第二节 驱动轮防滑转的控制方法
防止驱动轮滑转的控制方法主要有：控制发动机的输出转矩、控制驱动轮的制动力以及控制防滑转差速器的锁止程度。这些控制方法的最终目的都是调节驱动轮上的驱动力，并将驱动轮的滑转率控制在最佳滑转率范围之内。
一、控制发动机的输出转矩
通过调节发动机的输出转矩来调节驱动轮的驱动力是实现防滑转控制的方法之一。这种控制系统能够保证发动机输出转矩与地面提供的驱动转矩达到匹配，因此可以改善燃油经济性，减少轮胎磨损。使汽车具有良好的行驶稳定性和乘坐舒适性。对于前轮驱动的汽车，能够得到良好的转向操纵性。在装备电子控制燃油喷射系统EFI的汽车上，普遍采用了控制发动机输出转矩的方法来实现防滑转控制。
控制发动机输出转矩的方法有：控制点火时间、控制燃油供给量及控制节气门开度等。
1.控制点火时间
由内燃机原理可知，减小汽油发动机的点火提前角或切断个别气缸的点火电流，均可微量降低发动机的输出转矩。现代汽车普遍采用电子点火系统，其点火时刻是根据发动机转速、负荷以及冷却液温度等信号确定。在汽车行驶过程中，防滑转控制电控单元（ASR ECU）根据轮速传感器和车速传感器信号即可计算确定驱动轮滑转率的大小，通过减小点火提前角，即可微量降低发动机的输出转矩。当驱动轮滑转率很大，延迟点火时刻不能达到控制滑转率的目的时，则可中断个别气缸点火来进一步减小滑转率。在中断个别气缸点火时，为了防止排放增加和三元催化转换器过热，必须中断燃油喷射。恢复点火时，点火时间将缓慢提前，保证发动机输出转矩平稳增加。
2.控制燃油供给量
短时间中断供油也可微量调节发动机的输出转矩，但响应速度没有减小点火提前角迅速。这种控制方法适用于未采用燃油喷射系统的汽油发动机或柴油发动机汽车。
在采用电子加速踏板的汽车上，根据加速踏板行程大小，通过调节汽油发动机节气门开度或柴油发动机喷油泵拉杆位置，使进气量或供油量改变即可调节发动机的输出转矩，控制方法如图3-2所示。
图3-2 发动机输出转矩的控制
当驾驶人操纵加速踏板时，加速踏板的行程信号由传感器输入防滑转电控单元（ASR ECU），ASR ECU根据预先存储的数据和发动机转速、冷却液温度及进气温度等信号确定伺服电动机（步进电动机）控制电压或电流的大小，再由伺服电动机调节节气门开度或喷油泵拉杆位置，通过调节进气量或供油量来调节发动机的输出转矩。
3.控制节气门开度
控制节气门位置（开度）可以控制进入气缸的进气量，从而能够显著改变发动机的输出转矩，现代汽车（如丰田雷克萨斯LS300、LS400型轿车）普遍采用这种控制方式。
在采用电子控制燃油喷射系统（EFI）的汽车上，ASR ECU根据轮速传感器和车速传感器所输出的信号计算确定驱动轮滑转率的大小之后，通过控制节气门开度和燃油喷射量等即可调节发动机的输出转矩。当驱动轮滑转率超出规定值范围时，ASR ECU便向执行器发出控制指令，减小节气门的开度、缩短喷油器的喷射时间或中断个别喷油器喷油，这样可迅速降低发动机的输出转矩，从而防止驱动轮滑转。
二、控制驱动轮的制动力
控制驱动轮的制动力实际上是利用差速器的差速作用（效能）来获得较大的驱动力。控制方法如图3-3所示。
当驱动轮滑转时，ASR控制执行机构对滑转车轮进行制动，就可以阻止车轮进一步滑转，将车轮滑转率控制在理想范围内。如果汽车行驶在左右两侧附着系数相差比较大的路面上，当附着系数较小一侧的车轮滑转时，通过对此车轮进行制动，不仅可以阻止该车轮的滑转，而且可以增大附着系数较大一侧车轮的驱动力，其原理如图3-3所示，当右侧驱动轮行驶在高附着系数的路面上，左侧驱动轮行驶在低附着系数路面时，如果没有ASR，由于差速器平均分配转矩的特性，处于高附着系数侧的车轮的驱动力只能与处于低附着系数侧的车轮的驱动力FL相等，汽车的总驱动力等于2FL。但如果ASR对滑转车轮进行制动，就会在滑转车轮上产生一个制动力FB，发动机要驱动车轮转动就需要一定的转矩MB克服这一制动力FB，同样由于差速器平均分配转矩的特性，转矩MB也会被分配到附着系数较高一侧的车轮上，并产生驱动力FB′，因此附着系数较高一侧车轮的驱动力FH=FL+FB′，汽车的总驱动力等于2FL+FB′，大于没有ASR时的汽车总驱动力，有利于汽车驶出一侧车轮陷于冰雪或泥泞的路段。
图3-3 作用在驱动轮上的纵向力示意图
当两侧的驱动轮都滑转，但滑转率不同时，则可以对两侧驱动轮都制动，并施加不同的制动力。
对驱动轮施加制动力是使驱动轮保持最佳滑转率且响应速度较快的控制方法，一般仅采用控制节气门开度来调节发动机输出转矩的补充控制，从而达到响应速度快、方向操纵性和制动稳定性好之目的。在设计控制系统时，为了保证乘坐舒适性，制动力不能太大。为了避免制动器过热，制动时间也不能过长。因此，这种方法只限于低速行驶时短时间使用。
三、控制差速器的锁止程度
控制差速器的锁止程度必须采用防滑转差速器进行控制。防滑转差速器是一种由电子控制器控制的可锁止差速器，控制原理如图3-4所示。
这种防滑差速器具有多片离合器式差速锁，差速器的锁止由液压油将多片离合器压紧实现。通过控制油压的高低，就可以实现锁止程度从0到100%的变化。控制油压来自ASR的蓄能器，压力的大小由ECU控制油压电磁阀进行调节。当一侧驱动轮滑转或两侧驱动轮有不同程度的滑转时，ECU控制电磁阀调节差速器的锁止程度，以提高汽车的驱动力和行驶稳定性。
图3-4 防滑转差速器锁止控制示意图
通过调节防滑转差速器的锁止程度，可调节传递给驱动轮的驱动力，所以汽车在各种附着系数不同的路面上起步和行驶时，都具有较好的稳定性和操纵性。对于越野汽车，则可大大提高越野通过性。
上述控制方式中，前两种采用较多，并且常将这两种方式相结合使用。在实际控制过程中，根据驱动状态可以两种方式分别起作用，也可以两种方式同时起作用。例如在发动机输出功率较小的状态下，出现车轮滑转的主要原因是路面附着系数较低，这时应采用对滑转车轮进行制动的方式；而在发动机输出功率较大的状态下出现车轮滑转，则主要通过减小发动机输出功率的方式控制车轮滑转。有时候车轮滑转的情况比较复杂，需要通过减小发动机转矩和对车轮进行制动的共同作用来控制车轮滑转。
不同控制方式下，ASR系统性能比较见表3-1。
表3-1 不同方式的ASR性能比较
