驱动防滑系统：理论基础及应用

在驾驶员、汽车、道路三者组成的行车系统中，影响车辆行驶状态的基本因素是车轮与路面之间的作用力，而该作用力又是由车辆行驶方向的纵向作用力和垂直于车辆行驶方向的水平横向作用力组成的。驾驶员对车辆的控制其实质是控制车轮与路面之间的作用力，而该作用力又受车轮与路面间附着条件（即附着系数）的限制——车辆纵向驱动力受纵向附着系数限制，而抵抗外界的横向力则受横向附着系数限制。

在汽车的整个行驶过程中，在汽车的纵向行驶方向上，车轮相对于地面的运动形式可以分为以下3种，即纯滑动、纯滚动和边滚边滑。而边滚边滑的运动中又有两种情况：一种是车轮滚过的计算距离大于汽车纵向实际走过的距离（即车轮存在着原地打转的情况）；另一种是车轮滚过的计算距离小于汽车纵向实际走过的距离（即车轮存在着被拖着向前的情况）。习惯上把前一种称为滑转，而把后一种称为滑移。汽车驱动防滑系统研究的就是车轮滑转的情况。

实验研究表明，当车轮在地面上做纯滚动时，其与路面之间的横向附着系数达到最大，随着车轮滑动率的增大，横向附着系数迅速减小；当车轮在路面上产生纯滑动时，横向附着系数几乎减到零，则车轮将会完全失去抵抗外界横向干扰力的能力，此时若车轮上存在外界横向的干扰力（如汽车重力的横向分力、路面不平产生的横向力以及横向风力等），则车轮将会发生横向滑移。(www.xing528.com)

为了使汽车获得较大的纵向和横向附着力，现代汽车中很多都装备了驱动防滑系统，其功能就是使汽车能够自动地将车轮控制在纵向和横向附着系数都比较大的滑动率范围内，一般滑动率为15%～20%。为了控制车轮的滑动率，需要对作用于车轮上的力矩进行实时地自适应调节，即要求防滑控制系统具有足够快的反应速度和足够高的调节精度，否则就难以将车轮的滑动率控制在最理想的范围内。