第十章驅(qū)動輪防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)

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

2、制系統(tǒng)) )1 1、防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)、防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)ASRASR的功用及組成的功用及組成ZtmaxtmaxFF應(yīng)滿足F車輪的最大驅(qū)動力驅(qū)動力取決于兩個方面一是發(fā)動機(jī)輸出扭矩和功驅(qū)動力取決于兩個方面一是發(fā)動機(jī)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(zhuǎn)時，通過降低系統(tǒng)的主要功能：在車輪開始滑轉(zhuǎn)時，通過降低發(fā)動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩或控制制動系統(tǒng)的制動力等來減小發(fā)動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩或控制制動系統(tǒng)的制動力等來減小傳遞給驅(qū)動車輪的驅(qū)動力，防止驅(qū)動力超過輪胎與路傳遞給驅(qū)動車輪的驅(qū)動力，防止驅(qū)動力超過輪胎與路面之間的附著力而導(dǎo)致驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn)，提高

3、車輛的通過面之間的附著力而導(dǎo)致驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn)，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(guān)，都是汽車行駛的主動安全系密切相關(guān)，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(jī)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(jī)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(qū)動裝置節(jié)氣門驅(qū)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(zhuǎn)的程度用滑轉(zhuǎn)率輪胎滑轉(zhuǎn)的程度用滑轉(zhuǎn)率S S來表示。車輪滑轉(zhuǎn)率來表示。車輪滑轉(zhuǎn)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(dá)式為值，其表達(dá)式為%1001%100wwwvvvvvsd

5、2 2、防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)、防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)ASRASR的控制原理的控制原理ztiWfFFFFFF驅(qū)動條件和附著條件：汽車行駛時必須滿足的1 1）驅(qū)動力和附著力的關(guān)系）驅(qū)動力和附著力的關(guān)系2 2）滑轉(zhuǎn)率）滑轉(zhuǎn)率 式中，式中，SdSd為驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn)率；為驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動角速為車輪轉(zhuǎn)動角速度度(rad/s)(rad/s)。 當(dāng)當(dāng)vw =vvw =v時，滑轉(zhuǎn)率時，滑轉(zhuǎn)

6、率S = 0S = 0，車輪自由滾動；，車輪自由滾動； 當(dāng)當(dāng)v= 0v= 0時，滑轉(zhuǎn)率時，滑轉(zhuǎn)率Sd= 100%Sd= 100%，車輪完全處于滑轉(zhuǎn)，車輪完全處于滑轉(zhuǎn)狀態(tài)；狀態(tài)； 當(dāng)當(dāng)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(zhuǎn)率越大，車輪滑轉(zhuǎn)程度越大。動又滑動?；D(zhuǎn)率越大，車輪滑轉(zhuǎn)程度越大。3 3）滑轉(zhuǎn)率與附著系數(shù)的關(guān)系）滑轉(zhuǎn)率與附著系數(shù)的關(guān)系(1) (1) 附著系數(shù)附著系數(shù)隨路面性質(zhì)的隨路面性質(zhì)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(dāng)滑轉(zhuǎn)率面上當(dāng)滑轉(zhuǎn)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(dá)到最大系數(shù)達(dá)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(zhuǎn)時，將滑轉(zhuǎn)率控制在最佳滑轉(zhuǎn)率在車輪滑轉(zhuǎn)時，將滑轉(zhuǎn)率控制在最佳滑轉(zhuǎn)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(qū)動力能夠得到充分利用。提供較大的附著力，車輪的驅(qū)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(qū)動輪可提供最佳驅(qū)動力與無汽車起步，行駛中驅(qū)動輪可提供最佳驅(qū)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(qū)動汽車的轉(zhuǎn)向控制能保持汽車的方向穩(wěn)定性和前輪驅(qū)動汽車的轉(zhuǎn)向控制能力；能力；減少了輪胎的磨損和發(fā)動機(jī)油耗。減少了輪胎的磨損和發(fā)動機(jī)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(shè)定的理想范圍之內(nèi)，矩，而將車輪的滑動率控制在設(shè)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(yīng)能力，都要求系統(tǒng)具有快速的反應(yīng)能力，以適應(yīng)車輪附著力的變化；都要求控制偏差量盡可以適應(yīng)車輪附著力的變化；都要求控制偏差量盡可能達(dá)到最小；都要求盡量減少調(diào)節(jié)過程中的能量消能達(dá)到最小；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(shù)，它們密切相關(guān)，常結(jié)合在一起使用，相同的技術(shù)，它們密切相關(guān)，常結(jié)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(gòu)成行駛安全系統(tǒng)。運動，構(gòu)成行駛安全系統(tǒng)。（1 1） ABSABS對驅(qū)動和非驅(qū)動車輪都可進(jìn)行控制，而對驅(qū)動和非驅(qū)動車輪都可進(jìn)行控制，而ASRASR只對只對驅(qū)動車輪進(jìn)行控制。驅(qū)動車輪進(jìn)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(jī)也處于怠速運轉(zhuǎn)，而在速器），發(fā)動機(jī)也處于怠速運轉(zhuǎn)，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(jī)的慣性對離合器處于接合狀態(tài)，發(fā)動機(jī)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(qū)動車輪之間產(chǎn)控制期間，由于差速器的作用會使驅(qū)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(yīng)時間近似一定的制動控制單環(huán)只是一個反應(yīng)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(yīng)時間不同的制動控制和

