驱动力控制系统

新能源汽车驱动系统的设计与控制随着人们对环境保护意识的不断加强，新能源汽车的市场需求不断增长，成为一个全新的发展领域。

新能源汽车的驱动系统是实现车辆动力输出和运行控制的核心部件，一定程度上决定着车辆的性能和车主的使用体验。

本文将围绕新能源汽车的驱动系统进行探究，明确系统的设计与控制方法。

一、新能源汽车驱动系统概述新能源汽车的驱动系统相比传统化石燃料汽车有很大不同，其动力来源多为电池，通过电机传递力量来驱动车辆。

然而，一般来讲，新能源汽车的驱动系统主要包括马达、电池、变速器和控制系统。

1、电驱马达电驱马达是新能源汽车驱动系统的核心部件，其功率大小直接影响着汽车的动力和续航能力。

通常，电驱马达按转子结构可以分为内转子和外转子型；按磁场型式又可分为永磁同步电机、感应电机、永磁直线电机以及开关磁阻电机等，具体型号要根据车辆的性能和用途来定。

2、电池电池是新能源汽车驱动系统的重要部分，其能量密度高、无污染、寿命长以及续航能力强，但也存在着储能方面的限制。

常见的电池有锂离子电池、钛酸锂电池、铅酸电池和超级电容器等，经过比较锂离子电池因能量和安全性因素表现更为突出。

3、变速器变速器是控制驱动力和车速的重要部分。

由于电驱动马达具有较宽的转速范围，采用传统的机械式变速器不再适用。

所以，新能源汽车采用的多是单速和多档位的电子变速箱，被称为电机控制系统和电机变速装置。

其中电子变速箱带有不断变速的转速系统，能够有效提高电机转速控制精度和响应速度。

根据传动形式，变速器又可分为同步齿轮电动车自动变速器、真空强度电子自动变速器等。

4、控制系统控制系统是新能源汽车驱动系统的关键部分，它支持不同器件之间的联动协作，通过驱动力系统的各个模块使驱动力的分配合理，使车辆的操作更加便捷。

其中，控制器就是实现各个模块协同工作的核心，由软件程序和控制模块组成。

大致包括：电池管理系统、电机控制单元、电子控制器和通讯总线等。

二、新能源汽车驱动系统设计要素新能源汽车驱动系统的设计要素与传统燃油汽车有很大不同，在此介绍其与设计要点。

ASR全称：Acceleration Slip Regulation -----驱动（轮）防滑系统。

它属于汽车主动安全装置。

又称牵引力控制系统防止车辆尤其是大马力车在起步、再加速时驱动轮打滑现象，以维持车辆行驶方向的稳定性。

ASR的作用:它的主要目的是防止汽车驱动轮在加速时出现打滑，（特别是下雨下雪冰雹路冻等摩擦力较小的特殊路面上，当汽车加速时将滑动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；如是后驱动的车辆容易甩尾，如是前驱动的车辆容易方向失控。

有A SR时，汽车在加速时就不会有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;最重要的是车辆转弯时，一旦驱动轮打滑就会全车一侧偏移，这在山路上极度危险的，有ASR的车刚一般不会发生这种现象。

ASR的原理:ASR是ABS的升级版，它在ABS上加装可膨胀液压装置、增压泵、液压压力筒、第四个车轮速度传感器，复杂的电子系统和带有其自身控制器的电子加速系统。

在驱动轮打滑时ASR通过对比各轮子转速，电子系统判断出驱动轮打滑，自动立刻减少节气门进气量，降低引擎转速，从而减少动力输出，对打滑的驱动轮进行制动。

减少打滑并保持轮胎与地面抓地力的最合适的动力输出，这时候无论你怎么给油，在ASR介入下，会输出最适合的动力。

ABS与ASR的区别：ABS（Anti-lock Braking System）通常是由车轮转速传感器、制动压力调节装置、电子控制装置和ABS警示灯组成；ASR主要有TRC(驱动力控制系统)切换开关、TRC指示灯、TRC停止指示灯、副节气门执行机构，TRC制动力执行机构、TRC和ECU组成。

1、ASR与ABS虽然都是用来控制车轮相对地面的滑动，以使车轮与地面的附着力不下降，但ABS控制的是汽车制动时车轮的“拖滑”和保持汽车在制动过程中能够改变行驶方向，主要是用来提高制动效果和保证制动时的安全；而ASR是控制车轮的“滑转”，用于提高汽车起步、加速及在滑溜路面上行驶时的牵引力和确保行驶的稳定性。

