朱明zhubob汽车电控第八章 驱动力控制 教案.docx
《朱明zhubob汽车电控第八章 驱动力控制 教案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《朱明zhubob汽车电控第八章 驱动力控制 教案.docx（17页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
朱明zhubob汽车电控第八章驱动力控制教案
朱明zhubob-汽车电控
第七章底盘其他电子控制系统
第一节牵引力控制系统
复习（5＇）
ABS系统具有的故障自诊断功能
内容（30＇）
一、概述
牵引力控制系统（TRC）也称为驱动力控制系统（TCS）或驱动防滑转控制系统（ASR）。
系统作用：
（1）在驱动过程中防止驱动车轮发生滑转，
（2）并在起步和加速时，根据路面情况给出一个最佳的驱动力。
（3）在湿滑路面上起步、加速或转向时，能提高车辆的稳定性。
ASR和ABS系统的关系：
（1）从控制车轮和路面的滑移率来看，采用了相同的技术，
（2）但两者所控制的车轮滑移方向是相反的。
（3）ASR系统与ARS系统常合在一起使用，构成行驶安全系统。
（4）ASR和ABS共用许多电子元件，用共同的系统部件来控制车轮的运动。
1．ASR的控制作用
汽车在冰雪路面上急加速或超车时，ASR的控制效果是很明显的。
图7—1示出了在均匀的结冰路面上、压实的雪路和深雪路面上使用ASR和不用ASR装置的驱动力的比较，
图7—2是在左右轮附着系数不同的路面上，使用ASR和不使用ASR装置的汽车加速性比较的结果。
2．滑转率的控制范围
所谓的汽车打“滑”，有两种情况：
一是汽车制动时车轮的滑移，ABS是防止制动时车轮抱死而滑移；
二是汽车驱动时车轮的滑转。
ASR（TRC）防止驱动车轮原地不动而不停地滑转。
制动和驱动时的滑移率Sb和滑转率Sd公式。
滑移率Sb＝（V—VC）／V×100％
滑转率Sd＝（VC—V）／VC×100％
式中：
V—实际车速；
VC—车轮滚动的圆周速度。
驱动轮滑转：
当汽车起步时，驱动轮不停地转动，汽车却原地不动。
从图7-3中可知，当Sd＝100％，驱动时的纵向附着系数Φ最低，产生的驱动力也最低。
此时与制动时纵向附着系数Φ最低相同。
ASR与ABC起作用时，二者的制动力与驱动力正好相反，
作用时制动力
作用时驱动力
制动防抱死系统ABS
减少
增大
驱动防滑转控制系统ASR
增大
减小
ASR防止驱动时车轮滑转的方法：
适当地控制驱动力，是ASR的作用。
将滑转率Vd控制在10％—30％范围之内，防滑效果较为理想。
3．牵引力控制装置的控制方式
驱动防滑的控制方式
控制项目
控制效果
发动机输出转矩控制
调整节气门开度
燃料喷射量、点火时间、。
反应速度较慢、
反应速度较快
驱动车轮制动控制
对发生空转的驱动轮制动
反应时间最短
防滑差速锁（LSD）控制
对差速器锁止装置控制
锁止范围从0％变化到100％，有利ABS的控制
发动机与驱动轮之间的转矩控制
控制传动比和离合器
帮助驾驶员控制车轮滑转
综合控制
双重控制方式
双重效果保证
1）发动机输出扭矩控制
发动机输出转矩改变：
汽油机根据燃料喷射量、点火时间、节气门开度调整。
2）驱动轮制动控制
这种方法是对发生空转的驱动轮直接加以制动，反应时间最短。
为使制动过程平稳，应缓慢升高制动压力。
制动控制方式的ASR的液压系统可分为两大类。
一类是ASR与ABS的整体结构。
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。
