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文檔簡介
1、第章 電控驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng) (ASR) .概述 ASR是在汽車在驅(qū)動(dòng)過程(如起步、轉(zhuǎn)彎、加速等過程)中,防止驅(qū)動(dòng)車輪發(fā)生滑轉(zhuǎn)的一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng).它通常是通過調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)車輪的驅(qū)動(dòng)力來工作,故也常被稱為是驅(qū)動(dòng)力控制系統(tǒng)(Traction Control System),簡寫TCS。.電控驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)的理論基礎(chǔ) 汽車行駛時(shí)的驅(qū)動(dòng)力受附著力的限制,而附著力F有: F=G、車輪滑動(dòng)率對附著系數(shù)的影響 滑移率汽車運(yùn)動(dòng)過程中滑動(dòng)所占的比例,用S表示S驅(qū)=(r)/ r100% 若S驅(qū)時(shí),車輪作純滾動(dòng)(r);若S驅(qū)100%,車輪作純滑動(dòng)(=0);若0 S驅(qū)100%,車輪處于邊滾邊滑狀態(tài),且S驅(qū)值越大,車輪滑轉(zhuǎn)的越嚴(yán)重
2、。當(dāng) S驅(qū)20%左右時(shí),縱向附著系數(shù)最大,橫向也較大,如下圖所示。圖8.1 附著系數(shù)與車輪滑動(dòng)率之間的關(guān)系2、驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)的作用 功用就是使汽車能夠自動(dòng)地將車輪控制在縱向和橫向附著系數(shù)都比較大的滑動(dòng)率范圍內(nèi),一般是1520%左右。 .驅(qū)動(dòng)防滑的控制方式 通過調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩(常采用延遲點(diǎn)火時(shí)間的方式)、傳動(dòng)系的傳動(dòng)比、差速器的鎖緊系數(shù)等方式控制作用于驅(qū)動(dòng)輪上的驅(qū)動(dòng)力矩;或者是通過調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)車輪的制動(dòng)輪缸(或制動(dòng)氣室)的制動(dòng)壓力來控制作用于驅(qū)動(dòng)車輪的制動(dòng)力矩。 .電控驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng) .驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)的基本組成與工作原理、基本組成 車輪轉(zhuǎn)速傳感器、電子控制單元(ECU)、制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器、副節(jié)氣門和節(jié)
3、氣門位置傳感器(TPS)、警告裝置(故障指示燈)。 圖8.2 典型ABS/ASR系統(tǒng)的組成圖8.3 ASR制動(dòng)液壓系統(tǒng)、工作原理 汽車在驅(qū)動(dòng)過程中,ABS/ASR電子控制單元(ECU)根據(jù)各車輪轉(zhuǎn)速傳感器發(fā)出的車輪轉(zhuǎn)速信號(hào),通過計(jì)算、分析、比較確定驅(qū)動(dòng)車輪的滑動(dòng)率和汽車的參考速度 ,ABS/ASR電子控制單元 通過控制副節(jié)氣門的開度 和制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器 來調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)車輪的滑動(dòng)率 。.驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)的傳感器 、車輪轉(zhuǎn)速傳感器 ()電磁式車輪轉(zhuǎn)速傳感器 圖8.4 車輪轉(zhuǎn)速傳感器在車輪上的安裝位置 圖8.5 電磁式車輪轉(zhuǎn)速傳感器 電磁式車輪轉(zhuǎn)速傳感器的輸出信號(hào)如下:圖8.6 車輪轉(zhuǎn)速傳感器產(chǎn)生的電壓信號(hào)(
4、)霍爾式車輪轉(zhuǎn)速傳感器 組成:傳感頭和齒圈組成。 圖8.7 霍爾式車輪轉(zhuǎn)速傳感器示意圖、主、副節(jié)氣門位置傳感器 節(jié)氣門位置傳感器有開關(guān)型和線性式兩種,LS400轎車屬于線性式節(jié)氣門位置傳感器,安裝位置在節(jié)氣門軸的一側(cè)。其結(jié)構(gòu)和信號(hào)特性如下圖所示。 圖8.9 線性式節(jié)氣門位置傳感器結(jié)構(gòu)與信號(hào)輸出特性.驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)的電子控制單元 、輸入級(jí)電路:把車輪轉(zhuǎn)速傳感器送入的正弦交流信號(hào)轉(zhuǎn)換成方波脈沖信號(hào),經(jīng)整形放大后輸入運(yùn)算電路。 、運(yùn)算電路:進(jìn)行車輪線速度、初速度、滑動(dòng)率、加減速度的運(yùn)算,以及調(diào)節(jié)電磁閥控制參數(shù)的運(yùn)算和監(jiān)控運(yùn)算。 、輸出級(jí)(電磁閥控制)電路:接受運(yùn)算電路輸入的電磁閥控制參數(shù)信號(hào),控制大功
