第四章電控驅(qū)動(dòng)防滑牽引力控制系統(tǒng)(ASRTRC)

1、第四章電控驅(qū)動(dòng)防滑/牽引力控制系統(tǒng)（ASR/TRC ）一、教學(xué)目的和基本要求通過此章內(nèi)容的教學(xué)，讓學(xué)生了解ASR的理論基礎(chǔ)、ASR控制的方式、ASR 與ABS的區(qū)別；掌握ASR的結(jié)構(gòu)與工作原理及典型車型的 ASR結(jié)構(gòu)組成和工 作過程；了解防滑差速器的作用、形式以及四輪驅(qū)動(dòng)防滑差速器的基本結(jié)構(gòu)和工 作原理。二、教學(xué)內(nèi)容及課時(shí)安排第一節(jié)概述、第二節(jié)ASR的結(jié)構(gòu)與工作原理理論教學(xué)：1學(xué)時(shí)。第三節(jié)典型ASR理論教學(xué)：2學(xué)時(shí)。第四節(jié)防滑差速器的結(jié)構(gòu)原理理論教學(xué)：1學(xué)時(shí)。三、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)重點(diǎn)：ASR的理論基礎(chǔ)；ASR的結(jié)構(gòu)與工作原理。難點(diǎn)：豐田ABS/TRC液壓系統(tǒng)的工作情況及控制電路。四、教學(xué)基本方法

2、和教學(xué)過程此內(nèi)容采用理實(shí)一體化教學(xué)方法，對 ASR及典型車型ABS/TRC的結(jié)構(gòu)原理 的授課采用先理論后實(shí)踐的方法。五、作業(yè)1. ASR的理論基礎(chǔ)2. ASR與ABS的區(qū)別3. ASR的結(jié)構(gòu)與工作原理4. 防滑差速器的作用5. 典型車型的A BS/TRC液壓系統(tǒng)的控制方式第四章 電控驅(qū)動(dòng)防滑/牽引力控制系統(tǒng)（ASR/TRC ）第一節(jié)概述一、ASR系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)1. ASR系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)汽車驅(qū)動(dòng)防滑控制（Anti Slip Regulation ）系統(tǒng)簡稱ASR，是應(yīng)用于車輪防 滑的電子控制系統(tǒng)。汽車打滑是指汽車車輪的滑轉(zhuǎn)，車輪的滑轉(zhuǎn)率又稱滑移率。驅(qū)動(dòng)車輪的滑移率Sd= J X100%，式中vc

3、是車輪圓周速度；v是車身瞬時(shí)速度。滑移率與縱 向附著系數(shù)的關(guān)系如圖5-1所示。t)A童右.I審塩* fg稚橋疽話SiKfftn0加 4Q 曲 «Q *卻卜.2 北的I權(quán)車.甲-M-1.02. ASR與ABS的區(qū)別(1) ABS是防止制動(dòng)時(shí)車輪抱死滑移，提高制動(dòng)效果，確保制動(dòng)安全；ASR (TRC)則是防止驅(qū)動(dòng)車輪原地不動(dòng)而不停的滑轉(zhuǎn)，提高汽車起步、加速及滑溜路面行駛時(shí)的牽引力，確保行駛穩(wěn)定性。(2) ABS對所有車輪起作用，控制其滑移率；而 ASR只對驅(qū)動(dòng)車輪起制 動(dòng)控制作用。(3) ABS是在制動(dòng)時(shí)，車輪出現(xiàn)抱死情況下起控制作用，在車速很低(小 于8km/h)時(shí)不起作用；而 ASR

