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1、第 9章 驅動防滑控制系統 9.1 ASR系統基本原理與方法 驅動防滑控制 (Acceleration Slip Regulation， ASR)技術： 對 驅動輪 進行控制，防止 車輛加 (減 )速 與 轉向 過 程中出現車輪 滑移率 增大，進而喪失縱、橫向穩(wěn)定 性與操縱性的現象，保證行駛安全。 9.1.1 ASR基本原理 主動車輪正常驅動的條件： 驅動輪驅動力 驅動輪轉矩 驅動車輪半徑 驅動輪正壓力 驅動輪與地面間的附 著系數 注意 ： 只有車輪滑移率等于特定數值時附著系數 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，獲得相應的地 面制動 (驅動 )力與操縱穩(wěn)

2、定性。 無 ASR設置的車輛行駛時，驅動輪可能產生若干運動狀況： (1)在 附著狀況良好 的路面上，車輛可獲得預期的附著狀 況和驅動力以及正常的穩(wěn)定性與操縱性能。 (2)車輛 發(fā)動機輸出功率突然加大 ，則驅動輪驅動力超過 附著力極限值時，車輪產生滑轉現象。同時導致橫向附著 系數減小，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 功率突然變小， 由于發(fā)動機制動的影響車輪轉 速受到限制，在附著狀況較差的路面上同樣會產生驅動輪 滑轉的現象，穩(wěn)定性與操縱性能下降。 (4)發(fā)動機 維持正常的動力 ，但路面附著系數 值突然變 小，使得驅動輪附著力超過附著力極限值，驅動輪亦產生 滑移且車輛

3、喪失穩(wěn)定性與正常操縱性。 ABS ASR系統 工作范圍 ： ABS的功能僅僅局限于制動工況。 ASR系統僅僅在 車輪驅動狀態(tài)時工作。 作用 ： 當發(fā)生車輪工作于非穩(wěn)定滑移率范圍內時，系統運用 各種方法從整體上自動調整車輛的工作參數，使車輪迅 速恢復在較為理想的滑移率范圍內運轉，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系統基本控制方法 ASR與 ABS都是通過控制作用于 車輪上的轉矩 而實現滑移率控制。 ASR系統的基本控制方法： （ 1）發(fā)動機輸出轉矩控制 （ 2）驅動輪制動控制 （ 3）差速鎖控制 1發(fā)動機輸出轉矩控制 定義 ： 車輛行駛過程中，在節(jié)氣門位置不

4、變的狀況下，當驅 動輪發(fā)生滑移 (Mn增大或 值減小 )時， ASR系統可自動調 整發(fā)動機輸出轉矩滿足運行條件。（ 僅用于驅動輪控制 ） 控制要求 ： 反應靈敏，過渡圓滑、平穩(wěn)，盡量減少由此產生的排 放污染。 控制措施 ： (1)調整點火時刻 (2)調節(jié)燃油供給量 (3)調節(jié)進氣量 2驅動輪制動控制 定義 ： 對出現滑轉趨勢的 驅動輪 直接實施制動，使車 輛重新恢復正常附著于驅動狀態(tài)。 特點 ： 反應速度快、控制強度好、靈敏度高 發(fā)動機轉矩控制與驅動輪制動的 區(qū)別 ： 發(fā)動機轉矩控制： 一般用于 ASR初始控制 及 良好路面 上低強度 的、過渡性質的滑移率控制，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。 驅動輪制動： 用于 高強度 的滑移率控制，能夠對不同附著 狀態(tài)的車輪實施獨立控制。（ ABS ASR控制的 主系統 ） 注意 ： 在實施 ASR控制時一般先從發(fā)動機控制開始，圓滑 過渡到驅動輪制動控制。 3差速鎖控制 當出現某一驅動輪附著系數等于零的 全滑轉狀況時，系統自動運行鎖止驅動輪 差速器，強迫處于較好附著狀態(tài)的驅動輪 轉動提供牽引力，使車輛擺脫困境。 9.2 ASR系統基本組成與原理 9.2.1 傳感系統 ASR傳感系統除了提供 減速度、輪速 等運 動狀況信息還必須向 ECU提供 制動系統工作信號 以判定車輪處于 制動或驅動 狀況，以及發(fā)動機節(jié) 氣門位置、變

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

7、ECU發(fā)出 的控制指令驅動偏轉，改變進氣系統流通面積，從 而改變發(fā)動機輸出轉矩。 2驅動輪制動控制執(zhí)行系統 原理 ： 當 ECU判定驅動輪滑移率超過閾值時，必須適時確定車 輛是處于 驅動工況 ，并發(fā)出控制指令，壓力調節(jié)裝置根據指 令運行完成制動系統減壓、保壓或增壓過程。 特點 ： 當 ABS工作時， ASR自動退出工作； 車輛采用 ABS ASR綜合控制則驅動輪必須采用輪控布局； 壓力調節(jié)裝置仍由三位三通或二位三通電磁閥和相應的壓力 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 ECU指令運行 調節(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 之間產生無級變化。 9.3 ABS ASR綜合控制系統 圖 9-3 典型 ASR ABS系統組成 1-右前輪轉速傳感器； 2-比例閥和差壓閥； 3-制動總泵； 4-ASR制動壓力調節(jié)器； 5-右后輪轉速傳感器； 6-左后輪轉速傳感器； 7-ASR關閉指示燈： 8-ASR工作指示燈； 9-ASR選擇開關； l0-左前輪轉速傳感器； 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)氣門驅動步進電動機； 14-ABS制動壓力調節(jié)器 9.5 集中控制系統框架下的底盤控制 圖 9-6 集中控制系統功能集成示意圖 9.5.1 底盤集中控制系統基本結構與原理 圖 9-7 現代車輛集中控制系統層次結構 基礎功能層 主動懸架控 制系統 動力轉向控 制系統 通過協調各個子系統的控制過 程，獲得相對于某項車輛性能 的針對性結果。 協調車輛控制系統的處理 結果與環(huán)境的關系 最高層次的協調 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 集中控制系統的硬件選擇功能