底盤電子控制技術(shù)第3課驅(qū)動防滑控制技術(shù)課件

汽車拖拉機(jī)學(xué)——電器與電子設(shè)備《汽車拖拉機(jī)學(xué)——電器與電子設(shè)備》課件24三月2023內(nèi)容：第十章底盤電子控制技術(shù)

(第3課驅(qū)動防滑控制技術(shù))主講人：魯植雄教授Email：QQ：1607357229224三月2023本章內(nèi)容安排第十章底盤電子控制技術(shù)第1課自動變速器控制技術(shù)第2課制動控制技術(shù)第3課驅(qū)動防滑控制技術(shù)第4課轉(zhuǎn)向控制技術(shù)第5課懸架控制技術(shù)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的組成本節(jié)課的主要內(nèi)容第3課驅(qū)動防滑控制技術(shù)第十章底盤電子控制技術(shù)524三月2023無ASR與有ASR汽車爬坡的對比一、ASR的作用第3課驅(qū)動防滑控制技術(shù)第十章底盤電子控制技術(shù)624三月20231.輪胎與地面的附著特性二、ASR的基本原理第3課驅(qū)動防滑控制技術(shù)眾所周知，作用在車輪上的驅(qū)動力和側(cè)向力是依賴于摩擦的存在，其合力不會超出摩擦圓。即若驅(qū)動力增加則側(cè)向力就必然減小。若驅(qū)動輪發(fā)生滑轉(zhuǎn)時(shí)，驅(qū)動力和側(cè)向力就處在A區(qū)，相應(yīng)的側(cè)向力很小。驅(qū)動力與側(cè)向力摩擦圓第十章底盤電子控制技術(shù)724三月2023二、ASR的基本原理第3課驅(qū)動防滑控制技術(shù)發(fā)動機(jī)→驅(qū)動輪的驅(qū)動力>附著力：驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn)，車輪的橫向附著系數(shù)很小，相應(yīng)的側(cè)向力很小，橫向穩(wěn)定性下降；制動器→車輪的制動力>附著力：車輪滑移，車輪的橫向附著系數(shù)很小，相應(yīng)的側(cè)向力很?。粰M向穩(wěn)定性下降從控制車輪與路面的滑移率看，ABS和ASR采用了相同的技術(shù)。ASR控制技術(shù)實(shí)際上是ABS邏輯上的延伸。第十章底盤電子控制技術(shù)924三月20233.車輛行駛時(shí)驅(qū)動輪可能產(chǎn)生若干運(yùn)動狀況：在附著狀況良好的路面上，車輛可獲得預(yù)期的附著狀況和驅(qū)動力以及正常的穩(wěn)定性與操縱性能；驅(qū)動輪輸出轉(zhuǎn)矩Mn突然加大而附著條件未變，若驅(qū)動輪驅(qū)動力Ft超過附著力極限值時(shí)，此時(shí)車輛驅(qū)動力并不隨發(fā)動機(jī)功率加大而成正比加大，車輪產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)現(xiàn)象，同時(shí)導(dǎo)致橫向附著力減小，輕微的干擾力即可使車輛喪失橫向穩(wěn)定/操縱性；車輛輸出轉(zhuǎn)矩Mn突然變小（仍處于驅(qū)動工況且傳動系統(tǒng)仍然連接），由于發(fā)動機(jī)制動效應(yīng)驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速受到限制，在附著狀況較差的路面上產(chǎn)生驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn)現(xiàn)象，穩(wěn)定/操縱性能下降；二、ASR的基本原理第3課驅(qū)動防滑控制技術(shù)第十章底盤電子控制技術(shù)1024三月2023車輛行駛時(shí)驅(qū)動輪可能產(chǎn)生若干運(yùn)動狀況：發(fā)動機(jī)維持正常動力，路面附著系數(shù)φ值突然變小，使驅(qū)動輪附著力隨之突然變小而驅(qū)動輪驅(qū)動力Ft瞬間超過附著力極限值，驅(qū)動輪亦產(chǎn)生滑移且車輛喪失正常穩(wěn)定/操縱性；當(dāng)驅(qū)動輪附著系數(shù)為零時(shí)，驅(qū)動輪轉(zhuǎn)矩?zé)o法轉(zhuǎn)換為車輛驅(qū)動力，驅(qū)動輪空轉(zhuǎn)而車輛無法前進(jìn)。上述②、③、④、⑤四種現(xiàn)象往往發(fā)生在不良路面狀況下發(fā)動機(jī)突然大功率加速起步，或者發(fā)動機(jī)功率不變，車輛從良好路面狀況突然駛?cè)氩涣悸访妫约霸诓涣悸访嫔习l(fā)動機(jī)功率突然減少時(shí)（驅(qū)動輪仍沒有脫離傳動）等情況，此時(shí)驅(qū)動條件被打破。結(jié)論：由于任何原因打破車輛行駛平衡條件時(shí)，必然產(chǎn)生驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn)現(xiàn)象，車輛的穩(wěn)定與操縱性將受到破壞，產(chǎn)生交通安全隱患。二、ASR的基本原理第3課驅(qū)動防滑控制技術(shù)第十章底盤電子控制技術(shù)1124三月20234.滑轉(zhuǎn)率二、ASR的基本原理第3課驅(qū)動防滑控制技術(shù)滑轉(zhuǎn)率Sd=0，純滾動滑轉(zhuǎn)率Sd=100%，完全滑轉(zhuǎn)滑轉(zhuǎn)率0<Sd<100%，既滾動、又滑動第十章底盤電子控制技術(shù)1324三月20231.對發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制三、ASR的控制方法第3課驅(qū)動防滑控制技術(shù)合理地控制發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，可以使汽車獲得最大驅(qū)動力。發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的控制手段有：

