課題四：驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)（汽車底盤電子控制技術(shù)）

1、課題四 驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)4.1 案例4.2 概述4.3 ASR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理4.4 典型的ASR系統(tǒng)豐田車系A(chǔ)BS/TRC4.5 實訓(xùn):驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng)的保養(yǎng)4.1 案例案例一一場大雪過后，馬路上凍了一層薄冰，一輛后輪驅(qū)動的豪華車起步時左右搖擺，先后“抽”了旁邊的車“幾記耳光”之后橫著停在了一邊。案例二大雪過后，車主開著奧迪A6還像平時一樣加速、制動，但和平時不同的是，車主感到油門不像以往那樣靈敏，有時車子還有點加不上油的感覺，偶爾地，車主還覺得前輪在不停地自動點剎車，同時，儀表板上的黃色三角形警告燈在閃爍。返回下一頁4.1 案例案例分析案例一中的豪華車沒有配備驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)，案例二

2、中的奧迪A6配備了驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)ASR，而車主在雪后駕駛感覺到不同于平時駕駛的現(xiàn)象正是ASR系統(tǒng)起作用的表現(xiàn)。思考驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)是如何起到防滑作用的?它起作用時為什么會有車子加不上油和制動系統(tǒng)點剎的現(xiàn)象?上一頁返回4.2 概述4. 2. 1驅(qū)動防滑系統(tǒng)的作用不管多么高級的轎車，它和地面接觸的都只有幾十個平方厘米大的面積，也就是4條輪胎的接地面積，如果車輪打滑或抱死得不到控制，車子就會失控。剎車時車輪抱死會出危險，起步時車輪打滑一樣會出問題。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)動車輪的滑移率：式中，vc 是車輪圓周速度; v 是車身瞬時速度。返回下一頁4.2 概述滑轉(zhuǎn)率

3、與縱向附著系數(shù)的關(guān)系由圖4-1可以看出。附著系數(shù)隨路面的不同而呈大幅度的變化。干瀝青路面的附著系數(shù)最高，輪胎的抓地力最好，雪地路面的附著系數(shù)最低，輪胎的抓地力最差。在各種路面上，d = 20% 左右時，附著系數(shù)達到峰值。上述趨勢無論制動還是驅(qū)動幾乎一樣。汽車的制動力或牽引力大于輪胎的抓地力(即輪胎與路面附著力)時，車輪就容易抱死或打滑。前輪抱死或打滑，車子容易失去方向操控性，后輪抱死或打滑，車子容易甩尾。因此，就有了制動防抱死控制系統(tǒng)和驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)。上一頁返回下一頁4.2 概述汽車驅(qū)動防滑控制(Anti Slip Reguliation, ASR)，是利用控制器控制車輪與路面的滑移率，防止

4、汽車在啟動、加速過程中打滑，特別是防止汽車在非對稱路面或轉(zhuǎn)彎時驅(qū)動輪的空轉(zhuǎn)，以保持汽車行駛方向的穩(wěn)定性、操縱性和維持汽車的最佳驅(qū)動力以及提高汽車的平順性。也有些汽車稱其為牽引力控制系統(tǒng)TCS或循跡防滑控制系統(tǒng)TRC。該系統(tǒng)主要應(yīng)用于大馬力的汽車上。上一頁返回下一頁4.2 概述4. 2. 2驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)電子控制系統(tǒng)主要控制方式(1)發(fā)動機輸出功率控制在汽車起步、加速時，合理地控制發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)矩，以抑制驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn)，獲得最大驅(qū)動力。發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩的控制手段主要有調(diào)節(jié)燃油噴射量、調(diào)整點火時間(延遲點火)及調(diào)整進氣量三種，從加速圓滑和減少污染的角度看，調(diào)整進氣量最好。上一頁返回下一頁4.2 概述(2)驅(qū)

5、動輪制動控制直接對發(fā)生空轉(zhuǎn)的驅(qū)動輪加以制動，使車輪的滑轉(zhuǎn)率控制在目標(biāo)值范圍內(nèi)，反映時間最短。這時，非滑轉(zhuǎn)車輪仍有正常的驅(qū)動力，從而提高了汽車在滑溜路面上的起步、加速的能力及行駛方向的穩(wěn)定性。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)動控制功能。(3)同時控制發(fā)動機輸出功率和驅(qū)動輪制動力控制信號同時啟動ASR制動壓力調(diào)節(jié)器和輔助節(jié)氣門調(diào)節(jié)器，在對驅(qū)動車輪施加制動力的同時減小發(fā)動機的輸出功率，以達到理想的控制效果。上一頁返回下一頁4.2 概述(4)防滑差速鎖(Limited-Slip-Differential，LSD控制LSD能對差速器鎖止裝置進行控制

