驱动防滑控制系统
驱动防滑控制系统5
汽 车 底 盘 电 控 技 术
3．丰田LS400汽车TRC执行器的工作过程
制动执行器部件的功能
部 件 储压器切断 电磁阀 总泵切断电 磁阀 储液罐切断 电磁阀 压力传感开 关或压力传 感器 功 能 在TRC系统工作时，将来自储压器的液压传送至盘式制动分泵 当储压器中的液压正被传送至盘式制动分泵时，这个电磁阀阻止制动液 流回到总泵 在TRC系统工作时，这个电磁阀使制动液从盘式制动分泵流回至总泵储 液室 监测储压器中的压力，将这一信息发送至ABS和TRC ECU。ECU根据 这一数据控制泵的工作
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汽
车
底
盘
电
控
技
术
模块五
驱动防滑控制系统
制作人 赵良红
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5.1 学 习 目 标
【知识目标】 1. 了解ASR的功用 2. 了解ASR的构造、工作原理 3. 了解ASR的要求和分类 4. 掌握ASR常见故障的现象、原因分析方法 【能力目标】 1. 能分析ASR电路 2. 能拆装ASR部件 3. 能分析ASR故障原因 4. 能诊断及排除ASR常见故障
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5.2
5.2.2
知识学习
ASR的结构与工作原理
1．ASR的结构
• 典型的ASR由ASR选择开关、车轮转速传感器、防抱死制动和驱 动防滑转电子控制单元、制动主继电器、制动执行装置、制动灯 开关。节气门继电器、主节气门位置传感器、副节气门位置传感 器、副节气门执行器。液压调节装置。故障指示灯、压力调节和 液面高度调节传感器和执行器等部分组成。
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• 汽车打滑是指汽车车轮的滑转，车轮的滑转率又称滑移率。
驱动防滑控制系统名词解释(一)
驱动防滑控制系统名词解释(一)驱动防滑控制系统名词解释1. 驱动防滑控制系统 (Traction Control System, TCS)•解释：驱动防滑控制系统是一种车辆动力系统中的电子控制系统，旨在通过监测和控制车轮的动力输出，防止车辆在行驶过程中因轮胎打滑而失去牵引力和控制。
•示例：当车辆在高速行驶时，如果车轮因为路面湿滑而发生打滑，驱动防滑控制系统会自动减少发动机的功率输出，并对制动系统施加适度的制动力，从而防止车辆失去控制。
2. 打滑 (Wheel Slip)•解释：打滑是指车轮在与地面接触时无法保持粘附力，从而导致轮胎与地面之间发生相对滑动的现象。
•示例：当车辆在雨天行驶时，如果车速过快，车轮与湿滑的道路之间的摩擦力不足，就会发生打滑现象，导致车辆失去牵引力和操控能力。
3. 牵引力 (Traction)•解释：牵引力是指车辆通过车轮与地面之间的摩擦力来提供前进或加速的力量。
•示例：当车辆行驶时，车轮与地面之间的摩擦力使得车辆能够保持稳定的牵引力，从而行驶或加速。
4. 动力输出 (Power Output)•解释：动力输出是指发动机传递给车轮的能量。
•示例：当驾驶员踩下油门踏板时，发动机会产生动力输出，通过传动系统将动力传递给车轮，从而推动车辆前进。
5. 电子控制系统 (Electronic Control System)•解释：电子控制系统是利用电子技术来控制车辆的系统，包括传感器、控制单元和执行器等组成部分。
•示例：驱动防滑控制系统中的电子控制系统通过车轮传感器来监测车辆的运动状态，并通过控制单元来调整发动机动力输出和制动力，以实现驱动防滑的控制。
以上是对驱动防滑控制系统相关名词的解释和示例。
通过驱动防滑控制系统，车辆可以在险境中更好地保持操控性能，提高行驶安全性。
