汽車電子控制技術(shù)：電子控制驅(qū)動(dòng)防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng)

項(xiàng)目八電子控制驅(qū)動(dòng)防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng)活動(dòng)一概述

一、ASR系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)

1.ASR系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)（1）汽車驅(qū)動(dòng)防滑控制（AntiSlipReguliation）系統(tǒng)簡(jiǎn)稱ASR，是應(yīng)用于車輪防滑的電子控制系統(tǒng)。ABS是制動(dòng)狀態(tài)下，防止汽車車輪抱死滑移。ASR（AntiSlipRegulation）是在非制動(dòng)狀態(tài)下，防止汽車車輪滑轉(zhuǎn)?；D(zhuǎn)是指車輪輪緣的速度高于汽車車身的移動(dòng)速度，車輪與地面之間的相對(duì)滑動(dòng)。汽車在起步、加速時(shí)和在光滑路面上行駛時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪都有可能出現(xiàn)滑轉(zhuǎn)。汽車驅(qū)動(dòng)車輪的滑轉(zhuǎn)，同樣會(huì)導(dǎo)致車輪與地面的附著力下降。縱向附著力下降，使驅(qū)動(dòng)車輪產(chǎn)生的牽引力減小，導(dǎo)致汽車的起步、加速性能和通過(guò)光滑路面的能力下降；橫向附著力下降，會(huì)降低汽車在起步、加速和光滑路面上行駛時(shí)的方向穩(wěn)定性?；顒?dòng)一概述項(xiàng)目八電子控制驅(qū)動(dòng)防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng)

（2）汽車打滑是指汽車車輪的滑轉(zhuǎn)，車輪的滑轉(zhuǎn)率又稱滑移率。驅(qū)動(dòng)車輪的滑移率：

(3)ASR系統(tǒng)就是利用控制器控制車輪與路面的滑移率，防止汽車在加速過(guò)程中打滑，特別是防止汽車在非對(duì)稱路面或轉(zhuǎn)彎時(shí)驅(qū)動(dòng)輪的空轉(zhuǎn)，以保持汽車行駛方向的穩(wěn)定性，操縱性和維持汽車的最佳驅(qū)動(dòng)力以及提高汽車的平順性。

2.ASR系統(tǒng)與ABS系統(tǒng)的比較

ASR和ABS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，共享許多電子組件和共同的系統(tǒng)部件來(lái)控制車輪的運(yùn)動(dòng)，構(gòu)成行駛安全系統(tǒng)。活動(dòng)一概述項(xiàng)目八電子控制驅(qū)動(dòng)防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng)

ASR系統(tǒng)與ABS系統(tǒng)的不同主要在于：（1）ABS系統(tǒng)是防止制動(dòng)時(shí)車輪抱死滑移，提高制動(dòng)效果，確保制動(dòng)安全；ASR系統(tǒng)（TRC）則是防止驅(qū)動(dòng)車輪原地不動(dòng)而不停的滑轉(zhuǎn)，提高汽車起步、加速及滑溜路面行駛時(shí)的牽引力，確保行駛穩(wěn)定性。（2）ABS系統(tǒng)對(duì)所有車輪起作用，控制其滑移率；而ASR系統(tǒng)只對(duì)驅(qū)動(dòng)車輪起制動(dòng)控制作用。（3）ABS是在制動(dòng)時(shí)，車輪出現(xiàn)抱死情況下起控制作用，在車速很低（小于8km/h）時(shí)不起作用；而ASR系統(tǒng)則是在整個(gè)行駛過(guò)程中都工作，在車輪出現(xiàn)滑轉(zhuǎn)時(shí)起作用，當(dāng)車速很高（80～120km/h）時(shí)不起作用。

ASR系統(tǒng)與ABS系統(tǒng)的相同點(diǎn)：（1）ABS與ASR均可以通過(guò)控制車輪的力矩來(lái)達(dá)到控制車輪滑動(dòng)率的目的；（2）ABS與ASR均要求系統(tǒng)具有迅速的反應(yīng)能力和足夠的控制精度；（3）兩種系統(tǒng)均要求調(diào)節(jié)過(guò)程盡可能小的能量消耗。

活動(dòng)一概述項(xiàng)目八電子控制驅(qū)動(dòng)防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng)

二、汽車防滑轉(zhuǎn)電子控制系統(tǒng)常用控制方式

1．發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率控制：在汽車起步、加速時(shí)，ASR控制器輸出控制信號(hào)，控制發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率，以抑制驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)。常用方法有：輔助節(jié)氣門控制、燃油噴射量控制和延遲點(diǎn)火控制。

