1、 課程講義驅(qū)動(dòng)力控制系統(tǒng) TCS （又稱TRC防滑控制系統(tǒng) TRAC循跡控制系統(tǒng)）第一節(jié) 概述一、TCS的作用 在摩擦力限度內(nèi)自動(dòng)調(diào)節(jié)汽車的驅(qū)動(dòng)力，避免車輪打滑、輪胎磨損，使車輛能正常行駛及維持轉(zhuǎn)向的穩(wěn)定性和操控性。 汽車行駛時(shí)，輪胎會(huì) 受到兩個(gè)力，即加速時(shí)的驅(qū)動(dòng)力和轉(zhuǎn)向時(shí)的向心力，兩力之和稱為輪胎力。汽車的驅(qū)動(dòng)力超過摩擦力的限度時(shí)輪胎因打滑的關(guān)系，將無法有效的將驅(qū)動(dòng)力傳至路面，使車輛無法操縱而發(fā)生不安全。二、ABS與 TCS的區(qū)別 1、ABS是在制動(dòng)時(shí)防止車輪抱死，以免發(fā)生滑行現(xiàn)象，而TCS是在濕滑起步或加速時(shí)防止驅(qū)動(dòng)輪打滑或在摩擦系數(shù)相差很大的非對(duì)稱路面防止單側(cè)驅(qū)動(dòng)輪打滑。 2、ABS對(duì)驅(qū)

2、動(dòng)輪和非驅(qū)動(dòng)輪都可以控制，而TCS則只控制驅(qū)動(dòng)輪 3、ABS控制期間，各車輪之間的影響不大，而TCS控制期間由于差速器的作用，會(huì)使驅(qū)動(dòng)車輪之間產(chǎn)生相互影響三、TCS的控制方式1、控制發(fā)動(dòng)機(jī)控制燃油噴射量、節(jié)氣門開度或點(diǎn)火的時(shí)間2、控制制動(dòng)（驅(qū)動(dòng)輪）與ABS調(diào)節(jié)器共用或另設(shè)調(diào)節(jié)器3、發(fā)動(dòng)機(jī)與制動(dòng)力同時(shí)控制四、TCS的控制范圍控制范圍：滑移率0-35%（B范圍）1、以A范圍為目標(biāo)，可發(fā)揮最大的驅(qū)動(dòng)力，但輪胎的向心力不足，轉(zhuǎn)向控制性能變差，若以向心力最大為優(yōu)先條件，則無法獲得有效的見加速力。2、為兼顧驅(qū)動(dòng)力和向心力，以B范圍為控制目標(biāo)，以路面狀況、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角、車身傾斜度等為據(jù)，由TCS ECU計(jì)算出

3、最小滑移率目標(biāo)值，由100%至100%向心力作最佳的調(diào)配，使車輛在安全狀態(tài)下充分發(fā)揮其操作性與運(yùn)動(dòng)性。五、TCS系統(tǒng)的控制對(duì)象1、起步加速控制當(dāng)駕駛員在光滑路面上過多踩油門時(shí)， 會(huì)造成車輪的滑轉(zhuǎn)。 驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)通過自動(dòng)施加部分制動(dòng)或減少發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的方式， 可使車輪的滑移率保持在最佳范圍內(nèi)， 由此可防止駕駛員過多踩油門所帶來的負(fù)作用， 獲得較好的行駛安全性及良好的起步加速性能。 當(dāng)然， 也可減少輪胎及動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的磨損。 2、制動(dòng)力控制汽車裝有TCS系統(tǒng)，它可通過制動(dòng)滑轉(zhuǎn)車輪的辦法來平衡驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速差。這實(shí)際上產(chǎn)生的是差速鎖效應(yīng)。一方面提高了驅(qū)動(dòng)力的發(fā)揮，在較大程度上發(fā)揮附著較好一側(cè)的附著能

