)

A—轻载荷制动 B—重载荷制动 C—转弯制动

（3）驱动防滑转系统 在ABS和EBD的基础上增加了ASR，有些公司称作TRC。现代汽车为了追求高性能，发动机比功率都比较高，若汽车在附着系数较小的路面上起步或急加速时，FF车的驱动前轮滑转会发生摆头并失去转向能力，FR车的驱动后轮滑转会发生甩尾。ASR的功用是防止驱动轮滑转，保证起步和加速时行驶安全。

防止驱动轮滑转的对策有两个：一是由发动机ECU控制发动机输出转矩，二是由ABS控制单元对滑转的驱动轮实施制动，使其停止滑转。

ASR优点（图7-25）：①车辆在较滑路面上确保平稳起步；②车辆在加速过程中确保行驶方向稳定；③车辆在转弯时加速，确保平稳转弯；④车辆在左、右车轮附着系数不等的路面上行驶，确保车辆平稳起步和加速。

图7-25 驱动防滑系统（ASR）优点

1—起步 2—加速 3—转弯时加速 4—左、右轮附着系数不等

（4）电子稳定程序ABS＋EBD＋ASR的发展与延伸是电子稳定系统（ESP），有些公司称VSA（车辆稳定性控制）。

1）ESP功用：①适时监控驾驶人操控动作、路面反应、汽车运动状态和制动状态等；②主动干预发动机转矩、车轮驱动力、制动力，抑制汽车的前轮或后轮侧滑，抑制汽车转向不足或转向过度；③事先提醒，当驾驶人操控不当或路面异常，汽车出现失控现象时，ESP警告灯点亮、蜂鸣器鸣叫，以提醒驾驶人。ESP大部分元件与ABS和ASR共用，在原传感器基础上增加了转向盘转角传感器、横摆角速度传感器、侧向加速度传感器等（图7-26）。

2）ESP工作原理：①当汽车在弯道上或湿滑路面高速行驶时，因路面附着力变化无常，FR车如后轮侧滑会出现横向甩尾，ESP立即将制动力施加到转弯的外前轮；FF车如前轮侧滑会出现横向漂移，ESP将制动力施加到两个非驱动的后轮。②当高速行驶向右急转向时，如出现“转向不足”（图7-26中A），ESP立即制动右后轮，抑制转向不足。③当高速行驶向右急转向时，如出现“转向过度”（图7-26中B），ESP立即制动左前轮，抑制转向过度。

图7-26 电子稳定程序

A—转向不足 B—转向过度 1—ABS控制单元 2—液压执行器 3—节气门执行器 4—侧向加速度传感器 5—轮速传感器 6—横摆角速度传感器 7—转向盘转角传感器

（5）制动助力系统 制动助力系统（BA）的功用是在紧急制动时，通过增加制动力协助驾驶人制动。尽管ABS在踏板完全踩下时能将制动效果达到最佳，但如果踩下制动踏板力小，ABS可能会不起作用。

当驾驶人需要强行施加制动力时，如车辆下坡紧急制动或车辆满载乘客和货物紧急制动时，BA系统启用。当迅速踩下制动踏板时，ABS控制单元通过踏板踩下速度和制动主缸的压力，确定是否需要很强的制动力。如果需要则起动液压泵，随着踩下制动踏板时间的增加，制动力曲线如图7-27中A所示。不带BA功能的制动系统，若踩下制动踏板的力不够，制动力曲线如图7-27中B所示。

图7-27 制动助力系统

A—带BA B—不带BA 1—ABS控制单元 2—液压执行器 3—轮速传感器 4—制动踏板