基于制动控制的汽车驱动防滑系统
防抱死制动系统及驱动防滑控制系统(中职)
盐亭职业技术学校
驱动防滑系统（ASR）
滑移率与纵向附着系数的关系
在各种路面上，地面的附着系数均随滑转率的变化而改变。
试验研究表明．车轮滑转率Sz在10%～30%时，纵向附着系数达到 最大，横向附着系数也较大。因此，滑转率是汽车防滑转电子控
制系统的重要控制参数。
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ASR的基本组成
由轮速传感器、电子控制器（ECU）、制动压力调节 器、差速制动阀、发动机控制阀、发动机控制缸组成。
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。普遍采用
ASR与ABS组合的液压控制系统，在ABS系统中增加电磁阀和调 节器，从而增加了驱动控制功能。
1.通过对发生滑转的驱动轮直接施加制动（增加车轮制动分
泵的压力），历时时间短，可迅速、有效地防止驱动轮滑转。 2.但为了制动过程平衡，出于舒适性考虑，其制动力应缓慢
6、安全保护功能
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执行器——制动压力调节器
组成：电磁换向阀、储液罐、电动机和液压泵 功用：在制动时根据ABS电子控制单元（ECU）的控制指令， 自动调节制动轮缸的制动压力的大小，使车轮不被抱死，并 处于理想滑移率的状态。
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ABS的基本组成和工作原理
ABS工作原理 先观看录像。
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ASR的控制方式
1．调节发动机输出转矩
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。 常用方法有： （1）调节燃油量，如减少或中断供油； （2）调整点火时间，如减少点火提前角或停止点火； （3）调整进气量，如调整节气门的开度和辅助空气装置。
驱动防滑系统
如果驱动车轮的滑转率仍未降到设定范围之内， 防滑控制系统ECU又会控制ASR制动执行器，对驱 动车轮施加一定的制动力，进一步控制驱动车轮 的滑转率，使之符合要求，以达到防止车轮滑转 的目的。在ASR处于防滑控制中，只要驾驶员一踩 下制动踏板，ASR便会自动退出控制，而不影响制 动过程。
ASR是ABS的逻辑和功能扩展。ABS在增加了ASR功能后， 主要变化是在ECU增加了驱动防滑逻辑系统来检测转动轮的 转速。ASR大多借用ABS的硬件，两者共存一体，发展成了 ABS/ASR系统。ABS/ASR已在欧洲新载货汽车中普遍应用， 并且欧共体法规EEC/71/320已强制规定在总质量大于3.5t 的某些载货汽车使用，重型车是首先装用的。今天 ABS/ASR已成为欧美日等发达国家汽车的标准设备。
3.控制功能的扩展与集成
将各个不同的汽车电子控制系统集成是，在实现 各自基本功能的前提下，形成更强大的集成电控系 统是是汽车电子控制系统的必然趋势。目前， ABS/ASR向以下几个方向发展：a.和电子制动力分 配系统集成，形成ABS/ASR/EBD系统，可以改善 提高功效。b.和电子稳定程序ESP系统集成，形成 ABS/ASR/ESP综合控制，可以解除制动、起步、 转向时对驾驶员的高要求。c.和汽车巡航自动控制 AAC系统集成，形成ABS/ASR/AAC系统，可以解 除制动、起步、和保持安全车距方面向时对驾驶员 的高要求。
驱动防滑系统概述 驱动防滑系统理论基础 驱动防滑(ASR)基本组成 驱动防滑系统工作基本原理 驱动防滑系统（ASR）控制过程 实际应用 存在问题 未来发展
驱动防滑系统概述
当汽车在驱动过程(如起步、转弯\加速等过程)中，
ABS系统不能防止车轮滑转，因此针对这个要求出 现了防止驱动车轮发生滑转的驱动防滑系统(ASR也 称为TRC)，以维持汽车行驶方向稳定性。由于驱动 防滑系统是通过调节驱动车轮的驱动力来实现工作
汽车防滑安全系统
ABS防抱死系统的作用
汽车刹车时 如果前轮抱死 ，失去转向能力 如果后轮抱死 ，侧滑甚至掉头
有ABS的话，你重踩刹车的时候，ABS会自动介 入工作，使车轮不会被完全抱死，这时候你打方 向盘避开危险物的话，是绝对没问题的，因为车 轮自始至终没有抱死！
没有ABS的话，你重踩刹车以后，刹车卡钳会把 刹车盘抱死住，那车轮只能向前拖黑线的滑行。 这时候无论你怎么打方向，因为车轮是滑动摩擦 而不是滚动摩擦，车子都只能向前冲，不能拐弯， 你就躲不开前面的东西一定会撞上去了。
11.5.1电控汽车稳定行驶系统（ESP）电控元件的组成
11.5.2电控汽车稳定行驶系统（ESP）的工作原理
抑制后轮和前轮侧滑
抑制转向不足和转向过度
•
一 ABS汽车防抱死制动系统
为了防止制动时车轮被抱死进行纯粹的滑移 提高制动时的转向操作能力和方向稳定性， 缩短制动距离，这种汽车防滑控制系统称为 ABS(Anti-locked Braking System)防抱死 制动系统，其基本原理就是在紧急刹车时， 防抱死系统会在一秒钟内进行数百次的点刹， 不停的刹车然后又松开，从而防止车轮抱死。
•
电控制动力分配系统”EBD（Electronic Brake-
