王 磊，张慧娟，张庆伟

（1.河北农业大学 机电工程学院，河北 保定 071000；2.吉林大学 汽车工程学院，吉林 长春 130025）

0 引言

汽车的控制系统一般都包括三大组成部分，即控制算法、传感器技术和执行机构的开发。控制算法是控制系统的关键，它结合控制理论和汽车系统动力学的研究，寻求一个能够为汽车提供良好性能的控制规律[1]。

1 基本原理和控制目标

汽车在路面上行驶时，驱动力取决于发动机输出转矩，但行驶状况要受到轮胎与地面之间的附着极限的限制[2,3]。即：

式中： Fz—汽车行驶阻力；Ft—汽车驱动力；Fφ为路面附着力。

路面所提供的附着力与附着系数有关，在弱附着路面上，车轮在路面上的运动存在滚动和滑动两种情况，在驱动力控制系统中，用车轮滑转率δ 来表示车轮纵向运动中滑转所占的比例[4]：

式中： r—车轮的自由滚动半径；ω—车轮的转动角速度；v—车轮中心的纵向速度。

附着系数与滑转率的关系一般如图1 所示[5]，有一个最佳的滑转率对应的附着系数最大，但是，随着滑转率增大，侧向附着系数迅速减小。因此，综合考虑纵向附着系数和侧向附着系数的利用率，一般应将车轮的滑转率控制在图中所示的范围内，大致在0.08~0.15 之间[6]。

图1 附着系数与滑转率的关系曲线

2 TCS 的控制方式

驱动车轮滑转率的控制由驱动力控制系统的电子控制装置，通过各种方式对作用于驱动车轮上的力和力矩进行调节而实现。在轮胎和路面状况一定的条件下，车轮与路面之间的附着力Fφ取决于车轮载荷FG和其间的附着系数φ。……