2.1 汽车驱动防滑控制系统概述
20世纪80年代中后期，驱动防滑控制系统(ASR)和牵引力控制系统(TCS)得到了发展，利用原有ABS系统，增加部分制动控制零部件和相应的软件，就可以实现驱动防滑控制或牵引力控制功能。90年代ABS系统进一步简化结构、提高性能、降低成本，并以此为基础作为必备的安全装备在各种不同车型上广泛采用。
汽车在驱动过程中，驱动轮可能相对于路面发生滑转。滑转成分在车轮纵向运动中所占的比例称为驱动轮的滑转率。驱动轮的滑转率
，式中，v0，是车轮圆周速度；v是车身瞬时速度。滑转率与附着系数的关系如图2-1所示。
1)附着系数随路面的不同而呈大幅度的变化。
2)在各种路面上，
左右时，附着系数达到峰值。
3)上述趋势无论制动还是驱动几乎一样。
ASR和ABS都是控制车轮和路面的相对滑动，以使车轮与地面的附着力不下降，因此两系统采用的是相同的技术，它们密切相关，常结合在一起使用，共享许多电子组件和共同的系统部件来控制车轮的运动，构成行驶安全系统。
ASR与ABS的不同主要在于：
1）ABS是防止制动时车轮抱死滑移，提高制动效果，确保制动安全；ASR（TRC）则是防止驱动轮原地不动而不停地滑转，提高汽车起步、加速及滑溜路面行驶时的牵引力，确保行驶稳定性。
2）ABS对所有车轮起作用，控制其滑转率；而ASR只对驱动轮起制动控制作用。
图2-1 滑转率与附着系数的关系
3）ABS是在制动时，车轮出现抱死情况下起控制作用，在车速很低（小于8km/h）时不起作用；而ASR则是在整个行驶过程中都工作，在车轮出现滑转时起作用，当车速很高（80～120km/h）时不起作用。防滑转电子控制系统的控制参数是滑转率Sd。控制器根据各车轮转速传感器的信号计算Sd。当Sd超限时，控制器输出控制信号抑制车轮滑转，将Sd控制在理想范围内。
2.1.1 汽车驱动防滑控制系统的基本组成
驱动防滑控制系统的基本组成：图2-2所示为一典型的具有防抱死制动和驱动防滑转功能的系统。其中防滑控制系统与ABS共用车轮转速传感器和电子控制单元，只是在通往驱动轮制动轮缸的制动管路中增设了一个防滑转制动压力调节器，在由加速踏板控制的主节气门上方增设了一个由步进电动机控制的副节气门，并在主、副节气门处各设置了一个节气门开度传感器。电子节气门的发动机无需另外加装副节气门及其传感器，只需再增设一个控制程序即可。
图2-2 ABS/ASR示意图
图2-3所示为雷克萨斯轿车具有防抱死制动和驱动防滑转功能系统的主要零部件分布。
图2-3 雷克萨斯轿车具有制动防抱死和驱动防滑转功能系统
驱动防滑控制系统的工作情况：当其处于工作状态时，电子控制单元根据各车轮转速传感器检测到的转速信号，确定驱动车轮的滑转率和汽车的参考速度。当电子控制单元判定驱动轮的滑转率超过设定的限值时，就使驱动副节气门的步进电动机转动，减小副节气门的开度。此时，即使主节气门的开度不变，发动机的进气量也会因副节气门开度变小而减少。如果驱动轮的滑转率仍未降低到设定的控制范围内，电子控制单元又会控制防滑制动压力调节器和ABS制动压力调节器，对驱动轮施加一定的制动压力，则驱动轮上就会作用一制动力矩，从而使驱动轮的转速降低。
