汽車牽引力控制系統(tǒng)及其故障診斷

張軍

江陰職業(yè)技術(shù)學院 江蘇省江陰市 214405

車輛轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性不僅會在制動時車輪被抱死而失去，如果急加速時車輪產(chǎn)生空轉(zhuǎn)也會出現(xiàn)同樣的情況。牽引力控制系統(tǒng)是ABS的功能擴展。該控制系統(tǒng)可防止車輛啟動或行駛過程中突然加速時所發(fā)生的車輪空轉(zhuǎn)。如果兩個車輪或所有車輪均空轉(zhuǎn)，可利用發(fā)動機控制功能降低驅(qū)動扭矩。牽引力控制系統(tǒng)Traction Control System，簡稱TCS，也稱為ASR或TRC。

牽引力控制系統(tǒng)不是一個獨立的系統(tǒng)，而是與ABS做成一體。這是因為該系統(tǒng)中需要的許多部件與ABS相同。牽引力控制系統(tǒng)僅需改變ECU的邏輯控制部分，同時增加一些控制元件，如油門控制元件。圖所示為牽引力控制系統(tǒng)的框圖。要注意其與ABS控制系統(tǒng)的結(jié)合方式。

1 牽引力控制系統(tǒng)的功能

（1）保持行駛穩(wěn)定性；

（2）減少側(cè)滑影響；

（3）在所有速度下提供最佳驅(qū)動力；

（4）減少駕駛員工作負荷。

2 牽引力控制系統(tǒng)的控制方式

油門控制——油門控制可通過能夠拉動油門鋼纜的執(zhí)行元件實現(xiàn)。如果車輛配置了電子油門加速器，則油門控制是與發(fā)動機管理ECU結(jié)合為一體的。這種油門控制不受駕駛員油門踏板位置的影響。在控制發(fā)動機扭矩時，單獨采用這種方式反應(yīng)較慢。

點火控制——延長點火時間可快速降低發(fā)動機輸出扭矩，降低幅度可達50%，延長時間可根據(jù)ECU中的點火脈譜圖進行調(diào)節(jié)。

制動控制——如果空轉(zhuǎn)車輪并施以制動壓力，則該車輪扭矩將快速降低。但不應(yīng)施加最大制動壓力，否則將影響乘坐舒適性。

3 牽引力控制系統(tǒng)的工作原理

牽引力控制系統(tǒng)不是一個獨立的系統(tǒng)，而是與ABS做成一體，構(gòu)成具有制動防抱死和驅(qū)動輪防滑轉(zhuǎn)控制（ABS/ASR）系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由輪速傳感器、ABS/ASR ECU、ABS執(zhí)行器、ASR執(zhí)行器、副節(jié)氣門控制步進電機和主、副節(jié)氣門位置傳感器等組成。

以配置有電控加速器（電子油門）車輛的牽引力控制系統(tǒng)為例。加速器的工作位置由節(jié)氣門位置傳感器確定，同時考慮其他變量，如發(fā)動機溫度、速度等，由伺服電機將油門控制在最佳工作位置。加大油門，則發(fā)動機扭矩增加，進而導致車輪扭矩增加。為實現(xiàn)最大加速效果，應(yīng)將盡可能大的驅(qū)動扭矩傳到路面。但是，如果驅(qū)動扭矩大于傳到路面的扭矩，則至少一個車輪發(fā)生空轉(zhuǎn)。其結(jié)果使車輛的穩(wěn)定性受到影響。

當檢測到車輪空轉(zhuǎn)時，則系統(tǒng)對油門位置及點火時間進行調(diào)節(jié)，若車輪同時施加制動，則效果更好。這不僅可防止車輪空轉(zhuǎn)，而且同時可起到一定程度的控制滑轉(zhuǎn)差速作用。對附著系數(shù)變化的路面效果尤為明顯。施加制動時，液壓調(diào)節(jié)器控制閥位置發(fā)生相應(yīng)變動，從而使牽引力控制系統(tǒng)進入工作狀態(tài)。控制閥的工作位置與ABS相同，包括壓力建立、壓力保持和壓力釋放。所以以上控制過程無需駕駛員踩下制動踏板而自動進行。簡而言之，必須對空轉(zhuǎn)車輛施加制動力，這樣才能使得驅(qū)動輪的附著系數(shù)相互平衡。

4 牽引力控制系統(tǒng)故障診斷

牽引力控制系統(tǒng)通常是與ABS相結(jié)合的系統(tǒng)。所以發(fā)生故障后需要專業(yè)人員進行處理，一般人員可做些基本檢查。同ABS一樣，如斷開ECU電源，某些車型的系統(tǒng)需要專用診斷儀器對ECU進行初始化。

如果報告的故障是牽引力控制系統(tǒng)不工作，則做以下檢查：

4.1 手檢和目測

檢查液壓油面高度；接線的安全性；蓄電池的狀態(tài)；ECU的熔絲（供電狀態(tài)）；節(jié)氣門工作是否正常等。

4.2 儀器檢測

牽引力控制開關(guān)的工作狀態(tài)：是否0V電壓降或0Ω電阻；

檢查輪速傳感器的工作狀態(tài)（同ABS傳感器相同）：其輸出應(yīng)與輪速成正比且是無干擾的正弦波信號；

檢查從傳感器到ECU之間的導線是否有斷路：ECU信號應(yīng)與傳感器信號相同；

檢查至調(diào)節(jié)器組件的導線是否有斷路。

4.3 用專用測試儀檢查故障碼

將測試儀與控制單元進行通訊，識別系統(tǒng)和控制部件的編號，讀取故障碼，顯示系統(tǒng)故障診斷參數(shù)，如溫度、轉(zhuǎn)速、持續(xù)性、斷續(xù)性故障等，對系統(tǒng)進行全面測試，檢查各部件的檢測數(shù)據(jù)是否與規(guī)定的一致，消除故障并清除故障碼。

5 牽引力控制系統(tǒng)不工作的故障原因

（1）輪速傳感器或相關(guān)線圈開路（阻值太高）；

（2）輪速傳感器空氣間隙不正確；

（3）ECU供電電壓太低或接地不良；

（4）開關(guān)開路；

（5）ABS系統(tǒng)有故障；

（6）油門執(zhí)行元件不工作或電路斷開；

（7）ECU間通訊電路斷路；

（8）ECU需要初始化。

牽引力控制系統(tǒng)作為一種較為復雜的控制系統(tǒng)，雖然大多數(shù)時候自動正常運行，但是一旦出現(xiàn)故障，必須引起足夠的重視。要全面了解控制系統(tǒng)的原理和功能，按照一定的檢查順序，逐一排除其他可能性，最終找出故障原因。