6、，使鎖止范圍在 0% 100% 范圍變化。當(dāng)驅(qū)動輪單邊滑轉(zhuǎn)時，控制器輸出控制信號，使差速鎖和制動壓力調(diào)節(jié)器動作，控制車輪的滑移率。這時非滑轉(zhuǎn)車輪還有正常的驅(qū)動力，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)動機輸出功率綜合控制差速鎖制動控制與發(fā)動機輸出功率綜合控制相結(jié)合的控制系統(tǒng)，可根據(jù)發(fā)動機的狀況和車輪滑轉(zhuǎn)的實際情況采取相應(yīng)的控制，達到最理想的控制效果。上一頁返回下一頁4.2 概述(6)對發(fā)動機與驅(qū)動輪之間的轉(zhuǎn)矩進行控制這種控制方法多是通過控制變速器的換擋特性、改變傳動比來實現(xiàn)的。其中，(4) 、(5)、(6)三種方式應(yīng)用較少，方式(3)結(jié)合了(1)與(2)兩種

7、控制方式應(yīng)用較多，因此本章主要介紹第三種方式的ASR系統(tǒng)。上一頁返回下一頁4.2 概述4. 2. 3 ABS系統(tǒng)與ASR系統(tǒng)的比較ABS和ASR都是控制車輪和路面的滑移率，以使車輪與地面的附著力不下降，因此兩系統(tǒng)采用的是相同的技術(shù)，它們密切相關(guān)，常結(jié)合在一起使用，共享許多電子組件和共同的系統(tǒng)部件來控制車輪的運動，構(gòu)成ABS/ASR行駛安全系統(tǒng)。ABS系統(tǒng)與ASR系統(tǒng)的不同主要在于:ABS系統(tǒng)是防止制動時車輪抱死滑移，提高制動效果，確保制動安全;ASR系統(tǒng)則是防止驅(qū)動車輪原地不動而不停地滑轉(zhuǎn)，提高汽車起步、加速及滑溜路面行駛時的牽引力，確保行駛穩(wěn)定性。上一頁返回下一頁4.2 概述 ABS系統(tǒng)對所

8、有車輪起作用，控制其滑移率;而ASR系統(tǒng)只對驅(qū)動車輪起制動控制作用。 ABS是在制動時，車輪出現(xiàn)抱死情況下起控制作用，在車速很低(小于8 km/h)時不起作用;而ASR系統(tǒng)則是在整個行駛過程中都工作，在車輪出現(xiàn)滑轉(zhuǎn)時起作用，當(dāng)車速很高(80120 km/h)時一般不起作用。但也有車子例外，如奧迪的ASR在所有車速下都能起作用，因為大馬力的汽車即使在140 km/h的高速下猛踩油門，依然有足夠的牽引力讓驅(qū)動輪打滑。ABS只是一個控制制動的單環(huán)系統(tǒng)，而ASR則是既控制制動也要控制發(fā)動機輸出的多環(huán)系統(tǒng)。上一頁返回4.3 ASR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理4. 3. 1 ASR系統(tǒng)的基本組成ASR系統(tǒng)的基本組

9、成如圖4-2所示。ASR電子控制裝置和制動壓力調(diào)節(jié)裝置既可以是獨立的，也可與ABS共享，但為了節(jié)省空間和遵從配件最少化原則，通常采用與ABS共享的方式。ASR采用電控油門裝置。在裝有ASR的車上，從油門踏板到汽油機節(jié)氣門(柴油機噴油泵操縱桿)之間的機械連接被電控油門裝置所取代。油門踏板位置傳感器和節(jié)氣門位置傳感器與發(fā)動機電控系統(tǒng)共享。ASR車輪輪速傳感器與ABS共享，以確定驅(qū)動車輪是否滑轉(zhuǎn)。若驅(qū)動輪輪速大于從動輪輪速，則說明驅(qū)動輪打滑。返回下一頁4.3 ASR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理ASR方向盤轉(zhuǎn)角傳感器與電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)共享，配合輪速傳感器使用，以判斷車子在轉(zhuǎn)彎時，驅(qū)動輪是否打滑。其工作原理見后