調(diào)節(jié)燃油噴油量，如減少或中斷供油；

調(diào)整點(diǎn)火時(shí)間，如減小點(diǎn)火提前角或停止點(diǎn)火

調(diào)整進(jìn)氣量，如調(diào)整節(jié)氣門的開度和輔助空氣裝置。上述三種手段中，從加速圓滑和燃燒完全、減少污染角度看，調(diào)整進(jìn)氣量最好，但整節(jié)氣門反應(yīng)速度較慢。調(diào)整點(diǎn)火時(shí)間和燃油噴射量反應(yīng)速度較快，能補(bǔ)償調(diào)整節(jié)氣門的不足，但推遲點(diǎn)火時(shí)間控制不好易造成失火、燃燒不完全、增加排氣凈化裝置中三元催化器的負(fù)擔(dān)。如果只減少燃油噴射量，因受燃燒室內(nèi)廢氣的影響，又會使燃燒過程延遲。第十章底盤電子控制技術(shù)1424三月2023三、ASR的控制方法第3課驅(qū)動防滑控制技術(shù)目前廣為采用的控制方法是進(jìn)氣量控制。該方法連續(xù)性強(qiáng)，過度圓滑，較少排氣污染并且可以利用發(fā)動機(jī)制動效應(yīng)以增強(qiáng)控制效果。具體手段是在發(fā)動機(jī)主節(jié)氣門前方設(shè)置一個(gè)副節(jié)氣門。正常工作狀況或制動狀況時(shí)副節(jié)氣門處于初始全開位置。副節(jié)氣門由步進(jìn)電機(jī)根據(jù)ECU控制，通過改變進(jìn)氣系統(tǒng)流通面積，達(dá)到控制進(jìn)氣量從而減少發(fā)動機(jī)輸出扭矩的目的。節(jié)氣門直動式控制第十章底盤電子控制技術(shù)1524三月2023

