汽車驅(qū)動(dòng)防滑轉(zhuǎn)電子控制系統(tǒng)

1、汽車驅(qū)動(dòng)防滑轉(zhuǎn)電子控制系統(tǒng)第1頁，共13頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)48分，星期四ASR的作用一、 ASR作用 汽車驅(qū)動(dòng)防滑轉(zhuǎn)電子控制系統(tǒng)簡稱ASR系統(tǒng)，其作用是防止汽車在起步、加速過程中驅(qū)動(dòng)輪打滑，特別是防止汽車在非對稱路面或轉(zhuǎn)彎時(shí)驅(qū)動(dòng)輪空轉(zhuǎn)。二、驅(qū)動(dòng)力與地面附著力的關(guān)系 隨著發(fā)動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)系作用在驅(qū)動(dòng)輪上轉(zhuǎn)矩的不斷增大，汽車的驅(qū)動(dòng)力也逐步增大，但由汽車的行駛原理我們知道，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力超過地面附著力時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪開始滑轉(zhuǎn)。我們有時(shí)會(huì)看到汽車起步時(shí)，盡管驅(qū)動(dòng)輪不停地轉(zhuǎn)動(dòng)，但汽車卻原地不動(dòng)，這就是所謂的驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)輪的滑轉(zhuǎn)程度用驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率Sd表示，其表達(dá)公式為： Sd=(VW-V)VW100

2、當(dāng)汽車未動(dòng)(VW =0)而驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， Sd=100，車輪處于完全滑轉(zhuǎn)狀態(tài)；當(dāng)VW=V時(shí)， Sd=0，驅(qū)動(dòng)輪處于純滾動(dòng)狀態(tài)。 第2頁，共13頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)48分，星期四 當(dāng)滑轉(zhuǎn)率在1020時(shí)，縱向附著系數(shù)達(dá)到峰值；而當(dāng)滑轉(zhuǎn)率為100時(shí)，即車輪完全空轉(zhuǎn)時(shí)，縱向附著系數(shù)變小，此時(shí)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力最低，對后輪驅(qū)動(dòng)汽車會(huì)失去方向穩(wěn)定性，對前輪驅(qū)動(dòng)汽車會(huì)失去轉(zhuǎn)向控制能力?？梢?，要獲得最大的驅(qū)動(dòng)力，必須根據(jù)驅(qū)動(dòng)力的大小自動(dòng)調(diào)節(jié)車輪的滑轉(zhuǎn)程度，使之保持在10-20的范圍內(nèi)，從而最大程度地利用附著系數(shù)。顯然要靠人工來適時(shí)快速完成驅(qū)動(dòng)力的調(diào)節(jié)是不現(xiàn)實(shí)的，因此ASR系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。 ASR系統(tǒng)是以驅(qū)

3、動(dòng)力為控制對象的，驅(qū)動(dòng)力又稱為牽引力，故ASR系統(tǒng)也稱為牽引力控制系統(tǒng)，簡稱TRC。三、驅(qū)動(dòng)時(shí)附著系數(shù)與滑轉(zhuǎn)率的關(guān)系第3頁，共13頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)48分，星期四ASR系統(tǒng)的主要控制方式ASR系統(tǒng)的控制目標(biāo)參數(shù)是驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)率，主要的控制方式有：(1)對發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制： 合理地控制發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，可以獲得最大驅(qū)動(dòng)力。發(fā)動(dòng)機(jī)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(diǎn)火時(shí)間及調(diào)整進(jìn)氣量三種，從加速圓滑和減少污染的角度看，調(diào)整進(jìn)氣量最好，但反應(yīng)速度較慢，通常輔以其他控制方式。(2)對驅(qū)動(dòng)輪進(jìn)行制動(dòng)控制： 對驅(qū)動(dòng)輪進(jìn)行制動(dòng)控制是對發(fā)生滑轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)輪直接施以制動(dòng)，使車輪的滑轉(zhuǎn)率控