10、續(xù)章節(jié)，在此不再贅述。ASR控制開關(guān)給駕駛員提供是否啟用驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)功能的人為干預(yù)權(quán)利。由于驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng)采用了降低發(fā)動機輸出功率的方式，因此會讓駕駛員感覺油門反應(yīng)遲緩、提速慢，因此，有些經(jīng)驗豐富的老司機可以通過按下此開關(guān)，使汽車退出ASR系統(tǒng)的控制，而采用2擋起步，慢抬離合緩加油，輕打方向、利用擋位及發(fā)動機制動等技術(shù)來達到使驅(qū)動輪不打滑的效果。如圖4-3所示為大眾途安車安裝于變速器掛擋桿前的ASR控制開關(guān)。上一頁返回下一頁4.3 ASR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理ASR指示燈包括ASR關(guān)閉指示燈和ASR工作指示燈(如圖4-3)。當(dāng)按下ASR OFF”按鈕時，儀表板上ASR關(guān)閉指示燈會持續(xù)點亮，如圖4-

11、4圈中所示為大眾途安儀表板上的ASR關(guān)閉指示燈。當(dāng)ASR進人工作狀態(tài)，即驅(qū)動輪打滑，ASR起作用時，儀表板上ASR工作指示燈閃亮(如4. 1案例二中所述的奧迪A6 ASR)。上一頁返回下一頁4.3 ASR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理4. 3. 2 ASR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)(ASR)系統(tǒng)的基本工作原理是控制單元采集加速踏板的位置、車輪速度和方向盤轉(zhuǎn)向角度等信號，通過計算求得滑移率，并產(chǎn)生相應(yīng)的控制電壓信號，通過數(shù)據(jù)總線把信號傳送至控制單元，依據(jù)此信號，控制單元將減少節(jié)氣門開度來調(diào)整混合氣流量，以降低發(fā)動機功率。同時，控制單元也向制動壓力調(diào)節(jié)器發(fā)出控制信號，強行降低驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速，防止其滑轉(zhuǎn)而造

12、成車子失控。由此可見，ASR系統(tǒng)通常是由電子節(jié)氣門系統(tǒng)和電控液壓制動系統(tǒng)兩個子系統(tǒng)構(gòu)成的。1.電子節(jié)氣門系統(tǒng)上一頁返回下一頁4.3 ASR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理(1)電子節(jié)氣門系統(tǒng)的工作原理及特點電子節(jié)氣門控制系統(tǒng) ( Electronic Throttle Control System, ETCS )，又稱為“電子油門”。在配備電子油門的車型中，ECU控制節(jié)氣門時會將油門踩下的深淺與車況綜合起來進行分析，最終計算出當(dāng)前合適的節(jié)氣門開度。當(dāng)駕駛者起步時猛然加速(將踏板踩到底)，ECU根據(jù)當(dāng)前的車速、節(jié)氣門大小等進行分析，從燃油經(jīng)濟性和排放合理的角度考慮，會適當(dāng)限制節(jié)氣門的打開幅度，同時控制噴油系

13、統(tǒng)限制噴油嘴進行最大化的噴油。這樣做使駕駛者感覺油門踩下后明顯有一個延時車才開始發(fā)力，這就是所謂的油門遲滯。所以，油門遲滯其實就是ECU通過限制發(fā)動機瞬時功率輸出形成的，當(dāng)然這樣做也帶來了好處:節(jié)省燃油、保護環(huán)境。上一頁返回下一頁4.3 ASR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理然而電子油門也并不就是用來限制發(fā)動機功率輸出的，當(dāng)汽車跑起來以后，假如你快速踩下、松開油門踏板1 /3深度，你可以感覺到汽車明顯地加油、收油，其效果幾乎相當(dāng)于完全踩下、松開油門的情況，這正是ECU根據(jù)當(dāng)前車況協(xié)助駕駛者快速提速、減速的效果。所以，電子油門在行駛中ECU會根據(jù)車況幫助駕駛者達到期望的加速、減速操作，使駕駛者操作油門踏板更

14、輕松。由此可見，電子節(jié)氣門與采用剛性連接的傳統(tǒng)拉索式節(jié)氣門的區(qū)別:電子節(jié)氣門用柔性連接(導(dǎo)線連接)的方式取代了傳統(tǒng)的機械連接，通過電控單元控制，快速、精確地定位節(jié)氣門開度。上一頁返回下一頁4.3 ASR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理電子節(jié)氣門能根據(jù)汽車的不同工況相應(yīng)地作出精確調(diào)整，特別是在冷啟動、低負荷和怠速工況下更是如此，實現(xiàn)各動力源之間的能量分配管理，保證車輛最佳的動力性、燃油經(jīng)濟性和排放控制。電子節(jié)氣門能有效防止駕駛員的誤操作，減少行車安全隱患。電子節(jié)氣門響應(yīng)速度稍慢。拉索式油門的特點是系統(tǒng)簡單，控制直接，響應(yīng)快速，油門踏板與節(jié)氣門開度是1: 1的;而電子油門的特點是油門踏板只表征駕駛者的操作意向

