现代汽车安全技术-2章2主动安全(ASR驱动防滑系统)

朱明工作室[e-mail]授人以鱼不如授人以渔第2章2汽车主动安全技术----ASR驱动防滑控制系统主讲：朱明高级技师、经济师,工程师高级技能专业教师汽车维修工高级考评员授人以鱼不如授人以渔朱明工作室[e-mail]本章主要内容汽车防滑转系统的作用与防车轮滑转的控制方式防滑转系统的基本组成与特点电子控制防滑转系统(ASR)的结构电子控制防滑转系统(ASR)的工作原理授人以鱼不如授人以渔朱明工作室[e-mail]汽车防滑控制系统汽车防滑控制系统就是对制动防抱死系统和驱动防滑系统的统称。1.制动防抱死系统(Anti-lockBrakingSystem)，简称ABS。2.驱动防滑系统(AccelerationSlipRegulation)，简称ASR。它也被称为驱动力控制系统(TractionControlSystem)，简称(TCS/ASR/TRC/ATC)授人以鱼不如授人以渔朱明工作室[e-mail]驱动防滑控制系统2.ASR与ABS的区别（1）ABS是防止制动时车轮抱死滑移，提高制动效果，确保制动安全；ASR（TRC）则是防止驱动车轮原地不动而不停的滑转，提高汽车起步、加速及滑溜路面行驶时的牵引力，确保行驶稳定性。（2）ABS对所有车轮起作用，控制其滑移率；而ASR只对驱动车轮起制动控制作用。（3）ABS是在制动时，车轮出现抱死情况下起控制作用，在车速很低（小于8km/h）时不起作用；而ASR则是在整个行驶过程中都工作，在车轮出现滑转时起作用，当车速很高（80~120km/h）时不起作用。授人以鱼不如授人以渔朱明工作室[e-mail]与ABS的区别使汽车能够自动地将车轮控制在纵向和横向附着系数都很大的滑动率范围内。1.制动防抱死系统在制动过程中，通常将车轮滑移率控制在10%~20%的范围内；驱动防滑系统在驱动过程中，通常将车轮滑移率控制在5%~15%的范围内。2.制动防抱死系统(ABS)都是在制动过程中，通过调节轮缸（或制动气室）的制动压力使作用车轮的制动力矩受到控制，从而控制车轮的滑移率。而防滑驱动控制系统(ASR)在驱动过程中通常可以通过调节发动机的输出转矩、转动系的传动比、差速器的锁紧系数等控制作用于驱动车轮的驱动力矩，以及通过调节驱动车轮制动轮缸（或制动气室）的制动压力控制作用于驱动车轮的制动力矩。实现对驱动车轮牵引力矩的控制。授人以鱼不如授人以渔朱明工作室[e-mail]与ABS的异同控制系统控制项目ABSASR控制总目标控制车轮相对地面的滑动控制车轮相对地面的滑动达到效果提高制动效果和确保制动安全提高起步、加速及在滑溜路面的牵引力，确保行驶稳定性控制对象四轮驱动轮起作用时间车速很低时不起作用车速很高时一般不起作用ASR与ABS的异同授人以鱼不如授人以渔朱明工作室[e-mail]-驱动防滑系统授人以鱼不如授人以渔朱明工作室[e-mail]-驱动防滑系统驱动防滑系统又称牵引力控制系统(ASR/TCS/TRC/ATC)是汽车制动防抱死系统功能的自然扩展。授人以鱼不如授人以渔朱明工作室[e-mail]驱动防滑系统安全意义beteiligtes主动安全性防止车辆侧滑发生意外事故被动安全性在事故中减少侧面碰撞发生几率授人以鱼不如授人以渔朱明工作室[e-mail]驱动防滑系统授人以鱼不如授人以渔朱明工作室[e-mail]-驱动防滑系统1.ASR也叫牵引力控制系统，其全称是AccelerationSlipRegulation，即驱动防滑系统，目的：就是要防止车辆尤其是大马力车子，在起步、再加速时驱动轮打滑现象，以维持车辆行驶方向的稳定性。