驱动防滑控制系统的基本原理：驱动防滑控制系统（ASR）可以通过调节作用于驱动轮上的驱动力矩和制动力矩，在驱动过程中防止驱动轮发生滑转。调节作用于驱动轮上的驱动力矩，可通过控制发动机节气门的开度和点火提前角的大小来实现；调节作用于驱动轮上的制动力矩，可借助于ABS中的车轮转速传感器及制动压力调节器对驱动轮施加一定的制动力矩来实现。一旦电子控制单元检测到一个或两个驱动轮发生空转的情况，立即将发动机的副节气门关闭，减小发动机的输出转矩。随着发动机转矩的减小，车轮的转速下降，其滑转率降低，车轮与地面的附着系数增大。当汽车在附着系数不均匀的路面上行驶时，处于低附着系数路面的车轮可能会空转而出现车轮打滑的情况。此时电子控制单元将使滑转车轮的制动压力上升，对该轮作用一定的制动力，同时对另一个驱动轮作用一个与制动力矩相同的发动机转矩，使空转车轮转速降低，另一车轮转矩增加，两车轮向前运动速度趋于一致。
2.1.2 汽车驱动防滑控制系统的基本功能
驱动防滑控制系统的作用：当汽车加速时将滑转率控制在一定的范围内，从而防止驱动轮快速滑动。它的功能一是提高牵引力；二是保持汽车的行驶稳定。行驶在易滑的路面上，没有ASR的汽车加速时驱动轮容易打滑，如果是后轮驱动的车辆则容易甩尾，如果是前轮驱动的车辆则容易方向失控。有ASR时，汽车在加速时就不会或能够减轻这种现象。在转弯时，如果发生驱动轮打滑会导致整个车辆向一侧偏移，当有ASR时就会使车辆沿着正确的路线转向。当猛踩加速踏板起步时，车子重心立刻后移，此时前轮的压力减少，轮胎与地面的附着力随即减少，特别是大转矩的前驱车，此时容易产生前驱动轮打滑空转，不仅浪费时间，而且易产生方向的异常改变。在低附着系数路面及大功率发动机情况下，当突然松开制动踏板并加速时，驱动轮将有滑转趋势。打滑的车轮将失去传动精确性并带来失去安全性的危险，同时加剧轮胎的磨损。驱动防滑系统是电子差速EDS的进一步提高，当需要的时候，ASR将干涉发动机管理系统，减小牵引力，调整发动机输出转矩和对驱动轮进行制动来保证安全驾驶。ABS传感器来监测车轮的打滑，ASR工作时，仪表板上的显示灯将闪亮，宝来车的ASR系统可以通过按键关闭，不过正常情况下，ASR功能是默认常开的，当按下ASR按键（灯长亮）时，是强制关闭ASR功能。
起步发生打滑时，ASR通过对比各车轮转速，正确判断出此时前驱动轮打滑，马上减少节气门进气量，降低发动机转速，从而减少动力输出，对打滑的驱动轮进行制动，以便减少打滑并保持轮胎与地面附着力最合适的动力输出，这时无论怎么加速，在ASR介入下，会输出最适合的动力。ASR在沙地和冰雪路面时工作十分有效，在普通路面由于附着力良好而很少用到。但这类安全系统强调的就是在极端条件下，防止车子发生哪怕轻微的不稳定现象。
如果在低速转弯时碰上路面有冰雪，那么即使是车速很低，也很危险，容易造成甩尾、侧滑等车辆失去控制的情况，ASR介入会避免或大大减轻这种状况。另外，在冰雪等光滑路面起步困难，两侧轮胎都会打滑。ASR会介入对打滑轮进行制动和控制合适的动力输出，这种制动对车的整体影响是更快加速，因为这种介入增加了动力输出的效果。从汽车的现场演示可看出，带ASR的车从湿滑路面加速到正常路面时，ASR会根据路面的变化而调整动力的输出，因此不会出现打滑造成的高空转突然转到正常路面所发生的轮胎剧烈摩擦和发出的尖啸声。ASR进行制动力控制和发动机转矩控制时，仪表板上的ASR指示灯就发光。这样驾驶人就被告知路面的状况，从而可及时采取相应的措施，以改善驱动条件。
2.1.3 汽车驱动防滑控制系统的分类
1.根据汽车驱动防滑控制系统的控制方式分类