驱动防滑系统的工作原理
驱动防滑系统的工作原理驱动防滑系统是一种车辆动力控制系统，通过对车轮进行控制来提高车辆的稳定性和操控性。
该系统的工作原理是通过传感器监测车轮的转速和其他相关参数，然后根据这些数据来进行实时调整，从而防止车轮打滑。
驱动防滑系统主要由以下几个组件组成：传感器、控制单元、执行器和制动系统。
传感器负责监测车轮的转速和其他参数，如转向角度、加速度等。
控制单元则根据传感器提供的数据进行计算和判断，并发送指令给执行器。
执行器根据控制单元的指令来调整车轮的转速，以达到防止打滑的效果。
制动系统则作为辅助手段，在必要时使用制动力来控制车轮的转速。
具体来说，驱动防滑系统的工作原理如下：1. 车轮转速监测：传感器安装在每个车轮上，用于监测车轮的转速。
它们可以通过磁传感器、光传感器或者其他技术来实现。
传感器将监测到的转速数据发送给控制单元。
2. 控制单元计算：控制单元接收传感器发送的数据，并进行实时计算和判断。
它会比较不同车轮的转速，判断是否存在打滑情况。
如果发现某个车轮的转速明显高于其他车轮，就认为该车轮可能存在打滑，并采取相应措施。
3. 转速调整：控制单元根据计算结果，向执行器发送指令来调整车轮的转速。
执行器可以采用多种方式实现，如通过控制发动机输出功率、调整刹车压力等。
具体的调整方式取决于车辆的具体设计和驱动防滑系统的实现方式。
4. 制动辅助：在必要时，驱动防滑系统可以通过制动系统来辅助调整车轮的转速。
例如，在某个车轮出现打滑时，控制单元可以发送指令给制动系统，增加该车轮的制动力，以减少打滑情况。
总的来说，驱动防滑系统通过监测车轮的转速和其他参数，实时计算并判断车轮是否存在打滑情况，然后通过调整车轮的转速来防止打滑。
这种系统可以提高车辆的稳定性和操控性，减少在低摩擦路面或急刹车时的打滑风险，提高车辆的安全性和可靠性。
需要注意的是，驱动防滑系统并不能完全消除车辆打滑的可能性，它只能在一定程度上减少打滑风险。
此外，不同车辆的驱动防滑系统可能会有不同的实现方式和性能表现，具体效果会受到车辆设计、传感器精度、控制算法等多种因素的影响。
电动汽车驱动防滑控制系统的研究
硬件设备：包括电机、电池、 控制器等
实验环境：包括道路条件、 气候条件等
实验方法：包括数据采集、 数据分析、结果验证等
控制算法验证
实验目的：验证控制算法的有效性和稳定性 实验方法：采用模拟仿真和实际道路测试相结合的方法 实验结果：控制算法能够有效提高电动汽车的防滑性能 实验结论：控制算法在电动汽车驱动防滑控制系统中具有实际应用价值
解决方案与改进措施
提高传感器精度： 采用高精度传感器， 提高系统检测精度
优化控制算法：采 用自适应控制算法， 提高系统响应速度 和稳定性
增加冗余设计：增 加系统冗余设计， 提高系统可靠性
加强测试验证：加 强系统测试验证， 提高系统稳定性和 可靠性
未来研究方向
提高防滑控制系统的稳定性和可靠性 研究新型防滑控制算法，提高防滑效果 研究防滑控制系统与电动汽车其他系统的协同控制 研究防滑控制系统在复杂路况下的适应性和稳定性
06
电动汽车驱动 防滑控制系统 面临的挑战与 解决方案
01 添加章节标题
02
电动汽车驱动防滑控制 系统概述
定义与作用
定义：电动汽 车驱动防滑控 制系统是一种 用于防止电动 汽车在湿滑路 面上打滑的电 子控制系统。
作用：提高电 动汽车在湿滑 路面上的行驶 稳定性，防止 车辆打滑，提 高行车安全性。
07 结论与建议
研究结论
电动汽车驱动防滑控制系统可以有效提高车辆行驶稳定性和操控性 系统在湿滑路面和冰雪路面等恶劣环境下表现良好 系统对车辆能耗和续航里程有一定影响，需要进一步优化 系统在成本和安装便利性方面需要进一步改进
对电动汽车行业的建议
加强防滑控制系统的研究与开发，提高电动汽车的安全性和稳定性 推广电动汽车防滑控制系统的应用，提高电动汽车的市场竞争力 加强电动汽车防滑控制系统的测试与验证，确保其性能和质量 加强电动汽车防滑控制系统的培训与教育，提高驾驶员的安全意识和操作技能