另一类是在ABS的液压装置和轮缸之间增加ASR的液压装置，即为可变容积式。
3）防滑差速锁（LSD~LimitedSllpDifferential）控制
LSD能对差速器锁止装置进行控制，使锁止范围从0％变化到100％，因此有利于ABS的控制。
4）控制发动机与驱动轮之间的转矩
包括控制传动比和离合器，它能够在很多情况下帮助驾驶员控制车轮滑转。
5）综合控制
目前，大部分牵引力控制系统都是采用双重控制方式，即发动机输出转矩控制与驱动轮制动控制方式或发动机输出转矩控制与防滑差速锁控制方式。
4．牵引力控制装置与制动防抱死装置的比较
都具有对汽车滑移率的控制功能，但两者存在差异。
制动防抱死装置ABS与牵引力控制装置ASR的相同点：
汽车操纵稳定性
对车轮的精确控制以获得
车速信号
共用相同的车轮速度传感器获得
控制车轮的制动力
共用同一液压调节装置
实现控制
通过执行元件的快速动作
制动防抱死装置与牵引力控制装置的不同点：
制动防抱死装置ABS
牵引力控制装置ASR
控制装备
不同时装备ASR
同时装备ABS和ASR
控制方式
单一控制方式
双重控制方式
控制车轮
控制四个轮
控制驱动轮
控制目标
控制车轮抱死拖滑
控制驱动轮原地滑转
控制时刻
在发动机怠速或离台器分离的制动状态下完成对车轮的控制
发动机中高速、离合器接合的驱动状态下完成对驱动轮的控制
控制系统
反应时间近似一定的制动控制单环系统
反应时间不同的制动控制和发动机等控制组成的多环系统
各个国家在各种不同的车型上装备的驱动防滑系统ASR的结构和工作过程都不尽相同，但在以下几个方面基本相同：
（1）ASR可以由驾驶员通过ASR选择开关对其是否进入工作状态进行选择，在ASR进行防滑转调节时，ASR工作指示灯会自动点亮；如果通过ASR选择开关将ASR关闭，ASR关闭指示灯会自动点亮。
（2）ASR处于关闭状态时，副节气门将自动处于全开位置；ASR制动压力调节装置也不会影响制动系统的正常工作。
（3）如果在ASR处于防滑转调节过程中，驾驶员跺制动踏板进行制动时，ASR将会自动退出防滑转调节过程，而不影响制动过程的进行。
（4）ASR通常只在一定的车速范围内才进行防滑转调节，而当车速达到一定值以后（如120km／h或80km／h），ASR将会自动退出防滑转调节过程。
（5）ASR在其工作车速范围内通常具有不同的优先选择性，
（5）ASR都具有自诊断功能，一旦发现存在影响系统正常工作的故障时，ASR将会自动关闭，并向驾驶员发出警示信号。
练习（5＇）
1.牵引力控制装置的控制方式
小结（5＇）
1.ASR系统的控制作用；
2．牵引力控制装置的控制方式
作业（5＇）
（把课堂练习写成作业待交）
第一节牵引力控制系统
复习（5＇）
牵引力控制装置的控制方式
内容（70＇）
二、牵引力控制系统的组成及原理
牵引力控制系统组成：
由牵引力电子控制单元ECU、制动执行器、传感器及副节气门执行器等。
发动机／制动器双重控制方式的ASR／TRC系统组成，图7—4
其主要装置在汽车上的布置见图7—5所示，
各组成部分功用如表7—1所示。
基本工作原理：
ECU据各轮转速信号确定---滑转率超过限值---减小副节气门开度---驱动力矩减小---进一步控制ASR和ABS---对驱动轮施加制动压力----驱动车轮减速---驱动防滑转控制
（在汽车驱动过程中，ABS／ASR电子控制单元ECU根据各车轮转速传感器产生的车轮转速信号，确定驱动车轮的滑转率和汽车的参考速度。
