ARS-TCS-牵引力控制新技术及发展前沿(共13页)

《ARS-TCS-牵引力控制新技术及发展前沿(共13页)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《ARS-TCS-牵引力控制新技术及发展前沿(共13页)（13页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、精选优质文档-倾情为你奉上研 究 生 课 程 论 文(2009 -20010学年第2学期)汽车牵引力控制技术及发展前沿研究生：王伟强提交日期： 2010 年 5 月 30 日 研究生签名：学 号3学 院机械与汽车工程学院课程编号课程名称汽车新技术学位类别硕士生任课教师姜立标教师评语： 成绩评定： 分 任课教师签名： 年 月 日汽车牵引力控制技术及发展前沿王伟强 （华南理工大学机械与汽车工程学院，广州） 摘要：介绍汽牵引力控制（ASR/TCS）技术的基本原理和组成结构，阐述ASR/TCS在国内外的发展状况及研究的关键技术，以及新技术的发展趋势。关键词：ASR/TCS 基本原理 关键技术 发展趋势

2、 Basic Technology and Development Trend of ASR/TCS Wang Weiqiang (South China University of Technology,guangzhou)Abstract:The basic principle and constructure of ASR/TCS are introduced here as well as its status around the world.The key technology and new trend are also discussed here.Key words: ASR

3、/TCS; basic principle;key technology; development trend0 引言汽车牵引力控制系统是一种根据车辆行驶行为,通过控制驱动轮打滑使车辆产生最佳驱动力的主动控制系统。它能够提高车辆加速性能和爬坡能力,使得汽车在附着状况不好的路面上能顺利起步和行驶,同时它还能够提高车辆行驶方向稳定性,保持转向操纵能力,减少轮胎磨损,增加安全性。所以这项技术从诞生开始，获得蓬勃发展。1 ASR的基本原理与结构1.1 ASR基本原理牵引力控制系统TCS(Traction Control System)通过监测车轮运动状态，根据驱动轮打滑情况控制施加到其上的驱动力矩，从

4、而将驱动车轮滑转率控制在最佳范围之内，保证车辆在任何路面上都能获得最佳的牵引通过性和行驶稳定性，此系统也称作驱动防滑系统ASR(Acceleration Slip Regulation)。接下来我们研究牵引力控制时将以ASR为例介绍。汽车在路面上行驶时,其驱动力取决于发动机输出转矩,但要受到路面附着条件的限制。轮胎与路面间的附着力与附着系数正比,而附着系数又受到车轮运动状态的影响。车轮在路面上的纵向运动分为滚动和滑动两种形式,这里首先引入车轮滑动率S的概念来表征车轮的运动状态,如下式所示：(rw-v)/v100% (车轮滑移时)0 (车轮自由滚动时)(rw-v)/(rw)100% (车轮滑转时

5、)其中,r 车轮的自由滚动半径,w 车轮的转动角速度,v 车轮中心的纵向速度。1-2实验研究表明,滑动率S与附着系数有如图1所示的对应关系;在各种不同路面上的大小不同,但其随S的变化都有相同的变化趋势，如图2所示。 图1 附着系数与车轮滑动率S的关系 图2 不同路面上的S曲线从图中可以看到，当滑转率从0开始增加时，纵向附着系数也随之增大,当滑转率达到ST (通常ST=0.080.30)时,纵向附着系数也达到最大xmax,此后如果S继续增加,纵向附着系数反而随之下降,当S达到100%时,即车轮发生纯滑转时,其附着系数要远远小于xmax。所以从牵引性上考虑,驱动轮的滑转率最好处于ST的一个小区域内

6、,但同时考虑到车辆侧向附着系数y随纵向滑转率的增大而急剧减小,所以从侧向力上考虑,并注意到车辆的方向稳定性,一般认为驱动轮的最佳滑转率在略小于ST的范围内(如图1中阴影部分所示),可取在0.080.30之间。汽车牵引力控制系统正是利用它们的这种关系,在驱动过程中将驱动轮的滑转率控制在0.080.30的范围内,车轮的纵向附着系数和侧向附着系数都较高,因此可以保证车辆充分利用路面所提供的纵向附着力和侧向附着力,从而使车辆在任何路面上都能获得较高的起步、加速、爬坡、转向操纵能力和方向稳定性。3如上所述汽车驱动轮滑转是由于驱动力矩超过了轮胎与地面间的附着极限。所以合理地减小汽车发动机扭矩或动力传动中任