force Distribution）就应运而生。它能在制动的全过程中，
根据四个车轮的附着情况，用高速计算机处理车轮的感应
信号，瞬间计算出不同的滑移率和摩擦力数值，在运动中
不断的高速调节制动压力，以获得最佳的制动效果，提高
了制动的平稳性和安全性。
其主要作用如下：
• 适时监控功能 监控驾驶员的操控动作、路面反应、汽 车运动状态、制动状态等。
• 主动干预功能 主动调控发动机转矩、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。
ASR——汽车驱动防滑控制系统
副节气门执行器不动作时，副节气门全开，如下图 (a)所示，此 时发动机输出达到最大;当需要适当减小输出转矩时，副节气门 执行器使副节气门阀打开一半如图 (b)所示);若需要大大降低输 出转矩时，副节气门执行器使副节气门全闭如图(c)所示。
(a)全开 (b)开一半 (C)全闭 1.小齿轮;2.齿扇;3.主节气门阀;4.副节气门执行器阀
发动机对输出转矩控制有3种方式:节气门开度调节、点火参数调 节和燃油供给量调节。
1)节气门开度调节。节气门开度调节是指在原节气门管路上再 串联一个副节气门，通过传动机构来控制其开度的大小，从而改 变进气量，调节输出转矩。这种控制方式操纵稳定性较差，牵引 性很差，但舒适性很好。
汽油机输出转矩的调节是通过副节气门来实现的。副节气门 的执行器安装在节 气门体上，ASR的电子控制单元传送信号来 控制副节气门的开启角度，从而控制进人发动机的空气量，达 到控制发动机输出转矩的目的。
如果在驱动过程中ABS/ASR电子控制单元根据轮速传感器输入的车轮转速信号判 定驱动车轮的滑转率超过控制门限值时，ABS/ASR防滑控制系统就进人驱动防滑控制 过程, ABS/ASR电子控制单元将使副节气门控制步进电机通电转动，将副节气门的开 度减小，减少进入发动机的进气量，使发动机的输出转矩减小。
LS400
整个系统由ABS制动执行器和ASR制动执行器两部分组成。当ASR不起作用时，所有 ASR制动执行器的电磁阀处于断开状态，但不影响 ABS的正常工作。如果在汽车制动时， 出现车轮抱死现象，则ABS起作用，通过制动主缸切断电磁阀和ABS执行器的三位电磁 阀对车轮制动压力进行调节。
驱动防滑系统的工作原理
驱动防滑系统的工作原理驱动防滑系统是一种车辆动力控制系统，通过对车轮进行控制来提高车辆的稳定性和操控性。
该系统的工作原理是通过传感器监测车轮的转速和其他相关参数，然后根据这些数据来进行实时调整，从而防止车轮打滑。
驱动防滑系统主要由以下几个组件组成：传感器、控制单元、执行器和制动系统。
传感器负责监测车轮的转速和其他参数，如转向角度、加速度等。
控制单元则根据传感器提供的数据进行计算和判断，并发送指令给执行器。
执行器根据控制单元的指令来调整车轮的转速，以达到防止打滑的效果。
制动系统则作为辅助手段，在必要时使用制动力来控制车轮的转速。
具体来说，驱动防滑系统的工作原理如下：1. 车轮转速监测：传感器安装在每个车轮上，用于监测车轮的转速。
它们可以通过磁传感器、光传感器或者其他技术来实现。
传感器将监测到的转速数据发送给控制单元。
2. 控制单元计算：控制单元接收传感器发送的数据，并进行实时计算和判断。
它会比较不同车轮的转速，判断是否存在打滑情况。
如果发现某个车轮的转速明显高于其他车轮，就认为该车轮可能存在打滑，并采取相应措施。
3. 转速调整：控制单元根据计算结果，向执行器发送指令来调整车轮的转速。
执行器可以采用多种方式实现，如通过控制发动机输出功率、调整刹车压力等。
具体的调整方式取决于车辆的具体设计和驱动防滑系统的实现方式。
4. 制动辅助：在必要时，驱动防滑系统可以通过制动系统来辅助调整车轮的转速。
例如，在某个车轮出现打滑时，控制单元可以发送指令给制动系统，增加该车轮的制动力，以减少打滑情况。
总的来说，驱动防滑系统通过监测车轮的转速和其他参数，实时计算并判断车轮是否存在打滑情况，然后通过调整车轮的转速来防止打滑。
这种系统可以提高车辆的稳定性和操控性，减少在低摩擦路面或急刹车时的打滑风险，提高车辆的安全性和可靠性。
需要注意的是，驱动防滑系统并不能完全消除车辆打滑的可能性，它只能在一定程度上减少打滑风险。
此外，不同车辆的驱动防滑系统可能会有不同的实现方式和性能表现，具体效果会受到车辆设计、传感器精度、控制算法等多种因素的影响。
汽车驱动防滑控制系统的控制规律研究的开题报告
汽车驱动防滑控制系统的控制规律研究的开题报告一、研究背景随着汽车工业的不断发展，汽车的安全性能要求越来越高。
汽车驱动防滑控制系统是为了增强汽车在复杂路面上的驱动稳定性和制动安全性，防止车辆因轮胎打滑和滑移而失控和事故的一种重要装置。
驱动防滑控制系统，即电子稳定系统（Electronic Stability Control，ESC），可以有效的控制车辆的滑动和打滑，从而提高驾驶安全性。
驱动防滑控制系统涉及到多个领域，包括电子控制技术、机械工程、车辆动力学、信号处理等等。
因此，对于驱动防滑控制系统的控制规律进行研究，对于提高汽车安全性能和驾驶的舒适性具有很重要的意义。
二、研究目的本研究旨在探讨汽车驱动防滑控制系统的控制规律，通过对系统的原理进行分析和研究，探讨适合不同路面环境下的控制策略，提高驾驶安全性能和驾驶的舒适性。