15、，而最終的節(jié)氣門控制權(quán)交給了ECU，經(jīng)過ECU換算后再將信號傳遞給節(jié)氣門步進電機，因此響應(yīng)速度稍稍滯后。上一頁返回下一頁4.3 ASR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理(2)電子節(jié)氣門系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)電子節(jié)氣門系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上，除了具有節(jié)氣門體機械部件外，主要由發(fā)動機電子節(jié)氣門控制單元、信號輸入裝置(加速踏板位置傳感器等)和執(zhí)行器(節(jié)氣門控制電機)組成。如圖4 -5所示為帕薩特BS發(fā)動機電子節(jié)氣門體。1)加速踏板位置傳感器加速踏板位置傳感器由兩個無觸點線性電位器傳感器組成，在同一基準(zhǔn)電壓下工作，基準(zhǔn)電壓由ECU提供(一般為5 V)。上一頁返回下一頁4.3 ASR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理隨著加速踏板位置的改變，電位器阻

16、值也發(fā)生線性的變化，由此產(chǎn)生反應(yīng)加速踏板下踏量大小和變化速率的電壓信號輸入ECU。如圖4-6所示為帕薩特BS 1. 8T發(fā)動機所用的加速踏板位置傳感器，它由踏板機構(gòu)、滑動片和兩個踏板位置傳感器組成。如果一個傳感器信號失真或中斷，而另一個傳感器處于怠速位置，則發(fā)動機進入怠速工況;如果另一個傳感器是負荷工況，則發(fā)動機轉(zhuǎn)速上升緩慢。若兩個傳感器同時出現(xiàn)故障，則發(fā)動機高怠速(1 500 r/m)運轉(zhuǎn)，此時踩加速踏板無反應(yīng)。EPC燈亮(EPC為大眾車的發(fā)動機電子穩(wěn)定系統(tǒng))。上一頁返回下一頁4.3 ASR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理2)節(jié)氣門位置傳感器和踏板位置傳感器類似，節(jié)氣門位置傳感器也是由兩個無觸點線性電位

17、器傳感器組成，且由ECU提供相同的基準(zhǔn)電壓。當(dāng)節(jié)氣門位置發(fā)生變化時，電位器阻值也隨之線性地改變，由此產(chǎn)生相應(yīng)的電壓信號輸入ECU,該電壓信號反映節(jié)氣門開度大小和變化速率。當(dāng)一個傳感器損壞，系統(tǒng)使用另一個傳感器信號，對踩加速踏板響應(yīng)不變，但是巡航控制等關(guān)閉;當(dāng)兩個傳感器信號中斷，發(fā)動機在較高怠速下運行。此時踩加速踏板無反應(yīng)。上一頁返回下一頁4.3 ASR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理3)節(jié)氣門控制電機節(jié)氣門控制電機一般選用步進電機或直流電機，經(jīng)過兩級齒輪減速來調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度。早期以使用步進電機為主，步進電機精度較高、能耗低、位置保持特性較好，但其高速性能較差，不能滿足節(jié)氣門較高的動態(tài)響應(yīng)性能的要求，所以現(xiàn)

18、在比較多地采用直流電機，直流電機精度高、反應(yīng)靈敏、便于伺服控制。控制單元通過調(diào)節(jié)脈沖寬度調(diào)制信號的占空比來控制直流電機轉(zhuǎn)角的大小，電機方向則由與節(jié)氣門相連的復(fù)位彈簧(見圖4 -5)控制。電機輸出轉(zhuǎn)矩與脈沖寬度調(diào)制信號的占空比成正比。上一頁返回下一頁4.3 ASR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理當(dāng)占空比一定，電機輸出轉(zhuǎn)矩與回位彈簧阻力矩保持平衡時，節(jié)氣門開度不變;當(dāng)占空比增大時，電機驅(qū)動力矩克服回位彈簧阻力矩，節(jié)氣門開度增大;當(dāng)占空比減小時，電機輸出轉(zhuǎn)矩和節(jié)氣門開度也隨之減小。當(dāng)節(jié)氣門控制電機出現(xiàn)故障后，進入緊急運行模式，在回位彈簧作用下，節(jié)氣門仍保持微小開度，系統(tǒng)運行于高怠速，踩加速踏板沒反應(yīng)。4)控制單