4、力，另一方面防止了差速器行星齒輪的快速轉(zhuǎn)動(dòng)，避免了差速器的早期磨損。TCS的這種控制方式稱為“制動(dòng)力控制”。3、發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)速控制若兩側(cè)附著狀況均不好(如均為結(jié)冰路面)， 當(dāng)猛踩加速踏板時(shí)， 由于地面附著能力不足， 兩側(cè)驅(qū)動(dòng)輪會(huì)同時(shí)滑轉(zhuǎn)。 在這種情況下， 驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)通過自動(dòng)減少發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出的辦法來控制。 發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的適度降低， 可減少驅(qū)動(dòng)輪的過分滑轉(zhuǎn)， 一方面提高了車輪-路面間的側(cè)向附著能力， 維持了方向穩(wěn)定性； 另一方面增大了縱向附著能力，有利了加速與起步。驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)的這種控制方式稱為 “發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)速控制”。4、光滑路面狀況顯示控制驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)進(jìn)行制動(dòng)力控制和發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)速控制時(shí)

5、，儀表盤上的ASR指示燈就閃亮，告知駕駛員路面的狀況，從而可及時(shí)采取相應(yīng)措施。驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)的這種控制方式稱為“光滑路面狀況顯示控制”。5、軸荷轉(zhuǎn)移控制如果應(yīng)用氣體懸架的汽車在光滑路面上起步或行駛比較困難，可通過TCS控制作用使驅(qū)動(dòng)力獲得一定程度的增加，但仍不足以正常行駛，為增加驅(qū)動(dòng)力，改善行駛狀況，可通過軸荷轉(zhuǎn)移的方法，增大驅(qū)動(dòng)橋的附著載荷，增大驅(qū)動(dòng)力。軸荷轉(zhuǎn)移是通過部分釋放驅(qū)動(dòng)橋氣體懸架中壓力氣體，造成懸架質(zhì)量向驅(qū)動(dòng)橋一邊傾斜，整車質(zhì)心位置的改變來實(shí)現(xiàn)。壓力氣體釋放的多少取決于驅(qū)動(dòng)輪的滑轉(zhuǎn)程度。TCS系統(tǒng)這種控制方式稱為“軸荷轉(zhuǎn)移控制”第二節(jié) 結(jié)構(gòu)原理一、控制發(fā)動(dòng)機(jī)輸出型（一）控制噴油量1、

6、結(jié)構(gòu)：主要由輪速傳感器、轉(zhuǎn)向盤傳感器、TCS開關(guān)，TCS指示燈（1）輪速傳感器：與ABS裝置共享（2）轉(zhuǎn)向盤傳感器：裝在轉(zhuǎn)向柱上（3）TCS開關(guān)：駕駛員利用開關(guān)關(guān)閉TCS作用，但若行駛在易滑路面時(shí)，則無法解除TCS作用。（4）TCS指示燈：有兩個(gè)指示燈，TCS起作用時(shí)，TCS指示燈點(diǎn)亮，而在冷卻水溫低時(shí)為保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)，TCS OFF點(diǎn)亮，TCS不工作。（5）TCS電腦：有些車型TCS與ABS電腦做在一起2、控制過程（1）加速控制：當(dāng)被動(dòng)輪轉(zhuǎn)速與驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速差超過一定比值時(shí)，TCS電腦判定驅(qū)動(dòng)輪可能產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，送出噴油量減少信號(hào)（2）轉(zhuǎn)彎控制：轉(zhuǎn)彎時(shí)，左右驅(qū)動(dòng)輪會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差，同時(shí)轉(zhuǎn)向盤旋轉(zhuǎn)速度和車

7、速較高，TCS工作，將滑移率控制在安全范圍，送出減少噴油量信號(hào)，使車子能穩(wěn)定轉(zhuǎn)彎（3）不良路面控制：汽車在沙石路面、輪胎抓地力較差路面行駛時(shí)，如果讓驅(qū)動(dòng)輪適度打滑，有助于加強(qiáng)其加速力量的發(fā)揮，因此，TCS電腦由車輪旋轉(zhuǎn)的速度與車體上下顛簸的頻率判斷是否處在不良路面，送出一定比例減少噴油量，以發(fā)揮較佳的加速性。二、改變TCS控制閥的開度（一）結(jié)構(gòu)：副節(jié)氣門、步進(jìn)電機(jī)、減速齒輪、位置傳感器（二）工作過程1、TRC不工作時(shí)，副節(jié)氣門全開2、TRC工作時(shí)，依驅(qū)動(dòng)輪打滑之輕重，TRC ECU控制副節(jié)氣門執(zhí)行器使副節(jié)氣門全關(guān)或半關(guān)，以控制發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出。 二、控制點(diǎn)火時(shí)間及變速器檔位型1、當(dāng)輪速傳感器信號(hào)顯

