第6章 汽车驱动防滑技术
汽车驱动防滑系统控制
； • 或采用单独的ECU实行并行单独处理，通过ECU间通 • •人讯工互控A相制SR应模控证式制。。模式出现故障时，ECU 能自动转为常规 •
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•EC
号 •制动踏板信
U
号
•加速踏板信
号
•轮缸压力 •调节器
•节气门开度 •调节器
•指示信号
•车 轮 •发动机 •驾驶员
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汽车驱动防滑系统控制
•9.3.1 确定车轮运行工况 • ABS与ASR都需要确定车轮运行工况，包括： • 正常工况判断：轮速 ； • 制动工况判断：制动踏板； • 滑转工况的判断：加速踏板；
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汽车驱动防滑系统控制
•3.环境协调层
• 协调车辆控制系统的处理结果与环境的关系，包括： •气候条件、道路条件、环保条件等。
•4.总体协调层
• 最高层次协调，将人、车、环境达到完美的结合与匹 •配。最高层次协调具有再向上扩展的功能。如汽车智能化 •技术，智能交通系统( ITS ) 将电子控制、卫星定位、卫星 •导航等多个交叉学科相结合。
•传统控制的子系统，亦称为基础功能层，主要有： • 1）发动机控制系统：EFI、DLI、EGR等； • 2）ABS/ASR控制系统； • 3）主动悬架控制系统（A-SUS）; • 4）动力转向控制系统（PAS）。
•2.性能控制层
• 对传统控制的子系统进行协调。以获得车辆的动力性 、 •舒适性、安全性、稳定性、排放性综合最佳。
ASR和ABS根据地面附着系数和车轮滑移率的关系， 把车轮滑移率控制在一定范围内，提高车轮与地面附着力 的利用率，改善驱动或制动性能。
汽车驱动防滑控制系统的控制模式与技术
在发动机原节气门的基础上 6 串联一个副节气门 6 由节气门控制 机构 调节其 开度 6 从而 实现对 发动 机的输出扭矩控制 : 这种控制模式工作比较平稳 6 但它响应较慢 6 需要和其它控制模式配合使用 : # " ! " # 调节供油量 对于电控发动机 6 调节发动机的供油量可以由驱动防滑电子控制 装置与 发动机 电子 控制装 置进行 通讯 6 再由发动机电子控制装置控制供油量 : 当发现驱动轮发生过度滑转时 6 电子控制装置将自动减少 但它影响发动机和传动系的寿命 6 且排放恶化 : # " ! " $ 调节点火提前角或喷油提前角 对于电控发动机 6 同样可以由驱动防滑电子控制装置与发动机电子控制装置进行通讯 6 再由发动机 电子控制装置推迟发动机的点火时刻或喷油时刻 : 该调节方式是一种比较快速的驱动防滑控制模式 6 但 它影响发动机和传动系的寿命 : # " # 控制变速器的传动比 万方数据 通过控制变速器的传动比来改变传递到驱动车轮的驱动扭矩 6 减小驱动车轮滑转程度 6 从而实现驱
0 & 轮 胎与路面附着条件的限制 # 车 轮就会 产生滑 转现 ’ 当车轮的驱 动 力 超过 轮 胎与 路面间的 附着力 时 !
象’ 汽车起步和加速行驶时 ! 如果路面附着力较小 ! 车轮的驱动力常会超过车轮轮胎与路面的附着力 ! 发 生驱动车轮过度滑转 ! 这不但降低汽车的驱动性能 ! 加剧车轮轮胎磨损 ! 增加燃油消耗 ! 而且汽车的操纵 性" 稳定性和安全性也大大降低 ’
汽车驱动防滑控制系统的控制模式与技术
尹安东 ’ , 孙
摘
骏’ , 赵
驱动防滑系统的工作原理
驱动防滑系统的工作原理驱动防滑系统是一种车辆动力控制系统，通过对车轮进行控制来提高车辆的稳定性和操控性。
该系统的工作原理是通过传感器监测车轮的转速和其他相关参数，然后根据这些数据来进行实时调整，从而防止车轮打滑。
驱动防滑系统主要由以下几个组件组成：传感器、控制单元、执行器和制动系统。
传感器负责监测车轮的转速和其他参数，如转向角度、加速度等。
控制单元则根据传感器提供的数据进行计算和判断，并发送指令给执行器。
执行器根据控制单元的指令来调整车轮的转速，以达到防止打滑的效果。
制动系统则作为辅助手段，在必要时使用制动力来控制车轮的转速。
具体来说，驱动防滑系统的工作原理如下：1. 车轮转速监测：传感器安装在每个车轮上，用于监测车轮的转速。
它们可以通过磁传感器、光传感器或者其他技术来实现。
传感器将监测到的转速数据发送给控制单元。
2. 控制单元计算：控制单元接收传感器发送的数据，并进行实时计算和判断。
它会比较不同车轮的转速，判断是否存在打滑情况。
如果发现某个车轮的转速明显高于其他车轮，就认为该车轮可能存在打滑，并采取相应措施。
3. 转速调整：控制单元根据计算结果，向执行器发送指令来调整车轮的转速。
执行器可以采用多种方式实现，如通过控制发动机输出功率、调整刹车压力等。
具体的调整方式取决于车辆的具体设计和驱动防滑系统的实现方式。
4. 制动辅助：在必要时，驱动防滑系统可以通过制动系统来辅助调整车轮的转速。
