汽车驱动防滑控制系统结构及检修

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1、学习情境四 汽车驱动防滑控制系统 结构及检修任务一 驱动防滑控制系统结构任务二 驱动防滑控制系统检修任务三 典型ASR系统任务一 驱动防滑控制系统结构一、任务分析 驱动防滑控制系统（Acceleration Slip Regulation，ASR）也称为牵引力控制系统 （Traction Control System，TCS或TRC） ，是继制动防抱死系统（ABS）之后应用 于车轮防滑的电子控制系统。 本次任务将向读者介绍驱动防滑控制系 统的一些相关基础理论知识。二、相关知识（一）ASR理论基础 1驱动防滑控制系统的功用 驱动防滑控制系统的功用是防止汽车在 起步、加速和在滑溜路面行驶过程中驱动

2、 轮打滑，特别是防止汽车在非对称路面或 在转向时驱动轮的滑转，以保持汽车行驶 方向的操纵稳定性和维持汽车的最佳驱动 力以及提高汽车的平顺性。2滑转率及其与附着系数的关系 汽车在驱动过程中，驱动车轮可能相对 于路面发生滑转。 滑转成分在车轮纵向运动中所占的比例 （以百分比表示）称为驱动车轮的滑转率 ，通常用Sd表示。Sd = (r - )/r 100% 式中，r 车轮的滚动半径； 车轮的转动角速度； 车轮中心的纵向速度。 滑转率与附着系数之间存在着密切关系， 图4-1所示为滑转率与附着系数之间的关系 曲线。 从图中可以看出。（二）基本组成及工作原理 ASR的基本组成及工作原理如图4-2所示 。（

3、三）驱动防滑控制系统的控制方式 驱动防滑控制系统的控制参数是滑转率 Sd，控制器根据各车轮转速传感器信号计 算Sd，当Sd值超过某一限定值时，控制器 就输出控制信号，抑制车轮的滑转，将车 轮的滑转率控制在理想的范围内。 汽车驱动防滑控制系统常用的控制方式 有以下几种。1发动机输出功率/扭矩控制 控制发动机的输出功率，以抑制驱动车 轮的滑转，如图4-3所示。 发动机输出功率/扭矩控制通常有以下几 种方法。 调节喷油量。减少或中断供油。 调整点火时间。减小点火提前角或停止 点火。 调整进气量。调整节气门的开度和辅助 空气装置。2驱动轮制动控制3发动机输出功率和驱动车轮的制动力 同时控制 控制信号同

4、时起动ASR制动压力调节器 和辅助节气门调节器，在对驱动车轮施以 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。4防滑差速锁止控制 防滑差速器的ASR系统如图4-4所示。5差速锁与发动机输出功率综合控制（四）ABS与ASR区别1ASR与ABS的相同之处 ASR和ABS采用相同的控制技术，都是 通过控制车轮和路面的滑移率来实现各自 的控制功能。 ASR和ABS密切相关，通常结合在一起 使用，共享许多系统部件来控制车轮的转 动，以更好地保证汽车的行驶安全。2ASR与ABS的不同之处 ABS是防止制动时车轮抱死滑移，主要是 用来提高制动效果，确保制动安全；ASR则 是防止驱动车轮的滑转

5、，主要是用来提高汽 车起步、加速及滑溜路面行驶时的牵引力， 提高行驶性能，确保行驶稳定性。 在控制其滑移率的过程中，ABS对前后 车轮都起作用，而ASR只对驱动车轮起控 制作用。 ABS是在制动时工作，在车轮出现抱死 趋势时起作用，在车速很低（小于8km/h ）时不起作用；ASR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（80120km/h）时不起作用。任务二 驱动防滑控制系统检修一、任务分析 若想对驱动防滑控制系统的故障进行快 速有效的诊断与检修，则必须要掌握驱动 防滑控制系统各主要总成部件的结构及工 作原理。 本次任务就将向读者介绍驱动防滑控制 系统检修的相关知识。