驱动力控制系统 TCS（又称TRC防滑控制系统 TRAC循迹控制系统）第一节概述一、TCS的作用在摩擦力限度内自动调节汽车的驱动力，避免车轮打滑、轮胎磨损，使车辆能正常行驶及维持转向的稳定性和操控性。

汽车行驶时，轮胎会受到两个力，即加速时的驱动力和转向时的向心力，两力之和称为轮胎力。

汽车的驱动力超过摩擦力的限度时轮胎因打滑的关系，将无法有效的将驱动力传至路面，使车辆无法操纵而发生不安全。

二、ABS与 TCS的区别1、ABS是在制动时防止车轮抱死，以免发生滑行现象，而TCS 是在湿滑起步或加速时防止驱动轮打滑或在摩擦系数相差很大的非对称路面防止单侧驱动轮打滑。

2、ABS对驱动轮和非驱动轮都可以控制，而TCS则只控制驱动轮3、ABS控制期间，各车轮之间的影响不大，而TCS控制期间由于差速器的作用，会使驱动车轮之间产生相互影响三、TCS的控制方式1、控制发动机控制燃油喷射量、节气门开度或点火的时间2、控制制动（驱动轮）与ABS调节器共用或另设调节器3、发动机与制动力同时控制四、TCS的控制范围控制范围：滑移率0-35%（B范围）1、以A范围为目标，可发挥最大的驱动力，但轮胎的向心力不足，转向控制性能变差，若以向心力最大为优先条件，则无法获得有效的见加速力。

2、为兼顾驱动力和向心力，以B范围为控制目标，以路面状况、转向盘转角、车身倾斜度等为据，由TCS ECU计算出最小滑移率目标值，由100%至100%向心力作最佳的调配，使车辆在安全状态下充分发挥其操作性与运动性。

五、TCS系统的控制对象1、起步加速控制当驾驶员在光滑路面上过多踩油门时，会造成车轮的滑转。

驱动控制系统通过自动施加部分制动或减少发动机输出功率的方式，可使车轮的滑移率保持在最佳范围内，由此可防止驾驶员过多踩油门所带来的负作用，获得较好的行驶安全性及良好的起步加速性能。

当然，也可减少轮胎及动力传动系统的磨损。

2、制动力控制汽车装有TCS系统，它可通过制动滑转车轮的办法来平衡驱动轮的转速差。

一．复习（10＇）ABS系统具有的故障自诊断功能二教学过程（60＇）一、概述牵引力控制系统(TRC)也称为驱动力控制系统(TCS)或驱动防滑转控制系统(ASR)。

系统作用：(1)在驱动过程中防止驱动车轮发生滑转，(2)并在起步和加速时，根据路面情况给出一个最佳的驱动力。

(3)在湿滑路面上起步、加速或转向时，能提高车辆的稳定性。

TCS和ABS系统的关系：(1)从控制车轮和路面的滑移率来看，采用了相同的技术，(2)但两者所控制的车轮滑移方向是相反的。

(3)TCS系统与ABS系统常合在一起使用，构成行驶安全系统。

(4)TCS和ABS共用许多电子元件，用共同的系统部件来控制车轮的运动。

1．TCS的控制作用汽车在冰雪路面上急加速或超车时，ASR的控制效果是很明显的。

在均匀的结冰路面上、压实的雪路和深雪路面上使用TCS和不用TCS装置的驱动力的比较，在左右轮附着系数不同的路面上，使用TCS和不使用TCS装置的汽车加速性比较的结果。