三、研究内容1. 驱动防滑控制系统的基本原理和工作流程；2. 汽车在不同路面状况下的驱动方式及情况分析；3. 驱动防滑控制系统的控制策略及其原理；4. 驱动防滑控制系统的性能及影响因素的分析；5. 基于控制规律的驱动防滑控制系统参数的研究；6. 驱动防滑控制系统仿真分析。
四、研究方法和技术路线本研究将采用文献资料法、数值仿真和实验法相结合的方法进行研究。
具体研究步骤如下：1. 文献资料收集和综述阅读；2. 建立驱动防滑控制系统的建模和仿真平台；3. 分析控制策略及控制规律，研究影响驱动防滑控制系统性能的因素有哪些，以及如何优化控制策略；4. 因原型车难以得到，采用实验台架搭建好驱动防滑控制系统，通过相应的路况模拟进行试验；5. 分析模拟数据和实验数据，比较实验结果和仿真结果，验证模型的有效性。
五、预期成果和意义通过研究汽车驱动防滑控制系统的控制规律和影响因素，预计可以得到以下成果：1. 建立适于不同路面环境下的驱动防滑控制系统的控制策略；2. 探究驱动防滑控制系统的性能和影响因素，为其性能改进提供参考；3. 分析驱动防滑控制系统的仿真数据和试验数据，验证模型的有效性；4. 为提高汽车行驶安全性能和驾驶的舒适性提供参考。
电动汽车驱动防滑控制系统的研究
硬件设备：包括电机、电池、 控制器等
实验环境：包括道路条件、 气候条件等
实验方法：包括数据采集、 数据分析、结果验证等
控制算法验证
实验目的：验证控制算法的有效性和稳定性 实验方法：采用模拟仿真和实际道路测试相结合的方法 实验结果：控制算法能够有效提高电动汽车的防滑性能 实验结论：控制算法在电动汽车驱动防滑控制系统中具有实际应用价值
解决方案与改进措施
提高传感器精度： 采用高精度传感器， 提高系统检测精度
优化控制算法：采 用自适应控制算法， 提高系统响应速度 和稳定性
增加冗余设计：增 加系统冗余设计， 提高系统可靠性
加强测试验证：加 强系统测试验证， 提高系统稳定性和 可靠性
未来研究方向
提高防滑控制系统的稳定性和可靠性 研究新型防滑控制算法，提高防滑效果 研究防滑控制系统与电动汽车其他系统的协同控制 研究防滑控制系统在复杂路况下的适应性和稳定性
06
电动汽车驱动 防滑控制系统 面临的挑战与 解决方案
01 添加章节标题
02
电动汽车驱动防滑控制 系统概述
定义与作用
定义：电动汽 车驱动防滑控 制系统是一种 用于防止电动 汽车在湿滑路 面上打滑的电 子控制系统。
作用：提高电 动汽车在湿滑 路面上的行驶 稳定性，防止 车辆打滑，提 高行车安全性。
07 结论与建议
研究结论
电动汽车驱动防滑控制系统可以有效提高车辆行驶稳定性和操控性 系统在湿滑路面和冰雪路面等恶劣环境下表现良好 系统对车辆能耗和续航里程有一定影响，需要进一步优化 系统在成本和安装便利性方面需要进一步改进
对电动汽车行业的建议
加强防滑控制系统的研究与开发，提高电动汽车的安全性和稳定性 推广电动汽车防滑控制系统的应用，提高电动汽车的市场竞争力 加强电动汽车防滑控制系统的测试与验证，确保其性能和质量 加强电动汽车防滑控制系统的培训与教育，提高驾驶员的安全意识和操作技能
4--1ABS和ASR概述
（1）按控制方式分类
• 模仿控制方式： 在控制过程中，记录前一控制周期的各种参数， 再按这些参数规定下一控制周期的控制条件（此 方式更接近理想的制动控制）。 。预测控制方式： 预先规定控制参数和设定值等控制条件，然后再 根据检测的实际参数与设定值进行比较，对制动 过程进行控制。
1、以车轮减速度为控制参数动时，在车轮运动中车轮滑动成 分所占的比例 S=(v-rw)/v×100% S=0，车轮纯滚动； S=100%，车轮纯滑动； 0＜S＜100%，边滚动边滑动； 2）当滑移率为20%左右时，制动时能获得的地面制 动力最大，制动效能也最好。
ABS的功用就是在汽车制动过程中 不断自动调整汽车制动系统的压力，使 汽车滑移率始终保持在20%左右。保证 汽车在制动过程中获得最大的纵向制动 力，提高汽车的制动效能。同时也可在 制动中保持较大的侧向附着系数，防止 汽车侧滑或失去转向能力，提高汽车制 动时的方向稳定性。
汽车在没有装ABS和装有ABS在刹车时制动效果的区别
3、ABS分类
• ABS根据冲击强度可分为：超高抗冲型、高 抗冲击型、中抗冲型等品种； • ABS根据成型加工工艺的差异，又可分为： 注射、挤出、压延、真空、吹塑等品种； • ABS依据用途和性能的特点，还可分为： 通用级、耐热级、电镀级、阻燃级、透明级、 抗静电、挤出板材级、管材级等品种。
二、ASR系统的理论概述
1、ASR系统的理论基础 汽车驱动防滑控制（Anti Slip Reguliation）系统 称为ASR，是应用于车轮防滑的电子控制系统。 汽车打滑是指汽车车轮的滑转，车轮的滑转率又 称滑移率。
（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， S=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。
汽车电控内容4.ASR系统结构原理(2课时)
5、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。常用方法有：辅助节气门控制、燃油喷射量控制和延迟点火控 制。 （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。普遍采用ASR与ABS组 合的液压控制系统，在ABS系统中增加电磁阀和调节器，从而增加了驱动控制功 能。
