第三章驱动防滑控制系统

1、12第三章汽车驱动防滑控制系统（第三章汽车驱动防滑控制系统（ASR/TRC)ASR/TRC)3 一、概述一、概述 1. 1. 什么是什么是ASRASR ASR ASR是驱动防滑转系统的简称，也称为牵引力控制系是驱动防滑转系统的简称，也称为牵引力控制系统，简称为统，简称为TCSTCS或或TRCTRC。 2. ASR2. ASR的功用的功用 驱动防滑转系统能在车轮开始滑转时，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，使汽车递给驱动车轮的转矩，使之达到合适的驱动力，使汽车

2、的起步和加速达到快速而稳定的效果。的起步和加速达到快速而稳定的效果。4 二、纵向和侧向驱动力与滑转率的关系二、纵向和侧向驱动力与滑转率的关系 1.1.滑转率滑转率S Sc c 驱动力大于附着力时，驱动轮打滑，其滑转的程度用滑驱动力大于附着力时，驱动轮打滑，其滑转的程度用滑转率转率S Sc c表示。表示。 S ST T= = 100% 100% 式中式中v vc c是车轮圆周速度；是车轮圆周速度；v v是车身瞬时速度。是车身瞬时速度。 S Sc c=0=0，纯滚动；，纯滚动； S Sc c=100%=100%，纯滑转；，纯滑转； 0S0Sc c100%100%，边滚动边滑转。，边滚动边滑转。cc

3、vvv5 二、纵向和侧向驱动力与滑转率的关系二、纵向和侧向驱动力与滑转率的关系 2. 2. 驱动力与驱动力与S Sc c的关系的关系 （1 1）S Sc c=15%=15%左右时，纵向和侧向驱动力均比较理想；左右时，纵向和侧向驱动力均比较理想； （2 2）上述情况无论制动还是驱动几乎一样。）上述情况无论制动还是驱动几乎一样。6 ASRASR系统就是利用控制器控制车轮与路面的滑移率，防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路面或转弯时驱动轮的空转，以保持

4、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。车的平顺性。7 三、三、ASR ASR 的控制方法的控制方法 l.l.控制发动机的输出转矩控制发动机的输出转矩 （1)1)控制节气门开度控制节气门开度 （2)2)控制点火时间控制点火时间 （3)3)调节燃油供给量调节燃油供给量8 三、三、ASR ASR 的控制方法的控制方法 2. 2. 对驱动轮进行制动控制对驱动轮进行制动控制9 在差速器向驱在差速器向驱动轮输出驱动力的动轮输出驱动力的输出端，设置一个输出端，设置一个离合器，通过调节离合器，通过调节作用在离合器片上作用在离合器片

5、上的液压压力，便可的液压压力，便可调节差速器的锁止调节差速器的锁止程度。程度。 三、三、ASR ASR 的控制方法的控制方法 3) 3) 差速器锁止控制差速器锁止控制 4) 4) 自动变速器换档修正自动变速器换档修正10四、四、ASRASR系统与系统与ABSABS系统的比较系统的比较 ASRASR和和ABSABS都是控制车轮和路面的滑移率，以使车轮与地面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密切相关，常结合在一起使用，共享许多电子组件和共同的

6、系统部件来控制车轮的运动，构成行驶安全系统。的系统部件来控制车轮的运动，构成行驶安全系统。 ASRASR系统与系统与ABSABS系统的不同主要在于：系统的不同主要在于： （1 1）ABSABS系统是防止制动时车轮抱死滑移，提高制动效果，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；确保制动安全；ASRASR系统（系统（TRCTRC）则是防止驱动车轮原地不）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。的牵引力，确保行驶稳定性。 11 ASRASR系统与系统与ABSABS系统的不同主

7、要在于：系统的不同主要在于： （2 2）ABSABS系统对所有车轮起作用，控制其滑移率；而系统对所有车轮起作用，控制其滑移率；而ASRASR系统只对驱动车轮起制动控制作用。系统只对驱动车轮起制动控制作用。 （3 3）ABSABS是在制动时，车轮出现抱死情况下起控制作用，是在制动时，车轮出现抱死情况下起控制作用，在车速很低（小于在车速很低（小于8km/h8km/h）时不起作用；而）时不起作用；而ASRASR系统则是在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（速很高（8080120 km/h120 km/h）时不起作用。）

8、时不起作用。四、四、ASRASR系统与系统与ABSABS系统的比较系统的比较12第二节第二节 ASRASR系统的结构与工作原理系统的结构与工作原理 一、一、ASRASR的基本组成与工作原理的基本组成与工作原理 1.ASR1.ASR的基本组成：的基本组成：ECUECU：ASRASR电控单元；执行器：制动电控单元；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。感器、节气门开度传感器等。13ASR的基本组成图图 典型的典型的ASRASR14 一、一、ASRASR的基本组成与工作原理的基本组成与工作原理 2.ASR2.