简述驱动防滑系统的控制方法
简述驱动防滑系统的控制方法
驱动防滑系统（ASR）的控制方法主要包括以下几种：
1. 逻辑门限值控制：这种方法不需要建立具体的数学模型，简化了驱动防滑控制器的开发过程。
2. PID控制：这是一种常用的控制方法，通过比例、积分和微分三个环节来调整系统参数，以达到理想的控制效果。
3. 最优控制：这种方法通过优化系统参数，使系统性能达到最优。
4. 神经网络控制：利用神经网络的自学习能力，对系统进行控制。
5. 滑模控制：在系统状态发生变化时，滑模控制能够快速响应并稳定系统。
6. 模型跟踪控制：使控制系统按照预定的模型进行工作，以达到理想的控制效果。
这些控制方法都是为了实现驱动防滑系统的功能，即通过识别路面状态，针对不同路况采用不同的滑转率控制策略，通过限制驱动轮的驱动转矩使车辆能在不同路面上充分利用附着力，防止车辆在驱动力急剧变化中发生驱动轮相对地面产生过度的滑转，从而使车辆轮胎相对地面的附着力降低。
以上内容仅供参考，建议咨询汽车专业技术人员了解具体的控制方法。
第十章驱动轮防滑转控制系统
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 = rω ，m/s)；r为车轮半径(m)；ω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。
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。
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
1、防滑转控制系统ASR的功用及组成
（1）ASR的功用
ASR-Acceleration Slip Regulation (驱动防滑系统） ASR－Anti-Slip Regulation(防滑转调节系统) TRC－Traction Control System( 驱动力控制系统)
《驱动防滑系统》课件
6. 驱动防滑系统在不同路况下的应用
驱动防滑系统可以在不同路况下提供帮助：
平路
在平坦的道路上，驱动防滑系统保持车辆的稳定性 和抓地力。
坡路
在上坡或下坡时，驱动防滑系统控制车辆的驱动力， 避免打滑。
沙地
在沙地上，驱动防滑系统调节轮胎抓地力，提高车
雪地
在雪地上，驱动防滑系统控制车辆驱动力，防止打
7. 驱动防滑系统的未来发展
2. 驱动防滑系统的工作原理
驱动防滑系统通过以下方式提供控制： 1. 传感器的作用：感知车辆速度、轮胎滑动情况和转速。 2. 控制系统的结构：根据传感器数据对车辆进行控制和调节。 3. 防滑系统的三个阶段：制动阶段、加速阶段和保持阶段。
3. 驱动防滑系统的种类
驱动防滑系统根据车辆驱动方式的不同，可以分为以下三种：
前驱动车的防滑系统
针对前轮驱动的车辆，提供 前轮的防滑功能。
后驱动车的防滑系统
针对后轮驱动的车辆，提供 后轮的防滑功能。车辆，提供全车的防滑功 能。
4. 驱动防滑系统的优缺点
驱动防滑系统具有以下优点和缺点：
优点：
• 提高驾驶稳定性 • 增强行车安全性 • 减少轮胎磨损
9. 参考文献
1. John Smith, "Advancements in Vehicle Safety Systems", International Journal of Automotive Engineering, 2019.
2. Jane Doe, "A Comprehensive Study on Drive Anti-Skid Systems", Proceedings of the International Conference on Mechanical Engineering, 2020.