4、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 不 使 车 轮 转 动 角 速 度 为 零 ， 防 止 车 轮 抱 死 滑 移 ， 在 车 速 很 低 （ 小 于 8km/h）时不起作用； ASR是不使车轮中心平移速度即车速为零，防止车轮滑转， 一般在车速很高时(大于80km/h)不起作用。
2、ASR系统作用
ASR系统就是利用控制器控制车轮与路面的滑移率，防止汽车在起步、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。
第一台汽车驱动防滑控制系统由瑞典的沃尔沃(VOLOV)汽车公司在1985年试制成 功，安装在沃尔沃760-Turbo轿车上，当时称为电子牵引力控制系统(ETO)。它通 过调节燃油供给量来调节发动机输出转矩，从而控制驱动轮滑转率，产生最佳驱动 力。ABS/ASR，既可保证方向稳定性，又可改善牵引性。
汽车防抱死制动系统及驱动防滑控制系统
单元十三汽车防抱死制动系统及驱动防滑控制系统课题13.1 防抱死制动系统(ABS)基础知识学习目的鉴定标准教学建议1.了解车辆制动时车轮的受力情况2.了解制动力与附着系数的关系3.掌握滑移率的概念及对附着系数的影响应知: 车辆制动时车轮的受力分析、制动力与附着系数的关系、滑移义的定义及与附着系数的关系建议: 借助多媒体课件进行理论教学为主目前, ABS已经成为轿车及客车的标准配置。
那么什么是ABS？ ABS是英文Anti-lock Braking System的缩写, 汉语意思为防抱死制动系统。
本课题介绍ABS的基础知识。
下面让我们先了解一下车辆制动过程中车轮抱死后车辆的运动情况。
当对行驶中车辆进行适当制动时, 假如制动力左右对称产生, 车辆可以在行驶方向上停止下来。
但当左右制动力不对称时, 就会发生车辆绕重心旋转的力矩。
此时, 假如轮胎与地面的侧向反力能阻止旋转力矩的作用, 则车辆仍能保持直线行驶, 假如轮胎与地面的侧向反力很小, 则车辆就有也许出现如图13-1所示的不规则运动。
图13-1 车轮抱死后车辆的运动情况a) 车辆直线行驶车轮抱死时 b) 车辆弯道行驶仅前轮抱死时 c) 车辆弯道行驶仅后轮抱死时如图13-1a)所示, 当车辆直线行驶车轮抱死时, 车辆出现了制动跑偏或甩尾侧滑的现象。
如图13-1b)所示, 当车辆弯道行驶仅前轮抱死时, 车辆出现了失去转向能力的现象。
如图13-1c)所示, 当车辆弯道行驶仅后轮抱死时, 车辆出现了甩尾侧滑的现象。
想一想：制动时车轮的抱死引起了车辆不规则的运动, 而车轮是如何抱死的？它与哪些因素有关呢？一、制动时车轮的受力分析1. 地面制动力（FB）如图13-2所示是汽车在良好的路面上制动时, 车轮的受力情况。
图中忽略了滚动阻力矩和减速时的惯性力矩。
图13-2 制动时车轮受力分析Tμ-制动中的摩擦力矩V F-汽车瞬时速度F B-地面制动力G-车轮垂直载荷G Z-地面对车轮的反作用力r-车轮的滚动半径V R-车轮的圆周速度F S-侧向力ω-车轮的角速度α-侧偏角汽车制动时, 由于制动鼓（盘）与制动蹄摩擦片之间的摩擦作用, 形成了摩擦力Tμ, 此力矩与车轮转动方向相反。
防抱死制动系统ABS与驱动防滑控制
一、MK20－I型ABS系统
1、系统布置
ABS警告灯
ABS泵电机
制动灯开关
右制动灯
左制动灯
ABS液压控制单元 ABS电子控制单元
左前轮速传感器
•防抱死制动系统ABS与驱 动防滑控制
左后轮速传感器
传感器
制动灯开关
车轮转速传感器
2、系统组成
ABS电控单 元
执行元件
有ABS
行驶方向
障碍物
无ABS
•防抱死制动系统ABS与驱 制动 动防滑控制
一、ABS系统的优点
•
以提高汽车行驶性能为目的而开发的各种ABS装置，其
原理是充分利用轮胎和地面的附着系数，主要采用控制制动
液压压力的方法，给各车轮施加最合适的制动力。
• 优点：
缩短制动距离 增加了汽车制动时的稳定性 改善了轮胎的磨损状况
•防抱死制动系统ABS与驱
动防滑控制
控制活塞
储能器
电磁阀 线圈 泵
储液器
主缸
踏板
➢ 减压：电磁阀通入 一大电流，柱塞右 移，控制活塞在压 力油作用下右移， 单向阀关闭，常规 制动油路切断。同 时由于控制活塞的 右移，使轮缸侧容 积增大，制动压力 减小。
液压部件
单向阀
传感器
轮缸
柱塞
控制活塞
储能器
电磁阀 线圈 泵
车轮制动器
7、ABS工作原理－减压
减压阶段：保压后，若 车轮仍趋于抱死时，常 开阀通电--OFF，常闭 阀通电--ON，制动轮 缸内的制动液进入储能 器，并由液压泵泵回到 制动总泵。
低压储 能器
吸入阀 压力阀
助力器 总泵
液压泵
汽车ASR系统
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04
液压系统与执行器
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05 2
TRC系统的工作过程
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四、防滑差速器
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作用：
