第二節(jié) 電子差速鎖系統(tǒng)

一、電子差速鎖的基本功用

1.電子差速鎖的基本功用

電子差速鎖的英文全稱是Electronic Differential System，即“電子防滑差速系統(tǒng)”，簡(jiǎn)稱EDS，也有些車型稱為EDL（Electronic Differential Lock）。電子差速鎖用于汽車的加速打滑控制。發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力經(jīng)變速器、主減速器傳至差速器，然后再由半軸傳至驅(qū)動(dòng)輪。按工作特性不同，差速器可分為普通差速器和防滑差速器兩大類。

普通差速器在實(shí)現(xiàn)差速的同時(shí)，左右車輪得到的驅(qū)動(dòng)力矩基本相等。普通差速器轉(zhuǎn)矩等量分配的特性對(duì)于汽車在良好路面上行駛是有利的。但汽車在較差路面上行駛時(shí)卻會(huì)嚴(yán)重影響其通過(guò)能力。當(dāng)汽車的一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪處于泥濘路面因附著力小而原地打轉(zhuǎn)時(shí)，由于差速器等量分配轉(zhuǎn)矩的特性，附著力好的驅(qū)動(dòng)輪也只能分配到與打滑車輪同樣小的轉(zhuǎn)矩，以至于總的牽引力不足以克服行駛阻力，使得汽車不能前進(jìn)。

為了提高汽車通過(guò)較差路面的能力，可采用防滑差速器。當(dāng)汽車某一側(cè)驅(qū)動(dòng)輪發(fā)生滑轉(zhuǎn)時(shí)，差速器的差速作用即被部分或全部鎖止，并將大部分或全部轉(zhuǎn)矩分配給未滑轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)輪，充分利用未滑轉(zhuǎn)車輪與地面之間的附著力，以產(chǎn)生足夠的牽引力使汽車?yán)^續(xù)行駛。

電子防滑差速系統(tǒng)是防滑差速器的一種，它的作用是在車輛起步或低速時(shí)，若一側(cè)驅(qū)動(dòng)輪有打滑趨勢(shì)時(shí)，EDS介入工作，使打滑驅(qū)動(dòng)輪速度降低，并將大部分驅(qū)動(dòng)力矩分配給另一側(cè)轉(zhuǎn)速低的驅(qū)動(dòng)輪，從而提高車輛的驅(qū)動(dòng)性能和通過(guò)性能。

2.電子差速鎖的基本工作原理

EDS作為ABS的另一種附加功能，除了在軟件上有變化之外，還在ABS控制單元上新增加了專用的電磁閥及其他電子元件。

汽車行駛時(shí)，如果左右驅(qū)動(dòng)車輪處在不同附著系數(shù)的路面上，尤其是當(dāng)一側(cè)車輪處在光滑的冰面時(shí)，這一側(cè)的車輪可能出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，在車輛起步、加速或上坡時(shí)這種趨勢(shì)更明顯。此時(shí)，電子控制單元（ECU）根據(jù)輪速傳感器傳來(lái)的信號(hào)，比較左右驅(qū)動(dòng)輪的輪速，當(dāng)輪速差值較大，即一側(cè)車輪出現(xiàn)打滑時(shí)，ECU將發(fā)出指令，對(duì)滑轉(zhuǎn)車輪施加制動(dòng)。這樣，打滑車輪的速度將會(huì)降低，直到接近另一側(cè)的輪速，以保證另一側(cè)車輪有足夠的驅(qū)動(dòng)力。

二、電子差速鎖的基本工作過(guò)程

以大眾車系常見(jiàn)的MK20型ABS制動(dòng)裝置為例說(shuō)明EDS的結(jié)構(gòu)與原理。MK20型ABS制動(dòng)裝置帶有EDS功能，它在ABS的基礎(chǔ)上增加了兩個(gè)電磁隔離閥和兩個(gè)液壓閥，如圖2-9所示。

駕駛?cè)瞬认轮苿?dòng)踏板，制動(dòng)管路由制動(dòng)主缸建立油壓，EDS使液壓閥不通電關(guān)閉，電磁隔離閥不通電打開(kāi)，常開(kāi)閥不通電打開(kāi)，常閉閥不通電關(guān)閉，輪缸壓力升高，車輪進(jìn)行常規(guī)制動(dòng)。

汽車在加速過(guò)程中，如果電子控制單元從輪速信號(hào)中發(fā)現(xiàn)某一個(gè)車輪打滑，那么它就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)EDS功能。其工作過(guò)程可以分為加壓過(guò)程、保壓過(guò)程和減壓過(guò)程。

1.加壓過(guò)程

EDS工作中的加壓制動(dòng)過(guò)程如圖2-10所示。當(dāng)電子控制單元根據(jù)輪速信號(hào)判斷出某一側(cè)驅(qū)動(dòng)輪打滑時(shí)，EDS使液壓閥通電打開(kāi)，電磁隔離閥通電關(guān)閉，液壓泵通電工作，制動(dòng)管路建立油壓，通往該車輪管路中的常開(kāi)閥不通電打開(kāi)，常閉閥不通電關(guān)閉，輪缸壓力升高，系統(tǒng)對(duì)該車輪進(jìn)行適當(dāng)制動(dòng)，使該車輪得到一定的制動(dòng)力矩。相應(yīng)地，該車輪得到的驅(qū)動(dòng)力矩將增加，由于差速器的轉(zhuǎn)矩特性，兩側(cè)車輪分得的轉(zhuǎn)矩總是相等的，所以另一側(cè)車輪的驅(qū)動(dòng)力也會(huì)增加，從而提高了車輛的整體驅(qū)動(dòng)力，車輛的通過(guò)能力大大增加了。

2.保壓過(guò)程

圖2-9 常規(guī)制動(dòng)過(guò)程

圖2-10 EDS工作中的加壓過(guò)程

圖2-11 EDS工作中的保壓過(guò)程

在加壓過(guò)程中，如果電子控制單元發(fā)現(xiàn)打滑車輪的速度已經(jīng)下降，為了防止制動(dòng)壓力的進(jìn)一步升高，液壓泵被切斷，同時(shí)該車輪的常開(kāi)閥和常閉閥均被關(guān)閉，從而實(shí)現(xiàn)保壓過(guò)程，空轉(zhuǎn)的車輪繼續(xù)被制動(dòng)。保壓過(guò)程各元件工作狀態(tài)如圖2-11所示。

3.減壓過(guò)程

如果電子控制單元從輪速信號(hào)中發(fā)現(xiàn)車輪已不再處在空轉(zhuǎn)打滑狀態(tài)，則常開(kāi)閥打開(kāi)，電磁隔離閥打開(kāi)，制動(dòng)液從車輪制動(dòng)器回到主缸，制動(dòng)壓力被解除，EDS功能中止。其元件工作狀態(tài)如圖2-12所示。

圖2-12 EDS工作中的減壓過(guò)程