汽车防滑控制系统ABS/ASR基本原理及发展趋势

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、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，我国目前在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。总的来说，距离产品化研究还有一定的差距。因此国内尚无自主研发的集ABS和ASR为一体的ABS/ASR防滑控制系统产品出现。

3 ABS/ASR的发展趋势

3.1 ABS/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。而且，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。随着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，控制滑移率在最佳滑移率附近，使ABS/ASR的控制效果得以改善。

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，车速没有直接测量，而是通过轮速的波动情况估取参考车速作为车速，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-Wire）是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，电能作为能量来源。制动时由电动机驱动制动钳块，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，操纵电控元件来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 V/24 V电源系统无法提供如此大的能量，需采用高品质的42 V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有各种干扰信号，如何消除这些干扰信号造成的影响是急需解决的问题。

电子制动系统EBS（Electronically ControlledBraking 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：①EBS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，尤其在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。②EBS通过制动管理系统将辅助制动和行车制动统一管理。它确保在每一次制动时，实现无磨损制动（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的水平，制动衬片的磨损降低）。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。④EBS具有完善的诊断和自检测功能，可提供关于制动系统的即时信息，任何故障都可以被系统监测到，并准确显示以提示维修。维修专家据此排除故障。

目前，EBS在载货汽车和客车上得到应用，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。

3.2 减小体积与质量，简化结构

汽车上加装一些安全装置，质量随之增加，对燃油经济性不利。所以，在保证安全性的前提下，尽量减少质量。另外，不论是大型车还是小型车，其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校减小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寸）、增加集