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1、第二章 汽车主动平安技术授课：廖抒华2-1 汽车主动平安技术概述汽车主动平安技术概述一、汽车动力性一、汽车动力性v评价指标：评价指标：汽车的最高车速汽车的最高车速在良好的水平路面上汽车所能到达的最高行驶速度在良好的水平路面上汽车所能到达的最高行驶速度汽车的加速时间汽车的加速时间原地起步加速时间、中途超车加速时间原地起步加速时间、中途超车加速时间汽车能爬上的最大坡度汽车能爬上的最大坡度以汽车满载时在良好路面上的最大爬坡度表示以汽车满载时在良好路面上的最大爬坡度表示v现代汽车行驶性能综合量标评价现代汽车行驶性能综合量标评价现代汽车行驶性能综合量标评价现代汽车行驶性能综合量标评价 经济性、平安性视野
2、性、制动可靠性、运动性动力经济性、平安性视野性、制动可靠性、运动性动力性、操纵稳定性、耐久性总成及整车可靠性、实用性性、操纵稳定性、耐久性总成及整车可靠性、实用性通过性、舒适性平顺性、居住性、美观性通过性、舒适性平顺性、居住性、美观性v现代汽车主动平安控制系统现代汽车主动平安控制系统现代汽车主动平安控制系统现代汽车主动平安控制系统 电控转向技术电控转向技术 主动悬架系统动态控制系统主动悬架系统动态控制系统 防抱死制动系统与多管路制动系统、辅助制动系统防抱死制动系统与多管路制动系统、辅助制动系统 驱动防滑系统驱动防滑系统二、汽车行驶平顺性二、汽车行驶平顺性v汽车动力因数汽车动力因数D：定义：定义
3、：定义：定义：式中：式中：F Ft t 驱动力驱动力N N；F Fw w 空气阻力空气阻力N N y y 道路阻力系数；道路阻力系数；d d 汽车旋转质量换算系数。汽车旋转质量换算系数。传动系统回转质量换算系数传动系统回转质量换算系数d d：讨论：讨论：讨论：讨论：v 汽车的动力因数仅取决于汽车发动机发出并传递到驱动轮的汽车的动力因数仅取决于汽车发动机发出并传递到驱动轮的驱动力、汽车的空气阻力及汽车总重驱动力、汽车的空气阻力及汽车总重v 汽车只要有相等的动力因数，则不管汽车的重量等其它结构汽车只要有相等的动力因数，则不管汽车的重量等其它结构参数有何不同，都能克服同样的坡度或产生同样的加速度参数
4、有何不同，都能克服同样的坡度或产生同样的加速度v定义：定义：汽车行驶平顺性汽车行驶平顺性指汽车在正常行驶中能保证乘坐者不致因车身指汽车在正常行驶中能保证乘坐者不致因车身振动而引起不舒服和疲劳的感觉，以汽车乘员舒适程度来评价，亦振动而引起不舒服和疲劳的感觉，以汽车乘员舒适程度来评价，亦称为乘坐舒适性。称为乘坐舒适性。讨论：讨论：讨论：讨论：图图2-1.2-1.人体对振动反响的人体对振动反响的“疲劳疲劳-降低效率界限降低效率界限随着承受振动持续时间加长，感觉界限容许的加速度值下降；随着承受振动持续时间加长，感觉界限容许的加速度值下降；人体最敏感的频率范围：对于垂直振动为人体最敏感的频率范围：对于垂
5、直振动为4 48Hz8Hz，对于水平振，对于水平振动是动是2Hz2Hz以下。以下。v评价指标：评价指标：ISO26311:1997E暴露极限暴露极限当人体承受的振动强度在此极限内，可保健康或平安当人体承受的振动强度在此极限内，可保健康或平安疲劳降低工作效率界限疲劳降低工作效率界限当驾驶员承受的振动强度在此极限内，可当驾驶员承受的振动强度在此极限内，可保证能正常进行驾驶保证能正常进行驾驶舒适降低界限舒适降低界限当乘员承受的振动强度在此极限内，不会明显感到当乘员承受的振动强度在此极限内，不会明显感到不舒适不舒适vv 总的加速度加权均方差值：总的加速度加权均方差值：总的加速度加权均方差值：总的加速度
