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1、第 9章 驅(qū)動防滑控制系統(tǒng) 9.1 ASR系統(tǒng)基本原理與方法 驅(qū)動防滑控制 (Acceleration Slip Regulation， ASR)技術(shù)： 對 驅(qū)動輪 進(jìn)行控制，防止 車輛加 (減 )速 與 轉(zhuǎn)向 過 程中出現(xiàn)車輪 滑移率 增大，進(jìn)而喪失縱、橫向穩(wěn)定 性與操縱性的現(xiàn)象，保證行駛安全。 9.1.1 ASR基本原理 主動車輪正常驅(qū)動的條件： 驅(qū)動輪驅(qū)動力 驅(qū)動輪轉(zhuǎn)矩 驅(qū)動車輪半徑 驅(qū)動輪正壓力 驅(qū)動輪與地面間的附 著系數(shù) 注意 ： 只有車輪滑移率等于特定數(shù)值時附著系數(shù) 才處于峰值，即運動車 輪只有處于特定附著狀況才具備足夠的縱向與橫向附著力，獲得相應(yīng)的地 面制動 (驅(qū)動 )力與操縱穩(wěn)

2、定性。 無 ASR設(shè)置的車輛行駛時，驅(qū)動輪可能產(chǎn)生若干運動狀況： (1)在 附著狀況良好 的路面上，車輛可獲得預(yù)期的附著狀 況和驅(qū)動力以及正常的穩(wěn)定性與操縱性能。 (2)車輛 發(fā)動機(jī)輸出功率突然加大 ，則驅(qū)動輪驅(qū)動力超過 附著力極限值時，車輪產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)現(xiàn)象。同時導(dǎo)致橫向附著 系數(shù)減小，輕微的干擾力即可使車輛喪失穩(wěn)定性和正常操 縱性。 (3)發(fā)動機(jī) 功率突然變小， 由于發(fā)動機(jī)制動的影響車輪轉(zhuǎn) 速受到限制，在附著狀況較差的路面上同樣會產(chǎn)生驅(qū)動輪 滑轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，穩(wěn)定性與操縱性能下降。 (4)發(fā)動機(jī) 維持正常的動力 ，但路面附著系數(shù) 值突然變 小，使得驅(qū)動輪附著力超過附著力極限值，驅(qū)動輪亦產(chǎn)生 滑移且車輛

3、喪失穩(wěn)定性與正常操縱性。 ABS ASR系統(tǒng) 工作范圍 ： ABS的功能僅僅局限于制動工況。 ASR系統(tǒng)僅僅在 車輪驅(qū)動狀態(tài)時工作。 作用 ： 當(dāng)發(fā)生車輪工作于非穩(wěn)定滑移率范圍內(nèi)時，系統(tǒng)運用 各種方法從整體上自動調(diào)整車輛的工作參數(shù)，使車輪迅 速恢復(fù)在較為理想的滑移率范圍內(nèi)運轉(zhuǎn)，保證車輛在不 同狀況下的牽引性，穩(wěn)定性和正常操縱性。 9.1.2 ASR系統(tǒng)基本控制方法 ASR與 ABS都是通過控制作用于 車輪上的轉(zhuǎn)矩 而實現(xiàn)滑移率控制。 ASR系統(tǒng)的基本控制方法： （ 1）發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩控制 （ 2）驅(qū)動輪制動控制 （ 3）差速鎖控制 1發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩控制 定義 ： 車輛行駛過程中，在節(jié)氣門位置不

4、變的狀況下，當(dāng)驅(qū) 動輪發(fā)生滑移 (Mn增大或 值減小 )時， ASR系統(tǒng)可自動調(diào) 整發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩滿足運行條件。（ 僅用于驅(qū)動輪控制 ） 控制要求 ： 反應(yīng)靈敏，過渡圓滑、平穩(wěn)，盡量減少由此產(chǎn)生的排 放污染。 控制措施 ： (1)調(diào)整點火時刻 (2)調(diào)節(jié)燃油供給量 (3)調(diào)節(jié)進(jìn)氣量 2驅(qū)動輪制動控制 定義 ： 對出現(xiàn)滑轉(zhuǎn)趨勢的 驅(qū)動輪 直接實施制動，使車 輛重新恢復(fù)正常附著于驅(qū)動狀態(tài)。 特點 ： 反應(yīng)速度快、控制強(qiáng)度好、靈敏度高 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩控制與驅(qū)動輪制動的 區(qū)別 ： 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩控制： 一般用于 ASR初始控制 及 良好路面 上低強(qiáng)度 的、過渡性質(zhì)的滑移率控制，有助于保證控制過 程的圓滑過渡以

