驱动防滑ASR项目PPT课件

1 汽车底盘及车身电控系统检修主讲 季海成 2 项目二驱动防滑控制系统 3 项目二 知识要求 掌握驱动防滑控制系统的功用掌握驱动防滑控制系统的构造 工作原理了解驱动防滑控制系统的要求和分类掌握驱动防滑控制系统常见故障的现象 原因 能力要求 能分析驱动防滑控制系统电路能拆装驱动防滑控制系统部件能分析驱动防滑控制系统故障原因能诊断及排除驱动防滑控制系统常见故障 4 1 1驱动防滑控制系统基本知识 一 ASR控制的基本理论汽车行驶时 车轮的驱动力主要取决于两个方面 一是发动机的输出的转矩和功率 二是驱动轮与路面间的附着力 Ft F G Ft 车轮的驱动力 N Ft 轮胎与路面间的附着力 N G 轮胎与路面间的垂直载荷 N 轮胎与路面间的附着系数 5 1 1驱动防滑控制系统基本知识 一 ASR控制的基本理论车轮的驱动力不能大于附着力 车轮的驱动力随发动机输出转矩增大而增大 但急加速或路面较差时 车轮极可能就会在路面上打滑空转 即滑转 6 1 1驱动防滑控制系统基本知识 一 ASR控制的基本理论驱动防滑控制系统 AccelerationSlipRegulation Anti SlipRegulation ASR 也叫牵引力控制系统或循迹控制系统 TractionControlSystem TCS 也称TC 在日本等地还称为TRC TractionControl 或TRAC 在美国和加拿大 TRAC 7 一 ASR控制的基本理论滑转率 8 一 ASR控制的基本理论ASR系统 就是利用控制器控制车轮与路面的滑移率 防止汽车在加速过程中打滑 特别是防止汽车在非对称路面或转弯时驱动轮的空转 以保持汽车行驶方向的稳定性 操纵性和维持汽车的最佳驱动力以及提高汽车的平顺性 1 附着系数随路面的不同而呈大幅度的变化 2 在各种路面上 Sd 20 左右时 附着系数达到峰值 3 上述趋势无论制动还是驱动几乎一样 9 二 ASR控制方法1 控制发动机的输出转矩 2 控制变速器的传动比 3 控制驱动轮的制动力4 及控制防滑转差速器的锁止程度等模式 10 二 ASR控制方法1 发动机输出功率控制在汽车起步 加速时 ASR控制器输出控制信号 控制发动机输出功率 以抑制驱动轮滑转 常用方法有 辅助节气门控制 燃油喷射量控制和延迟点火控制 2 驱动轮制动控制直接对发生空转的驱动轮加以制动 反映时间最短 普遍采用ASR与ABS组合的液压控制系统 在ABS系统中增加电磁阀和调节器 从而增加了驱动控制功能 11 二 ASR控制方法3 同时控制发动机输出功率和驱动轮制动力控制信号同时起动ASR制动压力调节器和辅助节气门调节器 在对驱动车轮施加制动力的同时减小发动机的输出功率 以达到理想的控制效果 4 防滑差速锁控制 LSD能对差速器锁止装置进行控制 使锁止范围从0 100 当驱动轮单边滑转时 控制器输出控制信号 使差速锁和制动压力调节器动作 控制车轮的滑移率 这时非滑转车轮还有正常的驱动力 从而提高汽车在滑溜路面的起步 加速能力及行驶方向的稳定性 12 二 ASR控制方法4 防滑差速锁控制 13 二 ASR控制方法5 控制变速器的传动比对于装备自动变速器的汽车 在驱动车轮发生滑转时 可由驱动防滑转电子控制装置与变速器电子控制装置进行通信 修正其换挡规律 保证在发动机输出转矩不增大的情况下 使作用于驱动车轮的驱动力矩有所减小 从而控制驱动车轮的滑转 该控制模式可以利用变速器电子控制系统 但反应较慢 且变化突然 一般不作为单独的控制模式 14 三 ASR与ABS对比 1 都是控制车轮和路面的滑移率 ABS是拖滑 ASR是滑转 2 ABS系统对所有车轮起作用 控制其滑移率 而ASR系统只对驱动车轮起制动控制作用 3 ABS是在制动时 车轮出现抱死情况下起控制作用 在车速很低 小于8km h 时不起作用 而ASR系统则是在整个行驶过程中都工作 在车轮出现滑转时起作用 当车速很高 80 120km h 时不起作用 15 1 2ASR的结构与原理 一 结构1 ASR的传感器 1 车轮轮速传感器 与ABS系统共享 2 节气门开度传感器 与发动机电控系统共享 3 ASR选择开关 ASR专用的信号输入装置 ASR选择开关关闭时ASR不起作用 2 ASR的电子控制单元 ECU ASR的ECU也是以微处理器为核心 