19、元(ECU)控制單元(ECU)是整個系統(tǒng)的核心，包括兩部分:信息處理模塊和電機驅(qū)動電路模塊。上一頁返回下一頁4.3 ASR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理信息處理模塊接收來自加速踏板位置傳感器的電壓信號，經(jīng)過處理后得到節(jié)氣門的最佳開度，并把相應(yīng)的電壓信號發(fā)送到電機驅(qū)動電路模塊。電機驅(qū)動電路模塊接收來自信息處理模塊的信號，控制電機轉(zhuǎn)動相應(yīng)的角度，使節(jié)氣門達到或保持相應(yīng)的開度。電機驅(qū)動電路應(yīng)保證電機能雙向轉(zhuǎn)動。由此可見，即使電子節(jié)氣門系統(tǒng)出現(xiàn)故障無法正常工作，仍能使發(fā)動機保持高怠速運行，保證行車安全。當(dāng)電子油門系統(tǒng)接收到ASR系統(tǒng)指令時，它對節(jié)氣門控制指令只來自于ASR，而不受加速踏板傳感器信號的指導(dǎo)，這樣就

20、可以避免駕車者的誤操作。上一頁返回下一頁4.3 ASR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理可見，在ASR系統(tǒng)中，電子油門起到十分關(guān)鍵的作用，它涉及整個ASR系統(tǒng)中對車速控制、怠速控制等功能，使系統(tǒng)能迅速準(zhǔn)確地執(zhí)行指令。在目前的電子燃油噴射發(fā)動機上，電子油門控制著發(fā)動機動力調(diào)節(jié)的大門，它進一步改善了發(fā)動機的節(jié)油和排放性能，因此，電子油門除了在ASR系統(tǒng)中發(fā)揮其功能外，它還在其他多項電控系統(tǒng)中得到有效的應(yīng)用。2. ASR電控液壓制動系統(tǒng)根據(jù)是否與ABS共享，ASR電控液壓制動系統(tǒng)的制動壓力調(diào)節(jié)器可分為單獨式和組合式兩種?；谂浼詈喕瓌t，多采用組合式。上一頁返回下一頁4.3 ASR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理(1)單獨

21、方式的ASR制動壓力調(diào)節(jié)器單獨方式的ASR制動壓力調(diào)節(jié)器與ABS制動壓力調(diào)節(jié)器在結(jié)構(gòu)上各自分開，它包含兩個調(diào)壓缸、兩個三位三通電磁閥、高壓蓄能器、增壓泵、壓力控制開關(guān)和儲液器等，如圖4 -7所示。ASR ECU通過電磁閥的控制實現(xiàn)對驅(qū)動輪制動力的控制。正常制動時，ASR不起作用。此時電磁閥不通電，閥在彈簧的作用下處于左位，接通了調(diào)壓缸右腔與儲液器的泄壓油路，在回位彈簧的作用力下，調(diào)壓缸右腔泄壓而使其移至右邊極限位置。制動液在剎車踏板力的作用下從ABS制動壓力調(diào)節(jié)器出來，經(jīng)過調(diào)壓缸活塞左邊的油孔直接通向驅(qū)動輪的制動器，ABS不受ASR的影響，正常工作。上一頁返回下一頁4.3 ASR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工

22、作原理起步或加速工況下，若ASR ECU判定驅(qū)動輪出現(xiàn)滑轉(zhuǎn)需要對其實施制動時，ASR ECU使電磁閥通電，閥至右位，接通了蓄能器至調(diào)壓缸右腔的增壓油路，在增壓泵及蓄壓器中壓縮氮氣的作用下，制動液推動調(diào)壓缸活塞左移，當(dāng)活塞剛好堵住進油口時，左腔制動液被封死，此時，驅(qū)動輪的制動器沒有制動力;當(dāng)增壓泵繼續(xù)增壓，推動活塞繼續(xù)左移時，活塞左腔的制動液即被壓出至輪缸，使驅(qū)動輪制動器的制動力逐漸增加，驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速逐漸降低。上一頁返回下一頁4.3 ASR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理當(dāng)ASR ECU判定需要保持兩驅(qū)動車輪的制動力矩時，就使電磁閥通過較小的電流，此時閥在中位，調(diào)壓缸右腔與通向儲液器的泄壓油路和通向蓄能器的

23、增壓油路都隔斷，于是活塞保持原位不動，制動壓力保持不變。當(dāng)ASR ECU判定需要減小兩驅(qū)動輪的制動力矩時，使電磁閥斷電，閥回左位，使調(diào)壓腔右腔與通向蓄能器的增壓油路隔斷而與通向儲液器的泄壓油路接通，于是調(diào)壓缸右腔壓力下降，回位彈簧將其活塞往右推，左腔體積逐漸增大，使輪缸的壓力逐漸降低，制動壓力下降，驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速上升。上一頁返回下一頁4.3 ASR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理在ASR制動壓力調(diào)節(jié)過程中，ASR電子控制裝置根據(jù)車輪轉(zhuǎn)速傳感器輸入的車輪轉(zhuǎn)速信號，對驅(qū)動車輪的運動狀態(tài)進行連續(xù)監(jiān)測，通過控制兩個三位三通電磁閥的通電情況，使驅(qū)動車輪制動輪缸的制動壓力循環(huán)往復(fù)地進行增壓、保壓、減壓過程，結(jié)合電磁閥的位

