第十章驅動輪防滑轉控制系統(tǒng)

1、11111 1 驅動輪防滑轉控制原理驅動輪防滑轉控制原理11112 2 防滑轉控制系統(tǒng)的控制方式防滑轉控制系統(tǒng)的控制方式11111 1 驅動輪防滑轉控制原理驅動輪防滑轉控制原理ASR-Acceleration Slip Regulation (ASR-Acceleration Slip Regulation (驅動防滑系統(tǒng)）驅動防滑系統(tǒng)）ASRASRAnti-Slip Regulation(Anti-Slip Regulation(防滑轉調(diào)節(jié)系統(tǒng)防滑轉調(diào)節(jié)系統(tǒng)) )TRCTRCTraction Control System(Traction Control System(驅動力控制系統(tǒng)驅動力控

2、制系統(tǒng)) )1 1、防滑轉控制系統(tǒng)、防滑轉控制系統(tǒng)ASRASR的功用及組成的功用及組成ZtmaxtmaxFF應滿足F車輪的最大驅動力驅動力取決于兩個方面一是發(fā)動機輸出扭矩和功驅動力取決于兩個方面一是發(fā)動機輸出扭矩和功率，二是路面附著系數(shù)。率，二是路面附著系數(shù)。（1）ASR的功用的功用ASRASR系統(tǒng)的主要功能：在車輪開始滑轉時，通過降低系統(tǒng)的主要功能：在車輪開始滑轉時，通過降低發(fā)動機的輸出轉矩或控制制動系統(tǒng)的制動力等來減小發(fā)動機的輸出轉矩或控制制動系統(tǒng)的制動力等來減小傳遞給驅動車輪的驅動力，防止驅動力超過輪胎與路傳遞給驅動車輪的驅動力，防止驅動力超過輪胎與路面之間的附著力而導致驅動輪滑轉，提高

3、車輛的通過面之間的附著力而導致驅動輪滑轉，提高車輛的通過性，改善汽車的方向操縱性和行駛穩(wěn)定性。性，改善汽車的方向操縱性和行駛穩(wěn)定性。 ASRASR與與ABSABS密切相關，都是汽車行駛的主動安全系密切相關，都是汽車行駛的主動安全系統(tǒng)，兩個系統(tǒng)通常同時采用。統(tǒng)，兩個系統(tǒng)通常同時采用。 汽車在起步、加速或冰雪路面上行駛時，容易出汽車在起步、加速或冰雪路面上行駛時，容易出現(xiàn)打滑現(xiàn)象?，F(xiàn)打滑現(xiàn)象。（2 2）ASRASR的組成的組成 對于對于ASRASR系統(tǒng)的傳感器主要是輪速傳感器和節(jié)氣系統(tǒng)的傳感器主要是輪速傳感器和節(jié)氣門位置傳感器，輪速傳感器通常與門位置傳感器，輪速傳感器通常與ABSABS系統(tǒng)共用，而

4、系統(tǒng)共用，而節(jié)氣門位置傳感器與發(fā)動機電控燃油噴射系統(tǒng)共用。節(jié)氣門位置傳感器與發(fā)動機電控燃油噴射系統(tǒng)共用。ASRASR的基本組成：的基本組成： ECUECU：ASRASR電控單元電控單元 執(zhí)行器：執(zhí)行器： 制動壓力調(diào)節(jié)器制動壓力調(diào)節(jié)器 節(jié)氣門驅動裝置節(jié)氣門驅動裝置 傳感器：傳感器： 車輪車速傳感器車輪車速傳感器 節(jié)氣門開度傳感器節(jié)氣門開度傳感器 輪胎滑轉的程度用滑轉率輪胎滑轉的程度用滑轉率S S來表示。車輪滑轉率來表示。車輪滑轉率是指車輪速度是指車輪速度vwvw與實際車速與實際車速v v之差同車輪速度之差同車輪速度vwvw的比的比值，其表達式為值，其表達式為%1001%100wwwvvvvvsd