4、則是在整個(gè)行駛過程中都工作，在車輪出現(xiàn)滑 轉(zhuǎn)時(shí)起作用，當(dāng)車速很高(80120 km/h)時(shí)不起作用。二、防滑轉(zhuǎn)控制方式汽車防滑轉(zhuǎn)電子控制系統(tǒng)常用的控制方式有：1. 發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率控制在汽車起步、加速時(shí)，ASR控制器輸出控制信號(hào)，控制發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率， 以抑制驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)。常用方法有：輔助節(jié)氣門控制、燃油噴射量控制和延遲點(diǎn)火 控制。2. 驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)控制直接對發(fā)生空轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)輪加以制動(dòng)，反映時(shí)間最短。普遍采用ASR與ABS組合的液壓控制系統(tǒng)，在 ABS系統(tǒng)中增加電磁閥和調(diào)節(jié)器，從而增加了驅(qū)動(dòng)控 制功能。3同時(shí)控制發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率和驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力控制信號(hào)同時(shí)起動(dòng)ASR制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器和輔助節(jié)氣門調(diào)節(jié)器，在對驅(qū)動(dòng)

5、車 輪施加制動(dòng)力的同時(shí)減小發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率，以達(dá)到理想的控制效果。4. 防滑差速鎖(LSD: Limited-Slip-Differential )控制LSD能對差速器鎖止裝置進(jìn)行控制，使鎖止范圍從0%100%，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖5-2所示。ABS/ASR 用 KG1JIS也郵怦LSD帝防？t壁速器（LSD詢A5ft當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪單邊滑轉(zhuǎn)時(shí)，控制器輸出控制信號(hào)，使差速鎖和制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器動(dòng)作， 控制車輪的滑移率。這時(shí)非滑轉(zhuǎn)車輪還有正常的驅(qū)動(dòng)力，從而提高汽車在滑溜路 面的起步、加速能力及行駛方向的穩(wěn)定性。5. 差速鎖與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率綜合控制：差速鎖制動(dòng)控制與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率綜合控制相結(jié)合的控制系統(tǒng)可根據(jù)發(fā)動(dòng) 機(jī)

6、的狀況和車輪的滑轉(zhuǎn)的實(shí)際情況采取相應(yīng)的控制達(dá)到最理想的控制效果。第二節(jié)ASR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理一、ASR的基本組成與工作原理1. ASR的基本組成ASR由ECU、執(zhí)行器（制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器、節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)裝置）、傳感器（車輪車速傳感器、節(jié)氣門開度傳感器）等組成。2. ASR的工作原理車速傳感器將行駛汽車驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)速及非驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，輸送給電控單元ECU。ECU根據(jù)車速傳感器的信號(hào)計(jì)算驅(qū)動(dòng)車路的滑移率，若滑移 率超限，控制器再綜合考慮節(jié)氣門開度信號(hào)、 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)、轉(zhuǎn)向信號(hào)等因素 確定控制方式，輸出控制信號(hào)，使相應(yīng)的執(zhí)行器動(dòng)作，使驅(qū)動(dòng)車輪的滑移率控制 在目標(biāo)范圍之內(nèi)。二、ASR傳感器1.

7、 車輪車速傳感器：與ABS系統(tǒng)共享。2. 節(jié)氣門開度傳感器：與發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)共享。3. ASR選擇開關(guān)：ASR專用的信號(hào)輸入裝置。ASR選擇開關(guān)關(guān)閉時(shí)ASR不 起作用。三、ASR電子控制單元（ECU）ASR ECU也是以微處理器為核心，配以輸入輸出電路及電源等組成。ASR與ABS的一些信號(hào)輸入和處理是相同的，為減少電子器件的應(yīng)用數(shù)量，ASR控制器與ABS電控單元常組合在一起，圖5-4為ABS/ASR組合ECU實(shí)例。四、ASR系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)1. 制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器TUAC： L杵Ik聲幻Aftnr ckjJI人 MHiV CPCVKJm 電 bMir*mt 顯五 一一TRM電韋館電81醪氟亦IS3-

