第五章电控驱动防滑系统(ASR)

1、第五章第五章 电控驱动防滑系统（电控驱动防滑系统（ASR）第一节第一节 概述概述第二节第二节 ABS/ASR系统的结构和工作原系统的结构和工作原理理 第三节第三节 ASR系统的使用与检修系统的使用与检修 第一节第一节 概述概述一、一、 ASR的工作原理与作用的工作原理与作用随着驱动轮转矩的不断增大，汽车的驱动力也随之增大，当随着驱动轮转矩的不断增大，汽车的驱动力也随之增大，当驱动力超过地面附着力时，驱动轮就开始滑转。驱动力超过地面附着力时，驱动轮就开始滑转。 驱动时纵向附着系数与车轮滑移率的关系，与制动时相似，驱动时纵向附着系数与车轮滑移率的关系，与制动时相似，见图见图5-1所示。所示。二、二

2、、 ASR的优点的优点ASR能在驱动滑转时自动调节滑移率，充分利用驱动车轮的能在驱动滑转时自动调节滑移率，充分利用驱动车轮的最大附着力，具体优点是：最大附着力，具体优点是：汽车起步、行驶中驱动轮可提供最佳驱动力，与无汽车起步、行驶中驱动轮可提供最佳驱动力，与无ASR相相比，提高了汽车的动力性，特别是在附着系数较小的路面上，比，提高了汽车的动力性，特别是在附着系数较小的路面上，起步、加速性能和爬坡能力较佳；起步、加速性能和爬坡能力较佳； 下一页图图5-1 附着系数（纵向）与滑移率附着系数（纵向）与滑移率的关系的关系 返回第一节第一节 概述概述能保持汽车的方向稳定性和前轮驱动汽车的转向控制能力；能

3、保持汽车的方向稳定性和前轮驱动汽车的转向控制能力；减少了轮胎的磨损与发动机油耗。减少了轮胎的磨损与发动机油耗。三、三、 ASR的控制方式的控制方式 ASR控制驱动轮最佳滑移率的控制方式主要有以下几种：控制驱动轮最佳滑移率的控制方式主要有以下几种：1 对发动机输出转矩进行控制对发动机输出转矩进行控制 2 对驱动轮进行制动控制对驱动轮进行制动控制 3 对可变锁止差速器进行控制对可变锁止差速器进行控制 4 对发动机与驱动轮之间的扭矩进行控制对发动机与驱动轮之间的扭矩进行控制 返回上一页第二节第二节 ABS/ASR系统的结构系统的结构和工作原理和工作原理 一、一、 ABS/ASR系统的主要组成系统的主

4、要组成该系统主要由轮速传感器、该系统主要由轮速传感器、ABS/TRC控制单元控制单元ECU、ABS执行器（制动压力调节器）、执行器（制动压力调节器）、TRC制动执行器（包括隔离电制动执行器（包括隔离电磁阀总成和制动供能总成）、副节气门控制步进电机和主、磁阀总成和制动供能总成）、副节气门控制步进电机和主、副节气门位置（开度）传感器等组成。其在车上的布置位置副节气门位置（开度）传感器等组成。其在车上的布置位置见图见图5-3所示。所示。二、二、 ABS/TRC系统主要部件的功能和系统主要部件的功能和结构结构(一一) ABS/TRC控制单元控制单元ECU 下一页图图5-3 凌志（凌志（LEXUS）LS

5、400 ABS/TRC的主要部件在车上的布置图的主要部件在车上的布置图 返回第二节第二节 ABS/ASR系统的结构系统的结构和工作原理和工作原理ABS/TRC控制单元控制单元ECU（未作特别说明，都简化为（未作特别说明，都简化为ECU）集制动防抱死和驱动防滑转控制功能于一体，其中有三个集制动防抱死和驱动防滑转控制功能于一体，其中有三个8位微处理器，其间通过一个串行缓冲存储器进行通信。位微处理器，其间通过一个串行缓冲存储器进行通信。 该该ECU接受各轮速传感器输入的信号，还接收制动总泵储液接受各轮速传感器输入的信号，还接收制动总泵储液室中液位开关、室中液位开关、TRC制动供能总成中压力开关送入的

