【doc】牵引力控制系统执行器及其检修

【doc】牵引力控制系统执行器及其检修 牵引力控制系统执行器及其检修 一 牵引力控制系统执行器张鳃超磁鹕 及其检修 深圳华日汽车企业有限公司(5l8029)汪学慧乙%黟 深圳平安保险套司(51so23)匿己_72. 牵引力控制装置(TRAC),又称驱动轮防滑 控制(ASR)系统,在高档轿车上装用较多,如林 肯,宝马,大切诺基,凌志等都有配置.牵引力 控制的实质是一种防滑控制.该系统能有效地 防止驱动车轮发生滑转,大大提高了车辆行驶 的方向稳定性,操纵性及加速性.牵引力控制 系统往往与防抱死制动系统(ABs)结合在一 起,它主要由轮速传感器(与ABS共用),控制 电脑(?lAc/ABsECU,亦与ABS共用),执行器 等组成.执行器包含发动机输出转矩控制及驱 动轮制动力矩控制两方面的内容.本文以凌志 轿车为例,谈谈牵引力控制系统的执行器及其 检修. 1发动机输出转矩控制 汽车在泥泞或冰雪等摩擦系数较小的道路 上起步或加速时,因为传送至车轮的最大转矩 取决于道路与胎面间的摩擦力,所以,尽管加大 油门增加发动机输出转矩,但也只会使车轮空 转,造成转矩损失.为此必须将发动机输出的 最大转矩控制在不造成车轮打滑的水平上.比 较行之有效的方法有推迟发动机点火时刻,中 断部分气缸的喷油或点火,减小进气量等多 种.目前以设置副节气门控制进气量为最有 效,最简捷的办法. 1.1副节气门执行器 副节气门与主节气门一道均装于节气门体 上,位于主节气门前方(图1).主节气门是由加 速踏板控制的,而副节气门则靠步进电动机驱 动.车辆正常行驶时,牵引力控制系统不工作, 副节气门处于全开状态,发动机的输出转矩由 加速踏板通过控制主节气门的开度大小进行调 节.当车辆需要进行牵引力控制时,牵引力控制 一 26— 2 囤1主,副节气门在节气门体上的安装位置 1,主节气门2.主节气门位置传感器3.剐节 气门位置传感器4.副节气f丁5.步进电动机 ECU向步进电动机发出控制脉冲,步进电动机 驱动副节气门关小主进气道至相应位置(图 2),以控制发动机输出转矩. 1.2副节气门步进电动机 副节气门开 度大小由步进电 动机控制,其输 出轴的小齿轮与 副节气门上的扇 形齿轮相啮合. 步进电动机内有 A,B,A,B四个 线圈(图3),轮 流接受TRAC/ 囤2副节气门运作控制 发动机输出转矩 1.步进电动机驱动齿轮 2剐节气订3主节气门 .MISECU输出的控制信号,以控制其转动方向 及转角大小.每输入一个脉冲信号,步进电动 机只旋转一个极小的步进角,按A—_B—A—B 顺序供电时,逐步关小副节气门;按A—B一 《汽车维护与修理》1998年第儿期 ,? 母卞 A—B供电时,则逐步开大副节气门.步进电动 机旋转一个齿(约33.),副节气门只旋转约9., 所以TP,AC/ABSECU能对副节气门开度进行细 微控制,也即对发动机输出转矩实施精确控 制.步进电动机的4个步进线圈数一样,电阻 均为1.1n,工作电压不超过5v. '一 霉IUL1IDLt1\E2^CMe,VIAf^羁Vc^?一m2B蛰BBCM图3步进电动机的电路 和原理图 1.主节气门2进气管3.主节气门位置传 感器4.发动机/变速器ECU5.副节气门位 置传感器6.副节气门7.步进电动机 8TRAC/ABSECU I.3副节气门位置传感器 副节气门位置传感器与副节气门连轴装 配,其作用是检测副节气门开度的变化,并将其 转变为电信号传给发动机/变速器删(图3). vc接线端子由发动机/变速器ECU提供标准5 V电源,E为搭铁端子.端子IDL的电压受控 于传感器内的开关状态:副节气门全关时,开关 接通,IDL的电压低于1v;副节气门全开时则 为l0v—l4v.传感器端子vrA输出的线性信 号,反映副节气门开度大小,全开时为3.5 V一4.3V,全关时为0v一0.8v. 2驱动轮制动力矩控制 在牵引力控制系统中,施控时,副节气门调 节发动机输出转矩的响应速度较慢,步进电动 机使节气门从全开到全关约需lOOms.为克服 这个缺点,该装置对驱动车轮施加响应更快的 制动压力,在lOOms内控制驱动轮转速不致太 快,从而防止驱动轮滑转,使车辆得到有效的驱 动牵引力.