1.什么是汽车防滑转系统
汽车防滑转系统(Anti-Slip Regulation)是指汽车在驱动过程中防止驱动轮发生滑转的控制系统,简称ASR。因汽车防滑转系统是通过驱动力控制来实现驱动轮防滑转控制的,故又称为驱动力控制系统(Traction Control System),简称TCS或TRC。
电子控制防滑转系统能有效地控制汽车驱动轮的运动状态,避免车轮在路面上驱动滑转,提高汽车在驱动过程中的驱动能力和驱动时的方向稳定性。因此,现代高级轿车广泛使用电子控制防滑转系统。
2.为什么要装防滑转系统
汽车的驱动效果,在很大程度上取决于路面和驱动轮的附着系数,而附着系数的大小在路面等其他条件一定时,不是固定不变的,而是随着驱动轮的运动形式、是否滑转而变。
(1)驱动效果取决于附着系数 汽车驱动能力的好坏取决于驱动轮上的地面驱动力,而地面驱动力既与发动机输出动力有关又与驱动轮附着力有关。通常,发动机输出的动力足够,因而地面驱动力的大小常取决于驱动轮的附着力。而驱动轮的附着力又取决于纵向附着系数。
汽车驱动时的方向稳定性取决于该工况下,汽车抵抗侧滑的能力。而抵抗侧滑的能力又受侧向附着力的影响,当汽车侧向力大于侧向附着力、汽车驱动行驶时,其方向不可控制,驱动车轴会侧滑,易失去方向稳定性。侧向附着力的大小等于地面对车轮的垂直反力和侧向附着系数的乘积,当汽车结构参数、使用条件一定时,其垂直反力可认为是个定值,因此,汽车驱动时的方向稳定性取决于侧向附着系数。侧向附着系数越大,驱动时方向稳定性越好。
(2)附着系数的大小与驱动轮滑转紧密相关 当驱动轮的驱动力等于路面附着力时,驱动轮就有滑转的趋势,此时若再猛踩加速踏板,则驱动车轮就会产生滑转。驱动轮的滑转程度可用滑转率sd来描述,研究表明,当车轮滑转率sd=20%左右时,纵向附着系数达到最大值,而侧向附着系数也处于较大值;当sd=100%即驱动轮滑转时,纵向附着系数下降较多,而侧向附着系数为0。
(3)确保驱动轮处于最佳运动状态 通常,汽车在溜滑路面或附着系数不对称路面行驶时,如果加速或猛踩加速踏板,驱动轮则容易滑转。滑转时,汽车驱动能力下降,同时汽车方向稳定性变差,如前轮驱动则容易失去转向能力,后轮驱动则容易引起后轴侧滑,会对汽车的行车安全造成极大的危害。
如果汽车装有防滑转系统,则防滑转系统能在汽车驱动过程中对驱动轮的运动状态进行实时监测和有效控制,防止驱动轮滑转,将驱动轮滑转率控制在20%左右处于最佳运动状态,从而获得最大纵向附着系数和较大的侧向附着系数,确保驱动轮得到最大的驱动力和良好的方向稳定性,以提高汽车的动力性和操纵稳定性。
3.防滑转系统如何工作
汽车驱动力大于驱动轮与路面间的附着力是汽车发生加速滑转的直接原因。要防止驱动轮滑转,就必须对驱动力矩加以控制,适当降低汽车驱动力。降低汽车驱动力的控制方式主要有制动控制、发动机控制和发动机与制动综合控制三种方案,当驱动防滑转控制单元ASR ECU检测到驱动轮的滑转率超过设定界限时,则ASR ECU就要对驱动轮的滑转加以控制。典型的电子控制驱动防滑转系统如图4-11所示,它主要由ASR传感器、ASR ECU和ASR制动压力调节器组成。(www.xing528.com)
图4-11 典型的ASR系统
若一旦ASR出现故障,ABS/ASR ECU则启动ASR的失效保护功能,使ASR停止工作。此时,汽车像没有ASR一样可以正常行驶,但汽车丧失了ASR的基本功能。
4.使用防滑转系统有哪些优点
装有防滑转系统的汽车,与不装备ASR的汽车相比较,具有如下优点。
(1)汽车动力性好 ASR系统能使汽车充分利用驱动轮的最大附着力,使汽车获得较大的驱动力,因而可提高汽车的起步能力、加速能力和爬坡能力。尤其在附着系数小的路面,或者在附着系数不对称的路面,汽车动力性的提高更加显著。
(2)汽车方向稳定性好 ASR系统能使汽车行驶时,保证汽车驱动轮也获得较大的侧向附着力,因而可提高汽车抵抗侧滑的能力,使汽车在驱动过程中具有良好的方向稳定性,对于后轴驱动汽车可减少后轴侧滑的危险,对于前轴驱动汽车可避免汽车失去转向能力。这对汽车在湿滑的路面上起步、加速、转弯行驶来说,显得尤为重要。
(3)汽车通过性好 由于ASR系统能够充分利用驱动轮的最大附着力,因而汽车在溜滑路面行驶时通过性较好。尤其是汽车行驶在附着系数不对称的路面时,汽车的通过性将会显著提高。
(4)汽车驾驶性能好 由于ASR系统极大地改善了汽车的行驶性能,在很大程度上使驾驶人操纵汽车得心应手,大大减少驾驶汽车的紧张程度,提高驾驶的舒适性。如当汽车遇到恶劣的路面状况时,驾驶人可以减少在转向盘和加速踏板上的很多动作,使得驾驶容易,驾驶性能好。
(5)驱动轮胎磨损减少 由于消除了驱动轮的滑转现象,因而使得驱动轮胎的磨损减少。
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