6、监控信制动供能总成中压力开关送入的监控信号及发动机和变速器号及发动机和变速器ECU送入的主、副节气门卫值（开度）送入的主、副节气门卫值（开度）等信号，经过计算处理，形成相应的控制指令。等信号，经过计算处理，形成相应的控制指令。 该该ECU还定期对系统中的主要电器部件进行检测，对系统状还定期对系统中的主要电器部件进行检测，对系统状态进行监控。若系统出现故障，会自动停止态进行监控。若系统出现故障，会自动停止ABS或或TRC工作，工作，避免对系统进行错误控制，同时会点亮警示灯，以提示驾驶避免对系统进行错误控制，同时会点亮警示灯，以提示驾驶员注意，并将故障信息存入存储器，进行自诊断时通过代码员注意，并

7、将故障信息存入存储器，进行自诊断时通过代码形式显示各种故障。形式显示各种故障。 下一页上一页第二节第二节 ABS/ASR系统的结构系统的结构和工作原理和工作原理(二二) TRC制动执行器制动执行器 TRC制动执行器主要由制动执行器主要由TRC隔离电磁阀总成和隔离电磁阀总成和TRC制动供制动供能总成组成。能总成组成。1 TRC隔离电磁阀总成隔离电磁阀总成见图见图5-4所示，该装置主要由三个二位二通隔离电磁阀组成，所示，该装置主要由三个二位二通隔离电磁阀组成，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

8、压力调节器、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。制动供能总成相连。在驱动防滑转未介入时，三个隔离电磁阀均不通电。在驱动防滑转未介入时，三个隔离电磁阀均不通电。 在在TRC工作过程中，三个隔离电磁阀在工作过程中，三个隔离电磁阀在ECU的控制下全部通的控制下全部通电。电。 下一页上一页图图5-4 TRC隔离电磁阀总成隔离电磁阀总成 返回第二节第二节 ABS/ASR系统的结构系统的结构和工作原理和工作原理2 TRC制动供能总成制动供能总成该装置主要由电动供液泵、蓄能器和压力开关（压力传感器）该装置主要由电动供液泵、蓄能器和压力开关（压力传感器）组成，见图组成，见图

9、5-5所示。它通过管路与制动总泵和所示。它通过管路与制动总泵和TRC隔离电隔离电磁阀总成相连。磁阀总成相连。 压力开关（或压力传感器）安装在压力开关（或压力传感器）安装在TRC隔离电磁阀总成旁。隔离电磁阀总成旁。它的开关信号送入它的开关信号送入ECU后，用来控制后，用来控制TRC电动供液泵是否运电动供液泵是否运转。压力开关有两种：一种是适用于我国左座驾驶汽车上用转。压力开关有两种：一种是适用于我国左座驾驶汽车上用的接触型压力开关，当液压高于的接触型压力开关，当液压高于13.24 N/mm2时开关时开关断开，当液压低于断开，当液压低于9.32 N/mm2时开关闭合，接通供液时开关闭合，接通供液泵

10、电机电路；另一种是右座驾驶汽车上使用的非接触型压力泵电机电路；另一种是右座驾驶汽车上使用的非接触型压力传感器，由三极管控制，因该车型在我国很少，不在此介绍。传感器，由三极管控制，因该车型在我国很少，不在此介绍。下一页上一页 图图5-5 TRC制动供能总成制动供能总成 返回第二节第二节 ABS/ASR系统的结构系统的结构和工作原理和工作原理(三三) 副节气门装置副节气门装置在发动机节气门上主节气门的前方，设置一个副节气门（或在发动机节气门上主节气门的前方，设置一个副节气门（或称为辅助节气门），见图称为辅助节气门），见图5-6所示。该装置的主要作用是在所示。该装置的主要作用是在驱动防滑转控制过程中

