第十章驱动轮防滑转控制系统

1、11111 1 驱动轮防滑转控制原理驱动轮防滑转控制原理11112 2 防滑转控制系统的控制方式防滑转控制系统的控制方式11111 1 驱动轮防滑转控制原理驱动轮防滑转控制原理ASR-Acceleration Slip Regulation (ASR-Acceleration Slip Regulation (驱动防滑系统）驱动防滑系统）ASRASRAnti-Slip Regulation(Anti-Slip Regulation(防滑转调节系统防滑转调节系统) )TRCTRCTraction Control System(Traction Control System(驱动力控制系统驱动力控

2、制系统) )1 1、防滑转控制系统、防滑转控制系统ASRASR的功用及组成的功用及组成ZtmaxtmaxFF应满足F车轮的最大驱动力驱动力取决于两个方面一是发动机输出扭矩和功驱动力取决于两个方面一是发动机输出扭矩和功率，二是路面附着系数。率，二是路面附着系数。（1）ASR的功用的功用ASRASR系统的主要功能：在车轮开始滑转时，通过降低系统的主要功能：在车轮开始滑转时，通过降低发动机的输出转矩或控制制动系统的制动力等来减小发动机的输出转矩或控制制动系统的制动力等来减小传递给驱动车轮的驱动力，防止驱动力超过轮胎与路传递给驱动车轮的驱动力，防止驱动力超过轮胎与路面之间的附着力而导致驱动轮滑转，提高

3、车辆的通过面之间的附着力而导致驱动轮滑转，提高车辆的通过性，改善汽车的方向操纵性和行驶稳定性。性，改善汽车的方向操纵性和行驶稳定性。 ASRASR与与ABSABS密切相关，都是汽车行驶的主动安全系密切相关，都是汽车行驶的主动安全系统，两个系统通常同时采用。统，两个系统通常同时采用。 汽车在起步、加速或冰雪路面上行驶时，容易出汽车在起步、加速或冰雪路面上行驶时，容易出现打滑现象。现打滑现象。（2 2）ASRASR的组成的组成 对于对于ASRASR系统的传感器主要是轮速传感器和节气系统的传感器主要是轮速传感器和节气门位置传感器，轮速传感器通常与门位置传感器，轮速传感器通常与ABSABS系统共用，而

4、系统共用，而节气门位置传感器与发动机电控燃油喷射系统共用。节气门位置传感器与发动机电控燃油喷射系统共用。ASRASR的基本组成：的基本组成： ECUECU：ASRASR电控单元电控单元 执行器：执行器： 制动压力调节器制动压力调节器 节气门驱动装置节气门驱动装置 传感器：传感器： 车轮车速传感器车轮车速传感器 节气门开度传感器节气门开度传感器 轮胎滑转的程度用滑转率轮胎滑转的程度用滑转率S S来表示。车轮滑转率来表示。车轮滑转率是指车轮速度是指车轮速度vwvw与实际车速与实际车速v v之差同车轮速度之差同车轮速度vwvw的比的比值，其表达式为值，其表达式为%1001%100wwwvvvvvsd

5、2 2、防滑转控制系统、防滑转控制系统ASRASR的控制原理的控制原理ztiWfFFFFFF驱动条件和附着条件：汽车行驶时必须满足的1 1）驱动力和附着力的关系）驱动力和附着力的关系2 2）滑转率）滑转率 式中，式中，SdSd为驱动轮滑转率；为驱动轮滑转率；v v为车速为车速( (车轮中心纵车轮中心纵向速度，向速度，m/sm/s) )；vwvw为车轮速度为车轮速度( (车轮瞬时圆周速度，车轮瞬时圆周速度，vw vw = r= r ，m/sm/s) )；r r为车轮半径为车轮半径(m)(m)；为车轮转动角速为车轮转动角速度度(rad/s(rad/s) )。 当当vwvw =v =v时，滑转率时，

6、滑转率S = 0S = 0，车轮自由滚动；，车轮自由滚动； 当当v= 0v= 0时，滑转率时，滑转率SdSd= 100%= 100%，车轮完全处于滑转，车轮完全处于滑转状态；状态； 当当vwvwv v 时，滑移率时，滑移率0 0 SdSd 100%100%，车轮既滚，车轮既滚动又滑动。滑转率越大，车轮滑转程度越大。动又滑动。滑转率越大，车轮滑转程度越大。3 3）滑转率与附着系数的关系）滑转率与附着系数的关系(1) (1) 附着系数附着系数随路面性质的随路面性质的不同而发生大不同而发生大幅度地变化；幅度地变化；(2) (2) 在各种路在各种路面上当滑转率面上当滑转率或滑移率为或滑移率为20%20