2．滑转率的控制范围所谓的汽车打“滑”，有两种情况：一是汽车制动时车轮的滑移，ABS是防止制动时车轮抱死而滑移；二是汽车驱动时车轮的滑转。

TCS防止驱动车轮原地不动而不停地滑转。

驱动轮滑转：当汽车起步时，驱动轮不停地转动，汽车却原地不动。

TCS与ABC起作用时，二者的制动力与驱动力正好相反，TRC防止驱动时车轮滑转的方法：适当地控制驱动力，是TCS的作用。

将滑转率Vd控制在10％—30％范围之内，防滑效果较为理想。

3．牵引力控制装置的控制方式1)发动机输出扭矩控制发动机输出转矩改变：汽油机根据燃料喷射量、点火时间、节气门开度调整。

2)驱动轮制动控制这种方法是对发生空转的驱动轮直接加以制动，反应时间最短。

为使制动过程平稳，应缓慢升高制动压力。

制动控制方式的ASR的液压系统可分为两大类。

一类是TCS与ABS的整体结构。

在ABS系统中增加电磁阀和调节器，从而增加了驱动控制功能。

另一类是在ABS的液压装置和轮缸之间增加TCS的液压装置，即为可变容积式。

实现分布式电动汽车驱动力分配控制的技术方案实现分布式电动汽车驱动力分配控制的技术方案分布式电动汽车驱动力分配控制是一种先进的技术，可以提高电动汽车的操控性和性能。

下面，我将逐步介绍实现这一技术方案的步骤。

第一步是建立车辆间的通信网络。

为了实现分布式电动汽车的驱动力分配控制，车辆之间需要能够实时交换数据和信息。

因此，需要在每辆电动汽车上安装通信设备，并建立一个可靠的通信网络，以确保车辆之间的信息能够及时传输。

第二步是收集车辆的传感器数据。

为了实现精确的驱动力分配控制，需要收集每辆车辆的传感器数据，包括车速、转向角度、加速度等。

这些数据将作为控制算法的输入，用于计算每个车轮的驱动力分配。

第三步是开发分布式控制算法。

根据车辆的传感器数据，需要开发一种分布式控制算法来计算每个车轮的驱动力分配。

该算法应该考虑到车辆的操控性能和能耗，并根据实时的驾驶需求来动态调整驱动力分配比例。

第四步是实现驱动力分配控制系统。

基于车辆间的通信网络和分布式控制算法，需要实现一个驱动力分配控制系统。

这个系统可以在每个车辆上安装一个控制单元，用于接收传感器数据、计算驱动力分配比例，并控制每个车轮的驱动力输出。

第五步是测试和优化。

一旦驱动力分配控制系统实现，需要对其进行测试和优化。

通过在不同场景下的实际道路测试，可以评估系统的性能和效果，并根据测试结果进行优化，以提高系统的稳定性和可靠性。

最后，一旦分布式电动汽车驱动力分配控制技术方案成功实现并优化，可以应用于电动汽车的生产和销售中。

这将大大提高电动汽车的操控性和性能，为用户提供更好的驾驶体验。

同时，这种技术也有助于提高电动汽车的能源利用效率，减少能源消耗和环境污染。

关于ASR和EBS的功能与名称
ASR的正确含义与功能是防驱动轮滑转的电子控制系统，或称驱动力控制调节系统。

当汽车在起步、加速或上坡时，驾驶员猛踩油门，驱动轮上的驱动力一旦超过该轮地面附着力的允许极限时，驱动轮将开始滑转——原地打滑；这时，ASR的测速元件会立即将驱动轮滑转信号传送至控制电脑，电脑将立即发出指令信号，即使驾驶员的油门踏板并未收回，发动机的输出功率与扭矩会立即相应降低，从而避免驱动轮滑转。

ASR的功能是防止驱动轮打滑，此时对防侧滑并无明显效果；而ABS系统在防止紧急制动时车轮打滑的同时，对防止侧滑则有绝对重要的作用。

EBS是电子（控制）制动系统（Electronic Brake System），它集合了ABS、ASR两者的功能，又向前发展了一步。

ABS、ASR两系统都只能在极限状态——紧急制动或猛踩油门急加速时发挥控制调节作用；而EBS系统则是在汽车行驶的全时间内均起作用，既防止车轮抱死，又防止车轮滑转，更能保证在各种制动强度状态时准确、灵敏地控制各车轮立即发挥制动功能，并实现最佳的配合效果——制动距离最短。

但是，EBS又兼有排气制动系统（Exhaust Brake System）或发动机制动系统（Engine Brake System）两者的缩写词组含义。

汽车装置英文缩写汽车装置英文缩写ABS防抱死刹车系统GOA全方位车体吸撞结构SAHR主动式安全头枕DSE全面安全防护EES座椅自动调节系统ASC加速防滑控制器ESP 电子稳定程序ITEC无离合器电子手排系统TCS防滑控制系统ABS+T防死锁刹车系统+循迹系统GAS可变几何进气系统epc电子节气门ESA微机控制的电子点火系统ECCS发动机集中电子控制系统LED发光二极管显示器VED荧光显示器LCD 液晶显示1、ESP是英文ElectronicStabilityProgram的缩写，中文译成"电子稳定程序"。

