ASR、TCS、TRC-汽车驱动防滑转电子控制系统的原理.ppt

汽车驱动防滑转电子控制系统 ASR的作用 一 ASR作用汽车驱动防滑转电子控制系统简称ASR系统 其作用是防止汽车在起步 加速过程中驱动轮打滑 特别是防止汽车在非对称路面或转弯时驱动轮空转 二 驱动力与地面附着力的关系随着发动机通过传动系作用在驱动轮上转矩的不断增大 汽车的驱动力也逐步增大 但由汽车的行驶原理我们知道 当驱动力超过地面附着力时 驱动轮开始滑转 我们有时会看到汽车起步时 尽管驱动轮不停地转动 但汽车却原地不动 这就是所谓的驱动轮滑转 驱动轮的滑转程度用驱动轮滑转率Sd表示 其表达公式为 Sd VW V VW 100 当汽车未动 VW 0 而驱动轮转动时 Sd 100 车轮处于完全滑转状态 当VW V时 Sd 0 驱动轮处于纯滚动状态 当滑转率在10 20 时 纵向附着系数达到峰值 而当滑转率为100 时 即车轮完全空转时 纵向附着系数变小 此时产生的驱动力最低 对后轮驱动汽车会失去方向稳定性 对前轮驱动汽车会失去转向控制能力 可见 要获得最大的驱动力 必须根据驱动力的大小自动调节车轮的滑转程度 使之保持在10 20 的范围内 从而最大程度地利用附着系数 显然要靠人工来适时快速完成驱动力的调节是不现实的 因此ASR系统应运而生 ASR系统是以驱动力为控制对象的 驱动力又称为牵引力 故ASR系统也称为牵引力控制系统 简称TRC 三 驱动时附着系数与滑转率的关系 ASR系统的主要控制方式 ASR系统的控制目标参数是驱动轮滑转率 主要的控制方式有 1 对发动机输出转矩进行控制 合理地控制发动机的输出转矩 可以获得最大驱动力 发动机输出转矩的控制手段主要有调节燃油喷射量 调整点火时间及调整进气量三种 从加速圆滑和减少污染的角度看 调整进气量最好 但反应速度较慢 通常辅以其他控制方式 2 对驱动轮进行制动控制 对驱动轮进行制动控制是对发生滑转的驱动轮直接施以制动 使车轮的滑转率控制在目标值范围内 这时 非滑转车轮仍有正常的驱动力 从而提高了汽车在滑溜路面上的起步 加速的能力及行驶方向的稳定性 3 对可变锁止差速器进行控制 这是一种电子控制可变锁止差速器 也把它称作限滑差速器 LSD 控制 4 对发动机与驱动轮之间的转矩进行控制 这种控制方法多是通过控制变速器的换档特性 改变传动比来实现的 ASR与ABS的联系与区别 1 两者都是用来控制车轮相对于地面的滑动 以使车轮与地面的附着力不下降 但ABS控制的是制动时车轮的 滑拖 而ASR控制的是驱动时车轮的 滑转 2 ASR只对驱动车轮实施制动控制 3 ABS是在汽车制动后车轮出现抱死时起作用 当车速很低 低于8km h 时不起作用 而ASR则是在汽车行驶过程中车轮出现滑转时起作用 当车速很高 高于80 120km h 时一般不起作用 4 两者都需要轮速传感器 ASR基本组成 该系统是在ABS系统的基础上增设了一些ASR的装置 主要有ASR制动执行器 由步进电机控制的发动机副节气门装置 以及一些ASR的控制开关及显示灯等 ASR工作原理 ABS ASRECU根据轮速传感器产生的车轮转速信号 确定驱动车轮的滑转率 并与ECU里存贮的设定范围值进行比较 若超过此值便发出指令控制副节气门的步进电机转动减小节气门开度 此时 即使主节气门的开度不变 发动机的进气量也会因副节气门的开度减小而减小 从而发动机的输出转矩 驱动车轮的驱动力也就会随之下降 如果驱动车轮的滑转率仍未降到设定范围值内 