12、發(fā)動卻是由反應(yīng)時間不同的制動控制和發(fā)動機(jī)控制等組成的多環(huán)系統(tǒng)。機(jī)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(qū)動車）則是防止驅(qū)動車輪原地不動而不停的滑轉(zhuǎn)，提高汽車起步、加速及滑輪原地不動而不停的滑轉(zhuǎn)，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(zhuǎn)時起作是在整個行駛過程中都工作，在車輪出現(xiàn)滑轉(zhuǎn)時起作用，當(dāng)車速很高（用，當(dāng)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(cè)滑的能力，但都是為了增加汽車抗側(cè)滑的能力，但ASRASR不是把車輪的滑轉(zhuǎn)率控制在不是把車輪的滑轉(zhuǎn)率控制在s s曲線的峰值點，只曲線的峰值點，只是減小驅(qū)動力，但提高了側(cè)向力。是減小驅(qū)動力，但提高了側(cè)向力。11112 2 防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的控制方式防滑轉(zhuǎn)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(jī)輸出轉(zhuǎn)矩控制發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩控制驅(qū)動輪制動力控制驅(qū)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(qū)動輪上的驅(qū)動力，并將驅(qū)動輪的滑轉(zhuǎn)率控調(diào)節(jié)驅(qū)動輪上的驅(qū)動力，并將驅(qū)動輪的滑轉(zhuǎn)率控制在最佳滑轉(zhuǎn)率范圍內(nèi)制在最佳滑轉(zhuǎn)率范圍內(nèi)1 1、控制發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩、控制發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)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(jī)輸出轉(zhuǎn)矩機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩控制輸出轉(zhuǎn)矩控制輸出轉(zhuǎn)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(yīng)慢短時間中斷供油，響應(yīng)慢控制節(jié)氣門開度控制

15、節(jié)氣門開度控制發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的方法：控制發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)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(jī)的發(fā)動機(jī)根據(jù)加速踏板行程，通過調(diào)節(jié)汽油機(jī)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(jī)的節(jié)氣門開度或柴油機(jī)噴油拉桿位置，使進(jìn)氣量或供油量改變來調(diào)節(jié)柴油機(jī)噴油拉桿位置，使進(jìn)氣量或供油量改變來調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩。發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)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(qū)動輪滑轉(zhuǎn)率大小，改變點火提前角來調(diào)節(jié)汽油根據(jù)驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn)率大小，改變點火提前角來調(diào)節(jié)汽油發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩。發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)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(qū)動輪滑轉(zhuǎn)率大小，控制節(jié)氣門開度或燃油噴射根據(jù)驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn)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(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，包括減小節(jié)氣門開度、減量等調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)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(dá)到降低發(fā)動機(jī)輸少噴射時間或中斷個別氣缸噴油，達(dá)到降低發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的目的。出轉(zhuǎn)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(jī)械回位彈簧維持在最大開度。進(jìn)控制，在主節(jié)氣門上部的副節(jié)氣門通常由機(jī)械回位彈簧維持在最大開度。進(jìn)入入ASRASR工作模式，副節(jié)氣門的開度由一個步進(jìn)電機(jī)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(jìn)電機(jī)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(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的時滯大，響應(yīng)慢。機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的時滯大，響應(yīng)慢。2 2、發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩與驅(qū)動輪制動力控制、發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩與驅(qū)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(qū)動輪制動力控制響應(yīng)最快，為保證舒適性和避驅(qū)動輪制動力控制響應(yīng)最快，為保證