驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)

1、.,1,第三章 汽車驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)（ASR）,.,2,第三章 汽車驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)（ASR/TRC),.,3,一、概述 1. 什么是ASR ASR是驅(qū)動(dòng)防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，也稱為牽引力控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱為TCS或TRC。 2. ASR的功用 驅(qū)動(dòng)防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng)能在車輪開始滑轉(zhuǎn)時(shí)，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，同時(shí)控制制動(dòng)系統(tǒng)，以降低傳遞給驅(qū)動(dòng)車輪的轉(zhuǎn)矩，使之達(dá)到合適的驅(qū)動(dòng)力，使汽車的起步和加速達(dá)到快速而穩(wěn)定的效果。,第一節(jié) 概 述,.,4,二、縱向和側(cè)向驅(qū)動(dòng)力與滑轉(zhuǎn)率的關(guān)系 1.滑轉(zhuǎn)率Sc 驅(qū)動(dòng)力大于附著力時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪打滑，其滑轉(zhuǎn)的程度用滑轉(zhuǎn)率Sc表示。 ST= 100% 式中vc是車輪圓周速度；v是車身瞬時(shí)速度。

2、 Sc=0，純滾動(dòng)； Sc=100%，純滑轉(zhuǎn)； 0Sc100%，邊滾動(dòng)邊滑轉(zhuǎn)。,第一節(jié) 概 述,.,5,二、縱向和側(cè)向驅(qū)動(dòng)力與滑轉(zhuǎn)率的關(guān)系 2. 驅(qū)動(dòng)力與Sc的關(guān)系,第一節(jié) 概 述,（1）Sc=15%左右時(shí)，縱向和側(cè)向驅(qū)動(dòng)力均比較理想； （2）上述情況無(wú)論制動(dòng)還是驅(qū)動(dòng)幾乎一樣。,.,6,ASR系統(tǒng)就是利用控制器控制車輪與路面的滑移率，防止汽車在加速過程中打滑，特別是防止汽車在非對(duì)稱路面或轉(zhuǎn)彎時(shí)驅(qū)動(dòng)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(dòng)力以及提高汽車的平順性。,第一節(jié) 概 述,.,7,三、ASR 的控制方法 l.控制發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩 （1)控制節(jié)氣門開度 （2)控制點(diǎn)火

3、時(shí)間 （3)調(diào)節(jié)燃油供給量,第一節(jié) 概 述,.,8,三、ASR 的控制方法 2. 對(duì)驅(qū)動(dòng)輪進(jìn)行制動(dòng)控制,第一節(jié) 概 述,.,9,在差速器向驅(qū)動(dòng)輪輸出驅(qū)動(dòng)力的輸出端，設(shè)置一個(gè)離合器，通過調(diào)節(jié)作用在離合器片上的液壓壓力，便可調(diào)節(jié)差速器的鎖止程度。,三、ASR 的控制方法 3) 差速器鎖止控制 4) 自動(dòng)變速器換檔修正,第一節(jié) 概 述,.,10,四、ASR系統(tǒng)與ABS系統(tǒng)的比較,ASR和ABS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(lái)控制車輪的運(yùn)動(dòng)，構(gòu)成行駛安全系統(tǒng)。 ASR系統(tǒng)與ABS系

4、統(tǒng)的不同主要在于： （1）ABS系統(tǒng)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系統(tǒng)（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。,第一節(jié) 概 述,.,11,ASR系統(tǒng)與ABS系統(tǒng)的不同主要在于： （2）ABS系統(tǒng)對(duì)所有車輪起作用，控制其滑移率；而ASR系統(tǒng)只對(duì)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系統(tǒng)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。,四、ASR系統(tǒng)與ABS系統(tǒng)的

5、比較,第一節(jié) 概 述,.,12,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：ECU：ASR電控單元；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：車輪輪速傳感器、節(jié)氣門開度傳感器等。,第二節(jié) ASR的結(jié)構(gòu)與工作原理,.,13,ASR的基本組成,圖 典型的ASR,第二節(jié) ASR的結(jié)構(gòu)與工作原理,.,14,一、ASR的基本組成與工作原理 2.ASR的工作原理,第二節(jié) ASR的結(jié)構(gòu)與工作原理,圖3-3 TRC的工作過程,.,15,一、ASR的基本組成與工作原理 2.ASR的工作原理,第二節(jié) ASR的結(jié)構(gòu)與工作原理,圖3-3 TRC的工作過程,.,16,

