现代汽车新技术第二章驱动防滑系统

（2）驾驶员踩下制动踏板时
1．常规制动时，当驾驶员踩下制动踏板进行制动时，制动总泵中的制动液 通过个调压电磁阀进入制动总泵，各制动分泵的制动压力随制动总泵输出 的制动液压力而变化 2．ABS工作时，在制动过程中，若ECU根据转速传感器输入的信号判断出 有车轮趋于抱死时，ABS/TRC系统就进入防抱死制动的减压→保压→增压 的循环过程。
Fδ =G·φ
在忽略车轮垂直载荷的变化时，附着力就只取决于附着系数，而附着系数主要 取决于道路状况（道路种类、干湿程度等）、车轮状况（车轮的类型、 气压、新旧程度等）以及车轮相对于地面的运动状态。
驱动防滑系统的理论基础
1. 车轮滑动率对附着系数的影响：
滑转即车轮存在原地打转的情况。
滑转率
S驱
来表征即
2、驱动轮制动调节：
如图所示，高附着系数路面上
驱动轮的驱动力为Fh，低附着 系数路面上驱动轮的驱动力为 Fl.根据差速器转矩等量分配 特性，汽车驱动力只取决于低 附着系数路面上的驱动力Fl， 此时，汽车的最大驱动力 Fmax=2Fl. 为了阻止低附着系数路面上行 驶的驱动轮滑转，对其施加一 个制动力Fb，这样便可以获得 更大的驱动力。此时，汽车的 最大驱动力 Fmax=Fh+Fl=2Fl+Fb
驱动防滑系统的理论基础
滑动率与纵向附着系数的关系由上图可以看出：
（1）附着系数随路面的不同而呈大幅度的变化； （2）在各种路面上， S=20%左右时，附着系数达到峰值； （3）上述趋势无论制动还是驱动几乎一样。 （4）汽车滑转率与附着系数的关系和滑移率与附着系数的关系基本相同。 但是滑转率所指的只是针对驱动轮胎。对其他的非驱动轮胎不适用。 （5）图中制动时的滑转率就是滑移率。
防滑转控制系统的控制过程:
3. 驱动轮滑转时，在汽车起步、加速和行驶过程中，ECU根据轮速传感器输入的 信号，判定驱动ห้องสมุดไป่ตู้的滑移率超过门限值时，就进入驱动防滑转控制过程。ECU首 先使控制副节气门的步进电动机通电运转，减小节气门的开度来减小进入发动机 的进气量，使发动机的输出转矩减小。当ECU判定需要对驱动车轮进行制动介入 时，就将TRC隔离电磁阀总成中的三个隔离电磁阀通电，使制动总泵隔离电磁阀 处于关闭状态，使蓄能器隔离电磁阀和储液器隔离电磁阀处于流通状态。此时，
S 驱 =(wr—v)/wr×100%
a、当v=wr时
S驱
=0
车轮做纯滚动（最佳）
b、当v=0时
c、当v〈wr时
S驱
=100%
车轮在路面上做纯滑转（应防止）
车轮边滚边滑转，行驶中既滚动又滑动
0〈 S 驱 〈100%
驱动防滑系统的理论基础
车轮滑动率对附着系数的影响：
车轮滑动率的大小对车轮与 地面附着系数有很大的影响。 右面给出了在不同路面上弹 性轮胎与路面间的附着系数 和滑动率S的一般性关系：
2、驱动轮制动调节：
当驱动轮出现打滑时，直接向该轮上施加 制动力矩，使车轮转速将至最佳的滑动率 范围内，由于制动压力直接施加到打滑的 车轮上，因此，这种方法的响应时间是最 短的。它可与发动机转矩控制联合使用， 当汽车在附着系数分离的路面上行驶时， 通过对处于低附着系数路面上的驱动轮施 加一定的制动力矩，使高附着系数路面上 的驱动轮产生更大的驱动力矩，从而提高 汽车的总驱动力。这种方法需要对制动时 间进行限制以免制动器过热。此外，如果 汽车出于附着系数分离路面上时，只对打 滑驱动轮施加制动，可能导致两侧驱动轮 驱动力相差较大，产生一个横摆力矩，在 车辆高速行驶时，这种情况对车辆稳定性 不利，因此这种方法适用于车速较低的工 况。
现代汽车新技术
2.4 驱动防滑系统 2.5 混合动力汽车的传功技术

概述 驱动防滑系统的理论基础 驱动防滑系统的控制方式 防滑转控制系统的控制过程
概述
制动防抱死系统 （antilock braking system, ABS） 驱动防滑系统 （acceleration slip regulation, ASR）
发动机对输出转矩控制有3种方式:节气门开度调节、点 火正时控制和燃油供给量控制。
