汽车专业毕业论文

兰州工业高等专科学校 兰州工业高等专科学校 毕业设计（论文）任务书 交通 工程 系 2012 届 汽车运用技术 专业 姓名 闫克亮 学号 200909101145 毕业设计（论文）任务书 毕业设计（论文）题目 XX轿车牵引力控制系统设计 校内（外） 指导教师 职 称 工作单位及部门 联系方式 施雯 助教 兰州工业高等专科学校交通工程系一、题目说明（目的和要求）： 1 牵引力控制系统 主要组成部分的原理及工作过程的分析 。 2 牵引力控制电气系统的分析。 3 牵引力控制系统 油路的分析 。 4 TRC 与 ABS 的比较分析 。 5 完成设计说明书。 二、设计原始资料（实验、研究方案） 1 索纳塔电控制动系统故障码表 2 要求设计满足相应的国家法规和标准要求。 三、设计（论文）要求（工作量、内容）： 1. 计算说明书部分： 1） 绪论 2） XX轿车牵引力控制系统 的设计 XX轿车简介 轿车牵引力控制系统布置形式设计及关键零部件的选用 轮速传感器电气特性 兰州工业高等专科学校 轿车牵引力控制系统液压系统的设计 轿车牵引力控制电气系统的设计 3） XX轿车牵引力控制 系统计算校核及试验 4） TRC 与 ABS 的比较分析。 5）总结 2、图纸部分： 1） TRC 系统构成图 2) TRC 系统组成原理图 3） TRC 液压油路图 4） TRC 工作过程图 5） TRC 系统电路 3、翻译一篇与本毕业设计（论文）相关的外文参考文献（不少于 1000 字符） 4、撰写设计说明书： 设计原则、设计依据， 引用 公式、参数，要注明其来源， 计算说明书不少于 15000（ 40 页）字。 （毕业设计说明书（论文）撰写规范另行附文） 三、进度表 日 期 内 容 （第 15 周）开始 （第 20 周）结束共计 8 周 明 确 任 务 、 收 集 资 料 （ 0.5 周） 整 理 资 料 、 研 究 方 案 确 定 （ 0.5 周） 确定设计参数、进行有关计算 （ 1.0 周） 绘 制 图 纸 （ 3.0 周） 撰 写 设 计 、 计 算 说 明 书 、 答 辩 准 备 （ 1.0 周） 答辩 （ 2.0 周） 毕业设计完成日期 20 年 月 日 答辩日期 20 年 月 日 20 年 月 日 兰州工业高等专科学校 四、主要参考文献、资料、设备和实习地点及翻译工作量： 参考资料 : 1 杨庆彪 . 汽车电控制动系统原理与维修精华 M .北京：机械工业出版社， 2006， 4 2 程军 . 汽车防抱死制动系统的理论与实践 M .北京：北京理工大学出版社， 1999， 9 3 魏朗 王囤 . 现代汽车制动防抱死系统实用技术 M .北京：人民交通出版， 2001， 6 4 余志杰 . 汽车理论 M北京 :机械工业出版社， 1999.5 5 汪立亮 . 现代汽车自动防抱死制动系统的原理与检修 M.北京：电子工业出版社， 2000， 1 6 张豫南 . 汽车防抱死制动系统结构原理与维修 M.北京：中国外资出版社， 1996， 8 7 胡大可 . MSP430F149 系列超低功耗 16 位单片机原理与应用 M.北京：北京航空航天大学出版社， 2003， 6 8 魏小龙 . MSP430 系列单片机接口技术及系统设计实例 M.北京：北京航空航天大学出版社， 2002， 11 指导教师签字： 年 月 日 教研室主任签字： 年 月 日 主管系领导签字： 年 月 日 注： 本任务书要求一式三份，一份系部留存，一份报教务处实践教学科。兰州工业高等专科学校 A 摘要 介绍了采用快速成型技术开发牵引力控制系统的过程。从缩短开发周期角度出发，建立了包括计算机仿真、硬件在环试验和道路试验在内的快速成型技术。从实用角度出发，设计了控制算法原型，并根据车辆配置建立了驱动动力学模型。在完成控制系统硬件研制的基础上，建立了快速开发平台。将该快速成型技术应用在某试验样车上，在完成计算机仿真、硬件在环试验和道路试验的基础上实现了牵引力控制系统的快速开发 。 关键词 ： 车辆工程 牵引力控制系统 快速成型 仿真 兰州工业高等专科学校 B Abstract With the electric vehicle development, use of integrated starter/generator (ISG) is to reduce fuel consumption and exhaust emissions of key technologies. Describes the structure and composition, ISG system works, based on the current development of automotive ISG system analysis, analysis of the worlds Nations auto starting/power research