1.2 牵引力与制动系统常用新功能的作用与特点

在私家车基本配置中，牵引力与制动系统是原来保障车辆的安全的，它的好坏对汽车的安全性能起着关键的作用。

1.2.1 TCS系统的作用与特点

TCS是Traction Control System的英文大写字母的缩写，其含义为汽车牵引力控制系统，又称为驱动防滑控制系统。这项技术在目前高档汽车上应用较多，比如常见的别克汽车和丰田汽车等。

1. TCS系统的作用

开过汽车的人都会知道：如果车辆在摩擦系数小的道路上，如积雪、结冰及潮湿的道路上启动或行驶时，驱动轮很容易高速空转，从而导致车轮打滑现象。TCS系统就是用来解决这一问题的。

2. TCS系统的工作基理

在装有TCS系统的车辆上，不管在任何道路上行驶，或是驾驶员如何踩下加速踏板，TCS系统都在全时监控，只要发现车轮有空转或打滑的趋势，TCS和ABS系统的微电脑控制系统就会迅速减小欲打滑车轮的输出扭矩，同时利用ABS系统配合TCS系统制动欲打滑的驱动轮，从而使传送至路面的扭矩减到一个适当的数值。这样就能有效地保证在任何情况下都能驾驭自如，从而使车辆稳定而迅速地起动和加速，不会出现打滑和空转现象，从而提高车辆的行驶安全性。

3. TCS系统结构特点

装有TCS系统的汽车，其TCS系统的微电脑控制电路通常与ABS控制系统中所用的微电脑集成在一起，这样不仅使TCS系统的控制电路外部元件减少，也使故障发生率大大降低。TCS微电脑接收TCS监控传感器送来的信号，经解析、处理、对比后输出控制指令，再把控制指令送往执行器，由执行器执行。

1.2.2 ABS系统的作用与特点

ABS是Anti-Lock Brake System的缩写，翻译过来可以叫做“刹车防抱死系统”（或叫制动防抱死系统）。

1. 轮胎抱死的危害

每个驾驶员都知道，车辆制动时，尤其是雨天在光滑道路或泥泞道路上行驶时，车辆“刹死”是非常危险的，此时会使轮胎抱死。由于抱死之后轮胎与地面是滑动摩擦，所以刹车的距离变长。如果前轮抱死，车子将失去侧向转向力，容易跑偏；如果后轮抱死，后轮将失去侧向抓地力，就容易发生甩尾。

2. 传统防抱死的方法

遇到上述情况时，有经验的驾驶员此时往往采用“点刹”，即频繁地踩下及放松制动踏板，以避免车辆抱死而形成的车辆滑动。但是，人为的点刹，由于受反应时间和制动系统的动作时间所限，不能可靠地防止车轮抱死，使车辆不能达到最佳的制动效果。为了保证公路交通安全，现代汽车上大都配装了ABS系统。

3. ABS系统防抱死的方法

ABS系统是通过控制刹车油压的收与放，以此来防止车轮抱死的。其工作过程实际上是一个循环的工作过程，即：抱死→松开→抱死→松开……从而使车辆始终处于临界抱死的间隙滚动状态，以此来保证汽车的安全。

4. 顺便说明的问题

但是在一些电影特技场景中，有的车子是不装ABS系统的，所以我们才能看到它们侧滑、甩尾等多种高难度的刺激场面。对于一些想追求驾驶刺激的高级赛车手，他们同样不喜欢给汽车装上ABS系统。终究一点，ABS系统不是给特技演员和高级赛车手设计的，而是针对一般驾驶员，以保证他们驾车安全而设计的。

5. 汽车刹车防抱死系统的特点

汽车行车安全性能日益成为人们选购汽车的重要条件，现代汽车广泛采用刹车防抱死制动系统。

（1）缩短制动距离

车辆的制动距离主要取决于制动过程中的平均减速度，如果车辆能够充分地利用各个车轮的最大纵向附着力进行制动，车辆就能够在最短的距离内制动停车。因此，充分地利用车轮的最大附着力进行制动是缩短制动距离的关键，特别是前轮的附着力。这是由于前轮的附着力通常约占车辆全部附着力的70%～80%。在湿滑的路面上，制动距离的缩短尤为显著。

（2）防止侧滑

装有ABS系统的车辆，可以防止车辆转向制动时，因转向内外轮横向附着力差所造成的侧滑。如果转向车轮的横向附着力不足以提供车辆转向所需的横向作用力。此时，即使转向车轮已经发生了偏转侧滑，车辆也不会按预期的方向行驶，车辆也就丧失了转向操纵能力。

