汽車底盤及車身電控系統(tǒng)維修第2版第2章驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng)（ASR）2.1概述驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng)（Anti-SlipRegulation）簡稱ASR，其作用是在汽車驅(qū)動過程中，將車輪的滑轉(zhuǎn)率控制在理想范圍（10%～30%）內(nèi)，防止車輪滑轉(zhuǎn)，以提高汽車在驅(qū)動過程中的方向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向控制能力，并且提高汽車的加速性能。由于驅(qū)動防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng)主要是通過調(diào)節(jié)車輪的牽引力實(shí)現(xiàn)對車輪的防滑轉(zhuǎn)控制，因此該系統(tǒng)也稱為牽引力控制系統(tǒng)（TractionControlSystem），簡稱TCS，豐田公司則稱其為TRAC或TRC。2.1.1.ASR的基礎(chǔ)理論（1）汽車行駛的附著條件汽車行駛時(shí)，隨著傳遞到驅(qū)動輪轉(zhuǎn)矩的增大，汽車的驅(qū)動力隨之增大，但當(dāng)驅(qū)動力達(dá)到地面附著力時(shí)，如果傳遞到驅(qū)動輪上的轉(zhuǎn)矩繼續(xù)增大，驅(qū)動輪將在地面上滑轉(zhuǎn)，驅(qū)動力將被限制在地面附著力之內(nèi)。因此汽車行駛的附著條件是：式中Ft-汽車驅(qū)動力（N）；

Mn-作用于驅(qū)動輪上的轉(zhuǎn)矩（N·m）；

r-車輪半徑；

Fz-地面對車輪的法向反作用力；

-車輪與地面之間的附著系數(shù)。（2）車輪滑轉(zhuǎn)率指車輪速度與車速的差值與車輪速度之比。滑轉(zhuǎn)率sd的表達(dá)式為：式中v-車輪速度（m/s）

v-車速（m/s）

r-車輪半徑（m）

-車輪轉(zhuǎn)動角速度（rad/s）車輪在路面上純滾動時(shí)，v=v，sd=0；車輪在地面上完全滑轉(zhuǎn)時(shí)，車速v=0，車輪滑轉(zhuǎn)率sd=100%；車輪在路面上邊滾動邊滑轉(zhuǎn)時(shí)，v＞v，車輪滑轉(zhuǎn)率0＜sd＜100%。車輪滑轉(zhuǎn)率越大，說明車輪驅(qū)動過程中滑轉(zhuǎn)成分所占比例越大。（3）附著系數(shù)與車輪滑轉(zhuǎn)率之間的關(guān)系

驅(qū)動時(shí)車輪與路面之間的附著系數(shù)與滑轉(zhuǎn)率之間的關(guān)系與制動時(shí)相似。在完全滑轉(zhuǎn)的情況下，不僅會由于縱向附著系數(shù)比峰值時(shí)下降導(dǎo)致所能夠提供的地面驅(qū)動力減小，而且由于橫向附著系數(shù)接近于零導(dǎo)致汽車行駛穩(wěn)定性和操縱性能的下降，對于后輪驅(qū)動汽車會失去方向穩(wěn)定性，對于前輪驅(qū)動汽車會失去轉(zhuǎn)向控制能力。圖2-1縱向附著系數(shù)與滑移率和滑轉(zhuǎn)率的關(guān)系

在汽車上裝備ASR的目的就是在汽車起步、加速或在附著系數(shù)較低的路面上驅(qū)動時(shí)，將車輪的滑轉(zhuǎn)率控制在10%～30%，使車輪與路面保持較高的附著力，提高汽車的牽引力和操控性。ASR有如下優(yōu)點(diǎn)：

1）提高了汽車的動力性。汽車在起步、行駛過程中可獲得最佳的驅(qū)動力，尤其是在附著系數(shù)較小的路面，汽車起步、加速及爬坡能力得到改善。

2）提高了汽車的行駛穩(wěn)定性和前輪驅(qū)動汽車的轉(zhuǎn)向控制能力。

3）減少了輪胎磨損，降低了發(fā)動機(jī)油耗。2.1.2．ASR的控制方式ASR工作時(shí)將驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn)率控制在最佳范圍的方式有：（1）對發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制當(dāng)驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn)率超過理想滑轉(zhuǎn)率范圍時(shí)，ASR減小發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩。減小發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的手段有：

1）調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣量，如通過副節(jié)氣門調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣量；

