电动车辆驱动防滑控制方法的研究--《车辆与动力技术》2007年03期
电动车辆驱动防滑控制方法的研究
【摘要】：针对电动车辆的特性主要研究了一种基于模糊逻辑推理的路面最优滑转率辨识技术和最优滑转率PI控制技术的驱动防滑控制方法.利用所开发的某前轮驱动电动汽车的车辆纵向动力学仿真模型,对控制方法进行了仿真分析评价,并搭建电驱动系统驱动防滑控制的硬件在环仿真试验台,完成了控制方法的硬件在环仿真试验验证.
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：U469.72【正文快照】：
汽车的驱动防滑控制系统(TCS)通常是将驱动轮的滑转率控制在当前路面的最优滑转率以下·而如何对实际行驶道路的最优滑转率进行实时识别则是目前传统车辆TCS的技术难点之一·目前的路面识别技术中,基于路面特征曲线在小滑转率区域的斜率与地面最大附着系数之间的关系的方法由
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汽车驱动防滑控制(ASR)技术研究
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起步加速不再打滑 ASR驱动防滑技术简介
& &【卡车之家 原创】前段时间，卡车之家论坛网友“老卡车人”发了一个《》的帖子，引起不小的关注。ABS大家应该已经不陌生了，ASR虽然现在也会经常听说，但很多人对其还是不很了解，现在小编就将卡车ASR的一些内容整理出来，大家相互交流一下。● &ASR的定义 & &ASR是英文“Anti Spin Regulation”的缩写，中文意思为驱动防滑技术，也可以称为TCS（Traction Control System）牵引力控制系统。 & &1974年威伯科和梅赛德斯-公司联合研究推出了商用车第一套ABS，1986年威伯科公司在ABS基础上推出了商用车驱动防滑系统ASR，以进一步提高车辆起步和行驶中的稳定性。关于ABS和ASR的产品介绍，我们还是通过这段经典的视频做些了解。 & &在视频中可以看到我们日常遇到的几种情况： & &①湿滑、沙石等附着力较差的路面起步； & &②左右附着力不同的路面起步加速； & &③湿滑路面拐弯。打滑原因分析 & &打滑的原因大家应该很好理解，在湿滑（附着系数较低）路面上进行空载起步或加速时，驱动力如果大于轮胎与地面的附着力，就会出现打滑。 & &车辆一侧打滑的情况，卡车之家在之前的文章中曾经介绍过差速器的基本知识（详情点击：《》）。在差速器结构中，如果有一侧悬空，不启动差速锁的情况下，将会出现悬空车轮空转，而另一个车轮是得不到牵引力的情况。所以在左右附着力不同的路面，如果一侧车轮打滑，另一侧车轮将无法驱动车辆。 & &从ASR驱动防滑的名字可以看出，针对这类打滑现象，ASR正可谓对症下药，下面我们来看看ASR是如何工作的吧。●& ASR工作原理
&&& 下面我们来看看ASR系统的原理，这里首先要提到一个概念――滑转率，指车轮滑移成分在车轮纵向运动中所占的比例，这个和ABS里面提到的滑移率类似，计算公式为滑转率λ=(Vw-Vv)/Vw×100%，其中Vw为驱动轮转速，Vv为车辆转速，一般以前轮（非驱动轮）的轮速作为整车参考车速。根据附着系数与滑转率的关系曲线图可知，当滑转率保持在10％～30％之间时，就可以获得良好纵向附着力和侧向附着力。
&&& 在车辆起步和行驶过程中，通过ABS的传感器对车轮的转速进行监控，ABS的电控单元计算车辆各车轮的滑转率，使驱动车轮的滑转率始终保持在设定的最佳范围（稳定区域）内，从而使车辆获得较高的牵引力和稳定的转向能力。
&&& ASR结构
&&& ASR是以ABS系统为基础开发的，与ABS系统相比，需要多一个ASR电磁阀（两位三通电磁阀）和双通单向阀，同时，ABS的电脑需要支持ASR功能。
&&& ASR有两种控制模式：扭矩控制和驱动桥差动控制。
&&& 发动机扭矩控制
早期ASR非电控控制方式
&&& 在早期非电控发动机时代，ASR要想工作必须加装单独的控制气缸来对发动机油量控制系统进行额外的控制,而对于电控来讲，只需要给发动机一些必要的信号即可。
&&& 对于现在使用的电控系统的发动机而言，发动机扭矩控制是由ABS电控单元针对各种信号的综合分析，通知发动机ECU然后通过降低转速来实现扭矩的变化，从而实现驱动轮防滑的效果。现代卡车朝着电子化控制的方向发展，ASR系统基本都是采用这类电控方式，所以国内的非电控发动机无法支持此功能。
&&& 驱动桥差动控制
&&& 上图就是一个ASR的工作路线，在脚制动回路以外，由一个ASR电磁阀和一个双通单向阀组成的另一个回路实现的。进行驱动桥差动制动控制时，ABS的电控单元会激活ASR电磁阀，使其进气口与出气口联通，此时储气筒内的制动压力进入双通单向阀，切断脚制动阀控制回路，同时通过ABS电磁阀对打滑的驱动轮进行制动，如图1所示。ABS电磁阀只是控制差动制动的激活与停止，而驱动桥制动力的控制是通过电控单元对ABS电磁阀输出压力的控制来实现的。
&&& 两种控制工作模式
