浅谈汽车防滑控制系统的优化

李欣

摘 要：驱动防滑控制系统能够提高汽车的牵引性、操纵性、稳定性和舒适性，减少轮胎磨损和事故风险，增加行驶安全性和驾驶轻便性，使得汽车在附着状况不好的路面上能顺利起步和行驶，并安全地制动。但是，传统的控制系统存在一定的缺陷，本文对怎样优化控制系统进行了探究。

关键词：防滑控制；驱动力矩；滑转率

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2016）23-120-1

保持驱动轮始终处于最佳滑转率范围的驱动防滑控制方式有很多种，比如发动机输出转矩控制、驱动轮制动力矩控制、差速器锁止控制、离合器或变速器控制等等。归纳起来分为两类：一类是驱动力矩的控制；一类是制动力矩的控制。调节驱动力矩可以通过调节变速器传动比、离合器控制、差速器锁紧系数、发动机的输出转矩等方面实现。下面分别介绍其优缺点：

一、调节变速器传动比

变速器控制是指通过改变传动比来改变传递到驱动轮的驱动力矩，以减小驱动轮的滑转程度。由于变速器控制的变化过于突然，惯性作用反应时间较慢，舒适性下降。

二、离合器控制

离合器控制是指当驱动轮发生过度滑转时，减弱离合器的接合程度，使离合器主、从动盘出现部分滑转，从而达到减小输出到半轴的发动机输出转矩的目的。由于主、从动盘之间出现相对滑动，使主、从动盘磨损加剧，长时间摩擦生热使主、从动盘老化，寿命缩短，舒适性和经济性均变差。

三、差速器锁止控制

差速器锁止控制分机械控制式和电子控制式两种。

机械控制式差速器结构简单，当汽车的一侧车轮处于附着力较小的路面上时，可按下仪表板上的电钮，使电磁阀接通压缩空气管路，压缩空气便从气管接头进入工作缸，推动活塞克服压力弹簧，带动外接合器右移，使之与内接合器接合。结果，左半轴与差速器壳成刚性连接，差速器不起差速作用，即左右两半轴被连锁成一体一同旋转。这样，当一侧驱动轮滑转而无牵引力时，从主减速器传来的转矩全部分配到另一側驱动轮上，使汽车得以正常行驶。但机械控制式差速器操纵不便，一般要在停车时进行。

电子控制式差速器有利于自动控制，可以实现锁止程度由0～100%逐渐变化，即从无锁止状态到完全锁止状态。电子控制的差速锁可以把驱动轮的差速滑转控制在某一范围内，使非滑转轮具有更大的驱动力，从而获得更好的加速性能，对提高车速及行驶稳定性有良好的作用。但是差速器起作用时，会使操纵性能变得略差，而转弯时，还会对操纵稳定性造成损坏。

四、调节发动机输出转矩

目前，调节变速器传动比、离合器控制和差速器锁止控制的方式在ASR中尚少采用，而调节发动机的输出转矩又可通过调节节气门开度、点火提前角、燃油喷射量以及中断燃油喷射和点火来实现。

1.点火提前角调节的优缺点。

点火提前角调节是一种比较快速的驱动防滑控制方式，通过减小点火提前角来微量调节转矩，反应时间仅为30～100ms。如果驱动轮滑转仍然持续增长，则也可以中止部分气缸的点火，中止部分气缸的点火能使发动机的输出转矩迅速减小，但如果不能及时完全地中断相应气缸的燃油供给，将会对催化转换器造成严重地损害，因此，中止部分气缸点火的方式在ASR中也很少采用。

2.供油量调节的优缺点。

供油量调节是指减少供油或暂停供油，即当发现驱动轮发生过度滑转时，电子调节装置将自动减少供油量，甚至中断供油，来减少发动机的输出转矩，供油量调节是电控汽油机中比较容易实现的驱动防滑控制方式。但是供油量调节同样会导致汽油机的不正常工作，影响发动机和传动系的使用寿命，而且容易造成汽油机的排放恶化。

3.节气门开度调节的优缺点。

节气门开度调节是指在原节气门通道的基础上，串联一个副节气门，通过传动机构控制其开度，从而使其有效节气门开度获得调节，实际就是控制进入汽油机气缸的空气量。其中主、副节气门开度传感器用于检测主、副节气门开启角度并将信号发送给发动机与自动变速器控制单元，主节气门传感器与节气门联动，随着驾驶员对加速踏板的控制，靠自身触点检测出发动机处于怠速状态还是处于负荷状态、或者是加减速状态。副节气门开度传感器将信号传给ASR控制单元。执行器一般由步进电动机和传动机构组成，步进电动机根据ASR控制单元输出的控制脉冲信号转动规定的转角，通过传动机构带动辅助节气门转动。传动机构主要通过一装在壳体上的旋转轴、主动齿轮、凸轮轴齿轮等实现对副节气门开度的控制，主动齿轮安装在旋转轴的末端，它能带动安装在副节气门末端的凸轮轴齿轮旋转，以此来控制副节气门的开启角度。这种方式工作比较平稳，易于与其他控制方式配合使用，但响应时间略长，实际应用中大多和其他控制方式配合作用。

五、驱动轮制动力矩调节的优缺点

调节驱动轮制动力矩是利用制动器对发生滑转的驱动轮施加制动力矩，直接对滑转的车轮起制动作用，使车轮转速降至最佳的滑转率范围内，反应时间短，是防止滑转最迅速的一种控制方式。制动力矩调节的实质是控制差速作用，当路面两侧附着力系数差别较大，只有一个车轮滑转时效果较好。当左右两驱动车轮行驶在分离附着力系数的路面时，右驱动轮处于高附着力系数路面，左驱动轮处于低附着力系数路面，此时汽车的驱动力只取决于低附着力系数路面上的驱动力，为了防止在低附着力系数路面行驶的驱动轮滑转，可对其加上一制动力，这样可获得最大驱动力。正是这种驱动轮转速不同，由制动控制在两个半轴所产生的差速作用，改善了汽车行驶的操纵性和稳定性。但考虑到舒适性，制动力不能太大，为避免制动磨擦片过热，一般只适用于汽车低速行驶下使用。因此这种控制方式只可作为发动机调节输出转矩控制方式的补充，应用中一般与发动机输出转矩调节配合使用。