ASR-EBD模块

理实一体化教案（冯健）

汽车驱动防滑与电子制动力分配

课题1 汽车驱动防滑系统 技能点 ◇ 能熟练地从外形尺寸或V.A.G1551辨别MARK60的型号 知识点 ◇ 防滑系统ASR的控制方法 ◇ 制动压力调节器的制动过程 任务引入

在汽车制动防抱死系统中，我们分析了汽车制动时车轮抱死会导致的汽车制动距离加长和操控稳定性降低等问题。其实，在汽车起步、加速或行驶在附着系数比较小路面时驱动轮的滑转同样也会导致纵向摩擦系数和横向摩擦系数的减小，使汽车失去稳定的牵引能力和操纵能力。这到底是什么原因呢？如何解决这些问题呢？

任务分析

根据汽车理论知识，汽车在路面上行驶时，其驱动力主要取决于两个方面：第一是发动机输出扭矩和功率，第二是路面附着系数。汽车在行驶过程中，如果路面附着系数比较小，当汽车启动或加速时，很容易导致车轮超过最大附着系数，多余的力矩使车轮打滑，附着力明显降低，使汽车失去稳定的牵引能力和操纵能力。汽车的驱动防滑系统就是当车轮出现滑转时，通过对滑转侧的车轮施加制动力或控制发动机的输出转矩以抑制车轮的滑转，从而避免汽车牵引力与行驶稳定性的下降。汽车驱动轮防滑转控制系统通常称为防滑转系统ASR（Anti-Slip Regulation System）。由于防滑转系统都是通过调节驱动轮的驱动力（牵引力）来实现的，因此又被称为汽车牵引力控制系统TCS或TRC(Traction Control System)。

相关知识

一、防滑系统ASR的基本组成

ASR系统的基本组成如图4-1所示，由传感器、电子控制单元（ECU）、执行器、驱动轮

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制动器组成，各主要部件的功能如下。

图4-1 ASR系统的基本组成

1．电子控制单元(ECU)是ASR的控制单元，具有运算功能，根据前后轮速传感器传递的信号以及发动机和自动变速器的电子控制单元中节气门信号来判断汽车的行驶条件，分析判断后，对节气门执行器、ASR制动执行器发出指令，执行器完成对发动机输出转矩的控制和制动压力进行调整。

2．ASR系统的传感器主要是轮速传感器和节气门传感器。一般轮速传感器与ABS系统共用，主要来完成对车轮转速的检测，并将轮速信号传送给ABS和ASR电子控制单元（轮速传感器的工作原理见前模块三相关内容）。

3．ASR系统的执行器主要是ASR执行器和节气门执行器。前者根据从ABS和ASR电子控制单元传来的信号，为ABS执行器提供液压。后者则根据ASR电子控制单元传送来的信号，改变节气门的开度来控制发动机的输出功率，进而实现抑制驱动车轮的滑转目的。

二、防滑系统ASR的控制方法

(1) 调节发动机的输出转矩：

合理地控制发动机输出转矩，能够使汽车的驱动轮获得最大驱力。发动机输出转矩的控制方式有：

①调整进气量，如调整节气门的开度和辅助空气装置；②调整点火时间，如减小点火提前角或停止点火；③调节燃油喷油量，如减少或中断供油。

(2) 控制驱动轮的制动力

这种方法是对发生滑转的驱动轮直接加以制动。该方式响应时间最短,是防止滑转的最迅速的一种控制方式但为了制动过程平稳,并考虑舒适性,其制动力应缓慢升高。该控制方式与调整进气量的控制模式相配合，能达到较好的效果。ASR制动压力源是蓄压器，通过电磁

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阀调节驱动制动压力的大小。

1) 对于附着路面两个驱动轮都打滑的情况，直接实施制动一般可以使驱动轮转速到最佳滑转率内。

2) 在分离路面上行驶的汽车对低附着路面一侧的打滑驱动车轮施加制动力，可以是在

高附着路面一侧的驱动轮提高驱动力。

3) 差速器进行控制：当汽车在好路面上行驶时，具有正常的差速作用；而在坏路上行驶时，差速作用被锁止，从而防止驱动车轮打滑。防滑差速器包括机械式和电子式两种。其中电子控制防滑差速器原理与EDS类似，如V-TCS（Vehicle Tracking Control System）型差速器，就是根据汽车驱动轮的滑移量，控制发动机的转速和汽车的制动力；或者根据左右车轮的转速差来控制转矩，并采用提高转向性能的后湿式防滑差速器与后轮制动器相接合的方法来分配后轮的制动力。又如LSD（Limited Slip Differential）型差速器，通过各传感器掌握汽车和驾驶员的动态，然后按照驾驶员的意愿和要求来最优分配左右驱动轮的驱动力。

