汽车ASR系统设计 - 图文(3)

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驱动车轮的载荷向附着条件较好的驱动车轮进行适度调配，使各驱动车轮总的附着力有所增大; 如果汽车装备有可控防滑差速器，在这一阶段应该使其进入防滑差速状态，即使差速器不具备防滑差速功能，也可以对附着条件较差的驱动车轮通过制动介入施加适度的制动力矩，使其滑转率处于最大纵向附着系数的范围之内; 如果附着条件较好的驱动车轮也发生了滑转，则应通过适度减小发动机的输出转矩和变速器的传动比使其驱动力矩减小，必要时也可以对其施加一定的制动力矩，以加速滑转率的控制速度。

2、汽车中速的防滑控制原则

汽车在中速行驶时，驱动防滑转控制应以保证汽车的行驶方向稳定性为主要控制目标，但也应兼顾汽车的加速性能。此时，可以对各驱动车轮一同施加相同的制动力矩，使附着条件较差的驱动车轮滑转率处于横向和纵向附着系数都较大的范围内，从而保证各驱动车轮产生相同的牵引力，并且使各驱动车轮都具有较强的抗侧滑能力，使汽车获得较好的方向稳定性。但是制动介入的时间必须予以控制，以免制动器因长时间产生较大的制动力矩而发生过热和过度磨损。为此，必要时可辅之以减小发动机的输出转矩和变速器的传动比进行控制，使作用于驱动车轮的驱动力矩有所减小。另外在这一阶段电控悬架一般不应进行载荷调配，因为，如果载荷从附着条件差的驱动车轮向附着条件好的驱动车轮进行调配，会使驱动车轮之间的牵引力相差较多，从而影响汽车的方向稳定性; 如果汽车从附着条件好的驱动车轮向附着条件差的驱动车轮进行调配，则会使各驱动车轮的牵引力总和有所减小。从而影响汽车的加速性能 。防滑差速器在这一阶段也不进入防滑状态，原因与上述相同。

3、汽车高速的防滑控制原则

汽车在高速行驶时，驱动防滑转控制应以保证汽车的行驶方向稳定性为唯一控制目标，在驱动防滑转过程中，应使各驱动车轮产生的牵引力始终保持一致。为了防止制动器发生过热和过度磨损，这一阶段不应再通过制动介入途径控制驱动车轮的滑转率，而应通过减小发动机的输出转矩和变速器的传动比调节作用于驱动车轮的驱动力矩，将驱动车轮的滑转率控制在横向附着系数较大的范围之内，保证汽车具有较强的抗侧滑能力。在这一阶段电控悬架也可以对驱动车轮进行载荷调配，使载荷从附着条件较好的驱动车轮向附着条件较差的驱动车轮进行调配，使驱动车轮之间的附着力差异减小，这将有助于各驱动车轮牵引力的平衡，而可控防滑差速器在这一阶段却不应进入防滑差速状态，以保证各驱动车轮的牵 引接近平衡，使汽车获得良好的行驶方向的稳定性。

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2.1.3 ABS和ASR的比较

ABS系统在汽车制动时调节控制制动压力，以获得尽可能高的减速度，使制动力接近但不超过轮胎与路面间的最大附着力，从而提高制动减速度并缩短制动距离。它能有效地提高制动时汽车的方向操纵性和行驶稳定性[2]。

ASR在汽车驱动加速时发挥效用，以获得尽可能高的加速度，使驱动轮的驱动力不超过轮胎与路面间的附着力，以防止车轮滑转，从而改善汽车的操纵稳定性及加速性能，提高车的行驶平顺性。

ABS及ASR均以改善汽车行驶稳定性为前提，以控制车轮运动状态为目标。ABS是不使车轮转动角速度为零，防止车轮抱死滑移，一般在车速很低时不起作用[3]。ASR是不使车轮中心平移速度即车速为零，防止车轮滑转，一般在车速很高时(大于80-120km/h)不起作用。ABS与ASR均是以车轮的运动学参数或动力学参数为控制参数的，因此两者可以密切配合。ABS的发展己历经了漫长的时期，而ASR继ABS之后迅速发展.当代先进的ABS系统，均配有ASR功能，这就是常见的BS/ASR系统。宝马、LX、布加迪等。

图2—1 ASR控制策略

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ASR能在驱动轮滑转时自动调节滑移率，充分利用驱动车轮的最大附着力，具体优点是：

①汽车在起步、行驶过程中可获得最佳的驱动力，提高了汽车的动力性。尤其在附着系数小的路面汽车起步、加速及爬坡能力的提高就更加显著。

②汽车的行驶稳定性得以提高，前轮驱动汽车的方向控制能力也能改善。路面的附着系数越低，其行驶稳定性能提高就越是明显。因此，ASR与ABS一样，也是汽车主动安全控制装置。

