牽引力控制系統Traction Control System，簡稱TCS。作用是使汽車在各種行駛狀況下都能獲得最佳的牽引力。汽車在行駛時，加速需要驅動力，轉彎需要側向力。這兩個力都來源於輪胎對地面的摩擦力，但輪胎對地面的摩擦力有一個最大值。在摩擦係數很小的光滑路面上，汽車的驅動力和側向力都很小。
基本介紹
- 中文名：牽引力控制系統
- 外文名：Traction Control System
- 簡稱：TCS
- 套用領域：汽車行業
控制裝置,工作原理,控制系統設計,邏輯門限算法,增量PI控制器,神經網路控制器,
控制裝置
牽引力控制系統的控制裝置是一台計算機。利用計算機檢測4個車輪的速度和轉向盤轉向角，當汽車加速時，如果檢測到驅動輪和非驅動輪轉速差過大，計算機立即判斷驅動力過大，發出指令信號減少發動機的供油量，降低驅動力，從而減小驅動輪輪胎的滑轉率。計算機通過轉向盤轉角感測器掌握司機的轉向意圖，然後利用左右車輪速度感測器檢測左右車輪速度差；從而判斷汽車轉向程度是否和司機的轉向意圖一樣。如果檢測出汽車轉向不足(或過度轉向)，計算機立即判斷驅動輪的驅動力過大，發出指令降低驅動力，以便實現司機的轉向意圖。
當輪胎的滑轉率適中時，汽車能獲得最大的驅動力。轉彎時如果使輪胎產生較大的滑轉，將使汽車的加速能力變好。該系統可以利用轉向盤轉角感測器檢測汽車的行駛狀態，判斷汽車是直線行駛還是轉彎，並適當地改變各輪胎的滑轉率。
工作原理
ASR是驅動防滑系統(Acceleration Slip Regulation)的簡稱，其作用是防止汽車起步、加速過程中驅動輪打滑，特別是防止汽車在非對稱路面或轉彎時驅動輪空轉，並將滑移率控制在 10%—20%範圍內。由於ASR多是通過調節驅動輪的驅動力實現控制的，因而又叫驅動力控制系統，簡稱TCS，在日本等地還稱之為TRC或TRAC。
ASR和ABS的工作原理方面有許多共同之處，因而常將兩者組合在一起使用，構成具有制動防抱死和驅動輪防滑轉控制(ABS/ASR)系統。該系統主要由輪速感測器、ABS/ASR ECU、ABS執行器、ASR執行器、副節氣門控制步進電機和主、副節氣門位置感測器等組成。在汽車起步、加速及運行過程中，ECU根據輪速感測器輸入的信號，判定驅動輪的滑移率超過門限值時，就進入防滑轉過程：首先ECU通過副節氣門步進電機使副節氣門開度減小，以減少進氣量，使發動機輸出轉矩減小。 ECU判定需要對驅動輪進行制動介入時，會將信號傳送到ASR執行器，獨立地對驅動輪(一般是後輪)進行控制，以防止驅動輪滑轉，並使驅動輪的滑移率保持在規定範圍內。
TRC主動牽引力控制系統的機械結構能防止車輛的雪地等濕滑路面上行駛時驅動輪的空轉，使車輛能平穩地起步、加速，支持車輛行駛的基本功能。在雪地或泥濘的路面，TRC主動牽引力系統均能保證流暢的加速性能。此外，在上下陡坡、險惡的岩石路面等，四輪驅動車所獨有的越野行駛路況下，TRC也能適當控制車輪的側滑。比起配備傳統的中央差速器鎖止裝置的車輛而言，配備TRC的車輛具有前者無法比擬的駕乘感和操縱性。
控制系統設計
邏輯門限算法
門限控制的實質是“窮舉法”，其邏輯複雜、需經大量試驗方可選定門限，但不需要測量(控制對象狀態的)感測器，因而被ABS和TCS普遍採用。
增量PI控制器
PI控制方法簡單、精度高，但參數不能線上調整;自適應PI控制方法參數整定較困難;模糊控制線上推理方法魯棒性強，但計算量大、實時性差，模糊查詢方法存在控制精度與控制器存儲容量之間難以解決的矛盾。
