汽车牵引力控制系统技术的应用

汽车牵引力控制系统技术的应用
近年来采用牵引力控制系统的汽车越来越多。

牵引力控制系统Traction Control System,简称TCS。

作用是使汽车在各种行驶状况下都能获得最佳的牵引力。

汽车在行驶时,加速需要驱动力,转弯需要侧向力。

这两个力都来源于轮胎对地面的摩擦力,但轮胎对地面的摩擦力有一个最大值。

在摩擦系数很小的光滑路面上,汽车的驱动力和侧向力都很小。

当制动时车轮抱死,汽车不仅仅失去转向操纵性能。

如果在起步时猛加速,同样的情况也会出现。

作为ABS系统的补充,电控牵引力控制已经开启成功。

这种控制系统防止起步或行驶中急加速时出现的车轮滑转。

这样,可使在滑转的单个车轮受到强行制动。

假如两个或所有车轮滑转,通过控制发动机的发动机的方式来减小驱动力距。

牵引控制被称为ASR或TRC。

1、什么是汽车牵引力控制
丰田公司把ASR称作牵引力或驱动力控制系统,常用TRC—Traction Control System表示,其他公司一般简称TCS）TCS又称循迹控制系统。

汽车在光滑路面制动时,车轮会打滑,甚至使方向失控。

同样,汽车在起步或急加速时,驱动轮也有可能打滑,在冰雪等光滑路面上还会使方向失控而出危险。

TCS就是针对此问题而设计的。

牵引控制主要功能如下:(1)保持操纵稳定性(2)减轻横摆力距的影响。

(3)所有转速下提供最佳驱动力。

(4)减轻驾驶员劳动强度(5)良好的牵引控制系统的主要优点如下:(6)改善牵引力(7)在附着系数小的路面上,具有更好的安全性和稳定性。

(8)减小了驾驶员的负担。

(9)增加了轮胎的使用寿命。

(10)在转弯和绕过墙角时,无车轮滑转现象。

在许多情况下,自动控制系统能够比驾驶员更快更精准地进行干预。

这样,在驾驶员不能适应情况变化时,使车辆稳定性得到保持。

2、汽车牵引力控制的作用
牵引力控制系统的作用是:在汽车加速时自动地控制驱动力,以便使轮胎的滑动量处于合理的范围之内,从而保持汽车行驶的稳定性。

这和防抱死制动系统的作用大同小异,防抱死制动系统的作用是防止轮胎抱死,提高汽车制动时的行驶稳定性。

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。

汽车停止时,4个车轮的速度都是零。

在汽车起步时,也即从零车速加速时,牵引力控制系统检测驱动轮的滑转率,如果检测到较大的滑转率时,发出指令降低发动机的功率,减小轮胎的滑转率,在汽车起步时,完全不让轮胎打滑是不行的,但轮胎的滑转率过大,将加速轮胎的磨损,降低轮胎和地面的摩擦力,对起步加速没有一点好处。

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。

3、ASR（TRC,TCS）系统工作过程
ECU根据各个车轮的轮速传感器的信号,确定驱动轮的滑转率和汽车的参考速度。

当ECU判定驱动轮的滑转率超过设定的门限值时,就使驱动副节气门的步进电机转动,减小节气门的开度,此时,即使主节气门的开度不变,发动机的进气量也会减少,使输出功率减小,驱动轮上的驱动力就会随之减小。

如果驱动车轮的滑转率仍未降低到设定的控制范围,ECU又会控制TRC（TCS）制动压力调节装置和TRC制动压力装置,对驱动车轮世家一定的制动压力,使制动力距作用于驱动轮,从而实现驱动防滑转的控制。

4、牵引力控制系统的组成
1-储液灌
2-制动总泵
3-比例阀
4-ASR制动压力调节器
5-制动分泵
6-轮速传感器
7-ABS制动压力调节器
8-主,副节气门
9-ABS/TRC（TCS）ECU
10-发动机ECU
11-ASR工作指示灯
12-ASR关闭指示灯
13-ASR控制开关
14-步进电机
15-节气门位置传感器
5、牵引力控制工作情况
ABS/TRC（TCS）液压系统基本组成:(1)当需要对驱动轮施加制动力距时:TRC（TCS）的3个电磁阀都通电。

(2)当需要对驱动轮保持制动力距时:ABS 的2个电磁阀通较小电流。

(3)当需要对驱动轮减小制动力距时:ABS的2个电磁阀通较大电流。

(4)当无需对驱动轮施加制动力距时:各个电磁阀都不通电且ECU 控制步进电机转动使副节气门保持开启。

6、结语
牵引力控制系统也有缺点。

当司机利用油门开度,调整汽车行驶状态时,该系统妨碍司机的驾驶意图。

例如后轮驱动汽车转弯时,为了减小转弯半径,技术熟练的司机往往加大油门使汽车加速,利用后驱动轮打滑产生的过转向现象,调整汽车转向中的状态。

但由于牵引力控制系统的作用,后驱动轮不能打滑。

这样就妨碍了司机的驾驶意图,使汽车在较大的转弯圆弧上转向。

此外有的人过分相信牵引力控制系统,认为该系统能保证汽车按司机的意图转向。

随便地以超高车速进入弯道,结果不是出现转向不足就是转向过度。

牵引力控制系统和防抱死制动系统一样,其作用是有限的,过分的依赖这些控制系统是十分有害的。

电子稳定程序ESP整合了ABS和TCS的功能,并且增加横摆扭矩控制—防侧滑的功能。

在紧急操控,如快速转向、反向转向、紧急变道、紧急避让等危急情况下,ESP?能够帮助驾驶者保持对车辆的控制。

参考文献
[1]李春亮.汽车防抱死制动系统结构与维修.山东科学技术出版社.
[2]齐晓杰.防抱死制动和牵引力控制系统.化学工业出版社.
[3]鲁植雄.汽车ABS.ASR和ESP维修图解.电子工业出版社.
[4]邯郸北方学校.怎样维修汽车ABS.ASR和SRS系统.机械工业出版社.。