9、ASR的工作原理的工作原理图3-3 TRC的工作过程15 一、一、ASRASR的基本组成与工作原理的基本组成与工作原理 2.ASR2.ASR的工作原理的工作原理图3-3 TRC的工作过程16二、二、ASRASR的传感器的传感器 1 1车轮轮速传感器：与车轮轮速传感器：与ABSABS系统共享。系统共享。 2 2节气门开度传感器：与发动机电控系统共享。节气门开度传感器：与发动机电控系统共享。 3 3ASRASR选择开关：选择开关：ASRASR专用的信号输入装置。专用的信号输入装置。ASRASR选择选择开关关闭时开关关闭时ASRASR不起作用。不起作用。 17三、三、ASRASR的电子控制单元（的电

10、子控制单元（ECUECU） ASRASR与与ABSABS的一些信号输入和处理是相同的，为减少电子器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，件的应用数量，ASRASR控制器与控制器与ABSABS电控单元常组合在一起。电控单元常组合在一起。图3-7 ASR的控制器及其输入电路18四、四、ASR系统的执行机构系统的执行机构 1 1制动压力调节器制动压力调节器 （1 1）单独方式的）单独方式的ASRASR制动压力调节器制动压力调节器 单独方式的单独方式的ASRASR制动压力调节器制动压力调节器与与ABSABS制动压力调节制动压力调节器在结构上各自分开器在结构上各自分开 ASR ECUA

11、SR ECU通过电磁阀的控制实现对驱动轮制动力的控制。通过电磁阀的控制实现对驱动轮制动力的控制。19l 两个调压缸两个调压缸l 两 个 三 位 三 通两 个 三 位 三 通 电磁阀电磁阀l 高压蓄压器高压蓄压器l 增压泵增压泵l 压力控制开关压力控制开关l 储液器储液器四、四、ASRASR系统的执行机构系统的执行机构 1 1制动压力调节器制动压力调节器 （1 1）独立调节式独立调节式20 正常制动时正常制动时ASRASR不起作用。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，起步或加速时若驱动轮出现滑转需要实施制动时，ASRASR使使电磁阀通电，阀至右位，蓄压器中的制动液推活塞左移。

12、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。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。腔与蓄压器隔断而与储液室接通，制动压力下降。 1 1制动压力调节器制动压力调节器 （1 1）独立调节式独立调节式21 1 1制动压力调节器制动压力调节器（2 2）组合方式）组合方式ASRABS/ASRASRABS/ASR组

13、合压力调节器组合压力调节器 ASRASR不起作用时，电磁不起作用时，电磁阀阀不通电，不通电，ABSABS起作起作用并调节制动压力。用并调节制动压力。 驱动轮滑转时，驱动轮滑转时，ASRASR控制器使电磁阀控制器使电磁阀3 3通电，通电，阀移至右位，蓄压器阀移至右位，蓄压器的压力油通入驱动轮的压力油通入驱动轮制动泵，制动压力增制动泵，制动压力增大。大。图图3-9 ASR3-9 ASR的组合调节方式的组合调节方式22232.2.节气门驱动装置节气门驱动装置 ASRASR控制系统通过改变发动机控制系统通过改变发动机辅助节气门的开度来控制发辅助节气门的开度来控制发动机的输出功率。动机的输出功率。 节气

14、门驱动装置由步进电机节气门驱动装置由步进电机和传动机构组成。和传动机构组成。 ASR ECUASR ECU输出的控制脉冲控制输出的控制脉冲控制步进电机，操纵辅助节气门步进电机，操纵辅助节气门转动。转动。 副节气门副节气门位置传感器位置传感器 主节气门主节气门位置传感器位置传感器步步进进电电机机副节气门副节气门主节气门主节气门空气进口空气进口气缸气缸2.2.节气门驱动装置节气门驱动装置四、四、ASRASR系统的执行机构系统的执行机构24 ASR ASR不起作用时，辅助节气门处于全开位置。当需要时，不起作用时，辅助节气门处于全开位置。当需要时，ASR ECUASR ECU输出信号，改变辅助节气门开