6、加权均方差值：v平顺性评价方法：平顺性评价方法：（ISO26311：1997（E）1/3倍频带评价方法倍频带评价方法把把“疲劳疲劳-降低效率界限降低效率界限”画在画在1/3倍频带的加倍频带的加速度均方差的频谱图上，看所有各频带的加速度均方差是否都在保持速度均方差的频谱图上，看所有各频带的加速度均方差是否都在保持的那个感觉界限之内的那个感觉界限之内总的加速度加权均方差评价方法总的加速度加权均方差评价方法用频率加权函数，将人体敏感的用频率加权函数，将人体敏感的频率范围以外各频带人体承受的加速度均方差值频率范围以外各频带人体承受的加速度均方差值 折算为等效于折算为等效于48Hz（垂直振动）、（垂直振
7、动）、12Hz（水平振动）的数值（水平振动）的数值式中：式中：Wfci 频率加权函数；频率加权函数；fci 第第i个频带的中心频率。并有：个频带的中心频率。并有：垂直振动方向：垂直振动方向：水平振动方向：水平振动方向：三、汽车三、汽车通过性通过性汽车通过性几何参数：汽车通过性几何参数：最小离地间隙最小离地间隙c c、接近角、接近角g g1 1、离去角、离去角g g2 2 、纵向通过半径、纵向通过半径r r1 1和横向通过半径和横向通过半径r r2 2。v定义：定义：汽车通过性汽车通过性指汽车在一定装载质量下，能以足够高指汽车在一定装载质量下，能以足够高的平均车速通过各种道路及无路地带和克服各种
8、障碍的能力。的平均车速通过各种道路及无路地带和克服各种障碍的能力。式中：式中：v0 0 制动初速度制动初速度m/s；j j 制动减速度值制动减速度值m/s2.2-2 汽车制动平安性与ABS 汽车紧急制动全过程汽车紧急制动全过程见右图见右图23：v汽车的总制动距离汽车的总制动距离S：制动平安性评价：制动平安性评价：制动效能制动效能指在良好路面上，汽车以一定初速度制动到停车的制指在良好路面上，汽车以一定初速度制动到停车的制动距离或制动时的减速度动距离或制动时的减速度 制动时的方向稳定性制动时的方向稳定性指在制动时指在制动时，汽车不发生跑偏汽车不发生跑偏、侧滑以及侧滑以及失去转向能力的性能失去转向能
9、力的性能。常用制动时汽车按给定轨迹行驶的能力来评价常用制动时汽车按给定轨迹行驶的能力来评价 制动效能的恒定性制动效能的恒定性主要是指在高速时或下长坡连续制动时制动主要是指在高速时或下长坡连续制动时制动效能能保持的程度效能能保持的程度一、汽车制动过程概述二、驾驶员驾驶员制动反响阶段描述 制动操作反响过程：制动操作反响过程：认知、判断、动作认知、判断、动作 驾驶员对突现危险信号的处理过程：驾驶员对突现危险信号的处理过程：制动反响时间测试结果制动反响时间测试结果v 制动制动反响时反响时间分布间分布柱状图柱状图2-6v 制动制动反响时反响时间比照间比照曲线图曲线图2-5三、制动传动系作用阶段描述三、制
10、动传动系作用阶段描述表表2-2 对有预知与无预知制动信号的反响时间测试结果对有预知与无预知制动信号的反响时间测试结果驾驶员对有预知信号反响时间S对无预知信号反响时间S峰值域值峰值域值ABCDE平均平均0.60.50.550.550.50.540.50.70.50.80.50.80.50.60.40.80.40.80.850.60.90.70.60.730.71.10.61.00.71.00.60.90.60.90.51.1制动传动系作用时间定义制动传动系作用时间定义指从制动操纵装置制动踏指从制动操纵装置制动踏板开始动作，到制动系统产生一定大小的制动力所需要板开始动作，到制动系统产生一定大小的制
11、动力所需要的时间。的时间。一般地：一般地：液压制动传动系的作用时间为液压制动传动系的作用时间为0.2S左右；左右；气压制动传动系的作用时间为气压制动传动系的作用时间为0.4S左右。左右。液压制动传动系作用时间的主要影响因素：液压制动传动系作用时间的主要影响因素：液压制动传动系作用时间的主要影响因素：液压制动传动系作用时间的主要影响因素：真空助力装置真空助力装置真空助力装置真空助力装置表表2-3 一轿车在枯燥路面上的制动数据一轿车在枯燥路面上的制动数据制动初速度km/ht2S总制动距离SmS增加百分比%T2期间行驶距离S2 mS2增加百分比%30300.20.65.78.1843.51.253.
