汽车驱动力控制系统

1、汽车驱动力控制系统第一章 概述前言汽车驱动力控制包括TRC牵引力控制系统牵引力控制系统ASR驱动防滑控制系统驱动防滑控制系统 TRAC循迹控制系统循迹控制系统 第一章 概述一、一、TCS的作用的作用在摩擦力限度内自动调在摩擦力限度内自动调节汽车的驱动力，避免节汽车的驱动力，避免车轮打滑、轮胎磨损，车轮打滑、轮胎磨损，使车辆能正常行驶及维使车辆能正常行驶及维持转向的稳定性和操控持转向的稳定性和操控性。性。第一章 概述汽车行驶时，轮胎会汽车行驶时，轮胎会 受到两个力，即加速时的受到两个力，即加速时的驱动力和转向时的向心力，两力之和称为轮胎驱动力和转向时的向心力，两力之和称为轮胎力。力。汽车的驱动力

2、超过摩擦力的限度时轮胎因打滑汽车的驱动力超过摩擦力的限度时轮胎因打滑的关系，将无法有效的将驱动力传至路面，使的关系，将无法有效的将驱动力传至路面，使车辆无法操纵而发生不安全。车辆无法操纵而发生不安全。第一章 概述二、二、ABS与与 TCS的区别的区别 1、ABS是在制动时防止车轮抱死，以免发是在制动时防止车轮抱死，以免发生滑行现象，而生滑行现象，而TCS是在湿滑起步或加速时防是在湿滑起步或加速时防止驱动轮打滑或在摩擦系数相差很大的非对称止驱动轮打滑或在摩擦系数相差很大的非对称路面防止单侧驱动轮打滑。路面防止单侧驱动轮打滑。 2、ABS对驱动轮和非驱动轮都可以控制，而对驱动轮和非驱动轮都可以控制

3、，而TCS则只控制驱动轮则只控制驱动轮 3、ABS控制期间，各车轮之间的影响不大，控制期间，各车轮之间的影响不大，而而TCS控制期间由于差速器的作用，会使驱动控制期间由于差速器的作用，会使驱动车轮之间产生相互影响车轮之间产生相互影响第一章 概述三、三、TCS的控制方式的控制方式1、控制发动机、控制发动机控制燃油喷射量、节气门开度或点火的时间控制燃油喷射量、节气门开度或点火的时间2、控制制动（驱动轮）、控制制动（驱动轮）与与ABS调节器共用或另设调节器调节器共用或另设调节器3、发动机与制动力同时控制、发动机与制动力同时控制第一章 概述四、四、TCS的控制范围的控制范围控制范围：滑移率控制范围：滑

4、移率0-35%（B范围）范围）第一章 概述1、以、以A范围为目标，可发范围为目标，可发挥最大的驱动力，但轮胎挥最大的驱动力，但轮胎的向心力不足，转向控制的向心力不足，转向控制性能变差，若以向心力最性能变差，若以向心力最大为优先条件，则无法获大为优先条件，则无法获得有效的见加速力。得有效的见加速力。第一章 概述2、为兼顾驱动力和向心、为兼顾驱动力和向心力，以力，以B范围为控制目标，范围为控制目标，以路面状况、转向盘转角、以路面状况、转向盘转角、车身倾斜度等为据，由车身倾斜度等为据，由TCS ECU计算出最小滑移计算出最小滑移率目标值，由率目标值，由100%至至100%向心力作最佳的调向心力作最佳

5、的调配，使车辆在安全状态下配，使车辆在安全状态下充分发挥其操作性与运动充分发挥其操作性与运动性。性。第一章 概述五、五、TCS系统的控制对象系统的控制对象1、起步加速控制、起步加速控制当驾驶员在光滑路面上过多踩油门时，当驾驶员在光滑路面上过多踩油门时， 会造成车轮会造成车轮的滑转。的滑转。 驱动控制系统通过自动施加部分制动或减驱动控制系统通过自动施加部分制动或减少发动机输出功率的方式，少发动机输出功率的方式， 可使车轮的滑移率保持可使车轮的滑移率保持在最佳范围内，在最佳范围内， 由此可防止驾驶员过多踩油门所带由此可防止驾驶员过多踩油门所带来的负作用，来的负作用， 获得较好的行驶安全性及良好的起

