底盘电子控制技术第3课驱动防滑控制技术课件

汽车拖拉机学——电器与电子设备《汽车拖拉机学——电器与电子设备》课件24三月2023内容：第十章底盘电子控制技术

(第3课驱动防滑控制技术)主讲人：鲁植雄教授Email：QQ：1607357229224三月2023本章内容安排第十章底盘电子控制技术第1课自动变速器控制技术第2课制动控制技术第3课驱动防滑控制技术第4课转向控制技术第5课悬架控制技术324三月2023一、ASR的作用二、ASR的基本原理三、ASR的控制方法四、ESP的作用五、ESP的基本原理五、ESP的组成本节课的主要内容第3课驱动防滑控制技术第十章底盘电子控制技术524三月2023无ASR与有ASR汽车爬坡的对比一、ASR的作用第3课驱动防滑控制技术第十章底盘电子控制技术624三月20231.轮胎与地面的附着特性二、ASR的基本原理第3课驱动防滑控制技术众所周知，作用在车轮上的驱动力和侧向力是依赖于摩擦的存在，其合力不会超出摩擦圆。即若驱动力增加则侧向力就必然减小。若驱动轮发生滑转时，驱动力和侧向力就处在A区，相应的侧向力很小。驱动力与侧向力摩擦圆第十章底盘电子控制技术724三月2023二、ASR的基本原理第3课驱动防滑控制技术发动机→驱动轮的驱动力>附着力：驱动轮滑转，车轮的横向附着系数很小，相应的侧向力很小，横向稳定性下降；制动器→车轮的制动力>附着力：车轮滑移，车轮的横向附着系数很小，相应的侧向力很小；横向稳定性下降从控制车轮与路面的滑移率看，ABS和ASR采用了相同的技术。ASR控制技术实际上是ABS逻辑上的延伸。第十章底盘电子控制技术924三月20233.车辆行驶时驱动轮可能产生若干运动状况：在附着状况良好的路面上，车辆可获得预期的附着状况和驱动力以及正常的稳定性与操纵性能；驱动轮输出转矩Mn突然加大而附着条件未变，若驱动轮驱动力Ft超过附着力极限值时，此时车辆驱动力并不随发动机功率加大而成正比加大，车轮产生滑转现象，同时导致横向附着力减小，轻微的干扰力即可使车辆丧失横向稳定/操纵性；车辆输出转矩Mn突然变小（仍处于驱动工况且传动系统仍然连接），由于发动机制动效应驱动轮转速受到限制，在附着状况较差的路面上产生驱动轮滑转现象，稳定/操纵性能下降；二、ASR的基本原理第3课驱动防滑控制技术第十章底盘电子控制技术1024三月2023车辆行驶时驱动轮可能产生若干运动状况：发动机维持正常动力，路面附着系数φ值突然变小，使驱动轮附着力随之突然变小而驱动轮驱动力Ft瞬间超过附着力极限值，驱动轮亦产生滑移且车辆丧失正常稳定/操纵性；当驱动轮附着系数为零时，驱动轮转矩无法转换为车辆驱动力，驱动轮空转而车辆无法前进。上述②、③、④、⑤四种现象往往发生在不良路面状况下发动机突然大功率加速起步，或者发动机功率不变，车辆从良好路面状况突然驶入不良路面，以及在不良路面上发动机功率突然减少时（驱动轮仍没有脱离传动）等情况，此时驱动条件被打破。结论：由于任何原因打破车辆行驶平衡条件时，必然产生驱动轮滑转现象，车辆的稳定与操纵性将受到破坏，产生交通安全隐患。二、ASR的基本原理第3课驱动防滑控制技术第十章底盘电子控制技术1124三月20234.滑转率二、ASR的基本原理第3课驱动防滑控制技术滑转率Sd=0，纯滚动滑转率Sd=100%，完全滑转滑转率0<Sd<100%，既滚动、又滑动第十章底盘电子控制技术1324三月20231.对发动机输出转矩进行控制三、ASR的控制方法第3课驱动防滑控制技术合理地控制发动机输出转矩，可以使汽车获得最大驱动力。发动机输出转矩的控制手段有：