6、二、相关知识（一）输入装置的结构及工作原理 1车轮转速传感器 车轮转速传感器与ABS系统共享；用来检 测每一车轮的运动状态。2节气门位置传感器 在主、副节气门处各设置了一个节气门 开度传感器与发动机电控系统共享，用来 检测节气门打开的角度及进入发动机气缸 的空气量，计算发动机输出扭矩。 其结构原理如图4-5所示。3ASR选择开关 ASR专用的信号输入装置，安装在驾驶员 侧车门或仪表板下，ASR选择开关关闭时 ，ASR不起作用，ASR控制开关指示灯会 点亮。（二）电子控制单元 典型的ABS/ASR电子控制单元系统结构 示意图如图4-6所示。 电子控制单元主要完成驱动车轮转速控 制、继电器控制、初

7、始检查、故障自诊断 和失效保护等功能。（三）执行机构1副节气门驱动装置 副节气门驱动装置的主要作用是在驱动 防滑控制的过程中调节副节气门的开度， 进而调整发动机的进气量，达到控制发动 机输出扭矩的目的。 其安装位置和结构如图4-7所示。2ASR制动压力调节器 ASR制动压力调节器的结构形式有单独方 式和组合方式两种。（1）单独方式ASR制动压力调节器 所谓单独方式ASR制动压力调节器和ABS 制动压力调节器在结构上各自分开，如图4 -8所示。（2）组合方式的ASR制动压力调节器 组合方式ASR制动压力调节器如图4-9所示 。三、任务实施驱动防滑控制系统 检修 （一）检修要求及注意事项 拆装系统

8、中的电器元件和线束插头时， 应将点火开关断开，否则将损坏电子控制 装置；不可向电子控制装置提供过高的电 压，否则容易损坏电子控制装置；不要让 电子控制装置，特别是其端子受到油污等 污染，以免线束插头接触不良，影响系统 的正常工作；不要用砂纸打磨系统中各插 头的端子，否则也易造成接触不良。 不要使车轮转速传感器和传感器齿圈沾 上油污或其他脏物，否则车轮转速传感器 产生的轮速信号可能不够准确，此外，不 可敲击转速传感器，以免传感器发生消磁 现象，影响系统的正常工作。 在对液压系统进行维修作业时，应首先 释放系统里的高压制动液，以免高压制动 液喷出伤人。 在释放蓄压器中的高压制动液时，应先 将点火开

9、关断开，然后反复踩下和放松制 动踏板，直到制动踏板变得很硬为止。 此外，要注意在制动系统装复之前，切 不可接通点火开关，以免电动泵通电运转 。 大多数汽车驱动防滑控制系统中的车轮 转速传感器、电子控制装置和制动压力调 节装置都是不可修复的，如果发生损坏， 应进行整体更换。 更换轮胎时，应选用汽车生产厂家推荐的 轮胎。 如果换用其他型号的轮胎，应该选用与 原车所用轮胎的外径、附着性能和转动惯 量相近的轮胎，但不能混用不同规格的轮 胎，否则将影响驱动防滑控制系统的制动 效能。 制动系统维修结束后，在使用过程中如 发现制动踏板变软时，应按照要求的方法 和顺序，对制动系统进行空气排除。 在空气排除之前

10、，须检查储液器中的液 位情况，如果发现液位过低，应先向储液 器补充制动液。（二）检修方法及步骤 下面以LS400轿车驱动防滑控制系统为例 ，介绍其检修方法。1系统的自检 当点火开关接通时，仪表板上的TRC警 告灯会亮起，3s后TRC警告灯熄灭。 如果点火开关接通时，TRC警告灯不亮 或3s后不熄灭，应为不正常，需进行检查 。2故障自诊断 ASR系统故障码的读取与清除方法与ABS 系统故障码的读取基本相同，可参照ABS系 统故障码读取与清除步骤进行操作。 TRC故障码的内容及检测部位如表4-1所示 。3线路的检测 LS400驱动防滑控制系统线路如图4-10所示 。图4-10 LS400防滑控制系

11、统线路图 拔下电子控制单元（ECU）线束插头， 使用专用适配器将ECU线束插头与ECU插 座连接在一起。 电子控制单元连接器的端子如表4-2所示 。 根据各端子的功能，用万用表对各端口 进行测量，测量项目和方法如表4-3所示。4元件检测 在线路测量中，如果发现故障，则先检 查该线路的连接情况，如果线路连接没有 问题，则检测与该线路连接的相关元件。（1）输入元件 车轮转速传感器检测。 车轮转速传感器与ABS共用，其检查方法 与ABS系统车轮转速传感器检查方法相同。 节气门位置传感器检测。 测量VC、VTA、IDL2与E2端子之间的 电压与导通情况，电阻应与表4-4所示相同 ，如果检测结果不正常，

