汽车驱动防滑系统_ASR_工作原理初探

G
概论
为了防止汽车在泥泞、冰雪路面上行驶、特别是起动
或加速时驱动轮滑转，曾采用过许多办法 （ 如安装防滑 链、使用防滑的雪地轮胎或带防滑钉的防滑轮胎、采用四 轮驱动及防滑差速器等） ，效果都不太理想，最终采用了 —023 。 汽车驱动防滑系统—— 汽车驱动防滑系统是保证驱动—— —附着条件，充分发 挥驱动力，保障汽车驱动稳定性的装置。其作用是通过控 制发动机转矩和汽车的制动系统等手段来控制驱动力，即 在汽车起步、加速时减小驱动力，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， 改善汽车的方向稳定性和操作性。
工作原理初探
郭丽萍
・ 动条件和附着条件；即： !" #!$#!%!!&!’ !(!!…… （ G） 式中： !" —滚动阻力；
!$—空气阻力； !%—坡度阻力；
・% , ・" - . / !&—汽车的驱动力， !&() *・% + 其 中 ： )* 为 发 动 机 转 矩 ， %+ ・% , 分 别 为 变 速 器 和 主 减 速器的传动比， " - 为传动系机械效率， / 为车轮半径；
#0 ( I（ 1 $21 /） . 1 $J 34556 ………………当 1 $(1 / 时 ， #0 (5 ， 车 轮 作 纯 滚 动 ； 当 1 /(5 ， 而 且 车 轮 的 瞬 时 速 度 1 $ 不 为 零 时 ，
#0 (4556，车轮处于完全滑转状态。
H
基本工作原理
首 先 从 汽 车 行 驶 时轮 胎 的 受 力 情 况 和 打 滑 因 素 等
来分析。 （ G ）驱动力与附着力。汽车行驶时必须满足如下的驱 作 者 职 务 职 称 ：郭丽萍 文 献 标 识 码 ：O 工程师
KLM 时 附 着 系 数 !0 达 到 最 大 值 ， 若 滑 转 率 继 续 增 大 ， 附
公共汽车
《城市公共交通》 ! ! "##!
汽车驱动防滑系统
太原市公共交通总公司
摘 要 随着汽车工业的迅速发展，汽车安全性不断提高，新技
—$%& 就 是 其 中 之 术 和 新 装 置 相 继 涌 现 ， 汽 车 驱 动 防 滑 系 统—— 一。本文对汽车驱动防滑系统的结构、工作原理及控制机构作了 分析与探讨。
’—地面作用在驱动轮的法向反作用力； ! —附着系数； !! —附着力。
从公式 （ G） 中 可 以 看 出 ， 驱 动 力 的 最 大 值 即 为 路 面 附着力。 汽车在起动、加速过程中，当驱动力过大，超过附着 力时，驱动轮将在路面上打滑，使汽车的方向稳定性和可 操作性降低，要提高汽车的驱动力，则需提高路面附着系 数，然而，车辆在加速行驶时，其路面附着系数并非是一 个常数，它是一个与车轮滑转程度有关的变量。 （ H ） 滑 转 率 #0。 汽 车 加 速 行 驶 时 ， 若 作 用 于 驱 动 轮 上的驱动力过大，车轮将发生滑转，轮速加快，车身速度 由于车轮滑转而降低，车轮处于既滚动又滑转的状态。那 么车轮的瞬时速度 1 $ 与车身相对于路面的瞬时速度 1 / 之 间的下述关系称为滑转率 #0。
着系数则逐渐缓慢减小。 地 址 邮 编 ： 双塔西街 HHG 号 文 章 编 号 ： GLLU1GQRV （ HLLK ） LK1LLHQ1LH 收 稿 日 期 ： HLLK1LG1HK
LKLLGH
汽 车 在 起 动 、 加 速 时 若 能 使 滑 转 率 保 持 在 GLMNKLM 之间，便可获得最大附着系数，路面将达到最大附着力， 汽 车 的 驱 动 力 将 得 到 充 分 发 挥 ， 023 系 统 即 是 通 过 自 动
关键词 汽车；驱动；防滑；结构；原理
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（ K ）附着系数 !0 与滑转率 #0 的关系。汽车驱动 能 力 的大小反映在路面最大附着系数的利用率上，驱动时的附 着系数 !0 与滑转率 #0 的关系如图 G 所示。 从图中可以看出： （ G ）附着系数受路面性质的影响很大，随着路面性质 的不同而大幅度地变化。 （ H ）在各种路面上附着系数 !0 均匀随着滑转率 #0 的 变化而变化，并且在各种路面上都是当滑转率 #0 为 GLMN
中图分类号： PQRKAHGSTAU
1 HQ 1
供，调节作用由电磁阀控制。 （ * ）控制发动机与驱动轮之间的转矩匹配，包括控制 传动比和离合器。它能在很多情况下帮助驾驶员控制车轮 滑转，但由于存在应力与磨损问题，离合器的控制也只能 在一定范围内有效。
+
#$% 的控制机构
（ & ）节气门开度或喷油泵调整。如图 ! 所示，驾驶员
图!