24、置和制動壓力變化可總結(jié)為“右增、中保、左減”。當(dāng)遇到非對稱路面或轉(zhuǎn)彎時，要對兩驅(qū)動輪的制動力矩進行不同控制，此時ASR電子控制裝置就對兩個三位三通電磁閥進行分別控制，使兩后輪制動輪缸的制動壓力進行各自獨立的調(diào)節(jié)。上一頁返回下一頁4.3 ASR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理當(dāng)ASR電子控制裝置判定無須對驅(qū)動車輪實施驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)控制時，ASRECU使各個電磁閥均不再通電，各電磁閥恢復(fù)到圖4-7中所示狀態(tài)，制動輪缸中的制動液可經(jīng)調(diào)壓缸活塞左邊的油孔流回制動主缸，驅(qū)動車輪的制動力矩將完全消除。(2)組合方式的ASR制動壓力調(diào)節(jié)器組合方式的ASR制動壓力調(diào)節(jié)器與ABS制動壓力調(diào)節(jié)器組合在同一結(jié)構(gòu)中，它包含一個三位三

25、通電磁閥I、蓄能器、增壓泵、壓力控制開關(guān)等，如圖4 -8所示。上一頁返回下一頁4.3 ASR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理正常制動時，ASR不起作用。電磁閥I不通電，在彈簧的作用力下，始終保持在左位，接通制動總泵與電磁閥II、IQ的油路。此時，ABS起制動作用并通過電磁閥II和電磁閥IQ來調(diào)節(jié)制動壓力。驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn)時，ASR控制器使電磁閥I通電，閥移至右位，電磁閥II和電磁閥IQ不通電，閥仍在左位，于是，蓄能器的壓力油通入驅(qū)動輪輪缸，制動壓力增大，輪速下降。需要保持驅(qū)動輪制動壓力時，ASR控制器使電磁閥I通較小的電流，閥至中位，隔斷通向蓄能器的增壓油路及通向制動總泵的泄壓通路，驅(qū)動輪制動輪缸壓力保持不變。

26、上一頁返回下一頁4.3 ASR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理需要減小驅(qū)動輪制動壓力時，ASR控制器使電磁閥II和電磁閥IQ通電，閥移至右位，接通驅(qū)動車輪制動分泵與儲液器的泄壓通道，制動壓力下降，輪速上升。由上述可見，ABS/ASR組合壓力調(diào)節(jié)器相比單獨方式的ASR制動壓力調(diào)節(jié)器使用零配件更少，結(jié)構(gòu)更簡單，占用空間更少，控制更靈活精準(zhǔn)。因此，ABS/ASR組合壓力調(diào)節(jié)器得到更廣泛的應(yīng)用。 目前，在各種車型上裝備的ASR系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)和工作過程不盡相同，但在如下幾個方面卻是相同的。上一頁返回下一頁4.3 ASR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理ASR可以由駕駛員通過ASR選擇開關(guān)對其是否進人工作狀態(tài)進行選擇。在ASR進行

27、防滑轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)時，ASR工作指示燈會自動點亮，如果通過ASR選擇開關(guān)將ASR關(guān)閉，ASR關(guān)閉指示燈會自動點亮。如采用副節(jié)氣門調(diào)節(jié)裝置(豐田車系)，ASR處于關(guān)閉狀態(tài)時，副節(jié)氣門將自動處于全開位置;ASR制動壓力調(diào)節(jié)裝置也不會影響制動系統(tǒng)的正常工作。如果在ASR處于防滑轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)過程中，駕駛員踩下制動踏板進行制動時，ASR將會自動退出防滑轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)過程，而不影響制動過程的進行。上一頁返回下一頁4.3 ASR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理ASR通常只在一定的車速范圍內(nèi)才進行防滑轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)，而當(dāng)車速達到一定以后(80120ktn/h) , ASR將會自動退出防滑轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)過程。 ASR在其工作車速范圍內(nèi)通常具有不同的優(yōu)先選擇性，

