驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)5

制作人趙良紅汽車底盤電控技術(shù)模塊五驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)5.1學(xué)習(xí)目標(biāo)【知識(shí)目標(biāo)】1.了解ASR的功用2.了解ASR的構(gòu)造、工作原理3.了解ASR的要求和分類4.掌握ASR常見故障的現(xiàn)象、原因分析方法

【能力目標(biāo)】1.能分析ASR電路2.能拆裝ASR部件3.能分析ASR故障原因4.能診斷及排除ASR常見故障5.2知識(shí)學(xué)習(xí)

5.2.1驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)的基本認(rèn)識(shí)1．ASR的控制基本理論

汽車車輪滑轉(zhuǎn)時(shí)對汽車的危害：當(dāng)汽車在低附著系數(shù)路面(如泥濘路面、冰雪路面)上行駛時(shí)，由于地面對車輪施加的反作用轉(zhuǎn)矩很小，因此，在起步、加速時(shí)驅(qū)動(dòng)輪就會(huì)發(fā)生滑轉(zhuǎn)。特別是在冰雪等光滑路面上還會(huì)出現(xiàn)方向失控的危險(xiǎn)。當(dāng)汽車在越野條件下行駛時(shí)，如果某個(gè)驅(qū)動(dòng)輪處在附著系數(shù)低的路面上，汽車將無法前進(jìn)，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的功率大部分消耗在車輪的滑轉(zhuǎn)上，不僅浪費(fèi)燃油，加速輪胎磨損，而且降低了車輛的通過性能和機(jī)動(dòng)性能。

汽車驅(qū)動(dòng)防滑控制（AntiSlipReguliation）系統(tǒng)簡稱ASR。汽車打滑是指汽車車輪的滑轉(zhuǎn)，車輪的滑轉(zhuǎn)率又稱滑移率。驅(qū)動(dòng)車輪的滑移率：

式中vc是車輪圓周速度；v是車身瞬時(shí)速度?；坡逝c縱向附著系數(shù)的關(guān)系由圖可以看出：1）附著系數(shù)隨路面的不同而呈大幅度的變化；2）在各種路面上，Sd=20%左右時(shí)，附著系數(shù)達(dá)到峰值；3）上述趨勢無論制動(dòng)還是驅(qū)動(dòng)幾乎一樣ASR系統(tǒng)就是利用控制器控制車輪與路面的滑移率，防止汽車在加速過程中打滑，特別是防止汽車在非對稱路面或轉(zhuǎn)彎時(shí)驅(qū)動(dòng)輪的空轉(zhuǎn)，以保持汽車行駛方向的穩(wěn)定性，操縱性和維持汽車的最佳驅(qū)動(dòng)力以及提高汽車的平順性。裝備有ASR未裝備有ASRASR的作用2．ASR的控制方法

（1）控制發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩1）控制點(diǎn)火時(shí)間2）控制燃油供給量3）控制節(jié)氣門開度（2）控制變速器的傳動(dòng)比通過控制變速器的傳動(dòng)比來改變傳遞到驅(qū)動(dòng)車輪的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，減小驅(qū)動(dòng)車輪滑轉(zhuǎn)程度，從而實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)防滑控制（3）控制差速器的鎖止程度通過調(diào)節(jié)防滑轉(zhuǎn)差速器的鎖止程度，即可調(diào)節(jié)傳遞給驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)力，所以汽車在各種附著系數(shù)不同的路面上起步和行駛時(shí)，都具有較好的穩(wěn)定性和操縱性。