6、步获得较好的行驶安全性及良好的起步加速性能。加速性能。 当然，当然， 也可减少轮胎及动力传动系统的也可减少轮胎及动力传动系统的磨损。磨损。第一章 概述 2、制动力控制、制动力控制汽车装有汽车装有TCS系统，它可通过制动滑转车轮的系统，它可通过制动滑转车轮的办法来平衡驱动轮的转速差。这实际上产生的办法来平衡驱动轮的转速差。这实际上产生的是差速锁效应。一方面提高了驱动力的发挥，是差速锁效应。一方面提高了驱动力的发挥，在较大程度上发挥附着较好一侧的附着能力，在较大程度上发挥附着较好一侧的附着能力，另一方面防止了差速器行星齿轮的快速转动，另一方面防止了差速器行星齿轮的快速转动，避免了差速器的早期磨损。

7、避免了差速器的早期磨损。TCS的这种控制方的这种控制方式称为式称为“制动力控制制动力控制”。第一章 概述3、发动机调速控制。、发动机调速控制。若两侧附着状况均不好若两侧附着状况均不好(如均为结冰路面如均为结冰路面)， 当当猛踩加速踏板时，猛踩加速踏板时， 由于地面附着能力不足，由于地面附着能力不足， 两侧驱动轮会同时滑转。两侧驱动轮会同时滑转。 在这种情况下，在这种情况下， 驱驱动控制系统通过自动减少发动机功率输出的办动控制系统通过自动减少发动机功率输出的办法来控制。法来控制。 发动机输出功率和发动机转速的适发动机输出功率和发动机转速的适度降低，度降低， 可减少驱动轮的过分滑转，可减少驱动轮的

8、过分滑转， 一方面一方面提高了车轮提高了车轮-路面间的侧向附着能力，路面间的侧向附着能力， 维持了维持了方向稳定性；方向稳定性； 另一方面增大了纵向附着能力，另一方面增大了纵向附着能力，有利了加速与起步。驱动防滑系统的这种控制有利了加速与起步。驱动防滑系统的这种控制方式称为方式称为 “发动机调速控制发动机调速控制”。第一章 概述4、光滑路面状况显示控制、光滑路面状况显示控制驱动防滑系统进行制动力控制和发动机调速控驱动防滑系统进行制动力控制和发动机调速控制时，仪表盘上的制时，仪表盘上的ASR指示灯就闪亮，告知驾指示灯就闪亮，告知驾驶员路面的状况，从而可及时采取相应措施。驶员路面的状况，从而可及时

9、采取相应措施。驱动防滑系统的这种控制方式称为驱动防滑系统的这种控制方式称为“光滑路面光滑路面状况显示控制状况显示控制”。第一章 概述5、轴荷转移控制、轴荷转移控制如果应用气体悬架的汽车在光滑路面上起步或如果应用气体悬架的汽车在光滑路面上起步或行驶比较困难，可通过行驶比较困难，可通过TCS控制作用使驱动力控制作用使驱动力获得一定程度的增加，但仍不足以正常行驶，获得一定程度的增加，但仍不足以正常行驶，为增加驱动力，改善行驶状况，可通过轴荷转为增加驱动力，改善行驶状况，可通过轴荷转移的方法，增大驱动桥的附着载荷，增大驱动移的方法，增大驱动桥的附着载荷，增大驱动力。轴荷转移是通过部分释放驱动桥气体悬架

10、力。轴荷转移是通过部分释放驱动桥气体悬架中压力气体，造成悬架质量向驱动桥一边倾斜，中压力气体，造成悬架质量向驱动桥一边倾斜，整车质心位置的改变来实现。压力气体释放的整车质心位置的改变来实现。压力气体释放的多少取决于驱动轮的滑转程度。多少取决于驱动轮的滑转程度。TCS系统这种系统这种控制方式称为控制方式称为“轴荷转移控制轴荷转移控制第二章 结构原理一、控制发动机输出型一、控制发动机输出型（一）控制喷油量（一）控制喷油量1、结构：、结构：主要由轮速传感器、转向盘传感器、主要由轮速传感器、转向盘传感器、TCS开关，开关，TCS指示灯指示灯第二章 结构原理结构结构控制发动机输出型控制发动机输出型结构结