28、在車速較低時以提高牽引力作為優(yōu)先選擇。此時，對兩驅(qū)動車輪施加的制動力矩可以不同，即對兩驅(qū)動輪制動輪缸的制動壓力進行獨立調(diào)節(jié)。而在車速較高時則以提高行駛方向穩(wěn)定性為優(yōu)先選擇，此時，對兩驅(qū)動車輪施加的制動力矩將是相同的，即對兩驅(qū)動輪制動輪缸的制動壓力進行一同調(diào)節(jié)。 ASR都具有自診斷功能，一旦發(fā)現(xiàn)存在影響系統(tǒng)正常工作的故障時，ASR將會自動關(guān)閉，并向駕駛員發(fā)出警示信號。上一頁返回4.4 典型的ASR系統(tǒng)豐田車系A(chǔ)BS/TRC豐田公司把ASR稱作牽引力或驅(qū)動力控制系統(tǒng)，常用TRC-Traction Control system 表示。它是由電子控制器ECU(與ABS共用)、車輪輪速傳感器(與ABS共

29、用)、ASR制動壓力調(diào)節(jié)器(單獨式)、副節(jié)氣門(步進電機驅(qū)動)和節(jié)氣門開度傳感器(主、副節(jié)氣門各一個)組成。它的特點在于:它有兩個節(jié)氣門，主節(jié)氣門是傳統(tǒng)的拉索式節(jié)氣門，由加速踏板通過拉索直接控制;副節(jié)氣門是電子節(jié)氣門，由ECU控制并通過步進電機驅(qū)動(見圖4-9)。 ECU根據(jù)各輪速傳感器的信號，確定驅(qū)動輪的滑轉(zhuǎn)率和汽車的參考速度。返回下一頁4.4 典型的ASR系統(tǒng)豐田車系A(chǔ)BS/TRC當(dāng)ECU判定驅(qū)動輪的滑轉(zhuǎn)率超過設(shè)定的門限值時，就使驅(qū)動副節(jié)氣門的步進電機轉(zhuǎn)動，減小節(jié)氣門的開度，此時，即使主節(jié)氣門的開度不變(即油門踏板位置不變)，發(fā)動機的進氣量也會減少，使輸出功率減小，驅(qū)動輪上的驅(qū)動力矩就會隨

30、之減小。如果驅(qū)動車輪的滑轉(zhuǎn)率仍未降低到設(shè)定的控制范圍，ECU又會控制TRC制動壓力調(diào)節(jié)裝置和TRC制動壓力裝置，對驅(qū)動車輪施加一定的制動壓力，使制動力矩作用于驅(qū)動輪，從而實現(xiàn)驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)的控制。上一頁返回下一頁4.4 典型的ASR系統(tǒng)豐田車系A(chǔ)BS/TRC1.液壓系統(tǒng)與執(zhí)行器(1) ABS/TRC液壓系統(tǒng)基本組成ABS/TRC液壓系統(tǒng)基本組成如圖4-10所示。 它的工作情況可簡單歸納如下(圖4-10中電磁閥均為不通電狀態(tài)):當(dāng)需要對驅(qū)動輪施加制動力矩時，TRC的3個電磁閥都通電。當(dāng)需要對驅(qū)動輪保持制動力矩時，ABS的2個電磁閥通較小電流。當(dāng)需要對驅(qū)動輪減小制動力矩時，ABS的2個電磁閥通較大電流

31、。上一頁返回下一頁4.4 典型的ASR系統(tǒng)豐田車系A(chǔ)BS/TRC當(dāng)無須對驅(qū)動輪施加制動力矩時，各個電磁閥都不通電且ECU控制步進電機轉(zhuǎn)動使副節(jié)氣門保持全開。(2) TRC液壓制動執(zhí)行器TRC液壓制動執(zhí)行器主要包括制動供能裝置和電磁控制閥總成兩部分，其構(gòu)造如圖4-11、圖4-12所示。TRC制動供能總成通過管路與制動總泵儲液罐和TRC電磁控制閥總成相連。TRC制動供能總成主要由電動供液泵和蓄能器組成，電動供液泵將制動液自儲液罐泵入蓄能器中，使蓄能器中制動液的壓力保持在一定范圍之內(nèi)，作為驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)制動介入時的制動能源。上一頁返回下一頁4.4 典型的ASR系統(tǒng)豐田車系A(chǔ)BS/TRCTRC電磁控制閥總

32、成通過管路與制動主缸、ABS制動壓力調(diào)節(jié)裝置和TRC制動供能總成相連。TRC電磁控制閥總成主要由制動儲液罐切斷電磁閥、儲液器切斷電磁閥和制動總泵切斷電磁閥組成，在未進行驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)制動介入時，3個切斷電磁閥均不通電，制動總泵切斷電磁閥處于流通狀態(tài)，將制動主缸至制動壓力調(diào)節(jié)裝置中后調(diào)壓電磁閥的制動液通路導(dǎo)通(見圖4-10),儲液器切斷電磁閥處于斷流狀態(tài)，將TRC制動供能總成至制動壓力調(diào)節(jié)裝置中后調(diào)壓電磁閥的制動液通路封閉，儲液罐切斷電磁閥也處于斷流狀態(tài)，將制動壓力調(diào)節(jié)裝置中后調(diào)壓電磁閥至儲液罐的制動液通路封閉。上一頁返回下一頁4.4 典型的ASR系統(tǒng)豐田車系A(chǔ)BS/TRC2.副節(jié)氣門及其驅(qū)動機構(gòu)副

