ASR系统的结构及工作原理

ASR系统的结构及工作原理目前，装备ABS的轿车已经相当普遍，随着对汽车安全性能的要求越来越高，一些中、高档级的轿车已经不满足于ABS，还安装了ASR（驱动防滑系统，又称牵引力控制系统）或者ESP（车辆电子稳定程序系统），使汽车的安全性能进一步提高。本情境六主要讲述ASR/ESP系统的原理与检修。ASR（Anti-SlipRegulation）汽车驱动防滑系统。ASR是ABS系统的延伸，它是通过调节驱动车轮的驱动力而对驱动车轮的滑转进行控制的一套电子控制装置。有些车系上将其称为牵引力控制系统（TractionControlSystem，简称TCS或TRC）。ASR在技术上与ABS比较接近，部分软、硬件可以共用。很多车型采用了集成ABS与ASR功能于一体的结构，控制系统共用一个ECU，这种结构也简称为ABS/ASR防滑控制系统，或者说车辆的防滑控制系统是对ABS和ASR的统称。什么是ASR系统？ASR系统的作用1.防止汽车驱动轮在加速时出现打滑当汽车行驶在恶劣路面或复杂路面条件下，特别是下雨、下雪、结冰等摩擦力较小的特殊路面上，汽车加速时ASR能将车轮的滑转率控制在一定范围内，从而防止驱动轮在加速时出现打滑，减少类似制动时出现的危险状况。2.提高汽车的行驶稳定性行驶在易滑的路面上，没有ASR的汽车加速时容易出现驱动轮打滑，如图1所示。如果是后驱动的车辆容易甩尾，如果是前驱动的车辆容易方向失控。有ASR时，汽车在加速时就不会有或能够减轻这种现象。在转弯时，如果发生驱动轮打滑会导致整个车辆向一侧偏移，当有ASR时就会使车辆沿着正确的路线转向。打滑有ASR无ASR可控ASR系统防止驱动轮在驱动时打滑的控制方式1、发动机输出功率控制当汽车驱动轮发生滑转时，ASR电子控制单元根据各传感器信号输出控制信号来控制发动机的输出功率，以抑制驱动轮滑转。通常有以下几种方法：（1）调整供油量：减少或切断喷油。（2）调整点火时间：减小点火提前角或停止点火。（3）调整进气量：减小节气门的开度。通过串联一个副节气门控制或电子控制系统直接控制电子节气门来实现节气门开度的调节。这种控制方式能够保证发动机输出转矩与地面提供的驱动转矩达到匹配，可以改善燃油经济性，减少轮胎的磨损。2、驱动轮制动控制当汽车在附着系数不均匀的路面上行驶时，处于低附着系数路面的驱动车轮可能会滑转，如图3所示。此时ASR电子控制单元将直接对发生空转的驱动轮加以制动，反映时间最短。目前，汽车普遍采用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驱动轮制动控制有两种情况：第一种情况：如果单侧车轮出现打滑，如图3所示，ASR电子控制单元将发出指令，通过制动系统压力调节器，对产生滑转的车轮施加制动。随着滑转车轮制动减速，其滑转率会逐渐下降，直到滑转率降到预定范围内之后，ASR电子控制单元向执行机构发出指令，减少或停止这种制动控制。与此同时，另一侧非滑转车轮仍然保持正常的驱动力。这种控制类似于驱动桥差速器中的差速锁。第二种情况：当两侧驱动车轮都出现滑转，但滑转率不同时，可以通过对两侧驱动车轮施加不同的制动力，分别抑制它们的滑转。这种方式是防止驱动车轮滑转最迅速有效的一种控制方法。但出于对舒适性的考虑，一般这种制动力不可太大，因此，常常作为（1）的补充，以保证控制效果和控制速度的统一。3.同时控制发动机输出功率和驱动车轮的制动力此类型的ASR系统是采用差速制动控制和发动机输出功率控制相结合的综合控制系统。汽车在行驶过程中，控制器可根据发动机的状态和车辆滑转的实际情况采取相应的控制措施。4.变速器的传动比控制对于电控自动变速器的汽车，在驱动车轮出现滑转时，由驱动防滑电子控制装置与变速器电子控制装置进行通信，修正换挡规律，保证发动机转矩不增大的情况下，使作用于驱动车轮的驱动力有所减小，从而控制车轮的滑转。5.防滑差速锁（Limited-Slip-Differential，LSD）控制当驱动轮单边滑转时，控制器输出控制信号，使LSD和制动压力调节器动作，以控制车轮的滑移率。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。6.差速锁与发动机输出功率综合控制汽车在行驶过程中，路面滑溜的情况千差万别，驱动力的状态也是不断变化，根据发动机的状况和车轮滑转率的实际情况采取相应的控制，可使汽车在各种路面行驶和起步时具有更高的稳定性和操纵性。