7、何一环节都可以改变驱动轮上的驱动力矩,实现防滑控制的目的。因此可以通过许多途径来实现牵引力控制,如发动机管理，离合器控制,改变传动比,主动制动干涉等。1)调节发动机扭矩 发动机输出力矩调节主要有三种方式:点火参数的调节、燃油供给调节和油门位置调节。对于汽油机,控制方法主要有:燃油供给控制;点火正时控制;节气门开度控制(化油器式)或喷油量控制(燃油直接喷射式)。从加速度变化的平顺性、发动机负荷以及排放气体成分来考虑,控制节气门开度是最好的,但这种方法响应较慢,可以采用供油和/或点火作为辅助控制手段来弥补这一缺陷。采用点火正时控制,是通过减小点火提前角的方法来减小发动机扭矩,如果这样还不够,则可以

8、采用中止气缸点火的方法,但为满足排放要求,同时必须中止供油。对于柴油机,则可采用调节喷油量的方法,这种方法的响应时间足够短。近年来,随着发动机电喷技术的应用,对于发动机扭矩的调节更加精确,响应时间更短,性能更好,也更为方便。但仅靠调节发动机输出扭矩来进行控制的方法属于低选控制,可以改善方向稳定性,无法获得最佳牵引力。因此这种方法适用于两侧驱动轮都发生过度滑转或在高速下某驱动轮发生过度滑转的工况。 图3 发动机输出转矩控制2)驱动轮制动调节当驱动车轮出现打滑时,直接向该轮上施加制动力矩,使车轮转速降至最佳的滑转率范围内。由于制动压力直接施加到打滑的车轮上,因此,这种方法的响应时间是最短的。它可与

9、发动机扭矩控制联合使用,当汽车在附着系数分离的路面上行驶时,通过对处于低附着系数路面上的驱动车轮施加一定的制动力矩,使高附着系数路面上的驱动轮产生更大的驱动力矩,从而提高汽车的总驱动力。这种方法需要对制动时间进行限制以免制动器过热。此外,如果汽车处于附着系数分离路面上时,只对打滑驱动轮施加制动,可能导致两侧驱动轮驱动力相差较大,产生一个横摆力矩,在车辆高速行驶时,这种情况对车辆稳定性不利,因此这种方法适用于车速较低的工况。如下图所示，高附着系数路面上驱动轮的驱动力为FH;低附着系数路面上驱动轮的驱动力为FL ;根据差速器转矩等量分配特性，汽车驱动力只取决于低附着系数路面上的驱动力FL ,此时，

10、汽车的最大驱动力Fmax2FL。为了阻止低附着系数路面上行驶的驱动轮滑转，对其施加一个制动力FB，这样便可获得更大的驱动力。此时，汽车的最大驱动力Fmax=FHFL2FLFB。 图4 驱动轮制动调节3)差速器锁止控制普通的开式差速器左右轮输出相同的扭矩,在路面两侧附着系数相差很大时,高一侧驱动轮的驱动力得不到充分发挥,限制了车辆的牵引性。锁定差速器和粘性耦合差速器虽然提高了车辆的牵引性,但损害了车辆的稳定性。防滑差速器可以根据路面条件在一定程度上锁止,使左右驱动轮的输出扭矩根据锁定比和路面情况而不同。该控制方式只适合于后轮驱动车,较驱动轮制动力矩控制成本要高。 图5 差速器锁止控制如上图所示，

11、调节作用在离合片上的油液压力，即可调节差速器的锁止程度。油压逐渐降低时，差速器锁止程度逐渐减小，传递给驱动轮的驱动力就逐渐减小；反之油压升高时，驱动力将逐渐增大。 4)离合器或变速箱控制离合器控制是指当发现汽车驱动轮发生过度滑转时,减弱离合器的结合程度,使离合器主、从动盘出现部分相对滑转,从而减小传递到半轴的发动机输出扭矩;变速箱控制是通过改变传动比来改变传递到驱动轮的驱动扭矩,以减小驱动轮滑转程度的一种驱动防滑控制。由于离合器和变速箱控制响应较慢,变化突然,所以一般不作为单独的控制方式,而且由于压力和磨损等问题,使其应用也受到很大限制。5)采用电控悬架实现车轮载荷分配在各驱动车轮的附着条件不