5、率三極管向電磁閥提供控制電流。 、安全保護(hù)電路:提供參考電壓,檢測并記錄傳感器工作狀況。.驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu) 組成:ASR制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器和輔助節(jié)氣門執(zhí)行器 1、ASR制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器調(diào)壓方式 -流通調(diào)壓方式或變?nèi)菡{(diào)壓方式 。故ASR制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器有循環(huán)式和可變?nèi)莘e式兩種 。()循環(huán)式防滑轉(zhuǎn)制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器 主要由供能裝置和電磁閥組成,供能裝置包括電動(dòng)泵、儲(chǔ)能器和儲(chǔ)液器 圖8.10 循環(huán)式防滑轉(zhuǎn)制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器工作原理 (2)可變?nèi)莘e式防滑轉(zhuǎn)制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器 可變?nèi)莘e式防滑轉(zhuǎn)制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器中的ASR制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器與ABS制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器分開,其工作原理如下圖。、輔助節(jié)氣門執(zhí)行器 -輔助節(jié)氣門由執(zhí)行器控
6、制,它實(shí)際上是一個(gè)步進(jìn)電機(jī),受控于ECU 。 圖8.11 可變?nèi)莘e式防滑轉(zhuǎn)制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器工作原理 .典型驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)它采用發(fā)動(dòng)機(jī)功率/制動(dòng)器制動(dòng)力并用的驅(qū)動(dòng)防滑控制方法 組成-TRC/ABS ECU、TRC制動(dòng)執(zhí)行器、ABS執(zhí)行器、車輪轉(zhuǎn)速傳感器、副節(jié)氣門位置傳感器和副節(jié)氣門執(zhí)行器組成。 圖8.13 雷克薩斯LS400 轎車TRC系統(tǒng)在車上的位置1、TRC制動(dòng)執(zhí)行器 圖8.14 雷克薩斯LS400 轎車TRC系統(tǒng)的組成工作過程如下: ()、TRC系統(tǒng)不工作 TRC執(zhí)行器通過M/C端口處于常開狀態(tài) ()、TRC系統(tǒng)工作 增壓狀態(tài):當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪開始打滑時(shí),控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)液壓泵(TRC泵)對蓄壓器內(nèi)制動(dòng)液
7、加壓。 保壓狀態(tài):當(dāng)驅(qū)動(dòng)車輪滑動(dòng)率處于理想狀態(tài)時(shí) ,制動(dòng)分泵內(nèi)的制動(dòng)壓力不變。 減壓狀態(tài):制動(dòng)分泵中的油壓從ABS執(zhí)行器的三位電磁經(jīng)RSV流回到制動(dòng)主缸。 、故障保護(hù)功能 當(dāng)TRC/ABS ECU監(jiān)測到系統(tǒng)出現(xiàn)故障后,會(huì)立即切斷TRC節(jié)氣門繼電器電流及TRC主繼電器電流,使輔助節(jié)氣門執(zhí)行器和TRC執(zhí)行器停止工作,同時(shí)把故障信號(hào)存入內(nèi)存。.電控防滑系統(tǒng)的檢修 一般不對具體的零部件進(jìn)行拆開修理,而是進(jìn)行故障總成的更換。 .4 防滑差速器(ASD) .4.防滑差速器簡介 提高汽車在壞路面上的通過能力,汽車上常用的防滑差速器有人工強(qiáng)制鎖止式和自鎖式兩大類,近來又發(fā)展了電子控制式防滑差速器 。、人工強(qiáng)制
8、鎖止式差速器強(qiáng)制鎖止式差速器是在普通差速器上設(shè)計(jì)了差速鎖,奔馳20026A型汽車強(qiáng)制鎖止式差速器 如下圖所示: 圖8.18 奔馳20026A型汽車強(qiáng)制鎖止式差速器 、摩擦式自鎖差速器 摩擦式自鎖差速器是在普通差速器基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,其結(jié)構(gòu)如下圖所示,兩半軸齒輪背面與差速器殼之間各安裝了一套摩擦式離合器,用以增大差速器內(nèi)部摩擦阻力矩。摩擦式離合器由推力壓盤,主、從動(dòng)摩擦片和組成。 圖8.19 摩擦式自鎖差速器.4.2 電子控制式防滑差速器 電子控制的防滑差速器,能同時(shí)提高驅(qū)動(dòng)車的轉(zhuǎn)向性能和驅(qū)動(dòng)性能,同時(shí)也能提高駕駛者操縱穩(wěn)定性、舒適性。、TCS系統(tǒng)的組成 TCS系統(tǒng)主要由車輪轉(zhuǎn)速傳感器、TCS控制器、節(jié)氣門控制器、節(jié)氣門控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)、TCS制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、警告燈裝置組成。 圖8.20 LSD型防滑差速器控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖、主要另部件的功用 ()車輪轉(zhuǎn)速傳感器檢測各車輪的轉(zhuǎn)速。()TCS控制單元 包括防抱死制動(dòng)控制電路和TCS控制電路,TCS控制電路接收車輪傳感器的輸入信號(hào),并發(fā)出指令控制TCS制動(dòng)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)與節(jié)氣門控制器。此外,它還能進(jìn)行故障自診斷。 ()TCS制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) ()節(jié)氣門控制器
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