and development of the situation and development trends. Automotive starter motor and generators are two separate electrical equipment, for starting and power generation, starting/power generation integration is starting and power generation feature set, with the battery low current starting torque, engine speed range, generator power, high efficiency, small size, suitable for installation, etc. Keywords；vehicle engineering tractionc control systerm rapid prototyping simulation 兰州工业高等专科学校 I 目录 第一章绪论 1.1轿 车 简介 1 第二章 .牵引力控制系统的介绍 1.1牵引力控制系统的介绍 2 第三章 .牵引力控制系统 主要组成部分的原理及工作过程 1.1ASR（ TRC） 系统组成 4 1.2ASR（ TRC）系统工作过程 * 4 1.3车轮转速控制过程 * 5 1. 4 ASR 系统的结构与工作原理 * 7 1.5ASR 的工作原理 * 8 1.6ASR的传感器 * 8 第四章 轮速传感器电气特性 1.1电子控制式防滑差速器 9 1.2四轮驱动防滑差速器 的 基本结构 9 1.3四轮驱动防滑差速器 的工作原理 10 1.4类型 12 第五章 轿车牵引力控制 系统液压系统 设计 1.1ABS/TRC 液压系统基本组成 13 1.2 TRC 液压制动执行器基本组成 13 1.3 TRC 制动执行器总成 14 第 六章 牵引力控制电气系统的分析 1.1TRC系统控制电路及主要装置 * 16 1.2验证 ECU* 17 1.3同时控制发动机输出功率和驱动轮制动力 18 1.4 防滑差速锁（ LSD Limited-Slip-Differential) 控制 * 18 1.5 差速锁与发动机输出功率综合控制 * 18 第七章 牵引力控制系统 油路的分析 1.1制动压力调节器 * 20 1.2 组合式 ASR 制动压 力调节器 ABS/ASR 组 合 压 力调 节器 21 第八章 TRC 与 ABS的比较分析 1.1ASR(TRC)系统的理论基础 22 1.2ASR(TRC)系统与 ABS系统的比较 23 第九章 索纳塔电控制动系统故障码表 兰州工业高等专科学校 II 1.1故障码表 24 第十章 轿车牵引力控制 系统计算校核及试验 1.1牵引力控制策略及控制系统设计的字算方法 25 1.2设计与计算 25 1.3汽车 TCS 的模拟研究 26 1.4汽车牵引防滑的理论基础 28 第十一章 国家法规和标准要求 1.1 国家法规与和标准要求 21 总结 34 致谢 35 参 考文献 36 兰州工业高等专科学校 - 1 - 第一章 绪论 1.1 汽车简介 大众汽车的德 文 VolksWagenwerk，意为大众使用的汽车，标志中的VW为全称中头一个字母。标志象是由三个用中指和食指作出的 “V”组成，表示大众公司及其产品必胜必胜必胜。大众汽车公司是一个在全世界许多国家都有生产厂的跨国汽车集团，名列世界十大汽车公司之一。 公司总部曾迁往柏林，现在仍设在 沃尔夫斯堡 。目前有雇员 26 5 万人，整个汽车集团产销能力在 300 万辆左右。 2008 年 7 月 24 日 ， 欧盟 正式决定，批准德国保时捷汽车控股股份公司收购德国大众汽车集团。如果收购成功，合并公司将成为欧洲第一、世界前三的汽车企业。 集 团的目标是为消费者提供安全、环保、有吸引力、有竞争力的汽车产品，代表同类产品的全球最高水平。 总部位于沃尔夫斯堡的大众集团是全球领先的汽车制造商之一，同时也是欧洲最大的汽车生产商。 2003 年，在全球经济低迷的大环境下，集团销量总量增长至 501.5 万辆（ 2002 年为 498.4 万辆），占据全球汽车市场 12.1%的份额。在全球最大的汽车市场西欧，大约每 5 辆新车中就有 1 辆来自大众集团。 大众为即将在国内上市的新帕萨特（ B6）起了个新名字“迈腾”。目前看来资料来源 :毕业设计论文网 迈腾在国内上市后会将装备 1.8TFSI 发动机的车型作为销售主力，而北京车展上展出的 2.0TFSI 车型也会作为高端车型上市。其实在欧洲，大众的新帕萨特除高效率的柴油机外还能提供 2.0FSI、 1.6FSI、大马力的 3.2FSI 甚至传统的 1.6L汽油发动机。 