汽车驱动防滑系统控制

5. ASR与ABS的比较
ASR是防止汽车在驱动过程中车轮滑转。 ABS是防止汽车在制动过程中车轮被抱死。
ASR的控制对象主要是驱动车轮。 ABS的控制对象是所有车轮。
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。
制动防抱死系统
( Antilock Braking System，简称ABS) 功能： ABS是防止汽车在制动过程中车轮被抱死。
因ASR主要是通过牵引力控制来实现防驱动车轮滑转控 制，又称为牵引力控制系统。
(Traction Control System, 简称TCS)。
9.1.1 ASR基本原理
1. 车轮正常驱动条件分析 1）车轮正常驱动时，驱动力Ft的最大值不仅与驱动轮转
矩有关，取决于附着力F的大小。 2）附着力F的大小取决于驱动轮对地面的附着系数，
3）附着系数只有车轮滑移率处于特定的数值范围时才处 于最大值（数值第8章分析） 。
车轮驱动力超过轮胎与路面间的附着极限，即Ft>F ， 则驱动轮产生过度滑转。
轮间差速器：装在同一驱动桥两侧驱动轮之间的差速器。
轴间差速器：装在在多轴驱动汽车的各驱动桥之间的差 速器。
9.2 ASR系统的基本组成和原理
9.2.1传感系统
ABS传感系统提供的减速度、轮速等运动状况的信息 亦可作为ASR ECU 的输入信息。但ASR传感系统必须向 ECU提供车轮是处于制动状况或驱动状况的信息。
9.2.2电子控制单元
1. ABS与ASR可各自采用单独的ECU； 2. 对采用集成控制系统的车辆ABS与ASR可共用一个ECU；
或采用单独的ECU实行并行单独处理，通过ECU间通讯 互相应证。
ASR 控制模式出现故障时，ECU 能自动转为常规 人工控制模式。
9.2.3 执行系统
1.发动机转矩控制执行系统
1）降低驱动轮转矩Mn； 2）提高驱动轮与地面的附着力F。
1.发动机输出转矩控制
调节发动机的输出转矩从而降低驱动轮的转矩，以满 足 Ft =Mn /r F 。
具体措施有： 1）调整点火时刻：减小点火提前角。 2）调节燃油供给量：降低燃油供给量。 3）调节进气量：减小节气门开度。
2.驱动轮制动控制
按照汽车行驶理论分析，主动车轮正常驱动的条件为 Ft F
式中：Ft — 驱动轮驱动力，N； F — 附着力， N；
Ft =Mn /r 式中： Mn — 驱动轮转矩， N·m ；
r — 驱动车半径， m ； F = FZ ·
式中： FZ — 驱动轮对地面正压力，N ； — 驱动轮与地面的附着系数。
9.3 ABS/ASR综合控制系统
ABS与ASR都是通过控制作用于车轮上的转矩而实现 滑移率控制。现代车辆ABS/ASR系统将ABS与ASR控制实 现资源共享、互为补充，形成ABS/ASR综合控制系统。
轮速信号 节气门信号 制动踏板信号
ECU
轮缸压力 调节器
节气门开度 调节器
车轮 发动机
加速踏板信号
9.1.2 ASR系统基本控制方法
ASR与ABS技术上有十分密切的联系，部分软、硬件 可以共用。
ABS的传感器和压力调节器均可为ASR所利用； ABS的电子控制装置只需要在功能上进行相应的扩展 即可用于ASR装置。 通常把二者有机地结合起来，形成汽车ABS/ASR控制 系统 。
ABS与ASR都是通过控制作用于车轮上的转矩而实现 滑移率控制， 根据正常驱动的条件Ft =Mn /r F，车辆的 ASR基本控制方法有：
主要采用的方法是进气量控制，具体手段是在发动机主 节气门的前面设置一个副节气门。
正常工作状况或制动状况时，副节气门全开； 防滑转状况时，调节副节气门的开度。
2.驱动轮控制执行系统
在ABS压力调节装置上增设ASR控制系统的控制通道， 实现对驱动轮的制动控制。ABS工作时， ASR自动退出工 作。
3.差速器锁止控制
指示信号
驾驶员
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；
9.3.2 驱动轮防滑控制
2. 驱动轮产生滑转现象原因
1.驱动轮与地面的附着条件未变 发动机功率突然加ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，驱动轮转矩Mn 随之增大； 发动机功率突然变小且仍处于驱动状况（传动系统仍然
连接），发动机对车轮有制动影响。
2. 驱动轮转矩Mn未变 发动机维持正常的动力，但驱动轮与地面的附着系数
突然变小； 驱动轮与地面的附着系数为极小时；
以上条件使得驱动条件Ft =Mn /r FZ · 打破，必然产 生驱动轮滑转现象。
3. 驱动轮滑转对汽车行驶的影响
1）汽车在起步时、再加速情况下驱动轮滑转，降低汽车 驱动力，损失发动机的转矩。
2）汽车转向时、在非线性路面驱动轮滑转；破坏车辆的 稳定和操纵性，产生交通隐患。
3）后轮驱动滑转的汽车将可能甩尾，
对出现滑转趋势的驱动轮直接实施制动，降低车轮的 驱动力以满足Ft =Mn /r F 。
3.差速锁控制 当某一驱动轮出现全滑转状况是，系统自动运行锁止 驱动轮差速器，强迫处于附着状况较好的驱动轮提供牵引 力，使车辆摆脱困境。
差速器？ 传递推进轴的回转动力至后左右轮所需之差异的旋转
速度，使汽车能够自由转弯行驶的一种齿轮装置。
4）前轮驱动滑转的汽车则容易方向失控，导致汽车向一 侧偏移。
4. ASR系统的功用
改善驱动性能
1）提高地面附着力的利用率，提供最大的驱动力； 2）提高汽车加速性能； 3）降低汽车能耗。
提高行车的安全性、舒适性
1）保持汽车行驶时的方向稳定性，操纵稳定性 2） 提高汽车的平顺性。 3） 减小轮胎的磨损
汽车电子控制技术
第9章 驱动防滑系统控制
9.1 ASR系统的基本原理和方法 9.2 ASR系统的基本组成和原理 9.3 ABS/ASR综合控制系统 9.4 ABS/ASR典型系统分析
9.5 集中控制系统框架下的底盘控制
9.1 ASR系统的基本原理和方法
驱动防滑控制系统或加速防滑控制系统
(Acceleration Slip Regulation，简称ASR) 功能：ASR系统是防止汽车在驱动过程中车轮滑转。