简述汽车驱动防滑控制系统的应用

[摘 要]汽车行驶安全问题越来越受到社会各界人士的高度关注。与此同时一些有关提高汽车行驶安全的措施也被提出。本文分别从驱动防滑控制系统的基本概念、基本工作理论、控制原理等方面对防滑控制系统进行了简单的阐述。

[关键词]防滑控制系统、ASR功能作用及原理

中图分类号：TH 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）31-0197-01

随着时代的发展社会的进步，汽车工业得到了飞速的发展。汽车不仅从它的外观、舒适度、动力性、速度等方面有了很大的进步。同时汽车安全也得到了发展。那么汽车防滑控制系统就是在这种发展潮流中应运而生，并得到了很快的发展和在汽车上很好应用。

汽车防滑控制系统最初只是在制动过程中防止车轮被制动抱死，避免车轮在道路上做纯碎的滑移，提高汽车在制动过程中的方向稳定性和转向操纵能力，缩短制动距离。随着对汽车安全性能的不断提高，防滑控制系统也得到了进一步的发展。不仅仅能在刹车过程中防止车轮抱死而且能够在驱动过程中（特别是起步、加速、转弯等过程中）防止驱动车轮发生滑转。从而进一步提高汽车驱动过程中的方向稳定性，转向操纵能力和加速性能.

汽车ASR是伴随着ABS的产品化而发展起来的，它实质上是ABS基本思想在驱动领域的发展和推广。

ASR系统的基本思路是：在车轮滑转时，将滑转率控制在最佳滑转率（大约20%）范围内，从而获得较大的附着系数，使路面能够提供较大的附着系数，从而使车轮的驱动力能够得到充分利用。ASR系统的主要功能是：在车轮开始滑转时，通过降低发动机的输出转矩或控制制动系统的制动力等来减小传递给驱动车轮的驱动力，防止因驱动力超过轮胎与路面之间的附着力而导致驱动轮滑转，从而提高车辆的通过性，改善汽车的方向操纵稳定性。

一、汽车防滑系统的类型

为达到对汽车驱动车轮运动状态的精确控制，ASR可以通过以下方式实现对驱动车轮滑转的控制。

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，常常会因驱动力超过轮胎和地面的附着极限，而出现驱动轮短时间的滑转。这时，ASR电控器将根据加速踏板行程大小发出控制指令，可通过发动机的副节气门驱动装置，适当调节副节气门的开度，也可以直接由发动机ECU改变点火时刻或燃油喷射量，通过限制发动机功率输出，减少驱动轮产生的驱动力，从而达到抑制驱动轮滑转的目的。

2、驱动轮制动控制。在单侧驱动轮打滑时，ASR电控器将发出控制指令，通过制动系统的压力调节器，对产生滑转的车轮施加制动力。随着滑转车轮被制动减速，其滑转率会逐渐下降。当滑转率降到预定的范围之内以后，电控单元立即发出指令，减少或停止这种制动。之后，若车轮又开始滑转，则继续下一轮的控制，直至将驱动轮的滑动率控制在理想范围内。与此同时，另一侧滑转车轮仍然保持着正常的驱动力。如果当两侧驱动轮同时出现滑转，但滑转率不同时，可以通过对两侧驱动轮施加不同的制动力，分别抑制它们的滑转，从而可提高汽车在湿滑及不对称路面上的起步、加速能力和行驶的方向稳定性。这种方式是防止驱动轮滑转最迅速有效的一种控制方法。但是，出于对舒适性的考虑，一般这种控制方式制动力不可施加太大。因此，常常作为第一种方法的补充，以保证控制控制效果和控制速度的统一。这种控制方式采用的是ASR与ABS组合的液压控制系统，在ABS中增加了电磁阀和调节器，从而增加了驱动控制功能。

3、防滑差速锁（Limited？Slip？Differential，LSD）控制。LSD能对差速器锁止装置进行电控，时锁止范围在0-100%之间变化。当驱动轮出现单边滑转时，电控器发出控制命令，使差速锁和制动压力调节器工作，从而控制车轮的滑转率。这时非滑转车轮还有正常的驱动力，从而提高汽车在滑溜路面的起步、加速性能及行驶时的方向稳定性。各驱动轮的锁紧系数可用差速器中的液压预紧盘来调节。