例如，在某个车轮出现打滑时，控制单元可以发送指令给制动系统，增加该车轮的制动力，以减少打滑情况。
总的来说，驱动防滑系统通过监测车轮的转速和其他参数，实时计算并判断车轮是否存在打滑情况，然后通过调整车轮的转速来防止打滑。
这种系统可以提高车辆的稳定性和操控性，减少在低摩擦路面或急刹车时的打滑风险，提高车辆的安全性和可靠性。
需要注意的是，驱动防滑系统并不能完全消除车辆打滑的可能性，它只能在一定程度上减少打滑风险。
此外，不同车辆的驱动防滑系统可能会有不同的实现方式和性能表现，具体效果会受到车辆设计、传感器精度、控制算法等多种因素的影响。
现代汽车系统控制技术第六章 汽车防滑控制系统
ϕ
z
6
6.2.2 汽车ASR控制系统的基本结构
某种典型的ASR系统功能图
7
6.3 汽车 汽车ASR系统的控制模式和原则 系统的控制模式和原则
保持驱动轮处于最佳滑转范围内的控制模式主要有： 发动机输出转矩调节、驱动轮制动力矩调节、差 速器锁止控制、离合器和变速器的控制以及驱动 轮的载荷控制等。
第6章 汽车防滑控制系统 章
1
6.1 概
述
6.1.1 汽车ASR系统的作用 汽车ASR系统的作用就是防止驱动车轮在驱动过程 中发生滑转现象，使驱动车轮既能获得较大的纵 向附着力，又能保持较大的横向附着力，改善和 提高汽车在驱动过程中的行驶性能。
2
6.1.2 汽车ASR系统的分类
1．差速制动控制 当驱动车轮单边滑转时，控制计算机输出控制信号， 使差速制动阀和制动压力调节器动作，对滑转车 轮施加制动力，使车轮的滑转率控制在目标范围 之内。这时，非滑转车轮仍有正常的驱动力，从 而提高了汽车在湿滑路面的起步和加速能力及行 驶方向的稳定性。
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图a 在滑路上起车10s车辆的行驶距离
图b 在差附路面上起车10s后车辆的行驶距离
19
15
2ω M s = Csδ s + ξ s T − (ω1 + ω 2 ) ig
6.6 汽车 汽车ASR系统的控制方法 系统的控制方法
6.6.1 汽车ASR系统的逻辑门限值控制 对于ASR系统来说，驱动轮纵向滑转率直接反映出 驱动轮的滑转程度，故用驱动轮纵向滑转率作为 控制逻辑门限；同时考虑路面条件及汽车行驶工 况等变化的不确定性，引入车速和驱动轮的加、 减角速度作为辅助的控制逻辑门限。对于发动机 节气门开度调节与驱动轮制动力矩调节的综合控 制方式。
汽车驱动防滑转系统
式中：vw——驱动车轮轮缘速度（m/s）； v——汽车行驶（车身）速度（m/s ） ； r——车轮半径（m）； w——车轮转动角速度（rad/s）。
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图1：附着系数（纵向）与滑转率的关系
ASR的工作原理：
在驱动轮滑转时自动调节滑转率（10-20%），充分利用驱动
车轮的最大附着力。
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• ASR的控制方式
(1)对发动机输出转矩进行控制； (2)差速制动与发动机输出功率综合控制； (3) 对可变锁止差速器进行控制； (4)离合器控制和变速器控制； (5)警报。
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图3：差速器锁止控制
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图2：制动控制产生的差速作用
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• ASR的基本组成及工作原理
图4：ASR系统主要元部件的车上布置 1—ECU；2—制动压力调节器；3—轮速传感器脉冲盘；4—轮速传感器；5—差速制 动阀；6—发动机控制缸；7—发动机控制阀
第6讲 汽车驱动防滑转系统(ASR)
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滑转——当车轮转动而车身不动或汽车的移动速度低 于转动车轮的轮缘速度时，车轮胎面与地面之间就有 相对的滑动。 • ASR的作用：在车轮出现滑转时，减少驱动力以
防止驱动力超过轮胎与路面的附着 力而导致车轮空转打滑，保持最佳 的驱动力。
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Aபைடு நூலகம்R的工作原理
第十章汽车防滑控制系统第六章
第十章第十章汽车防滑控制系统第六章第一节概述一、制动过程分析驾车体会告诉我们，当行车在湿滑路面上突遇紧急情形而实施紧急制动时，汽车会发生侧滑，严峻时甚至会显现旋转调头，相当多的交通事故便由此而产生。
当左右侧车轮分别行驶于不同摩擦系数的路面上时，汽车的制动也可能产生意想不到的危险。
弯道上制动遇到上述情形则险情会更加严峻。
所有这些现象的产生，均源自于制动过程中的车轮抱死。
汽车防抱死制动装置确实是为了排除在紧急制动过程中显现上述非稳固因素，幸免显现由此引发的各种危险状况而专门设置的制动压力调剂系统。
