发动机控制-行驶安全控制

汽车行驶安全性控制系统了解ABS控制基础知识及ABS的类型。掌握ABS主要部件的结构及工作原理。了解ASR的优点和控制方式。了解ASR与ABS的主要区别。掌握ASR的基本组成和工作原理。掌握ESP的基本组成和工作原理。掌握ESP主要部件的结构原理与诊断方法。掌握EBD的基本组成和控制原理。掌握SBC的构成和控制原理。掌握安全气囊的结构原理。掌握装备安全带收紧器的安全气囊的结构原理。掌握汽车雷达防碰撞系统的结构原理一、概述1.滑移率车轮在路面上纯滚动时，V=Vω，S=0车轮抱死时即在地面上纯滑动时，ω=0，S=100%车轮在路面上边滚边滑时，V>Vω，0<S<100%2.附着系数和滑移率的关系第1节汽车防抱死制动系统一、概述

特点制动时保持方向稳定性；制动时保持转向控制能力；缩短制动距离；减少轮胎磨损；减少驾驶员紧张情绪第1节汽车防抱死制动系统二、ABS的组成、分类及控制方式1.ABS的组成第1节汽车防抱死制动系统二、ABS的组成、分类及控制方式1.ABS的组成第1节汽车防抱死制动系统二、ABS的组成、分类及控制方式1.ABS的组成第1节汽车防抱死制动系统

组成元件

功能传感器

车速传感器检测车速，给ECU提供车速信号，用于滑移率控制方式轮速传感器检测车轮速度，给ECU提供轮速信号，各种控制方式均采用减速传感器检测制动时汽车的减速度，识别是否是冰雪等易滑路面，只用于四轮驱动控制系统执行器制动压力调节器接收ECU的指令，通过电磁阀的动作实现制动系统压力的增加、保持和降低

液压泵受ECU控制，在可变容积式制动压力调节器的控制油路中建立控制油压；在循环式制动压力调节器调节压力降低的过程中，将由轮缸流出的制动液经蓄能器泵回主缸，以防止ABS工作时制动踏板行程发生变化

ABS警告灯ABS出现故障时，由ECU控制将其点亮，向驾驶员发出报警，并由ECU控制闪烁显示故障码ECU接收车速、轮速、减速等传感器的信号，计算出车速、轮速、滑移率和车轮的减速度、加速度，并将这些信号加以分析、判别、放大，由输出级输出控制指令，控制各种执行器工作二、ABS的组成、分类及控制方式2.ABS的分类第1节汽车防抱死制动系统按生产厂家分类波许（Bosch）ABS：由德国波许公司生产。戴维斯（Teves）ABS：由德国戴维斯公司生产。上述两种ABS在欧、美、日、韩轿车上应用最多。德尔科（Delco）ABS：由美国德尔科公司生产，在美国通用、韩国大宇等轿车上应用最多。本迪克斯（Bendix）ABS：由美国本迪克斯公司生产，克莱斯勒汽车上应用最多。二、ABS的组成、分类及控制方式2.ABS的分类第1节汽车防抱死制动系统按控制通道和传感器数目分类二、ABS的组成、分类及控制方式2.ABS的分类第1节汽车防抱死制动系统按控制通道和传感器数目分类二、ABS的组成、分类及控制方式2.ABS的分类第1节汽车防抱死制动系统按控制通道和传感器数目分类二、ABS的组成、分类及控制方式2.ABS的分类第1节汽车防抱死制动系统按控制通道和传感器数目分类二、ABS的组成、分类及控制方式3.ABS的控制方法第1节汽车防抱死制动系统

主要有逻辑门限值控制、最优控制和滑动模态变结构控制等，目前绝大多数ABS采用逻辑门限值控制。

逻辑门限值控制是将车轮减速度（或角减速度）和加速度（或角加速度）作为主要控制门限，而将车轮滑移率作为辅助控制门限。逻辑门限值控制方法中的车轮加速度（或角加速度）、减速度（或角减速度）、参考滑移率等控制门限值都是通过反复试验获得的经验数据。三、ABS的主要部件的结构原理第1节汽车防抱死制动系统三、ABS的主要部件的结构原理1.传感器第1节汽车防抱死制动系统