&&& ASR工作时，两种控制模式可以单独进行，也可以相互配合一起控制，以达到最好的效果。
&&& 在左、右轮附着系数差异不大的路面上两侧驱动轮同时打滑时，发动机控制会激活。而在左、右轮附着系数差异较大的路面，驱动桥差动制动功能首先对打滑车轮进行制动，此时发动机的扭矩将重新分配，而发动机扭矩控制功能直到两个车轮同时打滑或者打滑车轮滑移率超出设定范围后才启动。
&&& 在高速时频繁的对驱动轮制动会造成刹车过热，所以当车速超过一定值后（各厂家设定有所差异），差动制动就不工作，仅采用发动机扭矩控制了。
&&& 当ASR工作时，仪表盘上的ASR警告灯会亮起，这样也会提醒驾驶员所处的路面状况不够稳定，进一步减少事故发生的可能性。&&& 在卡车之家论坛可以看到很多A7车主在讨论ASR的相关内容。最详细的使用报告莫过于前段时间卡友“老卡车人”的《》这篇帖子了。他也是国内第一个使用6通道ABS+ASR的A7车主了，帖子中的使用感受写的非常细致，ASR的作用非常明显。
●& 额外收益：省轮胎
&&& 在提高安全性的同时，ASR的使用还会带来额外的收益，由于老卡车人的路况是比较恶劣的沙石路面，如果轮胎打滑时碰到尖锐的东西，很容易造成轮胎非正常磨损，造成经济损失。
&&& 我们可以从之前帖子里的图片看到明显的差异，一般A7 6X4车型都是采用的是4通道ABS，中桥没有安装ABS传感器，无法对中桥转速进行监控，所以后桥能够实现驱动防滑功能，而中桥没有。在路面附着力低的情况下，中桥还是会出现打滑的现象。
“老卡车人”改装之前轮胎磨损对比（详情：）
“老卡车人”改装6通道ASB+ASR后的轮胎
另一位网友“狼哥”的A7轮胎磨损情况
&&& 中桥和后桥磨损的对比可以明显看出差别来。老卡车人是国内第一个改装成6通道ABS+ASR的用户，改装后的效果大家从他的帖子里就可以看出来了。论坛里另一位A7用户“狼哥”的轮胎磨损也很厉害，他也正准备升级到6通道ABS+ASR。（重汽6通道ABS已经从8月1日起开始需安装了，配制方法及价格看--&）
&&& 很多人一看到打滑，心里就着急，容易出现大脚油门这样的错误操作，大脚油门更加容易造成打滑，甚至出现越陷越深的情况，尤其是现在国内卡车越来越大的情况下。现在有了电控发动机再加上这套ASR驱动防滑系统，一切就变得简单了，通过电脑控制就行了。
●& ASR的五大优点
&&& 我们简单总结一下ASR系统的优点吧：
&&& 1、当驱动轮单侧打滑时，可以对打滑的车轮进行差速制动；在相同路面上，两侧驱动轮同时打滑时，发动机控制会激活；发动机控制可以和差速制动同时起作用。从而实现在在各种条件下使车辆最理想的起动；
&&& 2、在过弯时可以使车辆更稳定，不出现侧滑；
&&& 3、ASR可以取代部分差速锁的作用
&&& 4、在控制过程中ASR指示灯会激活并且相关的CAN信息会被发送出来，提醒驾驶员注意路面状况，提高行车安全性。
&&& 5、减少轮胎磨损，降低车辆使用费用。●& ASR在卡车中的应用情况
&&& 威伯科在1986年就已经发明了ASR系统，经过20多年的发展，ASR的技术已经非常成熟，在欧洲先进技术的厂家早已经成为标配。
&&& 在卡车之家的实拍图库中，我们都可以在驾驶室内找到ASR的控制按钮。各厂家对该功能的描述略有差异，奔驰称为ASR，称为TCS（牵引力控制），称为TC。
&&& 作为一个重要的主动安全控制技术，在国内很多厂家的宣传中我们也经常可以看到ASR这个字眼。而使用最多的就是的HOWO A7了，对于AMT车型，ABS+ASR已经成为标配。
●& ABS和ASR的概念区分
&&& 很多人对ABS和ASR的概念还有一些混淆，了解了他们工作的原理之后就可以区分开了:
&&& ASR以ABS为基础进行设计，两者都是帮助提高车辆的安全性。
&&& ABS主要作用于紧急制动时，防止轮胎抱死；
&&& ASR主要作用于起步、加速时，防止车轮打滑。
●& ASR与差速锁的差别
&&& 与传统的差速锁相比，还是有所差别：
&&& ASR具有发动机扭矩控制和驱动桥差动控制，可以根据情况将合理的扭矩传递到需要的车轮。这是传统的差速锁做不到的，差速锁只是硬性的将动力传递到四个车轮，一些路面还是会出现打滑的现象。
&&& ASR是通过对单侧车轮进行制动，在过弯时仍可以达到很高的稳定性，而开启差速锁后转向会导致传动系统部件和轮胎磨损加剧，是禁止操作的。
●& ASR故障码排除
&&& 在国外ASR已经实现自动控制了，正常情况下保证车辆的线路连接、传感器间隙等正常，一般也不会出现什么样的故障，论坛里有A7用户遇到过ASR灯常亮，ABS灯不亮，闪码为7-8的问题，主要是由于带有TPM胎压检测系统和ASR共用指示灯的原因，此故障用TPM激活步骤就可消除。具体解决方法点击--&。
●& 编后语
&&& ASR驱动防滑技术能够为用户带来的好处可以简单概括为“可靠、安全、省钱”，随着国内卡车电控发动机和ABS技术的普及，ASR也将越来越多，更多电子辅助设备的加入，让我们的卡车驾驶变得更加安全、高效，帮助卡车司机创造更多价值。 文章标签：
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