4) 综合控制，包括调节发动机的输出转矩与控制驱动轮的制动力综合，和调节发动机的输出转矩与差速器控制综合两种。

三、典型ASR制动压力调节装置的控制过程

我们以其中一个制动回路上的车轮制动过程为例，说明液压单元是如何工作的。液压部分在常规的ABS系统基础上，增加两个控制阀和两个动态控制高压阀。（如下图4-2液压调节装置示意图所示控制阀N225,A；动态控制高压阀N227,B；进油阀C；出油阀D；制动缸E,回流泵F；主动伺服器G；低压蓄能器H。）

图4-2液压调节装置示意图 1.增压阶段：

助力器建立预压力使回流泵吸入制动液。N225关闭，N227打开，进油阀保持开启，直到车轮被制动到所需要的制动强度，如图4-3所示。

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2.保压阶段

电子控制单元通过转速传感器得到的信号识别出车轮有抱死倾向时,单元命令N225关闭，N227关闭，进油阀关闭，出油阀关闭，如图3-4所示。

图4-3 ASR增压阶段 图4-4 ASR保压阶段 3.降压阶段

降压阶段。此时，ASR控制单元令出油阀打开，进油阀关闭，N225打开，液压泵开始工作，制动液经低压蓄能器被送回到控制总泵，制动压力降低，制动踏板出现抖动，车轮抱死程度降低，车轮转速增大，如图4-5所示。

图4-5 ASR降压阶段

任务实施

宝来轿车采用的Mark 60型ABS，它是三通道的ABS调节回路，呈对角线分布，前轮单独调节，后侧两轮由控制单元中专门匹配的软件程序统一控制调节制动压力。宝来轿车的制动系统采用真空制动助力器产生气功助力，若ABS系统发生故障，不会影响常规制动系统和助力器的工作。宝来轿车ABS电子防抱死制动系统中，除包括ABS防抱死制动系统外，还组合有电子差速锁（EDS）、驱动防滑系统（ASR）和电子稳定程序（ESP）其中的两个或三个内容。按ABS控制单元的版车号可以分为1CO 907 379 C ABS; 1CO 907 379 D ABS/EDS/ASR和1CO 907 379 E ABS/EDS/ASR/ESP。由于ABS控制单元和液压单元（N55）组合在一起。

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1.从控制单元和液压单元组体的外形尺寸如图4-6所示，可以a的长度来辨别出ABS的型号1CO 907 379 C ABS的尺寸a为100mm; 1CO 907 379 D ABS/EDS/ASR的尺寸a为130mm和1CO 907 379 E ABS/EDS/ASR/ESP的尺寸a为135mm。

图4-6 宝来轿车采用的Mark 60型ABS的种类

2.当接好V.A.G1551或VAS5051并选择“制动控制单元”后会显示出单元版本号。 连接故障诊断仪V.A.G1551，车辆电源正常；相应系统的电压及保险丝正常；车身地线连接和有可能损坏的连接正常。连接故障诊断仪V.A.G1551和进行功能选择的操作步骤如下：

（1）关闭点火开关，连接故障诊断仪V.A.G1551。此时故障诊断仪V.A.G1551的屏幕上出现如下的内容：

V.A.G自诊断 帮助 1-快速数据传输* 2-闪光代码输出* *交替显示

（2）打开点火开关，按“1”键选择“快速数据传输”此时故障诊断仪V.A.G1551屏幕上显示如下的内容：

快速数据传输 帮助 输入地址码XX （3）输入“03”选择“制动控制单元”。此时故障诊断仪V.A.G1551屏幕上显示如下： 快速数据传输 Q 03-制动电子系统 （4）按“Q”键予以确认。控制单元可根据程序版本来显示控制单元的识别代码，此时故障诊断仪V.A.G1551的屏幕上显示自动变速器控制单元的识别代码，如：

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工作，降压所排放出的制动液暂时存放在低压蓄液器中（如图4-9）。

图4-9 EBD降压过程

当制动结束后，制动踏板松开，总泵内的制动压力为零，此时再次打开常闭阀，低压蓄液器中的制动液经常闭阀、常开阀返回总泵，低压蓄能器排空，为下一次ABS 或EDB 作好准备（如图4-10）。

图4-10 液压示意图

二、电子制动分配的工作原理

电子差速锁（EDS）是制动防抱死系统（ABS）的一种功能扩展，用于汽车的加速打滑控制。在汽车加速过程中，当电子控制单元根据轮速信号判断出某一侧驱动轮打滑时，EDS 功能就会自动开始作用，通过液压控制单元对该车轮进行适当强度的制动，提高另一侧驱动轮的附着利用率，克服了差速器转矩等分的特性这一缺点，从而提高车辆的通过能力。当车辆的行驶状况恢复正常后，电子差速锁即停止作用。同普通车辆相比，带有EDS的车辆可以更

