汽車底盤電控技術(shù) 課件 項目六

汽車底盤電控技術(shù)主編：王亮

李永輝

張孟華出版社：電子工業(yè)出版社汽車驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)控制(ASR)系統(tǒng)項目六

ASR系統(tǒng)致力于保持汽車行使方向的穩(wěn)定性和操縱性,以及提高汽車的平順性。本項目詳細(xì)介紹了ASR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理,理論與實踐相結(jié)合,能很好地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和實踐操作能力。1思政導(dǎo)言010302知識目標(biāo)實訓(xùn)目標(biāo)技能目標(biāo)知識目標(biāo)1.了解ASR系統(tǒng)的基本內(nèi)容2.掌握ASR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理3.熟悉防滑差速器技能目標(biāo)1.能熟知ASR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理2.能辨析ASR系統(tǒng)中的常見問題及檢修方法實訓(xùn)目標(biāo)1.掌握ASR系統(tǒng)的組成與工作原理2.熟悉防滑差速器的作用與種類1項目預(yù)習(xí)引導(dǎo)問題引導(dǎo)1引導(dǎo)2引導(dǎo)3汽車驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的控制方式有哪些?ASR系統(tǒng)的傳感器主要包括哪兩個?ASR系統(tǒng)的執(zhí)行器包括哪幾個方面?1項目預(yù)習(xí)目錄汽車驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)簡介汽車驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理防滑差速器010203CONTENTS汽車驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)簡介01

一、ASR系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)

汽車驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)控制(AntiSlipRegulation,ASR)系統(tǒng),是繼防抱死制動系統(tǒng)(ABS)之后應(yīng)用于車輪防滑的電子控制系統(tǒng)。ASR系統(tǒng)的基本功能是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在轉(zhuǎn)彎時驅(qū)動輪的空轉(zhuǎn),以保持汽車行駛方向的穩(wěn)定性和操縱性,維持汽車的最佳驅(qū)動力,以及提高汽車的平順性。從控制車輪和路面的滑移率來看,ASR和ABS系統(tǒng)雖然采用了相同的技術(shù),但兩者所控制的滑移率是相反的。

二、驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的控制方式(一)發(fā)動機(jī)輸出功率控制(二)驅(qū)動輪制動控制(三)同時控制發(fā)動機(jī)輸出功率和驅(qū)動輪的制動力(四)差速鎖止控制(五)差速鎖止與發(fā)動機(jī)輸出功率綜合控制汽車驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)簡介01

三、ASR系統(tǒng)與ABS系統(tǒng)的比較

(一)相同之處

(1)ABS系統(tǒng)與ASR系統(tǒng)都是通過控制作用于所控制車輪上的力矩(ABS制動力矩,ASR驅(qū)動力矩),將車輪的滑移率或滑轉(zhuǎn)率控制在理想范圍內(nèi),以提高車輪附著力的利用率,從而改善汽車的制動性能或加速性能。

(2)ASR系統(tǒng)與ABS系統(tǒng)都要求系統(tǒng)具有快速反應(yīng)能力,以適應(yīng)地面附著力的變化。

(3)ASR系統(tǒng)與ABS系統(tǒng)都要求系統(tǒng)具有較高的控制精度,以免引起汽車及傳動系統(tǒng)的振動。

(二)不同之處

(1)ABS系統(tǒng)對所有車輪均可進(jìn)行控制;而ASR系統(tǒng)只對驅(qū)動輪進(jìn)行控制。

(2)ABS控制作用階段是制動過程期間;ASR控制作用階段是汽車驅(qū)動期間(尤其是在起步、加速、轉(zhuǎn)彎等過程中)。

(3)ABS控制期間,各車輪之間的相互影響不大;而在ASR系統(tǒng)控制期間,由于差速器的作用會使驅(qū)動輪之間產(chǎn)生較大的相互影響。汽車驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)簡介01

四、ASR系統(tǒng)的組成與工作原理

ASR系統(tǒng)一般由傳感器、ECU和執(zhí)行器三部分組成,如圖6-2所示。

輪速傳感器將行駛汽車車輪轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?輸送給控制器ECU,ECU根據(jù)輪速傳感器的信號計算驅(qū)動輪的滑轉(zhuǎn)率。若滑轉(zhuǎn)率超出了目標(biāo)范圍,控制器再綜合參考節(jié)氣門位置傳感器信號、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號、轉(zhuǎn)向信號等向執(zhí)行器發(fā)出指令,控制車輪的滑轉(zhuǎn)。汽車驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)簡介01汽車驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理02

一、傳感器

ASR系統(tǒng)的傳感器主要是輪速傳感器和節(jié)氣門位置傳感器(包括主節(jié)氣門位置傳感器和副節(jié)氣門位置傳感器)。

(一)輪速傳感器

輪速傳感器主要用于檢測車輪轉(zhuǎn)速,然后將信號傳至ABS/ASR電控單元。輪速傳感器與ABS共用,故具體結(jié)構(gòu)在此不再敘述。

(二)節(jié)氣門位置傳感器

主節(jié)氣門位置傳感器檢測主節(jié)氣門開度信號,并將信號送至發(fā)動機(jī)電控單元;副節(jié)氣門位置傳感器檢測副節(jié)氣門開度信號,并將信號送至發(fā)動機(jī)電控單元。節(jié)氣門位置傳感器的結(jié)構(gòu)如圖6-3所示。