5、2 2、防滑轉控制系統(tǒng)、防滑轉控制系統(tǒng)ASRASR的控制原理的控制原理ztiWfFFFFFF驅動條件和附著條件：汽車行駛時必須滿足的1 1）驅動力和附著力的關系）驅動力和附著力的關系2 2）滑轉率）滑轉率 式中，式中，SdSd為驅動輪滑轉率；為驅動輪滑轉率；v v為車速為車速( (車輪中心縱車輪中心縱向速度，向速度，m/s)m/s)；vwvw為車輪速度為車輪速度( (車輪瞬時圓周速度，車輪瞬時圓周速度，vw vw = r = r ，m/s)m/s)；r r為車輪半徑為車輪半徑(m)(m)；為車輪轉動角速為車輪轉動角速度度(rad/s)(rad/s)。 當當vw =vvw =v時，滑轉率時，滑轉

6、率S = 0S = 0，車輪自由滾動；，車輪自由滾動； 當當v= 0v= 0時，滑轉率時，滑轉率Sd= 100%Sd= 100%，車輪完全處于滑轉，車輪完全處于滑轉狀態(tài)；狀態(tài)； 當當vwvwv v 時，滑移率時，滑移率0 0 Sd Sd 100%100%，車輪既滾，車輪既滾動又滑動?；D率越大，車輪滑轉程度越大。動又滑動?；D率越大，車輪滑轉程度越大。3 3）滑轉率與附著系數(shù)的關系）滑轉率與附著系數(shù)的關系(1) (1) 附著系數(shù)附著系數(shù)隨路面性質的隨路面性質的不同而發(fā)生大不同而發(fā)生大幅度地變化；幅度地變化；(2) (2) 在各種路在各種路面上當滑轉率面上當滑轉率或滑移率為或滑移率為20%20%

7、左右時，附著左右時，附著系數(shù)達到最大系數(shù)達到最大值。值。ASRASR系統(tǒng)的基本控制原理：系統(tǒng)的基本控制原理：在車輪滑轉時，將滑轉率控制在最佳滑轉率在車輪滑轉時，將滑轉率控制在最佳滑轉率(10%(10%到到30%)30%)范圍內(nèi)，從而獲得較大的附著系數(shù)，使路面能夠范圍內(nèi)，從而獲得較大的附著系數(shù)，使路面能夠提供較大的附著力，車輪的驅動力能夠得到充分利用。提供較大的附著力，車輪的驅動力能夠得到充分利用。ASRASR的優(yōu)點：的優(yōu)點：汽車起步，行駛中驅動輪可提供最佳驅動力與無汽車起步，行駛中驅動輪可提供最佳驅動力與無ASRASR相比，提高了汽車的動力性，特別是在附著系數(shù)較小相比，提高了汽車的動力性，特別

8、是在附著系數(shù)較小的路面上，起步、加速性能和爬坡能力較佳；的路面上，起步、加速性能和爬坡能力較佳；能保持汽車的方向穩(wěn)定性和前輪驅動汽車的轉向控制能保持汽車的方向穩(wěn)定性和前輪驅動汽車的轉向控制能力；能力；減少了輪胎的磨損和發(fā)動機油耗。減少了輪胎的磨損和發(fā)動機油耗。4 4、ASRASR系統(tǒng)與系統(tǒng)與ABSABS系統(tǒng)的比較系統(tǒng)的比較相同點：相同點：（1 1） ABSABS和和ASRASR都是通過控制作用于被控制車輪的力都是通過控制作用于被控制車輪的力矩，而將車輪的滑動率控制在設定的理想范圍之內(nèi)，矩，而將車輪的滑動率控制在設定的理想范圍之內(nèi)，從而縮短汽車制動距離或提高汽車的加速性能。從而縮短汽車制動距離或

9、提高汽車的加速性能。 （2 2）ABSABS和和ASR ASR 都要求系統(tǒng)具有快速的反應能力，都要求系統(tǒng)具有快速的反應能力，以適應車輪附著力的變化；都要求控制偏差量盡可以適應車輪附著力的變化；都要求控制偏差量盡可能達到最??；都要求盡量減少調(diào)節(jié)過程中的能量消能達到最??；都要求盡量減少調(diào)節(jié)過程中的能量消耗。耗。（3 3）ASRASR和和ABSABS都是控制車輪和路面的滑移率，以使都是控制車輪和路面的滑移率，以使車輪與地面的附著力不下降，因此兩系統(tǒng)采用的是車輪與地面的附著力不下降，因此兩系統(tǒng)采用的是相同的技術，它們密切相關，常結合在一起使用，相同的技術，它們密切相關，常結合在一起使用，共享許多電子組