8、* ABS/ASH用仔業(yè)予檢制映元"尤lPASR的制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器執(zhí)行ASR ECU的指令對滑轉(zhuǎn)車輪施加制動(dòng)力和控制制動(dòng) 力的大小，以使滑轉(zhuǎn)車輪的滑轉(zhuǎn)率在目標(biāo)范圍內(nèi)。ASR的壓力源是蓄壓器，通過電磁閥來調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)車輪的制動(dòng)壓力。ASR制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)形式有：單獨(dú)方式和組合方式。（1）圖53 ASR的基本組成單獨(dú)方式OuASR ECU通過電磁閥的控制實(shí)現(xiàn)對驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力的控制，控制過程如下：正常制動(dòng)時(shí)ASR不起作用，電磁閥不通電，閥在左位，調(diào)壓缸的活塞被回 位彈簧推至右邊極限位置。此時(shí)調(diào)壓缸右腔與儲(chǔ)液室相通而壓力低，左腔通過活塞使ABS制動(dòng)壓力調(diào)節(jié) 器與車輪制動(dòng)分泵相通，因此 ASR不起作

9、用且對ABS無任何影響。起步或加速時(shí)若驅(qū)動(dòng)輪出現(xiàn)滑轉(zhuǎn)需要實(shí)施制動(dòng)時(shí)，ASR使電磁閥通電，閥至右位，蓄壓器中的制動(dòng)液推活塞左移。此時(shí)調(diào)壓腔右腔與儲(chǔ)液室隔斷而與蓄壓器接通， 蓄壓器中的制動(dòng)液推活塞左 移使與ABS制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器的通道封閉?；钊笠剖棺笄粔毫υ龃?，驅(qū)動(dòng)車輪制 動(dòng)分泵壓力升高。壓力保持過程：此時(shí)電磁閥半通電，閥在中位，調(diào)壓缸與儲(chǔ)液室和蓄壓器 都隔斷，于是活塞保持原位不動(dòng)，制動(dòng)壓力保持不變。壓力降低過程：此時(shí)電磁閥斷電，閥回左位，使調(diào)壓腔右腔與蓄壓器隔斷而與儲(chǔ)液室接通，于是調(diào)壓缸右腔壓力下降，制動(dòng)壓力下降。（2）組合方式ASR制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器與ABS制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器組合在一起，（ABS/AS

10、R組合壓力調(diào)節(jié)器）如圖5-6所示。lassi4-6 ABS/ASR力節(jié)矗原理&一 耳 It 7-SIM ft * 一嶋夕一陀星歸* 中、）1ngacig polt' ASR不起作用時(shí)，電磁閥I不通電，ABS起制動(dòng)作用并通過電磁閥U和電磁閥 川來調(diào)節(jié)制動(dòng)壓力。驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)時(shí)，ASR控制器使電磁閥I通電，閥移至右位，電磁閥U和電 磁閥川不通電，閥仍在左位，于是，蓄壓器的壓力油通入驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)泵，制動(dòng)壓 力增大。需要保持驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)壓力時(shí)，ASR控制器使電磁閥I半通電，閥至中位， 隔斷蓄壓器及制動(dòng)總泵的通路，驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)分泵壓力保持不變。需要減小驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)壓力時(shí)，ASR控制器使電磁閥U和電磁

11、閥川通電，閥 移至右位，接通驅(qū)動(dòng)車輪制動(dòng)分泵與儲(chǔ)液室的通道，制動(dòng)壓力下降。2. 節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)裝置ASR控制系統(tǒng)通過改變發(fā)動(dòng)機(jī)輔助節(jié)氣門的開度來控制發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)裝置由步進(jìn)電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。步進(jìn)電機(jī)根據(jù)ASR控制器輸出的控制脈沖轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)定的轉(zhuǎn)角，通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)輔助節(jié)氣門轉(zhuǎn)動(dòng)。ASR不起作用時(shí)，輔助節(jié)氣門處于全開位置，當(dāng)需要減少發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力來 控制車輪滑轉(zhuǎn)時(shí)，ASR控制器輸出信號(hào)使輔助節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)工作，改變輔助 節(jié)氣門開度。第三節(jié)典型ASR一、豐田車系防抱死制動(dòng)與驅(qū)動(dòng)防滑（ABS/TRC）ASR由電子控制單元ECU、車輪輪速傳感器、制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器、副節(jié)氣門及控制驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)管路等組成