图11．l是汽车在水平路面上制动时汽车的受力示意图，图中G是汽车的重力，FZ1和FZ2是前后轮上作用的地面支承力，FJ是汽车制动时作用在质心上的减速惯性力，Fxbl 和Fxb2。
是地面作用在车轮边缘上的摩擦力。
汽车制动减速的过程实际上确实是汽车在行驶方向上受到地面制动力Fxb而改变运动状态的过程。
制动成效的好坏完全取决于这种外界制动力的大小及其所具有的特性。
由于地面制动力是地面与轮胎之间的摩擦力，因此，它具有一样摩擦力的特性。
即：那车减速度（即惯性力）较小时，地面摩擦力未达到极限值，它可随所需惯性力增加而增加；稍汽车减速度（即惯性力）达到一定数值后，地面摩擦力达到其极限值，以后便不再增大。
按照摩擦的物理特性可知，现在Fxbmax＝Fz·φ式中：Fxbmax——地面制动力（摩擦力）的最大值；Fi——作用在车轮上的法向载荷；φ——摩擦系数（通常称为附着系数）。
由此能够看出，在汽车紧急制动情形下，若欲提高制动效能，即缩短制动距离或增大制动减速度，必须设法增大Fxbmax。
为此，能够采取两条途径：一方面，能够通过提高正压力Fz来增大Fxbmax；另一方面，也能够通过提高摩擦系数φ中使Fxbmax 得以提高。
考虑到汽车具体使用情形，后一种途径更具有实际意义。
大量试验差不多证明，轮胎与路面之间的附着系数要紧受到三方面要素阻碍，即：①路面的类型、状况；②轮胎的结构类型、花纹、气压和材料；③车轮的运动方式和车速。
驱动防滑控制技术(ASR)
驱动防滑控制的基本原理
汽车行驶时，驱动力的增大受到地面附着力的限制，当驱动力超过附着力时，驱动轮 将在地面上滑转。因此，汽车行驶时应满足下面的附着条件：
Ft Mn / r Fz
式中 Ft ——汽车驱动力(N )； Mn——作用在驱动轮上的转矩(N M)；
r ——车轮半径( M)；
F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。
驱动防滑控制技术( )
主要内容
➢ ASR概述 ➢ 驱动防滑控制的基本原理 ➢ ASR组成以及控制方法 ➢ 典型ASR系统 ➢ ASR性能评价 ➢ ASR研究的关键技术及难点
ASR概述
汽车防滑控制系统
防抱制动系统 （antilock braking system, ABS） 驱动防滑系统（acceleration slip regulation, ASR）
ASR组成以及控制方法
一、ASR系统的基本组成
ASR系统的基本组成如图2所示，由传感器、电子控制模块 （ECU）、执行器、驱动车轮制动器等组成，各部件主要功能 如下：
图2 ASR系统的基本组成
ASR组成以及控制方法
传感器
车轮转速传感器、节气门位置传感器、ASR选择 开关等。
ECU
根据传感器的信号来判断汽车的行驶条件，经过 分析判断，对副节气门执行器、ASR制动执行器 发出指令，执行器完成对发动机供油系统或点火 时刻的控制，或对制动压力进行调整。
简述驱动防滑系统的控制方法
简述驱动防滑系统的控制方法
驱动防滑系统（ASR）的控制方法主要包括以下几种：
1. 逻辑门限值控制：这种方法不需要建立具体的数学模型，简化了驱动防滑控制器的开发过程。
2. PID控制：这是一种常用的控制方法，通过比例、积分和微分三个环节来调整系统参数，以达到理想的控制效果。
3. 最优控制：这种方法通过优化系统参数，使系统性能达到最优。
4. 神经网络控制：利用神经网络的自学习能力，对系统进行控制。
5. 滑模控制：在系统状态发生变化时，滑模控制能够快速响应并稳定系统。
6. 模型跟踪控制：使控制系统按照预定的模型进行工作，以达到理想的控制效果。
这些控制方法都是为了实现驱动防滑系统的功能，即通过识别路面状态，针对不同路况采用不同的滑转率控制策略，通过限制驱动轮的驱动转矩使车辆能在不同路面上充分利用附着力，防止车辆在驱动力急剧变化中发生驱动轮相对地面产生过度的滑转，从而使车辆轮胎相对地面的附着力降低。
以上内容仅供参考，建议咨询汽车专业技术人员了解具体的控制方法。
关于汽车驱动防滑技术的探讨
关于汽车驱动防滑控制技术的探讨摘要随着汽车行驶速度的提高,道路行车密度的增大,汽车行驶安全性已经受到了高度关注。
汽车的行驶安全性能要求不断提高,汽车安全系统已经成为汽车研究发展的重要部分。
汽车安全系统主要依靠制动踏板的制动装置保证汽车行驶安全,汽车照明系统辅助警示与提醒,至今在主动安全系统中汽车防抱死〔ABS)等技术,以及汽车辅助安全系统如安全带,安全气囊等的广泛应用,而且有更多的安全性系统参与制动与动力分配系统的发展,如汽车驱动防滑系统〔ASR〕,汽车电子稳定系统(ESP),汽车电子制动力分配系统(EBD),汽车辅助刹车系统(BA),汽车自适应巡航速度控制系统等(ACC),保证汽车在危险状况下行驶的安全性。
上述这些系统具有智能化的控制作用,根据车辆的行驶状况,自动地完成对汽车制动性能、转向辅助等的控制,无需人的主动性操作,可见汽车安全系统已经向智能型方向发展。
本文探讨了ASR系统的原理、发展、现状及与ABS系统的关系，简要讨论了当前较先进，运用较广泛的ESP系统。