4、制在目標(biāo)值范圍內(nèi)，這時(shí)，非滑轉(zhuǎn)車輪仍有正常的驅(qū)動(dòng)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。 (3)對可變鎖止差速器進(jìn)行控制： 這是一種電子控制可變鎖止差速器，也把它稱作限滑差速器(LSD)控制。(4)對發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)輪之間的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制： 這種控制方法多是通過控制變速器的換檔特性、改變傳動(dòng)比來實(shí)現(xiàn)的。第4頁，共13頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)48分，星期四ASR與ABS的聯(lián)系與區(qū)別 (1)兩者都是用來控制車輪相對于地面的滑動(dòng)，以使車輪與地面的附著力不下降，但ABS控制的是制動(dòng)時(shí)車輪的“滑拖”，而ASR控制的是驅(qū)動(dòng)時(shí)車輪的“滑轉(zhuǎn)”。 (2)ASR只對驅(qū)動(dòng)車輪實(shí)施制動(dòng)控

5、制。 (3)ABS是在汽車制動(dòng)后車輪出現(xiàn)抱死時(shí)起作用，當(dāng)車速很低(低于8kmh)時(shí)不起作用；而ASR則是在汽車行駛過程中車輪出現(xiàn)滑轉(zhuǎn)時(shí)起作用，當(dāng)車速很高(高于80-120kmh)時(shí)一般不起作用。 (4)兩者都需要輪速傳感器。第5頁，共13頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)48分，星期四ASR基本組成該系統(tǒng)是在ABS系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增設(shè)了一些ASR的裝置。主要有ASR制動(dòng)執(zhí)行器，由步進(jìn)電機(jī)控制的發(fā)動(dòng)機(jī)副節(jié)氣門裝置，以及一些ASR的控制開關(guān)及顯示燈等。第6頁，共13頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)48分，星期四ASR工作原理 ABSASR ECU根據(jù)輪速傳感器產(chǎn)生的車輪轉(zhuǎn)速信號，確定驅(qū)動(dòng)車輪的滑轉(zhuǎn)率，并

6、與ECU里存貯的設(shè)定范圍值進(jìn)行比較，若超過此值便發(fā)出指令控制副節(jié)氣門的步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)減小節(jié)氣門開度，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)因副節(jié)氣門的開度減小而減小，從而發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)車輪的驅(qū)動(dòng)力也就會(huì)隨之下降。如果驅(qū)動(dòng)車輪的滑轉(zhuǎn)率仍未降到設(shè)定范圍值內(nèi)，ABS/ASRECU又會(huì)控制ASR制動(dòng)執(zhí)行器，對驅(qū)動(dòng)車輪施加一定的制動(dòng)力，進(jìn)一步控制驅(qū)動(dòng)車輪的滑轉(zhuǎn)率，使之符合要求，以達(dá)到防止車輪滑轉(zhuǎn)的目的。在ASR處于防滑控制中，只要駕駛員一踩下制動(dòng)踏板，ASR便會(huì)自動(dòng)退出控制，而不影響制動(dòng)過程。 在采用ASR的汽車上一般都裝有ASR關(guān)斷開關(guān)，駕駛員可通過此開關(guān)對ASR系統(tǒng)是否起作用進(jìn)行人為

7、干預(yù)。該開關(guān)閉合，ASR不起作用，ASR關(guān)斷指示燈會(huì)持續(xù)點(diǎn)亮。 第7頁，共13頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)48分，星期四豐田L(fēng)S400轎車ABSTRC系統(tǒng) 在制動(dòng)過程中采用流通調(diào)壓方式對四個(gè)車輪進(jìn)行防抱死控制；在驅(qū)動(dòng)過程中，通過調(diào)節(jié)副節(jié)氣門的開度和對驅(qū)動(dòng)車輪進(jìn)行制動(dòng)的方式對兩驅(qū)動(dòng)輪進(jìn)行控制。一、主要部件的功能和結(jié)構(gòu) 輪速傳感器 四個(gè)車輪處各安裝一個(gè)電磁感應(yīng)式輪速傳感器，ABS/TRCECU提供輪速信號。ABS執(zhí)行器 ABS執(zhí)行器又稱為制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器。該裝置由四個(gè)三位三通調(diào)壓電磁閥、兩個(gè)儲(chǔ)液器、一個(gè)雙聯(lián)電動(dòng)回液泵組成。該裝置通過管路與制動(dòng)主缸、TRC隔離電磁閥總成、制動(dòng)輪缸相連。第8頁，共1