而转向内外轮在其旋转平面内所受的作用力不平衡也会造成车辆转向制动侧滑。对于装有ABS系统的车辆，在转向制动过程中，就不会因为转向车轮抱死使得横向附着力不足而产生侧滑。

（3）改善了轮胎的磨损状态

事实上，车轮抱死会加剧轮胎磨损，而且会使轮胎胎面磨耗不均匀。经测定，在汽车的使用寿命内，将紧急制动时车轮抱死所造成的轮胎磨损而引起的花费进行累加，已超过了一套防抱制动系统的造价。因此，装用ABS系统具有一定的经济效益。

（4）防止制动漏油而产生隔断功能

装有ABS系统的车辆，可以防止因制动油管漏油，而造成制动完全失效的隔断功能。

（5）极大地提高了制动效果

装有ABS系统的车辆，可以减轻制动踏板踩下时的力，从而提升了制动辅助效果，驾驶员也就没有必要用一连串的点制动（点刹车）方式来进行制动了，ABS系统会使制动状态保持在最佳点。

（6）ABS结构原理大体相同

当前国产、进口车应用的ABS产品，许多都是由BENDIX和BOSCH公司设计或制造的。不过有些公司在具体应用上，也生产一些适应自己汽车的零部件或仿制其他系统。因此，目前国产、进口车上的ABS在结构原理上大体相同。

1.2.3 ASR系统的作用与特点

ASR是Acceleration Skid Restraint的缩写，可译为汽车驱动防滑系统。ASR的主要功能是保证汽车行驶过程中的稳定性和转向性

1. ASR系统与ABS系统的区别

汽车驱动防滑ASR系统与汽车电子防抱死制动系统ABS是有区别的。ABS系统是在汽车制动过程中发挥作用，而ASR系统则是在汽车行驶过程中工作。两系统可以同时安装，也可单独使用。

2. ASR系统的基本工作原理

ASR系统的基本工作原理是采取一种或多种方式调节驱动轮上的驱动力，使其处于最佳驱动——附着状态。

ASR系统采用的调节方式有调整发动机的输出扭矩、调整驱动轮的制动力、调整差速器的锁止程度及调节离合器的传递扭矩等多种。

3. 调整发动机的输出扭矩方式

调整发动机的输出扭矩方式，可通过调节点火参数和调整节气门或供油拉杆的位置等方法来实现。

① 由于通过调节点火参数来改变发动机扭矩的作用较轻微，所以一般只用来进行微调。

② 节气门和供油拉杆位置的调整，是在驾驶员踏动油门踏板后，将动作通过传感器变为电信号以后输送给电子控制装置。电子控制装置接收到这一信号以后，经过解析处理以后，和其他传感器信号（例如发动机温度信号和转速信号等）进行综合分析处理后发出控制指令，用于驱动电动机，用以调节节气门和油拉杆的位置。

此后，这—新的节气门或供油拉杆的位置信号，由相关传感器检拾以后，又分别馈送给电子控制装蓍。

4. 调整驱动轮的制动力方式

调整驱动轮的制动力方式，最好是跟ABS系统联合控制。制动压力的控制，一般采用柱塞泵结构方式。

5. 调整差速器的锁止程度方式

在差速器输出端的离合器片上加压，可实现控制锁止程度的功能。控制压力的大小，由电子控制装置操纵电磁阀来调节，而控制压力是由储压器中的高压油来提供的。同时，其压力值可通过传感器反馈给电子控制装置，以实现闭环控制。

1.2.4 BAS系统的作用与特点

BAS是制动辅助系统的英文字母缩写，又称为动力制动控制DBC（Dynamic Brake Control）系统。

1. BAS系统的作用

大量的研究表明，并非所有的驾驶员都能够将制动踏板完全踩到底。在出现紧急情况而实施紧急制动时，往往不能充分利用制动系统的制动能力、从而导致了制动距离延长，易引发交通事故。BAS系统就是为解决这一问题而研制的。

2. BAS系统的工作基理

制动辅助系统一般是在ABS系统的基础上，增加了一个制动踏板位移传感器或者制动主缸油压传感器及一套液压助力系统。当制动踏板移动的速率或制动主缸油压的增长速率过快时，电控系统ECU判断出此时驾驶员正在实施紧急制动，于是ABS系统被触发，助力油泵向制动主缸油路提供较高的制动油压，使制动系统的反应时间缩短，从而减小了制动距离。

3. 装有BAS系统与未装BAS系统的比较

根据实际测试表明，在紧急制动过程中，装有BAS系统与未装BAS系统，其达到最大减速度的时间相差近300 ms，若汽车以60 km/h的初速度制动，制动距离相差约2.5 m。若考虑紧急制动时没有实施完全制动的情况，则装有BAS系统时的制动距离更短。