11、调节副节气门的开度，调整发动机的驱动防滑转控制过程中调节副节气门的开度，调整发动机的进气量，达到控制发动机输出转矩的目的。进气量，达到控制发动机输出转矩的目的。副节气门是由步进电机根据副节气门是由步进电机根据ABS/TRC ECU的指令进行控的指令进行控制的。在步进电机旋转轴的末端固有一个齿轮（主动齿轮），制的。在步进电机旋转轴的末端固有一个齿轮（主动齿轮），步进电机旋转时由该齿轮带动副节气门轴末端的扇形齿轮旋步进电机旋转时由该齿轮带动副节气门轴末端的扇形齿轮旋转，以此来控制副节气门的开度。转，以此来控制副节气门的开度。 下一页上一页图图5-6 节气门总成图节气门总成图 返回第二节第二节 AB

12、S/ASR系统的结构系统的结构和工作原理和工作原理三、三、 ABS/TRC系统的工作过程系统的工作过程 凌志凌志LS400 ABS/TRC液压系统见图液压系统见图5-8所示。其工作情所示。其工作情况简述如下：况简述如下：在在ABS/TRC系统未进行制动防抱死和驱动防滑转控制时，系统未进行制动防抱死和驱动防滑转控制时，制动压力调节器和制动压力调节器和TRC隔离电磁阀总成中的各个电磁阀均不隔离电磁阀总成中的各个电磁阀均不通电，各电磁阀处于图通电，各电磁阀处于图5-8所示的状态；制动总泵至各车轮所示的状态；制动总泵至各车轮制动分泵的制动液液路都处于沟通状态；蓄能器中制动液的制动分泵的制动液液路都处于

13、沟通状态；蓄能器中制动液的压力保持在一定范围内；控制副节气门的步进电机不通电，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。副节气门保持在全开位置。在汽车起步、加速及运行过程中，在汽车起步、加速及运行过程中，ECU根据轮速传感器输入根据轮速传感器输入的信号，判定驱动轮（后轮）的滑移率超过门限值时，就进的信号，判定驱动轮（后轮）的滑移率超过门限值时，就进入防滑转控制过程入防滑转控制过程 下一页上一页图图5-8 凌志凌志LS400 ABS/TRC液压系统液压系统 返回第二节第二节 ABS/ASR系统的结构系统的结构和工作原理和工作原理四、四、 凌志凌志LS400 AB

14、S/TRC系统电路分系统电路分析析凌志凌志LS400 ABS/TRC系统的电路原理见图系统的电路原理见图5-9所示。所示。凌志凌志LS400 ABS/TRC系统系统ECU各端子排列见图各端子排列见图5-10所所示。示。如经自检，没有发现故障，如经自检，没有发现故障，ECU将停止将停止IND端子内部接地并端子内部接地并供给蓄电池电压，因供给蓄电池电压，因TRC警示灯内没有电流通过而熄灭，标警示灯内没有电流通过而熄灭，标志着志着TRC自检过程基本完成，进入等待工作状态。如经自检，自检过程基本完成，进入等待工作状态。如经自检，发现发现TRC系统有影响正常工作的故障，系统有影响正常工作的故障，ECU将

15、使其端子将使其端子IND内部接地，点亮仪表板上的内部接地，点亮仪表板上的TRC警示灯，提醒驾驶员警示灯，提醒驾驶员TRC系统出现故障，同时储存故障码。系统出现故障，同时储存故障码。 下一页上一页图图5-9 凌志凌志LS400 ABS/TRC系统电路原系统电路原理图理图 返回图图5-10 凌志凌志LS400 ABS/TRC系系统统ECU各端子排列各端子排列 返回第二节第二节 ABS/ASR系统的结构系统的结构和工作原理和工作原理TRC进入等待工作状态时，进入等待工作状态时，ECU首先接通首先接通TRC制动主继电器制动主继电器和和TRC副节气门继电器。副节气门继电器。 在在TRC制动主继电器接通后