6、二、ASR的傳感器,1車輪輪速傳感器：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。 3ASR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。,.,17,三、ASR的電子控制單元（ECU）,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3-7 ASR的控制器及其輸入電路,第二節(jié) ASR的結(jié)構(gòu)與工作原理,.,18,四、ASR系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu),1制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器 （1）單獨(dú)方式的ASR制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器 單獨(dú)方式的ASR制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器與ABS制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器在結(jié)構(gòu)上各自分開 ASR ECU通過電磁閥

7、的控制實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力的控制。,.,19,兩個(gè)調(diào)壓缸,兩個(gè)三位三通 電磁閥,高壓蓄壓器,增壓泵,壓力控制開關(guān),儲(chǔ)液器,四、ASR系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu),1制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器 （1）獨(dú)立調(diào)節(jié)式,第二節(jié) ASR的結(jié)構(gòu)與工作原理,.,20,正常制動(dòng)時(shí)ASR不起作用。 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。 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，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，制動(dòng)壓力下降。,1制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器 （1）獨(dú)立調(diào)節(jié)式,.,21,1制動(dòng)壓力

8、調(diào)節(jié)器 （2）組合方式ASRABS/ASR組合壓力調(diào)節(jié)器,ASR不起作用時(shí)，電磁閥不通電，ABS起作用并調(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3通電，閥移至右位，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。,圖3-9 ASR的組合調(diào)節(jié)方式,第二節(jié) ASR的結(jié)構(gòu)與工作原理,.,22,一個(gè)3/3電磁閥I,蓄壓器,增壓泵,壓力控制開關(guān),單向閥,.,23,2.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(lái)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。 ASR ECU輸出的控制脈沖控制步進(jìn)電機(jī)，操縱輔助節(jié)氣門轉(zhuǎn)動(dòng)。,副節(jié)氣門 位置傳感器,主節(jié)氣門 位置傳感

9、器,步進(jìn)電機(jī),副節(jié)氣門,主節(jié)氣門,空氣進(jìn)口,氣缸,2.節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)裝置,四、ASR系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu),第二節(jié) ASR的結(jié)構(gòu)與工作原理,.,24,ASR不起作用時(shí)，輔助節(jié)氣門處于全開位置。當(dāng)需要時(shí)，ASR ECU輸出信號(hào)，改變輔助節(jié)氣門開度。降低發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。,2.節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)裝置,四、ASR系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu),圖 輔助節(jié)氣門進(jìn)行防滑控制的結(jié)構(gòu)示意圖,.,25,第三節(jié) 典型ASR系統(tǒng),典型ASR（以凌志LS400為例 ABS/TRC） 豐田公司把ASR稱作牽引力或驅(qū)動(dòng)力控制系統(tǒng)，常用TRCTraction Control System表示。 ASR（TRC） 系統(tǒng)組成： 電子控制器ECU ：與ABS共用

10、 車輪輪速傳感器：與ABS共用 ASR制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器：控制驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)管路 副節(jié)氣門：步進(jìn)電機(jī)控制 節(jié)氣門開度傳感器：主、副節(jié)氣門各一個(gè),第三節(jié) 典型ASR系統(tǒng),.,26,典型ASR（以凌志LS400為例） 1. 基本組成及元件位置,第三節(jié) 典型ASR系統(tǒng),.,27,1. 基本組成及元件位置,第三節(jié) 典型ASR系統(tǒng),.,28,2. 控制原理,第三節(jié) 典型ASR系統(tǒng),.,29,工作情況 當(dāng)需要對(duì)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(duì)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(duì)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(wú)需對(duì)驅(qū)動(dòng)輪施加制動(dòng)力矩時(shí)：各