介绍了汽车驱动防滑控制系统常用的四种控制方式。
以日系车丰田ABS/TRC系统为例分析了ASR系统的基本组成和工作原理。
关键词：汽车驱动防滑系统ASR 汽车防抱死系统ABS汽车电子稳定系统ESP 汽车驱动力控制系统TRC汽车驱动防滑系统（Acceleration Slip Regulation，简称ASR），是一种主动安全装置,可根据车辆的行驶行为使车辆驱动轮在恶劣路面或复杂路面条件下得到最佳纵向驱动力,能够在驱动过程中,特别在起步、加速、转弯等过程中防止驱动车轮发生过分滑转,使得汽车在驱动过程中保持方向稳定性和转向操纵能力及提高加速性能等。
驱动防滑系统是汽车制动防抱死系统功能的自然扩展，它的作用是维持汽车行驶时的方向稳定性，并尽可能利用车轮—路面间的纵向附着能力，提供最大的驱动力。
在装备了ABS的汽车上,ASR系统添加了发动机输出力矩的调节和驱动轮制动压力的调节功能后,所用的车轮转速传感器和压力调节器可全部为ASR所利用。
简述驱动防滑系统的基本工作原理
简述驱动防滑系统的基本工作原理一、引言驱动防滑系统是现代汽车中的一个重要安全系统，它能够提高车辆在湿滑路面上的行驶稳定性和控制性，降低车辆失控的风险。
本文将从驱动防滑系统的基本工作原理、主要部件和应用场景三个方面进行详细介绍。
二、基本工作原理驱动防滑系统是由传感器、电控单元、液压控制单元和执行机构等组成的。
其基本工作原理如下：1. 传感器检测车轮速度驱动防滑系统中装有轮速传感器，用于检测车轮转速。
当某一车轮发生打滑时，其转速将会快于其他车轮，此时传感器会向电控单元发送信号。
2. 电控单元计算刹车力与牵引力之差接收到传感器发来的信号后，电控单元会根据算法计算出刹车力与牵引力之差。
当这个差值超过一定程度时，就说明某一车轮已经打滑了。
3. 液压控制单元调整刹车压力或牵引力为了避免车轮打滑，液压控制单元会对刹车压力或牵引力进行调整。
当某一车轮发生打滑时，液压控制单元会立即减小该车轮的牵引力或增加其刹车力，以使其恢复正常的行驶状态。
4. 执行机构实现调整液压控制单元通过执行机构来实现牵引力和刹车力的调整。
执行机构通常由电磁阀和液压缸组成，当电磁阀接收到信号后，它会控制液压缸的工作，从而改变刹车或牵引力的大小。
三、主要部件驱动防滑系统包含多个主要部件，下面将逐一进行介绍：1. 轮速传感器轮速传感器是驱动防滑系统中最关键的部件之一。
它能够检测每个车轮的转速，并将检测结果发送给电控单元。
目前市场上常见的轮速传感器有两种类型：磁性传感器和霍尔传感器。
2. 电控单元电控单元是驱动防滑系统中负责计算和处理信号的部件。
它可以根据传感器发来的信号，计算出刹车力和牵引力之间的差值，并向液压控制单元发送指令。
3. 液压控制单元液压控制单元是驱动防滑系统中负责调整刹车力和牵引力的部件。
它可以根据电控单元发来的指令，通过执行机构来实现对刹车或牵引力的调整。
4. 执行机构执行机构是驱动防滑系统中负责实现刹车或牵引力调整的部件。
通常由电磁阀和液压缸组成，当电磁阀接收到信号后，它会控制液压缸的工作，从而改变刹车或牵引力的大小。
现代汽车新技术概论课件：汽车驱动防滑技术 -
汽車驅動防滑技術
教學目標： 通過本章的學習，熟悉並掌握電控驅動防滑系統。瞭解它的理論基 礎，基本組成以及工作原理，瞭解防滑差速器（ASD）的相關內容。
知識要點
能力要求
相關知識
電控驅動防滑系 瞭解什麼是電控驅動防滑系統以及作 驅動防滑系統作用及相應
統的概述
用，熟悉它的理論基礎，控制方式
S驱 =（-）/ 100%
式中，S驅為車輪相對於地面的滑動率，r為車輪的滾動半徑(m)， ω為車輪的轉動角速度(rad/s)，v為車輪中心點的縱向移動速度
(m/s)。 若S驅＝0，說明車輪中心的縱向速度與車輪滾動的計算速度相
等，即車輪做自由滾動；若S驅＝100％，說明車輪中心點的縱向 移動速度為零；若0<S驅<100％，說明車輪處於邊滾邊滑轉狀態， 且S驅值越大，車輪滑轉得越嚴重。
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這種控制方式工作平穩，過渡圓滑，易於與其它控制方式配合使 用。
供油量調節是減少供油或暫停供油，即當發現驅動輪發生過 渡滑轉時，電子調節裝置將自動減少供油量，甚至中斷供油來減 小發動機的輸出轉矩。
點火參數改變主要是指減小點火提前角。點火參數調節是一 種比較迅速的驅動防滑控制方式，反應時間僅為30-100ms。但是 點火參數調整和供油量的調節都會導致汽油機的不正常工作，影 響發動機和傳動系統的使用壽命，發動機雜訊偏大，振動比較厲 害，發動機運轉不平穩。由於燃燒不充分，造成排氣污染。
前面在討論最大附著力時，假設了車輪垂直載荷是不變的，而在 車輛的實際運行過程中，垂直載荷不但與汽車實際裝載品質及靜 態分佈有關外，還與汽車的行駛狀態有關。
汽車上坡、下坡、轉彎和加速時，前後輪的垂直載荷都會發生變 化，此外，空氣的作用和路面干擾引起的車輪跳動也會使車輪的 垂直載荷發生變化。
《驱动防滑系统》课件
6. 驱动防滑系统在不同路况下的应用
驱动防滑系统可以在不同路况下提供帮助：