2）調(diào)節(jié)燃油量，如減少或中斷噴油；

3）調(diào)節(jié)點(diǎn)火時(shí)間，如減小點(diǎn)火提前角。（2）對滑轉(zhuǎn)車輪進(jìn)行制動控制當(dāng)驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn)時(shí)，ASR控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)對滑轉(zhuǎn)車輪進(jìn)行制動，就可以阻止車輪進(jìn)一步滑轉(zhuǎn)，將車輪滑轉(zhuǎn)率控制在理想范圍內(nèi)。（3）對防滑差速器進(jìn)行鎖止控制這種防滑差速器具有多片離合器式差速鎖，差速器的鎖止由液壓油將多片離合器壓緊實(shí)現(xiàn)。通過控制油壓的高低，就可以實(shí)現(xiàn)鎖止程度從0到100%的變化?？刂朴蛪簛碜訟SR的蓄能器，壓力的大小由ECU控制油壓電磁閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)一側(cè)驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn)或兩側(cè)驅(qū)動輪有不同程度的滑轉(zhuǎn)時(shí)，ECU控制電磁閥調(diào)節(jié)差速器的鎖止程度，以提高汽車的驅(qū)動力和行駛穩(wěn)定性。2.1.3.ASR的特點(diǎn)1）ASR有一個(gè)開關(guān)可以控制其工作或者不工作。

2）如果ASR正在起作用的工作狀態(tài)，駕駛員對車輛進(jìn)行制動，ASR將會自動退出工作，不會影響制動過程的進(jìn)行。

3）ASR通常只在一定車速范圍內(nèi)進(jìn)行防滑轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)，當(dāng)車速較高時(shí)，ASR將自動退出防滑轉(zhuǎn)控制。

4）ASR工作時(shí)具有不同的優(yōu)先選擇性，當(dāng)車速較低時(shí)，優(yōu)先考慮提高牽引力，因此可以只對滑轉(zhuǎn)一側(cè)的車輪制動，或者對滑轉(zhuǎn)程度不同的兩側(cè)驅(qū)動輪施加不同的制動力矩。但當(dāng)車速較高時(shí)，優(yōu)先考慮行駛穩(wěn)定性，即使一側(cè)車輪滑轉(zhuǎn)時(shí)，也同時(shí)對兩側(cè)驅(qū)動輪施加相等的制動力矩。

5）ASR具有自診斷功能，當(dāng)自診斷系統(tǒng)診斷出系統(tǒng)有故障時(shí)，ASR將自動退出工作，并點(diǎn)亮警告燈。

6）ASR和ABS都是通過控制作用于被控車輪上的力矩，而將車輪的滑移率或滑轉(zhuǎn)率控制在理想范圍內(nèi)，以提高附著系數(shù)的利用率，從而縮短汽車制動距離或提高汽車的加速性能，改善汽車的行駛方向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向控制能力。2.2ASR的基本組成和工作原理1．ASR的組成ASR由傳感器和開關(guān)、ECU、執(zhí)行器組成。

圖2-3典型ASR的組成2．ASR的工作原理（1）對發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制對發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制常用的方法是減小發(fā)動機(jī)進(jìn)氣量，通常在主節(jié)氣門前方設(shè)置一個(gè)副節(jié)氣門（見圖），ABS/ASRECU控制副節(jié)氣門驅(qū)動步進(jìn)電動機(jī)使副節(jié)氣門關(guān)小，減小發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣量，降低發(fā)動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。當(dāng)ASR不起作用時(shí)，ABS/ASRECU使副節(jié)氣門完全打開，不影響發(fā)動機(jī)的正常工作。a）全開位置b）半開位置c）全閉位置圖

副節(jié)氣門的工作情況（2）對滑轉(zhuǎn)車輪進(jìn)行制動控制

當(dāng)ABS/ASRECU判定需要對滑轉(zhuǎn)車輪進(jìn)行制動時(shí)，ABS/ASRECU將控制ASR制動執(zhí)行器使高壓制動液進(jìn)入滑轉(zhuǎn)車輪的制動輪缸對車輪進(jìn)行制動。ASR制動執(zhí)行器由兩部分組成，一部分是制動供能總成，由液壓泵9、蓄能器10和壓力傳感器12組成；另一部分是電磁閥總成，由3個(gè)二位二通電磁閥組成。制動供能總成的作用是為車輪制動器提供高壓液壓源。液壓泵工作時(shí)，將制動液泵入蓄能器中，當(dāng)蓄能器內(nèi)的壓力達(dá)到規(guī)定值時(shí)，壓力傳感器將壓力信號傳至ABS/ASRECU，ECU使液壓泵停止工作；當(dāng)壓力傳感器檢測到系統(tǒng)壓力低于規(guī)定值時(shí)，ECU使液壓泵重新工作，從而保證制動供能總成內(nèi)總是保持恒定的油壓。電磁閥總成的作用是控制ASR工作時(shí)的制動油路，其中的儲液罐隔離電磁閥13和蓄能器隔離電磁閥14為常閉電磁閥，制動主缸隔離電磁閥15為常開電磁閥。ASR制動壓力執(zhí)行器工作時(shí)可分為增壓、保壓、減壓三個(gè)過程。

