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1、汽车电子控制技术重庆大学机械工程学院汽车系张伟第7章驱动控制7.1概述随着交通量的增加和车速的提高,驾驶员对汽车的起步性能和操纵性能的要求日益提高。根据路面条件,驾驶员通过操纵油门、方向盘及制动踏板,使汽车按照他的意图行驶。汽车作为被控对象,由路面条件和驾驶员的控制作用决定了它的真实运动状态。汽车真实的运动状态是否与驾驶员的意图一致，则取决于两个条件：汽车电子控制技术重庆大学机械工程学院汽车系张伟(1)驾驶员的动作和他的意图是否能达到一致,这通常由驾驶员的经验和反应速度决定。(2)系统是否处在可控状态。导致汽车运动状态失
2、控的主要因素是轮胎和路面间的摩擦系数。要使汽车处在可控的状态,车轮的滑转或滑移率必须控制在允许的范围之内。要及时精确控制车轮的滑转或滑移率在允许的范围之内,驾驶员的反应速度往往达不到要求,于是采用比人工响应速度快,精度高的自动控制系统已成为提高汽车的经济性、主动安全性的必然的趋势。汽车电子控制技术重庆大学机械工程学院汽车系张伟ABS是防止制动过程中车轮被抱死,保持方向稳定性、操纵性并缩短制动距离的装置。而驱动控制装置(Anti-SkiddingRestraint，TractionControl,AccelerationS
3、lipRegulation,简称ASR或TRC)的作用是防止汽车在加速、起步过程中的滑转,特别防止汽车在非对称路面或在转弯时驱动轮的空转,是保持方向稳定性、操纵性和最佳驱动力的装置。可以说在利用μ-λ曲线的性质,并把滑转/移率控制在某一范围,这两者是一致的。ABS控制的是车轮的滑移率,而ASR控制是车轮的滑转率。汽车电子控制技术重庆大学机械工程学院汽车系张伟目前通常采用以下两种方法防止驱动轮滑转。(1)制动控制方式。对将要空转的驱动轮施加制动力,把发动机输出的多余转矩在制动器上消耗掉,控制车轮的滑转率在期望的范围内。(2
4、)发动机转矩控制方式。调节发动机输人到驱动轮上的转矩,使车轮的滑转率在合适的范围。制动控制方式比发动机控制方式响应速度快,能有效地防止汽车起步时或者从高μ路面突然跃变到低μ路面时车轮的空转。制动控制方式还能对每个驱动轮进行独立控制,与差速器锁止装置具有同样的功能。发动机控制方式则是根据路面状况输人给驱动轮最佳的驱动力矩,具体方法有改变燃料喷射量、点火时间和节气门开度。两种方法既可以单独使用,也可以组合起来使用。汽车电子控制技术重庆大学机械工程学院汽车系张伟5.2ASR的原理众所周知,作用在车轮上的驱动力和侧向力是依赖于摩
5、擦的存在,其合力不会超出摩擦圆。亦即驱动力和侧向力是相互制约的,若驱动力增大,侧向力就必然减小。若驱动轮发生滑转时,驱动力和侧向力就处在A区,相应的侧向力很小。此时易使使车轮发生侧滑。为了防止侧滑,就必须适当降低驱动力,提高抵抗侧滑的能力。ASR和ABS都是为了增加汽车抗侧滑能力的装置,但ASR不是把车轮的滑转率控制在μ-λ曲线的峰值点,只是减小驱动力,提高侧向力的极限能力,在这一点与ABS也是不同的。汽车电子控制技术重庆大学机械工程学院汽车系张伟7.3ASR的控制方法7.3.1发动机转矩调节方式l.控制燃油喷射和点火时
6、间对ASR非常重要的输人信息是车轮的旋转速度(驱动轮和被动轮)。当采用燃油喷射和点火时间调节发动机转矩方式时，ABS/ASR-ECU和发动机的ECU可相互传递信息。由被动轮和驱动轮的转速可计算出驱动轮的滑转率为:汽车电子控制技术重庆大学机械工程学院汽车系张伟设驱动轮的期望滑转率为λe,则发动机转矩控制的依据为∶λ>λe减小发动机转矩λ<λe增加发动机转矩减小发动机转矩输出的最简单方法是按一定的顺序停止向气缸喷射燃油,也可中断对某一缸的点火。但中断点火会把没有燃烧的燃油排出气缸,降低了燃料经济性并加剧了对空气的污染。供油中
7、断法和点火延迟控制组合起来,可获得更好的效果。但相应的发动机管理系统应满足以下条件：汽车电子控制技术重庆大学机械工程学院汽车系张伟(l)发动机管理系统是燃油顺序喷射电子控制系统(SequentialFuelInjection,记为SEFI)。(2)一进人ASR控制模式,下一个未进行工作过程的气缸就得中断供油,以保证发动机输出转矩尽快地下降。(3)已经进人工作状态的气缸,为了保证混合气的充分燃烧,不得中断供油。(4)在气缸工作中断期间,由于在进气管上有未燃烧的蒸发油膜。所以当该缸重新进人工作时,应对喷油量进行调节以保证可靠
8、燃烧。(5)在气缸中断工作期间,应关闭环排放控制系统的作用,否则未燃烧缸排出的过量氧气会使排放传感器作出错误的判断。汽车电子控制技术重庆大学机械工程学院汽车系张伟采用喷油中断法减小发动机的输出转矩非常简单.不需要增添其它硬件设备。驱动控制试验已经证实,借助于ASR控制软伴,在各种路面条件下,它都能保证车辆行驶的方向稳