5、及車輛行駛穩(wěn)定性與平順性。 驅(qū)動輪制動： 用于 高強(qiáng)度 的滑移率控制，能夠?qū)Σ煌街?狀態(tài)的車輪實施獨立控制。（ ABS ASR控制的 主系統(tǒng) ） 注意 ： 在實施 ASR控制時一般先從發(fā)動機(jī)控制開始，圓滑 過渡到驅(qū)動輪制動控制。 3差速鎖控制 當(dāng)出現(xiàn)某一驅(qū)動輪附著系數(shù)等于零的 全滑轉(zhuǎn)狀況時，系統(tǒng)自動運行鎖止驅(qū)動輪 差速器，強(qiáng)迫處于較好附著狀態(tài)的驅(qū)動輪 轉(zhuǎn)動提供牽引力，使車輛擺脫困境。 9.2 ASR系統(tǒng)基本組成與原理 9.2.1 傳感系統(tǒng) ASR傳感系統(tǒng)除了提供 減速度、輪速 等運 動狀況信息還必須向 ECU提供 制動系統(tǒng)工作信號 以判定車輪處于 制動或驅(qū)動 狀況，以及發(fā)動機(jī)節(jié) 氣門位置、變

6、速器工作狀況等相關(guān)信息，便于 ECU為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩控制提供決策依據(jù)。 9.2.2 處理系統(tǒng) ASR處理系統(tǒng)可與 ABS系統(tǒng)共用一個 ECU，也 可采用單獨的 ECU。 在 ASR模式下實行車輪制動時， 驅(qū)動輪與非驅(qū)動 輪 將采用不同的控制方法，且 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩控制僅用 于驅(qū)動輪控制 (非全輪驅(qū)動車輛 )。在制動情況下 ASR自動退出控制而轉(zhuǎn)入 ABS控制模式。 9.2.3 執(zhí)行系統(tǒng) 1發(fā)動機(jī) 轉(zhuǎn)矩控制 執(zhí)行系統(tǒng) 常用控制方法 進(jìn)氣量控制 圖 9-1 副節(jié)氣門工作原理 a)全開； b)半開； c)全關(guān) 1-主節(jié)氣門； 2-副節(jié)氣門 a) b) c) 原理 ：副氣門由 步進(jìn)電機(jī) 根據(jù) ABS ASR

7、ECU發(fā)出 的控制指令驅(qū)動偏轉(zhuǎn)，改變進(jìn)氣系統(tǒng)流通面積，從 而改變發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩。 2驅(qū)動輪制動控制執(zhí)行系統(tǒng) 原理 ： 當(dāng) ECU判定驅(qū)動輪滑移率超過閾值時，必須適時確定車 輛是處于 驅(qū)動工況 ，并發(fā)出控制指令，壓力調(diào)節(jié)裝置根據(jù)指 令運行完成制動系統(tǒng)減壓、保壓或增壓過程。 特點 ： 當(dāng) ABS工作時， ASR自動退出工作； 車輛采用 ABS ASR綜合控制則驅(qū)動輪必須采用輪控布局； 壓力調(diào)節(jié)裝置仍由三位三通或二位三通電磁閥和相應(yīng)的壓力 管路以及制動輪缸組成。 對所有車輪實行制動壓力控制 僅控制驅(qū)動輪 3差速器鎖止控制 圖 9-2 差速器鎖止控制 液壓多片離合器 電磁閥根據(jù) ECU指令運行 調(diào)節(jié)離

8、合器工作壓力，使 離合器摩擦片諸片逐漸參 與工作，使離合器鎖止程 度在完全脫離與完全鎖止 之間產(chǎn)生無級變化。 9.3 ABS ASR綜合控制系統(tǒng) 圖 9-3 典型 ASR ABS系統(tǒng)組成 1-右前輪轉(zhuǎn)速傳感器； 2-比例閥和差壓閥； 3-制動總泵； 4-ASR制動壓力調(diào)節(jié)器； 5-右后輪轉(zhuǎn)速傳感器； 6-左后輪轉(zhuǎn)速傳感器； 7-ASR關(guān)閉指示燈： 8-ASR工作指示燈； 9-ASR選擇開關(guān)； l0-左前輪轉(zhuǎn)速傳感器； 11-主節(jié)氣門開度傳感器； 12-副節(jié)氣門開度傳感器； 13-副節(jié)氣門驅(qū)動步進(jìn)電動機(jī)； 14-ABS制動壓力調(diào)節(jié)器 9.5 集中控制系統(tǒng)框架下的底盤控制 圖 9-6 集中控制系統(tǒng)功能集成示意圖 9.5.1 底盤集中控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)與原理 圖 9-7 現(xiàn)代車輛集中控制系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu) 基礎(chǔ)功能層 主動懸架控 制系統(tǒng) 動力轉(zhuǎn)向控 制系統(tǒng) 通過協(xié)調(diào)各個子系統(tǒng)的控制過 程，獲得相對于某項車輛性能 的針對性結(jié)果。 協(xié)調(diào)車輛控制系統(tǒng)的處理 結(jié)果與環(huán)境的關(guān)系 最高層次的協(xié)調(diào) 9.5.2 底盤集中控制基本方式 圖 9-8 分層控制實例 圖 9-9 集中控制系統(tǒng)的硬件選擇功能