7、%左右时，附着左右时，附着系数达到最大系数达到最大值。值。ASRASR系统的基本控制原理：系统的基本控制原理：在车轮滑转时，将滑转率控制在最佳滑转率在车轮滑转时，将滑转率控制在最佳滑转率(10%(10%到到30%)30%)范围内，从而获得较大的附着系数，使路面能够范围内，从而获得较大的附着系数，使路面能够提供较大的附着力，车轮的驱动力能够得到充分利用。提供较大的附着力，车轮的驱动力能够得到充分利用。ASRASR的优点：的优点：汽车起步，行驶中驱动轮可提供最佳驱动力与无汽车起步，行驶中驱动轮可提供最佳驱动力与无ASRASR相比，提高了汽车的动力性，特别是在附着系数较小相比，提高了汽车的动力性，特

8、别是在附着系数较小的路面上，起步、加速性能和爬坡能力较佳；的路面上，起步、加速性能和爬坡能力较佳；能保持汽车的方向稳定性和前轮驱动汽车的转向控制能保持汽车的方向稳定性和前轮驱动汽车的转向控制能力；能力；减少了轮胎的磨损和发动机油耗。减少了轮胎的磨损和发动机油耗。4 4、ASRASR系统与系统与ABSABS系统的比较系统的比较相同点：相同点：（1 1） ABSABS和和ASRASR都是通过控制作用于被控制车轮的力都是通过控制作用于被控制车轮的力矩，而将车轮的滑动率控制在设定的理想范围之内，矩，而将车轮的滑动率控制在设定的理想范围之内，从而缩短汽车制动距离或提高汽车的加速性能。从而缩短汽车制动距离

9、或提高汽车的加速性能。 （2 2）ABSABS和和ASR ASR 都要求系统具有快速的反应能力，都要求系统具有快速的反应能力，以适应车轮附着力的变化；都要求控制偏差量尽可以适应车轮附着力的变化；都要求控制偏差量尽可能达到最小；都要求尽量减少调节过程中的能量消能达到最小；都要求尽量减少调节过程中的能量消耗。耗。（3 3）ASRASR和和ABSABS都是控制车轮和路面的滑移率，以使都是控制车轮和路面的滑移率，以使车轮与地面的附着力不下降，因此两系统采用的是车轮与地面的附着力不下降，因此两系统采用的是相同的技术，它们密切相关，常结合在一起使用，相同的技术，它们密切相关，常结合在一起使用，共享许多电子

10、组件和共同的系统部件来控制车轮的共享许多电子组件和共同的系统部件来控制车轮的运动，构成行驶安全系统。运动，构成行驶安全系统。（1 1） ABSABS对驱动和非驱动车轮都可进行控制，而对驱动和非驱动车轮都可进行控制，而ASRASR只对只对驱动车轮进行控制。驱动车轮进行控制。（2 2）在）在ABSABS控制期间，离合器通常处于分离状态（手动变控制期间，离合器通常处于分离状态（手动变速器），发动机也处于怠速运转，而在速器），发动机也处于怠速运转，而在ASRASR控制期间，控制期间，离合器处于接合状态，发动机的惯性对离合器处于接合状态，发动机的惯性对ASRASR控制有较大控制有较大影响。影响。（3 3

11、）在）在ABSABS控制期间，汽车传动系的振动较小，在控制期间，汽车传动系的振动较小，在ASRASR控控制期间，很容易使传动系统产生较大的振动。制期间，很容易使传动系统产生较大的振动。（4 4）在）在ABSABS控制期间，各车轮之间的相互影响不大，而在控制期间，各车轮之间的相互影响不大，而在ASRASR控制期间，由于差速器的作用会使驱动车轮之间产控制期间，由于差速器的作用会使驱动车轮之间产生较大的相互影响。生较大的相互影响。不同点：不同点：（5 5） ABSABS只是一个反应时间近似一定的制动控制单环只是一个反应时间近似一定的制动控制单环系统，而系统，而ASRASR却是由反应时间不同的制动控制