12、一致时,可以通过电控悬架的主动调整使载荷较多地分配在附着条件较好的驱动车轮上,使各驱动车轮附着力的总和有所增大,从而有利于增大汽车的牵引力,提高汽车的起步加速性能;也可以通过悬架的主动调整使载荷较多的分配在附着条件较差的驱动轮上,使各驱动车轮的附着力差异减小,从而有利于各驱动车轮之间牵引力的平衡,提高汽车的行驶方向稳定性。目前,在ASR领域中电控悬架参与控制技术还处在理论探索阶段,而且这项技术较为复杂,成本较高,在ASR系统中很少采用。41.2 ASR基本结构 图6 ASR基本控制结构 ASR的结构基本由五个功能部件组成：电子控制装置(ECU)、制动压力调节装置、车轮转速传感器、电动控制节门和

13、节气门开度传感器、工作指示开关。其中，除电动控制节气门和节气门开度传感器外，电子控制装置和制动压力调节装置在结构型式上可以与ABS共用，也可以独立型式。制动压力调节装置通常与ABS共用。由于发动机已实现了电子化控制，点火提前可通过发动机电子控制系统进行。因此，采用ASR系统对整车系统无需作大的改动，即可实现新功能。在装有ABS的汽车上，由于系统的大部分结构元件与ABS通用，因而节省了设计、制造时间，从而可获得低成本，高效能的应用效果。如图3，为ASR的基本控制结构流程图。工作情况如下。6-7 (1)在良好路面上行驶时，路面能够提供的附着力大于发动机产生的驱动力，汽车正常行驶，ASR系统不工作。

14、(2)在低附着均一路面上行驶时，路面能够提供的附着力小于发动机产生的驱动力，四个车轮同时发生过度滑转。这时，ECU通过轮速传感器发出的信号判断出驱动车轮发生过度滑转，马上发出指令，减小发动机的节气门开度，发动机的扭矩随之下降，使得轮速降低。然后ECU再进行判断，如果驱动轮仍然过度滑转，那么继续减小发动机的节气门开度；如果已经将驱动车轮的滑转率控制在理想范围内，则保持发动机的节气门开度不变；如果滑转率小于设定值，说明发生了超调，则增加发动机节气门开度。然后进入下一个判断执行再判断的循环。直至将驱动车轮的滑转率控制在理想范围内。(3)在附着分离路面上行驶时，发动机控制仍然按照(2)中所述的方式工作

15、的同时，由于驱动车轮的相对滑转，还有制动器制动的介入。在附着分离路面上加速行驶时，处于低附着系数路面上的车轮将发生滑转，ECU通过轮速传感器发出的信号判断出某一个或者某几个驱动车轮相对其它驱动车轮发生相对滑转，于是发出指令，通过制动主缸和电磁阀的作用对打滑车轮施加一定的制动力，使其轮速迅速降低。然后ECU再进行判断，如果仍然发生相对滑转，则继续增加制动力；如果相对滑转率已经被控制在设定范围内，则保持制动压力；如果相对滑转率小于某一设定值，则松开制动器，减小制动压力。然后进入下一个判断执行再判断的循环。直至相对滑转率控制在理想范围内。2 汽车牵引力控制技术发展的历史和现状二十世纪初，由于汽车发动

16、机功率较小，速度很低，驱动车轮发生过度滑转的情况并不多见，所以一直没有引起人们的特殊注意。但最近几十年来，汽车的功率/质量比不断增大，速度越来越高，特别是前轮驱动方式的广泛应用，使驱动轮过度滑转经常出现。自上世纪七十年代起，汽车设计师们开始重视这一问题，并相继有人在日本、德国和美国申请了汽车驱动防滑控制的专利。1972年，日本首次登记了一种以停止发动机气缸点火为控制手段的汽车ASR控制系统。这种装置是通过变速器从动轴上的传感器测定汽车驱动轮加速度的瞬时值，然后与给定的轮胎和道路附着系数的某一个可能极限值进行比较，确定获得相当于极限加速度的加速时间和极限加速度，当测定的车轮加速度超过确定的极限加