为此,设置了一套驱动轮制动力矩 控制装置,作为TRAC系统的第二个执行器 —— rR^C制动执行器. 《汽车维护与修理)1998年第l1期 2.1TRAC制动执行器的组成 制动执行器是一个较复杂的电,液控制装 置,它由起制动供能作用的泵组件及起控制流 向的制动液隔离分配器两部分组成. 2.1.1泵组件 泵组件(图4)中有压力泵及储压器两个器 件压力泵是个柱塞电动泵,其作用是把制动 液从制动主缸储液室中抽出加压后送至储压 器,为制动轮缸增大制动力.该储压器储存的 制动液,压力可高达9,5MPa—l3.5MPa.储压 器活塞背面充 有高压氮气 (不是采用平 衡弹簧),以乎 衡高压制动液 的渡动. 2.1.2制动 液隔离分配器 牵引力控 制系统工作图4TRAC制动执行器泵组件 时,分配器控?储压器(畲高压氮气)2.电动泵 制制动液的流向,以增大,保持或减小制动轮缸 中的制动压力,达到防滑驱动目的.它包括3个 电磁阀(制动主缸切断电磁阀,储压器切断电磁 阀及储液室切断电磁阀)和一个反映储压器压 力的传感开关.在不通电时,制动主缸切断电 磁阀是常开的,而其他两个电磁阀则是常闭的, 这3个阀均是二位二通电磁阀. 2.2驱动轮制动液压系统工作原理 TRAC驱动轮制动压力控制系统与ABs执 行器是交织在一起的,前者通过后者对驱动轮 制动轮缸起制动作用.两者的区别是,ABS对所 有车轮都起防抱死制动作用,而TRAC仅对驱 动轮起制动作用.制动压力调节均由TRAC/^舾 ECU进行控制.图5是TRAC液压系统图. 2.2.1常规制动时制动液的流向分析 当牵引力控制系统未作用时,车辆作常规 制动,TRAc制动执行器电磁阀都不通电,制动 主缸切断电磁阀保持"通"态,储压器切断电磁 阀及储液室切断电磁阀均为"断"态,制动液从 一 27— 制动主缸经制动主缸切断电磁阀和ABS执行 器内的三位三通电磁阀进人制动轮缸.此时制 动主缸,轮缸是连通的,轮缸制动压力随制动主 缸压力作相应变化.放松制动踏板,制动液则 从制动轮缸流回制动主缸. 图5牵引力控制系统制动液压系统图 1制动主缸2.TRAC制动执行器3.储压器 4.电动泵5.压力传感开关6.制动主缸切断电 磁阀7储压器切断电磁阀8.TRAC/ABSECU 9储液室切断电磁阀10三位三通电磁阀11. 后制动轮缸12.ABS执行器 2.2.2牵引力控制起作用时制动液流向分析 汽车在光滑潮湿或泥泞道路上起步,加 速,若车轮出现打滑等趋势,牵引力控制系统 则自动投人运行,TRAC/ABSECU使三个切断 电磁阀均通电,制动系液压分别进入压力提 高,压力保持或压力降低等模式,从而控制制 动器的运作. a.制动压力提高模式:由于储压器切断电 磁阀通电形成通路,储压器内高达9.5MPa的 高压制动液急速经储压器切断电磁阀及ABS 的三位三通电磁阀流向制动轮缸.驱动轮制动 轮缸制动压力瞬间增大;如果储压器内的高压 制动液压力下降到低于9.5MPa时,TRAC/A陷 删则使电动泵通电运行,以提高液压. b.制动压力保持模式:TRAC/ABSECU使 ABS执行器内的三位三通阀只通2A2.5A的 电流,其内的滑阀使制动轮缸进液阀和出液阀 均关闭,此时制动轮缸中的液压保持稳定. c.制动压力降低模式:TRAC/ABSECU使 ABS执行器内三位三通电磁阀供给全额电流(5 A),其内的滑阀使制动轮缸的进液阀关闭并打 28 开出液阀,从制动轮缸出来的制动液则通过储 液室切断电磁阀流回制动主缸,致使制动轮缸 制动压力下降. 牵引力控制时TRAC和ABS系统各电磁阀 随车轮制动压力变化的运作情况,参见表1. 表1牵引力控制时各电磁舟的运作情况 注:A阀——制动主缸切断电磁阀;B阀——储压器切 断电磁阀;c阀——储液室切断电磁阀 2.3制动压力传感开关 制动压力传感开关装于制动执行器上(图 5),用以感传储压器内高压制动液压力,起着接 通或关断电动泵的作用.由于制动液压力很 高,故电动泵采用柱塞泵. 3TRAC执行器的检测 TRAC系统的工作时间相对于车辆行驶周 期是很短暂的,其故障不多.我们在维修工作 中体会到,TRAC系统之所以出现某些故障,多 数是由于使用不当造成的,如制动液长年不换. 