文档介绍：汽车防滑控制系统
ABS/ASR/VDC
第五章汽车防滑控制系统
§5-1 概述
§5-2 制动防滑控制系统(ABS)
§5-3 驱动防滑控制系统(ASR)
§5-4 汽车动态控制(VDC)
§5-1 概述
一、汽车防滑控制系统的作用
汽车的防滑控制系统包含制动防抱死系(AntilockBrakeSystem简称ABS系统)和驱动防滑转系统(AccelerationSlipRegulation简称ASR系统)两部分。
制动防抱死系统在制动过程中可防止车轮抱死,避免车轮在路面上进行滑拖(滑移),缩短制动距离、提高汽车在制动过程中的方向稳定性和转向操纵能力。
驱动防滑转系统能防止如急起步、急加速、急转向时发生驱动轮滑转。又能使汽车在驱动过程中的方向稳定性和转向操纵性及加速性能得到提高。由于它是通过调节驱动轮牵引力来实现防滑转控制,rolSystem简称TCS系统或者TRC系统。
§5-1 概述
二、滑移率(S)的概念
汽车的加速度和减速度运动及转向运动,受车轮纵向附着力(Fф纵)和横向附着力(Fф横)的制约。即:
加速时,Ftmax≤Fф纵,否则产生滑转,汽车不走。
减速时,FBmax≤Fф纵,否则产是滑拖,制动距离加大。
转向时,横向力Y≤Fф横,否则,无反作用力Y,产生横滑,不能转向而失控。
图1 驱动-制动-转向制约图
MT –驱动力矩  F0-周缘力  Ft-牵引力  Fw-附着力  w-附着系数  MM-摩擦力矩FB-制动力 G-车轮载荷
§5-1 概述
车轮在路面上纵向运动,可以区分为两种形式:滚动和滑动。滑动又可分为:
滑移—抱死时ω=0,v≠0—走而不转。
滑转—不走时V=0;ω≠0—转而不走。
ABS是减速度制动防滑移,ASR是加速度驱动防滑转,性质相同但方向相反。牵引力(Ft)和制力(FB)的大小,取决于车轮与地面的纵向附着力和横向附着力的大又与车轮载荷、胎面花纹、轮胎气压、路面粗糙度、潮湿程度、行驶速度、车轮偏转角(α)等因素有关。为此,附着力(Fф)成为车轮相对于地面有无滑移关键因素。
§5-1 概述
滑移率—车速与轮速之差为滑移,用s表示。它表示车轮纵向运动中滑动成分所占的比例。制动时滑移,轮速减小为负滑移;驱动时滑转,轮速增大为正滑移。s值按下式计算:
s制动=(v车-v轮)/v车×100%
其中:
v车—车身瞬时速度(m/s);
v轮—车速瞬时速度(m/s)。
试验证明:弹性车轮在地面上滚动,产生了阻力和摩擦力(附着力),附着力Fф=G·ф其最大值是在边滚动、边滑动时发生,s值为20%时。
§5-1 概述
4种运动情况:
(1)不制动时,车轮自由纯滚动,其纵向速度v=rω;s=0。
(2)制动抱死时,FB>Fф,纯滑动,ω=0;v>0;s=-100%。
(3)制动半抱死时,FB>Fф,边滚动边滑动,0<s<100%,最佳状态为s=15%~30%。
(4)驱动滑转时,Ft> Fф,v=0;ω>0;s=+100%。
§5-1 概述
ABS和ASR的设计,就是保证在各种路面状态保持这一滑移率,从而保证了最佳制动状态,使制动的方向稳定性和方向操纵性得到改善。即制动时不发生侧滑,并具有制动加速转向的高速行驶功能。
驱动和制动都会产生滑转和滑移,防抱死制动系统(ABS)和驱动防滑系统(ASR),是一对孪生兄弟,在一些高档高速车上并存。其曲线具有对称性,其规律是一致的。
§5-2 制动防滑控制系统(ABS)
一、ABS系统组成和类型
1、 ABS系统组成
§5-2 制动防滑控制系统(ABS)