2．驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)控制：直接對(duì)發(fā)生空轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)輪加以制動(dòng)，反映時(shí)間最短。普遍采用ASR與ABS組合的液壓控制系統(tǒng)，在ABS系統(tǒng)中增加電磁閥和調(diào)節(jié)器，從而增加了驅(qū)動(dòng)控制功能。

3.同時(shí)控制發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率和驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力：控制信號(hào)同時(shí)起動(dòng)ASR制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器和輔助節(jié)氣門調(diào)節(jié)器，在對(duì)驅(qū)動(dòng)車輪施加制動(dòng)力的同時(shí)減小發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率，以達(dá)到理想的控制效果。

4.防滑差速鎖（LSD：Limited-Slip-Differential)控制：

LSD能對(duì)差速器鎖止裝置進(jìn)行控制，使鎖止范圍從0%～100%。當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪單邊滑轉(zhuǎn)時(shí)，控制器輸出控制信號(hào)，使差速鎖和制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器動(dòng)作，控制車輪的滑移率。這時(shí)非滑轉(zhuǎn)車輪還有正常的驅(qū)動(dòng)力，從而提高汽車在滑溜路面的起步、加速能力及行駛方向的穩(wěn)定性。

5.差速鎖與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率綜合控制：差速鎖制動(dòng)控制與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率綜合控制相結(jié)合的控制系統(tǒng)可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的狀況和車輪滑轉(zhuǎn)的實(shí)際情況采取相應(yīng)的控制達(dá)到最理想的控制效果。

活動(dòng)一概述項(xiàng)目八電子控制驅(qū)動(dòng)防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng)三、ASR系統(tǒng)的共性特征盡管現(xiàn)代汽車上所采用的ASR系統(tǒng)各不相同，但是，概括說(shuō)來(lái)它們均具有以下一些共性特征：

1、ASR系統(tǒng)可由開(kāi)關(guān)選擇其是否工作，并由相應(yīng)的指示燈提示；

2、ASR系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)，副節(jié)氣門處于全開(kāi)位置，此時(shí)，其制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置不影響制動(dòng)系統(tǒng)的正常工作；

3、ASR系統(tǒng)工作時(shí)，ABS具有調(diào)節(jié)優(yōu)先權(quán)；

4、ASR系統(tǒng)只在一定車速范圍內(nèi)（如70km/h或120km/h）起作用；

5、ASR系統(tǒng)在不同的車速范圍內(nèi)通常具有不同的特性。如車速較低時(shí)，以提高牽引力為目的，對(duì)兩驅(qū)動(dòng)輪可施加不同的制動(dòng)力矩（即兩驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)壓力獨(dú)立調(diào)節(jié)）；車速較高時(shí)，則以保持行駛方向穩(wěn)定性為目的，施加在兩驅(qū)動(dòng)輪上的制動(dòng)力矩保持相同（兩輪一同控制）；

6、ASR與ABS一樣，具有自診斷功能。

活動(dòng)一概述項(xiàng)目八電子控制驅(qū)動(dòng)防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng)四、ASR的控制效果

ASR的有效性首先表現(xiàn)在防止汽車在結(jié)冰路面或泥濘路面上急加速或超車時(shí)發(fā)生打滑。開(kāi)始超車時(shí)要一邊操縱轉(zhuǎn)向盤一邊加大油門，經(jīng)過(guò)一段不穩(wěn)定狀態(tài)后，追上前面的車輛，然后再加速并操縱轉(zhuǎn)向盤返回原來(lái)的行車道。在低附著系數(shù)路面超車行駛過(guò)程中如果沒(méi)有裝備ASR系統(tǒng)，汽車就有可能在急加速時(shí)因?yàn)轵?qū)動(dòng)輪空轉(zhuǎn)而失去方向穩(wěn)定性，而且還會(huì)因?yàn)轵?qū)動(dòng)力不足而使超車距離過(guò)長(zhǎng)。在均勻結(jié)冰路、壓實(shí)雪路和深雪路面上使用ASR系統(tǒng)與不使用ASR系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)力對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖8-1所示。而圖8-2所示則為汽車在左右車輪附著系數(shù)不同的路面上使用ASR和不使用ASR系統(tǒng)的加速性對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果。在易滑路面上，使用ASR系統(tǒng)和不使用ASR系統(tǒng)的試驗(yàn)結(jié)果有著很大差異，在個(gè)別路面上不裝備ASR系統(tǒng)的汽車幾乎無(wú)法加速行駛?；顒?dòng)一概述項(xiàng)目八電子控制驅(qū)動(dòng)防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng)圖8-1有無(wú)ASR系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)力對(duì)比試驗(yàn)圖8-2不均勻附著系數(shù)路面有無(wú)ASR系統(tǒng)的加速性對(duì)比