吸水粘滞或形成气阻,致使TRAC功能不理想 甚至失效;另一个原因是某些维修人员对该系 统比较陌生.该系统与ABS交织在一起,而且 电气,液压,机械三者结合,在技术上有一定难 度,维修人员遇到故障常乱猜,乱拆,形成人为 故障.下面谈谈TRAC执行器的检测方法. 3.1初始功能检测 TRAC执行器有副节气门控制及驱动轮制 动压力控制两项内容,原车时对这两项控 制都有自动检测功能. 3.1.1副节气门的初始检测功能 正常状态下,在发动机每次起动后处于怠 速运转,不踩加速踏板,车辆未行驶时,?c/ A陷ECU会自动检测副节气门,即把副节气门 进行一次全关至全开的运行操作.此时可感觉 《汽车维护与修理)1998年第儿期 到副节气门步进电动机轻微运转振动.可多次 重复检查,以证实此项功能. 3.1.2制动执行器电磁阀的初始功能检查 制动执行器安装在ABs执行器的后方.正 常情况下,每次起动发动机并怠速运转(挂P或 N档),ECU即会给制动器内的3个切断电磁阀 和ABS系统的4个电磁阀通电一次.可通过手 感证实该功能. 3.2利用故障代码进行检修 对TRAG执行器的电,液路故障,亦可用故 障代码方法进行检修:接通点火开关并短接诊 断插座内的TC与E.端子,然后利用?认c和 ABS工作指示灯闪烁来调取故障代码.?认c执 行器的故障代码见表2.其中,副节气门故障代 码由TRAC指示灯闪烁显示,制动执行器的故 障代码由ABs指示灯闪烁显示.故障排除后清 码方法与ABs清码一样,即接通点火开关,在3 s时间内踩制动踏板8次以上即可. 表2TRAC执行器故摔代码表 闪烁灯故障诊断 nLAc副节气f1步进电动机电路开路或短路 指示灯步进电动机未到选删的指定位置 EGU指令副节气门垒开但副节气门不运作 副节气九回位弹簧折断 ^TRAC制动器继电器开路或短路 指示灯矸L^c嗣动器继电器电路+B线短路 ABs执行器后右三位三通电硅闫开路或短路 ^Bs执行器后左三位三通电磁闰开路或短路 TRAG制动器制动主缸切断电硅闰开路或短路 TRAC制动器储压器切断电磁闰开路或短路 TRAC制动器储藏室切断电磁阀开路或短路 TRAC电动泵断路 TRAC电动泵通电时同过长,有橱藏现象 TRAC电动泵动作过于频繁 TRAC储藏室油面过低 TRAC压力传感开关电路开路或短路 "/'RAG压力传感开关损坷: 3.3器件的电气参数 a.副节气门位置传感器的静态电阻值见 表3. b.副节气门步进电动机各接线端子间,即 A—.AcM,A—_A0f,B—.BcM,B-_BcM同电阻值 《汽车维护与修理》1998年第1l期 均为1.1n. c.制动 执行器电动 泵电阻值为 4.5n,5.5 n;各切断电 磁阎电阻值 表3副节气门位置传盛器电阻值 副节气门电阻值/kn 接线端子—— 全开全关 为3.7n一4.8n;压力传感开关在常态下PR 与E端子间电阻值为0n,当发动机怠速运转 30s后,电动泵自动运行升压,传感开关断开, 其电阻值变为1.5kn. 3.4检修实例 某94款凌志4OO轿车,原先牵引力控制功 能正常,但自从检修变速器以后,曾有几次在大 雨后泥泞道路上车辆无法起步.路试检查,车 辆的加速性,操纵性均良好;作紧急制动试验, ABS系统也能正常发挥作用.于是我们着重检 查牵引力控制系统.利用TRAG初始检测功能 检查时,副节气门一直没有工作声响出现,用手 触摸制动执行器电磁阀外壳也毫无工作反应. 查找故障代码时发现?认C工作指示灯及 "TRACOFF''(牵引力取消控制)灯都不亮.经查 找发现灯泡已被卸下,装在烟灰缸附近的 "TRAC0FF''开关也巳短路损坏.这个开关是控 制TRAC运行的.开路时TRAC系统可根据车 轮转速的变化自动投人运行,接通时则取消 TRAC功能.由于这个开关已短路,TRAC/ABS ECU控制电源不能向驱动副节气门步进电动机 ACM及BcM端子供电,同时也使TRAC制动主 继电器断电.由于TRAC两个执行器都断电不 能运作,故失去牵引力控制功能.换上新开关 后.牵引力控制功能恢复正常. (收稿日期:1998—06一l8) , 29一 登"=2?皿"