③减少了轮胎的磨损，可降低汽车的燃油消耗。此外，在ASR起作用时，可通过仪表板上的ASR指示指示灯或蜂鸣器向司机提醒，提示司机不要踩刹车过猛( (紧急制动)、注意转向盘的操作、不要猛踩加速踏板等，以确保行车的安全。[4]

2.1.4 驱动防滑控制的方式：

1、发动机输出转矩控制

当输入到驱动轮的转矩过大时，通过改变发动机工况来降低发动机的输出转矩，主要方式有（1）减少燃油供给量或暂时停止供油；（2）较少点火提前角或暂时停止点火；（3）调节节气门开度，较少进气量。

（1）（2）反应速度较快，但可能会引起燃烧恶化，方法（3）比较节能，排气污染少，但由于该方法是利用传动机构来控制副节气门开度，故反应较慢。

2、驱动轮控制控制

当驱动轮单边滑转时，控制器输出控制信号，对滑转车轮施以制动力，是车轮的划转率控制在目标范围之内。这种控制方式实际是利用差速器作用来获得较大的驱动力，在一边驱动车轮滑转时，对其制动后，另一边的驱动车轮仍能发挥驱动力。当两边的驱动车轮都滑转，但划转率不同的情况下，则对两边驱动轮施以不同的制动力。驱动轮制动力矩调节是在发生打滑的驱动轮上施加制动力矩，使车轮转速下降，把滑转率控制在理想的范围内。该调节控制方式反应时间短，是防止滑转的最迅速的一种方式。但在车轮速度较高的情况下，制动控制方式会影响汽车行驶的舒适性，稳定性。同时，特别在高速行驶的状况下，制动力控制容易造成车身的抖震，而且由于制动系统的摩擦较大，摩擦力做功后，把车轮的动能转化为摩擦片的热能，使得摩擦片过热，影响摩擦片的寿命。所以制动力控制一般在高速的时候，作为发动机调节输出转矩控制的补充方式。制动控制方式主要应用在左右车轮的路面附着情况不一样的情况下，汽车在这种路面上行驶就会造成左右车轮的附着情况差别，施加制动力矩能够起到控制差速作用。左右两轮行驶在分离高低附着力系数的路面上，右驱动轮处于高附着力系数路面，左驱动轮处于低附着力系数路面; 这时，汽车的驱动力只取决于低附着力系数路面上的驱动力。要降低低附着力系数路面车轮的轮速，即降低滑转轮的轮速，可以在这个轮加上一制动力。通过对低附着系数路面上的驱动轮施加制动力，实际上加大了非滑转轮的驱动力，就可以充分利用高附着路面的附着条件，

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提高汽车的驱动力。从而使得两个半轴产生差速的作用，改善汽车的滑转情况。驱动轮制动控制的特点是反应速度、控制强度和灵敏度强，由于控制强度大而影响车辆行驶的平稳与舒适。

3、防滑差速器锁止控制

这种控制方式需采用防滑转差速器进行控制，防滑转差速器向车轮输出驱动力的输出端设有一个离合器，当路面两侧附着系数不同时，地附着系数一侧驱动轮滑转，由电子控制驱动锁止阀，通过调节作用在离合器片上的油液压力，一定程度的锁止差速器，时高附着系数的一侧的驱动力获得充分发挥。

4、离合器控制

在驱动轮滑转时，减弱离合器的结合程度，从而减小传递到轮轴的驱动转矩 5,、变速器控制

通过改变传动比来改变驱动转矩 防滑方法 节气门开度调节 点火参数及燃油供油调节 驱动轮制动力矩调节（快） 驱动轮制动力矩调节（慢） 差速器锁止控制 离合器或变速器控制 节气门开度+制动力矩调节（快） 节气门开度+制动力矩调节（慢） 点火参数+制动力矩控制 节气门开度+差速器锁止控制 点火参数+差速器锁止控制 牵引性 —— 0 ++ + ++ + ++ + + ++ ++ 操作性 — + — 0 + 0 ++ 0 ++ + + 稳定性 — + — 0 + + ++ 0 ++ + + 舒适性 ++ — —— 0 — —— + + + + + 经济性 + ++ — 0 —— — — — — —— — 注：“——”表示很差“—”表示较差“++”表示很好“+”表示较好“0”表示基本无影响 各种防滑方法性能比较

2.2 ASR的结构

2.2.1 ABS/ASR主要部件的介绍

ABS/ASR主要部件在车上的分布如图2—2所示

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图2—2 驱动防滑系统的组成

2.2.2 ASR系统基本组成

ASR系统的基本组成如图2—3所示

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