牽引力控制系統(tǒng)

牽引力控制系統(tǒng),又稱循跡控制系統(tǒng)。汽車在光滑路面制動(dòng)時(shí)，車輪會(huì)打滑，甚至使方向失控。同樣，汽車在起步或急加速時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪也有可能打滑，在冰雪等光滑路面上還會(huì)使方向失控而出危險(xiǎn)。牽引力控制系統(tǒng)就是針對(duì)此問題而設(shè)計(jì)的。

牽引力控制系統(tǒng)依靠電子傳感器探測(cè)到從動(dòng)輪速度低于驅(qū)動(dòng)輪 時(shí)(這是打滑的特征)，就會(huì)發(fā)出一個(gè)信號(hào)，調(diào)節(jié)點(diǎn)火時(shí)間、減小氣門開度、減小油門、降擋或制動(dòng)車輪，從而使車輪不再打滑。

牽引力控制系統(tǒng)不但可以提高汽車行駛穩(wěn)定性，而且能夠提高加速性，提高爬坡能力。原采只是豪華轎車上才安裝牽引力控制系統(tǒng)，2008--2013許多普通轎車上也有。

牽引力控制系統(tǒng)如果和ABS相互配合使用，將進(jìn)一步增強(qiáng)汽車的安全性能。牽引力控制系統(tǒng)和ABS可共用車軸上的輪速傳感器，并與行車電腦連接，不斷監(jiān)視各輪轉(zhuǎn)速，當(dāng)在低速發(fā)現(xiàn)打滑時(shí)，牽引力控制系統(tǒng)會(huì)立刻通知ABS動(dòng)作來減低此車輪的打滑。若在高速發(fā)現(xiàn)打滑時(shí)，牽引力控制系統(tǒng)立即向行車電腦發(fā)出指令，指揮發(fā)動(dòng)機(jī)降速或變速器降擋，使打滑車輪不再打滑，防止車輛失控甩尾。

牽引力控制系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)檢測(cè)4個(gè)車輪的速度和轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向角，當(dāng)汽車加速時(shí)，如果檢測(cè)到驅(qū)動(dòng)輪和非驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速差過大，計(jì)算機(jī)立即判斷驅(qū)動(dòng)力過大，發(fā)出指令信號(hào)減少發(fā)動(dòng)機(jī)的供油量，降低驅(qū)動(dòng)力，從而減小驅(qū)動(dòng)輪輪胎的滑轉(zhuǎn)率。計(jì)算機(jī)通過轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器掌握司機(jī)的轉(zhuǎn)向意圖，然后利用左右車輪速度傳感器檢測(cè)左右車輪速度差;從而判斷汽車轉(zhuǎn)向程度是否和司機(jī)的轉(zhuǎn)向意圖一樣。如果檢測(cè)出汽車轉(zhuǎn)向不足(或過度轉(zhuǎn)向)，計(jì)算機(jī)立即判斷驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)力過大，發(fā)出指令降低驅(qū)動(dòng)力，以便實(shí)現(xiàn)司機(jī)的轉(zhuǎn)向意圖。

各個(gè)廠家的牽引力控制系統(tǒng)功能都一樣，只不過叫法不同而已。例如:奔馳叫ASR，豐田叫TRC，寶馬叫DTC，凱迪拉克叫TCS等。

目前，牽引力控制系統(tǒng)主要由制動(dòng)力矩控制和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩控制兩種控制方式。

對(duì)將要空轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)輪施加制動(dòng)力，把發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的多余轉(zhuǎn)矩在制動(dòng)器上消耗掉，控制車輪的滑轉(zhuǎn)率在期望的范圍內(nèi)，其方法類似ABS。

制動(dòng)控制方式比發(fā)動(dòng)機(jī)控制方式響應(yīng)速度快，能有效地防止汽車起步時(shí)或者從高附著路面突然躍變到低附著路面時(shí)車輪的空轉(zhuǎn)。制動(dòng)控制方式還能對(duì)每個(gè)驅(qū)動(dòng)輪進(jìn)行獨(dú)立控制，與差速器鎖止裝置具有同樣的功能。

但這種控制方式要把發(fā)動(dòng)機(jī)多輸出的功率以熱的形式在制動(dòng)器上消耗掉，因而制動(dòng)器發(fā)熱嚴(yán)重，影響它的使用壽命，不利于提高汽車的經(jīng)濟(jì)性

控制發(fā)動(dòng)機(jī)輸入到驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩，使車輪的滑轉(zhuǎn)率控制在合適的范圍內(nèi)。

發(fā)動(dòng)機(jī)控制方式則是根據(jù)路面狀況輸入給驅(qū)動(dòng)輪最佳的驅(qū)動(dòng)力矩，具體方法有改變?nèi)剂蠂娚淞?、點(diǎn)火時(shí)間和節(jié)氣門開度。上述兩種方法既可以單獨(dú)使用，也可以組合起來綜合使用 。

