汽车液压防滑电子控制系统分析

摘要：社会经济的发展以及科学技术的进步推动了汽车制造向着更加人性化，科技含金量更高的方向发展。目前市场上的汽车大多采用安全性更高的液压防滑电子控制系统，本文就汽车防滑控制系统的特点以及工作原理等方面进行了详细的分析和探讨。

关键词：汽车防滑控制系统；电子控制单元；ABS与ASR

中图分类号： T H l37 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）08（c）-0000-00

前言

为了保证汽车驾驶的安全性，汽车防滑控制系统应运而生，而且经过多年的发展已经由最初仅可控制制动过程的防抱死控制系统（ABS）转变为现在的制动控制和驱动防滑控制（ASR）的综合汽车防滑控制系统。这种防滑控制保证了汽车安全性和稳定性的提升，除此之外ASR的应用在一定程度上还使得汽车短时间提速能力得到了提升。

1液压防滑电子控制系统概述

目前普遍应用的汽车电子防滑控制系统是由ABS系统和ASR系统两者共同构成的。ABS系统最先应用在汽车上，它可以避免汽车制动时因车轮无法及时运转而产生路面滑移的现象，这对于一些新手驾驶员来说更是至关重要的。ASR系统也就是驱动防滑系统，可以说这是ABS的升级和补充版，该系统是为了防止汽车驱动的防滑而诞生的。因为随着汽车数量增加和普及，人们发现不仅在制动过程中，汽车驱动车轮也会发生打滑等现象，这使得汽车的不可操纵性大大增加，增加了汽车驾驶的危险性。而ASR恰好可以解决这些问题，提升汽车的安全性，而且由于其对驱动的控制调节使汽车可以获得更大的驱动力，在一定程度上提高了汽车行行驶的加速度，也正是如此ASR越来越受到人们的青睐，得到了良好的发展。

汽车的液压防滑控制系统由来已久，但是通过电子单元进行控制却是近些年才发展的起来。目前我国的汽车制造业相对于发达国家来说还是存在较大的差距，因而相关技术的自主研发能力也比较弱。但是随着近些年来经济的发展以及国家对行业的重视，目前的汽车相关技术的研究已经开始逐步发展而且态势良好。

2 ABS和ARS系统原理

2.1 ABS系统工作原理

ABS对汽车的制动车轮进行控制保证汽车的正常行驶。液压电子汽车防滑控制系统是通过对液压压力大小的调节来控制制动力的大小，从而使制动车轮可以稳定进行转动，提高汽车的稳定性和安全性。目前普遍采用的ABS系统是液压系统，采用电子元件对其进行控制。ABS系统分为制动主缸、轮缸、蓄能器、回油泵等部分，这些部分之间还有电磁线圈进行控制，也就是控制信号的传导。首先当控制信号发出后通过电磁线圈进行传导，通过主缸和轮缸之间的换向阀进行液压的控制，从而控制制动力的大小。当动力过大时需要将液压降低，这时就需要通过回油泵将多余的油液泵回主缸，维持整体的稳定。蓄能器的作用如同它的名字一样，它充当制动液的暂存地，位于主缸和轮缸的中间部位。换向阀通过控制制动液的流向来控制液压系统内的压力大小，控制动力的稳定。以上这些部件间的控制信息的传递都是通过电磁线圈内的电流来实现的，也就是说当汽车行驶状态触发某个命令时控制中芯片通过电流向换向阀发送信号，换向阀再通过电流对主缸、轮缸、蓄能器的进行控制，从而达到控制制动液液压大小即制动压力大小的目的。

2.2 ARS系统工作原理

ASR通过对驱动车轮的控制来提升汽车行驶的稳定性，ASR系统是在ABS系统的基础上发展起来的，因而与ABS系统之间有着密切的关系。ASR系统包括电子控制元件、传感器和命令执行部件几个部分。传感器主要是为了感测车轮速度，再将感测结果通过电子元件传回中心控制系统，从而判断汽车的行驶状态从而确定是否要做出防滑措施。ASR的电子控制元件也是ABS的电磁线圈，两个系统中的电子控制元件的功能相同，而且共同使用，两个系统都通过这些元件进行信息的传递，这些元件也是ABS和ARS进行良好配合的关键。执行结构包括步进电机调节和系统整体压力调节两个部分。首先电控元件通过对传感器传回的车辆行驶数据的分析判断汽车所处的状态，一旦汽车状态出现异常，电控元件便向步进电机传达减小副节气门开启程度的命令，从而减小汽车的驱动力，进而对汽车的车速进行控制，防止打滑。但是当副节气门的减小无法降低车速时这时ASR系统的电控元件就向ABS发送减小制动力的命令，通过对制动压力的调节控制保证汽车行驶的平稳性。

