第十章驱动轮防滑转控制系统.ppt

1、第十章驱动轮防滑转控制系统 11 1驱动轮防滑转控制原理 11 2防滑转控制系统的控制方式 11 1驱动轮防滑转控制原理 ASR AccelerationSlipRegulation 驱动防滑系统 ASR Anti SlipRegulation 防滑转调节系统 TRC TractionControlSystem 驱动力控制系统 1 防滑转控制系统ASR的功用及组成 驱动力取决于两个方面一是发动机输出扭矩和功率 二是路面附着系数 1 ASR的功用 ASR系统的主要功能 在车轮开始滑转时 通过降低发动机的输出转矩或控制制动系统的制动力等来减小传递给驱动车轮的驱动力 防止驱动力超过轮胎与路面之间的附

2、着力而导致驱动轮滑转 提高车辆的通过性 改善汽车的方向操纵性和行驶稳定性 ASR与ABS密切相关 都是汽车行驶的主动安全系统 两个系统通常同时采用 汽车在起步 加速或冰雪路面上行驶时 容易出现打滑现象 2 ASR的组成 对于ASR系统的传感器主要是轮速传感器和节气门位置传感器 轮速传感器通常与ABS系统共用 而节气门位置传感器与发动机电控燃油喷射系统共用 ASR的基本组成 ECU ASR电控单元执行器 制动压力调节器节气门驱动装置传感器 车轮车速传感器节气门开度传感器 轮胎滑转的程度用滑转率S来表示 车轮滑转率是指车轮速度vw与实际车速v之差同车轮速度vw的比值 其表达式为 2 防滑转控制系统

3、ASR的控制原理 1 驱动力和附着力的关系 2 滑转率 式中 Sd为驱动轮滑转率 v为车速 车轮中心纵向速度 m s vw为车轮速度 车轮瞬时圆周速度 vw r m s r为车轮半径 m 为车轮转动角速度 rad s 当vw v时 滑转率S 0 车轮自由滚动 当v 0时 滑转率Sd 100 车轮完全处于滑转状态 当vw v时 滑移率0 Sd 100 车轮既滚动又滑动 滑转率越大 车轮滑转程度越大 3 滑转率与附着系数的关系 1 附着系数随路面性质的不同而发生大幅度地变化 2 在各种路面上当滑转率或滑移率为20 左右时 附着系数达到最大值 ASR系统的基本控制原理 在车轮滑转时 将滑转率控制在最

4、佳滑转率 10 到30 范围内 从而获得较大的附着系数 使路面能够提供较大的附着力 车轮的驱动力能够得到充分利用 ASR的优点 汽车起步 行驶中驱动轮可提供最佳驱动力与无ASR相比 提高了汽车的动力性 特别是在附着系数较小的路面上 起步 加速性能和爬坡能力较佳 能保持汽车的方向稳定性和前轮驱动汽车的转向控制能力 减少了轮胎的磨损和发动机油耗 4 ASR系统与ABS系统的比较 相同点 1 ABS和ASR都是通过控制作用于被控制车轮的力矩 而将车轮的滑动率控制在设定的理想范围之内 从而缩短汽车制动距离或提高汽车的加速性能 2 ABS和ASR都要求系统具有快速的反应能力 以适应车轮附着力的变化 都要

5、求控制偏差量尽可能达到最小 都要求尽量减少调节过程中的能量消耗 3 ASR和ABS都是控制车轮和路面的滑移率 以使车轮与地面的附着力不下降 因此两系统采用的是相同的技术 它们密切相关 常结合在一起使用 共享许多电子组件和共同的系统部件来控制车轮的运动 构成行驶安全系统 1 ABS对驱动和非驱动车轮都可进行控制 而ASR只对驱动车轮进行控制 2 在ABS控制期间 离合器通常处于分离状态 手动变速器 发动机也处于怠速运转 而在ASR控制期间 离合器处于接合状态 发动机的惯性对ASR控制有较大影响 3 在ABS控制期间 汽车传动系的振动较小 在ASR控制期间 很容易使传动系统产生较大的振动 4 在A

6、BS控制期间 各车轮之间的相互影响不大 而在ASR控制期间 由于差速器的作用会使驱动车轮之间产生较大的相互影响 不同点 5 ABS只是一个反应时间近似一定的制动控制单环系统 而ASR却是由反应时间不同的制动控制和发动机控制等组成的多环系统 6 ABS系统是防止制动时车轮抱死滑移 提高制动效果 确保制动安全 ASR系统 TRC 则是防止驱动车轮原地不动而不停的滑转 提高汽车起步 加速及滑溜路面行驶时的牵引力 确保行驶稳定性 7 ABS是在制动时 车轮出现抱死情况下起控制作用 在车速很低 小于8km h 时不起作用 而ASR系统则是在整个行驶过程中都工作 在车轮出现滑转时起作用 当车速很高 80

7、120km h 时不起作用 8 ASR和ABS都是为了增加汽车抗侧滑的能力 但ASR不是把车轮的滑转率控制在s 曲线的峰值点 只是减小驱动力 但提高了侧向力 11 2防滑转控制系统的控制方式 控制方式 控制发动机输出转矩控制驱动轮制动力控制差速器锁止程度 调节驱动轮上的驱动力 并将驱动轮的滑转率控制在最佳滑转率范围内 1 控制发动机输出转矩 控制点火时间控制燃油供给量控制节气门开度 改变点火参数可以微量调节发动机输出转矩 控制输出转矩 减小点火提前角 切断个别气缸的点火电流短时间中断供油 响应慢控制节气门开度 控制发动机输出转矩的方法 1 采用电子加速踏板 适于未采用燃油喷射系统的发动机根据加

8、速踏板行程 通过调节汽油机的节气门开度或柴油机喷油拉杆位置 使进气量或供油量改变来调节发动机输出转矩 2 采用电子点火系统根据驱动轮滑转率大小 改变点火提前角来调节汽油发动机输出转矩 3 采用电子控制燃油喷射系统根据驱动轮滑转率大小 控制节气门开度或燃油喷射量等调节发动机输出转矩 包括减小节气门开度 减少喷射时间或中断个别气缸喷油 达到降低发动机输出转矩的目的 ASR系统的节气门总成由主 副节气门组成 主气门由驾驶员通过加速踏板控制 在主节气门上部的副节气门通常由机械回位弹簧维持在最大开度 进入ASR工作模式 副节气门的开度由一个步进电机控制 由于把副节气门从全开位置到全闭位置需要花一定时间 约为200ms 所以节气门调节发动机输出转矩的时滞大 响应慢 2 发动机输出转矩与驱动轮制动力控制 适于装备EFI和ABS的汽车驱动轮制动力控制响应最快 为保证舒适性和避免制动器过热 制动时间不能太长 制动力不能过大 驱动轮进行制动控制一般作为调整进气量 控制发动机输出转矩方式补充 3 发动机输出转矩与差速器锁止程度控制 可变锁止差速器摩擦片式自锁差速器电子控制防滑差速器 目前主要有湿式差速器的防滑控制和主动防滑控制差速器两种