[科普中国]-牵引力控制-

控制装置

牵引力控制系统的控制装置是一台计算机。利用计算机检测4个车轮的速度和转向盘转向角，当汽车加速时，如果检测到驱动轮和非驱动轮转速差过大，计算机立即判断驱动力过大，发出指令信号减少发动机的供油量，降低驱动力，从而减小驱动轮轮胎的滑转率。计算机通过转向盘转角传感器掌握司机的转向意图，然后利用左右车轮速度传感器检测左右车轮速度差；从而判断汽车转向程度是否和司机的转向意图一样。如果检测出汽车转向不足(或过度转向)，计算机立即判断驱动轮的驱动力过大，发出指令降低驱动力，以便实现司机的转向意图。

当轮胎的滑转率适中时，汽车能获得最大的驱动力。转弯时如果使轮胎产生较大的滑转，将使汽车的加速能力变好。该系统可以利用转向盘转角传感器检测汽车的行驶状态，判断汽车是直线行驶还是转弯，并适当地改变各轮胎的滑转率。

工作原理ASR是驱动防滑系统(Acceleration Slip Regulation)的简称，其作用是防止汽车起步、加速过程中驱动轮打滑，特别是防止汽车在非对称路面或转弯时驱动轮空转，并将滑移率控制在 10%—20%范围内。由于ASR多是通过调节驱动轮的驱动力实现控制的，因而又叫驱动力控制系统，简称TCS，在日本等地还称之为TRC或TRAC。

ASR和ABS的工作原理方面有许多共同之处，因而常将两者组合在一起使用，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。在汽车起步、加速及运行过程中，ECU根据轮速传感器输入的信号，判定驱动轮的滑移率超过门限值时，就进入防滑转过程：首先ECU通过副节气门步进电机使副节气门开度减小，以减少进气量，使发动机输出转矩减小。 ECU判定需要对驱动轮进行制动介入时，会将信号传送到ASR执行器，独立地对驱动轮(一般是后轮)进行控制，以防止驱动轮滑转，并使驱动轮的滑移率保持在规定范围内。

TRC主动牵引力控制系统的机械结构能防止车辆的雪地等湿滑路面上行驶时驱动轮的空转，使车辆能平稳地起步、加速，支持车辆行驶的基本功能。在雪地或泥泞的路面，TRC主动牵引力系统均能保证流畅的加速性能。此外，在上下陡坡、险恶的岩石路面等，四轮驱动车所独有的越野行驶路况下，TRC也能适当控制车轮的侧滑。比起配备传统的中央差速器锁止装置的车辆而言，配备TRC的车辆具有前者无法比拟的驾乘感和操纵性。

控制系统设计逻辑门限算法门限控制的实质是“穷举法”，其逻辑复杂、需经大量试验方可选定门限，但不需要测量(控制对象状态的)传感器，因而被ABS和TCS普遍采用。

增量PI控制器PI控制方法简单、精度高，但参数不能在线调整;自适应PI控制方法参数整定较困难;模糊控制在线推理方法鲁棒性强，但计算量大、实时性差，模糊查询方法存在控制精度与控制器存储容量之间难以解决的矛盾。

神经网络控制器神经网络算法鲁棒性强，适用于确定非定常、非线性的多输入多输出系统的输出与输入间的关系。