毕业论文课题相关文献综述

文 献 综 述

安全、环保、节能是当今汽车发展的三大方向。提高汽车的安全性是各汽车厂商增强其产品竞争力的重要手段。随着制动防抱死系统的广泛应用，驱动防滑系统(ASR)也逐步被投入使用。目前，ASR已经成为汽车向电子化发展的一个重要方面（参见参考文献【1】的绪论）。

1.1ASR产生的原因

汽车在起步或突然加速时，但车辆未移动或移动速度低于驱动车轮轮缘速度，车胎与地面之间就产生了相对的滑动，这样就会出现因驱动轮的滑转（参见参考文献【2】第十六章第一节）而使车速不能马上提高的现象。如果是前驱动轮滑转，车辆方向容易失控，如果是后驱动轮滑转，车辆容易甩尾。驱动轮滑转不仅会损失发动机的转矩，而且会影响车辆行驶安全。因此，为了防止驱动轮的滑转，人们在防抱死制动系统的基础上研制了驱动防滑系统ASR（Acceleration Slip Regulation）^【4】。

1.2ASR的组成和工作原理

车轮相对于路面的运动状态与附着力有重要关系，特别是在弱附着路面上更为明显。车轮在路面上的纵向运动分为滚动和滑动两种形式，人们引入了车轮滑动率S的概念来表征车轮纵向运动中滑动成分所占的比例。

滑转率S定义为：

S=1-V_v-V_w

式中，V_v为车速；V_w为轮速。前轮发生滑转可能使汽车丧失转向能力，而后轮发生过度滑转则会使汽车发生侧滑而丧失方向稳定性。ASR系统就是通过防止驱动轮过度滑转，在车辆起动和加速时，根据路面和轮速情况控制驱动轮的附着能力，而提高车辆的操纵稳定性和通过性。汽车在路面上行驶，其驱动力取决于发动机输出扭矩，但要受到路面附着条件的限制。轮胎与路面的附着系数与轮胎结构、路面状况、天气情况、车速等因素有关，是一个不确定量，大量试验表明轮胎与地面之间的附着系数μ与滑转率S有直接关系。图1-1是典型路面上附着系数与滑转率的关系图。

由图1-1可知，当滑转率从0开始增加时，纵向附着系数也随之增大，当滑转率达到S₀时，附着系数达到最大值μ_h（称为峰值附着系数）。此后，随着滑转率的继续增加，附着系数反而下降；当滑转率达到1时，即车轮发生纯滑转时，其滑动附着系数要远小于μ_h。在滑转率0与纵向峰值附着系数所对应的滑转率S₀之间，即曲线的上升段为稳定区，在该区可以保证稳定驱动，在峰值附着系数所对应的滑转率S₀与纯滑转之间，即曲线的下降段为非稳定区。所以从牵引性上考虑，驱动轮的纵向滑转率最好在S₀处。同时考虑到轮胎与路面之间的侧向附着系数随纵向滑转率的关系（图1-1中虚线所示），随纵向滑转率的增大，侧向附着系数急剧减小，所以从侧向稳定性上考虑，车轮纵向滑转率越小越好。由此可见，驱动轮的纵向滑转率最好控制在略小于S₀的一个小区域内（图1-1中阴影区域），以便充分发挥驱动轮的牵引能力，同时又能保证车辆一定的侧向稳定。若以驱动轮的纵向滑转率S0作为被控目标变量，那么控制汽车驱动轮过度滑转实质上就是调节驱动轮实际纵向滑转率与目标纵向滑转率（阴影区域）之间的差值，并使之趋近于0。