11、個(gè)電磁閥都不通電且ECU控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)使副節(jié)氣門保持開啟。,第三節(jié) 典型ASR系統(tǒng),.,30,3. 電路分析,第三節(jié) 典型ASR系統(tǒng),TRC系統(tǒng)主要裝置及其功能 豐田ABS/TRC控制系統(tǒng)電路,.,31,ASR（TRC）系統(tǒng)工作過程：,ECU根據(jù)各輪速傳感器的信號(hào)，確定驅(qū)動(dòng)輪的滑轉(zhuǎn)率和汽車的參考速度。當(dāng)ECU判定驅(qū)動(dòng)輪的滑轉(zhuǎn)率超過設(shè)定的門限值時(shí)，就使驅(qū)動(dòng)副節(jié)氣門的步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，減小節(jié)氣門的開度，此時(shí)，即使主節(jié)氣門的開度不變，發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量也會(huì)減少，使輸出功率減小，驅(qū)動(dòng)輪上的驅(qū)動(dòng)力矩就會(huì)隨之減小。如果驅(qū)動(dòng)車輪的滑轉(zhuǎn)率仍未降低到設(shè)定的控制范圍，ECU又會(huì)控制TRC制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置和TRC制動(dòng)壓力

12、裝置，對(duì)驅(qū)動(dòng)車輪施加一定的制動(dòng)壓力，使制動(dòng)力矩作用于驅(qū)動(dòng)輪，從而實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)防滑轉(zhuǎn)的控制。,第三節(jié) 典型ASR系統(tǒng),.,32,ABS/TRC液壓系統(tǒng),第三節(jié) 典型ASR系統(tǒng),3. TRC液壓系統(tǒng)與執(zhí)行器,.,33,3. TRC液壓系統(tǒng)與執(zhí)行器,（2)TRC液壓制動(dòng)執(zhí)行器 1）泵總成,第三節(jié) 典型ASR系統(tǒng),.,34,第三節(jié) 典型ASR系統(tǒng),3. TRC液壓系統(tǒng)與執(zhí)行器,（2)TRC液壓制動(dòng)執(zhí)行器 2）制動(dòng)執(zhí)行器 壓力傳感開關(guān)（或傳感器)用于接通和關(guān)斷 TRC 泵。,圖 壓力傳感開關(guān)安裝位置,.,35,（3）副節(jié)氣門及其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),副節(jié)氣門及其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)副節(jié)氣門執(zhí)行器依據(jù)ECU的信號(hào)控制副節(jié)氣門的開度，

13、達(dá)到控制發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的目的。,第三節(jié) 典型ASR系統(tǒng),副節(jié)氣門的 工作情況,.,36,（3）副節(jié)氣門及其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 安裝及結(jié)構(gòu),圖 副節(jié)氣門開度傳感器與ECU的連接,第三節(jié) 典型ASR系統(tǒng),.,37,4.TRC系統(tǒng)的工作過程 正常制動(dòng)過程（TRC不起作用）,第三節(jié) 典型ASR系統(tǒng),.,38,4.TRC系統(tǒng)的工作過程 TRC起作用 壓力升高 壓力保持 壓力降低,.,39,4.TRC系統(tǒng)的工作過程 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,圖 車輪輪速的循環(huán)控制,.,40,5. 故障自診斷 1) 同ABS故障碼的讀取與清除。 2) ASR系統(tǒng)的檢測(cè),第四節(jié) ASR系統(tǒng)維護(hù)與檢

14、修,.,41,一、TRC系統(tǒng)的檢修（以豐田L(fēng)S400汽車TRC為例 ）,1.系統(tǒng)的自檢 當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)接通時(shí)，儀表板上的ASR報(bào)警燈會(huì)亮起，3s后ASR報(bào)警燈熄滅。如果點(diǎn)火開關(guān)接通時(shí)，ASR報(bào)警燈不亮或3s后不熄滅，應(yīng)為不正常，需進(jìn)行檢查。,第四節(jié) ASR系統(tǒng)維護(hù)與檢修,.,42,一、TRC系統(tǒng)的檢修（以豐田L(fēng)S400汽車TRC為例 ）,2.故障碼的讀取 （1）將點(diǎn)火開關(guān)擰至“ON”位置。 （2）用SST連接端子TC和El。 （3）根據(jù)組合儀表內(nèi)“TRC OFF”指示燈的閃爍方式讀出故障碼。,第四節(jié) ASR系統(tǒng)維護(hù)與檢修,圖 LS400TRC自診斷插座,圖 正常碼、故障碼閃爍方式,.,43,一、T