17、速度时，发出停止气缸点火的信号。1978年德国注册了一种以减少气缸供油来实现汽车驱动防滑控制的装置，同年美国登记了一种在驱动轮上施加制动力矩的汽车驱动防滑控制装置。1981年，日本又注册了一种以调节离合器接合程度来限制汽车驱动轮过度滑转的汽车驱动防滑控制专利。此后，汽车牵引力控制系统的专利越来越多。国际上，ASR的真正发展始于二十世纪八十年代中期。1985年，瑞典Volvo汽车公司把一种被称为ETC的电子牵引力控制系统安装在Volvo 760 Turbo汽车上，这是世界上第一个在实车上应用的电子牵引力控制系统。1986年，在底特律汽车巡回展中，美国GM汽车公司Chevrolet分部在其生产的克

18、尔维特英迪牌轿车上安装了牵引力控制系统，为驱动防滑控制系统的发展作了良好的宣传；同年9月，奔驰公司与瓦布科（WABCO）公司联合开发出了应用于货车的ASR系统。12月，博世（BOSCH）汽车公司首次推出了具有制动防抱死和驱动防滑转功能的ASRBOSCH ABS/ASR 2U，应用于奔驰S级轿车上，并开始小批量生产。1989年，德国奥迪汽车公司将ASR安装在前置前驱动的奥迪轿车上，这是世界上第一次将ASR装置安装在前置前驱动轿车上。此后，ASR技术日益发展并逐渐成熟，进入上世纪90年代后，得到了迅速普及。到今天，ASR系统已经发展成为多功能、由微处理器管理、并使用传感器和执行器进行控制的电子控制

19、系统。不但许多高级轿车（如宝马、凌志、皇冠、克尔维特、凯迪拉克、奥迪等）都将牵引力控制系统作为标准装备或选择装备，一些中级轿车和客车也开始装备牵引力控制系统。国内对ASR的研究,约始于20世纪90年代。一些科研单位如清华大学、吉林工业大学、北京理工大学、同济大学、上海交通大学、济南重汽技术中心等对ASR技术的发展进行跟踪、研究并取得了阶段性进展。目前,我国科研人员主要针对ASR控制系统的控制策略和控制算法、逻辑等关键环节进行研究。由于受电控发动机的限制,我国在ASR系统的控制理论方面大多侧重于采用以制动控制为主、发动机控制为辅的控制方法。距离产品化研究还有一定的差距。目前国内尚无自主研发的AB

20、S/ASR防滑控制系统产品。5-63 目前ASR研究的关键技术及难点3.1发动机节气门开度调节与制动力矩控制协同工作与ABS系统只是一个反应时间不同的制动控制和发动机控制等组成的多环系统。控制汽车驱动力矩一般要用到节气门开度调节和制动力矩调节两种手段，但在什么情况下用前者，什么情况下用后者，怎样协同工作才能使驱动力调节效果达到最佳，这需要经过反复试验，并做认真分析才能得出结论。3.2 执行机构滞后的影响ASR系统从数据采集到获得驱动力矩变化，在各个传递环节上需要消耗时间，如制动系统增压约迟滞0.025s，减压需迟滞0.015s，加上节气门调节也存在同样的问题。这样驱动力矩的调节存在滞后，累积后

21、就会脱离要求的控制范围，影响驱动力矩调节效果。3.3 电子控制单元的抗干扰问题干扰可通过各种途径侵入到ECU中，第一是输入系统，它会使数字信号出错，./0根据这种输入信息做出的反应必然是错误的；第二是输出系统，使各种输出信号混乱，不能正常反映ECU的真实输出，导致一系列严重后果；如果进入了微处理器中，将使总线上的数字信号错乱，发生程序失控、死机等。另外，在ASR控制期间，离合器处于接合状态，发动机的惯性，传动系统的振动会对ASR控制带来困难。因此系统对抗干扰能力要求很高，实现起来比较困难。3.4 汽车行驶过程中的道路识别技术目前大多数ASR控制系统都采用基于最佳滑移率控制为目标的控制方法，而在