通常多在大众等德系车型上看到这个缩写。授人以鱼不如授人以渔朱明工作室[e-mail]驱动防滑系统又称牵引力控制系统(ASR/TCS/TRC/ATC)如果和ABS相互配合使用，将进一步增强汽车的安全性能。ASR和ABS可共用车轴上的轮速传感器，并与行车电脑连接，不断监视各轮转速，当在低速发现打滑时，TCS会立刻通知ABS动作来减低此车轮的打滑。若在高速发现打滑时，ASR立即向行车电脑发出指令，指挥发动机降速或变速器降挡，使打滑车轮不再打滑，防止车辆失控甩尾。授人以鱼不如授人以渔朱明工作室[e-mail]-驱动防滑系统作用：ASR可以通过减少节气门开度来降低发动机功率或者由制动器控制车轮打滑来达到对汽车牵引力的控制。装有ASR的车上，从油门踏板到汽油机节气门（柴油机喷油泵操纵杆）之间的机械连接被电控油门装置所代替，当传感器将油门踏板的位置及轮速信号传送至控制单元时，控制单元就会产生控制电压信号，伺服电机依此信号重新调整节气门的位置（或者柴油机操纵杆的位置），然后将该位置信号反馈至控制单元，以便及时调整制动器。当汽车行驶在易滑的路面上时，没有ASR的汽车加速时驱动轮容易打滑，如果是后驱动轮打滑，车辆容易甩尾，如果是前驱动打滑，车辆方向容易失控。有ASR时，汽车在加速时就不会有或能够减轻这种现象。在转弯时，如果发生驱动轮打滑会导致整个车辆向一侧偏移，当有ASR时就会使车辆沿着正确的路线转向。授人以鱼不如授人以渔朱明工作室[e-mail]-驱动防滑系统授人以鱼不如授人以渔朱明工作室[e-mail]2.1驱动力与附着力汽车行驶时必须满足如下的驱动条件和附着条件：(附着力)驱动力阻力授人以鱼不如授人以渔朱明工作室[e-mail]1．车轮滑转率与地面附着系数汽车打滑是指汽车车轮的滑转，车轮的滑转率又称滑移率。车轮滑转率Sz的定义如下：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动轮轮缘速度(r0)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。%100%100rvrSd车轮速度车身速度车轮速度滑转率授人以鱼不如授人以渔朱明工作室[e-mail]驱动防滑控制系统滑移率与纵向附着系数的关系如图2-48所示。授人以鱼不如授人以渔朱明工作室[e-mail]通过试验发现，在硬实路面上，弹性车轮与路面间的附着系数μ和滑动率S存在如下图所示的关系。授人以鱼不如授人以渔朱明工作室[e-mail]（一）车轮滑动率对附着系数的影响车轮相对于路面的滑动可分为滑移和滑转两种形式，引入车轮滑动率的概念可以表征车轮运动中滑动成分所占的比例。1.汽车在制动过程中，车轮可能相对于路面发生滑移，滑移成分在车轮纵向运动中所占的比例可以由负滑动率表征。负滑动率：SB=(rω-v)/v×100%-100%SB0，车轮滑移所占成分越多，SB越大。2.汽车在驱动过程中，驱动车轮可能相对于路面发生滑转，滑转成分在汽车纵向运动中所占的比例可由正滑动率表征。正滑动率：SA=(rω-v)/rω×100%0SA100%，车轮滑转比例越大，SA越大。授人以鱼不如授人以渔朱明工作室[e-mail]滑转率对附着系数的影响纵向附着系数大，可以产生较大的驱动力；横向附着系数大，可以产生较大的侧向力，保证汽车驱动时的方向稳定性。附着系数S=20%左右时附着系数最大0纵向附着系数横向附着系数100滑移率S（%）SA在10-20%左右时，汽车的横向附着系数和纵向附着系数都比较大。授人以鱼不如授人以渔朱明工作室[e-mail]防滑转电子控制系统的控制方式p38汽车防滑转电子控制系统常用的控制方式有：1.