12、75200图图2-7a 液压制动系统的响应液压制动系统的响应图图2-7b 气压制动系统的响应气压制动系统的响应 气压制动传动系作用时间的主要影响因素：气压制动传动系作用时间的主要影响因素：系统组成、制动系统组成、制动阀结构、制动管道及管接头的流动阻力、制动气室溶剂及受压面积等结阀结构、制动管道及管接头的流动阻力、制动气室溶剂及受压面积等结构因素以及贮气筒初始压力有关构因素以及贮气筒初始压力有关四、持续制动阶段描述四、持续制动阶段描述1 1、制动车轮受力分析、制动车轮受力分析式中：式中：m m路面附着系数。路面附着系数。v 制动器制动力制动器制动力Fm m：忽略汽车制动过程中忽略汽车制动过程中空
13、气阻力与滚动阻力空气阻力与滚动阻力式中：式中：Mm m制动器摩擦力矩制动器摩擦力矩；r 车轮半径车轮半径。讨论：讨论：讨论：讨论：当当Mm m不很大时，地面制动力不很大时，地面制动力F Fx 可以克服可以克服Mm m 而使车轮而使车轮继续转动；且继续转动；且Mm m增大时，增大时，F Fx 与与F Fm m 同步增长；同步增长；F Fx 最大不能超过地面附着极限。最大不能超过地面附着极限。v 地面制动力地面制动力Fx ：汽车的地面制动力首先取决于制动器制动力，同时又受到地面汽车的地面制动力首先取决于制动器制动力，同时又受到地面附着条件的限制；附着条件的限制；只有汽车具有足够的制动器制动力，同时
14、地面又能提供高的附只有汽车具有足够的制动器制动力，同时地面又能提供高的附着系数时，才能获得足够的地面制动力，提高行车制动效能。着系数时，才能获得足够的地面制动力，提高行车制动效能。2 2 2 2、持续制动阶段车轮运动状态描述持续制动阶段车轮运动状态描述持续制动阶段车轮运动状态描述持续制动阶段车轮运动状态描述v车轮滑移现象车轮滑移现象制动开始后，车轮角制动开始后，车轮角速度减小，在车体速度与车轮转速之间速度减小，在车体速度与车轮转速之间产生一个速度差。车速与轮速之间存在产生一个速度差。车速与轮速之间存在着速度差这一现象称为滑移现象。着速度差这一现象称为滑移现象。v滑移率滑移率l l:式中：式中：
15、v汽车车体速度；汽车车体速度；r车轮滚动半径；车轮滚动半径；w w 车轮角速度车轮角速度。vv 汽车车轮在持续制动阶段汽车车轮在持续制动阶段汽车车轮在持续制动阶段汽车车轮在持续制动阶段的减速过程的减速过程的减速过程的减速过程参见右图参见右图2-10 汽车车轮减速过程汽车车轮减速过程3 3 3 3、车体运动状态描述、车体运动状态描述、车体运动状态描述、车体运动状态描述制动时车体运动分析制动时车体运动分析图图2-12 汽车直线汽车直线制动抱死情况制动抱死情况 图图2-15弯道制动全轮抱死情况弯道制动全轮抱死情况图图2-13 汽车弯道汽车弯道制动前轮制动前轮抱抱死情况死情况图图2-14 汽车弯道汽车
16、弯道制动后轮制动后轮抱抱死情况死情况3 3 3 3、车体运动状态描述续、车体运动状态描述续、车体运动状态描述续、车体运动状态描述续制动时车辆载荷的转移制动时车辆载荷的转移v设汽车的质量为设汽车的质量为m，重心高度为重心高度为H，轴距，轴距为为L，行驶速度为，行驶速度为V，制动减速度制动减速度dV/dt制动引起的前后轴载制动引起的前后轴载荷荷Wf与与Wr的变化为：的变化为：制动引起的内外轮载制动引起的内外轮载荷荷Wi与与Wo的变化为：的变化为：五、五、ABS防抱死制动系统防抱死制动系统q防抱死制动系统防抱死制动系统ABSAnti-lock Braking System 制动防滑系统概述制动防滑系
17、统概述v无无ABS制动系统制动时现象制动系统制动时现象 ：丧失转向能力丧失转向能力/方向操纵性能下降：操纵方向盘而达不到转向要求方向操纵性能下降：操纵方向盘而达不到转向要求转向稳定性下降：方向盘操纵不灵，车尾部上翘；车体打转或折叠转向稳定性下降：方向盘操纵不灵，车尾部上翘；车体打转或折叠制动距离延长：超过一般的制动距离制动距离延长：超过一般的制动距离 vABS 定义：定义：通过将制动器制动通过将制动器制动力调节到适应轮胎力调节到适应轮胎路面所能路面所能提供的附着力，到达防止车轮提供的附着力，到达防止车轮在紧急制动期间抱死的目的。在紧急制动期间抱死的目的。1.ABS1.ABS基本原理基本原理制动
