《驅(qū)動防滑控》PPT課件

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(yùn)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)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(shí)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(yùn)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(diǎn)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(shí)施制動，使車 輛重新恢復(fù)正常附著于驅(qū)動狀態(tài)。 特點(diǎn) ： 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(shí)施獨(dú)立控制。（ ABS ASR控制的 主系統(tǒng) ） 注意 ： 在實(shí)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(yùn)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(yùn) 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(dú)的 ECU。 在 ASR模式下實(shí)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 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(yùn)行完成制動系統(tǒng)減壓、保壓或增壓過程。 特點(diǎn) ： 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(shí)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(yùn)行 調(diào)節(jié)離合器工作壓力，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(xiàng)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(shí)例 圖 9-9 集中控制系統(tǒng)的硬件選擇功能