2.3 ABS系统与ARS系统的关系

首先ARS是在ABS的系统上发展起来的，ARS系统对ABS的一些构成元件进行借鉴和优化从而达到对驱动车轮的控制，但是其很多部分都是直接套用了ABS系统的构成。而且ARS和ABS的电控元件在液压防滑电子控制系统中是共用的，传感器的原理也大致相似，且ASR的执行机构还包括对制动压力的控制，也就是当ASR的驱动压力调节无法实现对车速的控制时需要ABS调节的配合。现有汽车使用的综合系统也是通过ASR和ABS系统两者的相互配合来实现对制动车轮和驱动车轮的整体控制，两者的配合提高了车辆的防滑性能和可操纵性。

3 液压电子防滑控制系统的控制方式

3.1 ABS系统的控制方式

ABS对汽车制动压力的控制分为提高压力、保持压力稳定和减小压力三个方面。首先是当汽车行驶速度过慢时的压力升高控制，也可简单称为升压。由于行驶速度过低这时电控元件一般不传达控制信息，这时的换向阀控制主缸的制动液向轮缸方向流动，蓄能器以及回油泵都不工作，这是为了保证汽车不因为行驶速度过慢打滑而进行的升压控制。当汽车行驶速度达到一定的限度时ABS开始进行保压控制，也就是保证制动动力的稳定。根据车辆性能以及控制装置的不同速度的限定也会有所不同，当保压命令触发时，ABS主缸和轮缸之间的制动液通道关闭，制动液不发生流动，从而保证轮缸内制动压力的稳定。最后是ABS的减压控制，也就是通过系统内液压的降低减小系统的制动力。这时的电控元件开始进行工作，电磁换向阀打开轮缸与蓄能器之间的阀门，并控制轮缸内的制动液向蓄能器的方向流动，通过降低轮缸内的液压达到降低制动力的目的。

3.2 ARS系统的控制方式

ARS可以通过调节发动机的转矩以及驱动轮的制动力来达到对驱动车轮的控制，来实现防滑的目的。首先是对发动机的转矩调节。当传感器传回的数据反映车速过快存在危险时，这时ARS系统的电控元件就开始向执行结构传达命令，要求其减小发动机的驱动力，这时步进电机就会对副节气门的开合程度进行调节，通过减小副节气门的开度减小发动机的空气进量，进而达到减小发动机动力的目的。除此之外还可以通过动发动机的供油量以及发动机的温度来控制发动机的驱动动力。驱动轮的制动调整也是ARS控制的重要方式。当车速超过一定的界限时ASR的电控元件下达制动的命令，这样的瞬间制动可以增大制动系统的摩擦力，从而达到降低车速的目的，但是这种瞬间制动存在导致制动系统的温度升高，因而不建议经常采用该种方式。另外一些高端的汽车的ARS通过配备差速锁的方式进行防滑控制。

4 结论

随着人们生活水平提高，私家车的数量与日俱增，人们对于汽车安全性、稳定性以及可控制性的要求也日益提高，而这种将制动与驱动相结合的液压电子防滑控制系统恰恰满足了这些需求，因而也被广泛应用在汽车上。相关的汽车制造业的科技人员也要注重对于汽车防滑控制系统的研究完善，不断推动我国汽车制造业的发展。

参考文献

1.李明.汽车液压防滑电子控制系统研究[J]液压与气动，2012（11）

2.魏玉.汽车驱动防滑控制系统工作性能分析[J]河北北方学院学报，2013（8）

3.陈英文.浅谈汽车防滑控制系统的故障判断与维修[J]民营科技，2011（6）

4.陈春.汽车防滑控制系统的安全性[J]河北建筑工程学院学报，2014（4）

一定保留：

作者简介：周振，男（1968.2—），重庆彭水人，硕士，教授，主要从事机械电子工程的教学与研究