18、时车体与车轮速度关系：制动时车体与车轮速度关系：图图2-17 制动时车体与车轮速度制动时车体与车轮速度v 根据行驶中的轮胎与路面间的根据行驶中的轮胎与路面间的附着系数对各车轮给予最正确制附着系数对各车轮给予最正确制动力，通常采用控制车轮的制动动力，通常采用控制车轮的制动压力的方法来实现。压力的方法来实现。vv 滑移率研究的定性结论：滑移率研究的定性结论：滑移率研究的定性结论：滑移率研究的定性结论：v 车轮速度的定性结论：车轮速度的定性结论：制动器制动力与车轮加减速度的关系制动器制动力与车轮加减速度的关系 l l=100%时，纵向附着力不大而侧向附着力时，纵向附着力不大而侧向附着力几乎尽失，车辆
19、失去制动稳定性与操纵性；几乎尽失，车辆失去制动稳定性与操纵性；图图4-18 制动器制动力与车轮加减速度制动器制动力与车轮加减速度 制动器制动力大于地面附着力制动器制动力大于地面附着力m mW时时,车轮速度减小，车轮减速度车轮速度减小，车轮减速度 D Dv1/t1与两力的差值成正比；与两力的差值成正比；地面附着力大于制动器制动力时地面附着力大于制动器制动力时,车轮速度增加，车轮加速度车轮速度增加，车轮加速度 D Dv2/t2与两力的差值成正比，增加与两力的差值成正比，增加的上限为车体速度。的上限为车体速度。l=8l=8%30%范围内，可以同时得到较大的纵向范围内，可以同时得到较大的纵向与侧向附着
20、能力，是平安制动的理想工作区；与侧向附着能力，是平安制动的理想工作区；l l：从：从0l lopt的范围内为稳定区域，而从的范围内为稳定区域，而从l lopt 100%的范围内为非稳定区域；的范围内为非稳定区域；l l一旦越一旦越过过l lopt则很快进入车轮抱死状态。则很快进入车轮抱死状态。对对对对ABSABS系统要求：系统要求：系统要求：系统要求：讨论：讨论：讨论：讨论：在车轮的转动状态越过稳定界限的瞬间在车轮的转动状态越过稳定界限的瞬间，迅速、适度地减小制动器，迅速、适度地减小制动器的动力，使制动器制动力略低于车轮与地面间的附着力，从而使车轮的动力，使制动器制动力略低于车轮与地面间的附着
21、力，从而使车轮的转动回到稳定区域内；的转动回到稳定区域内；逐渐增大制动器制动力，直到车轮状态再次越过稳定界限止；尽量逐渐增大制动器制动力，直到车轮状态再次越过稳定界限止；尽量长时间地保持车轮运动在长时间地保持车轮运动在l lopt稳定界限附近的最正确滚动状态，实现稳定界限附近的最正确滚动状态，实现最优制动控制目标。最优制动控制目标。图图4-19 ABS的理想制动控制的理想制动控制a)理想的附着系数控制范围；理想的附着系数控制范围；b）理想的速度控制）理想的速度控制2.ABS2.ABS 的效果与现状的效果与现状的效果与现状的效果与现状v 效果：效果：v 有、无有、无ABS 制动距离实测值比照：制
22、动距离实测值比照：确保车辆制动时的方向稳定性确保车辆制动时的方向稳定性 保持车辆制动时的转向操纵性保持车辆制动时的转向操纵性 取得最正确制动力取得最正确制动力 防止轮胎的局部不均匀磨损，可防止防止轮胎的局部不均匀磨损，可防止或减轻制动噪声或减轻制动噪声表表2-32-3：直线行驶紧急制动时实测距离比较值：直线行驶紧急制动时实测距离比较值（制动初速度（制动初速度80km/h80km/h）图图2-20 ABS装备率统计及预测图装备率统计及预测图v ABS装备率统计及预测：装备率统计及预测：3.ABS 3.ABS 的控制技术的控制技术的控制技术的控制技术v 试验试验方法方法和评和评价工价工程：程：跟踪
23、路面特性的变化，使跟踪路面特性的变化，使ABSABS各项性能指标始终处在最正确状态各项性能指标始终处在最正确状态的控制算法，以弥补现今汽车上广泛采用的逻辑控制的缺乏之处；的控制算法，以弥补现今汽车上广泛采用的逻辑控制的缺乏之处；提高关键元件的可靠性和性能指标；提高关键元件的可靠性和性能指标；降低降低ABSABS的装车成本，扩大的装车成本，扩大ABSABS在汽车上的普及率；在汽车上的普及率；由单一的由单一的ABSABS控制目标，转向多目标的综合控制。控制目标，转向多目标的综合控制。4.ABS 的基本结构及其的基本结构及其工作过程工作过程表表2-42-4：试验方法、路面和评价工程试验方法、路面和评
24、价工程v ABS 的研究方向：的研究方向：详见现代汽车电子技术详见现代汽车电子技术相应局部内容相应局部内容5.ABS 的试验评价的试验评价5.ABS 5.ABS 的试验评价续的试验评价续的试验评价续的试验评价续5.1 5.1 直线行驶制动试验直线行驶制动试验直线行驶制动试验直线行驶制动试验目的：测定不同路面附着系数下的制动距离，直线制动稳定性目的：测定不同路面附着系数下的制动距离，直线制动稳定性v评评价价指指标标：制制动动距距离离比比要要求求110%110%图图2-21 路面附着系数与可行制动初速度范围路面附着系数与可行制动初速度范围图图2-22 路面附着系数与制动距离比路面附着系数与制动距离