电磁感应式轮速传感器结构三、ABS的主要部件的结构原理1.传感器第1节汽车防抱死制动系统

电磁感应式轮速传感器三、ABS的主要部件的结构原理1.传感器第1节汽车防抱死制动系统

霍尔效应式轮速传感器三、ABS的主要部件的结构原理

1.传感器第1节汽车防抱死制动系统减速传感器

也称G传感器，用于测量汽车制动时的减速度，识别是否是雪路、冰路等易滑路面三、ABS的主要部件的结构原理

1.传感器第1节汽车防抱死制动系统减速传感器

也称G传感器，用于测量汽车制动时的减速度，识别是否是雪路、冰路等易滑路面三、ABS的主要部件的结构原理

2.ECU第1节汽车防抱死制动系统

接收轮速传感器及其他传感器输入的信号，进行放大、计算、比较，按照特定的控制逻辑，分析判断后输出控制指令，控制制动压力调节器进行压力调节。输入级电路计算电路输出级电路安全保护电路三、ABS的主要部件的结构原理

3.制动压力调节器第1节汽车防抱死制动系统接收ECU的指令，通过电磁阀的动作自动调节制动器制动压力。液压式制动压力调节器主要由电磁阀、液压泵和储液器组成。三、ABS的主要部件的结构原理

3.制动压力调节器——循环式制动压力调节器第1节汽车防抱死制动系统三、ABS的主要部件的结构原理

3.制动压力调节器——循环式制动压力调节器第1节汽车防抱死制动系统三、ABS的主要部件的结构原理

3.制动压力调节器——循环式制动压力调节器第1节汽车防抱死制动系统液压泵和蓄能器三、ABS的主要部件的结构原理

3.制动压力调节器——循环式制动压力调节器第1节汽车防抱死制动系统三、ABS的主要部件的结构原理

3.制动压力调节器——循环式制动压力调节器第1节汽车防抱死制动系统三、ABS的主要部件的结构原理

3.制动压力调节器——循环式制动压力调节器第1节汽车防抱死制动系统三、ABS的主要部件的结构原理

3.制动压力调节器——可变容积式制动压力调节器第1节汽车防抱死制动系统三、ABS的主要部件的结构原理

3.制动压力调节器——可变容积式制动压力调节器第1节汽车防抱死制动系统三、ABS的主要部件的结构原理

3.制动压力调节器——可变容积式制动压力调节器第1节汽车防抱死制动系统三、ABS的主要部件的结构原理

4.ABS警告灯第1节汽车防抱死制动系统一、概述

第2节汽车驱动防滑转系统ASR通过调节驱动车轮的牵引力实现对驱动车轮滑转的控制，称为牵引力（或驱动力）控制系统（TCS）一、概述

第2节汽车驱动防滑转系统ASR通过调节驱动车轮的牵引力实现对驱动车轮滑转的控制，称为牵引力（或驱动力）控制系统（TCS）一、概述1.汽车行驶的附着条件第2节汽车驱动防滑转系统汽车行驶的附着条件：Ft=Mn

/

r≤Fz·φ驱动轮滑移率Sd

：

Sd

=（υω

―υ）/υω

×100%=（rω―υ）/rω×100%一、概述2.ASR的控制方式第2节汽车驱动防滑转系统对发动机输出转矩进行控制调整进气量，如调整节气门开度和辅助空气装置；调整点火时间，如减小点火提前角或停止点火；调节燃油量，如减少或中断供油。对驱动轮进行制动控制FT=FH+FL=2FL+FB*一、概述2.ASR的控制方式第2节汽车驱动防滑转系统对可变锁止差速器进行控制