活動(dòng)二ASR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理項(xiàng)目八電子控制驅(qū)動(dòng)防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng)

一、ASR的基本組成與工作原理

1、ASR的基本組成：

ECU：ASR電控單元執(zhí)行器：制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)裝置傳感器：車輪輪速傳感器節(jié)氣門開(kāi)度傳感器圖8-3ASR基本組成項(xiàng)目八電子控制驅(qū)動(dòng)防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng)活動(dòng)二ASR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理

2、ASR的工作原理車速傳感器將行駛汽車驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)速及非驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，輸送給電控單元ECU。ECU根據(jù)車速傳感器的信號(hào)計(jì)算驅(qū)動(dòng)車輪的滑移率，若滑移率超限，控制器再綜合考慮節(jié)氣門開(kāi)度信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)、轉(zhuǎn)向信號(hào)等因素確定控制方式，輸出控制信號(hào)，使相應(yīng)的執(zhí)行器動(dòng)作，使驅(qū)動(dòng)車輪的滑移率控制在目標(biāo)范圍之內(nèi)。二、ASR的傳感器

1．車輪輪速傳感器：與ABS系統(tǒng)共享。

2．節(jié)氣門開(kāi)度傳感器：與發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)共享。

3．ASR選擇開(kāi)關(guān)：ASR專用的信號(hào)輸入裝置。ASR選擇開(kāi)關(guān)關(guān)閉時(shí)ASR不起作用。

項(xiàng)目八電子控制驅(qū)動(dòng)防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng)活動(dòng)二ASR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理三、ASR的電子控制單元（ECU）

ASR控制器與ABS的信號(hào)處理非常相似，因而共用一個(gè)控制器。都是以微處理器為核心，配以輸入輸出電路及電源。

ASR-ECU的輸入信號(hào)來(lái)自ABS-ECU發(fā)動(dòng)機(jī)控制ECU和幾個(gè)選擇控制開(kāi)關(guān)等。根據(jù)上述輸入信號(hào)，ASR-ECU通過(guò)計(jì)算后向制動(dòng)器與發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門發(fā)出工作指令，并通過(guò)指示燈顯示當(dāng)前的工作狀態(tài)。一旦ASR-ECU檢測(cè)到任何故障，則立即停止ASR調(diào)節(jié)，此時(shí)，車輛仍可以保持常規(guī)方式行駛，同時(shí)系統(tǒng)會(huì)將檢測(cè)出的故障信息存入計(jì)算機(jī)的RAM，所診斷的故障碼輸出到多路顯示ECU，并讓報(bào)警指示燈閃爍。四、ASR系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)

1．制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器（1）單獨(dú)方式的ASR制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器單獨(dú)方式的ASR制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器——與ABS制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器在結(jié)構(gòu)上各自分開(kāi)ASRECU通過(guò)電磁閥的控制實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力的控制?？刂七^(guò)程如下

項(xiàng)目八電子控制驅(qū)動(dòng)防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng)活動(dòng)二ASR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理圖8-4單獨(dú)方式的ASR制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器

項(xiàng)目八電子控制驅(qū)動(dòng)防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng)活動(dòng)二ASR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理正常制動(dòng)時(shí)ASR不起作用，電磁閥不通電，閥在左位，調(diào)壓缸的活塞被回位彈簧推至右邊極限位置。起步或加速時(shí)若驅(qū)動(dòng)輪出現(xiàn)滑轉(zhuǎn)需要實(shí)施制動(dòng)時(shí)，ASR使電磁閥通電，閥至右位，蓄壓器中的制動(dòng)液推活塞左移。壓力保持過(guò)程：此時(shí)電磁閥半通電，閥在中位，調(diào)壓缸與儲(chǔ)液室和蓄壓器都隔斷，于是活塞保持原位不動(dòng)，制動(dòng)壓力保持不變。壓力降低過(guò)程：此時(shí)電磁閥斷電，閥回左位，使調(diào)壓腔右腔與蓄壓器隔斷而與儲(chǔ)液室接通，于是調(diào)壓缸右腔壓力下降，制動(dòng)壓力下降。