发动机：新帕萨特提供的发动机中有七款为首次用于帕萨特系列，最大输出功率由 75kw到 184kw不等。 六速自动变速箱： TDI涡轮增压直喷柴油发动机配备的是 DSG双离合器直接换挡变速箱； FSI 汽油直喷机配备的则是 Tip-tronic手自一体变速箱。 帕萨特 的八款发动机中有七款使用了燃油直接喷射技术，它们是帕萨特系列发动机中的新成了。所有的发动机都达到了欧四排放标准，并采取前横置安装。其中入门级发动机的最大输出功率为 75kw，而动力最强劲的一款最大功率达到 184kw。 兰州工业高等专科学校 - 2 - 第二章 牵引力控系统的介绍 1.1 介绍 最近采用牵引力控制系统的汽车越来越多。牵引力控制系统（ Traction Control System，简称 TCS）的作用是使汽车在各种行驶状况下都能获得最佳的牵引力。汽车在行驶时，加速需要驱动力，转弯需要侧向力。这两个力都来源于轮 胎对地面的摩擦力，但轮胎对地面的摩擦力有一个最大值。在摩擦系数很小的光滑路面上，汽车的驱动力和侧向力都很小。如果为了获得较大的驱动力，一个劲儿地踏紧油门踏板，使驱动力超过了轮胎和地面之间的最大摩擦力即附着力，这样不但不能获得所期望的驱动力，反而影响了汽车的行驶稳定性。 汽车在转弯时，如果节气阀开度过大，将使驱动轮打滑。那么这时汽车的转向性会出现什么变化呢 ?前轮驱动汽车的前轮如果打滑，汽车将出现转向不足的现象，即汽车偏离了转向圆弧，跑到转向圆弧之外去了。后轮驱动汽车的后轮如果打滑，汽车将出现过度转向现象，即汽 车偏离了转向圆弧，跑到转向圆弧之内去了，严重时汽车会产生旋转。所以在冰雪路面上，为了防止汽车驱动轮打滑，必须小心翼翼地控制油门。 牵引力控制系统的作用是，在汽车加速时自动地控制驱动力，以便使轮胎的滑动量处于合理的范围之内，从而保持汽车行驶的稳定性。这和防抱死制动系统的作用大同小异，防抱死制动系统的作用是防止轮胎抱死，提高汽车制动时的行驶稳定性。牵引力控制系统的控制装置是一台计算机。利用计算机检测 4 个车轮的速度和转向盘转向角，当汽车加速时，如果检测到驱动轮和非驱动轮转速差过大，计算机立即判断驱动力过大，发出 指令信号减少发动机的供油量，降低驱动力，从而减小驱动轮轮胎的滑转率。计算机通过转向盘转角传感器掌握司机的转向意图，然后利用左右车轮速度传感器检测左右车轮速度差；从而判断汽车转向程度是否和司机的转向意图一样。如果检测出汽车转向不足 (或过度转向 )，计算机立即判断驱动轮的驱动力过大，发出指令降低驱动力，以便实现司机的转向意图。 汽车停止时， 4 个车轮的速度都是零。在汽车起步时，也即从零车速加速时，牵引力控制系统检测驱动轮的滑转率，如果检测到较大的滑转率时，发出指令降低发动机的功率，减小轮胎的滑转率，在汽车起步时，完 全不让轮胎打滑是不行的，但轮胎的滑转率过大，将加速轮胎的磨损，降低轮胎和地面的摩擦力，对起步加速没有一点好处。 当轮胎的滑转率适中时，汽车能获得最大的驱动力。转弯时如果使轮胎产生较大的滑转，将使汽车的加速能力变好。该系统可以利用转向盘转角传感器检测汽车的行驶状态，判断汽车是直线行驶还是转弯，并适当地改变各轮胎的滑转率。 但是牵引力控制系统也有缺点。当司机利用油门开度，调整汽车行驶状态时，该系统妨碍司机的驾驶意图。例如后轮驱动汽车转弯时，为了减小转弯半径，技术熟练的司机往往加大油门使汽车加速，利用后驱动轮打 滑产生的过转向现象，调整汽车转向中的状态。但由于牵引力控制系统的作用，后驱动轮不能打滑。这样就妨碍了司机的驾驶意图，使汽车在较大的转弯圆弧上转向。此外有的人过分相信牵引力控制系统，认为该系统能保证汽车按司兰州工业高等专科学校 - 3 - 机的意图转向。随便地以超高车速进入弯道，结果不是出现转向不足就是转向过度。牵引力控制系统和防抱死制动系统一样，其作用是有限的，过分的依赖这些控制系统是十分有害的 。 兰州工业高等专科学校 - 4 - 第三章 牵引力控制系统 主要组成部分的原理及工作过程的分析 大众公司把 ASR称作牵引力或驱动力控制系统 TRC Traction Control System 表示 。 1.1ASR（ TRC） 系统组成 ： 电子控制器 ECU ：与 ABS共用 车轮轮速传感器：与 ABS共用 ASR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 节气门开度传感器：主、副节气门各一个 。 图 1 1.2ASR（ TRC）系统工作过程 ECU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 ECU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，减小节气门的开度，此时，即使主节气门的开度不变，兰州工业高等专科学校 - 5 - 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仍未降低到设定的控制范围， ECU又会控制 TRC制动压力调节装置和 TRC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，从而实现驱动防滑转的控制。 