当ECU判定驱动车轮的滑转率超过设定的限值时，就使驱动副节气门的步进电动机转动，减小副节气门的开度，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开度的减小而减少，使发动机的输出转矩减小，驱动车轮上的驱动力矩就会随之减小，如果驱动车轮的滑动率仍未降低到设定的控制范围内，ECU又会控制ASR制动压力调节装置和ABS制动压力装置，对驱动车轮施加一定制动压力，使制动力矩作用于驱动车轮，从而实现驱动防滑转的控制。
练习（5＇）
1.牵引力控制系统基本工作原理
小结（10＇）
1.牵引力控制系统的组成和基本工作原理
作业（5＇）
（把课堂练习写成作业待交）
第一节牵引力控制系统
复习（5＇）
牵引力控制系统基本工作原理
内容（30＇）
三、牵引力控制系统主要零件的结构与工作原理
牵引力控制系统的组成：
牵引力控制系统的许多零件与制动防抱死装置是共用的，如车轮速度传感器、液压调节系统、制动灯开关、电控单元等，
1．ASR制动液压系统
ASR制动压力调节装置与ABS制动压力调节装置（即ABS执行器）所组成的制动液压系统如图7-6所示。
ASR制动压力调节装置包括：
制动供能装置和电磁控制阀总成，其中制动供能装置主要由电动油泵和储压器（蓄能器）组成，电磁阀总成有三个二位二通电磁阀（即M／C阀、ACC阀、RSV阀）。
1．ASR制动执行系统
制动执行系统组成：
由一个能产生液压的液压泵总成和一个能将液压传送给车轮制动分泵，并能从车轮制动分泵中释放液压的制动执行器。
左右后轮制动分泵中的油压由ABS执行器根据从ABS／ASR电子控制单元ECU传送的信号来分别进行控制。
1）液压泵总成如图7-7所示，
由电动油泵和储压器两部分组成，
电动油泵：
一种由直流电动机和经向柱塞泵组合为一体的电动泵，电动机由设置在柱塞泵出液口处的压力控制开关控制。
储压器：
活塞式储压器，活塞上方充有氮气。
电动泵将制动液从制动主缸贮液罐中抽出输送到储压器内活塞下方，压缩活塞上方的氮气，从而使储压器内制动液压力升高。
2）制动执行器如图7-8所示：
由储压器切断电磁阀ACC、制动总泵切断电磁阀M／C、储液罐切
断电磁阀ltSV和压力开关或压力传感器四部分组成。
制动执行系统主要部件及其功能见表7-2所示。
3．副节气门执行器如图7-9所示。
安装：
在节气门壳体上，
功用：
接受ASR电子控制单元发出的信号来控制副节气门的开闭角度，控制进入发动机的空气量，从而控制发动机的输出转矩。
副节气门执行器的结构如图7—10所示：
由永磁体、电磁线圈、转予轴和驱动小齿轮等组成。
它是一种由ABS／ASR电子控制单元ECU发出信号来控制的步进电动机。
在转子轴的末端安装一个小齿轮，它能带动安装在副节气门轴末端的扇齿旋转，控制副节气门的开闭。
副节气门工作情况如图7—11所示。
ASR系统处于不运转状态，此时副节气门完全打开（图7—lla）；
ASR系统处于半运转状态，副节气门打开50％（图7-11b）；
ASR系统处于全运转状态，副节气门完全关闭（图7—llc）。
练习（5＇）
1.ASR制动执行系统组成？
小结（5＇）
1.牵引力控制系统主要零件的结构与工作原理
作业（5＇）
（把课堂练习写成作业待交）
第一节牵引力控制系统
复习（5＇）
1．ASR制动执行系统组成？
内容（30＇）
四、牵引力控制系统工作过程（图7-12所示）
l。
正常制动过程（ASR不起作用）
正常制动时，ASR制动执行2S的所有电磁阀都断开。
正常制动，各电磁阀和阀门状态表7-3
┌─────────┬─────┬──────┐
│部件名称│电磁阀│阀门状态│
├─────────┼─────┼──────┤