（1）发动机输出功率控制 在汽车起步、加速时，ASR控制器输出控制信号，控制发动机输出功率，以抑制驱动轮滑转。常用方法有：辅助节气门控制、燃油喷射量控制和延迟点火控制。
（2）驱动轮制动控制 直接对发生空转的驱动轮加以制动，反应时间最短。普遍采用ASR与ABS组合的液压控制系统，在ABS中增加电磁阀和调节器，从而增加了驱动控制功能。
（3）同时控制发动机输出功率和驱动轮制动力 控制信号同时起动ASR制动压力调节器和辅助节气门调节器，在对驱动轮施加制动力的同时减小发动机的输出功率，以达到理想的控制效果。
（4）防滑差速锁止（LSD，Lim-ited Slip Differential）装置（图2-4）LSD能对差速器锁止装置进行控制，使锁止范围为0%～100%。当驱动轮单边滑转时，控制器输出控制信号，使差速器锁止装置和制动压力调节器动作，控制车轮的滑转率。这时非滑转车轮还有正常的驱动力，从而提高汽车在滑溜路面的起步、加速能力及行驶方向的稳定性。
图2-4 差速器锁止装置
（5）差速锁止与发动机输出功率综合控制 差速锁止控制与发动机输出功率综合控制相结合的控制系统可根据发动机的状况和车轮滑转的实际情况采取相应的控制达到最理想的控制效果。
2.根据ASR制动压力调节器结构形式分类
根据ASR制动压力调节器结构形式分为单独方式和组合方式。
（1）单独方式 ASR制动压力调节器与ABS制动压力调节器在结构上各自分开，如图2-5所示。ASR ECU通过电磁阀的控制实现对驱动轮制动力的控制，控制过程如下：正常制动时ASR不起作用，电磁阀不通电，阀在左位，调压缸的活塞被回位弹簧推至右边极限位置。此时调压缸右腔与储液器相通而压力低，左腔通过活塞使ABS制动压力调节器与车轮制动分泵相通，因此ASR不起作用且对ABS无任何影响。起步或加速时若驱动轮出现滑转，需要实施制动时，ASR使电磁阀通电，阀至右位，蓄能器中的制动液推活塞左移。此时调压腔右腔与储液器隔断而与蓄能器接通，蓄能器中的制动液推活塞左移使其与ABS制动压力调节器的通道封闭。活塞左移使左腔压力增大，驱动轮制动分泵压力升高。压力保持过程：此时电磁阀半通电，阀在中位，调压缸与储液器和蓄能器都隔断，于是活塞保持原位不动，制动压力保持不变。压力降低过程：此时电磁阀断电，阀回左位，使调压腔右腔与蓄能器隔断而与储液器接通，于是调压缸右腔压力下降，制动压力下降。
（2）组合方式 ASR制动压力调节器与ABS制动压力调节器组合在一起，如图2-6所示，ASR不起作用时，电磁阀Ⅰ不通电，ABS起制动作用并通过电磁阀Ⅱ和电磁阀Ⅲ来调节制动压力。
驱动轮滑转时，ASR控制器使电磁阀Ⅰ通电，电磁阀Ⅰ移至右位，电磁阀Ⅱ和电磁阀Ⅲ不通电，电磁阀Ⅰ仍在左位，于是，蓄能器的压力油通入驱动轮制动泵，使制动压力增大。需要保持驱动轮制动压力时，ASR控制器使电磁阀Ⅰ半通电，电磁阀Ⅰ至中位，隔断蓄能器及制动总泵的通路，驱动轮制动分泵压力保持不变。需要减小驱动轮制动压力时，ASR控制器使电磁阀Ⅱ和电磁阀Ⅲ通电，电磁阀Ⅰ移至右位，接通驱动轮制动分泵与储液器的通道，制动压力下降。
图2-5 单独方式ASR制动压力调节器
1—ABS制动压力调节器 2—ASR制动压力调节器 3—调压缸 4—三位三通电磁阀5—蓄能器 6—压力开关 7—驱动轮制动器
图2-6 ABS/ASR组合压力调节器
1—输液泵 2—ABS/ASR组合压力调节器 3—电磁阀Ⅰ 4—蓄能器 5—压力开关 6—循环泵 7—储液器 8—电磁阀Ⅱ 9—电磁阀Ⅲ 10、11—驱动轮制动器