22、实际的控制器的研究过程中，由于逻辑门限控制方法具有结构简单、成本较低等特点，所以得到了较为广泛的应用。按照常用的系统的结构，由传感器采集车轮转速及车身的加速度信号，并由此获得车辆的滑移率的信息，并以车辆滑移率门限值为主、车轮加减速度门限值为辅的控制方法和控制逻辑算法对车辆的执行系统进行控制以优化驱动力的分配，保证车辆能够充分地利用地面的附着力。但应该注意的是门限值的确定要考虑汽车的各种参数，驱动过程中的各种工况，外界条件及可能的变化等极其复杂的因素，在不同的道路条件下作为控制逻辑中重要参量的车辆的目标滑移率及地面的峰值附着系数都不是一个固定的量，下图所示，需要进行动态地控制。因此在ASR的控制

23、系统中应该根据车辆所处的道路状况采取不同的控制门限值及控制算法。所以如何能够正确地识别路面附着条件就成了ASR领域的一个新的课题。最近日本学者推出了一种只通过控制驱动车轮转速及扭矩的方法来对车辆的地面附着力进行检测并进行驱动防滑控制的理论，但其目前成果仅局限于由控制电流而进行的带有轮边驱动电机的电动汽车。对于普通的装备有内燃机的汽车来说，由于其发动机的输出转速和扭矩的控制比电机要复杂一些，所以这个理论目前还无法应用于装备内燃机的汽车。如果在发动机的动力输出的控制研究方面能够有所进展，那么这个理论就可以用来对普通的汽车进行精确的防滑控制而不需要依靠路面识别技术。3.5 传感器技术的发展和研究采用

24、非接触式传感器进行车身速度的精确测量这个方法近年来不断地被人们探索，光电传感器虽然在很多工况下可以实现对车身速度的精确量，但它对环境要求较为苛刻，而且在冰雪路面上其功效要受到影响，不能正常测量。在国外，多普勒雷达测速仪在农用运输车上已经有所应用来准确判别车轮的滑移率，以便驾驶员对车辆进行控制，多普勒雷达测速仪采用电磁波进行测量，有测量精度高、受环境影响小等优点，可望在汽车的ASR系统中有所应用。但其成本较高，一定程度上限制了其普及应用。所以就ASR系统而言，其将来的发展还要依赖于新型传感器术的发展，高效能、低价格的传感器的开发将会大大推动ASR技术的推广和应用。4 汽车牵引力控制技术研究方向及

25、发展趋势4. 1控制功能的扩展和集成将各个功能不同的汽车电子控制系统集成,在实现各自基本功能的前提下形成新的具有更强大功能的集成电控系统是汽车电子控制的必然趋势。把其它控制系统扩展进来,成为综合的汽车控制系统,成为ABS/ASR系统的发展方向。目前,ABS/ASR的发展方向:一是和电子制动力分配(EBD,Electric Brakeforce Distribution)集成,形成ABS/ASR/EBD系统,可以明显改善提高ABS的功效。EBD的功能就是在汽车制动的瞬间,高速计算出四个轮胎由于附着不同而导致的摩擦力数值,然后调整制动装置,使其按照设定的程序在运动中高速调整,达到制动力与摩擦力(牵

26、引力)的匹配,以保证车辆的平稳和安全。当紧急刹车车轮抱死的情况下,EBD在ABS动作之前就已经平衡了每一个车轮的有效地面抓地力,可以防止出现甩尾和侧移,并缩短汽车制动距离。二是和电子稳定性程序(ESP,Electronic StabilityProgram)系统集成,形成ABS/ASR/ESP综合控制系统,可解除汽车制动、起步和转向时对驾驶员的高要求。ESP又叫汽车动态控制(VDC,Vehicle Dynamics Control)。1995年,博世推出基于ABS/ASR系统的电子稳定性程序ESP。ESP在吸收ABS/ASR优点的基础上,添加转向传感器、侧滑传感器、横向加速度传感器和横摆角速度

27、传感器等,具有自动修正、补偿制动力、汽车行驶方向的功能。ESP通过对各传感器传来的车辆行驶状态信息进行分析,ABS/ASR自动向一个或多个车轮施加制动力,使车辆在驾驶者所选定的车道内,保持动态平衡,使车辆在各种状况下保持最佳的稳定性,在转向过度或转向不足的情形下效果更加明显。三是和汽车巡航自动控制(ACC,Adaptive Cruise Control)系统集成,形成ABS/ASR/ACC综合控制系统,可解除汽车制动、起步和保持安全车距方面对驾驶员的高要求。ACC装置是近年来发展起来的一项汽车主动安全技术,可自动根据主目标车辆与主车车辆的相对距离、相对速度和路面状况参数判定主车的理想安全距离,