│制动总泵切断电磁阀│断开│开│
├─────────┼─────┼──────┤
│储压器切断电磁阀│断开│关│
├─────────┼─────┼──────┤
│储液罐切断电磁阀│断开│关│
└─────────┴─────┴──────┘、
2．汽车加速过程（ASR起作用）
如果汽车驱动轮在加速过程中滑转，ABS／ASR电子控制单元ECU就控制发动机输出转矩以及对驱动轮进行制动，以避免发生滑转的情况。
左右侧驱动轮制动器中的液压被分别控制为三种状态：
压力升高、压力保持和压力降低。
1）压力升高状态
正常制动，各电磁阀和阀门状态表7-4
──────────┬────┬─────┐
│部件名称│电磁阀│阀门状态│
├──────────┼────┼─────┤
│制动总泵切断电磁阀│接通│关│
├──────────┼────┼─────┤
│储压器切断电磁阀│接通│开│
├──────────┼────┼─────┤
│储藏罐切断电磁阀│接通│开│
└──────────┴────┴─────┘
当踩下加速踏板而驱动轮开始滑转时，ASR执行器中的所有电磁阀都在电子控制单元传来的信号控制下全部接通。
同时，ABS执行器的三位电磁阀的开关也被置于“压力升高”状态。
在这种状态下，制动总泵切断电磁阀被接通（关状态），储压器切断电磁阀也被接通（开状态）。
以上过程可用表7-4说明。
2）压力保持状态
正常制动，各电磁阀和阀门状态表7-5
──────────┬────┬─────┐
│部件名称│电磁阀│阀门状态│
├──────────┼────┼─────┤
│制动总泵切断电磁阀│接通│关│
├──────────┼────┼─────┤
│储压器切断电磁阀│接通│开│
├──────────┼────┼─────┤
│储藏罐切断电磁阀│接通│开│
└──────────┴────┴─────┘
当驱动轮制动分泵中的液压升高或降低到规定值时，系统就将进入“压力保持”状态。
这种状态的变换是由ABS执行器的三位电磁阀开关来完成的。
这样就防止了储压器中的压力逸出，保持了车轮制动分泵中的液压。
以上过程可用表7-5说明。
3）压力降低状态
正常制动，各电磁阀和阀门状态表7-6
──────────┬────┬─────┐
│部件名称│电磁阀│阀门状态│
├──────────┼────┼─────┤
│制动总泵切断电磁阀│接通│关│
├──────────┼────┼─────┤
│储压器切断电磁阀│接通│开│
├──────────┼────┼─────┤
│储藏罐切断电磁阀│接通│开│
└──────────┴────┴─────┘
当需要降低驱动轮制动分泵中的液压时，ABS／ASR电子控制单元ECU就将ABS执行器的三位电磁阀开关置于“压力降低”状态。
这就使车轮制动分泵中的液压通过ABS执行器的三位电磁阀和储液罐切断电磁阀流回制动总泵的储液罐中。
其结果是制动液压降低，同时ABS执行器的泵电机处在不运转状态。
以上过程可用表7-6说明。
3．车轮转速（轮速）控制过程
ECU不断地从四个轮速传感器接收到信号并不断地计算每个车轮的速度，同时根据两个前轮速度估算出汽车的行驶速度，然后设置目标控制速度值。
如果在湿滑的路面上突然踩下加速踏板而驱动轮开始滑转，那么驱动轮的转动速度就会超过目标控制速度，于是ECU就向副节气门执行器传送关闭副节气门的信号，同时它也向ASR制动执行罪传送信号，使之给驱动轮制动分泵提供高压的制动液。
ABS执行器的三位电磁阀通过开关转换控制驱动轮制动分泵压力，从而防止车轮滑转。