11、构（1）轮速传感器：与）轮速传感器：与ABS装置共享装置共享（2）转向盘传感器：装在转向柱上）转向盘传感器：装在转向柱上（3）TCS开关：驾驶员利用开关关闭开关：驾驶员利用开关关闭TCS作用，但若作用，但若行驶在易滑路面时，则无法解除行驶在易滑路面时，则无法解除TCS作用。作用。（4）TCS指示灯：有两个指示灯，指示灯：有两个指示灯，TCS起作用时，起作用时，TCS指示灯点亮，而在冷却水温低时为保护发动机，指示灯点亮，而在冷却水温低时为保护发动机，TCS OFF点亮，点亮，TCS不工作。不工作。（5）TCS电脑：有些车型电脑：有些车型TCS与与ABS电脑做在一起电脑做在一起控制发动机输出型控制

12、发动机输出型2、控制过程、控制过程（1）加速控制：当被动轮转速与驱动轮转速）加速控制：当被动轮转速与驱动轮转速差超过一定比值时，差超过一定比值时，TCS电脑判定驱动轮可能电脑判定驱动轮可能产生打滑现象，送出喷油量减少信号产生打滑现象，送出喷油量减少信号控制发动机输出型控制发动机输出型2、控制过程、控制过程（2）转弯控制：转弯时，左右驱动轮会产生）转弯控制：转弯时，左右驱动轮会产生转速差，同时转向盘旋转速度和车速较高，转速差，同时转向盘旋转速度和车速较高，TCS工作，将滑移率控制在安全范围，送出减工作，将滑移率控制在安全范围，送出减少喷油量信号，使车子能稳定转弯少喷油量信号，使车子能稳定转弯控制

13、发动机输出型控制发动机输出型2、控制过程、控制过程（3）不良路面控制：汽车在沙石路面、轮胎）不良路面控制：汽车在沙石路面、轮胎抓地力较差路面行驶时，如果让驱动轮适度打抓地力较差路面行驶时，如果让驱动轮适度打滑，有助于加强其加速力量的发挥，因此，滑，有助于加强其加速力量的发挥，因此，TCS电脑由车轮旋转的速度与车体上下颠簸的电脑由车轮旋转的速度与车体上下颠簸的频率判断是否处在不良路面，送出一定比例减频率判断是否处在不良路面，送出一定比例减少喷油量，以发挥较佳的加速性。少喷油量，以发挥较佳的加速性。改变改变TCS控制阀的开度控制阀的开度二、改变二、改变TCS控制阀的开度控制阀的开度（一）结构：副节

14、气门、步进电机、减速齿轮、（一）结构：副节气门、步进电机、减速齿轮、位置传感器位置传感器改变改变TCS控制阀的开度控制阀的开度结构结构改变改变TCS控制阀的开度控制阀的开度（二）工作过程（二）工作过程1、TRC不工作时，副不工作时，副节气门全开节气门全开改变改变TCS控制阀的开度控制阀的开度2、TRC工作时，依驱动轮打滑之轻重，工作时，依驱动轮打滑之轻重，TRC ECU控制副节气门执行器使副节气门全关或半关，控制副节气门执行器使副节气门全关或半关，以控制发动机的输出。以控制发动机的输出。改变改变TCS控制阀的开度控制阀的开度改变改变TCS控制阀的开度控制阀的开度控制点火时间及变速器档位型控制点

15、火时间及变速器档位型二、控制点火时间及变速器档位型二、控制点火时间及变速器档位型1、当轮速传感器信号显示驱动轮打滑时，、当轮速传感器信号显示驱动轮打滑时，TCS电脑送出车轮打滑信号给电脑送出车轮打滑信号给ECU，当轻微打，当轻微打滑时，滑时，ECU立刻推迟点火提前角或降低档位，立刻推迟点火提前角或降低档位，当严重打滑时，则两者同时控制。当严重打滑时，则两者同时控制。控制点火时间及变速器档位型控制点火时间及变速器档位型2、以下状况时，、以下状况时，TCS不作用不作用（1）当拉起手制动时）当拉起手制动时（2）当进气温度过高时）当进气温度过高时（3）当制动正在作用时）当制动正在作用时（4）发动机冷却

16、水温过高时）发动机冷却水温过高时（5）当三元催化器温度过高时）当三元催化器温度过高时控制发动机输出及驱动轮制动型控制发动机输出及驱动轮制动型三、控制发动机输出及驱动轮制动型三、控制发动机输出及驱动轮制动型1、结构（以凌志、结构（以凌志400为例为例ASR）丰田公司把丰田公司把ASR称作牵引力或驱动力控制系统，称作牵引力或驱动力控制系统，常用常用TRCTraction Control System表示。表示。控制发动机输出及驱动轮制动型控制发动机输出及驱动轮制动型控制发动机输出及驱动轮制动型控制发动机输出及驱动轮制动型ASR（TRC） 系统组成：系统组成：电子控制器电子控制器ECU ：与：与AB

