汽车防滑约束装置（ASR）

一、ASR的原理

防滑约束装置（Anti-Skidding Restraint或者说：Traction Control牵引控制，Acceleration Slip Regulation加速滑动调节，简称ASR或TRC）其功能是防止汽车在加速和启动过程中滑动，特别是在非对称路面或转弯时，是保证方向稳定性、操作性和最佳驱动力的装置。

ASR控制区间和ABS相反，ABS控制车轮的滑移率，ASR控制车轮滑动率。

为了防止车辆侧滑，需要降低汽车驱动力。

二、ASR的控制

防滑约束装置控制的目的是准确控制传递到驱动轮上的扭矩，产生适合道路附着系数条件的驱动力，提高汽车的动力和通过性。

1、ARS主要的控制方法是：

(1)制动控制模式

(2)发动机转矩控制方法

制动控制比发动机转矩控制快，发动机控制延迟。

燃油经济性好，发动机油经济性好，可长期控制。

(3)制动控制与发动机控制的组合

(4)发动机控制与限滑差速器控制的组合

2.制动控制模式

对车轮进行制动管理，从而限制车速。

3.发动机转矩调节方法

(1)控制燃油喷射和点火时间

发动机输出转矩控制可通过中断喷油法和延迟点火组合快速实现。

(2)节气门调节方法

喷油中断和延迟点火不需要增加硬件设备，但会导致发动机噪音大，运行不稳定。

节气门的调节可以避免这个问题。主节气门由司机加速踏板控制，副节气门由司机加速踏板控制ASR控制系统电机。

节气门控制从全闭到全开需要2000ms时间。

①节气门的控制算法如下：PI算法。

②总体控制策略：将点火延迟、供油终止和节气门控制相结合，得到驱动控制方案。

③节气门整体控制策略的优点是：

采用节气门和发动机管理系统进行综合控制ASR性能提升。

根据实验结果，基于节气门和发动机管理控制的驱动控制系统（ASR），可使ASR驱动控制性能几乎达到制动控制水平，实现成本低于制动控制模式。

发动机转矩控制方式不适用非对称路面的防滑控制。

4.发动机与驱动轮制动的组合控制模式

（1）ASR控制算法

脉宽调制信号根据速度和加速度控制缸的增压和减压变化速率。

发动机节气门与制动相结合，加快了驱动控制的响应速度和调节能力。

(2)独立控制与非独立控制的性能比较

在不对称的道路上，独立控制显著提高了驱动力，而不是独立控制的驱动力和没有设备ASR车辆差别不大。

在压实雪地上行驶时，独立控制比非独立控制方向稳定性好，车辆转角速度小。

S形弯道加速转向采用独立控制比非独立控制更好。

5.发动机转矩调节与限滑差速器的组合

当限滑差速器不工作时，允许两个车轮独立旋转。当限滑差速器锁定时，两个车轮一起旋转。

6、实现ASR比较不同方式的性能

ASR系统的本质是：

(1)控制驱动轮上的转矩。

(2)在非对称路面上，传递到驱动轮到驱动轮的扭矩。

采用单节气门控制，结构简单，实现方便，不会给传动系统带来任何附加载荷，舒适性好，但驱动控制效果不好。单独使用制动模式，多余的功率将以热的形式消耗在制动器上，因此加热严重，在汽车高速时不应长期使用。

综合各类ASR系统的特点是发动机节气门控制和驱动轮独立控制ASR只要采用合理的控制算法，系统最完整的硬件配置就能解决各种路况的驱动控制问题，并使车辆的加速性、经济性、方向稳定性和操控性达到最佳状态。

三、ABS和ASR技术的比较

1、ABS系统的主要部件

①转速传感器

由于齿圈、齿顶和电极之间的间隙随车轮的旋转而交替变化，在线圈电路中感应周期性电压信号，通过整形电路获得与车轮速度成正比的脉冲信号。

②电磁阀

控制电磁阀的通断，可实现制动装置的增压、保压、减压三种状态的切换。

③循环柱塞液压泵

作用是把ABS减压时排出的液压油加压后送回高压油路。

2、ASR的电控装置

为了提高车轮速度和发动机速度信号的实时处理精度，采用了中断执行方法。速度信号中断处理优先级最高，节气门和制动器控制定期中断。

3、ABS和ASR比较控制算法

由于ASR因此，系统可以轻松获得目标速度和滑动率ASR比ABS精确控制更容易实现。

ABS控制车轮的滑动率，并将滑动率控制在曲线的峰值。ASR车轮的滑动率通常控制在10%左右。