4、综合控制。为了达到更理想的控制效果，可采用上述各种控制方式相结合的控制系统。综合控制系统将根据发动机的工况和车轮滑转的实际情况采取相应的控制措施。

二、组成及功用

ASR主要包括传感器、ECU、执行器等部件。

传感器主要包括轮速传感器、节气门位置传感器、ASR选择开关等。一般轮速传感器与ASR共用，主要完成对车轮速度的检测，并将轮速信号传递给ASR和ABS电控单元。而主、副节气门位置传感器用于分别检测主、副节气门的开启角度，并将这些信号传递给发动机和自动变速器电控单元，与发动机电控系统共用。ASR选择开关是系统特有的一个开关装置，它可以通过人为操作选择是否启用ASR系统，如将ASR的关断开关切断（处于“OFF”的位置），ECU可使系统退出ASR工作状态，并点亮ASR关断指示灯。在某些特殊的场合，例如，为了检查汽车传动系统或其他系统的故障时，可以借助该开关使ASR系统停止工作，以避免因驱动轮悬空，致使ASR对驱动轮施加制动而影响故障检查。

ADR？ECU以微处理器为核心，配以输入、输出电路及电源电路等。ASR控制器通常均与ABS控制器组合为一体减少电子元器件的数目，简化和紧凑结构。ASR？ECU的输出信号来自传感器、ABS？ECU、发动机ECU和选择控制开关等。根据上述输入信号，ASR？ECU通过计算后向制动压力调节器与副节气门驱动装置发出工作指令，并通过指示灯显示当前工作状态。一旦ASR？ECU检测到任何故障，则立即停止ASR调节。此时车辆仍可以保持常规行驶方式，同时系统会将检测出的故障信息存入计算机的RAM，并让报警指示灯闪烁，以提醒驾驶员。

ASR系统的执行器主要包括制动压力调节器、副节气门驱动装置等。前者根据ABS和ASR电控单元的信号，调节制动器中的液压。后者则根据ASR电控单元传送来的信号控制副节气门的开启角度。

ASR与ABS都是通过控制车轮和路面的相对滑动，以保证轮胎与地面之间存在较小的纵向和横向附着系数，因此两系数密切相关，常采用相同的技术，常结合在一起，共享许多电子组件和共同的系统部件来控制车轮的运动状态，构成车辆行驶安全系统。

ASR系统与ABS也存在如下一些明显的区别：（1）ABS系统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系统（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系统对所有车轮起作用，控制其滑移率；而ASR系统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系统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（80～120？km/h）时不起作用。

三、防滑系统的使用

ASR系统是由电子元件控制的，在工作中有些现象是正常的，例如：

①系统检查时的声音：在发动机启动后，有时候会从发动机舱中传出类似碰击的声音，这是系统在进行自我检查时发出的声音，属于正常现象。

②工作时的声音：液压单元内部电动机的声音；与制动踏板振动一起产生的声音；工作时。因制动而引起悬架碰击声或轮胎与地面接触发出（吱嘎）声。

③在积雪或是沙石路面上，安装有ABS车辆的制动距离有时候会比没有安装ABS车辆的距离长。

④在TRC工作时，发动机的油门反应会比不工作时慢。

在汽车快速发展的情况下，行车安全已经成为一个越来越重要的话题。防滑控制系统正是在此潮流中应运而生并得到了很好的应用和发展。防滑控制系统通过自身调节车轮制动力或驱动力，防止车轮在制动过程中被制动抱死或防止驱动车轮在驱动过程中发生滑转。从而提高汽车行驶的安全性。防滑控制系统的产生和应用在汽车安全史上留下了光辉的一页，拯救了数以万记驾驶员的宝贵生命。但是我们在看到其优越性的同时也要发现它的不足之处，并对其进行改进。我国在此方面的研究与国外相比还有一定的差距。我们不仅要了解、使用防滑控制系统同时我们也要在此讨论中去探讨、去创新。