发动机输出功率控制2.驱动轮制动控制3.同时控制发动机输出功率和驱动轮制动力4.防滑差速锁（LSD：Limited-Slip-Differential）控制5.差速锁与发动机输出功率综合控制：授人以鱼不如授人以渔朱明工作室[e-mail]的控制方式11．对发动机输出转矩进行控制在汽车起步、加速时，ASR控制器输出控制信号，控制发动机输出功率，以抑制驱动轮滑转。常用方法有：（1）调节燃油量，如减少或中断供油；（2）调整点火时间，如减少点火提前角或停止点火；（3）调整进气量，如调整节气门的开度和辅助空气装置。授人以鱼不如授人以渔朱明工作室[e-mail]对发动机输出转矩进行控制授人以鱼不如授人以渔朱明工作室[e-mail]4.1.1发动机控制中的节气门控制主节气门由驾驶员的节气门踏板搬来控制；辅节气门由步进电机控制，步进电机每步是0.3º，辅助节气门从全开到全闭的响应时间小于200ms。结构如图：授人以鱼不如授人以渔朱明工作室[e-mail]的控制方式22．对驱动轮进行控制直接对发生空转的驱动轮加以制动，反映时间最短。普遍采用ASR与ABS组合的液压控制系统，在ABS系统中增加电磁阀和调节器，从而增加了驱动控制功能。1.通过对发生滑转的驱动轮直接施加制动（增加车轮制动分泵的压力），历时时间短，可迅速有效地防止驱动轮滑转。2.但为了制动过程平衡，出于舒适性考虑，其制动力应缓慢升高。3.该控制方式一般都作为调整进气量（控制节气门开度）、改变发动机输出转矩方式的补充。为防止制动过热，这种方法只能在低速行驶时短时间（1~2s）使用授人以鱼不如授人以渔朱明工作室[e-mail]1,对于附着路面两个驱动轮都打滑的情况，直接实施制动一般可以使驱动轮转速到最佳滑转率内。2,在分离路面上行驶的汽车对低附着路面一侧的打滑驱动车轮施加制动力，可以是在高附着路面一侧的驱动轮提高驱动力。授人以鱼不如授人以渔朱明工作室[e-mail]2．对驱动轮进行控制产生差速作用授人以鱼不如授人以渔朱明工作室[e-mail]的控制方式33.对可变锁止差速器进行控制电子控制差速器（EDS）或防滑差速锁（LSD：Limited-Slip-Differential），能对差速器锁止装置进行控制，使锁止范围从0%~100%，可以把左右驱动轮的滑移率之差控制在允许范围内。系统结构如图5-2所示。1.当汽车起步时，调节差速器的锁止程度，能使驱动轮充分发挥，提高车速与行驶稳定性；2.当左右驱动轮在不同的分离附着系数路面上以及弯道上行驶时，能提高汽车稳定行驶能力。授人以鱼不如授人以渔朱明工作室[e-mail]授人以鱼不如授人以渔朱明工作室[e-mail]控制差速器锁止的程度这是一种电控的可变锁止差速器,又称为限滑差速器(LSD)控制。它在差速器向车轮输出端的多片离合器片上,用增减液压的方法来实现锁止控制。授人以鱼不如授人以渔朱明工作室[e-mail]调整离合器的分离程度和传动系的速比离合器结合的程度通过液压装置可以减弱结合程度，从而减少输出转矩，但容易造成离合器片打滑烧坏。改变传动系的传动比也可以改变传递到驱动轮的驱动力。授人以鱼不如授人以渔朱明工作室[e-mail]的控制方式44.同时控制发动机输出功率和驱动轮制动力控制信号同时起动ASR制动压力调节器和辅助节气门调节器，在对驱动车轮施加制动力的同时减小发动机的输出功率，以达到理想的控制效果。授人以鱼不如授人以渔朱明工作室[e-mail]的控制方式55.差速锁与发动机输出功率综合控制：差速锁制动控制与发动机输出功率综合控制相结合的控制系统可根据发动机的状况和车