8、示驅(qū)動(dòng)輪打滑時(shí)，TCS電腦送出車輪打滑信號(hào)給ECU，當(dāng)輕微打滑時(shí)，ECU立刻推遲點(diǎn)火提前角或降低檔位，當(dāng)嚴(yán)重打滑時(shí)，則兩者同時(shí)控制。2、以下狀況時(shí)，TCS不作用（1）當(dāng)拉起手制動(dòng)時(shí)（2）當(dāng)進(jìn)氣溫度過高時(shí)（3）當(dāng)制動(dòng)正在作用時(shí)（4）發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫過高時(shí)（5）當(dāng)三元催化器溫度過高時(shí)三、控制發(fā)動(dòng)機(jī)輸出及驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)型1、結(jié)構(gòu)（以凌志400為例）豐田公司把ASR稱作牽引力或驅(qū)動(dòng)力控制系統(tǒng)，常用TRCTraction Control System表示。 ASR（TRC） 系統(tǒng)組成：電子控制器ECU ：與ABS共用車輪輪速傳感器：與ABS共用ASR制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器：控制驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)管路ASR （TRC）控制器（

9、包括三個(gè)電磁閥：總泵切斷電磁閥、蓄壓器切斷電磁閥、儲(chǔ)油器切斷電磁閥）驅(qū)動(dòng)防滑供能裝置（儲(chǔ)油器、蓄壓器、增壓泵、壓力開關(guān)）副節(jié)氣門：步進(jìn)電機(jī)控制節(jié)氣門開度傳感器：主、副節(jié)氣門各一個(gè)ASR系統(tǒng)的傳感器主要有車輪轉(zhuǎn)速傳感器和節(jié)氣門開度傳感器，車輪轉(zhuǎn)速傳感器與ABS系統(tǒng)共用，而節(jié)氣門開度傳感器則與發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)共用。電子控制器以微處理器為核心，配以輸入、輸出電路及電源電路等。為了減少電子元件器件的數(shù)目，簡化和緊湊結(jié)構(gòu)。控制器通常均與ABS控制器組合為一體2、發(fā)動(dòng)機(jī)輸出控制TRC副節(jié)氣門控制ASR控制系統(tǒng)通過改變發(fā)動(dòng)機(jī)輔助節(jié)氣門的開度來控制發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)裝置由步進(jìn)電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。步

10、進(jìn)電機(jī)根據(jù)ASR控制器輸出的控制脈沖轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)定的轉(zhuǎn)角，通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)輔助節(jié)氣門轉(zhuǎn)動(dòng)。控制過程如下：ASR不起作用時(shí)，輔助節(jié)氣門處于全開位置，當(dāng)需要減少發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力來控制車輪滑轉(zhuǎn)時(shí)，ASR控制器輸出信號(hào)使輔助節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)工作，改變輔助節(jié)氣門開度。3、驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)壓力控制ECU根據(jù)各輪速傳感器的信號(hào)，確定驅(qū)動(dòng)輪的滑轉(zhuǎn)率和汽車的參考速度。當(dāng)ECU判定驅(qū)動(dòng)輪的滑轉(zhuǎn)率超過設(shè)定的門限值時(shí)，就使驅(qū)動(dòng)副節(jié)氣門的步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，減小節(jié)氣門的開度，此時(shí)，即使主節(jié)氣門的開度不變，發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量也會(huì)減少，使輸出功率減小，驅(qū)動(dòng)輪上的驅(qū)動(dòng)力矩就會(huì)隨之減小。如果驅(qū)動(dòng)車輪的滑轉(zhuǎn)率仍未降低到設(shè)定的控制范圍，ECU又會(huì)控制TRC制