驱动防滑控制系统(ASR)
1.1 驱动防滑控制系统概述 1.2 驱动防滑控制系统的工作原理 1.3 典型 典型ASR系统 系统
驱动防滑控制系统(ASR) 1.1 驱动防滑控制系统(ASR) 概述
一、概念：汽车驱动防滑系统（Acceleration Slip 概念：汽车驱动防滑系统（
System），简称ASR ），简称 Regulation 或 Traction Control System），简称ASR TCS（日本车型称它为TRC TRAC）是继ABS TRC或 ABS后采用的一 或TCS（日本车型称它为TRC或TRAC）是继ABS后采用的一 套防滑控制系统， ABS功能的进一步发展和重要补充 功能的进一步发展和重要补充。 套防滑控制系统，是ABS功能的进一步发展和重要补充。 ASR系统和ABS系统密切相关 通常配合使用，构成汽车 系统和ABS系统密切相关， ASR系统和ABS系统密切相关，通常配合使用，构成汽车 行驶的主动安全系统。 行驶的主动安全系统。
Sz=（Vq-V）/Vq×100%
Vq—驱动轮轮缘速度 — V—汽车车身速度 —
=0，纯滚动, 驱动车轮处于纯滚动状态； Sz=0，纯滚动, 驱动车轮处于纯滚动状态； =100%，纯滑转，车身不动而驱动车轮转动； Sz=100%，纯滑转，车身不动而驱动车轮转动； <100%， 0<Sz<100%，边滚动边滑转 与汽车在制动过程中的滑移率相同， 与汽车在制动过程中的滑移率相同，在汽车的驱动过 程中， 程中，车轮与路面间的附着系数的大小随着滑转率的 变化而变化。 变化而变化。
四、ASR系统控制类型： ASR系统控制类型： 系统控制类型 1、发动机输出功率控制：汽车起步、加速时若加 发动机输出功率控制：汽车起步、 速踏板踩得过猛， 速踏板踩得过猛，会因为驱动力过大而出现两侧的 驱动车轮都滑转的情况，这时ASR ASR控制发动机的功 驱动车轮都滑转的情况，这时ASR控制发动机的功 率输出。 率输出。 汽油机：减少喷油量、推迟点火时间、 汽油机：减少喷油量、推迟点火时间、节气门 位置调整及采用辅助空气装置； 位置调整及采用辅助空气装置； 柴油机： 柴油机：控制供油量和供油时刻 2、驱动轮差速制动控制 对发生空转的驱动轮直接施加制动， 对发生空转的驱动轮直接施加制动，而非滑动 车轮仍有正常的驱动力， 车轮仍有正常的驱动力，从而提高了汽车在滑 溜路面的起步和加速能力及行驶方向的稳定性。 溜路面的起步和加速能力及行驶方向的稳定性。 综合控制： 3、综合控制：根据发动机的状况和车轮滑转的实 际情况采取相应的控制措施。 际情况采取相应的控制措施。
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电子防滑控制原理
电子防滑 控制原理
Car 情报局
控制发动机 输出功率
控制滑转车 轮的制动力
发动机输出 功率和驱动 车轮制动的 综合协调控制
防滑转系统部件的结构原理
防滑转系统 部件的结构
原理
Car 情报局
ASR传感器
虽然ASR也可以和ABS一样，通过控制车轮的制动力大小来抑制车轮与地面 的滑动，但ASR只对驱动车轮实施制动控制。
ASR在汽车起步及一般行驶过程中工作(除非司机将ASR选择开关关闭，使 ASR控制系统不能进入工作状态)，当车轮出现滑转时即可起作用，而当车速 很高(80～120km/h)时一般不起作用。ABS则是在汽车制动时工作，在车轮 出现抱死时起作用，当车速很低(<8km/h)时不起作用。
辅助节气门驱动装置的工作原理
Car 情报局
图5-7辅助节气门工作原理 a)全开位置b )半开位置c)全关位置 1-扇形(从动)齿轮；2-主节气门；3-辅助节气门；4-主动齿轮