15、度。降低发动机的输输出信号，改变辅助节气门开度。降低发动机的输出功率。出功率。2.2.节气门驱动装置节气门驱动装置四、四、ASRASR系统的执行机构系统的执行机构图图 辅助节气门进行防滑控制的结构示意图辅助节气门进行防滑控制的结构示意图25 第三节第三节 典型典型ASRASR系统系统典型典型ASRASR（以凌志（以凌志LS400LS400为例为例 ABS/TRCABS/TRC） 丰田公司把丰田公司把ASRASR称作牵引力或驱动力控制系统，常用称作牵引力或驱动力控制系统，常用TRCTRCTraction Control SystemTraction Control System表示。表示。 AS

16、RASR（TRCTRC） 系统组成：系统组成： 电子控制器电子控制器ECU ECU ：与：与ABSABS共用共用 车轮轮速传感器：与车轮轮速传感器：与ABSABS共用共用 ASRASR制动压力调节器：控制驱动轮制动管路制动压力调节器：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、副节气门各一个节气门开度传感器：主、副节气门各一个26典型典型ASR（以凌志以凌志LS400为例为例）1. 基本组成及元件位置基本组成及元件位置271. 1. 基本组成及元件位置基本组成及元件位置282. 控制原理控制原理29 工作情况工作情况 当需要对驱动轮施加制动力矩时：当

17、需要对驱动轮施加制动力矩时：TRCTRC的的3 3个电磁阀都个电磁阀都通电。通电。当需要对驱动轮保持制动力矩时：当需要对驱动轮保持制动力矩时：ABSABS的的2 2个电磁阀通个电磁阀通较小电流。较小电流。当需要对驱动轮减小制动力矩时：当需要对驱动轮减小制动力矩时：ABSABS的的2 2个电磁阀通个电磁阀通较大电流。较大电流。当无需对驱动轮施加制动力矩时：各个电磁阀都不通当无需对驱动轮施加制动力矩时：各个电磁阀都不通电且电且ECUECU控制步进电机转动使副节气门保持开启。控制步进电机转动使副节气门保持开启。303. 电路分析电路分析 TRCTRC系统主要装系统主要装置及其功能置及其功能 丰田丰田

18、ABS/TRCABS/TRC控控制系统电路制系统电路31ASRASR（TRCTRC）系统工作过程：）系统工作过程： ECUECU根据各轮速传感器的信号，确定驱动轮的滑转率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。当和汽车的参考速度。当ECUECU判定驱动轮的滑转率超过设定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进气量也会减少，使输出功率减小，驱

19、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，控制范围，ECUECU又会控制又会控制TRCTRC制动压力调节装置和制动压力调节装置和TRCTRC制动制动压力装置，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。作用于驱动轮，从而实现驱动防滑转的控制。32ABS/TRCABS/TRC液压系统液压系统3. TRC3. TRC液压系统与执行器液压系统与执行器333. 3. TRCTRC液压系统与执行器液压系统与执行器 （2)TRC2)TRC

20、液压制动执行器液压制动执行器 1 1）泵总成）泵总成343. TRC3. TRC液压系统与执行器液压系统与执行器 （2)TRC2)TRC液压制动执行器液压制动执行器 2 2）制动执行器）制动执行器 压力传感开关（或传感器压力传感开关（或传感器) )用于接通和关断用于接通和关断 TRC TRC 泵。泵。 图图 压力传感开关安装位置压力传感开关安装位置35（3 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副节气门执行器依据ECUECU的的信号控制副节气门的开度，达到控制发动机输出功率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

21、。目的。副节气门的副节气门的 工作情况工作情况36（3 3）副节气门及其驱动机构）副节气门及其驱动机构 安装及结构安装及结构图图 副节气门开度传感器副节气门开度传感器与与ECUECU的连接的连接374.TRC4.TRC系统的工作过程系统的工作过程 正常制动过程（正常制动过程（TRCTRC不起作用不起作用）38 4.TRC4.TRC系统的工作过程系统的工作过程 TRCTRC起作用起作用 压力升高压力升高 压力保持压力保持 压力降低压力降低39 4.TRC4.TRC系统的工作过程系统的工作过程 5.5.车轮转速控制过程车轮转速控制过程 一个典型的轮速控制循环一个典型的轮速控制循环 轮速控制运转条件