10、件和共同的系統(tǒng)部件來控制車輪的共享許多電子組件和共同的系統(tǒng)部件來控制車輪的運動，構成行駛安全系統(tǒng)。運動，構成行駛安全系統(tǒng)。（1 1） ABSABS對驅動和非驅動車輪都可進行控制，而對驅動和非驅動車輪都可進行控制，而ASRASR只對只對驅動車輪進行控制。驅動車輪進行控制。（2 2）在）在ABSABS控制期間，離合器通常處于分離狀態(tài)（手動變控制期間，離合器通常處于分離狀態(tài)（手動變速器），發(fā)動機也處于怠速運轉，而在速器），發(fā)動機也處于怠速運轉，而在ASRASR控制期間，控制期間，離合器處于接合狀態(tài)，發(fā)動機的慣性對離合器處于接合狀態(tài)，發(fā)動機的慣性對ASRASR控制有較大控制有較大影響。影響。（3 3）

11、在）在ABSABS控制期間，汽車傳動系的振動較小，在控制期間，汽車傳動系的振動較小，在ASRASR控控制期間，很容易使傳動系統(tǒng)產(chǎn)生較大的振動。制期間，很容易使傳動系統(tǒng)產(chǎn)生較大的振動。（4 4）在）在ABSABS控制期間，各車輪之間的相互影響不大，而在控制期間，各車輪之間的相互影響不大，而在ASRASR控制期間，由于差速器的作用會使驅動車輪之間產(chǎn)控制期間，由于差速器的作用會使驅動車輪之間產(chǎn)生較大的相互影響。生較大的相互影響。不同點：不同點：（5 5） ABSABS只是一個反應時間近似一定的制動控制單環(huán)只是一個反應時間近似一定的制動控制單環(huán)系統(tǒng)，而系統(tǒng)，而ASRASR卻是由反應時間不同的制動控制和

12、發(fā)動卻是由反應時間不同的制動控制和發(fā)動機控制等組成的多環(huán)系統(tǒng)。機控制等組成的多環(huán)系統(tǒng)。 （6 6）ABSABS系統(tǒng)是防止制動時車輪抱死滑移，提高制動效系統(tǒng)是防止制動時車輪抱死滑移，提高制動效果，確保制動安全；果，確保制動安全；ASRASR系統(tǒng)（系統(tǒng)（TRCTRC）則是防止驅動車）則是防止驅動車輪原地不動而不停的滑轉，提高汽車起步、加速及滑輪原地不動而不停的滑轉，提高汽車起步、加速及滑溜路面行駛時的牽引力，確保行駛穩(wěn)定性。溜路面行駛時的牽引力，確保行駛穩(wěn)定性。（7 7）ABSABS是在制動時，車輪出現(xiàn)抱死情況下起控制作用，是在制動時，車輪出現(xiàn)抱死情況下起控制作用，在車速很低（小于在車速很低（小于

13、8km/h8km/h）時不起作用；而）時不起作用；而ASRASR系統(tǒng)則系統(tǒng)則是在整個行駛過程中都工作，在車輪出現(xiàn)滑轉時起作是在整個行駛過程中都工作，在車輪出現(xiàn)滑轉時起作用，當車速很高（用，當車速很高（80120 km/h80120 km/h）時不起作用。）時不起作用。（8 8）ASRASR和和ABSABS都是為了增加汽車抗側滑的能力，但都是為了增加汽車抗側滑的能力，但ASRASR不是把車輪的滑轉率控制在不是把車輪的滑轉率控制在s s曲線的峰值點，只曲線的峰值點，只是減小驅動力，但提高了側向力。是減小驅動力，但提高了側向力。11112 2 防滑轉控制系統(tǒng)的控制方式防滑轉控制系統(tǒng)的控制方式控制方式

