驱动防滑系统

如果驱动车轮的滑转率仍未降到设定范围之内， 防滑控制系统ECU又会控制ASR制动执行器，对驱 动车轮施加一定的制动力，进一步控制驱动车轮 的滑转率，使之符合要求，以达到防止车轮滑转 的目的。在ASR处于防滑控制中，只要驾驶员一踩 下制动踏板，ASR便会自动退出控制，而不影响制 动过程。
ASR是ABS的逻辑和功能扩展。ABS在增加了ASR功能后， 主要变化是在ECU增加了驱动防滑逻辑系统来检测转动轮的 转速。ASR大多借用ABS的硬件，两者共存一体，发展成了 ABS/ASR系统。ABS/ASR已在欧洲新载货汽车中普遍应用， 并且欧共体法规EEC/71/320已强制规定在总质量大于3.5t 的某些载货汽车使用，重型车是首先装用的。今天 ABS/ASR已成为欧美日等发达国家汽车的标准设备。
3.控制功能的扩展与集成
将各个不同的汽车电子控制系统集成是，在实现 各自基本功能的前提下，形成更强大的集成电控系 统是是汽车电子控制系统的必然趋势。目前， ABS/ASR向以下几个方向发展：a.和电子制动力分 配系统集成，形成ABS/ASR/EBD系统，可以改善 提高功效。b.和电子稳定程序ESP系统集成，形成 ABS/ASR/ESP综合控制，可以解除制动、起步、 转向时对驾驶员的高要求。c.和汽车巡航自动控制 AAC系统集成，形成ABS/ASR/AAC系统，可以解 除制动、起步、和保持安全车距方面向时对驾驶员 的高要求。
驱动防滑系统概述 驱动防滑系统理论基础 驱动防滑(ASR)基本组成 驱动防滑系统工作基本原理 驱动防滑系统（ASR）控制过程 实际应用 存在问题 未来发展
驱动防滑系统概述
当汽车在驱动过程(如起步、转弯\加速等过程)中，
ABS系统不能防止车轮滑转，因此针对这个要求出 现了防止驱动车轮发生滑转的驱动防滑系统(ASR也 称为TRC)，以维持汽车行驶方向稳定性。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
ASR系统前景
1.ABS/ASR控制技术的提高
通过先进测试手段可进一步完善ABS/ASR功能，例如，添加车 身速度传感器测量车身速度，提高控制效果。线性控制系统也 是控制系统发展方向之一。EBS是适应对汽车及挂车制动系统稳 定性逐步提高的要求，在ABS/ASR基础上发展起来的一套综合电 子控制系统，它具有以下特点：优化了各车轮间，主车与挂车 的制动力分配；通过制动管理系统将辅助制动与行车制动统一 管理；改善了制动反应时间，缩短了制动距离，改善制动稳定 性；具有完善的诊断和自检测功能，准确显示故障并提示维修。 目前，EBS在载货汽车和客车上得到应有，是ABS//ASR在商用车 领域的替代产品。ABS/ASR市场将逐渐减少，因为EBS将考虑用 于轻型车。
2.驱动轮制动调节
当驱动车轮出 现打滑时，直接 向该轮上施加制 动力矩，是车轮 转速降至最佳滑 动率范围内。 优点： 响应时间最短。 适用于车速较低 工况。
驱动轮制动调节三种情况 1.常规制动
常规制动过程中，ABS系 统不工作，电磁线圈中无 电流通过，电磁阀处于 “升压”位置，此时制动 主缸与轮缸直通，由制动 主缸来的制动液直接进入 轮缸，轮缸压力随主缸压 力而增减。此时回油泵也 不需要工作。
的，故也常称为牵引力控制系(TCS)。
有ASR
无ASR
ASR和ABS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车轮与路面间的最大附 着力，从而提高制动减速度并缩短制动距离。它能有效提高 制动时汽车的方向操作性和行驶稳定性。 ASR在汽车驱动加速时发挥作用，以获得尽可能高的加速 度，是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和加速性能，提高汽 车行驶平顺性。与ABS不同的是ASR在整个汽车行驶过程中 均起作用。
驱动防滑(ASR)基本组成
传感器:车轮转速位置传感器、节气门位置传感器、ASR选 择开关等 ECU: ASR电控单元 执行器：制动压力调节器、节气门驱动装置等
驱动防滑系统工作基本原 理
汽车行驶时，转速传感器将驱动车轮转 速及车速转变为电信号输送给计算机， 计算机则根据车轮转速信号计算汽车车 轮滑转率，如滑转率超过目标范围，计 算机再综合参考节气门开度信号、发动 机转速信号、转向信号灯因素确定控制 方式，并向执行机构发出指令使其工作， 将驱动车轮滑转率控制在目标范围内。
ASR系统的应用
随着各大公司不断开 发出结构更紧凑、成 本更低、可靠性更强、 功能更全面的 ABS/ASR系统， ABS/ASR系统也逐 渐应用于中低档汽车 上，到1997年时， 已有27家汽车厂商 近30种车型使用了 ABS/ASR系统。
ASR系统不足
ABS/ASR只是解决了紧急制 动时附着系数的利用，并可获 得较短制动距离和制动方向稳 定性，但它不能解决制动系统 中所有缺陷。因为其控制方法 以门限值为主。此种方法虽简 单但逻辑复杂，所有门限值都 需大量实验确定，调试很困难， 而且逻辑门限值控制的 ABS/ASR通用性差，需要针 对不同车型重新开发。