（4）控制驅(qū)動(dòng)輪的制動(dòng)力控制驅(qū)動(dòng)輪的制動(dòng)力實(shí)際上是利用差速器的差速作用來獲得較大的驅(qū)動(dòng)力，豐田TRC的工作過程2.ASR與ABS的區(qū)別（1）ASR系統(tǒng)與ABS系統(tǒng)的相同點(diǎn)：ASR和ABS都是控制車輪和路面的滑移率，以使車輪與地面的附著力不下降，因此兩系統(tǒng)采用的是相同的技術(shù)，它們密切相關(guān)，常結(jié)合在一起使用，共享許多電子組件和共同的系統(tǒng)部件來控制車輪的運(yùn)動(dòng)，構(gòu)成行駛安全系統(tǒng)。（2）ASR系統(tǒng)與ABS系統(tǒng)的不同點(diǎn)：1）ABS系統(tǒng)是防止制動(dòng)時(shí)車輪抱死滑移，提高制動(dòng)效果，確保制動(dòng)安全；ASR系統(tǒng)（TRC）則是防止驅(qū)動(dòng)車輪原地不動(dòng)而不停的滑轉(zhuǎn)，提高汽車起步、加速及滑溜路面行駛時(shí)的牽引力，確保行駛穩(wěn)定性。2）ABS系統(tǒng)對所有車輪起作用，控制其滑移率；而ASR系統(tǒng)只對驅(qū)動(dòng)車輪起制動(dòng)控制作用。3）ABS是在制動(dòng)時(shí)，車輪出現(xiàn)抱死情況下起控制作用，在車速很低（小于8km/h）時(shí)不起作用；而ASR系統(tǒng)則是在整個(gè)行駛過程中都工作，在車輪出現(xiàn)滑轉(zhuǎn)時(shí)起作用，當(dāng)車速很高（80～120km/h）時(shí)不起作用。5.2知識(shí)學(xué)習(xí)

5.2.2ASR的結(jié)構(gòu)與工作原理1．ASR的結(jié)構(gòu)典型的ASR由ASR選擇開關(guān)、車輪轉(zhuǎn)速傳感器、防抱死制動(dòng)和驅(qū)動(dòng)防滑轉(zhuǎn)電子控制單元、制動(dòng)主繼電器、制動(dòng)執(zhí)行裝置、制動(dòng)燈開關(guān)。節(jié)氣門繼電器、主節(jié)氣門位置傳感器、副節(jié)氣門位置傳感器、副節(jié)氣門執(zhí)行器。液壓調(diào)節(jié)裝置。故障指示燈、壓力調(diào)節(jié)和液面高度調(diào)節(jié)傳感器和執(zhí)行器等部分組成。

ASR的組成2．ASR工作原理ASR各部分的工作流程

ASR的控制器及其輸入與輸出ASR的執(zhí)行機(jī)構(gòu)ASR制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器有獨(dú)立和組合兩種結(jié)構(gòu)型式，前者指ASR與ABS制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器彼此分立的結(jié)構(gòu)型式，它比較適合將ASR作為選裝系統(tǒng)的車輛，布置較靈活，但結(jié)構(gòu)不緊湊，連接點(diǎn)較多，易泄漏。后者是將兩套壓力調(diào)節(jié)裝置合二為一的結(jié)構(gòu)型式，特點(diǎn)與獨(dú)立式結(jié)構(gòu)相反。ASR的單獨(dú)調(diào)節(jié)方式1．豐田L(fēng)S400汽車TRC的構(gòu)成LS400TRC部件布置5.2知識(shí)學(xué)習(xí)5.2.3豐田轎車牽引力控制系統(tǒng)（TRC）LS400TRC構(gòu)成示意圖2．豐田L(fēng)S400汽車TRC車輪轉(zhuǎn)速控制原理車輪轉(zhuǎn)速控制過程。ECU不斷收到來自4個(gè)車輪轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)，并不斷計(jì)算每個(gè)車輪的轉(zhuǎn)速。