22、轮速控制运转条件图图 车轮轮速的循环控制车轮轮速的循环控制405. 5. 故障自诊断故障自诊断1) 1) 同同ABSABS故障码的读取与清除。故障码的读取与清除。2) ASR2) ASR系统的检测系统的检测41一、一、TRCTRC系统的检修（以系统的检修（以丰田丰田LS400LS400汽车汽车TRCTRC为例为例 ） 1.1.系统的自检系统的自检 当点火开关接通时，仪表板上的当点火开关接通时，仪表板上的ASRASR报警灯会亮起，报警灯会亮起，3s3s后后ASRASR报警灯熄灭。如果点火开关接通时，报警灯熄灭。如果点火开关接通时，ASRASR报警灯不亮报警灯不亮或或3s3s后不熄灭，应为不正常，

23、需进行检查。后不熄灭，应为不正常，需进行检查。42一、一、TRCTRC系统的检修（以系统的检修（以丰田丰田LS400LS400汽车汽车TRCTRC为例为例 ） 2.2.故障码的读取故障码的读取 （1 1）将点火开关拧至）将点火开关拧至“ON”ON”位置。位置。 （2 2）用）用SSTSST连接端子连接端子TCTC和和ElEl。 （3 3）根据组合仪表内）根据组合仪表内“TRC OFFTRC OFF”指示灯的闪烁方式读出故障码。指示灯的闪烁方式读出故障码。 图图 LS400TRCLS400TRC自诊断插座自诊断插座图图 正常正常码码、故障码闪烁方式、故障码闪烁方式43一、一、TRCTRC系统的检

24、修（以系统的检修（以丰田丰田LS400LS400汽车汽车TRCTRC为例为例 ） 3.3.故障码的清除故障码的清除 （1 1）用故障诊断专用检查连接诊断插座中的）用故障诊断专用检查连接诊断插座中的TCTC和和E1E1两端子。两端子。 （2 2）将点火开关置于点火位置，在）将点火开关置于点火位置，在3s3s内踩动制动踏板内踩动制动踏板8 8次以次以上即可清除故障代码。上即可清除故障代码。 （3 3）检查）检查TRCTRC警告灯是否显示正常，确认正常后，从诊断插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。座上取下诊断专用检查线。 图图 LS400TRCLS400TRC自诊断插座

25、自诊断插座 44一、一、TRCTRC系统的检修（以系统的检修（以丰田丰田LS400LS400汽车汽车TRCTRC为例为例 ） 3.3.故障码的清除故障码的清除 （1 1）用故障诊断专用检查连接诊断插座中的）用故障诊断专用检查连接诊断插座中的TCTC和和E1E1两端子。两端子。 （2 2）将点火开关置于点火位置，在）将点火开关置于点火位置，在3s3s内踩动制动踏板内踩动制动踏板8 8次以次以上即可清除故障代码。上即可清除故障代码。 （3 3）检查）检查TRCTRC警告灯是否显示正常，确认正常后，从诊断插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。座上取下诊断专用检查线。 图图

26、 LS400TRCLS400TRC自诊断插座自诊断插座 45一、一、TRCTRC系统的检修（以系统的检修（以丰田丰田LS400LS400汽车汽车TRCTRC为例为例 ） 4.TRC4.TRC检修检修 根据故障码，参照电控单元各端子标准值对电路进行检修。根据故障码，参照电控单元各端子标准值对电路进行检修。 ABSABS和和TRCTRC的的ECUECU端子如图所示。端子如图所示。 图图 ABSABS和和TRCTRC的的ECUECU端子号码端子号码46 4.TRC4.TRC检修检修 根据故障码，参照电控单元各端子标准值对电路进行检修。根据故障码，参照电控单元各端子标准值对电路进行检修。 表表ECU端

27、子的标准值端子的标准值47一、一、TRCTRC系统的检修（以系统的检修（以丰田丰田LS400LS400汽车汽车TRCTRC为例为例 ） 4.TRC4.TRC检修检修 节气门电动驱动器端子号码如所示。节气门电动驱动器端子号码如所示。图图 节气门电动驱动器端子号码节气门电动驱动器端子号码48一、一、TRCTRC系统的检修（以系统的检修（以丰田丰田LS400LS400汽车汽车TRCTRC为例为例 ） 4.TRC4.TRC检修检修 节气门电动驱动器的端子标准值如表所示。节气门电动驱动器的端子标准值如表所示。49第五节第五节 防滑差速器防滑差速器一、防滑差速器简介一、防滑差速器简介 1 1防滑差速器防滑差速器防止车轮打滑的差速器，可自动控防止车轮打滑的差速器，可自动控制汽车驱动轮打滑。制汽车驱动轮打滑。 2 2作用作用汽车在好路上行驶时具有正常的差速作用。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。车轮同地面间的附着力，产生足够的牵引力。50 3 3类型类型 强制锁止式强制锁止式通过电控或气控锁止机构人为的将差通过电控或