16、，当制动主继电器接通后，当发动机运转超过一定转速时，如果发动机运转超过一定转速时，如果TRC供能总成中的压力开供能总成中的压力开关因蓄能器中制动液压力不足而闭合时，因关因蓄能器中制动液压力不足而闭合时，因ECU的端子的端子PR和端子和端子E2间具有相同的电位，间具有相同的电位，ECU由此判定，由此判定，TRC电动供电动供液泵需要通电运转，将接通液泵需要通电运转，将接通TRC供液泵继电器。供液泵继电器。 在汽车驱动过程中，当在汽车驱动过程中，当ECU根据轮速传感器输入的信号，判根据轮速传感器输入的信号，判定驱动轮（后轮）的滑移率超过控制门限值时，定驱动轮（后轮）的滑移率超过控制门限值时，TRC系

17、统就系统就进入驱动防滑控制。进入驱动防滑控制。 下一页上一页第二节第二节 ABS/ASR系统的结构系统的结构和工作原理和工作原理在驱动防滑转控制期间，发动机电子控制系统发生故障时，在驱动防滑转控制期间，发动机电子控制系统发生故障时，发动机和变速器发动机和变速器ECU的的W端子通过内部接地，点亮发动机检端子通过内部接地，点亮发动机检查警示灯，此时查警示灯，此时ECU通过端子通过端子TR5判定发动机电子控制系统判定发动机电子控制系统存在故障，将关闭存在故障，将关闭TRC系统，不再进行驱动防滑控制。系统，不再进行驱动防滑控制。 ECU通过其端子通过其端子Tc、DG、Ts与故障诊断插座和故障诊断与故障

18、诊断插座和故障诊断通信插座（通信插座（TDCL）相应的端子相连。进行故障自诊断时，）相应的端子相连。进行故障自诊断时，可通过跨接诊断插座中的可通过跨接诊断插座中的Tc与与E1端子，端子，ECU就会使其端子就会使其端子WA或或IND内部间断接，使内部间断接，使ABS警示灯或警示灯或TRC指示灯闪烁，指示灯闪烁，显示存储的故障代码。显示存储的故障代码。 返回上一页第三节第三节 ASR系统的使用与检修系统的使用与检修 一、一、 利用故障自诊断功能进行诊断利用故障自诊断功能进行诊断点火开关处于点火位置，用故障诊断专用检查线将故障诊断点火开关处于点火位置，用故障诊断专用检查线将故障诊断插座中的插座中的T

19、C和和E1端子连接起来，或用专用诊断仪（端子连接起来，或用专用诊断仪（SST）与诊断插座相连接，观察与诊断插座相连接，观察ASR警告灯（在仪表盘处）的闪烁警告灯（在仪表盘处）的闪烁规律并记录。规律并记录。若电子控制器（若电子控制器（ECU）中没有存储故障代码，）中没有存储故障代码，2 s后后ASR警警告灯将以告灯将以0.25 s的间隔连续闪烁，即显示正常代码。的间隔连续闪烁，即显示正常代码。若若ECU中存有故障，警告灯则在中存有故障，警告灯则在4 s以后开始闪烁显示故障以后开始闪烁显示故障代码。如果代码。如果ECU中存有两个以上故障代码时，故障则以故障中存有两个以上故障代码时，故障则以故障码的

20、数值大小由小到大的顺序显示。码的数值大小由小到大的顺序显示。 下一页第三节第三节 ASR系统的使用与检修系统的使用与检修二、二、 ASR系统的检测系统的检测（一）（一） 测量测量ABSASR电子控制器（电子控制器（ECU）插接器各接线）插接器各接线端子与地之间电压用万用表直流电压（端子与地之间电压用万用表直流电压（DC）挡测量）挡测量ECU插插接器有关端子对地的电压值。接器有关端子对地的电压值。1 电源电压的检测电源电压的检测BAT端子上的电压在点火开关断开和接通时，均应为端子上的电压在点火开关断开和接通时，均应为1014 V。IG端子上的电压，在点火开关断开时为端子上的电压，在点火开关断开时