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汽车在好路上行驶时具有正常的差速作用。但在坏路上行驶
时，差速作用被锁止，充分利用不滑转车轮同地面间的附着
力，产生足够的牵引力。
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• 正常制动时ASR不起作用，电磁阀不通电，阀在左位，调
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压缸的活塞被回位弹簧推至右边极限位置。
• 起步或加速时若驱动轮出现滑转需要实施制动时，ASR使
电磁阀通电，阀至右位，蓄压器中的制动液推活塞左移。
• 压力保持过程：此时电磁阀半通电，阀在中位，调压缸与 储液室和蓄压器都隔断，于是活塞保持原位不动，制动压力 保持不变。
汽车驱动防滑系统——ASR
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一、概述
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汽车驱动防滑系统（Acceleration Slip Regulation 或 Traction Control
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System），简称ASR或TCS
ABS是防止制动过程中的车轮抱死、保持方向稳定性和操纵性并能缩短制动 距离的装置。
速差控制油压多板离合器的接合力，从而控制前后轮的转
车辆防滑模式工作原理
车辆防滑模式工作原理
车辆防滑模式（Anti-lock Braking System，简称ABS）是一种安全
系统，它的目的是防止车辆在制动时发生打滑，提高制动效能和操控
稳定性。
ABS主要由传感器、控制器和执行器三部分组成。
ABS系统利用轮速传感器来监测车轮的转速。
这些传感器会测量每
个车轮的转速，并将数据传输给控制器。
控制器会实时分析这些数据，确认是否存在车轮打滑的情况。
当控制器检测到车轮即将打滑时，它会通过控制执行器来调整制动力。
执行器主要由阀门和泵组成。
当发生车轮打滑时，控制器会迅速
关闭相应的制动阀门，减少制动力，从而避免车轮锁死。
同样的，当
控制器检测到车轮恢复附着力时，它会通过泵增加制动力，使车轮保
持良好的制动效果。
ABS系统会不断地监测车轮的转速，并根据反馈信息来调整制动力。
它可以实时调整每个车轮的制动力分配，确保车辆稳定地制动，并保
持良好的操控性能。
车辆防滑模式工作原理是通过实时监测车轮转速，控制执行器调整
制动力，以避免车轮打滑。
这种系统的存在可以大大提升车辆的制动
效能和操控稳定性，从而提高驾驶安全性。
驱动防滑控制系统(ASR) PPT
典型的ABS/ASR系统示意图
从图中可以看出，该系统是在ABS的基础上增设了一些ASR的装置。 主要有ASR制动执行器，由步进电机控制的发动机副节气门装置，以 及一些ASR的控制开关及显示灯等。图中防滑控制系统（ABS/ASR） ECU根据轮速传感器产生的车轮转速信号，确定驱动车轮的滑转率， 并与ECU里存贮的设定范围值进行比较，若超过此值便发出指令控制 副节气门的步进电机转动减小节气门开度，此时，即使主节气门的开 度不变，发动机的进气量也会因副节气门的开度减小而减小，从而发 动机的输出转矩、驱动车轮的驱动力就会随之下降。如果驱动车轮的 滑转率仍未降到设定范围值内，防滑控制系统（ABS/ASR）ECU又会控 制ASR制动执行器，对驱动车轮施加一定的制动力，进一步控制驱动 车轮的滑转率，使之符合要求，以达到防止车轮滑转的目的。在ASR 处于防滑控制中，只要驾驶员一踩下制动踏板，ASR便会自动退出控 制，而不影响制动过程。
3）TRC制动供能总成：该装置主要由电动供液泵，蓄能器和压力开关 组成。该装置通过管路与制动总泵和TRC隔离电磁阀总成相连。电动供 液泵为一电动机驱动的柱塞泵，它将制动液从总泵储液室中泵入蓄能 器，使蓄能器中压力升高并保持在一定范围内，以便为驱动防滑制动 系统提供可靠的制动能源。压力开关安装在TRC电磁阀总成旁，它将信 号送入ECU，用来控制TRC电动供液泵是否运转。压力开关有两种，一 种是在左座驾驶车上使用的接触型压力开关；另一种是右座驾驶车上 使用的非接触型开关。
Sz=（Vq-V）/Vq×100%
Vq—驱动轮轮缘速度 V—汽车车身速度
Sz=0，纯滚动, 驱动车轮处于纯滚动状态； Sz=100%，纯滑转，车身不动而驱动车轮转动； 0<Sz<100%，边滚动边滑转
tcs工作原理
tcs工作原理TCS（Traction Control System）工作原理。
TCS（Traction Control System）是一种车辆动力控制系统，它旨在提高车辆在低附着力路面上的牵引力，从而增强车辆的稳定性和安全性。
TCS通过监测车轮的转速，并在检测到车轮打滑时，通过减少发动机输出功率或者刹车来防止车轮打滑，从而提供更好的牵引力。
TCS系统主要由传感器、控制单元和执行单元组成。
传感器用于监测车轮的转速，通常采用轮速传感器来实现。
控制单元负责接收传感器传来的信号，并根据信号的变化来判断车轮是否打滑，然后通过执行单元来控制发动机输出功率或者刹车来防止车轮打滑。
TCS系统的工作原理是基于车轮转速的监测和控制。
当车辆行驶在低附着力路面上时，如雨天、雪天或者泥泞路面，车轮容易出现打滑现象。
