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详解车辆稳定控制系统及典型故障案例(一)
来源:汽车维修与保养  作者:佚名  2017-12-13 08:34:47

    2.加速防滑控制系统(ASR)原理
    加速防滑系统简称ASR,有些厂商也把该系统称为牵引力控制系统TCS、发动机驱动防滑系统MASR等。
    同ABS的控制原理类似,当车辆加速时,如果驱动力过大,轮胎与地面之间出现打滑现象,附着力偏小,因此引入了加速防滑控制(ASR)系统。
    加速防滑牵引力控制系统也是一种纵向的打滑率控制,只不过制动时是减速,现在是加速。加速时如果驱动力过大,轮胎在地面上空转,此时轮胎与地面之间的附着系数会降低,使得车辆无法获得最大的地面摩擦力。
      带有ASR功能的车辆都会有一个ASR开关,一般在中央控制台附近。

    3.打滑率
      前面我们多次提到“打滑率”。其实ABSASR控制的策略就是以控制车轮打滑率为目标的。那么什么是打滑率,它又是如何计算出来的?
      打滑率的定义是:轮胎的滚转力矩小于滚阻力矩而出现的相对地面滑动的现象叫打滑,又称为车轮卡滞或拖胎;而打滑率是指车体速度与车轮速度之差再除以车体速度,并乘以100%,即:

    车体速度是指整个车辆的移动速度,车轮速度则是指轮胎在地面上的滚动速度。当一辆没有ABS功能的汽车,在车体速度40km/h时,如果在路面光滑附着力较低的冰雪路面上紧急大力制动,那么车轮就会立即抱死,而抱死的车轮转动速度为0,也就是车轮轮速为0,此时该轮胎的打滑率则为:(40-0)/40=100%。
    所以我们说:车体速度是车辆的整体移动速度,而车轮轮速是指轮胎与地面之间的滚动速度,而在轮胎完全抱死滑动时,打滑率达到最大为100%。
    如果此时制动系统施加的是较小的制动力或无制动的滚动,车辆轮胎没有任何抱死倾向,轮胎与地面纯滚动旋转时,车轮的轮速等于车体速度,此时的轮胎打滑率则为:(40-40)/40=0,也就是说打滑率是0,即轮胎与地面没有任何打滑。
    当然,车辆的实际运动过程中,从无打滑到彻底打滑的打滑率是一个变化的过程,其数值是可以从0~100%连续变化的,具体的打滑情况与车辆轮胎与地面的实际运动状态有关。

    4.车体速度的来源
    汽车上的控制模块通过安装在轮毅轴承上的车轮转速传感器,可以很容易获得车轮速度信号。之前讲过,车体速度不能等同于车轮轮速,那么汽车上有专门的车体速度传感器吗,车体速度是依靠变速器输出轴转速传感器、后差速器减速比、轮胎半径等信号推算出来的吗?
    其实,汽车上既没有专门用来监测车体速度的传感器,也不是通过轮速、减速比等参数计算而来,而是由控制模块通过轮速推算而来。一般主流的车体速度预估推理算法有五秧最大轮速法斜率法;综合法;基于车辆动力学模型的参考车速算法;多传感器数据融合估算法。下面解释以上几种算法。
(1)最大轮速法
    依据最大轮速为主要依据,通过综合计算得出的一个车体速度信号。系统将最大的轮速默认为基本的车速信号,然后再进行一些修正。举个例子:某一制动时刻,四个车轮的轮速信号分别为:FL35km/h、FR32km/h、RL28km/h、RR25km/h;虽然实际车速不一定就是35km/h,但是左前侧的35km/h,却是最接近真实车速的。
    但是,这种算法在一些特定时刻的偏差过大,假如四个车轮都处于抱死状态,所有的轮速都是0,但实际车速肯定不是0。所以这种估算法在附着系数较大、车辆没有发生较大的打滑抱死时或者重型载重车辆上还是可用的,但对于在北方冬季冰雪或雨雪路面上的小型车辆制动时,这种算法误差明显太大。

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