第三章驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)

第三章汽車驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)（ASR）1第三章汽車驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)（ASR/TRC)2一、概述1.什么是ASRASR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3二、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。Sc=0，純滾動(dòng)；Sc=100%，純滑轉(zhuǎn)；0<Sc<100%，邊滾動(dòng)邊滑轉(zhuǎn)。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。5ASR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6三、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)火時(shí)間（3)調(diào)節(jié)燃油供給量第一節(jié)概述7三、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8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9四、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10ASR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（80～120km/h）時(shí)不起作用。四、ASR系統(tǒng)與ABS系統(tǒng)的比較第一節(jié)概述11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12ASR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13一、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3-3TRC的工作過程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3-3TRC的工作過程15二、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。

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。16三、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3-7ASR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17四、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ASRECU通過電磁閥的控制實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力的控制。18兩個(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19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201．制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器

（2）組合方式ASR——ABS/ASR組合壓力調(diào)節(jié)器ASR不起作用時(shí)，電磁閥Ⅰ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3-9ASR的組合調(diào)節(jié)方式第二節(jié)ASR的結(jié)構(gòu)與工作原理21一個(gè)3/3電磁閥I蓄壓器增壓泵壓力控制開關(guān)單向閥222.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。ASRECU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23

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)，ASRECU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24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TRC—TractionControlSystem表示。

ASR（TRC）系統(tǒng)組成：電子控制器ECU：與ABS共用車輪輪速傳感器：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)25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)261.基本組成及元件位置第三節(jié)典型ASR系統(tǒng)272.控制原理第三節(jié)典型ASR系統(tǒng)28工作情況①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。②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。③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。④當(dāng)無(wú)需對(duì)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)293.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30ASR（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)31⑴ABS/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323.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)33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34（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，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35（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)364.TRC系統(tǒng)的工作過程

⑴正常制動(dòng)過程（TRC不起作用）第三節(jié)典型ASR系統(tǒng)374.TRC系統(tǒng)的工作過程⑵TRC起作用①壓力升高②壓力保持⑶壓力降低384.TRC系統(tǒng)的工作過程5.車輪轉(zhuǎn)速控制過程⑴一個(gè)典型的輪速控制循環(huán)⑵輪速控制運(yùn)轉(zhuǎn)條件圖

車輪輪速的循環(huán)控制395.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)與檢修40一、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41一、TRC系統(tǒng)的檢修（以豐田L(fēng)S400汽車TRC為例

）2.故障碼的讀?。?）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)“TRCOFF”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42一、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43一、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

）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454.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)與檢修符號(hào)（端子號(hào)碼）標(biāo)準(zhǔn)電壓/V條件BAT—GND（A12—11)（A12—2、12、25)10～14任何情況IG—GNDA（12—24)（A12—2、12、25)10～14點(diǎn)火開關(guān)ON（接通）SR—R—（A10—11)（A10—3)8.3～14點(diǎn)火開關(guān)ON,ABS警告燈0FF（斷開）MR—R—（A10—5)（A10—3)＜1.0點(diǎn)火開關(guān)ON（接通）TMR—R—（A10—12)（A10-3)＜1.0點(diǎn)火開關(guān)ON（接通）SFR—GND（A10—l)（A12—2、12、25)10～14點(diǎn)火開關(guān)ON，ABS警告燈OFF（斷開）SFL—GND（A12—13)（A12—2、12、25)10～14點(diǎn)火開關(guān)ON,ABS警告燈OFF（斷開）SRR—GND（A12—26)（A12—2、12、25)10～14點(diǎn)火開關(guān)ON,ABS警告燈0FF（斷開）SRL—GND（A10—7)（A12—2、12、25)10～14點(diǎn)火開關(guān)ON,ABS警告燈OFF（斷開）AST—GND（A10—4)（A12—2、12、25)10～14點(diǎn)火開關(guān)ON（接通）,ABS警告燈OFF（斷開）SMC—GND（A10—2)（A12—2、12、25)10～14點(diǎn)火開關(guān)ON（接通）,ABS警告燈OFF（斷開）SRC—GND（A10—8)（A12—2、12、25)10～14點(diǎn)火開關(guān)ON（接通）,ABS警告燈OFF（斷開）WA—GND（A12—22)（A12—2、12、25)＜2.0點(diǎn)火開關(guān)ON（接通）,ABS警告燈ON（接通）10～14點(diǎn)火開關(guān)ON（接通）,ABS警告燈0FF（斷開）46一、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)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)與檢修符號(hào)（端子號(hào)碼）標(biāo)準(zhǔn)電壓/V條件BM—GND（T9—l)（T9—12、22)10～14任何情況IG—GND（T9—11)（T8—12、22)10～14點(diǎn)火開關(guān)ON（接通），輔助節(jié)氣門完全打開ACM—GND（T8—2)（T9—12、22)7～12點(diǎn)火開關(guān)ON（接通），輔助節(jié)氣門完全打開A—GND（T8—12)（T9—12、22)7～12點(diǎn)火開關(guān)ON（接通），輔助節(jié)氣門完全打開A＿—GND（T8—11)（T9—12、22)7～12點(diǎn)火開關(guān)ON（接通），輔助節(jié)氣門完全打開BCM—GND（T8—6)（T9—12、22)7～12點(diǎn)火開關(guān)ON（接通）,輔助節(jié)氣門完全打開B—GND（T8—8)（T9—12、22)7～12點(diǎn)火開關(guān)ON（接通）,輔助節(jié)氣門完全打開B＿—CND（T8—12)（T9—12、22)7～12點(diǎn)火開關(guān)ON（接通）,輔助節(jié)氣門完全打開IDL2—GND（T8—4)（T9—12、22)＜1.0點(diǎn)火開關(guān)ON（接通）,輔助節(jié)氣門完全打開10～14點(diǎn)火開關(guān)ON（接通）,輔助節(jié)氣門完全打開IHDO—CND（T9—4)（T9—12、22)產(chǎn)生脈沖電壓點(diǎn)火開關(guān)ON（接通）TRC—GND（T9—9）（T9—12、22)產(chǎn)生脈沖電壓TRC控制啟動(dòng)TRC—CND（T9—8)（T9—12、22)產(chǎn)生脈沖電壓TRC控制啟動(dòng)48第五節(jié)防滑差速器一、防滑差速器簡(jiǎn)介1