- 汽車動力學及底盤主動控制
- 丁能根 許駿編著
- 978字
- 2020-05-07 09:56:21
第3章 汽車縱向動力學控制系統
駕車經驗告訴我們,當行車在濕滑路面上突遇緊急情況而實施緊急制動時,汽車會發生側滑,嚴重時甚至會出現旋轉調頭,相當多的交通事故便由此而產生。當左右側車輪分別行駛于不同摩擦系數的路面上時,汽車的制動也可能產生意想不到的危險。彎道上制動遇到上述情況則險情會更加嚴重。所有這些現象的產生,均源自于制動過程中的車輪抱死。汽車防抱制動系統(Anti-Lock Brake System,ABS)就是為了消除在緊急制動過程中出現上述非穩定因素、避免出現由此引發的各種危險狀況而專門設置的制動壓力調節系統。
同樣地,當汽車在濕滑路面上起步加速時,時常會出現車輪轉動而車身不動,或者汽車的移動速度低于驅動輪輪緣速度的情況。這意味著輪胎接地點與地面之間出現了相對滑動,我們把這種滑動稱為驅動輪的“滑轉”,以區別于汽車制動時車輪抱死而產生的車輪“滑移”。驅動車輪的滑轉,同樣會使車輪與地面的縱向附著力下降,從而使得驅動輪上可獲得的極限驅動力減小,最終導致汽車的起步、加速性能和在濕滑路面上通過性能的下降。同時,還會由于橫向摩擦系數幾乎完全喪失,使驅動輪上出現橫向滑動,隨之產生汽車行駛過程中的方向失控。驅動力控制系統(Traction Control System,TCS)又稱驅動輪防滑轉調節系統(Anti-Slip Regulation,ASR),是繼ABS之后,設置在汽車上專門用來防止驅動輪起步、加速和在濕滑路面行駛時滑轉的電子驅動力調節系統。
汽車防滑控制系統大體上可認為是ABS和ASR的總稱。ABS是汽車制動系統中的閉環控制裝置,其主要作用是防止制動過程中車輪抱死,保持制動過程中車輛的方向性和穩定性。ASR的主要作用是在汽車加速時通過將驅動輪滑轉率保持在可以接受的限度內而防止車輪快速滑轉(特別在起步、加速、轉向等過程中)。ASR實際上發揮兩種功能,一是增加牽引力,二是保持汽車行駛穩定。
近年來,用來提高汽車行駛安全和駕駛舒適性的駕駛輔助系統已日趨成熟并趨于普及。其中,控制汽車縱向動力學的主要駕駛輔助系統主要包括自適應巡航控制(ACC)系統和自主緊急制動(AEB)系統。ACC是傳統巡航控制系統的功能擴展,它通過對節氣門和制動的自動控制,自動調節車速與前車保持設定的安全距離。ACC可減輕駕駛人的勞動強度。AEB對于幫助駕駛人規避前向碰撞或減輕前向碰撞造成的傷害有顯著效果。
汽車防滑控制系統和駕駛輔助系統極大地提高了汽車的主動安全性,被認為是汽車上采用安全帶以來在安全性方面所取得的最為重要的技術成就之一。