图 2 正常制动过程（ TRC不起作用） 汽车加速过程（ TRC起作用） 压力升高 压力保持 压力降 低 兰州工业高等专科学校 - 6 - 1.3 车轮转速控制过程 一个典型的轮速控制循环 轮速控制运转条件 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 ECU的信号控制副节气门的开闭角度，从而控制进入发动机空气量，达到控制发动机输出功率的目的。 副节气门执行器工作情况 图 3 TRC系统工作时副节气门运转状况 兰州工业高等专科学校 - 7 - a）不运转，副节气门全开 b)半运转，副节气门打开 50% c）全运转，副节气门全闭 副节气门传感器安装及结构 图 4 副节气门开度传感器的安装及内部结构 a)安装位置 b)内部结构示意 1.4ASR 系统的结构与工作原理 ASR的基本组成： ECU： ASR电控单元 执行器：制动压力调节器 节气门驱动装置 兰州工业高等专科学校 - 8 - 传感器：车轮轮速传感器 节气门开度传感器 ASR（ TRC）的基本组成： 图 5 ASR的基本组成 1.5ASR 的工作原理 车速传感器将行驶汽车驱动车轮转速及非驱动车轮转速转变为电信号，输送给电控单元 ECU。 ECU 根据车速传感器 的信号计算驱动车轮的滑移率，若滑移率超限，控制器再综合考虑节气门开度信号、发动机转速信号、转向信号等因素确定控制方式，输出控制信号，使相应的执行器动作，使驱动车轮的滑移率控制在目标范围之内。 1.6ASR的传感器 车轮轮速传感器：与 ABS系统共享。 2节气门开度传感器：与发动机电控系统共享。 3 ASR选择开关： ASR专用的信号输入装置。 ASR选择开关关闭时 ASR不起作用 ASR的电子控制单元（ ECU） ： ASR与 ABS 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， ASR控制器与 ABS电控单元常组 合在一起。 ASR的 ECU 也是以微处理器为核心，配以输入输出电路及电源等组成。 兰州工业高等专科学校 - 9 - 第四章 轮速传感器电气特性 1.1 电子控制式防滑差速器 1 V-TCS（ Vehicle Traking Control System） 根据驱动轮的滑移量，通过电子控制装置来控制发动机转速和汽车制动力进行工作；或按照左、右车轮的转速差来控制转矩，并与制动器相结合最优分配驱动轮驱动力。 2.LSD（ Limited Slip Differential） 利用传感器掌握各种道路情况和车辆运动状态，通过操纵加速踏板和制动器， 采集和读取驾驶员所要求的信息，并按驾驶员的意愿和要求最优分配左右驱动轮驱动力。 图 6 LSD型防滑差速器控制系统结构框图 1.2 四轮驱动防滑差速器 的 基本结构 兰州工业高等专科学校 - 10 - 图 7 四轮驱动的差速传动系统的组成 (1)中央差速器具有两大功能：将变速器输出动力均匀分配前后驱动轴和吸收前后驱动轴的转速差。 (2)差速限制机构 当前后车轮间发生转速差时，按照转速差控制油压多板离合器的接合力，从而控制前后轮的转矩分配 。 兰州工业高等专科学校 - 11 - 图 8 （中央差速器）差动限制离合器的结构和工作示意图 1.3 工作原理 控制特性：主要根据节气门开度、车速和变速器变速信号由 ECU 控制并改变差动限制离合器的压紧力。 1）起步控制 2）打滑控制 3）通常控制 兰州工业高等专科学校 - 12 - 图 9 防滑差速器电子控制系统 1.4 类型 1）强制锁止式 通过电控或气控锁止机构人为的将差速器锁止。 2)自动锁止式（自锁式） 在滑路面上自动增大锁止系数直至完全锁止 兰州工业高等专科学校 - 13 - 第五章 牵引力控制系统液压系统的设计 1.1ABS/TRC 液压系统基本组成 图 10 工作情况 当需要对驱动轮施加制动力矩时： TRC 的 3个电磁阀都通电。 当需要对驱动轮保持制动力矩时： ABS 的 2个电磁阀通较小电流。 当需要对驱动轮减小制动力矩时： ABS 的 2个电磁阀通较大电流。 当无需对驱动轮施加制动力矩时：各个电磁阀都不通电且 ECU 控制步进电机转动使副节气门保持开启。 