12、。副節(jié)氣門由步進(jìn)電機(jī)控制，并設(shè)有節(jié)氣門開度傳感器：；，：-ASR （TRC）工作過程：1. 液壓系統(tǒng)與執(zhí)行器ABS/TRC液壓系統(tǒng)ABS/TRC液壓系統(tǒng)由制動(dòng)供能裝置（電動(dòng)泵、蓄能器）、電磁閥總成（3個(gè)二位二通閥）、壓力調(diào)節(jié)裝置（2個(gè)電磁閥、儲(chǔ)液器）等組成，如圖 5-9所示。工作情況： 當(dāng)需要對驅(qū)動(dòng)輪施加制動(dòng)力矩時(shí)：TRC的3個(gè)電磁閥都通電。 當(dāng)需要對驅(qū)動(dòng)輪保持制動(dòng)力矩時(shí)： ABS的2個(gè)電磁閥通較小電流。 當(dāng)需要對驅(qū)動(dòng)輪減小制動(dòng)力矩時(shí)：ABS的 2個(gè)電磁閥通較大電流。 當(dāng)無需對驅(qū)動(dòng)輪施加制動(dòng)力矩時(shí)：各個(gè)電磁閥都不通電且ECU空制步進(jìn)電 機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)使副節(jié)氣門保持開啟。TRC液壓制動(dòng)執(zhí)行器TRC液壓制

13、動(dòng)執(zhí)行器由泵總成、制動(dòng)執(zhí)行器組成S f-10 TR£泵總舉泵總成：由泵電動(dòng)機(jī)和蓄壓器兩部分組成。制動(dòng)執(zhí)行器：由蓄壓器切斷電磁閥、制動(dòng)總泵切斷電磁閥、儲(chǔ)液缸切斷電 磁閥和壓力開關(guān)或壓力傳感器四部分組成。執(zhí)行養(yǎng)總Bl2. 副節(jié)氣門及其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一副節(jié)氣門執(zhí)行器依據(jù) ECU的信號(hào)控制副節(jié)氣門的開閉角度，從而控制進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)空氣量，達(dá)到控制發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的目的洲力P門執(zhí)行na)M圖5-14副節(jié)代門開度傳感恭的安裝及內(nèi)部結(jié)構(gòu)G安菇惶置h)內(nèi)部姑構(gòu)示趣副節(jié)氣門傳感器安裝及結(jié)構(gòu)如圖5-14所示。3. TRC控制電路及主要裝置豐田ABS/TRC控制電路。6W&兒iVlAl VecV1AJira.

14、25-16豐EU AfiS/TOG控劇累址電陸r2- ABswfrii-剤功燈稈關(guān)*-*i4)ir 5-*i«w*<r m車制諭開吳丁一牌總宰備悅幵吳 »開蘭 910科位flt負(fù)封 111 HTBC 并間權(quán)示燈 14-7W：工惟攜示麵 借一笈勸機(jī)恃燈 檢一w頭d n-3Eir*cn*ft«> Lt-Hnnffiin電動(dòng)贓 iswnnrj H-nftsai 2d笈笏機(jī)和復(fù)速電于控m*< n-wieBf4S3 22左me車遷性序號(hào) 23右臨16車速的整4 2*左匚槍¥蠱捋矗號(hào) 制版力節(jié)氓站 左垢奔矗唱賀出 石十右旨謁斥血戒揖 23 壓電想嫌