25、比v直线行驶制动的稳定性评价：直线行驶制动的稳定性评价：汽车横摆角速度装汽车横摆角速度装ABS偏转角速度偏转角速度5deg/s5deg/svv 不同附着系数组合路面上的制动：不同附着系数组合路面上的制动：不同附着系数组合路面上的制动：不同附着系数组合路面上的制动：目的目的:是对是对ABSABS系统控制逻辑和控制驱动方式的优劣。系统控制逻辑和控制驱动方式的优劣。评价方式：评价方式：在左右附着系数不同在左右附着系数不同的组合路面上制动时产的组合路面上制动时产生偏转力矩，但在操纵生偏转力矩，但在操纵其转向盘后应能对其进其转向盘后应能对其进行修正，能有效控制住行修正，能有效控制住车辆运动。车辆运动。图
26、图2-23 不同附着系数组合路面不同附着系数组合路面v 附着系数阶跃变化路面上的制动附着系数阶跃变化路面上的制动图图2-24 附着系数阶跃变化路面附着系数阶跃变化路面 目的目的:是对是对ABSABS系统控制逻辑中系统控制逻辑中路面识别的动态响应作出评价。路面识别的动态响应作出评价。评价方式：评价方式：在附着系数从高到低、从在附着系数从高到低、从低到高顺序交错排列的路段低到高顺序交错排列的路段上行驶，检验上行驶，检验ABS系统对路系统对路面时别的动态响应。面时别的动态响应。图图2-25 躲避障碍物试验躲避障碍物试验5.2 5.2 曲线行驶制动试验曲线行驶制动试验曲线行驶制动试验曲线行驶制动试验
27、目的目的:是对装备是对装备ABSABS系统后汽车曲线行驶时制动操纵性和系统后汽车曲线行驶时制动操纵性和稳定性作出评价。稳定性作出评价。评价方式：评价方式：汽车固定一个方向盘转角，绕一定半径汽车固定一个方向盘转角，绕一定半径250m的圆周行驶时进行制动并使的圆周行驶时进行制动并使ABS工作，测定汽车的侧滑量、停车时工作，测定汽车的侧滑量、停车时的偏转角，然后对的偏转角，然后对ABS的效能进行评价。的效能进行评价。5.3 5.3 躲避障碍物试验躲避障碍物试验躲避障碍物试验躲避障碍物试验 目的目的:是对装备是对装备ABSABS系统系统后汽车制动时的操纵性和稳后汽车制动时的操纵性和稳定性作出评价定性作
28、出评价试验评价方案：试验评价方案：不断施以角阶跃输入转向，测不断施以角阶跃输入转向，测量汽车相应的偏转角速度响量汽车相应的偏转角速度响应转向响应性能应转向响应性能对无制动操作时的躲避障碍距对无制动操作时的躲避障碍距离和制动操作时使离和制动操作时使ABS工工作的躲避障碍距离进行比作的躲避障碍距离进行比较较换道试验。换道试验。试验方法试验方法试验方法试验方法5.4 5.4 强化试验强化试验强化试验强化试验 试试验验路路线线中中，躲躲避避距距离离L为为一一定定值值，改改变变制制动动初初速速度度使使汽汽车车能能顺顺利利进进入入另另一一车车道道，有有制制动动且且ABS工工作作时时顺顺利利换道的初速度换道
29、的初速度v0 0不应小于无制动时的换道速度不应小于无制动时的换道速度。v评价指标：评价指标：横摆角速度比横摆角速度比要求要求150%150%表表2-5 换道试验结果及其评价例换道试验结果及其评价例 目的:是对ABS系统的耐久性、可靠性、环境适应性、安装强度、抗干扰能力、失效界限等进行评价 试验类型试验类型:强化路试验搓板路面：间距强化路试验搓板路面：间距0.71.0m,突起高度突起高度1030mm人工强化路试验人为改变制动系制动条件强化路试验人为改变制动系制动条件高寒、高温耐候性试验高寒、高温耐候性试验电子干扰强化环境试验电子干扰强化环境试验6.6.装有装有装有装有ABSABS的汽车的驾驶与维
30、护的汽车的驾驶与维护的汽车的驾驶与维护的汽车的驾驶与维护踏板反响：踏板反响：为了让为了让ABS使车轮不被抱死，且形成最优制动液压，可通使车轮不被抱死，且形成最优制动液压，可通过对车轮制动分泵或制动钳的液压进行减压、保压和增压进行控制。过对车轮制动分泵或制动钳的液压进行减压、保压和增压进行控制。作为减压手段使执行机构内容积发生变化，向储油箱泄放，或者利用作为减压手段使执行机构内容积发生变化，向储油箱泄放，或者利用柱塞泵的泵吸作用进行减压。柱塞泵的泵吸作用进行减压。制动躁声：制动躁声：原因：原因：1随着液压变化产生的振动和噪声；随着液压变化产生的振动和噪声；2液压元件本身液压元件本身的振动传向车身