28、并实时自动调节主车车速使之实际车距不小于理想安全距离,因而,可在较大程度上避免碰撞事故发生,具有良好的安全行驶效果。由于ABS/ASR和ACC都使用相同的轮速采集系统、制动力调节装置以及发动机调节装置,在汽车ABS/ASR集成装置的硬件基础上,添加一个车距传感器及相应的电磁阀即可实现ACC功能。因此ABS/ASR与ACC的集成,不仅可以降低成本,而且可以提高汽车的整体安全行驶性能。除了与上述电子控制系统集成外,还可以与其它一些电控装置的控制结合来提高ABS/ASR的控制效果。如对于气体悬架汽车和多轴汽车,驱动桥的载荷可超过允许值的30%。此时可以利用轴荷转移控制系统改变气体悬架的气囊压力增加驱

29、动桥的载荷。随着驱动桥载荷的增加,地面可提供的驱动力也相应增加,这大大支持了ABS/ASR系统的工作。此外还有电控轮胎中央充放气系统,在路面附着状况不好时,轮胎气压降低,轮胎径向变形增大,轮胎与地面的接触面积增大,改善了轮胎与路面的附着性能,同时应用ABS/ASR控制,可明显改善汽车的行驶稳定性。74. 2减小体积、降低重量、简化结构汽车上加装一些安全装置,重量随之增加,对燃油经济性不利。所以,在保证安全性的前提下,尽量减少重量。不论是大型车还是小型车,发动机的安装空间都是非常紧凑的,因此要求ABS/ASR装置的体积尽可能的小。减小ABS/ASR体积的主要途径是优化结构设计(如减小压力调节器尺

30、寸)、增加集成度。目前,经过优化的ABS已将制动主缸、压力调节器和电控单元等集成为一体,从而大大减小了体积和降低成本。4. 3ABS/ASR控制技术的提高目前,虽然ABS/ASR已经广泛应用,但控制方法还是以逻辑门限值控制为主。该控制方法虽比较简单,但逻辑复杂,所有的门限值都需要大量的实验来确定,调试起来很困难。采用逻辑门限值控制的ABS/ASR系统通用性比较差,需要针对不同的车型重新开发。今天,各种现代控制理论不断发展和完善,采用优化控制理论,可实现伺服控制和高精度控制。将智能控制技术如模糊控制、神经网络控制技术应用到ABS/ASR系统中,可以提高系统的自适应性和可靠性。相对于目前的基于滑移

31、率的控制算法,基于路面附着系数的控制算法容易实现连续控制,能适应各种路面变化,控制滑移率在最佳移率附近,使ABS/ASR的控制效果得到改善。通过先进的测试手段可进一步完善ABS/ASR功能。例如,ABS控制车轮制动防滑时,没有直接测量车速,而是通过轮速的波动情况估取参考车速,然后计算滑移率用以控制,所以,ABS控制时的滑移率不能保证其准确性。随着传感器制造和集成技术的发展,添加车身速度传感器来测量车身速度,可提高ABS/ASR的控制效果。线制动系统(BBW,Brake-by-W ire)是未来制动控制系统的发展方向之一。BBW将传统制动系统中的液压油或空气等传力介质完全由电制动取代,电能作为能

32、量来源。制动时由电机驱动制动钳块,整个系统内没有液、气压管路,可省略许多管路和传感器,因而结构简捷。BBW由电线传递能量,数据线传递信号,制动反应时间缩短,极大地提高了汽车的制动安全性,并为将来的智能汽车控制提供条件。此外,在电子控制系统中设计相应程序,操纵电控元件控制制动力的大小及各轴制动力分配,可完全实现ABS及ASR等功能。BBW是一种全新的制动理念,但仍有一些问题需要解决:目前车辆的12/24V电源系统无法提供如此大的能量,需采用高质量的42V电源。因为不存在独立的主动备用制动系统,因此需要一个备用系统保证制动安全。车辆在运行过程中会出现各种干扰信号,如何消除这些干扰信号造成的影响是急