33、節(jié)氣門執(zhí)行器依據(jù)ECU的信號控制副節(jié)氣門的開閉角度，從而控制進入發(fā)動機空氣量，達到控制發(fā)動機輸出功率的目的。其工作情況如圖4-13所示。在步進電機未通電時，副節(jié)氣門將處于全開位置，此時，發(fā)動機的進氣量由駕駛員通過加速踏板操縱拉索式主節(jié)氣門進行控制。在節(jié)氣門體上設(shè)置兩個分別感測主、副節(jié)氣門開度的傳感器(見圖4-14)，其檢測的信號輸入發(fā)動機和變速器電子控制裝置，發(fā)動機和變速器電子控制裝置又將節(jié)氣門的開度信號輸入ABS/TRC電子控制裝置。上一頁返回下一頁4.4 典型的ASR系統(tǒng)豐田車系A(chǔ)BS/TRC3.豐田ABS/TRC系統(tǒng)的工作過程豐田ABS/TRC防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)如圖4-15所示。在ABS/T

34、RC防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)為進行制動防抱死和驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)控制時，制動壓力調(diào)節(jié)裝置和TRC電磁控制閥總成中的各個電磁閥均不通電，各個電磁閥處于如圖4-15巧所示的狀態(tài):制動總泵至各制動輪缸的制動液通路都處于溝通狀態(tài);蓄壓器中制動液的壓力保持在一定范圍之內(nèi)，副節(jié)氣門控制步進電機不通電，副節(jié)氣門保持在全開位置。在踩下制動踏板進行制動時，制動總泵輸出的制動液將通過各調(diào)壓電磁閥進入各制動輪缸，各制動輪缸的制動壓力隨制動總泵輸出壓力而變化。上一頁返回下一頁4.4 典型的ASR系統(tǒng)豐田車系A(chǔ)BS/TRC如果在制動過程中ABS/TRC電子控制裝置根據(jù)車輪轉(zhuǎn)速傳感器輸入的車輪轉(zhuǎn)速信號判定有車輪趨于制動抱死時，ABS/TR

35、C防滑控制系統(tǒng)就進入制動防抱死控制過程。當(dāng)ABS/TRC電子控制裝置判定需要減小某一制動輪缸的制動壓力時，該制動輪缸的調(diào)壓電磁閥通過較大的電流，使制動主缸至該輪缸中的部分制動液流入相應(yīng)的儲液器中，該制動輪缸的制動壓力將隨之減小;與此同時，ABS/TRC電子控制裝置還使電動回液泵通電運轉(zhuǎn)，將流入儲液室的制動液泵回制動總泵。當(dāng)ABS/TRC電子控制裝置判定需要保持某一制動輪缸的制動壓力時，將該制動輪缸的調(diào)壓電磁閥通過較小的電流，使調(diào)壓電磁閥將該制動輪缸至制動總泵和相應(yīng)儲液器的制動液通路都封閉，該制動輪缸的制動壓力便保持一定。上一頁返回下一頁4.4 典型的ASR系統(tǒng)豐田車系A(chǔ)BS/TRC當(dāng)ABS/T

36、RC電子控制裝置判定需要增大某一制動輪缸的制動壓力時，將該制動輪缸至相應(yīng)儲液器的制動液通路封閉，制動主缸輸出的制動液就會進入該制動輪缸，該制動輪缸的制動壓力隨之增大。如果在驅(qū)動過程中ABS/TRC電子控制裝置根據(jù)車輪轉(zhuǎn)速傳感器輸入的車輪轉(zhuǎn)速信號判定驅(qū)動車輪的滑移率超過控制門限值時，ABS/TRC防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)就進入驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)控制過程， ABS/TRC電子控制裝置將使副節(jié)氣門控制步進電機通電轉(zhuǎn)動，將副節(jié)氣門的開度減小，減少進入發(fā)動機的進氣量，使發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)矩減小。上一頁返回下一頁4.4 典型的ASR系統(tǒng)豐田車系A(chǔ)BS/TRC當(dāng)ABS/TRC電子控制裝置判定制動總泵切斷電磁閥處于斷流狀態(tài)，而使蓄壓器切斷電磁閥和儲液罐切斷電磁閥處于流通狀態(tài)，蓄壓器