21、为0 V，点火，点火接通时为接通时为1014 V。2 空挡启动开关两端子空挡启动开关两端子PL、NL上电压的检测上电压的检测PL、NL两端子上的电压在点火开关断开时，均为两端子上的电压在点火开关断开时，均为0 V。当点火开关接通、变速器操纵杆在当点火开关接通、变速器操纵杆在P位和位和N位时均为位时均为1014 V，其他位置均为，其他位置均为0 V。 下一页上一页第三节第三节 ASR系统的使用与检修系统的使用与检修3 制动灯开关制动灯开关STP端子上电压的检测端子上电压的检测在制动灯开关接通时，在制动灯开关接通时，STP端子上的电压应为端子上的电压应为1014 V，制动灯开关断开时应为制动灯开关

22、断开时应为0 V。4 制动液液面高度警告开关制动液液面高度警告开关LBL1端子上电压的检测端子上电压的检测在点火开关接通和制动液液面高度开关断开时，在点火开关接通和制动液液面高度开关断开时，LBL1端子端子上的电压值应为上的电压值应为1014 V，液位开关接通时，应小于，液位开关接通时，应小于1 V。5 ASR切断开关切断开关CSW端子上电压的检测端子上电压的检测在点火开关接通时，按下在点火开关接通时，按下ASR切断开关，其端子电压为切断开关，其端子电压为0 V，放开放开ASR切断开关，则应约为切断开关，则应约为5 V。下一页上一页第三节第三节 ASR系统的使用与检修系统的使用与检修6 ASR

23、制动主继电器制动主继电器TSR端子上电压的检测端子上电压的检测点火开关接通时点火开关接通时TSR端子上的电压应为端子上的电压应为1014 V。7 ASR节气门继电器节气门继电器BTH和和TTR两端子上电压的检测两端子上电压的检测在点火开关接通时，在点火开关接通时，BTH、TTR两端子上的电压均应为两端子上的电压均应为1014 V，点火开关断开时均为，点火开关断开时均为 0 V。8 ASR制动压力调节器各端子电压的检测制动压力调节器各端子电压的检测在点火开关接通时，在点火开关接通时，SMC、SAC、SRC三端子上的电压值三端子上的电压值均应为均应为1014 V；PR、VC两端子上的电压值均应约为

24、两端子上的电压值均应约为5 V。9 ABS制动压力调节器各端子电压的检测制动压力调节器各端子电压的检测下一页上一页第三节第三节 ASR系统的使用与检修系统的使用与检修在点火开关接通时，在点火开关接通时，SR、SFR、SFL、SRR、SRL和和AST端子上的电压均应为端子上的电压均应为1014 V，点火开关断开时均为，点火开关断开时均为0V。MT、MR和和R-端子上的电压，在点火开关接通和断开时，端子上的电压，在点火开关接通和断开时，其值均应为其值均应为0 V。10 与发动机和自动变速器电子控制器（与发动机和自动变速器电子控制器（ECU）相关各端）相关各端子电压的检测子电压的检测IDL1和和ID

25、L2两端子上的电压。在点火开关接通时，节气两端子上的电压。在点火开关接通时，节气门关闭，电压均应为门关闭，电压均应为0 V；节气门开启：应约为；节气门开启：应约为5 VVTH和和VSH两端子上的电压。在点火开关接通时，节气门两端子上的电压。在点火开关接通时，节气门关闭，电压均应约为关闭，电压均应约为0.6 V；节气门开启，应约为；节气门开启，应约为3.8 V。TR2端子上的电压。在点火开关接通时约为端子上的电压。在点火开关接通时约为5 V。下一页上一页第三节第三节 ASR系统的使用与检修系统的使用与检修TR5端子上的电压。在点火开关接通和发动机检查灯打端子上的电压。在点火开关接通和发动机检查灯