由此可以看出，对于妇女和老年驾驶者来说，装有BAS系统的制动系统对他们的行车安全更有保障。2000年以后生产的雷克萨斯LS400型轿车上就开始将BAS列为标准配置，它和ABS系统配合工作，在紧急制动的状态下系统如感到制动踏板力不足时， BAS系统会自动补偿对制动系统的施力，让车轮尽早达到抱死状态，以便激活ABS系统，使制动距离达到最短。

1.2.5 EMF系统的作用与特点

EMF是电子驻车制动系统的英文缩写，是一种采用舒适性为导向的驻车、主动安全驻车的重要装置。该系统在宝马（BMW）系列车辆上应用相当广泛。

具有EMF系统的车辆，驾驶员可以通过按压按钮来使驻车制动器拉紧和松开。而且除了满足驻车时以机械方式制动车辆和提供另一个独立的制动系统作为行车制动器方面的法规要求外，还能够通过动态稳定控制系统DSC调整实现动态制动。

1.2.6 CBC系统的作用与特点

CBC系统是汽车弯道制动控制的英文字母缩写。是又一种汽车新型的安全保护装置，在一些高档轿车上应用。

1. 传统ABS的不足

汽车防抱死制动系统的控制目标是把车轮滑动率限制在对应最大路面附着系数的范围之内，从而获得最大地面制动力，同时具有较好的侧向稳定性。由于轮胎是车辆与地面作用的物质承担者，所以轮胎与地面的接触力学特性决定了汽车动力学特性。

根据库仑摩擦定律，对于特定的路面条件和轮胎，地面的附着力是一定的，为纵向附着力与横向附着力的矢量和。纵向附着力影响制动距离，而横向附着力决定了制动过程的稳定性，显然两者是互相制约的。

汽车在弯道上制动时，由于有离心力的作用，制动过程的稳定性问题显得更突出。如何使车辆在转向制动时，在横向稳定性和制动效能之间有较好的平衡，传统的ABS制动防抱死系统是无法实现的。

汽车在弯道行驶时，由于离心力的作用和车身的侧倾，从而使外侧车轮受到的垂直载荷，明显比内侧的车轮要大，要获得较大的制动力，就需要对两侧轮缸的制动力进行调整。

因此，CBC就是借助于ABS对两侧轮缸压力的调整来实现转弯制动控制的。

2. CBC控制系统的特点

弯道制动控制系统通常采用转向角前馈（Feedforward）和横摆角速度反馈（Feedback）联合控制方式。

为实现上述制动力的调节，CBC控制系统在原有ABS制动防抱死系统的硬件基础上又增加了4个轮缸压力传感器，一个横摆角速度传感器，一个车辆加速度传感器及一个转向角传感器。CBC由此就实现了对每个车轮的独立控制，这样，既保证了制动过程的稳定性，又保证了具有足够的制动强度，从而使汽车在弯道上的制动性能和在直线道路上一样。

CBC控制系统的上述优越特性对于一些越野车（SUV）来说是十分适用的一种功能。在2001年，世界著名品牌宝马公司推出的X54.6is型SUV车上就装配了CBC系统，从而使该汽车在弯道上行驶时同样具有优良的制动控制性能，是一款性能优良的运动型多用途汽车。

1.2.7 EBD系统的作用与特点

近年来，许多种车型，例如：奥德赛、奥迪、帕萨特、瑞丰轿车等，都在其说明书的制动系统一栏中说明是“ABS+EBD”。那么，EBD是ABS功能的扩充，还是EBD比ABS更先进？

EBD的英文全称是：Electric Brakeforce Dis-tribution，中文直译就是“电子制动力分配”。

1. EBD系统的作用

正常情况下，当汽车制动时，如果4只轮胎附着地面的条件不同，比如，左侧轮胎附着在湿滑的路面，而右侧轮胎附着于干燥的路面，4个轮子与地面的摩擦力不同，则制动时（4个轮子的制动力相同）就容易产生打滑倾斜和侧翻等现象。EBD系统的作用就是为了解决这一问题而设计的。

EBD实际上是ABS的辅助功能，它可以辅助ABS以改善和提高刹车自动防抱死制动的功效，使制动力和牵引力（摩擦力）合理匹配。

2. EBD系统的工作基理

EBD的功能就是在汽车制动的瞬间，高速计算出4个轮胎由于附着地面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，从而达到制动力与摩擦力（牵引力）的匹配，以保证车辆的平稳和安全。