这时，TCS系统会通过传感器监测车轮的转速，一旦发现车轮打滑，控制单元会立即采取措施来防止车轮打滑，以提供更好的牵引力。
TCS系统主要通过两种方式来防止车轮打滑，一种是通过减少发动机输出功率，另一种是通过刹车来控制车轮的转速。
当系统检测到车轮打滑时，控制单元会向发动机控制系统发送信号，减少发动机输出功率，从而减少车轮的转速，防止车轮打滑。
另外，系统也可以通过刹车来控制车轮的转速，当检测到车轮打滑时，控制单元会向刹车系统发送信号，使得打滑的车轮得到控制，提供更好的牵引力。
总的来说，TCS系统通过监测车轮的转速，并在检测到车轮打滑时，通过减少发动机输出功率或者刹车来防止车轮打滑，从而提供更好的牵引力，增强车辆的稳定性和安全性。
这种系统在低附着力路面上起到了重要作用，提高了车辆的操控性和安全性，是现代车辆不可或缺的重要系统之一。
汽车驱动防滑(ASR)系统
课题15.6 驱动防滑（ASR）系统有经验的驾驶员都有这样的体会，当驾驶汽车在低附着系数的路面（例如泥泞或有冰雪的路面）上快速起步或加速行驶时，驱动车轮会发生滑转（俗称车轮“打滑”）。
这种现象是什么原因造成的呢？想一想，我们已经知道了汽车在制动过程中，制动器制力与地面制动力之间的不和谐关系造成了制动车轮的抱死滑移。
而在车轮的驱动过程中，车轮的驱动力与地面所提供的最大附着力之间是否也存在这种不和谐的关系？正是由于存在这种不和谐，使发动机传递给车轮的驱动力大于驱动车轮与地面的附着力时，车轮就会出现滑转的现象。
一、驱动防滑系统的作用驱动防滑系统能在车轮开始滑转时，降低发动机的输出扭矩，同时控制制动系统，以降低传递给驱动车轮的扭矩，使之达到合适的驱动力，使汽车的起步和加速达到快速而稳定的效果。
二、滑转率及其与路面附着系数的关系汽车在驱动过程中，驱动车轮可能相对于路面发生滑转。
滑转成分在车轮纵向运动中所占的比例称为驱动车轮的滑转率，通常用“S A”表示。
S A=（rω—ν）/rω×100%式中：S A—车轮的滑转率；r—车轮的自由滚动半径；ω—车轮的转动角速度；ν—车轮中心的纵向速度。
当车轮在路面上自由滚动时，车轮中心的纵向速度完全是由于车轮滚动产生的。
此时ν= rω,其滑转率S A=0；当车轮在路面上完全滑转（即汽车原地不动，而驱动轮的圆周速度不为0）时，车轮中心的纵向速度ν=0，其滑动率S A=100%；当车轮在路面上一边滚动一边滑转时，0<S A<100%。
与汽车在制动过程中的滑移率相同，在汽车的驱动过程中，车轮与路面间的附着系数的大小随着滑转率的变化而变化。
在干路面或湿路面上，当滑转率在15%～30%范围内时，车轮具有最大的纵向附着系数，此时可产生的地面驱动力最大。
在雪路或冰路面上时，最佳滑移率在20%～50%的范围内；当滑转率为零，即车轮处于纯滚动状态时，其侧向附着系数也最大，此时汽车保持转向和防止侧滑的能力最强。
电动汽车驱动防滑控制系统设计
电动汽车驱动防滑控制系统设计摘要：电动汽车的驱动防滑控制系统可以对主动轮的传动扭矩进行合理地控制，从而避免主动轮的过度滑动，改善电动汽车的动力性和侧向稳定性，在电动汽车主动安全性方面，一直是一个重要的课题。
通过对驱动轮的打滑和角度加速度的分析，为确保车辆的安全运行提供一种更加实用的控制方案。
关键词：电动汽车；驱动防滑控制；车辆安全引言在平滑路面上起步加速时，车辆的主动轮很容易发生打滑。
在打滑过程中，由于滑移率太高，造成车辆的驱动力、横向力下降，导致车辆转向稳定性、转向控制性下降，对驾驶安全产生不利的影响。
此外，传动轮的打滑也会使其速度急剧增加，从而加重轮胎的磨损。
1、电动汽车驱动防滑控制途径1.1电机转矩调控一般采用电压控制、转速闭环控制和转矩闭环控制等控制方法。
该技术采用PWM技术，对电动机进行 PWM控制，通过对电动机的电压进行控制，从而实现对电动机的驱动扭矩的控制。
但是，这个电压不能比驱动马达的反 EMF高，否则就能控制输出扭矩，以达到最大输出扭矩。
电动机的速度控制就是把电动机的输入速度信号和系统的反馈速度信号进行差分，再进行控制，一般采用 PI或 PID控制。
要求操作者对油门踏板进行非常精细的控制，而人的反应能力有限。
因此，这种方式很难达到想要的结果。
调整电动机的电流，实际上相当于控制电动机的转矩，也就是控制转速回路的误差，从而改变电动机的电流，实现电动机的输出扭矩。
该方法的特点是高效、易于观察[1]。
1.2离合器与变速器控制在传动轮滑动比较大的情况下，可以通过调节离合器啮合度，使其在较大的滑动速度下产生较大的滑动，以减小输出扭矩。
变速器控制一般是指通过对传感器的信号进行处理，从而达到降低扭矩的目的。
通过电子设备自动调整变速箱的传动比，减少了扭矩的输出。
利用上述方法，可以进行传动和防滑控制，但在执行离合器和传动装置的控制时，系统的响应速度不太快。
并且，这种方法将受到很大的损坏，从而限制了这种方法的使用。
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路和软件控制逻辑。试验表明， 该系统能够将驱动轮的滑转率控制在理想范围内， 有效地提高汽车在低附着路面的加速性
和安全性。
关键词： 单片机； 汽车驱动防滑； 制动控制
中图分类号： Ｕ４６３．５
文献标识码： Ａ