33、需解决的问题。电子制动系统(EBS,Electronically Controlled Braking System)是适应对汽车及挂车制动系统稳定性逐步提高的要求,在ABS/ASR基础上发展起来的一套综合电子控制系统。它除了包含ABS/ASR的基本功能外,还具有以下特点:(1)EBS优化了各车轮间、主车与挂车或半挂车间的制动力分配。通常,对于常规制动系统而言,牵引车和挂车之间的制动协调性不能总是处于理想的匹配状态,尤其是与牵引车相配的挂车经常更换的情况下。EBS会在任何状态下监控到主车与挂车的不兼容性,自动调整主车与挂车之间的制动力分配,满足主车和挂车制动协调性的要求,改善车辆的安全性。前后

34、桥衬片磨损协调,总磨损量达到最小,所有衬片更换间隔一致,缩短了维修时间,降低运行成本。同时,制动力的协调还可以增加制动舒适性。(2)EBS通过制动管理系统将辅助制动和行车制动统一管理。确保在每一次制动时,无磨损制动-缓速器、发动机制动承担大部分的制动工作,因此可以使行车制动器的温度保持在一个最低水平,降低制动衬片的磨损。(3)改善了ABS/ASR的功能,改善了制动响应时间和车辆的制动反应,缩短了制动距离,改善制动稳定性,舒适的制动感应,几乎达到轿车的制动感受。(4)EBS具有完善的诊断和自我检测功能,EBS可提供关于制动系统的即时信息,任何故障可以被系统监测到,并准确显示以提示维修专家排除故障

35、。目前,EBS在卡车和客车中得到应用,是ABS/ASR在商用车领域的替代产品。ABS/ASR市场将逐渐减少,因为EBS将考虑用于轻型车。84. 4与其他控制系统的信息交换和共享,提高整体控制性能随着汽车电子化程度不断提高,汽车上ECU数目越来越多。为了提高信号的利用率,要求大量的数据信息能在不同的ECU中共享,汽车综合控制系统中大量的控制信号也需要实时交换。传统的电器系统大多采用点对点的单一通信方式,已远不能满足这种需求。为此,总线技术被引入到汽车电控系统中。今后ABS/ASR控制系统的开发将基于总线技术进行,实现与其他控制系统的信息共享。例如利用CAN总线和SAE J1939,可以很容易实现

36、机械式自动变速器(AMT,Automatic Mechanical Transmission)和ABS/ASR之间的数据传输,实现资源共享。ABS采集的汽车轮速信号,可以通过变换得到变速器的输出轴转速为AMT所用,可减少传感器,降低控制系统的成本。同时,减少了插接件,提高AMT和ABS/ASR系统的可靠性和实时性。ABS工作时,可向AMT发出控制信息,要求AMT挂空档,提高ABS的工作性能,使车辆制动更平稳、更有效。ASR工作时可要求AMT可向上换档减少力矩,使ASR的控制效果更好。ASR可使AMT避免在低附着路面起步和加速时出现反复换档现象。因此,信息交换和共享可以使两个控制系统的功能比单独

37、控制的功能更丰富和有效,使每个控制器的功能都更加完善,便于进行更复杂的控制,为整车控制奠定基础。9参考文献1 桂丹泽，周伟东. 小议汽车牵引力控制系统原理J.农业与技术,2008,（22）:16-19.2 廖旭晖，王仲范. 四轮驱动汽车的ASR技术研究J.科研设计，2005,（11）:16-19.3 吕济明. 汽车TCS系统建模及控制逻辑研究D.吉林：吉林大学, .4 陈箭. D. 吉林：, .5 李静,李幼德,赵健,宋大凤.四轮驱动汽车牵引力控制系统研究J. , :12-13.6 周伟东,徐国富,白文辉，殷卫乔. 汽车牵引力控制系统控制策略J. , 2009,（03）:24-27.7 葛郢汉.ABS技术及其发展方向J.公路与汽车，2010，（01）:19-21.8 任少卿,陈慧岩,黄江波,宋士伟.汽车防滑控制系统(ABS/ASR)及其发展趋势J.上海汽车，2005（11）：38-41.9 杨秀芳,张新,常桂秀,楼媛媛.汽车主动安全技术的发展现状及趋势J.重庆工学院学报,2008,（4）：22-25.专心-专注-专业