在起動(dòng)和突然加速中，若后輪空轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速就不會(huì)與前輪轉(zhuǎn)速相匹配。ABS和TRCECU感知這一情況，便啟動(dòng)TRC系統(tǒng)。1）ABS和TRCECU關(guān)閉副節(jié)氣門，減少進(jìn)氣量，從而減小發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。2）同時(shí)，ABS和TRCECU控制TRC制動(dòng)執(zhí)行器電磁閥，將ABS執(zhí)行器設(shè)置為“壓力提高”模式。已儲(chǔ)存在TRC儲(chǔ)壓器中的制動(dòng)液的壓力，加上由TRC泵產(chǎn)生的壓力，施加到制動(dòng)分泵上，控制驅(qū)動(dòng)輪的制動(dòng)。3）當(dāng)制動(dòng)開始時(shí)，后輪加速度下降，ABS和TRCECU將ABS三位置電磁閥切換至“保持”模式。4）如果后輪加速度下降得太多，這個(gè)電磁閥就轉(zhuǎn)換至“壓力降低”模式，降低制動(dòng)分泵中的液壓，恢復(fù)后輪加速度。通過反復(fù)進(jìn)行上述控制，ABS和TRCECU使轉(zhuǎn)速保持在目標(biāo)控制速度左右。當(dāng)滿足以下所有條件時(shí)，車輪轉(zhuǎn)速控制工作：1）主節(jié)氣門不應(yīng)全閉（IDLl應(yīng)斷開）。2）變速器換擋桿應(yīng)位于L、2、D或R擋位（P和N信號(hào)應(yīng)關(guān)斷）。3）車輛應(yīng)以大于9Km/h的速度行駛，制動(dòng)燈開關(guān)應(yīng)斷開（若車速低于9km／h時(shí)，可以接通）。4）TRC切斷開關(guān)應(yīng)斷開。5）ABS不應(yīng)工作。6）TRC系統(tǒng)不應(yīng)處在傳感器檢查模式或故障代碼輸出模式。3．豐田L(fēng)S400汽車TRC執(zhí)行器的工作過程制動(dòng)執(zhí)行器部件的功能部件功能儲(chǔ)壓器切斷電磁閥在TRC系統(tǒng)工作時(shí)，將來自儲(chǔ)壓器的液壓傳送至盤式制動(dòng)分泵總泵切斷電磁閥當(dāng)儲(chǔ)壓器中的液壓正被傳送至盤式制動(dòng)分泵時(shí)，這個(gè)電磁閥阻止制動(dòng)液流回到總泵儲(chǔ)液罐切斷電磁閥在TRC系統(tǒng)工作時(shí)，這個(gè)電磁閥使制動(dòng)液從盤式制動(dòng)分泵流回至總泵儲(chǔ)液室壓力傳感開關(guān)或壓力傳感器監(jiān)測儲(chǔ)壓器中的壓力，將這一信息發(fā)送至ABS和TRCECU。ECU根據(jù)這一數(shù)據(jù)控制泵的工作TRC液壓控制圖（1）在正常制動(dòng)中（TRC未起動(dòng)）（2）在車輛加速中（TRC起動(dòng)）1）“壓力提高”模式2）“壓力保持”模式3）“壓力降低”模式4．LS400汽車TRC主要構(gòu)件（1）副節(jié)氣門執(zhí)行器副節(jié)氣門執(zhí)行器安裝在節(jié)氣門體上，根據(jù)來自ABS和TRCECU的信號(hào)控制副節(jié)氣門開度，從而控制發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率。

副節(jié)氣門的工作a）TRC不工作，副節(jié)氣門全開b)TRC部分工作，副節(jié)氣門50%c)TRC完全工作，副節(jié)氣門全閉（2）副節(jié)氣門位置傳感器副節(jié)氣門位置傳感器電路圖副節(jié)氣門位置傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖（3）TRC制動(dòng)執(zhí)行器（4）壓力傳感開關(guān)（或傳感器）壓力傳感開關(guān)（或傳感器）安裝位置壓力傳感開關(guān)（或傳感器）電路圖

（5）ABS和TRCECU

（6）TRC制動(dòng)器主繼電器和TRC節(jié)氣門繼電器1）TRC制動(dòng)器主繼電器和TRC節(jié)氣門繼電器電路

TRC制動(dòng)器主繼電器電路TRC節(jié)氣門繼電器電路2）TRC泵電機(jī)繼電器。當(dāng)以下條件滿足時(shí)，ABS和TRCECU接通泵電機(jī)繼電器：①TRC主繼電器接通；②發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過500r/min；③換擋桿在“P”或“N”擋以外的位置；④IDLl信號(hào)斷開；⑤壓力傳感開關(guān)信號(hào)接通。

