汽车牵引力控制系统及其故障诊断

张军

江阴职业技术学院 江苏省江阴市 214405

车辆转向稳定性不仅会在制动时车轮被抱死而失去，如果急加速时车轮产生空转也会出现同样的情况。牵引力控制系统是ABS的功能扩展。该控制系统可防止车辆启动或行驶过程中突然加速时所发生的车轮空转。如果两个车轮或所有车轮均空转，可利用发动机控制功能降低驱动扭矩。牵引力控制系统Traction Control System，简称TCS，也称为ASR或TRC。

牵引力控制系统不是一个独立的系统，而是与ABS做成一体。这是因为该系统中需要的许多部件与ABS相同。牵引力控制系统仅需改变ECU的逻辑控制部分，同时增加一些控制元件，如油门控制元件。图所示为牵引力控制系统的框图。要注意其与ABS控制系统的结合方式。

1 牵引力控制系统的功能

（1）保持行驶稳定性；

（2）减少侧滑影响；

（3）在所有速度下提供最佳驱动力；

（4）减少驾驶员工作负荷。

2 牵引力控制系统的控制方式

油门控制——油门控制可通过能够拉动油门钢缆的执行元件实现。如果车辆配置了电子油门加速器，则油门控制是与发动机管理ECU结合为一体的。这种油门控制不受驾驶员油门踏板位置的影响。在控制发动机扭矩时，单独采用这种方式反应较慢。

点火控制——延长点火时间可快速降低发动机输出扭矩，降低幅度可达50%，延长时间可根据ECU中的点火脉谱图进行调节。

制动控制——如果空转车轮并施以制动压力，则该车轮扭矩将快速降低。但不应施加最大制动压力，否则将影响乘坐舒适性。

3 牵引力控制系统的工作原理

牵引力控制系统不是一个独立的系统，而是与ABS做成一体，构成具有制动防抱死和驱动轮防滑转控制（ABS/ASR）系统。该系统主要由轮速传感器、ABS/ASR ECU、ABS执行器、ASR执行器、副节气门控制步进电机和主、副节气门位置传感器等组成。

以配置有电控加速器（电子油门）车辆的牵引力控制系统为例。加速器的工作位置由节气门位置传感器确定，同时考虑其他变量，如发动机温度、速度等，由伺服电机将油门控制在最佳工作位置。加大油门，则发动机扭矩增加，进而导致车轮扭矩增加。为实现最大加速效果，应将尽可能大的驱动扭矩传到路面。但是，如果驱动扭矩大于传到路面的扭矩，则至少一个车轮发生空转。其结果使车辆的稳定性受到影响。

当检测到车轮空转时，则系统对油门位置及点火时间进行调节，若车轮同时施加制动，则效果更好。这不仅可防止车轮空转，而且同时可起到一定程度的控制滑转差速作用。对附着系数变化的路面效果尤为明显。施加制动时，液压调节器控制阀位置发生相应变动，从而使牵引力控制系统进入工作状态。控制阀的工作位置与ABS相同，包括压力建立、压力保持和压力释放。所以以上控制过程无需驾驶员踩下制动踏板而自动进行。简而言之，必须对空转车辆施加制动力，这样才能使得驱动轮的附着系数相互平衡。

4 牵引力控制系统故障诊断

牵引力控制系统通常是与ABS相结合的系统。所以发生故障后需要专业人员进行处理，一般人员可做些基本检查。同ABS一样，如断开ECU电源，某些车型的系统需要专用诊断仪器对ECU进行初始化。

如果报告的故障是牵引力控制系统不工作，则做以下检查：

4.1 手检和目测

检查液压油面高度；接线的安全性；蓄电池的状态；ECU的熔丝（供电状态）；节气门工作是否正常等。

4.2 仪器检测

牵引力控制开关的工作状态：是否0V电压降或0Ω电阻；

检查轮速传感器的工作状态（同ABS传感器相同）：其输出应与轮速成正比且是无干扰的正弦波信号；

检查从传感器到ECU之间的导线是否有断路：ECU信号应与传感器信号相同；

检查至调节器组件的导线是否有断路。

4.3 用专用测试仪检查故障码

将测试仪与控制单元进行通讯，识别系统和控制部件的编号，读取故障码，显示系统故障诊断参数，如温度、转速、持续性、断续性故障等，对系统进行全面测试，检查各部件的检测数据是否与规定的一致，消除故障并清除故障码。

5 牵引力控制系统不工作的故障原因

（1）轮速传感器或相关线圈开路（阻值太高）；

（2）轮速传感器空气间隙不正确；

（3）ECU供电电压太低或接地不良；

（4）开关开路；

（5）ABS系统有故障；

（6）油门执行元件不工作或电路断开；

（7）ECU间通讯电路断路；

（8）ECU需要初始化。

牵引力控制系统作为一种较为复杂的控制系统，虽然大多数时候自动正常运行，但是一旦出现故障，必须引起足够的重视。要全面了解控制系统的原理和功能，按照一定的检查顺序，逐一排除其他可能性，最终找出故障原因。