在起步或突然加速过程中，如果驱动轮滑转，那么它们的速度将与前轮的速度不一致，ARS／ASR电子控制单元检测到这种情况后就使ASR系统工作。
如图7、13所示为车轮转速的控制循环。
当驾驶员踩下加速踏板，主节气门迅速打开。
驱动轮迅速加速，轮速提高，当超过目标控制速度后，ABS／ASR电子控制单元关闭副节气门，这样就减少发动机进气量，从而降低发动机输出转矩。
同时ABS／ASR电子控制单元接通ASR制动执行器电磁阀，井将ABS执行器开关置于“压力升高”状态，于是存储在ASR储压器中的制动液压力就升高，加上产生于ASR泵的制动液压力，它们向制动分泵提供充足的液压来实现制动。
当制动装置开始运转时，驱动轮加速度就会减小，ABS／ASR电子控制单元将ABS执行器的三位电磁阀开关置于“压力保持”状态。
如果驱动轮速度下降得太多，它就将开关置于“压力降低”状态，从而降低制动分泵中的液压，并且恢复驱动轮速度。
通过重复以上这种循环控制，ABS／ASR电子控制单元能将车轮速度保持在目标控制速度值附近。
练习（5＇）
牵引力控制系统工作过程
小结（5＇）
牵引力控制系统工作过程
作业（5＇）
（把课堂练习写成作业待交）
第一节牵引力控制系统
复习（5＇）
牵引力控制系统工作过程
内容（30＇）
五、牵引力控制装置的自诊断系统
I．故障码的读取
接通点火开关，用跨接线将故障诊断接口或故障诊断仪通信线接口的TC和E1连接起来。
根据仪表板上牵引力控制装置故障指示灯的闪烁情况读取故障代码并记录下来。
故障码的闪烁方式与制动防抱死系统相同。
故障码详细内容见表7-7。
凌志（LS400型）车牵引力控制装置故障代码表
故障码
故障内容
故障码
故障内容
11
TRC制动主继电路断路
27
当停止给步进电机提供电流时，副节气门没有转到全开位置
12
TRC制动主继电器电路短路
44
在TRC控制过程中，没有给ECU提供转速信号
13
TRC节气门继电器电路短路
45
当怠速开关打开时，主节气门开度传感器的信号为1.5V或更高
14
TRC节气门继电器电路短路
46
当怠速开关关闭时，主节气门开度传感器的信号为4，3Y或更高，或主节气门开度传感器的信号为o．2V或更低
15
长时间给TRC电机提供电流（制动液渗漏
47
当怠速开关打开时．副节气门开度传感器的信号为1．45V或更高
16
压力开关电路断路（LHD）压力传感器电路短路（RHD）
48
当怠速开关关闭时，副节气门开度传感器的信号为43v或更高，或副节气门的开度传艚器的信号为o2V或更低
17
压力开关（传感器）保持关状态
49
发动机通信电路断路或短路
19
TRC泵电机开关运转次数e预定的次数多（储压器的制动液压渗漏）
51
发动机控制装置出现故障
21
制动总泵切断电磁阀电路断路或短路
52
制动液水平面警示灯打开
22
储压器切断电磁阀电路断路或短路
54
TRC泵电机继电器电路断路
23
储压器罐切断电磁阀电路断路或短路
55
TRC泵电机继电器电路短路
24
副节气门执行器电路断路或短路
56
TRC泵电机锁死
25
步进电机没有运行到由ECU决定的位置
始终亮
ECU出现故障
26
ECU要求副节气门转动到全开位置，但副节气门没有转动
2．故障码的清除
维修工作结束前，在保持跨接线与诊断接口或故障诊断仪通信线接口的TC和E1相连接的情况下，接通点火开关，在30s内连续踩制动踏板8次以上，即可清除电控单元中的故障码，最后关闭点火开关取下跨接线。
练习（5＇）
如何进行故障码的读取与清除
小结（5＇）
牵引力控制装置的自诊断系统
作业（5＇）
（把课堂练习写成作业待交）
升级会员 