2.對驅(qū)動輪進(jìn)行驅(qū)動防滑控制三、ASR的控制方法第3課驅(qū)動防滑控制技術(shù)這種方法是對發(fā)生滑轉(zhuǎn)的驅(qū)動輪直接加以制動(增加車輪制動分泵的壓力)。把發(fā)動機(jī)多輸出的功率以熱的形式在制動器上消耗掉。該方式反應(yīng)時(shí)間最短，是防止滑轉(zhuǎn)的最迅速的一種控制方式，但為了制動過程平穩(wěn)，出于舒適性考慮，其制動力應(yīng)緩慢升高。此外，該控制方式一般都作為調(diào)整進(jìn)氣量(如節(jié)氣門開度)、改變發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩方式的補(bǔ)充。第十章底盤電子控制技術(shù)1724三月20234.對離合器或變速器控制減弱離合器的接合程度，相對滑轉(zhuǎn)改變傳動比，由低檔換高檔三、ASR的控制方法第3課驅(qū)動防滑控制技術(shù)第十章底盤電子控制技術(shù)1824三月20235.驅(qū)動車輪載荷控制對于電控懸架：起步、加速時(shí)：附著條件好的驅(qū)動輪——載荷增加，附著條件差的驅(qū)動輪——載荷減少行駛方向穩(wěn)定：附著條件好的驅(qū)動輪——載荷減少，附著條件差的驅(qū)動輪——載荷增加，保證各驅(qū)動輪的牽引力平衡。三、ASR的控制方法第3課驅(qū)動防滑控制技術(shù)第十章底盤電子控制技術(shù)1924三月2023三、ASR的控制方法第3課驅(qū)動防滑控制技術(shù)第十章底盤電子控制技術(shù)2124三月2023四、ESP的作用第3課驅(qū)動防滑控制技術(shù)第十章底盤電子控制技術(shù)2224三月2023四、ESP的作用第3課驅(qū)動防滑控制技術(shù)無ESP汽車在水路上轉(zhuǎn)向ESP汽車在水路上轉(zhuǎn)向第十章底盤電子控制技術(shù)2324三月20231.橫擺角速度是指汽車?yán)@垂直軸的偏轉(zhuǎn)，該偏轉(zhuǎn)的大小代表汽車的穩(wěn)定程度。如果偏轉(zhuǎn)角速度達(dá)到一個(gè)閾值，說明汽車發(fā)生測滑或者甩尾等危險(xiǎn)工況五、ESP的基本原理第3課驅(qū)動防滑控制技術(shù)第十章底盤電子控制技術(shù)2524三月20233.ESP的具體功能為：探測和識別車輛運(yùn)動橫向附著狀態(tài)，對車輛預(yù)期的瞬時(shí)側(cè)向安全性及其變化趨勢進(jìn)行評估，以確定是否執(zhí)行控制與干預(yù)駕駛操作；當(dāng)車輛運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生激烈變化時(shí)實(shí)施控制，確保或恢復(fù)車輛的穩(wěn)定/操縱性能；當(dāng)駕駛員操縱不當(dāng)以至有可能發(fā)生危及安全的運(yùn)動狀態(tài)時(shí)，主動干預(yù)或制止該操縱動作；增強(qiáng)ABS/ASR系統(tǒng)的功能，充分利用車輛的附著力，改善車輛的動力、經(jīng)濟(jì)、操縱和制動等性能；與發(fā)動機(jī)、ECT、ABS/ASR、EPS和主動懸架（A-SUS）系統(tǒng)共同形成車輛底盤綜合控制系統(tǒng)。五、ESP的基本原理第3課驅(qū)動防滑控制技術(shù)第十章底盤電子控制技術(shù)2624三月20234.ESP的特點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控：ESP能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控駕駛者的操控動作、路面反應(yīng)、汽車運(yùn)動狀態(tài)，并不斷向發(fā)動機(jī)和制動系統(tǒng)發(fā)出指令。主動干預(yù)：ABS等安全技術(shù)主要是對駕駛者的動作起干預(yù)作用，但不能調(diào)控發(fā)動機(jī)。ESP則可以通過主動調(diào)控發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速，并調(diào)整每個(gè)輪子的驅(qū)動力和制動力，來修正汽車的過度轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)向不足。事先提醒：當(dāng)駕駛者操作不當(dāng)或路面異常時(shí)，ESP會用警告燈警示駕駛者。ESP實(shí)際上是一種牽引力控制系統(tǒng)，與其他牽引力控制系統(tǒng)比較，ESP不但控制驅(qū)動輪，而且可控制從動輪。如后輪驅(qū)動汽車常出現(xiàn)的轉(zhuǎn)向過多情況，此時(shí)后輪失控而甩尾，ESP便會剎慢外側(cè)的前輪來穩(wěn)定車子；在轉(zhuǎn)向過少時(shí)，為了校正循跡方向，ESP則會剎慢內(nèi)后輪，從而校正行駛方向.五、ESP的基本原理第3課驅(qū)動防滑控制技術(shù)第十章底盤電子控制技術(shù)2924三月2023五、ESP的組成第3課驅(qū)動防滑控制技術(shù)第十章底盤電子控制技術(shù)3024三月2023介紹了ASR的作用介紹了ASR的基本原理（滑轉(zhuǎn)率）介紹了ASR的控制方法（驅(qū)動轉(zhuǎn)矩、附著性能）介紹了ESP的作用介紹了ESP的基本原理介紹了ESP的組成小結(jié)第3課驅(qū)動防滑控制技術(shù)第十章底盤電子控制技術(shù)31思考題24三月2023名詞解釋：ASR、滑轉(zhuǎn)率、橫擺角速度（橫擺率）、ESPASR有何功用？簡述通過調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩來控制驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn)的原理。簡述通過調(diào)節(jié)驅(qū)動輪