第三章驱动防滑控制系统

.,1,第三章汽车驱动防滑系统（ASR）,.,2,第三章汽车驱动防滑控制系统（ASR/TRC),.,3,一、概述1.什么是ASRASR是驱动防滑转系统的简称，也称为牵引力控制系统，简称为TCS或TRC。2.ASR的功用驱动防滑转系统能在车轮开始滑转时，降低发动机的输出转矩，同时控制制动系统，以降低传递给驱动车轮的转矩，使之达到合适的驱动力，使汽车的起步和加速达到快速而稳定的效果。,第一节概述,.,4,二、纵向和侧向驱动力与滑转率的关系1.滑转率Sc驱动力大于附着力时，驱动轮打滑，其滑转的程度用滑转率Sc表示。ST=100%式中vc是车轮圆周速度；v是车身瞬时速度。Sc=0，纯滚动；Sc=100%，纯滑转；0Sc100%，边滚动边滑转。,第一节概述,.,5,二、纵向和侧向驱动力与滑转率的关系2.驱动力与Sc的关系,第一节概述,（1）Sc=15%左右时，纵向和侧向驱动力均比较理想；（2）上述情况无论制动还是驱动几乎一样。,.,6,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。,第一节概述,.,7,三、ASR的控制方法l.控制发动机的输出转矩（1)控制节气门开度（2)控制点火时间（3)调节燃油供给量,第一节概述,.,8,三、ASR的控制方法2.对驱动轮进行制动控制,第一节概述,.,9,在差速器向驱动轮输出驱动力的输出端，设置一个离合器，通过调节作用在离合器片上的液压压力，便可调节差速器的锁止程度。,三、ASR的控制方法3)差速器锁止控制4)自动变速器换档修正,第一节概述,.,10,四、ASR系统与ABS系统的比较,ASR和ABS都是控制车轮和路面的滑移率，以使车轮与地面的附着力不下降，因此两系统采用的是相同的技术，它们密切相关，常结合在一起使用，共享许多电子组件和共同的系统部件来控制车轮的运动，构成行驶安全系统。ASR系统与ABS系统的不同主要在于：（1）ABS系统是防止制动时车轮抱死滑移，提高制动效果，确保制动安全；ASR系统（TRC）则是防止驱动车轮原地不动而不停的滑转，提高汽车起步、加速及滑溜路面行驶时的牵引力，确保行驶稳定性。,第一节概述,.,11,ASR系统与ABS系统的不同主要在于：（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（80120km/h）时不起作用。,四、ASR系统与ABS系统的比较,第一节概述,.,12,第二节ASR系统的结构与工作原理,一、ASR的基本组成与工作原理1.ASR的基本组成：ECU：ASR电控单元；执行器：制动压力调节器、节气门驱动装置；传感器：车轮轮速传感器、节气门开度传感器等。,第二节ASR的结构与工作原理,.,13,ASR的基本组成,图典型的ASR,第二节ASR的结构与工作原理,.,14,一、ASR的基本组成与工作原理2.ASR的工作原理,第二节ASR的结构与工作原理,图3-3TRC的工作过程,.,15,一、ASR的基本组成与工作原理2.ASR的工作原理,第二节ASR的结构与工作原理,图3-3TRC的工作过程,.,16,二、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。3ASR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。,.,17,三、ASR的电子控制单元（ECU）,ASR与ABS的一些信号输入和处理是相同的，为减少电子器件的应用数量，ASR控制器与ABS电控单元常组合在一起。,图3-7ASR的控制器及其输入电路,第二节ASR的结构与工作原理,.,18,四、ASR系统的执行机构,1制动压力调节器（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。,.,19,两个调压缸,两个三位三通电磁阀,高压蓄压器,增压泵,压力控制开关,储液器,四、ASR系统的执行机构,1制动压力调节器（1）独立调节式,第二节ASR的结构与工作原理,.,20,正常制动时ASR不起作用。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，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，制动压力下降。,1制动压力调节器（1）独立调节式,.,21,1制动压力调节器（2）组合方式ASRABS/ASR组合压力调节器,ASR不起作用时，电磁阀不通电，ABS起作用并调节制动压力。驱动轮滑转时，ASR控制器使电磁阀3通电，阀移至右位，蓄压器的压力油通入驱动轮制动泵，制动压力增大。,图3-9ASR的组合调节方式,第二节ASR的结构与工作原理,.,22,一个3/3电磁阀I,蓄压器,增压泵,压力控制开关,单向阀,.,23,2.节气门驱动装置,ASR控制系统通过改变发动机辅助节气门的开度来控制发动机的输出功率。节气门驱动装置由步进电机和传动机构组成。ASRECU输出的控制脉冲控制步进电机，操纵辅助节气门转动。,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,四、ASR系统的执行机构,第二节ASR的结构与工作原理,.,24,ASR不起作用时，辅助节气门处于全开位置。当需要时，ASRECU输出信号，改变辅助节气门开度。降低发动机的输出功率。,2.