31、；的振动传向车身；3液压元件本身发出噪声。液压元件本身发出噪声。措施：在管路中设置阻尼室；在液压元件的固定部位使用软性安装措施：在管路中设置阻尼室；在液压元件的固定部位使用软性安装坐垫等坐垫等7.ABS 7.ABS 的开展动向的开展动向的开展动向的开展动向在不断采用最新的电子控制技术提高在不断采用最新的电子控制技术提高ABS效能的基础上，效能的基础上，追求能兼顾性能、可靠性、成本以及重量等诸参数的最优追求能兼顾性能、可靠性、成本以及重量等诸参数的最优化设计效果化设计效果开发低成本的简易型开发低成本的简易型ABS系统，进一步推动系统，进一步推动ABS市场由市场由高级车向群众化经济型车领域扩展；高
32、级车向群众化经济型车领域扩展；完善诸如完善诸如ABS/ASRABS/ASR 组合型多功能控制系统的研究开发，组合型多功能控制系统的研究开发，加快其实用化进程。加快其实用化进程。8.8.装有装有装有装有ABSABS的汽车的驾驶与维护的汽车的驾驶与维护的汽车的驾驶与维护的汽车的驾驶与维护v1紧急制动时，一脚踩完制动踏板全部行程踩到底紧急制动时，一脚踩完制动踏板全部行程踩到底，不要重复地踩放制动踏板。，不要重复地踩放制动踏板。vv2 2如果汽车几个小时没有启动，当启动发动机后，红如果汽车几个小时没有启动，当启动发动机后，红如果汽车几个小时没有启动，当启动发动机后，红如果汽车几个小时没有启动，当启动发
33、动机后，红色和黄色警告灯会亮色和黄色警告灯会亮色和黄色警告灯会亮色和黄色警告灯会亮1 1分钟左右，这时不要使用紧急制动。分钟左右，这时不要使用紧急制动。分钟左右，这时不要使用紧急制动。分钟左右，这时不要使用紧急制动。v3对轮毂轴承要经常检查，定期进行维护。对轮毂轴承要经常检查，定期进行维护。v4经常检查轮胎气压经常检查轮胎气压,特别要注意各轮胎的气压差。特别要注意各轮胎的气压差。轮胎气压不合格，会使制动系统控制失控。轮胎气压不合格，会使制动系统控制失控。v 5注意检查蓄电池电压，其电压应不低于注意检查蓄电池电压，其电压应不低于11V，否，否则则ABS制动系统不能正常工作。制动系统不能正常工作。
34、v 6 6制动液应按原厂推荐牌号选用。制动液应按原厂推荐牌号选用。制动液应按原厂推荐牌号选用。制动液应按原厂推荐牌号选用。8.8.装有装有装有装有ABSABS的汽车的驾驶与维护续的汽车的驾驶与维护续的汽车的驾驶与维护续的汽车的驾驶与维护续v7检查和拆卸液压局部时，应先泄压，特别是整体式检查和拆卸液压局部时，应先泄压，特别是整体式ABS制动系统，油压很高有的储液器油压达制动系统，油压很高有的储液器油压达34MPa，否则会伤人。否则会伤人。v8 ABS制动系统有故障时，不可带故障运行，应立即拔制动系统有故障时，不可带故障运行，应立即拔下平安断电器插头，以普通制动方式进行制动，并立即送下平安断电器插
35、头，以普通制动方式进行制动，并立即送修理厂检查。修理厂检查。v9对装有对装有ABS制动系统的汽车制动系统的汽车,驾驶时不要以为很保险驾驶时不要以为很保险,可以高速制动。紧急、制动时仍要控制车速可以高速制动。紧急、制动时仍要控制车速,特别是转弯时。特别是转弯时。v10 ABS制动系统工作时，不断有压力调节，在制动踏制动系统工作时，不断有压力调节，在制动踏板上有些脉动，但踏板没有移动；还可以听到电磁阀的工板上有些脉动，但踏板没有移动；还可以听到电磁阀的工作声响，也可感觉到悬架系统前后运动，这是正常现象，作声响，也可感觉到悬架系统前后运动，这是正常现象，说明说明ABS制动系统正常工作。制动系统正常工
36、作。v 11更换制动液或维护作业结束后，要对更换制动液或维护作业结束后，要对ABS制动系统制动系统排气。在进行排气时，要把排气。在进行排气时，要把ABS 制动系统的制动系统的ECU断开，绝断开，绝对不能让对不能让ABS制动系统起作用。制动系统起作用。2-3 ASR驱动防滑控制系统 vASR的的工作原理和作用：工作原理和作用：v现象现象:比功率大且无比功率大且无ASR的车辆，假设在附着系数小的路面行驶，则：的车辆，假设在附着系数小的路面行驶，则：FR型车：猛加型车：猛加“油门又快速放松时将使车辆发生不规则旋转；油门又快速放松时将使车辆发生不规则旋转；FF型车：猛加型车：猛加“油门油门 将使车辆驱
37、动轮发生空转而失去方向控制。将使车辆驱动轮发生空转而失去方向控制。v驱动防滑系统驱动防滑系统ASR Anti-Skidding Restraint,Acceleration Slip Regulation/牵引力或驱动力控制系统牵引力或驱动力控制系统TCSTraction Control System防止汽车加速过程中出现防止汽车加速过程中出现“打滑，特别是防止汽车在非对称路面打滑，特别是防止汽车在非对称路面或在转弯时驱动轮的空转，维持最正确驱动力，保证实现汽车动力性，或在转弯时驱动轮的空转，维持最正确驱动力，保证实现汽车动力性，保持车辆的方向稳定性、操纵性。保持车辆的方向稳定性、操纵性。汽车