15、RC系統(tǒng)的檢修（以豐田L(fēng)S400汽車TRC為例 ）,3.故障碼的清除 （1）用故障診斷專用檢查連接診斷插座中的TC和E1兩端子。 （2）將點(diǎn)火開關(guān)置于點(diǎn)火位置，在3s內(nèi)踩動(dòng)制動(dòng)踏板8次以上即可清除故障代碼。 （3）檢查TRC警告燈是否顯示正常，確認(rèn)正常后，從診斷插座上取下診斷專用檢查線。,第四節(jié) ASR系統(tǒng)維護(hù)與檢修,圖 LS400TRC自診斷插座,.,44,一、TRC系統(tǒng)的檢修（以豐田L(fēng)S400汽車TRC為例 ）,3.故障碼的清除 （1）用故障診斷專用檢查連接診斷插座中的TC和E1兩端子。 （2）將點(diǎn)火開關(guān)置于點(diǎn)火位置，在3s內(nèi)踩動(dòng)制動(dòng)踏板8次以上即可清除故障代碼。 （3）檢查TRC警告燈是

16、否顯示正常，確認(rèn)正常后，從診斷插座上取下診斷專用檢查線。,第四節(jié) ASR系統(tǒng)維護(hù)與檢修,圖 LS400TRC自診斷插座,.,45,一、TRC系統(tǒng)的檢修（以豐田L(fēng)S400汽車TRC為例 ）,4.TRC檢修 根據(jù)故障碼，參照電控單元各端子標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)電路進(jìn)行檢修。 ABS和TRC的ECU端子如圖所示。,第四節(jié) ASR系統(tǒng)維護(hù)與檢修,圖 ABS和TRC的ECU端子號(hào)碼,.,46,4.TRC檢修 根據(jù)故障碼，參照電控單元各端子標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)電路進(jìn)行檢修。 表ECU端子的標(biāo)準(zhǔn)值,第四節(jié) ASR系統(tǒng)維護(hù)與檢修,.,47,一、TRC系統(tǒng)的檢修（以豐田L(fēng)S400汽車TRC為例 ）,4.TRC檢修 節(jié)氣門電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器端子號(hào)

17、碼如所示。,第四節(jié) ASR系統(tǒng)維護(hù)與檢修,圖 節(jié)氣門電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器端子號(hào)碼,.,48,一、TRC系統(tǒng)的檢修（以豐田L(fēng)S400汽車TRC為例 ）,4.TRC檢修 節(jié)氣門電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的端子標(biāo)準(zhǔn)值如表所示。,第四節(jié) ASR系統(tǒng)維護(hù)與檢修,.,49,第五節(jié) 防滑差速器,一、防滑差速器簡(jiǎn)介 1防滑差速器防止車輪打滑的差速器，可自動(dòng)控制汽車驅(qū)動(dòng)輪打滑。 2作用汽車在好路上行駛時(shí)具有正常的差速作用。但在壞路上行駛時(shí)，差速作用被鎖止，充分利用不滑轉(zhuǎn)車輪同地面間的附著力，產(chǎn)生足夠的牽引力。,第五節(jié) 防滑差速器,.,50,3類型 強(qiáng)制鎖止式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）在滑路面上自動(dòng)增大鎖止系數(shù)直至完全鎖止。,第五節(jié) 防滑差速器,.,51,二、電子控制式防滑差速器,1.V-TCS（Vehicle Traking Control System）根據(jù)驅(qū)動(dòng)輪的滑移量，通過電子控制裝置來(lái)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(lái)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。 2.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，采集和讀取駕駛員所要求的信息，并按駕駛員的意愿和要求最優(yōu)分配左右驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)力。,第五節(jié) 防滑差速