1)节气门开度调节。 节气门开度调节是指在 原节气门管路上再串联 一个副节气门，通过传 动机构来控制其开度的 大小，从而改变进气量， 调节输出转矩。这种控 制方式操纵稳定性较差， 牵引性很差，但舒适性 很好。
1、调节发动机转矩 2)点火参数调节。点火参数调节是对点火提前角进行控 制或对是否点火进行控制。减小点火提前角，可以适度 减小输出转矩。若减小点火提前角后驱动轮打滑仍然持 续加剧，则可暂时停止点火和供油。点火参数调节控制 快捷、反应迅速(反应时间为30-100mS)快，操纵稳定 性较好，但舒适性较差,影响汽车寿命,还使排放恶化. 3)燃油供给量调节。减少供油和暂停供油，可以减小转 矩，这是现代驱动防滑控制系统中比较容易的控制方式。 这种控制方式通常和燃油电子控制结合在一起使用。
防滑转电子控制系统控制部件主要由轮速传感器、防滑转电控单元(ASRECU)，发 动机副节气门位置传感器及其控制步进电机、ASR液压调节器、各种控制开关、继 电器和指示灯等组成。4只轮速传感器为ABS和ASR公用，ABSECU与ASRECU组 合为一体，称为ABS/ASR ECU、在ABS基础上，增设了ASR执行器、发动机副节 气门控制步进电机以及ASR控制开关和显示灯等。其中，副节气门控制步进电机和 ASR液压调节器是电子控制系统的执行元件。
防滑转控制系统控制部件安装位置:

概述 串联式HEV动力传动系统 并联式HEV动力传动系统 混联式HEV动力传动系统
概述
传统内燃机(ICE)车辆提供了良好的运行性能，石油燃 料可实现远距离的行驶里程。但有不良的燃油经济性和 污染环境的缺点。 配备蓄电池的电动汽车（EV）具有一些优于传统ICE车 辆的优点:高能量效率和零环境污染。但蓄电池组较低的 能量容量使EV性能远不能与ICE车辆性能相竞争。
概述
ABS/ASR装置简图
驱动防滑系统的理论基础
人-车-路系统中，影响车辆行驶状态的基本因素：车轮与路面之间 的作用力。该作用力是由车辆行驶方向的纵向作用力和垂直于车辆行驶方
向的水平横向作用力组成。
人对车辆的控制的实质是：控制车轮与路面之间的作用力。而该作
用力又受车轮与路面间的附着系数的限制。车辆纵向驱动力受纵向附着系数 限制，抵抗外界横向力是受横向附着系数限制。
4、离合器或变速器控制：
变速器的一个功用就是能够改 变传动比，扩大驱动轮转矩和 转速的变化范围，以适应经常 变化的行驶条件，如起步，加 速，上坡等，同时使发动机在 有利的工况下工作。在ASR系 统中变速器控制是通过改变传 动比来改变传递到驱动轮的 驱动转矩，以减小驱动轮滑转 程度的一种驱动防滑控制。由 于离合器和变速器控制响应较 慢，变化突然，所以一般不作 为单独的控制形式，而且由于 压力和磨损等问题，使其应用 也受到很大限制。
防滑转控制系统的结构特点:
ASR和ABS都是由液压控制系统和电子控制系统两个子系统组成，并组合在一 起。该系统不仅能够实现ABS功能，而且能够实现ASR功能。
图3
丰田汽车的ABS/ASR的组成
防滑转控制系统的结构特点:
在控制驱动轮的制动力时，将ASR与ABS结合在—起是控制驱动轮制动力的最佳方 案。这是因为对于前驱动汽车，考虑到舒适性和操纵稳定性，对ASR和ABS制动压 力的建立速度有不同要求。一般说来，ASR制动压力的建立速度比ABS制动压力的 建立速度要慢。驱动轮的制动力可直接使用ABS的液压系统进行控制，只需在ABS 的液压控制系统中增设一些ASR液压调节装置即可。 防滑转液压控制系统是在防抱死制动系统的基础上，增设液压调节器(即ASR执行 器)、ASR液压泵和蓄压器等构成。
汽车防滑控制系统
概述
ASR的作用
汽车驱动防滑控制(acceleration slip regulation)系统(简 称ASR)，又称为牵引力控制系统(Traction Control System, 简称TCS) 。 汽车车轮打“滑”有两种情况： 一是汽车制动时车轮抱死滑移，二是汽车驱动时车轮滑转。 ABS是防止车轮在制动时抱死而滑移，ASR则是防止驱动车轮原 地不动的滑转。 ABS是防止制动过程中的车轮抱死、保持方向稳定性和操纵性 并能缩短制动距离的装置。 ASR的作用是防止汽车加速过程中的打滑，特别防止汽车在非 对称路面或在转弯时驱动轮的空转，保持方向稳定性、操纵性， 维持最大驱动力的装置。