38、起步、行驶中驱动轮可提供最正确驱动力，汽车起步、行驶中驱动轮可提供最正确驱动力，与无与无ASRASR相比，提高了汽车的动力性，特别是在相比，提高了汽车的动力性，特别是在附着系数较小的路面上，起步、加速性能和爬坡附着系数较小的路面上，起步、加速性能和爬坡能力较佳；能力较佳；能保持汽车方向的稳定性和前轮驱动汽车的转能保持汽车方向的稳定性和前轮驱动汽车的转向控制能力；向控制能力；减少了轮胎的磨损与发动机油耗。减少了轮胎的磨损与发动机油耗。图2-26 附着系数（纵向）与滑移率的关系vASR的的优点：优点：vvASRASRASRASR可行的控制方案：可行的控制方案：可行的控制方案：可行的控制方案：一、A
39、SR典型实现方案 对发动机输出转矩进行控制方式：合理的控制发动机输出对发动机输出转矩进行控制方式：合理的控制发动机输出的驱动扭矩，可以使汽车获得最大驱动力，控制手段主要有：的驱动扭矩，可以使汽车获得最大驱动力，控制手段主要有：图图2-282-28中：中：1-1-轮速传感器；轮速传感器；2-2-齿圈；齿圈；3-3-控制器；控制器；4-4-压力调节器；压力调节器；5-ASR 5-ASR阀；阀；6-ASR 6-ASR继动马达；继动马达；7-7-发动机；发动机；8-8-燃油泵；燃油泵；9-9-双通单向阀双通单向阀1.1.气压系统制动控制气压系统制动控制ASR图图2-28 气压气压ABS/ASR系统结构
40、方案系统结构方案 调节燃油喷油量：如减小或中断供油；调节燃油喷油量：如减小或中断供油；调节点火时间：如减小点火提前角或停止点火；调节点火时间：如减小点火提前角或停止点火；调节进气量：如调节节气门开度和辅助空气装置。调节进气量：如调节节气门开度和辅助空气装置。对驱动轮进行制动方式：对驱动轮进行制动方式：对发生滑转的驱动对发生滑转的驱动轮直接加以制动轮直接加以制动 增加车轮制动分泵的压力增加车轮制动分泵的压力 对可变锁止差速器进行控制方式：对可变锁止差速器进行控制方式：对电子控对电子控制限滑差速器制限滑差速器LSDLSD，在其向驱动轮输出端的多片离，在其向驱动轮输出端的多片离合器上，以增加液压实现
41、进行锁止控制。合器上，以增加液压实现进行锁止控制。图图2-27 差速器锁止控制差速器锁止控制1-蓄能器；蓄能器；2-电磁阀；电磁阀；3-压力传感器压力传感器 对发动机与驱动轮之间的扭矩进对发动机与驱动轮之间的扭矩进行控制方式：行控制方式：对离合器和变速器等进行对离合器和变速器等进行控制，实用中多是通过控制变速器的换挡控制，实用中多是通过控制变速器的换挡特性改变传动比来实现。特性改变传动比来实现。2.2.2.2.液压系统制动控液压系统制动控液压系统制动控液压系统制动控制制制制ASRASRv 整体结构式整体结构式v 可变容积式可变容积式图图2-29 整体结构式整体结构式ASR方案方案图图2-30
42、可变容积式可变容积式ASR方案方案在在ABS系统中增加电磁阀系统中增加电磁阀和调节器即增加了驱动控制功和调节器即增加了驱动控制功能，构成能，构成ASR与与ABS组合在一组合在一起的整体结构式制动控制方案。起的整体结构式制动控制方案。在在ABS系统的液压装置和系统的液压装置和轮缸之间增加轮缸之间增加ASR的液压装置，的液压装置，即为可变容积式制动控制方案。即为可变容积式制动控制方案。v液压系统制动控制液压系统制动控制式式ASR的开展：的开展：整体结构式整体结构式ASR：成本低，结构紧凑成本低，结构紧凑成本低，结构紧凑成本低，结构紧凑3.3.3.3.发动机控制发动机控制发动机控制发动机控制ASRA
43、SR调节调速器的控制方式调节调速器的控制方式机械式机械式图图2-31电子式电子式图图2-32v 对柴油车的控制方式对柴油车的控制方式图图2-31 发动机控制发动机控制ASR（气缸驱动）（气缸驱动）图图2-32 发动机控制发动机控制ASR电动机驱动电动机驱动通过调速器调节喷油泵的通过调速器调节喷油泵的喷油量来降低其输出扭矩，从喷油量来降低其输出扭矩，从而防止驱动轮空转。而防止驱动轮空转。二、二、ASRASR的使用效果的使用效果电子式发动机控制电子式发动机控制ASRASR工作示意工作示意v 冰、雪路面驱动力比照冰、雪路面驱动力比照v 左、右轮不同附着系左、右轮不同附着系数路面加速性比照数路面加速性