兰州工业高等专科学校 - 14 - 1.2TRC 液压制动执行器 基本组成 图 11 TRC 泵总成 1.3TRC 制动执行器总成 兰州工业高等专科学校 - 15 - 图 12 TRC制动执行器总成 兰州工业高等专科学校 - 16 - 第六章 牵引力控制电气系统的分析 1.1TRC 系统控制电路及主要装置 1） ABS/TRC控制系统电路 图 13 ABS/TRC控制系统电路 1-点火开关 2-ABS警告灯 3-制动灯开关 4-制动灯 5制动警告灯 6-驻车制动开关 7-储液室液位开关 8-空档启动开关 9-P 位指示灯 10-N位指示灯 11-TRC 工作指示灯 12-诊断插头 13-TRC 关闭指示灯 14-TRC工作指示灯 15-发动机警告灯 16-诊断插头 17-主节气门开度传感器 18-副节气门控制电动机 19-副节气门开度传感器 20-发动机和变速器电控单元 21-右前轮车速传感器 22-左前轮车速传感器 23-右后轮车速传感兰州工业高等专科学校 - 17 - 器 24-左后轮车速传感器 25-制动压力调节装置 26-左后调压电磁阀 27-右后调压电磁阀 28-调压电磁阀继电器 29-左前调压电磁阀 30-右前调压电磁阀 31-电动 回液泵 32-电动回液泵继电器 33-TRC 电动供液泵 34-TRC 电动供液继电器 35-副节气门控制步进电机继电器 36-压力开关 37-TRC 隔离电磁阀总成 38储液室隔离电磁阀 39-制动主缸隔离电磁阀 40-储能器隔离电磁阀 41-TRC 制动主继电器 2） 工作原理 ECU 监视每个单独车轮相对于车速的转速，此功能可通过每个车轮的齿形轮及传感器完成。与其它轴相 比较，如果系统检测到对某根轴上的一个一个或两个车轮的转速有所提高，则即刻对出偏差的一个或两个车轮施加制动力，同时允许这些车轮以 保持前进运动。该系统电子化的模拟粘液耦合器和防滑差速器，在任何抓地能力低的越野路面能更好地行驶。 图 14 电子牵引力控系统 实际作用 兰州工业高等专科学校 - 18 - ECU使用与“防抱死系统”相同的硬件，在一个或多个车轮在光滑路面上失去牵引时，为每个车轮平均分配动力。这项功能完全自动操作 ，无需驾驶员的介入。这种复杂的系统为 Defender 上的手动差速锁止机械装置提供了补充。 1.2 验证 ECU 测试它可以在停车场次放置一些金属棍、管子或圆木，将车辆的一侧压到圆棍上，或者用千斤顶将车顶起，在其下方放置圆木，验证电子牵引力对客户的作用，仅需显示车轮处于不同路面上时， Defender 如何从静态启动。此外还可以架起对角线上的两个车轮 ，然后将车启动，驶离架起位置。 1） 发动机输出功 率控制 在汽车起步、加速时， ASR控制器输出控制信号，控制发动机输出功率，以抑制驱动轮滑转。常用方法有：辅助节气门控制、燃油喷射量控制和延迟点火控制。 2） 驱动轮制动控制 直接对发生空转的驱动轮加以制动，反映时间最短。普遍采用 ASR 与 ABS组合的液压控制系统，在 ABS系统中增加电磁阀和调节器，从而增加了驱动控制功能。 1.3 同时控制发动机输出功率和驱动轮制动力 控制信号同时起动 ASR 制动压力调节器和辅助节气门调节器，在对驱动车轮施加制动力的同时减小发动机的输出功率，以达到理想的控制效果。 1.4 防滑差速 锁（ LSD： Limited-Slip-Differential) 控制 LSD 能对差速器锁止装置进行控制，使锁止范围从 0% 100%。当驱动轮单边滑转时，控制器输出控制信号，使差速锁和制动压力调节器动作，控制车轮的滑移率。这时非滑转车轮还有正常的驱动力，从而提高汽车在滑溜路面的起步、加速能力及行驶方向的稳定性。在差速器向驱动轮输出驱动力的输出端，设置一个离合器，通过调节作用在离合器片上的液压压力，便可调节差速器的锁止程度。 兰州工业高等专科学校 - 19 - 图 15 1.5 差速锁与 发动 机输出功率综合控制 差速锁制动控制与发动机输出功率综合控制相结合的控制系统可根据发动机的状况和车轮滑转的实际情况采取相应的控制达到最理想的控制效果。 兰州工业高等专科学校 - 20 - 第七章 牵引力控制系统 油路的分析 1.1 制动压力调节器 单独方式的 ASR 制动压力调节器 单独方式的 ASR 制动压力调节器 与 ABS 制动压力调节器在结构上各自分开 ASR ECU 通过电磁阀的控制实现对驱动轮制动力的控制。 控制过程如下： 两个调压缸、两个三位三通电磁阀、高压蓄压器、增压泵、压力控制开关、压力控制开关、储液器。 图 16 1） 正常制动时 ASR 不起作用，电磁阀不通电，阀在左位，调压缸的活塞被回位弹簧推至右边极限位置。 2） 起步或加速时若驱动轮出现滑转需要实施制动时， ASR 使电磁阀通电，阀至右位，蓄压器中的制动液推活塞左移。 3） 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，于是活塞保持原位不动，制动压力保持不变。 4） 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，于是调压缸右腔压力下降，制动压力下降。 