2. 驱动防滑系统的功能： 使汽车能够自动地将车轮控制在纵向和横向附着系数都比较大 的滑动率范围内（一般为15%-20%），使汽车获得较大的 纵向和横向附着力。（S=17%时，纵向附着力最大）
ASR的控制方法：
调节发动机转矩 驱动轮制动调节 差速器锁止控制 离合器或变速器控制
1、调节发动机转矩
蓄能器中被加压是制动液会通过蓄能器隔离电磁阀、后轮三位三通调压电磁阀进
入后轮的制动分泵，使后轮制动分泵中的制动压力增大。
防滑转控制系统控制特点:
不同车上的ASR系统的具体结构有所差别，但它们都具有以下特点： (1)ASR系统是否进入工作状态可以由驾驶员通过操纵ASR选择开关进行控制。当 ASR系统工作时，ASR系统工作指示灯就会自动点亮；如果关闭ASR系统，则ASR关 闭指示灯就会自动点亮。 (2)当ASR系统处于关闭状态时，副节气门就会自动处于打开状态；ASR系统的制动 压力调节器不会影响车辆制动系统的正常工作。 (3)当ASR系统处于工作状态时，若驾驶员踏下制动踏板，则ASR系统就会自动退出 工作状态，而不会影响车辆的正常制动过程。 (4)ASR系统的工作是有速度条件的，当车速超过某一值(一般为120km/h或 80km/h)后，ASR系统就会自动退出工作状态。 (5)ASR系统在其工作范围内具有不同的优先选择性，当车速较低时，以提高牵引力 为优先选择，此时，对两驱动轮所加的制动力矩可以不一样，即对两后制动轮缸进行 独立调节。当车速较高时，以提高行驶的方向稳定性作为优先选择，此时，对两驱动 车轮所加的制动力矩是相同的，即对两后制动轮缸进行统一调节。 (6)ASR系统具有故障自诊断功能，当ASR系统发生故障时，它将会自动关闭，同时 向驾驶员发出警告信号。
不同控制方式的ASR性能对比
防滑转控制系统的控制过程:
（1）未进入工作状态时
在ABS/TRC未进入防抱死制动和驱动防滑转控制时，制动压力调节器以及 TRC隔离电磁阀总成中的各个电磁阀都不通电，各电磁阀处于状态，制动 总泵至各车轮制动分泵的制动液油路都处于流通状态。蓄能器中制动液的 压力保持在一定的范围内，控制副节气门是步进电动机不通电，副节气门 处于全开位置。
调节作用在离合片上的油液压力，即
可调节差速器的锁止程度。油压逐渐 降低时，差速器锁止程度逐渐减小， 传递给驱动轮的驱动力就逐渐减小； 反之油压升高时，驱动力将逐渐增大。
4、离合器或变速器控制：
离合器是汽车传动系统中 直接与发动机相连接的部 件，它的其中一个功用就 是限制传动系统所承受的 最大转矩，防止传动系统 过载。离合器控制是指当 发现汽车驱动轮发生过度 滑转时，减弱离合器的结 合程度，使离合器主、从 动盘出现部分相对滑转， 从而减小传递到半轴的发 动机输出转矩
3、差速器锁止控制:
普通的开式差速器左右轮输出 相同的转矩，在路面两侧附着 系数相差很大时，高μ一侧驱动 轮的驱动力得不到充分发挥， 限制了车辆的牵引性。锁定差 速器和黏性耦合差速器虽然提 高了车辆的牵引性，但损害了 车辆的稳定性。防滑差速器可 以根据路面条件在一定程度上 锁止，使左右驱动轮的输出转 矩根据锁定比和路面情况而不 同。该控制方式只适合后轮驱 动车，较驱动轮驱动力矩控制 成本要高。
5、采用电控悬架实现车轮载荷分配：
在各驱动轮的附着条件不一致时， 可以通过电控悬架的主动调整使 载荷较多的分配在附着条件较好 的驱动轮上，使各驱动轮附着力 的总和有所增大，从而有利于增 大汽车的牵引力，提高汽车的起 步加速性能；也可以通过悬架的 主动调整使载荷较多的分配在附 着条件较差的驱动轮上，使各驱 动车轮的附着力差异减少，从而 有利于各驱动车轮之间牵引力的 平衡，提高汽车的行驶方向的稳 定性。