44、比照2-4 VDC车辆动态控制系统qVSC系统构成系统构成：q车辆动态控制系统：车辆动态控制系统：在车辆的所有行驶状况下，在车辆的所有行驶状况下，VDC 都对各车轮的受力进行调节，都对各车轮的受力进行调节，从而主动地对车辆进行动力学控制，提高高速车辆的主动平安性。从而主动地对车辆进行动力学控制，提高高速车辆的主动平安性。v图中：图中：1-VSC1-VSC执行器；执行器；2-2-制动制动总泵压力传感器；总泵压力传感器；3-3-转向舵角传转向舵角传感器；感器；4-4-加速度传感器；加速度传感器；5-5-横向横向摆动率传感器；摆动率传感器；6-6-节气门动作器；节气门动作器；7-7-节气门位置传感器
45、；节气门位置传感器；8-8-车轮速车轮速度传感器；度传感器；9-ABS9-ABS、ASRASR与与VSCVSC用用ECUECUv车辆动态控制系统车辆动态控制系统VDC Vehicle Dynamics Controlv车辆稳定控制系统车辆稳定控制系统VSC Vehicle Stability Control 丰田丰田v电子稳定化程序电子稳定化程序/电子稳定化控制程序系统电子稳定化控制程序系统ESPElectronic Stabilization Program/control Procedure 奔驰奔驰-波许波许图图2-36 VSC控制构成图控制构成图q车辆非稳定状态判定车辆非稳定状态判定q
46、VDCVDC的动力学原理：的动力学原理：高附着系数路面转向行驶；高附着系数路面转向行驶；低附着系数路面转向行驶；低附着系数路面转向行驶；VDC VDC对车辆行驶中横摆角速度、滑移对车辆行驶中横摆角速度、滑移角进行控制。角进行控制。v三种情况比较三种情况比较：图图2-37 VDC2-37 VDC的动力学原理图的动力学原理图v控制目标控制目标：3 3个车辆自由度前后向、横向、横摆个车辆自由度前后向、横向、横摆；目标状态；目标状态；实际状态。实际状态。v过多转向倾向：一般为车身滑移角增大，且滑移角速度也增大时出现过多转向倾向：一般为车身滑移角增大，且滑移角速度也增大时出现v缺乏转向倾向：当实际的横向
47、摆动率比目标的横向摆动率要小时出现缺乏转向倾向：当实际的横向摆动率比目标的横向摆动率要小时出现 克服过多转向倾向措施：转弯出现较大的过多转向时，根据这种倾向的克服过多转向倾向措施：转弯出现较大的过多转向时，根据这种倾向的程度对外侧的前轮进行制动，以抵抗横向摆动力矩，恢复车辆的稳定性程度对外侧的前轮进行制动，以抵抗横向摆动力矩，恢复车辆的稳定性 克服缺乏转向倾向措施：转弯出现较大的缺乏转向时，根据其倾向的程克服缺乏转向倾向措施：转弯出现较大的缺乏转向时，根据其倾向的程度来控制发动机功率或对左右后轮进行制动，以产生使车辆回头的度来控制发动机功率或对左右后轮进行制动，以产生使车辆回头的“缺乏缺乏转向
48、控制力矩，限制缺乏转向转向控制力矩，限制缺乏转向2-5 四轮转向控制技术 1.1.1.1.四轮转向的开展：四轮转向的开展：四轮转向的开展：四轮转向的开展：20世纪世纪60年代提出，年代提出，80年代中年代中后期开始开展并实际应用后期开始开展并实际应用q 主要目的主要目的：提高汽车在高速行驶或在侧向风力作用时的提高汽车在高速行驶或在侧向风力作用时的操纵稳定性，改善在低速下的操纵轻便性，以及减小在停车操纵稳定性，改善在低速下的操纵轻便性，以及减小在停车场调车时的转弯半径场调车时的转弯半径2.2.四轮转向的转向特性四轮转向的转向特性四轮转向四轮转向4WS-Four Wheel Steering 3.
49、3.3.3.后轮的两种转向方式后轮的两种转向方式后轮的两种转向方式后轮的两种转向方式特性：特性：前后轮同相位转向，转角小，前后轮同相位转向，转角小，车身姿态变化小，目标行驶的跟踪性好车身姿态变化小，目标行驶的跟踪性好4.4WS4.4WS在高速行驶时的在高速行驶时的稳定性分析稳定性分析5.4WS5.4WS车在改变行车车在改变行车路线时的性能路线时的性能从直线行驶进入转从直线行驶进入转弯时弯时2WS车与车与4WS车的运动比较车的运动比较 6.6.6.6.低速下的小低速下的小低速下的小低速下的小转弯半径行驶转弯半径行驶转弯半径行驶转弯半径行驶7.7.后轮转向控制类型后轮转向控制类型v 机械控制式机械
50、控制式v 机械机械+电子控制式电子控制式v 电子控制液压工作式电子控制液压工作式v 液压控制液压工作式液压控制液压工作式v 电子控制电开工作式电子控制电开工作式v 转角传感型转角传感型v 车速传感型车速传感型8.4WS8.4WS控制种类控制种类 9.4WS9.4WS9.4WS9.4WS的工作原理的工作原理的工作原理的工作原理v 本田本田4WS4WS系系机械控制式机械控制式日本本田日本本田4WS4WS机构机构后轮转向机构后轮转向机构轨迹曲线的形状轨迹曲线的形状转向运动分析如右图示：转向运动分析如右图示：本田本田本田本田4WS4WS转向角转向角转向角转向角度分析如右图示度分析如右图示度分析如右图示