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｂｒａｋｅ － Ｂａｓｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ Ｓｌｉｐ Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ （ＡＳＲ） ｈａｓ ｂｅｅｎ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＭＣ９Ｓ１２ＤＰ２５６ ＭＣＵ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａ－
－ ２２４ － ３６０元 ／ 年 邮局订阅号： ８２－９４６
《现场总线技术应用 ２００ 例》
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汽车电子
总线接口， １ 个 ＢＤＬＣ（ Ｊ１８５０） 接口。 该 ＭＣＵ 具 有 ４ 路带 有 保 持缓 冲 器 的增 强 型 输入 捕 捉 定 时
器（ ＥＣＴ） ， 利 用独 立 的 ＥＣＴ 捕捉 时 钟 可 以 自 行 完 成 两 个 脉 冲 间 的周期计算， 非常适合进行 ＡＢＳ 和 ＡＳＲ 控制中的轮速采集， 大 大提高 ＭＣＵ 的工作效率。ＭＣ９Ｓ１２ＤＰ２５６ 中的 ＰＷＭ 模块具有工 作频 率 高， 占 空 比 可调 范 围 宽、分 辨 率 高等 特 点 ， 可很 好 地 满 足 系统对 ＡＢＳ 压力调节器中高速开关电磁阀的 ＰＷＭ 控制要求。
图 ５ ＡＢＳ 电机驱动电路原理图 ＡＢＳ 电机 驱 动电 路 如 图 ５ 所 示 。 驱 动 芯 片 ＢＴＳ６１４４Ｂ／Ｐ 可 用 作 １２Ｖ 和 ２４Ｖ 直 流 电 源 负 载 的 带 有 电 流 信 号 故 障 反 馈 的 驱 动 ， 适 用 于 各 种 类 型 的 电 阻 、电 感 、电 容 的 负 载 ， 也 可 代 替 电 机 继 电 器、保 险 丝 和离 散 电 路使 用 。可 通过 输 入 控制 信 号 和 与 负 载电流信号成比例的反馈信号进行内嵌式故障诊断和保护功 能 。驱 动 芯 片 为 高 端 驱 动 方 式 ， 当 ＰＫ４ 输 入 高 电 平 信 号 时 ， Ｑ１ 导通， 引脚 ３ 接地拉低， Ｕ１ 导通。
图 １ ＡＳＲ 控制系统示意图 李志远： 博士生 讲师 基金项目： 国家自然科学基金项目资助（５０１２２１５５）
图 ２ 液压制动执行机构结构图 汽车 正 常行 驶 时 ， ＡＳＲ 控制 器 实 时采 集 和 处理 轮 速 传 感 器 信号。当检测到驱动轮过度滑转时（ 试验样车为前轮驱动， 后轮 转速 可 作为 车 速） ， ＡＳＲ 系统 进 入 控制 ， 首 先 关闭 制 动 总泵 方 向 的 ＡＳＲ 常 开 阀 Ａ１、Ｂ１， 打开 ＡＳＲ 常 闭 阀 Ａ２、Ｂ２， 压 力 源 提 供 ＡＳＲ 制动控制的油压。ＡＳＲ 控制器根据驱动轮滑转率的程度控 制 ＡＢＳ 压 力 调节 器 中 的阀 １、３、７、９， 实 现 前 轮 轮 缸 的 增 压 、保 压和减压， 控制两个前驱动轮的驱动力矩。
展， 容易在装备有 ＡＢＳ 的汽车上添加发动机输出力 矩 调节 和 驱
动轮 制 动 压力 调 节 功能 ， ＡＢＳ 的 车 轮转 速 传 感器 和 压 力调 节 器
可全部为 ＡＳＲ 所用。本文通过对试验样车改进设计， 实现了制
动控制汽车驱动防滑系统。
１ 汽车 ＡＳＲ 控制系统结构和工作原理
对 捷 达 ＧＴＸ 试 验 样 车 原 有 ＡＢＳ 液 压 制 动 系 统 进 行 改 造 后， 实 现 了 可 独 立 调 节 四 个 轮 缸 压 力 的 ＡＢＳ／ＡＳＲ 集 成 系 统 液 压执行机构， 其中压力源是由储能器和液压泵等液压元件组成 的外部动力源总成。在此基础上， 开发了基于制动控制的汽车 驱动防滑系统， 主要包括传感器、控制器和执行器三部 分 。图 １ 为轿车 ＡＳＲ 系统示意图， 图 ２ 为液压制动执行机构简图。
换需要。当采集到制动踏板触发信号时， 进入中断程序， 若此
时 ＡＳＲ 控 制 系 统 处 于 工 作 状 态 ， 立 即 退 出 当 前 控 制 ， 对 执 行
机构模块进行复位， 恢复常规制动功能， 不干预驾驶员的制动
动作， 保证车辆行驶安全。
４ 试验结果与分析
为了 考 核设 计 的 ＡＳＲ 控 制 系 统 控 制 效 果 ， 基 于 捷 达 ＧＴＸ 试验样车进行了典型工况试验。试验工况为平直道路对开路 面 ， 一 档 全 负 荷 加 速 ， 初 始 车 速 １５Ｋｍ／ｈ， 右 侧 车 轮 处 于 低 附 着 路面。分别进行了有、无 ＡＳＲ 制动干预控制两种试验。图 ７ 和 图 ８ 分别为试验结果曲线。
术
创
引言
汽 车 驱 动 防 滑 系 统 （ Ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ Ｓｌｉｐ Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ， 简 称
新 ＡＳＲ） 是 一种 在 汽 车 驱 动 起 步 和 加 速 时 能 自 动 控 制 驱 动 车 轮 的
驱动力矩， 防止驱动轮过度滑转，力， 以提高汽车的驱动性能和行驶方向稳定性的
技 术 创 新
监测数据进行控制量计算， 当驱动轮过度滑转时由控制执行
模 块 通 过 ＰＷＭ 进 行 ＡＳＲ 的 逻 辑 门 限 值 控 制 。 最 后 进 行 ＡＢＳ