11、動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置和TRC制動(dòng)壓力裝置，對(duì)驅(qū)動(dòng)車輪施加一定的制動(dòng)壓力，使制動(dòng)力矩作用于驅(qū)動(dòng)輪，從而實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)防滑轉(zhuǎn)的控制。（1）TRC不作用，正常制動(dòng)時(shí)，三個(gè)電磁閥均斷電，總泵切斷電磁閥開啟，其他兩個(gè)電磁閥關(guān)閉，當(dāng)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，油壓經(jīng)總泵切斷電磁閥，ABS調(diào)節(jié)器內(nèi)的三段電磁閥送至制動(dòng)分泵，放松制動(dòng)踏板時(shí)，制動(dòng)液經(jīng)原路流回制動(dòng)總泵（2）TRC作用時(shí)，在濕滑路面啟動(dòng)或加速、后輪打滑，TRC ECU利用三種油壓模式，分別控制驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)壓力。在汽車起步、加速及行駛過程中，ECU根據(jù)輪速傳感器輸入的信號(hào)，判定驅(qū)動(dòng)輪的滑移率超過設(shè)定值時(shí)，就進(jìn)入防滑轉(zhuǎn)控制過程。首先ECU控制副節(jié)氣門的步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)使副節(jié)氣門開度

12、減小，減小進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩減小，同時(shí)使TRC警告燈閃爍；當(dāng)ECU判定需要對(duì)驅(qū)動(dòng)輪進(jìn)行制動(dòng)介入時(shí)，將TRC隔離電磁閥總成中的三個(gè)隔離電磁閥通電，使制動(dòng)總泵隔離電磁閥處于關(guān)斷狀態(tài)，蓄能器和儲(chǔ)液器隔離電磁閥處于通流狀態(tài)。這樣，蓄能器中被加壓的制動(dòng)液會(huì)通過蓄能器隔離電磁閥，需制動(dòng)后輪的三位三通調(diào)壓電磁閥，進(jìn)入相應(yīng)制動(dòng)輪缸，產(chǎn)生制動(dòng)作用。ECU通過獨(dú)立地控制兩個(gè)后輪制動(dòng)輪缸的制動(dòng)壓力進(jìn)行增大、保持和減小的循環(huán)調(diào)節(jié)，以將車輪的滑移率控制在設(shè)定值范圍內(nèi)。注意此時(shí)的壓力調(diào)節(jié)與ABS的壓力調(diào)節(jié)過程不同，增壓時(shí)進(jìn)入制動(dòng)液能器被加壓后的制動(dòng)液；減壓時(shí)制動(dòng)液不是流到儲(chǔ)液器，而是經(jīng)調(diào)壓電磁閥、儲(chǔ)液器

13、隔離電磁閥流回到制動(dòng)總泵的儲(chǔ)液室，此時(shí)ABS電動(dòng)回油泵并不工作。增壓模式：三個(gè)電磁閥均通電，總泵切斷電磁閥關(guān)閉，其余兩個(gè)開啟，故蓄壓器內(nèi)的制動(dòng)液經(jīng)蓄壓器切斷電磁閥，及三段式電磁閥作用在驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)分泵上。保壓模式：當(dāng)后輪油壓已增加或降至所需值時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)保持壓力，三個(gè)電磁閥均通電，但ABS調(diào)節(jié)器內(nèi)的三段電磁閥通以2.5A小電流，上下端均關(guān)閉，使分泵油壓保持固定。減壓模式：當(dāng)后輪減速至不打滑時(shí)，分泵油壓必須降低，進(jìn)入減壓模式，此時(shí)，三個(gè)電磁閥均通電，但ABS電磁閥送入5A的大電流，使閥門下端開啟，制動(dòng)液流回總泵儲(chǔ)油室，使分泵壓力降低。四、防滑差速鎖（LSD) 控制1、防滑差速器簡介LSD能對(duì)差速器鎖止裝置進(jìn)行控制，使鎖止范圍從0%100%。當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪單邊滑轉(zhuǎn)時(shí)，控制器輸出控制信號(hào)，使差速鎖和制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器動(dòng)作，控制車輪的滑移率。這時(shí)非滑轉(zhuǎn)車輪還有正常的驅(qū)動(dòng)力，從而提高汽車在滑溜路面的起步、加速能力及行駛方向的穩(wěn)定性。2、防滑差速器防止車輪打滑的差速器，可自動(dòng)控制汽車驅(qū)動(dòng)輪打滑。3、作用汽車在好路上行駛時(shí)具有正常的差速作用。但在壞路上行駛時(shí)，差速作用被鎖止，充分利用不滑轉(zhuǎn)車輪同地面間的附著力