15、韭也在前匝電電黑JO-奮“壓電直關(guān)31電功測癟聽范一電諭阿母耗址電赭 3” TRC電弗供盛事側(cè)亠TRC也勸供堆余僅削11孫團(tuán)節(jié)門控器涉避電機(jī)雄電J1 36距*克撿 J7-TRCB電矚間軋史艸i*fX&主給陽窪電凰潮40WftBSIWftieW 4 TRC4. TRC的工作過程5 5-17 TRO St電子控制與液壓管路圖I 一菽位幵關(guān)2嗣越主fc! 3比例惰和平祈閥血制幼主II瀚翦電殆曰5壓力開餐 TRCWM電理器總H ftITRC R動(dòng)供能總成7限壓鶴9一電動(dòng)供液泵10-#能掘隔離電礁輝11-楠被童襦離電虞雋 煜世卄氣門整制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)1J-TRC工柞描示燈）4TRC關(guān)燈15門開度恂抵

16、賽主布吒門幵度傳惑瞎門一發(fā)動(dòng)機(jī)和自動(dòng)蹩世囂電尹控制顒元IS-ABS/TRCtfe子控制單元中一右后制話絵t 30右石車連傳慕齡21-CWffi電盛間22后同繼毘23垢越港H 24左后調(diào)壓唯序冏25左后車逮傳整耳左話制詼耗127-右冊鋼功輪虹2»右呦卑莫將搭界2$1右削灣壓電硯園X）腕回離聚3】一劇備瓶魁趙一左舊測壓吐越禹茁一左艇*乍速憐靂If 女一圧的制訪輪機(jī) 勢一制動(dòng)壓力WW*»正常制動(dòng)過程（TRC不起作用）汽車加速過程（TRC起作用） 壓力升高 壓力保持壓力降低5. 車輪轉(zhuǎn)速控制過程一個(gè)典型的輪速控制循環(huán)輪速控制運(yùn)轉(zhuǎn)條件曲5-訝 日產(chǎn)赴伺的Ttsaws理樞陽I-非碣動(dòng)槍

17、 A怖館梅連K窓序3-«節(jié)忸門JIBS出行U 5-«ttie ©槍Itt 7型審氣門亂*SH8-主節(jié)氣門 4”主節(jié)弋門悔盛.10-節(jié)門純養(yǎng)君M-g 欽行U 眉耙車JM怪滋鬲1 St動(dòng)機(jī)M魅性鋰星痔圧一節(jié)氣門獨(dú)矚第件16SLECU (ECCS) 17-lt> UO、日產(chǎn)車系A(chǔ)SR圖加 本田公司TC5系蜒結(jié)構(gòu)碩理圉1-囉動(dòng)輪2前輪車速件懇器4后輪車連傳愉H 5轉(zhuǎn)何海度KS# 6-TCS ECV及點(diǎn)夾檢駅宿號(hào)8-®«機(jī)EOHPCMFl)I發(fā)動(dòng)機(jī)獨(dú)制僧號(hào)三、本田車系A(chǔ)SR第四節(jié)防滑差速器、防滑差速器簡介1 防滑差速器一防止車輪打滑的差速器，可自動(dòng)

18、控制汽車驅(qū)動(dòng)輪打滑2類型強(qiáng)制鎖止式一一通過電控或氣控鎖止機(jī)構(gòu)人為的將差速器鎖止。自動(dòng)鎖止式(自鎖式)一一在滑路面上自動(dòng)增大鎖止系數(shù)直至完全鎖止。二、電子控制式防滑差速器1 電子控制式防滑差速器V-TCS (Vehicle Traki ng Con trol System)根據(jù)驅(qū)動(dòng)輪的滑移量，通過電 子控制裝置來控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和汽車制動(dòng)力進(jìn)行工作；或按照左、右車輪的轉(zhuǎn)速 差來控制轉(zhuǎn)矩，并與制動(dòng)器相結(jié)合最優(yōu)分配驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)力。/用:mJ、小鑿雄(屮蟲畫蠢 必魚LSD (Limited Slip Differential )利用傳感器掌握各種道路情況和車輛運(yùn)動(dòng)狀 態(tài)，通過操縱加速踏板和制動(dòng)器，采集和讀取駕駛員圖5-21 LSD型防滑差