而采用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩控制，除了響應(yīng)速度比制動(dòng)方式較慢以外，另一個(gè)本質(zhì)問題是在非對(duì)稱附著系數(shù)路面不能實(shí)現(xiàn)最佳驅(qū)動(dòng)控制，其效能和ABS控制系統(tǒng)低選的情形相似，為了實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)力最佳控制，即最大限度地提高汽車的經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性、方向穩(wěn)定性及可操縱性，目前正在朝著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩、車輪制動(dòng)兩者綜合控制的方向發(fā)展。

ASR，其全稱是Acceleration Slip Regulation，即牽引力控制系統(tǒng)或驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)，其目的就是要防止車輛尤其是大馬力車子，在起步、加速時(shí)驅(qū)動(dòng)輪打滑現(xiàn)象，以維持車輛行駛方向的穩(wěn)定性。

ASR可以通過減少節(jié)氣門開度來降低發(fā)動(dòng)機(jī)功率或者由制動(dòng)器控制車輪打滑來達(dá)到對(duì)汽車牽引力的控制。裝有ASR的車上，從油門踏板到汽油機(jī)節(jié)氣門(柴油機(jī)噴油泵操縱桿)之間的機(jī)械連接被電控油門裝置所代替，當(dāng)傳感器將油門踏板的位置及輪速信號(hào)傳送至控制單元時(shí)，控制單元就會(huì)產(chǎn)生控制電壓信號(hào)，伺服電機(jī)依此信號(hào)重新調(diào)整節(jié)氣門的位置(或者柴油機(jī)操縱桿的位置)，然后將該位置信號(hào)反饋至控制單元，以便及時(shí)調(diào)整制動(dòng)器。

當(dāng)汽車行駛在易滑的路面上時(shí)，沒有ASR的汽車加速時(shí)驅(qū)動(dòng)輪容易打滑，如果是后驅(qū)動(dòng)輪打滑，車輛容易甩尾，如果是前驅(qū)動(dòng)打滑，車輛方向容易失控。有ASR時(shí)，汽車在加速時(shí)就不會(huì)有或能夠減輕這種現(xiàn)象。在轉(zhuǎn)彎時(shí)，如果發(fā)生驅(qū)動(dòng)輪打滑會(huì)導(dǎo)致整個(gè)車輛向一側(cè)偏移，當(dāng)有ASR時(shí)就會(huì)使車輛沿著正確的路線轉(zhuǎn)向。

總之，ASR可以最大限度利用發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力矩，保證車輛起動(dòng)、加速和轉(zhuǎn)向過程中的穩(wěn)定性。

ASR與ABS的區(qū)別在于，ABS是防止車輪在制動(dòng)時(shí)被抱死而產(chǎn)生側(cè)滑，而ASR則是防止汽車在加速時(shí)因驅(qū)動(dòng)輪打滑而產(chǎn)生的側(cè)滑，ASR是在ABS的基礎(chǔ)上的擴(kuò)充，兩者相輔相成。

ASR只安裝在一些高檔車上面，但是因?yàn)锳SR與ABS包含著性能及技術(shù)上的貫通，所以有望近幾年ASR變得與ABS一樣普及。

最近采用牽引力控制系統(tǒng)的汽車越來越多。牽引力控制系統(tǒng)(Traction Control System，簡(jiǎn)稱TCS)的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(shí)，加速需要驅(qū)動(dòng)力，轉(zhuǎn)彎需要側(cè)向力。這兩個(gè)力都來源于輪胎對(duì)地面的摩擦力，但輪胎對(duì)地面的摩擦力有一個(gè)最大值。在摩擦系數(shù)很小的光滑路面上，汽車的驅(qū)動(dòng)力和側(cè)向力都很小。如果為了獲得較大的驅(qū)動(dòng)力，一個(gè)勁兒地踏緊油門踏板，使驅(qū)動(dòng)力超過了輪胎和地面之間的最大摩擦力即附著力，這樣不但不能獲得所期望的驅(qū)動(dòng)力，反而影響了汽車的行駛穩(wěn)定性。汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)，如果節(jié)氣閥開度過大，將使驅(qū)動(dòng)輪打滑。那么這時(shí)汽車的轉(zhuǎn)向性會(huì)出現(xiàn)什么變化呢?前輪驅(qū)動(dòng)汽車的前輪如果打滑，汽車將出現(xiàn)轉(zhuǎn)向不足的現(xiàn)象，即汽車偏離了轉(zhuǎn)向圓弧，跑到轉(zhuǎn)向圓弧之外去了。后輪驅(qū)動(dòng)汽車的后輪如果打滑，汽車將出現(xiàn)過度轉(zhuǎn)向現(xiàn)象，即汽車偏離了轉(zhuǎn)向圓弧，跑到轉(zhuǎn)向圓弧之內(nèi)去了，嚴(yán)重時(shí)汽車會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。所以在冰雪路面上，為了防止汽車驅(qū)動(dòng)輪打滑，必須小心翼翼地控制油門。牽引力控制系統(tǒng)的作用是，在汽車加速時(shí)自動(dòng)地控制驅(qū)動(dòng)力，以便使輪胎的滑動(dòng)量處于合理的范圍之內(nèi)，從而保持汽車行駛的穩(wěn)定性。這和防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的作用大同小異，防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的作用是防止輪胎抱死，提高汽車制動(dòng)時(shí)的行駛穩(wěn)定性。