26、打开时，约为开时，约为1.2 V；若发动机运转且发动机检查灯关闭时，；若发动机运转且发动机检查灯关闭时，应为应为1014 V。NEO端子上的电压，在点火开关接通且发动机停熄时，其端子上的电压，在点火开关接通且发动机停熄时，其电压约为电压约为5 V；怠速时约为；怠速时约为2.5V。11 ASR关闭指示灯关闭指示灯WT端子上电压的检测端子上电压的检测在点火开关接通时，若指示灯断开，电压应为在点火开关接通时，若指示灯断开，电压应为1014 V，若指示灯接通，应为若指示灯接通，应为0 V。12 故障诊断插座故障诊断插座Tc、Ts和和DG端子上电压的检测端子上电压的检测Tc端子上的电压。在点火开关接通时

27、，其电压应为端子上的电压。在点火开关接通时，其电压应为1014 V。Ts端子上的电压。在点火开关接通时，其电压应约为端子上的电压。在点火开关接通时，其电压应约为10 V。DG端子上的电压。在点火开关接通时，其电压应为端子上的电压。在点火开关接通时，其电压应为1014 V下一页上一页第三节第三节 ASR系统的使用与检修系统的使用与检修（二）（二） 副节气门开度传感器的检测副节气门开度传感器的检测1 测量各端子之间的电阻测量各端子之间的电阻在副节气门全开启时，用万用表电阻挡测量在副节气门全开启时，用万用表电阻挡测量VC与与E2两端两端子之间的电阻值（见图子之间的电阻值（见图5-12所示），应为所示

28、），应为49 k，VTA与与E2之间的电阻值应为之间的电阻值应为3.310.0 k；副节气门全关闭时，；副节气门全关闭时，VTA与与E2之间的电阻值应为之间的电阻值应为0.26.0 k。2 检查端子检查端子IDL和和E2之间的连通性之间的连通性当副节气门全关闭时，当副节气门全关闭时，IDL与与E2端子之间是连通的，全开启端子之间是连通的，全开启时应为不连通。时应为不连通。下一页上一页第三节第三节 ASR系统的使用与检修系统的使用与检修（三）（三） ASR切断开关的检查切断开关的检查见图见图5-13所示，检查所示，检查ASR切断开关在开启和关闭时，切断开关在开启和关闭时，ASR切断开关插接器中的

29、端子切断开关插接器中的端子3和和4之间的连通性。当切断开关开之间的连通性。当切断开关开启时，启时，3和和4端子应为连通，关闭时应为不连通。端子应为连通，关闭时应为不连通。（四）（四） ASR制动主继电器的检查制动主继电器的检查1 通电检查通电检查ASR制动主继电器工作性能制动主继电器工作性能见图见图5-14所示方法，在该继电器插接器中的端子所示方法，在该继电器插接器中的端子3和和4之间之间加蓄电池电压时，其端子加蓄电池电压时，其端子1和和2之间应为连通状态。之间应为连通状态。2 不通电检查不通电检查ASR制动主继电器工作性能制动主继电器工作性能见图见图5-14，去掉蓄电池的电压，即，去掉蓄电池

30、的电压，即ASR制动主继电器在自制动主继电器在自由状态下，其端子由状态下，其端子1和端子和端子2应为断开状态，应为断开状态，3和和4为连通状为连通状态。态。下一页上一页图图5-13 检查切断开关插接器检查切断开关插接器 返回图图5-14 检查检查ASR制动主继电器制动主继电器 返回第三节第三节 ASR系统的使用与检修系统的使用与检修（五）（五） ASR节气门继电器的检查节气门继电器的检查1 通电检查通电检查ASR节气门继电器的工作性能节气门继电器的工作性能按照图按照图5-15所示方法，在该继电器的端子所示方法，在该继电器的端子3和和4之间加上蓄之间加上蓄电池电压时，其端子电池电压时，其端子1和和2应为连通状态。应为连通状态。2 不通电检查不通电检查ASR节气门继电器的工作性能节气门继电器的工作性能见图见图5-15，去掉蓄电池电压，该继电器端子二和，去掉蓄电池电压，该继电器端子二和2为断开状为断开状态，态，3和和4为连通状态。为连通状态。（六）