平路
在平坦的道路上，驱动防滑系统保持车辆的稳定性 和抓地力。
坡路
在上坡或下坡时，驱动防滑系统控制车辆的驱动力， 避免打滑。
沙地
在沙地上，驱动防滑系统调节轮胎抓地力，提高车
雪地
在雪地上，驱动防滑系统控制车辆驱动力，防止打
7. 驱动防滑系统的未来发展
2. 驱动防滑系统的工作原理
驱动防滑系统通过以下方式提供控制： 1. 传感器的作用：感知车辆速度、轮胎滑动情况和转速。 2. 控制系统的结构：根据传感器数据对车辆进行控制和调节。 3. 防滑系统的三个阶段：制动阶段、加速阶段和保持阶段。
3. 驱动防滑系统的种类
驱动防滑系统根据车辆驱动方式的不同，可以分为以下三种：
前驱动车的防滑系统
针对前轮驱动的车辆，提供 前轮的防滑功能。
后驱动车的防滑系统
针对后轮驱动的车辆，提供 后轮的防滑功能。车辆，提供全车的防滑功 能。
4. 驱动防滑系统的优缺点
驱动防滑系统具有以下优点和缺点：
优点：
• 提高驾驶稳定性 • 增强行车安全性 • 减少轮胎磨损
9. 参考文献
1. John Smith, "Advancements in Vehicle Safety Systems", International Journal of Automotive Engineering, 2019.
2. Jane Doe, "A Comprehensive Study on Drive Anti-Skid Systems", Proceedings of the International Conference on Mechanical Engineering, 2020.
驱动防滑控学习.pptx
9.5 集中控制系统框架下的底盘控制
图9-6 集中控制系统功能集成示意图 第15页/共19页
9.5.1 底盘集中控制系统基本结构与原理
最高层次的协调
协调车辆控制系统的处理 结果与环境的关系
通过协调各个子系统的控制过 程，获得相对于某项车辆性能
的针对性结果。
基础功能层
图9-7 现代车辆集中控制系统层次结构 第16页/共19页
之间产生无级变化。
图9-2 差速器锁止控制
第13页/共19页
液压多片离合器
9.3 ABS／ASR综合控制系统
图9-3 典型ASR／ABS系统组成 1-右前轮转速传感器；2-比例阀和差压阀；3-制动总泵；4-ASR制动压力调节器；5-右后轮转速传感器； 6-左后轮转速传感器；7-ASR关闭指示灯：8-ASR工作指示灯；9-ASR选择开关；l0-左前轮转速传感器； 11-主节气门开度传感器；12-副节气门开度传感器；13-副节气门驱动步进电动机；14-ABS制动压力调节器
第3页/共19页
9.1.2 ASR系统基本控制方法
• ASR与ABS都是通过控制作用于车轮上的转矩 而实现滑移率控制。
• ASR系统的基本控制方法： （1）发动机输出转矩控制 （2）驱动轮制动控制 （3）差速锁控制
第4页/共19页
1．发动机输出转矩控制
• 定义： 车辆行驶过程中，在节气门位置不变的状况下，
当驱动轮发生滑移(Mn增大或φ值减小)时，ASR系统可 自动调整发动机输出转矩满足运行条件。（仅用于驱动 轮控制） • 控制要求：
反应灵敏，过渡圆滑、平稳，尽量减少由此产生 的排放污染。 • 控制措施： • (1)调整点火时刻 • (2)调节燃油供给量 • (3)调节进气量
简述驱动轮防滑转的控制方法
简述驱动轮防滑转的控制方法
驱动轮防滑转的控制方法主要是通过传感器检测车辆的轮胎滑动
情况，再通过控制车辆的制动系统或发动机输出功率来调节车轮的转速，达到防止车轮滑动的目的。
具体的控制方法包括以下几种：
1. 利用车轮速度传感器来检测轮胎滑动情况，并通过ABS系统
控制车轮刹车压力，防止车轮滑动。
2. 利用车轮传感器检测轮胎转速，当发现车轮转速过快时，通
过发动机控制系统降低发动机输出功率，以减少轮胎的旋转力矩，从
而防止车轮滑动。
3. 在车辆转向时，通过差速器控制车辆左右轮胎的转速差异，
以使车辆更好地适应路况变化，防止车轮滑动。
4. 在某些情况下，如起步或越野行驶时，可以通过电子控制系
统来控制车辆的扭矩分配，以保持车轮的牵引力，防止车轮滑动。
总之，驱动轮防滑转的控制方法是通过不同的控制器和传感器来
实现，以调节车轮的转速和功率输出，防止车轮滑动，保证行车安全。
(现代汽车新技术概论)第六章 汽车驱动防滑技术
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6.1 概述
• 防滑控制系统主要包括制动防滑系统和驱动防滑系统两种。前者 的功用是防止汽车在制动过程车轮被抱死滑移，使汽车的制动力 达到最大，缩短车辆的制动距离，并且能提高汽车在制动过程中 的方向稳定性和转向操纵能力，被称为制动防抱死系统(简称为 ABS)；但是当汽车在驱动过程(如起步、转弯、加速等过程)中， ABS系统不能防止车轮的滑转，因此针对这个要求又出现了防止驱 动车轮发生滑转的驱动防滑系统(简写为ASR或TRC)。由于驱动防 滑系统是通过调节驱动车轮的驱动力来实现工作的，故它也常被 称为驱动力控制系统(简称为TCS)。