TRC泵電機(jī)繼電器電路5.2知識(shí)學(xué)習(xí)

5.2.4防滑差速器1.防滑差速器簡介防滑差速器的作用：能夠防止車輪打滑的差速器，它是一種能自動(dòng)控制汽車驅(qū)動(dòng)輪打滑的差速裝置。屬于主動(dòng)安全傳動(dòng)裝置。汽車防滑差速器大致有兩大類：一類是強(qiáng)制鎖止式差速器，另一類防滑差速器是自動(dòng)鎖止(自鎖)式差速器。

2.電子控制式防滑差速器電子控制式防滑差速器目前主要是裝有濕式差速器(VehicleTrackingControlSystem,簡稱V—TCS)的防滑控制和主動(dòng)防滑控制(LimitedSlipDifferential,簡稱LSD)差速器兩種。其電子控制均采用模糊控制技術(shù)。濕式防滑差速器是根據(jù)汽車驅(qū)動(dòng)輪的滑移量，通過電子控制裝置來控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和汽車制動(dòng)力進(jìn)行工作的；也有按照左、右車輪的轉(zhuǎn)速差來控制轉(zhuǎn)矩，并采用提高轉(zhuǎn)向性能的后濕式防滑差速器與后輪制動(dòng)器相結(jié)合的方法，最優(yōu)分配后輪的驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)減少側(cè)向風(fēng)力的影響，從而實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)車輛行駛的穩(wěn)定性。這種防滑差速器已在日本日產(chǎn)(Nissan)公司生產(chǎn)的總統(tǒng)(President)牌和公爵(Cedric)牌轎車上得到應(yīng)用。主動(dòng)防滑控制差速器的工作是利用車上某些傳感器，掌握各種道路情況和車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，通過操縱加速踏板和制動(dòng)器，采集或讀取駕駛?cè)藛T所要求的信息，并按照駕駛員的意愿和要求來最優(yōu)分配左、右驅(qū)動(dòng)車輪的驅(qū)動(dòng)力。LSD型防滑差速器控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖3．四輪驅(qū)動(dòng)防滑差速器1)四輪驅(qū)動(dòng)防滑差速器基本結(jié)構(gòu)四輪驅(qū)動(dòng)防滑差速器是具有油壓多板式離合器差動(dòng)限制器的四輪驅(qū)動(dòng)汽車的動(dòng)力傳遞路線。從發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力經(jīng)過變速器變速后，從驅(qū)動(dòng)小齒輪傳遞到環(huán)齒輪，由中央差速器分配到前后驅(qū)動(dòng)軸，而且前差動(dòng)器(前差速器)、后差動(dòng)器分別傳遞到左右車輪。該差速傳動(dòng)系統(tǒng)主要由中央差速器和差速限制機(jī)構(gòu)等組成。

4輪驅(qū)動(dòng)的差速傳動(dòng)系統(tǒng)的組成中央差速器具有兩大功能。第一個(gè)功能是把變速器輸出的動(dòng)力均勻分配到前后輪驅(qū)動(dòng)軸上；第二個(gè)功能是在車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將前輪驅(qū)動(dòng)軸和后輪驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速差加以吸收。右側(cè)齒輪經(jīng)過分動(dòng)齒輪箱主動(dòng)齒輪分動(dòng)箱從動(dòng)齒輪，驅(qū)動(dòng)力被傳遞到差速器，左差速器經(jīng)過前差速器箱把驅(qū)動(dòng)力傳向前差速器。