工作原理:當(dāng)節(jié)氣門位置改變時,節(jié)氣門軸旋轉(zhuǎn)帶動主、副觸點(diǎn)在滑動電阻體和滑片上滑動,從而改變電源端子和信號端子之間的電阻值,使節(jié)氣門開度轉(zhuǎn)換為電壓信號輸送到ECU。

(三)ASR選擇開關(guān)

除了上述兩種主要傳感器,ASR選擇開關(guān)是系統(tǒng)特有的一個開關(guān)位置,可以通過人為操作選擇是否啟用ASR系統(tǒng)。汽車驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理02

二、ECU

三、執(zhí)行機(jī)構(gòu)ASR系統(tǒng)的執(zhí)行器包括制動壓力調(diào)節(jié)器、發(fā)動機(jī)副節(jié)氣門驅(qū)動器(或電子節(jié)氣門)和ASR警告燈等。主要功能是接收ECU的指令,減小驅(qū)動輪功率和對驅(qū)動輪實施部分制動,使滑轉(zhuǎn)車輪的滑轉(zhuǎn)率保持在目標(biāo)范圍內(nèi)。(一)制動壓力調(diào)節(jié)器1.單獨(dú)方式的制動壓力調(diào)節(jié)器單獨(dú)方式的制動壓力調(diào)節(jié)器是指ASR系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)器與ABS系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)器在結(jié)構(gòu)上各自獨(dú)立。汽車驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理02

2.組合方式的制動壓力調(diào)節(jié)器

組合方式的制動壓力調(diào)節(jié)器是指ASR系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)器與ABS系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)器在結(jié)構(gòu)上組合為一個整體,如圖6-7所示。汽車驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理02

(二)發(fā)動機(jī)副節(jié)氣門驅(qū)動器

ASR控制的另一種方式是通過副節(jié)氣門驅(qū)動器來控制副節(jié)氣門的開度,從而改變發(fā)動機(jī)輸出功率,如圖6-8所示。在發(fā)動機(jī)節(jié)氣門體上主節(jié)氣門的前方,設(shè)置一個副節(jié)氣門和副節(jié)氣門驅(qū)動器。

(三)ASR警告燈

ASR警告燈的功能是當(dāng)ASR出現(xiàn)故障時向駕駛員報警。在對ASR進(jìn)行故障自診斷操作時,利用該燈的閃爍提示功能,可讀出ECU中儲存的故障代碼。汽車驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理02

四、日產(chǎn)車系A(chǔ)SR

日產(chǎn)公司稱ASR為TCS,即TractionControlSystem。日產(chǎn)公司總統(tǒng)牌轎車采用的TCS結(jié)構(gòu)原理框圖,如圖6-9所示。特點(diǎn)是除了控制發(fā)動機(jī)輸出功率,還要對驅(qū)動輪進(jìn)行制動控制。汽車驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理02

五、本田車系A(chǔ)SR

本田公司也把ASR稱為TCS,其結(jié)構(gòu)原理框圖如圖6-10所示。汽車驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理02防滑差速器03

一、防滑差速器的作用與種類

防滑差速器的作用就是當(dāng)汽車在好路上行駛時,具有正常的差速作用。當(dāng)汽車在顛簸路上行駛時,差速作用被鎖止,從而能起到防止驅(qū)動車輪滑轉(zhuǎn)的作用。裝有防滑差速器的汽車,當(dāng)某一車輪發(fā)生滑轉(zhuǎn)時,能將驅(qū)動力矩的大部分或全部傳給不滑轉(zhuǎn)的驅(qū)動輪,充分利用不滑轉(zhuǎn)車輪同地面間的附著力,產(chǎn)生足夠的牽引力,使汽車越過障礙,繼續(xù)前進(jìn)。

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,通過電子控制或氣控鎖止機(jī)構(gòu),人為地將差速器鎖止,使左、右半軸連成一個整體轉(zhuǎn)動;另一類防滑差速器是自動鎖止(自鎖)式差速器,在滑路面上可以自動地增大鎖止系數(shù),直至差速器完全鎖止。這類差速器有多種結(jié)構(gòu)形式,如摩擦片和自動(爪型)離合器式等。防滑差速器03

二、電子控制式防滑差速器

1.主動防滑差速器(LSD)電子控制式防滑差速器目前主要是裝有濕式差速器(V-TCS)的防滑控制和主動防滑控制(LSD)差速器兩種。其電子控制均采用模糊控制技術(shù)。LSD型防滑差速器控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖6-11所示。防滑差速器03

2.四輪驅(qū)動防滑差速器(1)基本結(jié)構(gòu)。具有油壓多板式離合器差動限制器的四輪驅(qū)動汽車的動力傳遞路線,如圖6-12所示。防滑差速器03

(2)工作原理。

防滑差速器電子控制系統(tǒng)控制原理圖,如圖6-