兰州工业高等专科学校 - 21 - 1.2 组合方式 的 ASR 制动压力调节器 ABS/ASR 组合压力调节器 一个 3/3 电磁阀 I、储压器、增压泵、压力控制开关、单向阀 图 17 一个 3/3 电磁阀 I、储压器、增压泵、压力控制开关、单向阀 ASR 不起作用时，电磁阀不通电， ABS 起制动作用并通过电磁阀和电磁阀来调节制动压力。 驱动轮滑转时， ASR 控制器使电磁阀通电，阀移至右位，电磁阀和电磁阀不通电，阀仍在左位，于是，蓄压器的压力油通入驱动 轮制动泵，制动压力增大 需要保持驱动轮制动压力时， ASR 控制器使电磁阀半通电，阀至中位，隔断蓄压器及制动总泵的通路，驱动轮制动分泵压力保持不变。 需要减小驱动轮制动压力时， ASR 控制器使电磁阀和电磁阀通电，阀移至右位，接通驱动车轮制动分泵与储液室的通道，制动压力下降。 兰州工业高等专科学校 - 22 - 第八章 TRC 与 ABS 的比较分析 1.1ASR 系统的理论基础 1） ASR系统的理论基础 汽车驱动防滑控制（ Anti Slip Reguliation）系统简称 ASR，是应用于车轮防滑的电子控制系统。 汽车打滑是指汽车车 轮的滑转，车轮的滑转率又称滑移率。 驱动车轮的滑移率 式中 Vc是车轮圆周速度； v是车身瞬时速度。 滑移率与纵向附着系数的关系由图 可以看出 图 19 滑转率与附着系数之间的关系 （ 1）附着系数随路面的不同而呈大幅度的变化； （ 2）在各种路面上， Sd=20%左右时，附着系数达到峰值； （ 3）上述趋势无论制动还是驱动几乎一样 ASR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路面或转弯时 驱动轮的空转，以保持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车的平顺性。 1.1ASR 系统与 ABS系统的比较 %100v vvSccd 兰州工业高等专科学校 - 23 - ASR和 ABS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，它们密切相关，常结合在一起使用，共享许多电子组件和共同的系统部件来控制车轮的运动，构成行驶安全系统。 ASR系统与 ABS 系统的不同主要在于： （ 1） ABS 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；ASR 系统（ TRC）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的牵引力，确保行驶稳定性。 （ 2） ABS 系统对所有车轮起作用，控制其滑移率；而 ASR 系统只对驱动车轮起制动控制作用。 （ 3） ABS 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8km/h）时不起作用；而 ASR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，当车速很高（ 80 120 km/h）时不起作用。 第九章 索纳塔电控制动系统故障码表 1.1故障码表 P0350_点火线圈初级 /次级电路故障 P0708_变速器档位开关电路输入电压高 兰州工业高等专科学校 - 24 - PO712_变速器液温度传感器电路输入电压低 P0713_变速器液温度传感器电路输入电压高 P0715_A/T 输入转速传感器电路故障 P0720_A/T 输出转速传感器电路故障 P0731_1 档传动比不符合规格 P0732_2 档传动比不符合规格 P0733_3 档传动比不符合规格 P0734_4 档传动比不符合规格 P0736_倒档传动比不符合规格 P0741_液力变矩器离合器卡滞 OFF P0742_液力变矩器离合器卡滞 ON P0743_液力变矩器离合器控制电磁阀电路断路和短路 P0750_低倒档电磁阀电路断路或短路 （ GND） P0605_控制模块只读存储器（ ROM）故障 P1505_怠速空气控制阀开启线圈信号输入电压低 P1602_与 TCU串行通讯故障 P0325_爆震传感器 1电路故障 _ P1506_怠速空气控制阀开启线圈信号输入电压高 P1507_ 怠 速 空 气 控 制 阀 关 闭 线 圈 信 号 输 入 电 压 低EF_SONATA_2004_A/T_ P0703_刹车灯开关（制动 SW） -短路或断路（ B P1508_怠速空气控制阀关闭线圈信号输入电压高 P0707_变速器档位开关电路输入电压低 第十章 牵引力控制 系统计算校核及试验 1.1牵引力控制策略 及控制系统设计的字算方法 1） 低附着均一路面加速，踩油门控制方式实现驱动轮过度滑转控制。 2） 分离路面低速加速，采用油门和驱动轮制动联合方式实现驱动轮过度滑转控制。 3） 分离路面高速加速，采用油门控制方式实现驱动轮过度滑转控制。 4） 沙地加速，采用油门控制方式实现驱动轮过度滑转控制。 