汽车驱动防滑转电子控制系统样本.doc

第9章汽车驱动防滑转电子控制系统学习目的通过本章学习,理解汽车驱动防滑转系统(ASR)作用和实现ASR路过,以及ASR与ABS之间差别,掌握ASR基本原理、特性和构造特点等。9．1概述在汽车驱动状态下，汽车受力如图9．1所示，其中G是作用在汽车质心重力，Fz1和Fz2是相应作用在车轮上地面支承力，Fj因变化汽车运动状态(加速)而作用在质心上惯性力，Mt和Ft则分别是发动机经传动系传到驱动轮上驱动转矩和相应地面作用在车轮边沿驱动力。其中只有地面摩擦力Ft是推动汽车向前行驶外力。在汽车行驶过程中，时常会浮现车轮转动而车身不动，或者汽车移动速度低于驱动轮轮缘速度状况，这时，意味着轮胎接地点与地面之间浮现了相对滑动，这种滑动称为驱动轮“滑转”，以区别于汽车制动时车轮抱死而产生车轮“滑移”。驱动车轮滑转，同样会使车轮与地面纵向附着力下降，从而使得驱动轮上可获得极限驱动力减小，最后导致汽车起步、加速性能和在湿滑路面上通过性能下降。同步，还会由于横向摩擦系数几乎完全丧失，使驱动轮上浮现横向滑动，随之产生汽车行驶过程中方向失控。图9.1汽车驱动状态受力驱动力控制系统(TractionControlSystem简称。TRC或TRAC)又称驱动轮防滑转调节系统(Anti—SlipRegulation简称ASR)，它是继防抱死制动系统(ABS)之后，设立在汽车上专门用来防止驱动轮起步、加速和在湿滑路面行驶时防止驱动轮滑转电子驱动力调节系统。它可以在驱动状态下，通过计算机协助驾驶员实现对车轮运动方式控制，以便在汽车驱动轮上获得尽量大驱动力，同步保持汽车驱动时方向控制能力，改进了燃油经济性，减少了轮胎磨损。与ABs相似，驱动防滑转控制系统依然以滑动率作为控制目的，由于后者只需对驱动轮进行控制，故此时滑动率表达式可写为：式中S——驱动滑动率；EL——驱动轮轮缘速度；ua——汽车车身速度，实际应用时常以非驱动轮轮缘速度代替。当车身未动(Ua=O)而驱动车轮转动时，S=100％，车轮处在完全滑转状态；当UL=Ua时，S=0，驱动车轮处在纯滚动状态。ASR系统电子控制器可以依照各车轮上转速传感器信号，适时计算出各车轮滑动率S。当S值超过预先设定界限值时，电子控制器就会向ASR执行装置输出控制信号，抑制或消除驱动车轮上滑转。普通，对汽车驱动轮滑动控制可以通过如下控制方式加以实现：1．发动机输出功率控制当汽车起步、加速时，若加速踏板踩得过猛，时常会因驱动力超过轮胎和地面附着极限，浮现驱动轮短时间滑转。这时，ASR电子控制器将依照加速踏板行程大小发出控制指令，既可通过发动机副节气门驱动装置，恰当调节节气门开度，也可以直接控制发动机ECU，变化点火时刻或燃油喷射量，通过限制发动机功率输出，达到抑制驱动轮滑转目。2．驱动轮制动控制在单侧驱动轮打滑时，ASR电子控制器将发出控制指令，通过制动系统压力调节器，对产生滑转车轮施加制动。随着滑转车轮被制动减速，其滑动率会逐渐下降。当滑转率降到预定范畴之内后来，电子控制单元及时发出指令，减少或停止这种制动，其后，若车轮又开始滑转，则继续下一轮控制，直至将驱动轮滑动率控制在抱负范畴内。与此同步，另一侧非滑转车轮依然保持着正常驱动力。这种作用类似于驱动桥差速器中差速锁，即当一侧驱动轮陷入泥坑中，某些或完全丧失了驱动能力时，若制动该车轮，另一侧驱动轮仍可以发挥出足够驱动力，以便维持汽车正常行驶。当两侧驱动轮均浮现滑转，但滑转率不同步，可以通过对两边驱动轮施加不同制动力，分别抑制它们滑转，从而提高汽车在湿滑路面上起步、加速能力和行驶方向稳定性。这种方式是防止驱动轮滑转最迅速有效一种控制办法。但是，出于对舒服性考虑，普通这种制动力不可太大。因而，经常作为第一种办法补充，以保证控制效果和控制速度统一。3．差速锁止控制采用由电子控制可锁止式差速器，可将驱动轮差速滑动率控制在一定范畴内。为了达到更抱负控制效果可以综合运用上述各种控制方式，驱动防滑转综合控制将依照发动机工况和车轮滑转实际状况采用相应控制办法。如在发动机输出大转矩状态下，车轮滑转重要因素往往是因路面湿滑所致，采用对滑转车轮施加制动比较有效，而当发动机输出大功率时车轮滑转则以减小发动机输出功率办法更有效。典型ASR系统如图9.2所示。它由ASR选取开关、车轮转速传感器、制动防抱死和驱动防滑转电子控制单元、制动主继电器、制动执行装置、制动灯开关、节气门继电器、主节气门位置传感器、副节气门位置传感器、副节气门执行器、液压调节装置、故障批示灯、压力调节和液面高度调节传感器和执行器等某些构成。其中车轮转速传感器用来检测各车轮转速；节气门位置传感器检测主、副节气门位置；电控单元依照车轮转速信号发动机节气门开度信号等判断汽车行驶状况，向制动执行器和副节气门执行装置发出控制指令，并可在系统浮现故障时