2、ABS是Anti-LockBrakeSystem的英文缩写，翻译过来可以叫做"刹车防抱死系统"。

3、EBD-电子控制制动力分配系统4、ASR是驱动防滑系统的简称，其作用是防止汽车起步、加速过程中驱动轮打滑，特别是防止汽车在非对称路面或转弯时驱动轮空转，并将滑移率控制在10%-20%范围内。

由于ASR 多是通过调节驱动轮的驱动力实现控制的，因而又叫驱动力控制系统，简称TCS，在日本等地还称之为TRC或TRAC。

5、GPS即全球定位系统(Global Positioning System)是美国从本世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。

经近10年我国测绘等部门的使用表明，GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，赢得广大测绘工作者的信赖，并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科，从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命。

6、OBD是英文On-Board Diagnostics 的缩写，中文翻译为"车载自动诊断系统"。

这个系统将从发动机的运行状况随时监控汽车是否尾气超标，一旦超标，会马上发出警示。

汽车电子电控技术的发展趋势随着世界上汽车保有量的增加, 能源、排放、安全法规不断严格 , 加之人们对舒适、便利、豪华的追求 , 对汽车的性能提出了更高的要求。

使用传统机械的方法已不能使汽车的性能进一步得到明显的改善和提高。

近年来 , 微电子技术的飞速发展 , 特别是微型计算机技术的巨大进步 , 使上述问题的解决成为可能。

汽车电子电控技术使汽车工业进入一个全新的时代。

一、汽车电子电控技术的发展过程可分为三个阶段 :第一阶段 ,20 世纪 50 年代 , 分立式半导体元件开始用于汽车交流发电机整流器、固态收音机、电子点火、数字钟以及车速控制电路等。

第二阶段 , 20 世纪 70 年代末 80 年代初---90年代 , 集成电路和 4 位、8 位、 16位单片计算机被用来开发汽车专用的电子控制系统 , 其中包括发动机控制系统、自动变速器控制系统、汽车制动防抱死控制系统、电子悬架控制系统、音响系统、空调系统等。

第三阶段 , 进入 21世纪后 , 智能功率器件、智能传感器、32 位单片机及功能更加完备的专用集成电路的应用 , 使汽车的总体结构和性能发生了很大的变化。

在这一阶段里 , 动力传动系统的综合控制、车辆控制系统、数字音响系统、OBD- II 自诊断系统、通讯及导航系统、汽车网络系统都有了很大的发展。

二、汽车电子电控技术应用的现状1 发动机控制系统主要控制功能包括 : 空燃比控制、点火正时控制、怠速控制、废气再循环控制、海拔高度及温度补偿、爆震控制、自诊断功能、巡航车速控制。

利用电控汽油喷射技术 , 使发动机在各种工况下均能获得最佳的空燃比、点火正时、发动机冷起动和加速加浓的开环控制, 在中小负荷使用空燃比的闭环控制加上三效催化转化器；在大负荷时, 采用空燃比开环控制、废气再循环控制等技术 , 是当前改善发动机的动力性、经济性和排放性能的最有效措施。

2 自动变速控制系统汽车实际使用燃油消耗量和驾驶员的操作习惯有直接关系。

名词解释：牵引力控制牵引力控制系统Traction Control System，简称TCS。

作用是使汽车在各种行驶状况下都能获得最佳的牵引力。

汽车在行驶时，加速需要驱动力，转弯需要侧向力。

这两个力都来源于轮胎对地面的摩擦力，但轮胎对地面的摩擦力有一个最大值。

在摩擦系数很小的光滑路面上，汽车的驱动力和侧向力都很小。

牵引力控制系统的控制装置是一台计算机。

利用计算机检测4个车轮的速度和转向盘转向角，当汽车加速时，如果检测到驱动轮和非驱动轮转速差过大，计算机立即判断驱动力过大，发出指令信号减少发动机的供油量，降低驱动力，从而减小驱动轮轮胎的滑转率。