节气门驱动装置,四、ASR系统的执行机构,图辅助节气门进行防滑控制的结构示意图,.,25,第三节典型ASR系统,典型ASR（以凌志LS400为例ABS/TRC）丰田公司把ASR称作牵引力或驱动力控制系统，常用TRCTractionControlSystem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,第三节典型ASR系统,.,26,典型ASR（以凌志LS400为例）1.基本组成及元件位置,第三节典型ASR系统,.,27,1.基本组成及元件位置,第三节典型ASR系统,.,28,2.控制原理,第三节典型ASR系统,.,29,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。,第三节典型ASR系统,.,30,3.电路分析,第三节典型ASR系统,TRC系统主要装置及其功能丰田ABS/TRC控制系统电路,.,31,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。,第三节典型ASR系统,.,32,ABS/TRC液压系统,第三节典型ASR系统,3.TRC液压系统与执行器,.,33,3.TRC液压系统与执行器,（2)TRC液压制动执行器1）泵总成,第三节典型ASR系统,.,34,第三节典型ASR系统,3.TRC液压系统与执行器,（2)TRC液压制动执行器2）制动执行器压力传感开关（或传感器)用于接通和关断TRC泵。,图压力传感开关安装位置,.,35,（3）副节气门及其驱动机构,副节气门及其驱动机构副节气门执行器依据ECU的信号控制副节气门的开度，达到控制发动机输出功率的目的。,第三节典型ASR系统,副节气门的工作情况,.,36,（3）副节气门及其驱动机构安装及结构,图副节气门开度传感器与ECU的连接,第三节典型ASR系统,.,37,4.TRC系统的工作过程正常制动过程（TRC不起作用）,第三节典型ASR系统,.,38,4.TRC系统的工作过程TRC起作用压力升高压力保持压力降低,.,39,4.TRC系统的工作过程5.车轮转速控制过程一个典型的轮速控制循环轮速控制运转条件,图车轮轮速的循环控制,.,40,5.故障自诊断1)同ABS故障码的读取与清除。2)ASR系统的检测,第四节ASR系统维护与检修,.,41,一、TRC系统的检修（以丰田LS400汽车TRC为例）,1.系统的自检当点火开关接通时，仪表板上的ASR报警灯会亮起，3s后ASR报警灯熄灭。如果点火开关接通时，ASR报警灯不亮或3s后不熄灭，应为不正常，需进行检查。,第四节ASR系统维护与检修,.,42,一、TRC系统的检修（以丰田LS400汽车TRC为例）,2.故障码的读取（1）将点火开关拧至“ON”位置。（2）用SST连接端子TC和El。（3）根据组合仪表内“TRCOFF”指示灯的闪烁方式读出故障码。,第四节ASR系统维护与检修,图LS400TRC自诊断插座,图正常码、故障码闪烁方式,.,43,一、TRC系统的检修（以丰田LS400汽车TRC为例）,3.故障码的清除（1）用故障诊断专用检查连接诊断插座中的TC和E1两端子。（2）将点火开关置于点火位置，在3s内踩动制动踏板8次以上即可清除故障代码。（3）检查TRC警告灯是否显示正常，确认正常后，从诊断插座上取下诊断专用检查线。,第四节ASR系统维护与检修,图LS400TRC自诊断插座,.,44,一、TRC系统的检修（以丰田LS400汽车TRC为例）,3.故障码的清除（1）用故障诊断专用检查连接诊断插座中的TC和E1两端子。（2）将点火开关置于点火位置，在3s内踩动制动踏板8次以上即可清除故障代码。（3）检查TRC警告灯是否显示正常，确认正常后，从诊断插座上取下诊断专用检查线。,第四节ASR系统维护与检修,图LS400TRC自诊断插座,.,45,一、TRC系统的检修（以丰田LS400汽车TRC为例）,4.TRC检修根据故障码，参照电控单元各端子标准值对电路进行检修。ABS和TRC的ECU端子如图所示。,第四节ASR系统维护与检修,图ABS和TRC的ECU端子号码,.,46,4.TRC检修根据故障码，参照电控单元各端子标准值对电路进行检修。表ECU端子的标准值,第四节ASR系统维护与检修,.,47,一、TRC系统的检修（以丰田LS400汽车TRC为例）,4.TRC检修节气门电动驱动器端子号码如所示。,第四节ASR系统维护与检修,图节气门电动驱动器端子号码,.,48,一、TRC系统的检修（以丰田LS400汽车TRC为例）,4.TRC检修节气门电动驱动器的端子标准值如表所示。,第四节ASR系统维护与检修,.,49,第五节防滑差速器,一、防滑差速器简介1防滑差速器防止车轮打滑的差速器，可自动控制汽车驱动轮打滑。2作用汽车在好路上行驶时具有正常的差速作用。但在坏路上行驶时，差速作用被锁止，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。,第五节防滑差速器,.,50,3类型强制锁止式通过电控或气控锁止机构人为的将差速器锁止。自动锁止式（自锁式）在滑路面上自动增大锁止系数直至完全锁止。,第五节防滑差速器,.,51,二、电子控制式防滑差速器,1.V-TCS（VehicleTrakingControlSystem）根据驱动轮的滑移量，通过电子控制装置来控制发动机转速和汽车制动力进行工作；或按照左、右车轮的转速差来控制转矩，并与制动器相结合最优分配驱动轮驱动力。2.LSD（LimitedSlipDifferential）利用传感器掌握各种道路情况和车辆运动状态，通过操纵加速踏板和制动器，采集和读取驾驶员所要求的信息，并按驾驶员的意愿和要求最优分配左右驱动轮驱动力。,第五节防滑差速器