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。
减少了轮胎的磨损，可降低汽车的燃油消耗。
驱动防滑控制系统概述
Car 情报局
防车轮滑转的控制方式
车轮滑转率与地面附着系数车轮滑转率Sz的定义如下：
研究表明，车轮滑转率Sz在10～30时，纵向附着系数达到最大，
横向附着系数也较大。因此，滑转率是汽车防滑转电子控制系统的
重要控制参数。
防车轮滑转控制的方式
防车轮滑 转控制的
方式
Car 情报局
发动机输 出功率控
制
驱动轮 制动控制
发动机输出 功率与驱动 轮制动综合
控制
防滑差速 器锁止控制
ASR系统的基本组成
ASR在处于防滑转控制过程中，如果汽车制动，ASR就立即中止防滑转控制， 以使制动过程不受ASR的影响。
Car 情报局
PART 02
电子防滑控制原理
Car 情报局
图5-2典型ASR系统的构成 1-右前车轮转速传感器；2-比例阀和差压阀；3-制动总泵；4-ASR制动压力调节器；5-右后车轮 转速传感器；6-左后车轮轮速传感器；7-发动机电子控制器；8-ABS/ASR电子控制器；9-ASR关 闭指示灯；10-ASR工作指示灯；11-ASR选择开关；12-左前车轮转速传感器；13-主节气门开度
Car 情报局
汽车电控新技术——
驱动防滑控制系统
目录
Car 情报局
Part 01/驱动防滑控制系统 概述
Part 02/驱动防滑控制系统 工作过程
Car 情报局
PA制系统的作用
Car 情报局
ASR具有如下优点
Car 情报局
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。
Car 情报局
目前在汽车上广泛使用的ASR多为发动机输出功率和驱动轮制动综合控制， 其基本组成如图5-1所示。
传感器
控制器
执行器
发动机
行驶车辆
驱动轮制动器
图5-1 ASR的基本组成
ASR的工作特点
Car 情报局
ABS和ASR都是用来控制车轮相对地面的滑动，以使车轮与地面的附着力不 下降，但ABS控制的是汽车制动时车轮的“拖滑”，主要是用来提高制动效果 和确保制动安全；而ASR是控制车轮的“滑转”，用于提高汽车起步、加速及 滑溜路面行驶的牵引力和确保行驶稳定性。
ASR控制器
ASR制动 压力调节器
辅助节气门 驱动装置
ASR控制器
Car 情报局
图5-3 ASR控制器组成
单独方式的ASR制动压力调节器
Car 情报局
图5-4 ASR制动压力调节器 1-ABS制动压力调节器；-ASR制动压力调节器；3-调压缸；4-三位三通电磁阀；
5-蓄压器；6-压力开关；7-驱动车轮制动器；8-调压缸活塞；9-活塞通液孔
（6-1） Sz
Vq V Vq
100
式中：Vq——驱动轮轮缘速度；
V——汽车车身速度，实际应用时常以非驱实际应用时常以
非驱动轮轮缘速度代替。
当车身未动(V=0)而驱动车轮转动时，Sz=100%，车轮处于完全
滑转状态；当车身速度与驱动轮轮缘速度相等(V=Vq)时，Sz=0，
驱动车轮处于纯滚动状态。
在各种路面上，地面的附着系数均随滑转率的变化而改变。试验
组合方式的ASR制动压力调节器
Car 情报局
图5-5 ASR/ABS制动压力调节器 1-输液泵；2-ABS/ASR制动压力调节器；3-电磁阀Ⅰ；4-蓄压器；5-压力开关；
6-循环泵；7-储液器；8-电磁阀Ⅱ；9-电磁阀Ⅲ；10、11-驱动车轮制动器
安装辅助节气门的节气门体总成
Car 情报局
图5-6安装辅助节气门的节气门体总成 1-辅助节气门；2-步进电动机；3-节气门体；4-主节气门位置传感器；5-辅助节气门位置传感器