以同时控制发动机输出功率和驱动车轮的制动力的驱动防滑控制系统为例，他一般由传感器（主要包括轮速传感器、副节气门位置传感器、减速度传感器等）、ASR电子控制单元、执行器（主要包括制动压力调节器、副节气门驱动装置等）三大部分组成。通常轮速传感器、减速度传感器、制动压力调节器与ABS共用，而副节气门位置传感器、副节气门驱动装置是在发动机主节气门的结驱动防滑控制系统的组成驱动防滑控制系统的工作原理汽车行驶过程中，轮速传感器将驱动车轮的转速及非驱动车轮的转速转变为电信号输送给ASR控制单元，ASR控制单元根据车轮转速计算驱动车轮的滑转率。如果滑转率超出了目标范围，ASR控制单元则综合各方面参数选择控制方式，首先通过控制发动机的输出功率，使其输出转矩减小，驱动轮驱动力随之下降。若驱动车轮的滑转率仍未降到设定的控制范围内，ASRECU会控制制动压力调节装置，对驱动车轮施加一定的制动力，从而使驱动车轮的滑转率控制在目标范围之内。ASR制动压力调节器执行ASRECU的指令，对滑转车轮施加制动力和控制制动力的大小，使滑转车轮的滑转率控制在目标范围内。他的制动压力源是蓄能器，通过电磁阀来调节驱动车轮制动压力的大小。目前，ASR制动压力调节器的结构形式有单独结构方式和组合结构方式两种。驱动防滑控制系统制动压力调节器的结构、工作过程一、单独结构方式的ASR制动压力调节器所谓单独结构方式是指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，其结构如图1所示。ASR制动压力调节器主要由调压缸、蓄能器、三位三通电磁阀、储液器、增压泵及电机等部件组成。单独结构方式是指ASR制动压力调节器的工作原理：1、ASR不起作用ASR不起作用时，三位三通电磁阀4不通电，调压缸3的右腔与储液器相通，由于右腔压力低，调压缸的活塞被回位弹簧推到右边极限位置，ABS制动压力调节器与驱动车轮的制动轮缸连通。因此，在ASR不起作用时，对ABS工作无影响。2、ASR增压过程当驱动轮出现滑转时，ASR控制单元输出控制信号，使三位三通电磁阀4线圈通大电流，此时调压缸3右腔与储液器隔断而与蓄能器2连通，蓄能器2内的高压制动液推动调压缸3的活塞左移，切断ABS制动压力调节器与驱动车轮轮缸之间的液压通道。同时随调压缸3活塞左移压缩左腔内的制动液，使调压缸左腔和驱动车轮制动轮缸内的制动压力增大从而使车轮制动。3、ASR保压过程当需要保持驱动轮的制动压力时，控制单元使三位三通电磁阀4通小电流，调压缸3右腔与蓄能器2隔断，与储液器也隔断。于是，调压缸3活塞保持原位不动，使驱动车轮制动轮缸的制动压力不变。4、ASR减压过程当需要减小驱动车轮制动压力时，控制单元使三位三通电磁阀4断电，调压缸3右腔与蓄能器2隔断而与储液器连通。于是，调压缸3右腔压力下降，活塞在回位弹簧力的作用下右移，使调压缸3左腔和驱动车轮制动轮缸之间的空间增大，从而使制动压力下降。在驱动车轮出现滑转时，ASRECU就是通过对电磁阀的上述控制，实现对驱动车轮制动力的控制，将车轮的滑转率控制在目标范围内。二、组合结构方式的ASR制动压力调节器组合结构方式是指ASR制动压力调节器与ABS制动压力调节器在结构上组合为一个整体，称ABS/ASR制动压力调节器，其结构如图2所示。ABS/ASR制动压力调节器主要由控制从动轮制动压力的三位三通电磁阀、控制驱动轮制动压力的三位三通电磁阀Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ、蓄能器、储液器、回油泵、压力开关等部件组成。当压力开关检测到蓄能器压力较低时，给ABS/ASRECU提供信号，用来控制增压泵工作。组合结构方式是指ASR制动压力调节器的工作原理：1.ASR不起作用ASR不起作用时，三位三通电磁阀Ⅰ不通电，电磁阀在左位。汽车在制动过程中如果车轮出现抱死，ABS起作用，通过控制三位三通电磁阀Ⅱ和Ⅲ来调节制动压力。2.ASR增压过程当驱动车轮出现滑转时，ASR控制单元使三位三通电磁阀Ⅰ通最大电流，电磁阀在右位；三位三通电磁阀Ⅱ和电磁阀Ⅲ不通电，电磁阀处于左位；于是，蓄能器的高压制动液进入驱动车轮制动轮缸，制动压力增大。制动压力的调节是靠三位三通电磁阀Ⅱ和Ⅲ的工作来完成的。3.ASR保压过程当需要保持驱动车轮的制动压力时，ASR控制器使三位三通电磁阀Ⅰ通小电流，电磁阀在中位，隔断了蓄能器及制动主缸的通路，驱动车轮制动轮缸的制动压力被控制保持不变。4.ASR减压过程当需要减小驱动车轮的制动压力时，ASR控制器使三位三通电磁阀Ⅱ和Ⅲ通大电流，电磁阀Ⅱ和Ⅲ移至右位，将驱动车轮制动轮缸与储液室接通，于是，制动压力下降。