2.保压过程
当轮速传感器发出抱死危险 信号时，ECU想电磁线圈通入一 个较小的保持电流（约为最大 电流的1/2)时，电磁阀处于 “保压”状态。此时主缸、轮 缸和回油孔之间相互隔离密封， 轮缸中的制动压力保持一定。
3.减压过程
如果在"保持压力”命令发 出后，仍有车轮抱死信号， ECU即向电磁线圈通入一个最 大电流，电磁阀处于“减压” 位置，此时电磁阀将轮缸与回 油通道或储液室接通，轮缸中 制动液经电磁阀流入储液室， 轮缸压力下降。
（2）驱动滑移率
随着驱动轮转矩的不断增大，汽车的驱 动力也随之增大，当驱动力超过地 面附着力时，驱动轮就开始滑转。驱动 轮的滑转程度用驱动转滑率Ｓｄ表示， 其表达式为Ｓｄ=ｒｗ-ｖ/ｒｗ
当地面在路上完全滚动时，汽车速度完
全由车轮滚动产生，ｖ=ｒｗ，滑移率Ｓ ｄ=0；当车轮在路面上完全滑转时，车 速ｖ=0，其滑移率Ｓｄ=100%；当车轮在 路面上边滚动边滑转时，则ｒｗ>ｖ，则 0<Ｓｄ<100%。在车轮转动中，滑转所占 的比例越大，滑移率Ｓｄ越大
驱动防滑系统（ASR)控制过程
由于ASR和ABS之间有许多共同之处，如都 是用来控制车轮相对于地面的滑动、都需要车速 传感器信号、都需要对车轮进行制动等，通常将 ASR和ABS组合成一体，构成具有制动防抱死和 驱动防滑转功能的防滑控制ABS/ASR系统。
防滑控制系统ECU根据轮速传感器产生的车轮转速 信号，确定驱动车轮的滑转率，并与ECU里存储的 设定范围值进行比较。 若超过此值便发出指令控制副节气门的步进电机 转动减小节气门开度，此时，即使主节气门的开 度不变，发动机的进气量也会因副节气门的开度 减小而减小，从而发动机的输出转矩、驱动车轮 的驱动力就会随之下降。
驱动防滑系统理论基础
（1） 汽车驱动力 汽车行驶依靠发动机输出 转矩，通过传动系传到驱动 轮上，驱动轮上的转矩越大， 驱动力就越大。但驱动力同 汽车制动时的地面制动力一 样，驱动力的增大也受到地 面附着力的限制，当驱动力 超过附着力时，驱动轮将在 路面上滑转，即 Ft=Mn∕r≤FΦ =FzΧ Φ
可以改善方向稳定 性，无法获得最佳牵 引力，适用于两侧车 轮都发生过度滑转或 高行器工作情况
轴上的扇形齿轮转动， 使节气门开度减小 （副节气门在ASR不 起作用时处于全开状 态），即使主节气门 开度不变，发动机进 气量也会因副节气门 开度减小而减小，从 而使发动机输出转矩 减小，驱动轮驱动力 随之减小。
驱动防滑系统的控制方式
汽车驱动轮滑转是因为驱动力矩超过了 轮胎与地面间的附着极限，所以合理减 小发动机转矩或动力传动中任一环节都 可以改变驱动轮上的驱动力矩，实现防 滑控制。因此可以通过以下五种途径来 控制：
1.调节发动机转矩 控制方法主要有
节气门开度调节； 点火参数调节； 燃油供给量调节；
为了使汽车获得较大 的纵向和横向附着力，现 代汽车很多都以装备了驱 动防滑系统，其功能就是 自动将车轮控制在的纵向 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%，如 图知此时车辆达到最佳行 驶效果，因为纵向方向上 的附着力最大，车轮具有 最大的驱动力，而此时横 向附着力也最大，有利于 车辆操纵和抵抗横向滑移。
3.差速器锁止控制
调节在离合片上的 油液压力，就可调节 差速器锁止程度。油 压降低时，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。 只适用于后轮驱动 车，较驱动轮制动力 矩成本较高。
4.离合器或变速器控制 当驱动轮发生滑转时，减弱离合器结合程度，从 而减小传递到半轴的发动机输出转矩。或改变传动 比改变传递到驱动轮的驱动转矩。由于控制响应慢， 一般不作为单独控制方式，压力和磨损也使其应用 受到限制。 5.采用电控悬架实现车轮载荷分配 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 小，从而有利于各驱动车轮之间牵引力的平衡，提 高汽车在行驶方向的稳定性。
4.与其他控制系统信息的交换和共享，提高 整体控制性能
随着汽车电子化程度不断提高，为了提高信号利 用率，要求大量数据信息能在不同的ECU中共享， 汽车综合控制系统中大量控制信号也需要实时交 换，传统电器系统大多采用点对点的单一通讯方 式已不能满足这种要求。为此，总线技术被引用 到 汽车电控系统中。今后，ABS/ASR控制系统的开 发将基于总线技术进行，实现与其他控制系统的 信息共享
2.减小体积与质量，简化结构
在车上加一些安全装置，增加了质量， 燃油经济性不利，所以在保证安全性前 提下，尽量减小质量。另外不论大型车 还是小型车，其安装空间都是有限的， 因此要求ABS/ASR体积尽量小。减小 ABS/ASR体积主要是优化结构设计。目 前，经过优化的ABS/ASR系统已将制动 主缸，压力调节器和电控单元等集成为 一体，大大减小了体积与成本。