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好地利用地面附着力，从而提高了车辆的通过性。

电子差速锁（EDS）的液压控制过程与ASR 工作过程完全一样，在这里就不在重述了。

任务实施

MARK60执行器机构的诊断

诊断执行器机构可以测试液压泵电机，能检测液压回路的正确功能，包括制动管到车轮制动器及电磁阀的互换性和密封性。将车辆稍稍升起，以便车轮可以自由转动(需用2个工人配合)。执行机构的控制时间限于60-90s之间，如果在这期间不按键“→”。则执行机构试验自动中断。若按键c，可随时退出检查程序。在多次踏下制动踏板之后，真空助力器的真空度会下降，为此需在制动踏板上多加一些力．以便得到正常的制动效果。否则应启动发动机，重新建立真空助力器的真空度。操作过程如下：

1.连接故障阅读仪V.A.G1551。输入地址码03选定“发动机电子装置”，显示屏显示： 快帮助 功能选择XX 2.输入03，选择“读取测量数据块”，并按Q键确认。屏幕显示： 快Q 03 执行机构诊断 3.按下Q键【操作期间ABS信号灯（K47）每秒闪烁4次，制动装置信号灯（K118）每秒闪烁3次】。显示屏显示：

执→ 液压泵 ABS-V39 3.此时液压泵V39必须启动，再按下键“→”。显示屏显示： 执→ 制动操作 4.踏下制动踏板，按下键“→”显示屏显示：

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速数据传输 速数据传输 行机构诊断 行机构诊断 理实一体化教案（冯健）

执→ 行机构诊断 EV1：0V AV1：0V车轮V1抱死 EV1：0V表示前左进油阀无电压；AV1：0V表示前左出油阀无电压，此时左前车轮应抱死，如果不抱死，则可能时制动装置的机械或液压部件有故障。

5. 按下键“→”显示屏显示： 执→ EV1：UBAT AV1：0V车轮V1抱死 EV1：UBAT表示前左进油阀为蓄电池电压；AV1：0V表示前左出油阀无电压，左前车轮应抱死。

6. 按下键“→”，液压泵V39必须启动，不用力踏下制动踏板，如过制动踏板下沉，表示液压单元出线故障，则需要更换液压单元和ABS控制单元。显示屏显示：

执行机构诊断 → EV1：UBAT AV1：UBAT 车轮V1自由 EV1：UBAT表示前左进油阀为蓄电池电压；AV1：UBAT表示前左出油阀为蓄电池电压，左前车轮应自由转动。如果此时车轮抱死，则故障可能时通往前车轮制动器的制动管接错。液压泵V39不再运转。

7. 再按下键“→”显示屏显示： 执行机构诊断 → EV1：UBAT AV1：0 车轮V1自由 EV1：UBAT表示前左进油阀为蓄电池电压；AV1：0V表示前左出油阀无电压，左前车轮应自由转动。

8. 再按下键“→”，制动踏板必须感觉下沉，如果制动踏板不下沉，表示液压单元有故障，则需要更换液压单元和ABS控制单元。显示屏显示：

执行机构诊断 → EV1：0 AV1：0 车轮V1抱死 9. 再按下键“→”，显示屏显示： 执行机构诊断 → 行机构诊断 -1 13

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松开制动 将脚从制动踏板上移开。至此左前轮的液压回路检查完毕，再按下键“→”，开始重复以上过程依次检查右前轮、左后轮及右后轮。

10. 再按下键“→”，显示屏显示： 执行机构诊断 → EDS阀/液压泵UBAT 车轮V1/Vr抱死 表示装有EDS（电子差速锁）的EDS阀和液压泵为电源电压，左右前轮均应抱死。 11. 再按下键“→”，踏下制动踏板，ABS信号灯（K47）和制动装置信号灯（K118）均应熄灭，至此执行机构诊断结束。

评分标准

序号 1 连接

项目 诊断V.A.G1551的配分 5 评分标准 操作顺序和规程不得分 能出现严重错误 操作过程中可以有2辅助人员，过程要完整、 0 有序 25 扣诊断结果要有分析 过程 酌情扣分 分 执行机构诊断过程2 操作 执行机构诊断的诊3 断结果 4 安全文明生产

练习题 一、简答

1. 差速器的转矩等分特性是什么？

2. 受力情况简单地分析一下汽车前轮抱死和后轮抱死两种侧滑情况？

二、简述

能用自己的语言叙述一下电子制动分配（EBD）、电子差速锁（EDS）的工作过程？

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