计算机通过转向盘转角传感器掌握司机的转向意图，然后利用左右车轮速度传感器检测左右车轮速度差；从而判断汽车转向程度是否和司机的转向意图一样。

如果检测出汽车转向不足(或过度转向)，计算机立即判断驱动轮的驱动力过大，发出指令降低驱动力，以便实现司机的转向意图。

当轮胎的滑转率适中时，汽车能获得最大的驱动力。

转弯时如果使轮胎产生较大的滑转，将使汽车的加速能力变好。

该系统可以利用转向盘转角传感器检测汽车的行驶状态，判断汽车是直线行驶还是转弯，并适当地改变各轮胎的滑转率。

ASR是驱动防滑系统(Acceleration Slip Regulation)的简称，其作用是防止汽车起步、加速过程中驱动轮打滑，特别是防止汽车在非对称路面或转弯时驱动轮空转，并将滑移率控制在 10%—20%范围内。

由于ASR多是通过调节驱动轮的驱动力实现控制的，因而又叫驱动力控制系统，简称TCS，在日本等地还称之为TRC或TRAC。

ASR和ABS的工作原理方面有许多共同之处，因而常将两者组合在一起使用，构成具有制动防抱死和驱动轮防滑转控制(ABS/ASR)系统。

该系统主要由轮速传感器、ABS/ASR ECU、ABS执行器、ASR执行器、副节气门控制步进电机和主、副节气门位置传感器等组成。

在汽车起步、加速及运行过程中，ECU根据轮速传感器输入的信号，判定驱动轮的滑移率超过门限值时，就进入防滑转过程：首先ECU通过副节气门步进电机使副节气门开度减小，以减少进气量，使发动机输出转矩减小。

汽车专用英语缩写中文对照表（一）ESA－电子点火控制系统EGR－废气再循环EAT－电控自动变速器EFI－电喷燃油喷射系统ECU－电子控制单元ABS－制动防抱死系统ISC－怠速控制系统CCS－巡航控制系统SRS－安全气囊APS－车用导航系统THW－水温信号THA－进气温度信号STA－起动开关信号IDL－怠速触电信号PIM－进气压力信号V S－空气量信号SPD－车速信号VTA－节气门位置信号TORP－机油温度TPS－节气门位置传感器NSW－空档起动开关信号SPI－单点喷射系统MPI－多点喷射系统TDC－上止点PSW－负荷信号V C－系统电压N e－转速、曲轴转角信号G －曲轴位置信号IGf－点火确认信号IGt－点火正时信号DLI－无分电器式点火系统IGd－判缸信号KNK－爆震信号VCM－真空调节阀I C－集成电路DLG－诊断座SAE－接脚ALCL(ALDL)－自诊断接头汽车专用英语缩写中文对照表（二）CALPAC－备用存储器LED－液晶A T－液压变速器ECAT－电控液压式变速器PCS－压力控制开关PWS－压力警告开关FLI－液位指示灯开关TRC－牵引力控制系统TCS－驱动力控制系统ASR－驱动防滑控制系统LSD－防滑差速锁RSV－储液罐切断电磁阀EPS－电子控制电动式动力转向系统RPO－电位计PPS－电控连续型动力转向系统TAO－送风温度SVS－真空转化电磁阀DSP－数字信号处理器O X－氧传感信号M/C－制动总泵切断电磁阀A/C－空调开关信号OBD-II－自诊断系统IIA/D－模拟/数字转换器GDI－缸外喷射TBI－节气门体喷射系统CFI－中央喷射系统A/F－空燃比AUDL－自动门锁AFLO－空气流量计DLOK－电动门锁CAMP－凸轮轴信号。

dtcs控制原理
dTCS，即分布式牵引力控制系统，是由比亚迪和博世共同研发的，专门为新能源汽车打造的驱动力控制系统。

其目标是在各种复杂路面情况下，如冰雪等，保证车辆获得最佳附着力。

dTCS的控制原理与TCS的逻辑类似，但更快、更强。

传统的TCS将控制放在ESP车身电子稳定系统或IPB智能集成制动系统中，而dTCS则内置在电机控制器之中。

在传统TCS系统中，从感应到打滑，到完成扭矩控制，需要100ms时间。

然而，dTCS系统针对电动汽车电机起步时扭矩较大、更容易发生打滑的特性，将控制程序植入到MCU电机控制器中，从而省去了VCU的参与。

这使得dTCS系统的响应时间仅需10ms，相比传统TCS系统提速了10倍。

汉EV四驱版的dTCS更是将扭矩控制时间加快了20倍，扭矩响应闭环加快了10倍，可最大程度减少车轮打滑量，从而极大地提升了整车的安全性、高效性、操控性和舒适性。