通过控制变速器的换档特性改变传动比，对离合器和变速器等进行控制一、概述3.ASR的特点第2节汽车驱动防滑转系统ASR可以由驾驶员通过ASR选择开关对其是否进入工作状态进行选择。ASR处于关闭状态时，副节气门将自动处于全开位置。ASR处于防滑转调节过程中，踩下制动踏板，ASR自动退出防滑转调节。ASR只在一定的车速范围内进行防滑转调节。ASR在其工作车速范围内通常具有不同的优先选择性。ASR具有自诊断功能。ASR和ABS都是通过控制作用于被控车轮上的力矩进行工作的。ASR和ABS都要求系统具有快速反应能力。一、概述4.ASR与ABS比较第2节汽车驱动防滑转系统区别ABSASR控制原理防止制动时制动力大于附着力引起车轮抱死“拖滑”，以提高制动效能，确保行车安全

防止车轮驱动力大于附着力时出现车轮“滑转”，以提高汽车起步、加速及在滑溜路面上行驶的牵引力，确保汽车行驶稳定控制车轮数对所有车轮都实施控制只对驱动轮实行制动控制，并有选择开关，当该开关关闭时，系统不进行控制作用时间

在制动时工作，在车轮即将抱死时起作用。当车速很低（8km/h）时不起作用

在行驶过程中一直工作，在驱动轮出现滑转时起作用。当车速很高时（一般80～120km/h）不起作用离合器状态ABS工作期间，离合器处于分离状态，发动机也处于怠速运转，传动系无工作载荷ASR控制期间，离合器处于接合状态，发动机惯性会对ASR控制产生较大影响反应时间反应时间近似一定的制动控制单循环系统

由反应时间不同的制动控制和发动机控制等组成的多循环控制系统结构

可以是整体式或分离式

必须是分离式，便于管路布置二、ASR的基本组成与工作原理1.ABS/ASR的组成第2节汽车驱动防滑转系统

轮速传感器、ABS/TRCECU、制动压力调节器、TRC隔离电磁阀总成、TRC制动供能总成、主副节气门位置传感器、副节气门控制步进电动机等一、ASR的基本组成与工作原理

1.ABS/ASR的组成第2节汽车驱动防滑转系统一、ASR的基本组成与工作原理1.ABS/ASR的组成第2节汽车驱动防滑转系统二、ASR的基本组成与工作原理1.ABS/ASR的组成第2节汽车驱动防滑转系统二、ASR的基本组成与工作原理2.ABS/ASR的控制原理第2节汽车驱动防滑转系统未进行防滑转控制制动防抱死控制驱动防滑转控制一、ESP的类型

第3节汽车电子稳定程序4通道或4轮系统。能自动地向4个车轮独立施加制动力。2通道系统。只能对2个前轮独立施加制动力。3通道系统。对2个前轮独立施加制动力，对后轮一同施加制动力。二、ESP的组成与控制原理第3节汽车电子稳定程序传感器功能转向角传感器监测转向盘旋转角度，帮助确定汽车行驶方向是否正确轮速传感器监测每个车轮速度，确定车轮是否打滑偏航率传感器记录汽车绕垂直轴线的运动，确定汽车是否打滑横向加速度传感器检测汽车转弯时产生的离心力，确定汽车通过弯道时是否打滑二、ESP的组成与控制原理第3节汽车电子稳定程序二、ESP的组成与控制原理第3节汽车电子稳定程序二、ESP的组成与控制原理第3节汽车电子稳定程序在路滑的左弯道上，当过度转向使车辆向右甩尾时，ESP传感器测得车轮滑动，信息送入ECU，通过ASR牵制发动机动力输出，通过ABS对车轮进行制动，使汽车产生顺时针方向的力矩，保持原行驶轨道。在同样弯路中行驶，由于转向不足，车速较快使前轮驶离路面而丧失地面附着力时，对于4通道的ESP，左后轮制动，由此产生逆时针方向的力矩，使汽车回到正确的轨道上；对于2通道ESP，使左前轮制动。一、SBC的特点第4节电子感应制动控制系统SBC具有常规制动功能。紧急制动时，其反应速度快，制动压力高，因此制动时间减少。SBC与ESP等配合工作，提高了汽车的行驶稳定性。SBC可保持车辆具有良好的弯道制动性能。SBC制动踏板采用分离式设计和机电一体化的均衡压力控制，提高了制动舒适性。SBC的附加功能提高了汽车的安全性和舒适性。如起步辅助制动、扩大辅助制动功能、“软”停车、交通拥堵附加功能、擦拭(干)制动器附加功能。和温度补偿功能等。一、SBC的组成由传感器、ECU、液压调节器和操纵单元等组成。第4节电子感应制动控制系统二、SBC的工作原理第4节电子感应制动控制系统