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1.电控驱动防滑系统的理论基础
• 驾驶员对车辆的控制其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条件(即附着系数)的限制。车 辆纵向驱动力受纵向附着系数限制，而抵抗外界横向力则是受横 向附着系数限制。
• 在硬质路面上，车轮与路面之间的附着力就是车轮与路面之间的 摩擦力。由摩擦定律可推知，车轮与地面之间的附着力取决于车 轮的垂直载荷与附着系数。即：
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Hale Waihona Puke 下一页返回图6.2 附着系数与车轮滑动率之间的关系
汽车驱动防滑转控制技术
（ｎｏ—ｖ）／ｒｗ×１００ ０Ａ． 式中：％为车轮滚动时的瞬时圆周速度，ｍ／ｓ；ｕ为 汽车行驶速度，ｍ／ｓ；ｒ为车轮半径，ｍ；叫为车轮转 动角速度，ｒａｄ／ｓ。 当车轮在地面上纯滚动时，车速完全由车轮滚
制能力。随着人们对汽车性能要求的不断提高，不
仅要求在制动过程中防止车轮抱死，而且要求在驱 动过程中（尤其是起步、加速和转弯过程中）防止驱 动车轮滑转，使汽车在驱动过程中的方向稳定性、转 向控制能力和加速性能都得到提高，因此，采用了汽 车驱动防滑转系统（ＡＳＲ）。ＡＳＲ可独立设立，但大 多数与ＡＢＳ组合在一起，常用ＡＢＳ／ＡＳＲ表示，统 称为防滑控制系统。
性，各轮速传感器将采集到的信号传给ＥＣＵ，经 ＥＣＵ处理后，得到各驱动轮的速度和加速度值。当 车速小于门限速度（一般取为４０～５０ ｋｉｎ／ｈ）时，再 进一步识别驱动轮的滑转率，如果发现某一驱动轮 发生过度滑转，ＥＣＵ就指令ＡＳＲ制动系统制动滑 转轮，并根据滑转轮的滑转情况改变制动力，直至滑 转率达到要求的范围。 如果另一驱动轮也发生滑转，当其滑转率刚好 超过门限值后，ＥＣＵ便指令节气门执行器减小节气 门开度，降低发动机输出转矩；若车速大于门限值， 驱动轮发生滑转，则ＥＣＵ便指令节气门执行器减 小节气门开度，从而使汽车驱动轮始终处于最佳的 滑转范嗣内。 如果ＡＳＲ系统的某个部件发牛故障，则ＡＳＲ 诊断系统将通过仪表板上的ＡＳＲ故障指示灯指示， 提醒驾驶员注意。 ＡＳＲ系统除具备以上基本功能以外，还有另外 ２种功能： １）ＡＳＲ只有在车轮发生滑转时才工作，在其余 的时问内，ＡＳＲ系统只是处于准备工作状态，不干
Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｓｋｉｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｔｒａｎｓｆｅｒ
ＺＨＡＯ Ｊ ｉａｎ—ｍｉｎ （Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｐａｃｉｆｉｅｓ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｌｉａｂｉｌｉｔｙ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｈａｒｂｉｎ １５００４９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡＢＳ ｆｏｒ ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ｂｒａｋｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ
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2）主、副节气门位置传感器
节气门位置传感器一般有开关型和线性式两种，以雷克萨斯LS400 轿车为例，它属于线性式节气门位置传感器，安装位置在节气门 轴的一侧。 传感器芯部是可以转动的，它与节气门轴联动，在传感器芯部周 围设置有固定的怠速触点(IDL)、信号输出触点(VTA)、接地点 (E1)、电源接头(VCC)，其内部电路实质为一滑动电阻。
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6.2 电控驱动防滑系统
1 驱动防滑系统的基本组成与工作原理 1)基本组成 驱动防滑系统(ASR)是制动防抱系统(ABS)功能的延伸。 ASR系统基本组成有车轮转速传感器、电子控制单元(ECU)、制动 压力调节器、节气门开度传感器(TPS)等，最佳点火提前角的控制 是通过发动机电子控制单元对点火系统的控制来实现。因此ASR系 统并非独立，它的工作过程往往与ABS系统及发动机电子控制系统 交织在一起。ASR都有自己的警告装置(故障指示灯)。