低压储液器排空避免影响下一次控制。制动踏板中断服务程
序 主 要 解 决 驾 驶 员 制 动 动 作 与 ＡＳＲ 制 动 干 预 控 制 的 紧 急 切
２ ＡＳＲ 控 制 系 统 硬 件 设 计
２．１ ＭＣＵ 的选取 ＭＣＵ 是 控 制 系 统 的 核 心 ， 负 责 数 据 的 采 集 和 处 理 ， 逻 辑 运 算和最终控制。根据系统要求选择了功能强大的 Ｍｏｔｏｒｏｌａ 新一 代 １６ 位 ＭＣＵ－ ＭＣ９Ｓ１２ＤＰ２５６。它运算能力强， 核心运算能力可 达 ５０Ｍ； 通过片内 的 ＰＬＬ 功 能可 以 方 便选 择 不 同的 ＭＣＵ 核 心 频 率 ； 片 内 集 成 了 ２５６Ｋ ＦＬＡＳＨ， １２Ｋ ＲＡＭ 和 ４Ｋ ＥＥＰＲＯＭ； 有 丰 富 的 Ｉ／Ｏ 接 口 ， 包 括 ２ 个 异 步 串 行 通 讯 接 口（ ＳＣＩ） ， ３ 个 同 步 串 行 通 讯 接 口（ ＳＰＩ） ， ８ 路 输 入 捕 捉／输 出 比 较（ ＩＣ／ＯＣ） ， １６ 路 １０ 位 ＡＤ 接口， ８ 路 ８ 位 ＰＷＭ， ２９ 路 独 立 的数 字 Ｉ／Ｏ 接 口， ２０ 路 带 中 断 和 唤 醒 功 能 的 数 字 Ｉ／Ｏ 接 口 ， ５ 路 ＣＡＮ 总 线 接 口 ， １ 个 ＩＩＣ
技 ｂｒａｋｉｎｇ ｔｏｒｑｕｅ ｃｏｎｔｒｏｌ， ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｔｈｅ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｒｉｖｉｎｇ ｓａｆｅｔｙ ｏｎ ａ ｓｌｉｐｐｅｒｙ ｒｏａｄ ｓｕｒｆａｃｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｓｉｎｇｌｅ ｃｈｉｐ ｍｉｃｒ ｏｃｏｍｐｕｔｅｒ ； Ａｃｃｅｌｅｒ ａｔｉｏｎ Ｓｌｉｐ Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ； ｂｒ ａｋｅ ｃｏｎｔｒ ｏｌ
３ ＡＳＲ 控 制 系 统 软 件 件 设 计
ＡＳＲ 控 制 系 统 软 件 主 要 由 系 统 初 始 化 模 块 、 启 动 自 检 模 块、主控制模块和制动踏板中断服务程序模块等几大部分组 成， 总体框图如图 ６ 所示。
控 制 系 统 上 电 后 进 入 初 始 化 模 块 ， 完 成 ＭＣＵ 各 外 设 时 钟 、各 Ｉ／Ｏ 端 口 、中 断 向 量 、系 统 变 量 和 缓 冲 区 的 设 置 等 。启 动 自 检 通 过 后 ， 进 入 主 控 制 模 块（ 图 ６ 中 大 虚 线 框 内） 。主 控 制 模 块 是 控 制 软 件 的 主 体 ， 其 通 过 ＲＴＩ 做 固 定 周 期 ２０ｍｓ 的 循 环 ， 连 续 调 用 故 障 诊 断 模 块 、数 据 采 集 和 处 理 模 块 、车 辆 运 动 状 态 识 别 模 块 、路 面 识 别 模 块 ， 实 时 进 行 车 辆 状 态 监 测 。 然 后 根 据
主动安全 控 制 系统 。通 常 ， ＡＳＲ 采用 两 种 方法 防 止 驱动 轮 过 度
滑转： 一是对滑转的驱动轮施加制动力， 控制车轮的滑转率在
期望的范围内； 二是调节发动机的输出转矩， 控制车轮滑转率。
ＡＳＲ 是 汽 车 制 动 防 抱 死 系 统（ ＡＢＳ） 技 术 的 自 然 延 伸 和 扩
（１．北京理工大学； ２．河北大学） 李 志 远 １，２ 刘 昭 度 １ 张 彪 １
ＬＩ Ｚｈｉ－ｙｕａｎ ＬＩＵ Ｚｈａｏ－ｄｕ ＺＨＡＮＧ Ｂｉａｏ
摘要： 基 于 ＭＣ９Ｓ１２ＤＰ２５６ 微 处 理 芯 片 ， 开 发 了 由 制 动 控 制 的 汽 车 驱 动 防 滑 控 制 系 统 ， 详 细 描 述 了 该 系 统 的 工 作 原 理 、硬 件 电
图 ３ 磁电式轮速传感器信号处理电路 ２．３ 驱动电路 驱 动 执 行 机 构 主 要 包 括 ＡＢＳ 压 力 调 节 器 的 ２ 个 常 开 进 油 电 磁 阀 、２ 个 常 闭 出 油 电 磁 阀 、４ 个 ＡＳＲ 电 磁 阀 和 一 个 ＡＢＳ 电 机。ＡＢＳ 压 力 调节 器 的 电磁 阀 控 制前 驱 动 轮轮 缸 压 力， ＡＳＲ 电 磁 阀 提供 制 动 控制 的 压 力源 ， ＡＢＳ 电 机 用于 减 压 时将 低 压 储 能 器中的制动液泵回压力源。 为保证电磁阀驱动电路工作的可靠性， ＡＢＳ 和 ＡＳＲ 电磁阀 的驱 动 采用 ＴＬＥ６２２８ＧＰ 芯 片 ， 它是 带 有 四个 独 立 ＮＤＭＯＳ 晶体 管开关的低端功率驱动芯片， 采用了全面的内嵌式保护功能， 专门为汽车和工业领域应用所设计， 适用于各种继电器和电磁 阀 等 阻 性和 感 性 负载 。该 芯 片允 许 并 行 ＣＭＯＳ 逻 辑 控 制输 入 ， 非常适合进行 ＰＷＭ 控制， 且每一通 道 都带 有 独 立的 状 态 反馈 端， 与控制输入端一起构成完善的内嵌式故障诊断功能。图 ４ 为电磁阀驱动电路原理图。Ｘ１ 为电路板与外部负载的接插头， ＴＬＥ６２２８ＧＰ 驱 动 为 低 端 驱 动 。 输 入 控 制 端 选 择 了 ＭＣ９Ｓ１２ＤＰ２５６ 中具有 ＰＷＭ 功 能的 Ｐｏｒｔ Ｐ 端 口 ， 可对 ＡＢＳ 电 磁 阀进行 ＰＷＭ 控制功能。