8、3頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)48分，星期四制動(dòng)執(zhí)行器TRC制動(dòng)執(zhí)行器主要由TRC隔離電磁閥及制動(dòng)供能總成組成。1、TRC隔離電磁閥主要由三個(gè)兩位兩通電磁閥組成，即制動(dòng)總泵隔離電磁閥、蓄能器隔離電磁閥和儲(chǔ)液器隔離電磁閥。該裝置通過管路與制動(dòng)總泵、制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器、TRC制動(dòng)供能總成相連。2、TRC制動(dòng)供能總成主要由電動(dòng)供液泵，蓄能器和壓力開關(guān)組成。 電動(dòng)供液泵為一電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的柱塞泵，它將制動(dòng)液從總泵儲(chǔ)液室中泵入蓄能器，使蓄能器中壓力升高并保持在一定范圍內(nèi)，以便為驅(qū)動(dòng)防滑制動(dòng)介入提供可靠的制動(dòng)能源。 壓力開關(guān)安裝在TRC電磁閥總成旁，它將信號送人ECU，用來控制TRC電動(dòng)供液泵是否運(yùn)轉(zhuǎn)。副節(jié)氣

9、門裝置 在發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門體上主節(jié)氣門的前方，其作用是在驅(qū)動(dòng)防滑轉(zhuǎn)控制中調(diào)節(jié)副節(jié)氣門的開度，調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量，從而控制發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩。副節(jié)氣門的開度由步進(jìn)電機(jī)根據(jù)ABSTRC ECU的指令進(jìn)行控制。 在節(jié)氣門體上還設(shè)有主、副節(jié)氣門位置傳感器，其檢測的信號先送人發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器電腦，再由發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器電腦送至ABSTRC ECU。第9頁，共13頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)48分，星期四二、工作過程工作條件：(1)TRC關(guān)斷開關(guān)處于斷開位置；(2)主節(jié)氣門位置傳感器怠速觸點(diǎn)應(yīng)斷開(駕駛員在踩加速踏板)；(3)制動(dòng)開關(guān)處于斷開位置；(4)發(fā)動(dòng)機(jī)及變速器系統(tǒng)正常；(5)變速操縱桿不在“P”、“ N”位置

10、。系統(tǒng)自檢 打開點(diǎn)火開關(guān)，TRC關(guān)斷開關(guān)處于斷開位置，TRC關(guān)斷指示燈熄滅，若系統(tǒng)正常則TRC警告燈亮3s左右應(yīng)熄滅，若發(fā)現(xiàn)故障則持續(xù)點(diǎn)亮警告燈，同時(shí)存貯故障碼。 TRC工作過程 TRC未進(jìn)入工作時(shí)，各電磁閥均不通電，處于圖14-10所示的狀態(tài)。制動(dòng)總泵到各車輪制動(dòng)輪缸的油路處于連通狀態(tài)；蓄能器中的制動(dòng)液壓力保持在一定范圍內(nèi)；控制副節(jié)氣門的步進(jìn)電機(jī)不通電，副節(jié)氣門保持在全開位置，進(jìn)氣量由駕駛員通過主節(jié)氣門控制。 第10頁，共13頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)48分，星期四 驅(qū)動(dòng)滑轉(zhuǎn)時(shí)，首先ECU控制副節(jié)氣門的步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)使副節(jié)氣門開度減小，減小進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，使發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩減小，同時(shí)

11、使TRC警告燈閃爍；當(dāng)ECU判定需要對驅(qū)動(dòng)輪進(jìn)行制動(dòng)介入時(shí)，將TRC隔離電磁閥總成中的三個(gè)隔離電磁閥通電，使制動(dòng)總泵隔離電磁閥處于關(guān)斷狀態(tài)，蓄能器和儲(chǔ)液器隔離電磁閥處于通流狀態(tài)，同時(shí)將不需要制動(dòng)輪缸的三位三通調(diào)壓電磁閥通2A左右電流，使其處于保持狀態(tài)。這樣，蓄能器中被加壓的制動(dòng)液會(huì)通過蓄能器隔離電磁閥、需制動(dòng)后輪的三位三通調(diào)壓電磁閥，進(jìn)入相應(yīng)制動(dòng)輪缸，產(chǎn)生制動(dòng)作用。ECU通過獨(dú)立地控制兩個(gè)后輪調(diào)壓電磁閥的電流值對兩后輪制動(dòng)輪缸的制動(dòng)壓力進(jìn)行增大、保持和減小的循環(huán)調(diào)節(jié)，以將車輪的滑轉(zhuǎn)率控制在設(shè)定值范圍內(nèi)。第11頁，共13頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)48分，星期四第12頁，共13頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)48分，星期四A