14、控制方式控制發(fā)動機輸出轉矩控制發(fā)動機輸出轉矩控制驅動輪制動力控制驅動輪制動力控制差速器鎖止程度控制差速器鎖止程度調(diào)節(jié)驅動輪上的驅動力，并將驅動輪的滑轉率控調(diào)節(jié)驅動輪上的驅動力，并將驅動輪的滑轉率控制在最佳滑轉率范圍內(nèi)制在最佳滑轉率范圍內(nèi)1 1、控制發(fā)動機輸出轉矩、控制發(fā)動機輸出轉矩控制點火時間控制點火時間控制燃油供給量控制燃油供給量控制節(jié)氣門開度控制節(jié)氣門開度改變點火參數(shù)可改變點火參數(shù)可以微量調(diào)節(jié)發(fā)動以微量調(diào)節(jié)發(fā)動機輸出轉矩機輸出轉矩控制輸出轉矩控制輸出轉矩減小點火提前角、切斷個減小點火提前角、切斷個別氣缸的點火電流別氣缸的點火電流短時間中斷供油，響應慢短時間中斷供油，響應慢控制節(jié)氣門開度控制

15、節(jié)氣門開度控制發(fā)動機輸出轉矩的方法：控制發(fā)動機輸出轉矩的方法：（1 1）采用電子加速踏板適于未采用燃油噴射系統(tǒng)）采用電子加速踏板適于未采用燃油噴射系統(tǒng)的發(fā)動機的發(fā)動機根據(jù)加速踏板行程，通過調(diào)節(jié)汽油機的節(jié)氣門開度或根據(jù)加速踏板行程，通過調(diào)節(jié)汽油機的節(jié)氣門開度或柴油機噴油拉桿位置，使進氣量或供油量改變來調(diào)節(jié)柴油機噴油拉桿位置，使進氣量或供油量改變來調(diào)節(jié)發(fā)動機輸出轉矩。發(fā)動機輸出轉矩。（2 2）采用電子點火系統(tǒng)）采用電子點火系統(tǒng)根據(jù)驅動輪滑轉率大小，改變點火提前角來調(diào)節(jié)汽油根據(jù)驅動輪滑轉率大小，改變點火提前角來調(diào)節(jié)汽油發(fā)動機輸出轉矩。發(fā)動機輸出轉矩。（3 3）采用電子控制燃油噴射系統(tǒng)）采用電子控制燃

16、油噴射系統(tǒng)根據(jù)驅動輪滑轉率大小，控制節(jié)氣門開度或燃油噴射根據(jù)驅動輪滑轉率大小，控制節(jié)氣門開度或燃油噴射量等調(diào)節(jié)發(fā)動機輸出轉矩，包括減小節(jié)氣門開度、減量等調(diào)節(jié)發(fā)動機輸出轉矩，包括減小節(jié)氣門開度、減少噴射時間或中斷個別氣缸噴油，達到降低發(fā)動機輸少噴射時間或中斷個別氣缸噴油，達到降低發(fā)動機輸出轉矩的目的。出轉矩的目的。ASRASR系統(tǒng)的節(jié)氣門總成由系統(tǒng)的節(jié)氣門總成由主、副節(jié)氣門主、副節(jié)氣門組成，主氣門由駕駛員通過加速踏板組成，主氣門由駕駛員通過加速踏板控制，在主節(jié)氣門上部的副節(jié)氣門通常由機械回位彈簧維持在最大開度。進控制，在主節(jié)氣門上部的副節(jié)氣門通常由機械回位彈簧維持在最大開度。進入入ASRASR工作模式，副節(jié)氣門的開度由一個步進電機控制。由于把副節(jié)氣門從工作模式，副節(jié)氣門的開度由一個步進電機控制。由于把副節(jié)氣門從全開位置到全閉位置需要花一定時間（約為全開位置到全閉位置需要花一定時間（約為200ms200ms），所以節(jié)氣門調(diào)節(jié)發(fā)動），所以節(jié)氣門調(diào)節(jié)發(fā)動機輸出轉矩的時滯大，響應慢。機輸出轉矩的時滯大，響應慢。2 2、發(fā)動機輸出轉矩與驅動輪制動力控制、發(fā)動機輸出轉矩與驅動輪制動力控制適于裝備適于裝備EFIEFI和和ABSABS的汽車的汽車驅動輪制動力控制響應最快，為保證舒適性和避驅動輪制動力控制響應最快，為保證