（2）組合方式的ASR制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器——ABS/ASR組合壓力調(diào)節(jié)器ASR不起作用時(shí)，電磁閥Ⅰ不通電，ABS起制動(dòng)作用并通過(guò)電磁閥Ⅱ和電磁閥Ⅲ來(lái)調(diào)節(jié)制動(dòng)壓力。驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)時(shí)，ASR控制器使電磁閥Ⅰ通電，閥移至右位，電磁閥Ⅱ和電磁閥Ⅲ不通電，閥仍在左位，于是，蓄壓器的壓力油通入驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)泵，制動(dòng)壓力增大。需要保持驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)壓力時(shí)，ASR控制器使電磁閥Ⅰ半通電，閥至中位，隔斷蓄壓器及制動(dòng)總泵的通路，驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)分泵壓力保持不變。需要減小驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)壓力時(shí)，ASR控制器使電磁閥Ⅱ和電磁閥Ⅲ通電，閥移至右位，接通驅(qū)動(dòng)車輪制動(dòng)分泵與儲(chǔ)液室的通道，制動(dòng)壓力下降。

項(xiàng)目八電子控制驅(qū)動(dòng)防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng)活動(dòng)二ASR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理圖8-5組合方式的ASR制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器

項(xiàng)目八電子控制驅(qū)動(dòng)防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng)活動(dòng)二ASR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理

2.節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)裝置ASR控制系統(tǒng)通過(guò)改變發(fā)動(dòng)機(jī)輔助節(jié)氣門的開(kāi)度來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)裝置由步進(jìn)電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。步進(jìn)電機(jī)根據(jù)ASR控制器輸出的控制脈沖轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)定的轉(zhuǎn)角，通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)輔助節(jié)氣門轉(zhuǎn)動(dòng)?？刂七^(guò)程如下：ASR不起作用時(shí)，輔助節(jié)氣門處于全開(kāi)位置，當(dāng)需要減少發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力來(lái)控制車輪滑轉(zhuǎn)時(shí)，ASR控制器輸出信號(hào)使輔助節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)工作，改變輔助節(jié)氣門開(kāi)度。

項(xiàng)目八電子控制驅(qū)動(dòng)防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng)活動(dòng)三防滑差速器

一、防滑差速器簡(jiǎn)介1．防滑差速器——防止車輪打滑的差速器，可自動(dòng)控制汽車驅(qū)動(dòng)輪打滑。2．作用——汽車在好路上行駛時(shí)具有正常的差速作用。但在壞路上行駛時(shí)，差速作用被鎖止，充分利用不滑轉(zhuǎn)車輪同地面間的附著力，產(chǎn)生足夠的牽引力。3．類型強(qiáng)制鎖止式——通過(guò)電控或氣控鎖止機(jī)構(gòu)人為的將差速器鎖止。自動(dòng)鎖止式（自鎖式）——在滑路面上自動(dòng)增大鎖止系數(shù)直至完全鎖止。

項(xiàng)目八電子控制驅(qū)動(dòng)防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng)活動(dòng)三防滑差速器

二、電子控制式防滑差速器

1.V-TCS（VehicleTrakingControlSystem）——根據(jù)驅(qū)動(dòng)輪的滑移量，通過(guò)電子控制裝置來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和汽車制動(dòng)力進(jìn)行工作；或按照左、右車輪的轉(zhuǎn)速差來(lái)控制轉(zhuǎn)矩，并與制動(dòng)器相結(jié)合最優(yōu)分配驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)力。

2.LSD（LimitedSlipDifferential）——利用傳感器掌握各種道路情況和車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，通過(guò)操縱加速踏板和制動(dòng)器，采集和讀取駕駛員所要求的信息，并按駕駛員的意愿和要求最優(yōu)分配左右驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)力。圖8-6LSD型防滑差速器控制系統(tǒng)

項(xiàng)目八電子控制驅(qū)動(dòng)防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng)活動(dòng)三防滑差速器

三、四輪驅(qū)動(dòng)防滑差速器

1.基本結(jié)構(gòu)圖8-74輪驅(qū)動(dòng)的差速器系統(tǒng)

(1)中央差速器具有兩大功能：將變速器輸出動(dòng)力均勻分配前后驅(qū)動(dòng)軸和吸收前后驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速差。

(2)差速限制機(jī)構(gòu)——當(dāng)前后車輪間發(fā)生轉(zhuǎn)速差時(shí)，按照轉(zhuǎn)速差控制油壓多板離合器的接合力，從而控制前后輪的轉(zhuǎn)矩分配。項(xiàng)目八電子控制驅(qū)動(dòng)防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng)活動(dòng)三