12、应更换节气门位 置传感器。 压力开关电路检查 起动发动机并维持怠速运转30s以上，使 TRC制动压力调节器内的压力升高。 然后将发动机熄火，点火开关仍转至接 通（ON）位置，测量电脑PRE2端子之 间的电压应为5V，电阻为1.5k；放出 TRC制动压力调节器内的制动液，使其内 部压力降低，再测量PRE2之间的电压为 0V，电阻为0。 若上述检查结果不正常，更换压力开关 。（2）电控单元检测 ASR电子控制单元（ECU）常见的故障 有线束插接器松动、插口损坏，操作不当 造成ECU的内部损坏等，其具体检查方法 如下。 ASR电子控制单元（ECU）外部线束检查 。 ASR电子控制单元（ECU）自身的

13、检查。（3）执行器检测 主继电器电路检查，如图4-11所示。 电磁阀检查。 电磁阀的检查方法与ABS电磁阀检查方法 相同，可参照ABS电磁阀的检查方法对其 进行检查。 检查ASR电动液压泵。 电动液压泵的线路如图4-12所示。 副节气门驱动器装置检测。 副节气门驱动装置各端子连接情况如图4- 13所示。任务三 典型ASR系统一、任务分析 不同车型的ASR控制系统在结构及其控 制方式上会稍有不同，下面就列举几种典 型车系的ASR系统加以说明，以便读者更 加深入地了解不同ASR控制系统的特点。二、相关知识（一）丰田车系ABS/TRC 1丰田车系统ABS/TRC组成 丰田公司把ASR称作牵引力或驱动

14、力控制 系统（Traction Control System，TRC）。 其系统组成及系统零部件在车上的布置 如图4-14和图4-15所示，各零部件的作用如 表4-5所示。2副节气门执行器及工作过程 副节气门执行器的功用是根据电子控制 单元传送的指令来控制副节气门的开启角 度，从而控制进入发动机气缸的空气量， 达到控制发动机输出扭矩的目的。 如图4-16和图4-17所示。3TRC制动执行器及工作过程 丰田车系TRC制动执行器主要由TRC隔 离电磁阀总成和TRC制动供能总成组成， 液压控制系统原理如图4-18所示。图4-18 丰田车系ASR/ABS液压控制原理图（1）TRC隔离电磁阀总成 TRC

15、隔离电磁阀通过管路与制动主缸、制 动压力调节器和TRC制动供能总成相连，主 要包括制动主缸隔离电磁阀、蓄压器隔离电 磁阀和储液室隔离电磁阀。 其中蓄压器隔离电磁阀作用是在TRC系 统工作时，将来自蓄压器的液压送至制动 分泵；总泵制动主缸隔离电磁阀的作用是 当蓄压器中的液压被送至制动分泵时，阻 止制动液流回到总泵；储液室隔离电磁阀 的作用是在TRC系统工作时，使制动液从 制动分泵流回至总泵储液室。（2）TRC制动供能总成 如图4-19所示，该装置通过管路与制动主 缸储液室和TRC隔离电磁阀总成相连，主 要由电动液压泵和蓄压器组成。 电动液压泵将制动液自储液室以一定压 力泵入蓄压器，作为驱动防滑控

16、制动力源 。（3）工作过程 下面以一个驱动轮为例介绍其工作过程 。 正常制动过程（TRC不起作用），如图 4-20所示。 汽车加速过程（TRC起作用），此时左 右后轮制动器中的液压被分别控制为3种状 态：压力升高、压力保持和压力降低。 压力升高，如图4-21所示。 压力保持，如图4-22所示。 压力降低，如图4-23所示。4车轮转速控制过程 ECU不断地从4个车速传感器接收信号并 不断地计算每个车轮的速度，同时根据两 个非驱动车轮速度估算出汽车的行驶速度 ，然后设置目标转速。 如果在湿滑路面上突然踩下加速踏板， 若驱动轮开始滑转，则其转动速度就会超 过目标控制速度，ECU就会向副节气门执 行器传送减小副节气门开度的信号。 同时也向TRC制动执行器