1.2 设计 与计算 采用 PI控制方法设计油门控制器。控制器输入误差为 e,误差量为 e,兰州工业高等专科学校 - 25 - 输出油门位置变化量为 ka,则 kd=kp e+ki e Vt=V（ 1-So） 式子中 :Vave是驱动轮速算数平均值； Vt为目标车速； e(i)、 e(i-1)分别为 本次和上次控制循环的误差； v为车速； So为目标滑转率；Kp、 Ki分别为空置比例系数和积分系数。 采用门限控制方法设计制动控制器。控制器输入相对滑移率 sR和轮加速度 Ar,输出控制指令 dio. Sr=(w1-w2) w1 式中： w1、 w2分别为驱动轮及同驱动桥控制器对侧驱动轮的角速度。 下表以门限控制方法设计的为驱动轮控制计算法 . 为驱动轮 控制 算法（车速低于 30km/h） . 1.3 汽车 TCS 的模拟研究 针对 低附着路面、分离路面和沙地三种越野路况进行模拟研究。 图 1、图2为冰路面加速有 TCS和无 TCS的仿真结果对比。可见，采用油门控制后，明显抑制了驱动轮过度滑转，将驱动轮速均值控制在目标车速附近。 兰州工业高等专科学校 - 26 - 图 20冰路面加速牵引力控制仿真结果 图 21 冰路面加速无牵引力控制仿真结果 图 20、图 21 为左侧冰路面、右侧柏油路加速有 TCS和无 TCS 仿真结果相比。可见：采用制动控制后，明显抑制了低附着一侧（左侧）驱动轮过度滑转，左右轮速差将被控制在允许范围内，大约 3.3s 左右。车速超过 30km/h时，制动控制自动退出，而仅 采用油门控制。 兰州工业高等专科学校 - 27 - 图 22左侧冰路面、右侧柏油路加速牵引力控制仿真结果 图 23左侧冰路面、右侧柏油路加速无牵引力控制仿真结果 图 5、图 6在沙滩上实验有 TCS和无 TCS的仿真结果，可见采用油门控制明显抑制了驱动轮过度滑转， 将驱动轮速均值控制在目标车速附近。 兰州工业高等专科学校 - 28 - 图 24沙滩实验牵引力控制仿真结果 图 25沙滩实验无牵引力控制仿真结果 （ 1-加速踏板位置； 2-油门位置； 3-实际车速； 4-估算车速； 5-驱动轮速均值； 6-目标车速； 7-左右前轮制动压力； 9、 10-左右前驱动轮速； 11、12-左右后轮制动压 力； 13、 14-左右后驱动轮速 ） 1.4 汽车牵引防滑的理论基础 汽车通过轮胎与地面相互作用，在行驶时将作用在车轮上的驱动力矩转变为汽车的驱动力，当地面提供的附着力对车轮产生的力矩不足以克服电机所产生的驱动转矩时，车轮就会发生滑转，为使汽车在行驶过程中获得良好的操作性能，就要充分合理的利用车轮与地面之间的附着力（即最大纵向、侧向作用力）。附着力大小取决于轮胎与路面之间的垂直 载荷和附着系数， 兰州工业高等专科学校 - 29 - 即 Ft=uFx 式子中 Ft-附着力； Fx-垂直载荷； u-附着系数。 图 26 车轮速度与车速 根据 汽车的行驶方向可将附着力分为纵向和侧向附着系数，在车轮驱动时，作用在车轮上的纵向和侧向附着力分别为 ： Fx=uxFx； Fy=uyFx 车轮驱动时纵向受力情况如下图所示，附着系数与轮胎的结构、材料、气压和路面特性等因素有关，与车轮的滑转率 S也有关系。 图 27 车轮在其滚动平面内相对与路面有滚动和滑动两种运动形式，车轮的附着系数与滑转率的关系如下图所示。由于轮胎与路面的侧向附着系数随滑转率的增 大而减小，在滑转率 S=15%附近，纵向力附着系数出现峰值，综合考虑，兰州工业高等专科学校 - 30 - 此时滑转率为最佳滑转率，对应的附着系数称为峰值附着系数。 从图中可以看出，当驱动力、当驱动划转率 S 从 0 开始曾加时，地面附着系数 ux 也随之增大，当 S 达到 Sm 时， ux 达到最大，此后，如果 S 继续增加， ux 反而下降 ,当 S 达到 1 时，即车轮发生纯滑转，路面纵向附着系数 ux要远远小于 Umax,但同时考虑到车辆侧向附着系数 Uy 随之增大而急剧减小，所以从侧向力上考虑，并注意到车辆的方向稳定性，一般认为驱动轮的最佳滑转率在略小于 Sm的范围内。增大驱动车轮的附着 力是提高汽车起步加速性能 和最高车速的必要条件，这可以通过最大驱动车轮的载荷和控制驱动车轮划转率使车轮与路面之间保持峰值附着系数来实现，而控制驱动车轮的滑动率又可以通过调节作用在驱动轮上的主动力矩来实现。 ASR系统是根据车辆行驶行为，运用数学算法和控制逻辑使车辆驱动轮在恶劣路面或复杂输入条件下产生最佳纵向驱动力的主动安全系统。它通过调节发动机的输出转矩、变速器的传动比、差速器的扭矩分配系数和驱动车轮的制动压力来满足驱动车轮不发生滑转的条件。 兰州工业高等专科学校 - 31 - 第十一章 国家法规和标准要求 GB 10827 1999 国家质量技术监督局 1999 11 23批准 2000 06 01 实施 1.1 国家法规与标准 范围 本标准规定了机动车辆在制造、使用、操作和维护方面的安全要求。 