①中央差速器：②差速限制機(jī)構(gòu)當(dāng)前輪與后輪之間發(fā)生轉(zhuǎn)速差時(shí)，按照此轉(zhuǎn)速差，控制油壓多片離合器的接合力，從而控制前后輪的轉(zhuǎn)矩分配。差動(dòng)限制離合器由濕式多片離合器盤、摩擦片以及活塞構(gòu)成。改變環(huán)齒輪安裝箱和前差速器箱的接合狀態(tài)，亦即按照作用于活塞的油壓大小，改變多片離合器的壓緊力，從而控制向前差速箱分配轉(zhuǎn)矩。此外，按照車輛行駛狀態(tài)的差動(dòng)限制量，由電子控制器ECU進(jìn)行判別，由電磁閥控制活塞的工作油壓。a)b）(中央差速器)差動(dòng)限制離合器的結(jié)構(gòu)和工作示意圖a)差動(dòng)限制自動(dòng)開起(Auto)b)差動(dòng)限制關(guān)閉(OFF)2)工作原理該系統(tǒng)主要由傳感器、ECU、調(diào)節(jié)閥(轉(zhuǎn)換閥)等組成。調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)管路壓力，利用l號(hào)(N0．1)轉(zhuǎn)換閥使油壓E升高，調(diào)節(jié)閥向上升起，以提高A調(diào)節(jié)壓力。防滑差速器電子控制系統(tǒng)1．安全、整潔的汽車維修車間或模擬汽車維修車間。2．齊備的消防用具及個(gè)人防護(hù)用具。3．汽車維修舉升機(jī)、汽車電腦診斷儀及各種常用工具。4．帶ASR的轎車。5.ASR試驗(yàn)臺(tái)5.3能力訓(xùn)練

5.3.1訓(xùn)練環(huán)境條件要求1．認(rèn)識(shí)豐田L(fēng)S400牽引力控制系統(tǒng)（TRC）1)在車上找到TRC主要部件，并熟悉名稱；2)參閱資料認(rèn)識(shí)典型的TRC結(jié)構(gòu)、工作原理及其元件名稱。2．豐田L(fēng)S400牽引力控制系統(tǒng)（TRC）檢修（1）使用與維修中的一般性注意事項(xiàng)與“項(xiàng)目二電控防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）檢修”中ABS檢修的注意事項(xiàng)相同。

5.3能力訓(xùn)練

5.3.1能力訓(xùn)練任務(wù)任務(wù)十驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)故障診斷與檢修（2）TRC檢修（以豐田L(fēng)S400汽車TRC為例）1）自診斷故障碼讀?、賹Ⅻc(diǎn)火開關(guān)擰至“ON”位置。②在豐田診斷通信鏈路或檢查連接器上用SST連接端子TC和E1。③根據(jù)組合儀表內(nèi)“TRCOFF”指示燈的閃爍方式讀出故障碼。如同時(shí)出現(xiàn)2個(gè)或2個(gè)以上的故障碼，則號(hào)碼最小的故障碼最先顯示出來。如無故障碼閃爍，則應(yīng)檢測批示燈電路。

LS400TRC自診斷插座故障碼閃爍方式2）TRC檢修

ABS和TRC的ECU端子號(hào)碼節(jié)氣門電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器端子號(hào)碼3．豐田L(fēng)S400TRC系統(tǒng)主要元件的拆裝（1）注意事項(xiàng)在車輛使用中，若懷疑或確定防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)元件有故障，一般都需將可疑元件拆下進(jìn)行檢查或更換。拆裝時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1）由于蓄壓器使管路中的制動(dòng)液保持著一定的壓力，在拆卸油管時(shí)要小心高壓制動(dòng)液的噴出。2）安裝時(shí)要按規(guī)定的力矩?cái)Q緊管路的螺紋連接件，擰得過松容易造成松動(dòng)和泄漏，擰得過緊又容易造成變形和滑絲。3）與ABS和普通制動(dòng)系統(tǒng)一樣，維修中拆動(dòng)了液壓系統(tǒng)元件，安裝后必須對液壓系統(tǒng)進(jìn)行排氣。（2）豐田L(fēng)S400TRC系統(tǒng)主要元件的拆裝1）TRC液壓泵與蓄壓器總成的拆裝。TRC液壓泵與蓄壓器總成的拆裝參照圖進(jìn)行。拆卸連接蓄壓器的液壓管路前，先放出高壓制動(dòng)液。其放出方法如下：①拆下空氣濾