当紧急刹车车轮抱死时，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，由此就可以防止出现甩尾和侧移现象的发生，同时也缩短了汽车制动的距离。因此，在安全指标上，汽车的性能又多了“ABS+EBD”这一功能。

1.2.8 EBS系统的作用与特点

EBS是英文字母Electronic Braking System的大写字母缩写，其含义为电控制动系统。

1. EBS系统构成基理

传统的汽车制动系统管路长、阀门多，长轴距汽车、多轴汽车及汽车列车更是如此。由于管路长和阀门多，使制动系统的制动迟滞时间长，车辆制动距离增长，制动系统故障率高，从而降低了行驶的安全性。如果将制动系统的许多阀门省去，制动管路以电线代替，用电控元件来控制制动力的大小和各轴制动力的分配，便构成了EBS，即电控制动系统。

2. EBS系统的特点

由于EBS系统没有长长的制动管路及较多的制动阀门，从而减少了制动迟滞时间和制动系统的故障，增加了行驶的安全性。

同时，在EBS系统中只要增加相应的制动防抱死程序，即可实现ABS的功能此外，EBS系统还具有车辆行驶时工作情况监测和控制功能。在汽车起步及加速行驶过程中，电子控制微电脑控制系统监视着各车轮的速度或加速度（由速度传感器检测信号，并将速度信息转换为电压信号后提供给EBS微电脑控制系统），一旦发现某一车轮有打滑趋势，微电脑控制系统经对输入的信号进行解析，并与预先存储的信息进行对比，然后输出相应的控制信号给执行器，由执行器对打滑的车轮实施制动措施，使其他车轮获得更大的驱动力矩，以便顺利起步或加速。

EBS加上ABS控制程序以后，会使车辆行驶更加安全、可靠。

1.2.9 ESP系统的作用与特点

ESP是英文Electronic Stability Program的缩写，中文通常将其译成“电子稳定程序（或系统）”。

1. ESP系统的作用

这一系统通常是支援ABS及ASR（驱动防滑系统，又称为牵引力控制系统）的功能。它通过对从各传感器传来的车辆行驶状态信息进行分析，然后向ABS、ASR发出纠偏指令，来帮助车辆维持动态平衡。ESP可以使车辆在各种状态下保持最佳的稳定性，在转向过度或转向不足的情况下效果更加明显。

2. ESP系统的基本组成

ESP一般需要安装转向传感器、车轮传感器、侧滑传感器及横向加速度传感器等。ESP可以监控汽车行驶状态，并自动向一个或多个车轮施加制动力，以保持车子在正常的车道上运行，甚至在某些情况下可以进行每秒150次的制动。

与其他牵引力控制系统相比，ESP不但控制驱动轮，而且可控制从动轮。如后轮驱动汽车常出现的转向过多情况，此时后轮失控而甩尾，ESP便会刹慢外侧的前轮来稳定车子；在转向过少时，为了校正循迹方向，ESP则会刹慢内后轮，从而校正行驶方向。

3. ESP系统类型

目前，ESP系统通常有3种类型，它们分别如下。

●能向4个车轮独立施加制动力的四通道或四轮电子稳定（ESP）系统。

●能对两个前轮独立施加制动力的双通道电子稳定（ESP）系统。

●能对两个前轮独立施加制动力和对后轮同时施加制动力的三通道电子稳定（ESP）系统。

4. ESP系统的特点

ESP最重要的特点就是它的主动性，如果说ABS是被动地做出反应，那么ESP却能做到防患于未然。

但不管是ESP、EBD还是ABS，它们都是为了提高人们驾车的安全性。但这也并不意味着所有的车都有必要安装这些设备。有些赛车上就不在这些安全装备的考虑范围之内。

1.2.10 SBC系统的作用与特点

SBC是英文字母Sensotronic Brake Control的缩写，其含义为电子液压制动系统（也称为感应子制动控制系统）。

1. SBC系统工作基理

SBC系统与传统的制动系统有本质的区别，它不是由驾驶员对制动踏板的脚力产生制动压力，而是通过制动液压装置产生适当的制动压力。制动踏板组件中的弹簧和液压装置可使驾驶员仍然有通常的踏板感觉，驾驶员踩制动踏板的力度和幅度则是通过制动踏板组件中的压力传感器和位置传感器转变为相应的电信号提高给微电脑控制系统，微电脑控制器据此判断所需的制动压力，并输出相应的制动控制信号，控制制动液压装置，使各车轮获得适当的制动力。

2. SBC系统的特点

SBC系统对制动器制动力的控制更快、更准确，可对4个车轮制动力分别控制。故SBC系统可以使汽车的制动安全性进一步得到提高。