正常制动时，两个分离阀通电，分离阀处于分离状态，切断轮缸与操纵单元的连接，SBC处于线控制动(Brake-by-Wire)方式。二、SBC的工作原理第4节电子感应制动控制系统

当汽车转弯行驶制动时，SBC与ESP相互作用，通过向各个车轮发出精确的制动脉冲，确保汽车转向过程中的安全性。

当SBC出现故障（如供电故障）时，两个分离阀断电，分离阀处于接通状态，轮缸与操纵单元直接连接，从操纵单元到轮缸直接通过制动液进行制动。一、EBD的特点第5节电子制动力分配EBD只采用滑移率进行控制，不采用车轮减速度测车轮的抱死趋势。降低前轮制动器的热负荷。前、后摩擦制动衬片磨损均匀。在相同的制动踏板作用力时，有较大的汽车减速度。在汽车寿命期内制动力分配不变。可以失效报警，而机械式结构无此功能。EBD是一个闭环系统，适用于所有可能的制动情况和车辆条件。后桥附着系数利用率高，不受载荷分布变化、温度和制动钳及制动盘磨损的影响和限制。制动液消耗少，噪声小，制动舒适性好。在各种载荷状况，弯道、上山和下山以及动力传动系统变化时都能得到最佳的汽车行驶稳定性。一、EBD的特点第5节电子制动力分配二、EBD的组成原理第5节电子制动力分配二、EBD的组成原理第5节电子制动力分配

前、后桥制动力分配曲线带比例阀的前、后桥制动力分配曲线常规制动系统通常通过在前、后桥制动管路间增加一比例阀来限制后桥车轮的制动力，以避免制动时后轮先抱死侧滑，但后桥附着利用率仍不是最好。二、EBD的组成原理第5节电子制动力分配在较小制动力阶段，可得到理想制动力分配曲线上的固定的制动力分配调节点P；在较大制动力阶段时，使后桥制动力减小。二、EBD的组成原理第5节电子制动力分配

ABS与EBD的工作范围比较第6节安全气囊一、SRS的类型第6节安全气囊按照碰撞类型分类正面防护安全气囊侧面防护安全气囊顶部防护安全气囊按照安全气囊数目分类单气囊系统