牽引力控制系統(tǒng)的控制裝置是一臺(tái)計(jì)算機(jī)。利用計(jì)算機(jī)檢測(cè)4個(gè)車輪的速度和轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向角，當(dāng)汽車加速時(shí)，如果檢測(cè)到驅(qū)動(dòng)輪和非驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速差過大，計(jì)算機(jī)立即判斷驅(qū)動(dòng)力過大，發(fā)出指令信號(hào)減少發(fā)動(dòng)機(jī)的供油量，降低驅(qū)動(dòng)力，從而減小驅(qū)動(dòng)輪輪胎的滑轉(zhuǎn)率。計(jì)算機(jī)通過轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器掌握司機(jī)的轉(zhuǎn)向意圖，然后利用左右車輪速度傳感器檢測(cè)左右車輪速度差;從而判斷汽車轉(zhuǎn)向程度是否和司機(jī)的轉(zhuǎn)向意圖一樣。如果檢測(cè)出汽車轉(zhuǎn)向不足(或過度轉(zhuǎn)向)，計(jì)算機(jī)立即判斷驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)力過大，發(fā)出指令降低驅(qū)動(dòng)力，以便實(shí)現(xiàn)司機(jī)的轉(zhuǎn)向意圖汽車停止時(shí)，4個(gè)車輪的速度都是零。在汽車起步時(shí)，也即從零車速加速時(shí)，牽引力控制系統(tǒng)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)輪的滑轉(zhuǎn)率，如果檢測(cè)到較大的滑轉(zhuǎn)率時(shí)，發(fā)出指令降低發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，減小輪胎的滑轉(zhuǎn)率，在汽車起步時(shí)，完全不讓輪胎打滑是不行的，但輪胎的滑轉(zhuǎn)率過大，將加速輪胎的磨損，降低輪胎和地面的摩擦力，對(duì)起步加速?zèng)]有一點(diǎn)好處。當(dāng)輪胎的滑轉(zhuǎn)率適中時(shí)，汽車能獲得最大的驅(qū)動(dòng)力。轉(zhuǎn)彎時(shí)如果使輪胎產(chǎn)生較大的滑轉(zhuǎn)，將使汽車的加速能力變好。該系統(tǒng)可以利用轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器檢測(cè)汽車的行駛狀態(tài)，判斷汽車是直線行駛還是轉(zhuǎn)彎，并適當(dāng)?shù)馗淖兏鬏喬サ幕D(zhuǎn)率。但是牽引力控制系統(tǒng)也有缺點(diǎn)。當(dāng)司機(jī)利用油門開度，調(diào)整汽車行駛狀態(tài)時(shí)，該系統(tǒng)妨礙司機(jī)的駕駛意圖。例如后輪驅(qū)動(dòng)汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，為了減小轉(zhuǎn)彎半徑，技術(shù)熟練的司機(jī)往往加大油門使汽車加速，利用后驅(qū)動(dòng)輪打滑產(chǎn)生的過轉(zhuǎn)向現(xiàn)象，調(diào)整汽車轉(zhuǎn)向中的狀態(tài)。但由于牽引力控制系統(tǒng)的作用，后驅(qū)動(dòng)輪不能打滑。這樣就妨礙了司機(jī)的駕駛意圖，使汽車在較大的轉(zhuǎn)彎圓弧上轉(zhuǎn)向。此外有的人過分相信牽引力控制系統(tǒng)，認(rèn)為該系統(tǒng)能保證汽車按司機(jī)的意圖轉(zhuǎn)向。隨便地以超高車速進(jìn)入彎道，結(jié)果不是出現(xiàn)轉(zhuǎn)向不足就是轉(zhuǎn)向過度。牽引力控制系統(tǒng)和防抱死制動(dòng)系統(tǒng)一樣，其作用是有限的，過分的依賴這些控制系統(tǒng)是十分有害的。

TCS與ABS作用模式十分相似，兩者都使用感測(cè)器及剎車調(diào)節(jié)器。當(dāng)TCS感應(yīng)到車輪打滑的時(shí)候，首先會(huì)經(jīng)過引擎控制電腦改變引擎點(diǎn)火的時(shí)間，減低引擎扭力輸出或是在該輪上施加剎車以防該輪打滑，如果在打滑很嚴(yán)重的情況下，就再控制引擎供油系統(tǒng)。TCS在運(yùn)用的時(shí)候，變速箱會(huì)維持較高的擋位，在油門加重的時(shí)候，會(huì)避免突然下?lián)跻悦獯蚧母鼌柡ΑCS最大的特點(diǎn)是使用現(xiàn)有ABS系統(tǒng)的電腦、輸速感知器和控制引擎與變速箱電腦，即使換上了備胎，TCS也可以準(zhǔn)確的應(yīng)用。