圖2-4ABS/ASR防滑控制系統(tǒng)1-發(fā)動機(jī)/自動變速器ECU2-主節(jié)氣門位置傳感器3-副節(jié)氣門位置傳感器4-ASR關(guān)閉指示燈5-ASR工作指示燈6--副節(jié)氣門執(zhí)行器7-ABS/ASRECU8-ASR制動執(zhí)行器9-ASR液壓泵10-蓄能器11-限壓閥12-壓力傳感器13-儲液罐隔離電磁閥14-蓄能器隔離電磁閥15-制動主缸隔離電磁閥16-制動主缸17-液位開關(guān)18-比例閥和平衡閥19-ABS制動壓力調(diào)節(jié)器20-右前調(diào)壓電磁閥21-前回油泵22-左前調(diào)壓電磁閥23-前儲液器24-右前制動輪缸25-右前輪速傳感器26-左前輪速傳感27-左前制動輪缸28-右后輪速傳感器29-右后制動輪缸30-右后調(diào)壓電磁閥31-后回油泵32-左后調(diào)壓電磁閥33-后儲液器34-左后輪速傳感器35-左后制動輪缸1）增壓過程。當(dāng)ABS/ASRECU需要對滑轉(zhuǎn)車輪進(jìn)行制動時(shí)，就使ASR制動執(zhí)行器中的3個(gè)電磁閥都通電，制動主缸隔離電磁閥15將制動主缸至后制動輪缸的制動管路封閉，蓄能器隔離電磁閥14將蓄能器至ABS制動壓力調(diào)節(jié)器的制動管路接通，儲液罐隔離電磁閥13將ABS制動壓力調(diào)節(jié)器至制動主缸儲液罐之間的回油管路接通。蓄能器中具有一定壓力的制動液就會經(jīng)蓄能器隔離電磁閥14，然后經(jīng)ABS制動壓力調(diào)節(jié)器的兩個(gè)三位三通電磁閥30和32進(jìn)入兩個(gè)后輪制動輪缸對后驅(qū)動輪進(jìn)行制動，并且隨著電磁閥通電時(shí)間的延長，制動輪缸內(nèi)的壓力逐漸增大。如果只需要對某一個(gè)驅(qū)動車輪進(jìn)行制動，ABS/ASRECU只要給另一驅(qū)動車輪的ABS制動壓力調(diào)節(jié)器的電磁閥通以小電流，ASR制動供能總成的制動液就不能進(jìn)入這一車輪的制動輪缸使該車輪制動。

2）保壓過程。當(dāng)ABS/ASRECU判定需要保持兩驅(qū)動車輪的制動壓力時(shí)，就使ABS制動壓力調(diào)節(jié)器中的兩個(gè)電磁閥30和32通以小電流，兩電磁閥都處于中間位置，將兩后制動輪缸的進(jìn)、出液管路都封閉，兩后制動輪缸的制動壓力就保持不變。

3）減壓過程。當(dāng)ABS/ASRECU判定需要減小兩驅(qū)動車輪的制動壓力時(shí)，就使兩個(gè)電磁閥30和32通以大電流，電磁閥將兩后制動輪缸的進(jìn)液管路封閉，而將兩后制動輪缸的出液管路連通，兩后制動輪缸中的制動液經(jīng)電磁閥30和32、電磁閥13流回到制動主缸儲液罐，兩后制動輪缸的制動壓力減小。當(dāng)ABS/ASRECU判定ASR不需要起作用時(shí)，就使各電磁閥均不通電，后制動輪缸中的制動液經(jīng)電磁閥30和32、電磁閥15流回制動主缸，驅(qū)動車輪的制動完全解除。3．ABS/ASR防滑控制系統(tǒng)的工作過程（1）常規(guī)制動這意味著ABS和ASR都不工作，ABS/ASRECU不給ABS制動壓力調(diào)節(jié)器的4個(gè)三位三通電磁閥以及ASR制動執(zhí)行器的3個(gè)二位二通電磁閥通電。ABS制動壓力調(diào)節(jié)器三位三通電磁閥將制動主缸與制動輪缸之間的液壓管路接通，另外由于ASR制動執(zhí)行器中的制動主缸隔離電磁閥也處于常開狀態(tài)，保證制動主缸與制動壓力調(diào)節(jié)器之間的油路暢通，因此來自制動主缸的制動液可以不受任何限制地直接進(jìn)入各制動輪缸使車輪制動。（2）ABS工作這意味著ASR不工作，ABS/ASRECU不給ASR制動執(zhí)行器的3個(gè)二位二通電磁閥通電，ASR制動執(zhí)行器