双气囊系统

按照安全气囊控制类型分类机械式安全气囊电子控制式安全气囊二、SRS的控制过程第6节安全气囊

安全气囊的控制原理二、SRS的控制过程第6节安全气囊安全气囊的控制原理二、SRS的控制过程第6节安全气囊碰撞约10ms后，SRS达到引爆极限，点火器引爆点火剂并产生大量热量，使充气剂受热分解，驾驶员尚未动作。碰撞约40ms后，气囊完全充满气体，体积最大，驾驶员向前移动，安全带斜系在驾驶员身上并拉紧，部分冲击能量已被吸收。碰撞约60ms后，驾驶员头部及身体上部压向气囊，气囊的排气孔在气体和人体压力作用下排气节流吸收人体与气囊之间弹性碰撞产生的动能。碰撞约110ms后，大部分气体已从气囊逸出，驾驶员身体上部回到座椅靠背上，汽车前方恢复视野。碰撞约120ms后，碰撞危害解除，车速降为零。二、SRS的控制过程第6节安全气囊正面碰撞时SRS的有效范围三、SRS的结构与工作原理第6节安全气囊安全气囊的工作原理三、SRS的结构与工作原理第6节安全气囊1.传感器三、SRS的结构与工作原理第6节安全气囊1.传感器前碰撞传感器三、SRS的结构与工作原理第6节安全气囊1.传感器中央安全气囊传感器三、SRS的结构与工作原理第6节安全气囊1.传感器中央安全气囊传感器三、SRS的结构与工作原理第6节安全气囊1.传感器中央安全气囊传感器三、SRS的结构与工作原理第6节安全气囊2.安全气囊组件

由气体发生器、点火器、气囊、饰盖和底板组成。三、SRS的结构与工作原理第6节安全气囊2.安全气囊组件三、SRS的结构与工作原理第6节安全气囊2.安全气囊组件气囊：多采用尼龙布涂氯丁橡胶或有机硅制成，气囊背面有2个泄气孔。乘客侧气囊没有涂层，靠尼龙布本身的孔隙泄气。饰盖：是安全气囊组件的盖板，上面模制有撕缝，以便气囊能冲破饰盖膨开。底板：气囊和气体发生器装在底板上，底板装在转向盘或车身上，气囊膨开时，底板承受气囊的反力。3．SRS提示灯

SRS提示灯位于仪表板上，接通点火开关时，诊断单元对系统进行自检，SRS提示灯点亮6s后熄灭表示系统正常。否则，表示安全气囊出现故障，应进行检修。三、SRS的结构与工作原理第6节安全气囊4.ECUSRS逻辑模块信号处理电路备用电源电路保护电路和稳压电路三、SRS的结构与工作原理第6节安全气囊5.安全气囊线束与保险机构三、SRS的结构与工作原理第6节安全气囊5.安全气囊线束与保险机构a)连接器正常连接，短路片与端子脱开b)连接器拔下时，短路片端子短接三、SRS的结构与工作原理第6节安全气囊5.安全气囊线束与保险机构

电路连接诊断机构a）半连接b）可靠连接三、SRS的结构与工作原理第6节安全气囊5.安全气囊线束与保险机构三、SRS的结构与工作原理第6节安全气囊5.安全气囊线束与保险机构三、SRS的结构与工作原理第6节安全气囊5.安全气囊线束与保险机构

螺旋弹簧与螺旋线束1、3-线束插头或插座2-螺旋弹簧4-弹簧壳体5-搭铁连接器四、装备安全带收紧器的安全气囊第6节安全气囊1.系统结构

在普通安全气囊的基础上，增加了前排左、右两个座椅安全带收紧器，安装在前排座椅左、右两侧或前左、右车门立柱旁边。安全带收紧器由气体发生器、带轮、离合器、自动安全带卷筒、活塞（或转子）和软轴等组成。气体发生器和点火器的结构原理与安全气囊组件基本相同。四、装备安全带收紧器的安全气囊第6节安全气囊2.工作原理----安全带收紧器工作原理四、装备安全带收紧器的安全气囊第6节安全气囊2.工作原理----安全带收紧器工作原理四、装备安全带收紧器的安全气囊第6节安全气囊2.工作原理----安全带收紧器工作原理

安全带收紧器a）结构b）、c）工作原理四、装备安全带收紧器的安全气囊第6节安全气囊2.工作原理----安全带收紧器工作原理四、装备安全带收紧器的安全气囊第6节安全气囊2.工作原理----系统工作原理

当车速低于30km/h时，碰撞产生的减速度和惯性力较小，安全传感器和中央安全气囊传感器将此信号送到SRSECU，不引爆SRS，仅引爆座椅安全带收紧器的点火器；当车速高于30km/h时，碰撞产生的