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1.电控驱动防滑系统的理论基础 驾驶员对车辆的控制其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条件(即附着系数)的限制。车 辆纵向驱动力受纵向附着系数限制，而抵抗外界横向力则是受横 向附着系数限制。 在硬质路面上，车轮与路面之间的附着力就是车轮与路面之间的 摩擦力。由摩擦定律可推知，车轮与地面之间的附着力取决于车 轮的垂直载荷与附着系数。即：
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典型ABS/ASR系统的组成 1—右前车轮转速传感器2—比例阀和差压阀3—制动主缸4—ASR制动压力调节器 5—右后车轮转速传感器6—左后车轮转速传感器7—发动机/变速器电子控制单 元（ESU）8—ABS/ASR电子控制单元（ECU）9—ASR关闭指示灯10—ASR工作指示 灯11—ASR选择开关12—左前车轮转速传感器13—主节气门开度传感器；14—副 节气门开度传感器；15—副节气门驱动步进电机；16—ABS制动压力调节器
1—齿圈 2—传感头 3—制动盘 4—托架 5—轴座
车轮轮速传感器在车轮上的安装位置
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传感器主要由永磁体2、极轴5和感应线圈4组成，永磁体与极轴 相连，感应线圈套在极轴的外面，极轴头部有凿式和柱式两种。
电磁式车轮轮速传感器 1—电缆；2—永磁体；3—外壳；4—感应线圈；5—极轴；6—齿圈
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1—供油泵 2 —ABS/ASR制动压力调节器 3—三位三通电通阀 4—储能器 5—压力开关 6—回油泵 7—储液器 8—三位三通电磁阀II 9—三位三通电磁阀III 10—驱动车轮制动器1 11—驱动车轮制动器II
循环式防滑转制动压力调节器工作原理
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（2）可变容积式防滑转制动压力调节器。 可变容积式防滑转制动压力调节器中的ASR制动压力调节器与ABS 制动压力调节器分开。
第6章 汽车防滑和制动力分配技术 6.1 概述 6.2 电控驱动防滑系统
1 驱动防滑系统的基本组成与工作原理 2 驱动防滑系统的传感器
6.3 防滑差速器 6.3制动力分配系统简介
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6.1 概述
防滑控制系统主要包括制动防滑系统和驱动防滑系统两种。前者 的功用是防止汽车在制动过程车轮被抱死滑移，使汽车的制动力 达到最大，缩短车辆的制动距离，并且能提高汽车在制动过程中 的方向稳定性和转向操纵能力，被称为制动防抱死系统(简称为 ABS)；但是当汽车在驱动过程(如起步、转弯、加速等过程)中， ABS系统不能防止车轮的滑转，因此针对这个要求又出现了防止驱 动车轮发生滑转的驱动防滑系统(简写为ASR或TRC)。由于驱动防 滑系统是通过调节驱动车轮的驱动力来实现工作的，故它也常被 称为驱动力控制系统(简称为TCS)。
4 驱动防滑系统的执行机构 驱动防滑系统的执行器主要由ASR制动压力调节器和辅助节气 门执行器组成。
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1）ASR制动压力调节器调压方式 ASR制动压力调节器可以采用流通调压方式或变容调压方式进行防滑转 制动压力调节，因此，ASR制动压力调节器有循环式和可变容积式两种。
(1)循环式防滑转制动压力调节器。 循环式防滑转制动压力调节器一般与ABS制动压力调节器组合成一 个整体，它主要由供能装置和电磁阀组成，供能装置包括电动泵 、储能器和储液室，如图6.13所示。 当ASR系统不工作时，电磁阀I将制动主缸与电磁阀II和III相通： 当ASR系统工作时，分为对两驱动车轮一同控制和分别控制两种情 况。
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ASR制动液压系统
1—ASR电磁阀总成； 2—单向阀；3—压力开关； 4—蓄能器； 5—制动供能装置；6—电 动泵；7—电动机； 8—电磁阀I； 9—单向阀； 10—ABS制动压力调节器； 11—左后驱动 车轮；12—电磁阀IV； 13—电磁阀II； 14—回液泵；15—储液器；16—电磁阀III；17— 电磁阀V；18—右后驱动车轮
F G
式中，Fδ 为车轮与地面之间的附着力(N)，G为车轮与地面之间的垂 直载荷(N)，φ 为车轮与地面之间的附着系数。
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(1)车轮滑动率对附着系数的影响 在汽车的整个行驶过程中，在汽车的纵向行驶方向上，车轮 相对于地面的运动形式可以分为以下三种，即纯滑动、纯滚动和 边滚边滑。 下面引入一个表征车轮滑转时滑动部分所占比例的概念—— 滑动率。汽车在驱动过程中滑动率由以下式子进行确定：
1—ABS制动压力调节器 2 —ASR制动压力调节器 3—调压缸 4—三位三通电磁阀 5—储能器 6—压力开关 7—驱动车轮制动器