配以输入输出电路及电源等组成 ASR控制器与ABS电控单元常组合在一起 16 二 工作原理 17 二 工作原理车速传感器将行驶汽车驱动车轮转速及非驱动车轮转速转变为电信号 输送给电控单元ECU ECU根据车速传感器的信号计算驱动车轮的滑转率 若滑转率超限 控制器再综合考虑节气门开度信号 发动机转速信号 转向信号等因素确定控制方式 输出控制信号 使相应的执行器动作 使驱动车轮的滑移率控制在目标范围之内 18 ABS ASR组合ECU实例 19 ABS ASR组合ECU实例 20 ABS ASR组合ECU实例 21 三 ASR系统的执行器 1 单独方式的ASR制动压力调节器单独方式的ASR制动压力调节器 与ABS制动压力调节器在结构上各自分开ASRECU通过电磁阀的控制实现对驱动轮制动力的控制 22 三 ASR系统的执行器 23 控制过程 正常制动时ASR不起作用 电磁阀不通电 阀在左位 调压缸的活塞被回位弹簧推至右边极限位置 起步或加速时若驱动轮出现滑转需要实施制动时 ASR使电磁阀通电 阀至右位 蓄压器中的制动液推活塞左移 压力保持过程 此时电磁阀半通电 阀在中位 调压缸与储液室和蓄压器都隔断 于是活塞保持原位不动 制动压力保持不变 压力降低过程 此时电磁阀断电 阀回左位 使调压腔右腔与蓄压器隔断而与储液室接通 于是调压缸右腔压力下降 制动压力下降 24 三 ASR系统的执行器2 组合方式的ASR制动压力调节器 25 控制过程 ASR不起作用时 电磁阀 不通电 ABS起制动作用并通过电磁阀 和电磁阀 来调节制动压力 驱动轮滑转时 ASR控制器使电磁阀 通电 阀移至右位 电磁阀 和电磁阀 不通电 阀仍在左位 于是 蓄压器的压力油通入驱动轮制动泵 制动压力增大 26 需要保持驱动轮制动压力时 ASR控制器使电磁阀 半通电 阀至中位 隔断蓄压器及制动总泵的通路 驱动轮制动分泵压力保持不变 需要减小驱动轮制动压力时 ASR控制器使电磁阀 和电磁阀 通电 阀移至右位 接通驱动车轮制动分泵与储液室的通道 制动压力下降 27 ASR不起作用时 辅助节气门处于全开位置 当需要减少发动机驱动力来控制车轮滑转时 ASR控制器输出信号使辅助节气门驱动机构工作 改变辅助节气门开度 副节气门位置传感器 主节气门位置传感器 步进电机 副节气门 主节气门 空气进口 气缸 2 节气门驱动装置 28 2 节气门驱动装置 步进电动机旋转轴的末端固定有一个齿轮 步进电动机转动时由该齿轮带动副节气门轴端的扇形齿轮旋转以控制副节气门的开度 29 典型ASR系统 丰田车系防抱死制动与驱动防 ABS TRC 丰田公司把ASR称作牵引力或驱动力控制系统 常用TRC TractionControlSystem表示 ASR TRC 系统组成 电子控制器ECU 与ABS共用车轮轮速传感器 与ABS共用ASR制动压力调节器 控制驱动轮制动管路副节气门 步进电机控制节气门开度传感器 主 副节气门各一个 30 1 3丰田TRC 一 结构 31 二 原理 32 33 ASR TRC 系统工作过程 ECU根据各轮速传感器的信号 确定驱动轮的滑转率和汽车的参考速度 当ECU判定驱动轮的滑转率超过设定的门限值时 就使驱动副节气门的步进电机转动 减小节气门的开度 此时 即使主节气门的开度不变 发动机的进气量也会减少 使输出功率减小 驱动轮上的驱动力矩就会随之减小 如果驱动车轮的滑转率仍未降低到设定的控制范围 ECU又会控制TRC制动压力调节装置和TRC制动压力装置 对驱动车轮施加一定的制动压力 使制动力矩作用于驱动轮 从而实现驱动防滑转的控制 34 ABS TRC液压系统基本组成 35 工作情况 当需要对驱动轮施加制动力矩时 TRC的3个电磁阀都通电 当需要对驱动轮保持制动力矩时 ABS的2个电磁阀通较小电流 当需要对驱动轮减小制动力矩时 ABS的2个电磁阀通较大电流 当无需对驱动轮施加制动力矩时 各个电磁阀都不通电且ECU控制步进电机转动使副节气门保持开启 36 37 1 4防滑差速器 一 简介能将驱动力矩的大部分或全部传给不滑转的驱动车轮 充分利用不滑转车轮同地面间的附着力 产生足够的牵引力 使汽车越过障碍 继续前进 38 1 4防滑差速器 二 电子控制防滑差速器湿式防滑控制差速器V TCS VehicleTrackingControlSystem 主动防滑控制差速器L