ABS ASRECU又会控制ASR制动执行器 对驱动车轮施加一定的制动力 进一步控制驱动车轮的滑转率 使之符合要求 以达到防止车轮滑转的目的 在ASR处于防滑控制中 只要驾驶员一踩下制动踏板 ASR便会自动退出控制 而不影响制动过程 在采用ASR的汽车上一般都装有ASR关断开关 驾驶员可通过此开关对ASR系统是否起作用进行人为干预 该开关闭合 ASR不起作用 ASR关断指示灯会持续点亮 丰田LS400轿车ABS TRC系统 在制动过程中采用流通调压方式对四个车轮进行防抱死控制 在驱动过程中 通过调节副节气门的开度和对驱动车轮进行制动的方式对两驱动轮进行控制 一 主要部件的功能和结构轮速传感器四个车轮处各安装一个电磁感应式轮速传感器 ABS TRCECU提供轮速信号 ABS执行器ABS执行器又称为制动压力调节器 该装置由四个三位三通调压电磁阀 两个储液器 一个双联电动回液泵组成 该装置通过管路与制动主缸 TRC隔离电磁阀总成 制动轮缸相连 制动执行器TRC制动执行器主要由TRC隔离电磁阀及制动供能总成组成 1 TRC隔离电磁阀主要由三个两位两通电磁阀组成 即制动总泵隔离电磁阀 蓄能器隔离电磁阀和储液器隔离电磁阀 该装置通过管路与制动总泵 制动压力调节器 TRC制动供能总成相连 2 TRC制动供能总成主要由电动供液泵 蓄能器和压力开关组成 电动供液泵为一电动机驱动的柱塞泵 它将制动液从总泵储液室中泵入蓄能器 使蓄能器中压力升高并保持在一定范围内 以便为驱动防滑制动介入提供可靠的制动能源 压力开关安装在TRC电磁阀总成旁 它将信号送人ECU 用来控制TRC电动供液泵是否运转 副节气门装置在发动机节气门体上主节气门的前方 其作用是在驱动防滑转控制中调节副节气门的开度 调整发动机进气量 从而控制发动机输出转矩 副节气门的开度由步进电机根据ABS TRCECU的指令进行控制 在节气门体上还设有主 副节气门位置传感器 其检测的信号先送人发动机和变速器电脑 再由发动机和变速器电脑送至ABS TRCECU 二 工作过程 工作条件 1 TRC关断开关处于断开位置 2 主节气门位置传感器怠速触点应断开 驾驶员在踩加速踏板 3 制动开关处于断开位置 4 发动机及变速器系统正常 5 变速操纵杆不在 P N 位置 系统自检打开点火开关 TRC关断开关处于断开位置 TRC关断指示灯熄灭 若系统正常则TRC警告灯亮3s左右应熄灭 若发现故障则持续点亮警告灯 同时存贮故障码 TRC工作过程TRC未进入工作时 各电磁阀均不通电 处于图14 10所示的状态 制动总泵到各车轮制动轮缸的油路处于连通状态 蓄能器中的制动液压力保持在一定范围内 控制副节气门的步进电机不通电 副节气门保持在全开位置 进气量由驾驶员通过主节气门控制 驱动滑转时 首先ECU控制副节气门的步进电机转动使副节气门开度减小 减小进入发动机的进气量 使发动机的输出转矩减小 同时使TRC警告灯闪烁 当ECU判定需要对驱动轮进行制动介入时 将TRC隔离电磁阀总成中的三个隔离电磁阀通电 使制动总泵隔离电磁阀处于关断状态 蓄能器和储液器隔离电磁阀处于通流状态 同时将不需要制动轮缸的三位三通调压电磁阀通2A左右电流 使其处于保持状态 这样 蓄能器中被加压的制动液会通过蓄能器隔离电磁阀 需制动后轮的三位三通调压电磁阀 进入相应制动轮缸 产生制动作用 ECU通过独立地控制两个后轮调压电磁阀的电流值对两后轮制动轮缸的制动压力进行增大 保持和减小的循环调节 以