调节燃油喷油量，如减少或中断供油；

调整点火时间，如减小点火提前角或停止点火

调整进气量，如调整节气门的开度和辅助空气装置。上述三种手段中，从加速圆滑和燃烧完全、减少污染角度看，调整进气量最好，但整节气门反应速度较慢。调整点火时间和燃油喷射量反应速度较快，能补偿调整节气门的不足，但推迟点火时间控制不好易造成失火、燃烧不完全、增加排气净化装置中三元催化器的负担。如果只减少燃油喷射量，因受燃烧室内废气的影响，又会使燃烧过程延迟。第十章底盘电子控制技术1424三月2023三、ASR的控制方法第3课驱动防滑控制技术目前广为采用的控制方法是进气量控制。该方法连续性强，过度圆滑，较少排气污染并且可以利用发动机制动效应以增强控制效果。具体手段是在发动机主节气门前方设置一个副节气门。正常工作状况或制动状况时副节气门处于初始全开位置。副节气门由步进电机根据ECU控制，通过改变进气系统流通面积，达到控制进气量从而减少发动机输出扭矩的目的。节气门直动式控制第十章底盘电子控制技术1524三月2023

2.对驱动轮进行驱动防滑控制三、ASR的控制方法第3课驱动防滑控制技术这种方法是对发生滑转的驱动轮直接加以制动(增加车轮制动分泵的压力)。把发动机多输出的功率以热的形式在制动器上消耗掉。该方式反应时间最短，是防止滑转的最迅速的一种控制方式，但为了制动过程平稳，出于舒适性考虑，其制动力应缓慢升高。此外，该控制方式一般都作为调整进气量(如节气门开度)、改变发动机输出转矩方式的补充。第十章底盘电子控制技术1724三月20234.对离合器或变速器控制减弱离合器的接合程度，相对滑转改变传动比，由低档换高档三、ASR的控制方法第3课驱动防滑控制技术第十章底盘电子控制技术1824三月20235.驱动车轮载荷控制对于电控悬架：起步、加速时：附着条件好的驱动轮——载荷增加，附着条件差的驱动轮——载荷减少行驶方向稳定：附着条件好的驱动轮——载荷减少，附着条件差的驱动轮——载荷增加，保证各驱动轮的牵引力平衡。三、ASR的控制方法第3课驱动防滑控制技术第十章底盘电子控制技术1924三月2023三、ASR的控制方法第3课驱动防滑控制技术第十章底盘电子控制技术2124三月2023四、ESP的作用第3课驱动防滑控制技术第十章底盘电子控制技术2224三月2023四、ESP的作用第3课驱动防滑控制技术无ESP汽车在水路上转向ESP汽车在水路上转向第十章底盘电子控制技术2324三月20231.横摆角速度是指汽车绕垂直轴的偏转，该偏转的大小代表汽车的稳定程度。如果偏转角速度达到一个阈值，说明汽车发生测滑或者甩尾等危险工况五、ESP的基本原理第3课驱动防滑控制技术第十章底盘电子控制技术2524三月20233.ESP的具体功能为：探测和识别车辆运动横向附着状态，对车辆预期的瞬时侧向安全性及其变化趋势进行评估，以确定是否执行控制与干预驾驶操作；当车辆运动状态发生激烈变化时实施控制，确保或恢复车辆的稳定/操纵性能；当驾驶员操纵不当以至有可能发生危及安全的运动状态时，主动干预或制止该操纵动作；增强ABS/ASR系统的功能，充分利用车辆的附着力，改善车辆的动力、经济、操纵和制动等性能；与发动机、ECT、ABS/ASR、EPS和主动悬架（A-SUS）系统共同形成车辆底盘综合控制系统。五、ESP的基本原理第3课驱动防滑控制技术第十章底盘电子控制技术2624三月20234.ESP的特点实时监控：ESP能够实时监控驾驶者的操控动作、路面反应、汽车运动状态，并不断向发动机和制动系统发出指令。主动干预：ABS等安全技术主要是对驾驶者的动作起干预作用，但不能调控发动机。ESP则可以通过主动调控发动机的转速，并调整每个轮子的驱动力和制动力，来修正汽车的过度转向和转向不足。事先提醒：当驾驶者操作不当或路面异常时，ESP会用警告灯警示驾驶者。ESP实际上是一种牵引力控制系统，与其他牵引力控制系统比较，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.五、ESP的基本原理第3课驱动防滑控制技术第十章底盘电子控制技术2924三月2023五、ESP的组成第3课驱动防滑控制技术第十章底盘电子控制技术3024三月2023介绍了ASR的作用介绍了ASR的基本原理（滑转率）介绍了ASR的控制方法（驱动转矩、附着性能）介绍了ESP的作用介绍了ESP的基本原理介绍了ESP的组成小结第3课驱动防滑控制技术第十章底盘电子控制技术31思考题24三月2023名词解释：ASR、滑转率、横摆角速度（横摆率）、ESPASR有何功用？简述通过调节发动机输出转矩来控制驱动轮滑转的原理。简述通过调节驱动轮