可变容积式防滑转制动压力调节器工作原理
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2）辅助节气门执行器
具有ASR系统的汽车发动机一般有主节气门和辅助节气门，主节气 门与加速踏板相连，由驾驶员控制；辅助节气门由执行器控制。
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ASR系统的特点：
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也不会影响车辆制动系统的正常工作。 当ASR系统处于工作状态时，若需要驾驶员踏下制动踏板，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。 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系统就会自动退出了作状态。 ASR系统在其工作范围内具有不同的优先选择性。 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。
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电磁式车轮转速传感器 主要优点：结构简单，制造成本低。 主要缺点：输出电压信号的幅值随转速的变化会发生变化，一般在 规定的转速下，输出信号的幅值范围为1-15V。当车速过慢，车轮转 速过低时，其输出的信号会低于1V，太低的信号电压将导致电子控 制单元无法检测；当车速过高，车轮转速过快时，传感器频率的响 应跟不上，容易产生误信号(信号失真)；还有就是抗电磁波的干扰 能力差，尤其是在其输出电压信号幅值较小时。 目前国内外防滑控制系统的控制速度范围一般为5-160km/h，以 后的控制范围要求达到8-240km/h甚至更大，很显然，电磁式车轮转 速传感器就很难适应，因此，霍尔式车轮转速传感器的应用理应越 来越广泛。
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2.驱动防滑的控制方式
防滑驱动控制系统通常是通过调节发动机的输出转矩(常采用延迟 点火时间的方式)、传动系的传动比、差速器的锁紧系数等方式控 制作用于驱动轮上的驱动力矩； 或者是通过调节驱动车轮的制动轮缸(或制动气室)的制动压力来 控制作用于驱动车轮的制动力矩(如雷克萨斯LS400轿车)，来实现 对驱动车轮的牵引力矩的控制，将驱动车轮的滑动率控制在最理 想的范围内。
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线性式节气门位置传感器结构和信号输出特性 VCC --电源接头点 VTA--信号输出触点 IDL--怠速触 E2—地线
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3 驱动防滑系统的电子控制单元
电子控制单元(ECU)是ASR系统的中枢，它的功用是接收传感器的 信号，并对信号进行放大、分析、运算、比较、处理，得出驱动 车轮的滑动率，再发出指令，从输出级输出，控制制动压力调节 器、点火系及副节气门电机 其一般构成如下：电控单元由输入级电路、运算电路、输出级电 路、安全保护电路等组成。
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附着系数与车轮滑动率之间的关系
各种路面最大纵向附着系数和滑动附着系数平均值
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(2)驱动防滑系统的功用 为了使汽车获得较大的纵向和横向附着力，现代汽车中有很多都 已经装备了驱动防滑系统，其功用就是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，一般滑动 率为15％-20％左右。 前面在讨论最大附着力时，假设了车轮垂直载荷是不变的，而在 车辆的实际运行过程中，垂直载荷不但与汽车实际装载质量及静 态分布有关外，还与汽车的行驶状态有关。 汽车上坡、下坡、转弯和加速时，前后轮的垂直载荷都会发生变 化，此外，空气的作用和路面干扰引起的车轮跳动也会使车轮的 垂直载荷发生变化。 综上所述可知，实际车轮附着力的受影响因素是很多的，它是一 个随机的变量。为了控制车轮的滑动率，就要对作用于车轮上的 力矩进行实时的自适应调节，使车轮的滑动率控制在最理想的范 围内。
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2.驱动防滑系统的传感器
驱动防滑系统中的传感器主要由车轮转速传感器和主、副节气门 位置传感器组成。目前，汽车上用的车轮转速传感器主要有两种类 型，即电磁式和霍尔式。 1 车轮转速传感器 1)电磁式车轮转速传感器 电磁式车轮转速传感器的工作原理是通过改变磁通量来产生 感应电动势，它的结构主要由传感头和齿圈两部分组成。