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 ISO6055： 1997 乘驾式高起升车辆护顶架技术要求和试验方法 ISO6292： 1996 机动 车辆和牵引车制动器性能和零件强度 术语、分类和定义 机动车辆的术语、分类和定义按 GB/T6104 的规定 额定能力 机动车辆的额定能力是指在下列规定的条件下，车辆正常运行或承载的最大载荷 牵引车的额定能力按 IS01084： 控制符号 机动车辆所使用的控制符号，必须符合 GB/T7593 规定 对动力系统及附件的要求 普通环境 内燃车辆（以柴油、汽油以及液化石油气为燃料） 排气系统和冷却系统 排气系统和冷却系统气流的布置必须充分考虑到驾驶员和其他人员的舒适和健康。 燃油箱 燃油箱不能直接放在发动机上方，如果燃油箱放在发动机隔间内，或靠近发动机隔间，那么燃油箱和加 油设备必须用单独的封罩或挡板与电气系统和排气系统隔开。 燃油箱和加油设备外溢或漏出的燃油只可以流到地面上，而不得流到发动机、电气系统、排气系统部件上或驾驶室内。在作业条件下不允许燃油外溢。 燃油箱和加油设备必须位于车上使其遭到损坏的可能性最小的部位。 燃油系统 燃油系统的所有部件必须牢固地固定在车辆上，紧固件的布置必须尽量减少各部件的振动。 对使用液化石油气的内燃车辆的附加要求 容器 液化石油气容器可以永久地固定在车上，也可以快拆。液化石油气容器必须符合国家现行的有关压力容器方面的规定。 必须对装在车上的容 器加以防护，以免锈蚀或被大气以及所搬运的物品腐蚀。 兰州工业高等专科学校 - 32 - 容器必须牢固地固定在车上，不得因振动而松脱。 不论是固定式还是可拆卸式容器，都必须装有一个能防止当管路破裂时大量石油气突然溢出的装置。车上必须安装易于接近的人工操纵的阀门并以此来排出容器中的燃料。除非容器和发动机专门装有可直接排出气体的设施，否则燃料必须以液态排出。 所有容器必须具有下列附件： a） 与容器的汽化空间相通的合适的安全阀。当容器装在车辆的隔间里时，安全阀的排气端必须用管路接到大气中。 b） 固定式最高液位指示器。 c） 容器装在车辆隔间内时， 最高液位指示器上用于把气体排到大气中去的排气口必须装在车体外侧容易看到的位置。 e） 具有排气功能的最高液位指示器的排气孔直径不得大于 1.5mm，而且在进行正常的测量操作时，也不得将指示器上的零件完全拆下。 f） 所有最高液位指示器都必须适合所用的液化石油气，而且能指示最高液位。容器中的液面高度不得超过国家现行的规定值或推荐值。 g） 如果装有液位计，那么它不得向大气排气。 如果容器装在隔间内，那么隔间的顶部和底部必须开永久性通气孔，以便隔间和大气相通。 对于拆卸式容器，它必须便于拆装，而且在更换完容器之后 便于检查其安装情况。 在车上装有可拆卸式容器时，必须保证容器上安全阀（见 2.9.1）的开口始终与容器中的汽化空间（顶部）相通。容器安装合适时，可使用定位销将容器定位。 如果在车上还装有备用容器或附加容器，那么它必须按要求，牢固固定。 如果容器在露天存放，建议使用不受气候影响的盖，以保护连接处。 管路 连接管路和所有相关部件必须易于接近，并加以保护，以防磨损和损坏。它们还必须有足够的韧性，以承受使用中的振动和变形。管路系统的布置必须能便于检查出损坏和渗漏，管路的安装方式必须使其不致受到发动机的 高温部件的损坏。容器和发动机上设备间的连接管路不得全部采用刚性的管子。 软管和所有接头必须能承受 3MPa 的压力。一旦管路出现损坏或变质迹象，必须立即更换。 容器及其接头的安装不得突出车体轮廓线以外，容器的接头必须用刚性的保护件加以防护。 在两个可能关闭的截止阀之间含有液化石油气的管路的所有区段，必须安装适当的减压阀以防压力过大。 在用于输送液体的管路系统中不得采用铝管。 设备 当发动机停止运转时，不论点火系统是否切断，必须自动切断液化石油气的供给。 使用多种燃料时，燃料供应系统的设计必须避免液化石油气进入任 何其他燃料容器中的可能性，并且在接通一种燃料以前，必须切断其他燃料的供给。 附加说明： 兰州工业高等专科学校 - 33 - 本标准自生效之日起，同时代替 GB10827 1989。 本标准由国家机械工业局提出。 本标准由北京起重运输机械研究所归口。 本标准起草单位：北京起重运输机械研究所。林德 厦门叉车有限公司、安微合力股份有限公司、杭州叉车总厂、大连叉车总厂参加起草。 本标准主要起草人：纪兵、黎士刚、陶佳红、许春祥、马适贤。 兰州工业高等专科学校 - 34 - 设计总结 最近采用牵引力控制系统的汽车越来越多。牵引力控制系统（ Traction Control System，简称 TCS）的作用是使汽车在各种行驶状况下都能获得最佳的牵引力。汽车在行驶时，加速需要驱动力，转弯需要侧向力。这两个力都来源于轮胎对地面的摩擦力，但轮胎对地面的摩擦力有一个最大值。在摩擦系