《驱动防滑控》PPT课件

第 9章 驱动防滑控制系统 9.1 ASR系统基本原理与方法 驱动防滑控制 (Acceleration Slip Regulation， ASR)技术： 对 驱动轮 进行控制，防止 车辆加 (减 )速 与 转向 过 程中出现车轮 滑移率 增大，进而丧失纵、横向稳定 性与操纵性的现象，保证行驶安全。 9.1.1 ASR基本原理 主动车轮正常驱动的条件： 驱动轮驱动力 驱动轮转矩 驱动车轮半径 驱动轮正压力 驱动轮与地面间的附 着系数 注意 ： 只有车轮滑移率等于特定数值时附着系数 才处于峰值，即运动车 轮只有处于特定附着状况才具备足够的纵向与横向附着力，获得相应的地 面制动 (驱动 )力与操纵稳定性。 无 ASR设置的车辆行驶时，驱动轮可能产生若干运动状况： (1)在 附着状况良好 的路面上，车辆可获得预期的附着状 况和驱动力以及正常的稳定性与操纵性能。 (2)车辆 发动机输出功率突然加大 ，则驱动轮驱动力超过 附着力极限值时，车轮产生滑转现象。同时导致横向附着 系数减小，轻微的干扰力即可使车辆丧失稳定性和正常操 纵性。 (3)发动机 功率突然变小， 由于发动机制动的影响车轮转 速受到限制，在附着状况较差的路面上同样会产生驱动轮 滑转的现象，稳定性与操纵性能下降。 (4)发动机 维持正常的动力 ，但路面附着系数 值突然变 小，使得驱动轮附着力超过附着力极限值，驱动轮亦产生 滑移且车辆丧失稳定性与正常操纵性。 ABS ASR系统 工作范围 ： ABS的功能仅仅局限于制动工况。 ASR系统仅仅在 车轮驱动状态时工作。 作用 ： 当发生车轮工作于非稳定滑移率范围内时，系统运用 各种方法从整体上自动调整车辆的工作参数，使车轮迅 速恢复在较为理想的滑移率范围内运转，保证车辆在不 同状况下的牵引性，稳定性和正常操纵性。 9.1.2 ASR系统基本控制方法 ASR与 ABS都是通过控制作用于 车轮上的转矩 而实现滑移率控制。 ASR系统的基本控制方法： （ 1）发动机输出转矩控制 （ 2）驱动轮制动控制 （ 3）差速锁控制 1发动机输出转矩控制 定义 ： 车辆行驶过程中，在节气门位置不变的状况下，当驱 动轮发生滑移 (Mn增大或 值减小 )时， ASR系统可自动调 整发动机输出转矩满足运行条件。（ 仅用于驱动轮控制 ） 控制要求 ： 反应灵敏，过渡圆滑、平稳，尽量减少由此产生的排 放污染。 控制措施 ： (1)调整点火时刻 (2)调节燃油供给量 (3)调节进气量 2驱动轮制动控制 定义 ： 对出现滑转趋势的 驱动轮 直接实施制动，使车 辆重新恢复正常附着于驱动状态。 特点 ： 反应速度快、控制强度好、灵敏度高 发动机转矩控制与驱动轮制动的 区别 ： 发动机转矩控制： 一般用于 ASR初始控制 及 良好路面 上低强度 的、过渡性质的滑移率控制，有助于保证控制过 程的圆滑过渡以及车辆行驶稳定性与平顺性。 驱动轮制动： 用于 高强度 的滑移率控制，能够对不同附着 状态的车轮实施独立控制。（ ABS ASR控制的 主系统 ） 注意 ： 在实施 ASR控制时一般先从发动机控制开始，圆滑 过渡到驱动轮制动控制。 3差速锁控制 当出现某一驱动轮附着系数等于零的 全滑转状况时，系统自动运行锁止驱动轮 差速器，强迫处于较好附着状态的驱动轮 转动提供牵引力，使车辆摆脱困境。 9.2 ASR系统基本组成与原理 9.2.1 传感系统 ASR传感系统除了提供 减速度、轮速 等运 动状况信息还必须向 ECU提供 制动系统工作信号 以判定车轮处于 制动或驱动 状况，以及发动机节 气门位置、变速器工作状况等相关信息，便于 ECU为发动机转矩控制提供决策依据。 9.2.2 处理系统 ASR处理系统可与 ABS系统共用一个 ECU，也 可采用单独的 ECU。 在 ASR模式下实行车轮制动时， 驱动轮与非驱动 轮 将采用不同的控制方法，且 发动机转矩控制仅用 于驱动轮控制 (非全轮驱动车辆 )。在制动情况下 ASR自动退出控制而转入 ABS控制模式。 9.2.3 执行系统 1发动机 转矩控制 执行系统 常用控制方法 进气量控制 图 9-1 副节气门工作原理 a)全开； b)半开； c)全关 1-主节气门； 2-副节气门 a) b) c) 原理 ：副气门由 步进电机 根据 ABS ASR ECU发出 的控制指令驱动偏转，改变进气系统流通面积，从 而改变发动机输出转矩。 2驱动轮制动控制执行系统 原理 ： 当 ECU判定驱动轮滑移率超过阈值时，必须适时确定车 辆是处于 驱动工况 ，并发出控制指令，压力调节装置根据指 令运行完成制动系统减压、保压或增压过程。 特点 ： 当 ABS工作时， ASR自动退出工作； 车辆采用 ABS ASR综合控制则驱动轮必须采用轮控布局； 压力调节装置仍由三位三通或二位三通电磁阀和相应的压力 管路以及制动轮缸组成。 对所有车轮实行制动压力控制 仅控制驱动轮 3差速器锁止控制 图 9-2 差速器锁止控制 液压多片离合器 电磁阀根据 ECU指令运行 调节离合器工作压力，使 离合器摩擦片诸片逐渐参 与工作，使离合器锁止程 度在完全脱离与完全锁止 之间产生无级变化。 9.3 ABS ASR综合控制系统 图 9-3 典型 ASR ABS系统组成 1-右前轮转速传感器； 2-比例阀和差压阀； 3-制动总泵； 4-ASR制动压力调节器； 5-右后轮转速传感器； 6-左后轮转速传感器； 7-ASR关闭指示灯： 8-ASR工作指示灯； 9-ASR选择开关； l0-左前轮转速传感器； 11-主节气门开度传感器； 12-副节气门开度传感器； 13-副节气门驱动步进电动机； 14-ABS制动压力调节器 9.5 集中控制系统框架下的底盘控制 图 9-6 集中控制系统功能集成示意图 9.5.1 底盘集中控制系统基本结构与原理 图 9-7 现代车辆集中控制系统层次结构 基础功能层 主动悬架控 制系统 动力转向控 制系统 通过协调各个子系统的控制过 程，获得相对于某项车辆性能 的针对性结果。 协调车辆控制系统的处理 结果与环境的关系 最高层次的协调 9.5.2 底盘集中控制基本方式 图 9-8 分层控制实例 图 9-9 集中控制系统的硬件选择功能