附着系数与滑转率的关系
调节发动机的转矩等手段控制驱动力，确保车轮滑转率维 持在上述最佳范围内，以获得最好的驱动效果。
"
#$% 的基本组成与功用
（ 、 &）组成 #$% 系统的主要部件为电子控制器 （ ’()）
制动压力调节器、转速传感器、差速器控制阀、发动机控 制阀及发动机控制缸。 （ ! ） #$% 系统的主要功用是通过将驱动轮保持在最佳 滑转率范围内，以达到提高汽车起步、加速时方向的稳定 性和操作性；使汽车起步、加速时获得最适当的驱动力和 改善附着性能，提高汽车起步能力。 的操作指令是通过加速踏板的运动，由传感器转换为电信 号，电子控制装置根据该信号和存贮的数据，再考虑发动 机的温度、转速以及进气温度的信号确定伺服电机的控制 电压，由伺服电机调整节气门开度或喷油泵调整杆位置， 而节气门开度或喷油泵调整杆位置变化的信息又会反馈到 （ & ）调节发动机的转矩。通过控制发动机的转矩，可 使驱动轮转矩达到最大值。在火花塞点火的发动机上，可 采用控制燃油供给、控制点火时间、调整节气门位置等方 法来控制发动机转矩。 （ ! ）驱动轮制动控制是使其保持在最佳滑转率范围内 的一种最迅速的控制方式，但考虑到乘坐舒适性及避免制 动器过热、制动力不能太大，制动时间必须限制。 这种控制方式是为防止在低附着系数路面行驶的驱动 轮滑转，增加一制动力，可获得更大的驱动力，发动机的 转矩按最大驱动力进行调节。 （ " ）控制后轴的防滑差速器。具有可变锁止作用的防 滑差速器能较好地解决操作和制动的稳定性。电子控制器 （ ’()） 通 过 增 加 、 保 持 或 减 少 差 速 器 中 液 压 来 控 制 驱 动 轮的滑转，在不同附着系数的道路上，改善其附着性能， 提高低速转向和过度转向的稳定性。 各驱动轮的锁紧系数可用差速器中的液压预紧盘来调 节。它可从零连续增加到完全锁紧，所需液压由蓄压器提 电子控制装置。电子控制装置优先处理智能加速踏板系统 发出的指令，然后处理驾驶员的操作指令。 （ ! ）点火系统参数的调整。现代汽车电子点火系统的 点火时刻是根据发动机转速、负荷以及冷却液温度等输入 信号确定的。 #$% 系统工作时，根据驱动轮滑转信号对应 其滑转情况减小点火提前角，从而降低发动机的转矩。如 果因车轮滑转角加速度很大，延迟点火还不能控制住滑转 率，则应停止点火。恢复点火时，点火时间应缓慢地由延 迟时刻变化到最佳时刻，保证发动机转矩平衡增加。 （ " ）汽油发动机供油的调整。 #$% 系统的电子控制装 置把执行指令信号传递给电子燃油喷射系统，从而实现对 供油量的调整。 （ * ）驱动轮制动的调整。 #$% 系统要求驱动轮、制动 轮制动力最好与已有的 #,$ 组件功能结合起来进行控制。 （ + ）锁止差速器的控制。在差速器输出端的离合器片 上加压可以实现锁止功能，这种方式可使锁紧程度逐渐变 化，从基本锁止直至完全锁止。 图! 电子加速踏板控制装置
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#$% 的控制方式
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