17、S共用共用车轮轮速传感器：与车轮轮速传感器：与ABS共用共用ASR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ASR （TRC）控制器（包括三个电磁阀：总泵切断）控制器（包括三个电磁阀：总泵切断电磁阀、蓄压器切断电磁阀、储油器切断电磁阀）电磁阀、蓄压器切断电磁阀、储油器切断电磁阀）驱动防滑供能装置（储油器、蓄压器、增压泵、压驱动防滑供能装置（储油器、蓄压器、增压泵、压力开关）力开关）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、副节气门各一个控制发动机输出及驱动轮制动型控制发动机输出及驱动轮制动型2、发动机输出控制

18、、发动机输出控制TRC副节气副节气门控制门控制ASR控制系统通过改变发动控制系统通过改变发动机辅助节气门的开度来控制机辅助节气门的开度来控制发动机的输出功率。发动机的输出功率。ASR不起作用时，辅助节气不起作用时，辅助节气门处于全开位置，当需要减门处于全开位置，当需要减少发动机驱动力来控制车轮少发动机驱动力来控制车轮滑转时，滑转时，ASR控制器输出信控制器输出信号使辅助节气门驱动机构工号使辅助节气门驱动机构工作，改变辅助节气门开度。作，改变辅助节气门开度。控制发动机输出及驱动轮制动型控制发动机输出及驱动轮制动型3、驱动轮制动压力控制、驱动轮制动压力控制ECU根据各轮速传感器的信号，确定驱动轮的

19、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ECU判定驱动轮的滑转率超过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，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，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，仍未降低到设定的控制范围，ECU又会控制又会控制TRC制动制

20、动压力调节装置和压力调节装置和TRC制动压力装置，对驱动车轮施加制动压力装置，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。现驱动防滑转的控制。控制发动机输出及驱动轮制动型控制发动机输出及驱动轮制动型（1）TRC不作用，正常制动时：不作用，正常制动时：三个电磁阀均断电，总泵切断电磁阀开启，其三个电磁阀均断电，总泵切断电磁阀开启，其他两个电磁阀关闭，当踩下制动踏板时，油压他两个电磁阀关闭，当踩下制动踏板时，油压经总泵切断电磁阀，经总泵切断电磁阀，ABS调节器内的三段电磁调节器内的三段电磁阀送至制动分泵，放松制动踏板时

21、，制动液经阀送至制动分泵，放松制动踏板时，制动液经原路流回制动总泵原路流回制动总泵控制发动机输出及驱动轮制动型控制发动机输出及驱动轮制动型控制发动机输出及驱动轮制动型控制发动机输出及驱动轮制动型（2）TRC作用时，在湿滑路面启动或加速、后作用时，在湿滑路面启动或加速、后轮打滑，轮打滑，TRC ECU利用三种油压模式，分别控制利用三种油压模式，分别控制驱动轮制动压力。驱动轮制动压力。在汽车起步、加速及行驶过程中，在汽车起步、加速及行驶过程中，ECU根据轮速传根据轮速传感器输入的信号，判定驱动轮的滑移率超过设定值感器输入的信号，判定驱动轮的滑移率超过设定值时，就进入防滑转控制过程。时，就进入防滑转

22、控制过程。控制发动机输出及驱动轮制动型控制发动机输出及驱动轮制动型增压模式：增压模式：三个电磁阀均通电，总泵切断电磁阀关闭，其三个电磁阀均通电，总泵切断电磁阀关闭，其余两个开启，故蓄压器内的制动液经蓄压器切余两个开启，故蓄压器内的制动液经蓄压器切断电磁阀，及三段式电磁阀作用在驱动轮制动断电磁阀，及三段式电磁阀作用在驱动轮制动分泵上。分泵上。控制发动机输出及驱动轮制动型控制发动机输出及驱动轮制动型保压模式：保压模式：当后轮油压已增加或降至所需值时，整个系统当后轮油压已增加或降至所需值时，整个系统保持压力，三个电磁阀均通电，但保持压力，三个电磁阀均通电，但ABS调节器调节器内的三段电磁阀通以内的三段电磁阀通以2.5A小电流，上下端均关小电流，上下端均关闭，使分泵油压保持固定闭，使分泵油压保持固定控制发动机输出及驱动轮制动型控制发动机输出及驱动轮制动型减压模式：减压模式：当后轮减速至不打滑时，分泵油压