12、和发动却是由反应时间不同的制动控制和发动机控制等组成的多环系统。机控制等组成的多环系统。 （6 6）ABSABS系统是防止制动时车轮抱死滑移，提高制动效系统是防止制动时车轮抱死滑移，提高制动效果，确保制动安全；果，确保制动安全；ASRASR系统（系统（TRCTRC）则是防止驱动车）则是防止驱动车轮原地不动而不停的滑转，提高汽车起步、加速及滑轮原地不动而不停的滑转，提高汽车起步、加速及滑溜路面行驶时的牵引力，确保行驶稳定性。溜路面行驶时的牵引力，确保行驶稳定性。（7 7）ABSABS是在制动时，车轮出现抱死情况下起控制作用，是在制动时，车轮出现抱死情况下起控制作用，在车速很低（小于在车速很低（小

13、于8km/h8km/h）时不起作用；而）时不起作用；而ASRASR系统则系统则是在整个行驶过程中都工作，在车轮出现滑转时起作是在整个行驶过程中都工作，在车轮出现滑转时起作用，当车速很高（用，当车速很高（80120 km/h80120 km/h）时不起作用。）时不起作用。（8 8）ASRASR和和ABSABS都是为了增加汽车抗侧滑的能力，但都是为了增加汽车抗侧滑的能力，但ASRASR不是把车轮的滑转率控制在不是把车轮的滑转率控制在s s曲线的峰值点，只曲线的峰值点，只是减小驱动力，但提高了侧向力。是减小驱动力，但提高了侧向力。11112 2 防滑转控制系统的控制方式防滑转控制系统的控制方式控制方

14、式控制方式控制发动机输出转矩控制发动机输出转矩控制驱动轮制动力控制驱动轮制动力控制差速器锁止程度控制差速器锁止程度调节驱动轮上的驱动力，并将驱动轮的滑转率控调节驱动轮上的驱动力，并将驱动轮的滑转率控制在最佳滑转率范围内制在最佳滑转率范围内1 1、控制发动机输出转矩、控制发动机输出转矩控制点火时间控制点火时间控制燃油供给量控制燃油供给量控制节气门开度控制节气门开度改变点火参数可改变点火参数可以微量调节发动以微量调节发动机输出转矩机输出转矩控制输出转矩控制输出转矩减小点火提前角、切断个减小点火提前角、切断个别气缸的点火电流别气缸的点火电流短时间中断供油，响应慢短时间中断供油，响应慢控制节气门开度控

15、制节气门开度控制发动机输出转矩的方法：控制发动机输出转矩的方法：（1 1）采用电子加速踏板适于未采用燃油喷射系统）采用电子加速踏板适于未采用燃油喷射系统的发动机的发动机根据加速踏板行程，通过调节汽油机的节气门开度或根据加速踏板行程，通过调节汽油机的节气门开度或柴油机喷油拉杆位置，使进气量或供油量改变来调节柴油机喷油拉杆位置，使进气量或供油量改变来调节发动机输出转矩。发动机输出转矩。（2 2）采用电子点火系统）采用电子点火系统根据驱动轮滑转率大小，改变点火提前角来调节汽油根据驱动轮滑转率大小，改变点火提前角来调节汽油发动机输出转矩。发动机输出转矩。（3 3）采用电子控制燃油喷射系统）采用电子控制

16、燃油喷射系统根据驱动轮滑转率大小，控制节气门开度或燃油喷射根据驱动轮滑转率大小，控制节气门开度或燃油喷射量等调节发动机输出转矩，包括减小节气门开度、减量等调节发动机输出转矩，包括减小节气门开度、减少喷射时间或中断个别气缸喷油，达到降低发动机输少喷射时间或中断个别气缸喷油，达到降低发动机输出转矩的目的。出转矩的目的。ASRASR系统的节气门总成由系统的节气门总成由主、副节气门主、副节气门组成，主气门由驾驶员通过加速踏板组成，主气门由驾驶员通过加速踏板控制，在主节气门上部的副节气门通常由机械回位弹簧维持在最大开度。进控制，在主节气门上部的副节气门通常由机械回位弹簧维持在最大开度。进入入ASRASR工作模式，副节气门的开度由一个步进电机控制。由于把副节气门从工作模式，副节气门的开度由一个步进电机控制。由于把副节气门从全开位置到全闭位置需要花一定时间（约为全开位置到全闭位置需要花一定时间（约为200ms200ms），所以节气门调节发动），所以节气门调节发动机输出转矩的时滞大，响应慢。机输出转矩的时滞大，响应慢。2 2、发动机输出转矩与驱动轮制动力控制、发动机输出转矩与驱动轮制动力控制适于装备适于装备EFIEFI和和ABSABS的汽车的汽车驱动轮制动力控制响应最快，为保证舒适性和避驱动轮制动力控制响应最快，为保证