Как это работает: Traction Control — противобуксовочная система
Система TSC (или ASR) получила свое название от англоязычных терминов Traction Control или anti-slip regulation. По-русски это называется противобуксовочная система. По сути является вторичной функцией ABS. Задачей системы является не дать колесам буксовать на скользком покрытии. При старте машины с места или резкой подачи газа на ходу. Как показывает практика, достаточно мощный автомобиль способен провернуть колеса и на второй и на третьей передаче не ходу, если подобрана неправильная резина или асфальт мокрый.
Как работает система?
В случае, если датчики угловой скорости вращения колеса регистрируют проскальзывание, система в зависимости от настроек может уменьшить подачу топлива и снизить крутящий момент двигателя, либо притормозить проскальзывающее колесо, либо сделать и то, и другое одновременно. Особенно полезна система на скользком покрытии. Также она способна предотвратить проскальзывание колес при добавлении газа в поворотах, тем самым не давая развиться заносу задней оси на заднеприводных машинах и сносу передней на переднеприводных. Также система помогает при старте на скользком покрытии в гору, наглядная демонстрация на видео.
История
Первые образцы системы появились в Европе на Mercedes-Benz S-Class в 1987 году, и раньше в США, на машинах Buick в 1971 году и Cadillac в 1979. Долгое время была экслюзивной опцией для дорогих и мощных автомобилях, сейчас же повсеместно применяется в составе системы ESP.
Достоинства и недостатки
Система оказывает положительное влияние на устойчивость и безопасность автомобиля, особенно на скользком покрытии, не давая водителю чрезмерным нажатием на газ вызывать критическую ситуацию. Но может сослужить плохую службу при проезде по глубокому снегу, песку или грязи, «задушив» мотор как раз в тот момент, когда машине нужен максимальный газ, чтобы с пробуксовкой выбраться из неустойчивого покрытия. Поэтому, при необходимости проехать по песку или снегу (на небольшой скорости) Traction Control стоит заранее отключать.
В различных автомобилях TSC может называться по-разному. Так, BMW именует ее DTS, Audi — ASR, Toyota – TRC, Ford – ETC и так далее. Принципы работы у всех одинаковые, но вот настройки порога срабатывания системы и алгоритмы реакции автомобиля могут существенно отличаться.
Traction Control System (TCS, ASR; A-TRAC; TRC) Система контроля тяги / Антипробуксовочная система (ASR; A-TRAC; TCS; TRC).
Система использует комбинацию тормозов и/или управления двигателем для максимизации доступной тяги на скользких или рыхлых дорожных поверхностях. Она предупреждает пробуксовку колес во всём диапазоне скоростей автомобиля:
1) при низких скоростях движения (от 0 до 80 км/ч) система обеспечивает передачу крутящего момента за счёт подтормаживания ведущих колёс;
2) при скорости выше 80 км/ч усилия регулируются за счёт уменьшения передаваемого от двигателя крутящего момента.
На основании сигналов датчиков частоты вращения колес блок управления ABS/ASR определяет следующие характеристики:
-угловое ускорение ведущих колёс;
-скорость движения автомобиля (на основании угловой скорости неведущих колёс);
-характер движения автомобиля — прямолинейное или криволинейное (на основании сравнения угловых скоростей неведущих колёс);
-величину проскальзывания ведущих колёс (на основании разницы угловых скоростей ведущих и неведущих колёс).
В зависимости от текущего значения эксплуатационных характеристик производится управление тормозным давлением или управление крутящим моментом двигателя.
Глоссарий Traction Control System (TCS, ASR; A-TRAC; TRC)
Что собой представляет система трэкшн-контроль?
Трекшн-контроль — так называют антипробуксовочную систему современных автомобилей, которая является вторичной функцией электронной системы курсовой устойчивости (ESC). Основное предназначение трекшн-контроля — обеспечение надежного сцепления колес с поверхностью дорожного покрытия.
Благодаря данной системе значительно упрощается процесс управления во время езды по влажному асфальту, гололеду, бездорожью, а также при совершении различных маневров: повороты, виражи, обгон, опережение, разворот.
Принцип работы
Принцип работы достаточно простой, однако реализовать его практически удалось только в начале 70-х годов. Впервые TCS установили на автомобилях Buick еще в 1971 году, ее название звучало, как Max-Trac.
Избежать пробуксовки удалось следующим образом:
- датчики постоянно анализировали угловую скорость колес;
- информация поступала на электронный блок управления;
- как только наблюдалось несовпадение между количеством подаваемой топливно-воздушной смеси? Крутящим моментом двигателя, скоростью самого транспортного средства и скоростью вращения одного из колес (попросту говоря, вы газуете, а машина не ускоряется из-за пробуксовки), активизировался трекшн-контроль путем уменьшения искрообразования в одном из цилиндров.
Позже система была коренным образом доработана и ее применили на Mercedes-Benz S-класса в 1987 году. Ее название по-немецки звучало, как Antriebsschlupfregelung, или ASR.
- сенсоры, установлены на каждом из колес и отслеживают их скорость вращения, а также резкие увеличения или уменьшения оборотов, вызванные пробуксовкой;
- ECU (Electronic Control Unit или электронный блок управления) — обрабатывает поступающие данные от сенсоров и, в случае поступления сигналов о резком повышении количества оборотов, подает электрические импульсы на исполнительные устройства;
- клапаны автоматического трекшн-контроля (ATC) — блокируют колеса, которые пробуксовывают.
Электрические клапаны врезаны в магистральные трубки, по которым циркулирует тормозная жидкость. Как только поступает импульс с электронного блока управления, клапан открывается, пропуская необходимый объем жидкости, а потом резко закрывается, чтобы сохранилось высокое давление, нужное для приведения в действие штока рабочего цилиндра и прижимания фрикционных колодок к тормозному диску автомобиля. Также трекшн-контроль связан с насосом обратной подачи тормозной жидкости и системой зажигания автомобиля.
Как видим, идея простая, правда для ее реализации необходимо наличие быстро работающих процессоров, способных обрабатывать большие объемы информации в течение коротких промежутков времени.
Применение системы трекшн-контроля на практике
Достаточно зайти на официальный сайт любого производителя автомобилей, чтобы убедиться, что подобные вспомогательные системы сегодня широко применяются — в описании комплектации можно увидеть такое количество сокращений (TCS, BAS, ESC, EBD, ETC, VVT, A-TRC, Hill-Start, Down-Start и так далее), что нужно брать английский словарь или долго искать в интернете определения тех или иных функций.
Тем не менее, благодаря всем им вождение становится все более простым и увлекательным занятием.
Трекшн-контроль нашел широкое применение:
- легковые и грузовые моторизованные транспортные средства;
- гоночные болиды Формула-1 — они меньше буксуют на крутых поворотах, соответственно повышается скорость, уменьшается количество аварий, ну и появляются новые рекорды;
- мотоциклы — впервые установлен на BMW K-1, потом применялся на Ducati и Kawasaki Concours-14;
- внедорожники — трекшн-контроль зачастую устанавливают вместе с блокировкой дифференциала, (есть и такие модели, где TCS применяется самостоятельно без блокировки), впервые такое решение было реализовано в 1993 на внедорожниках RangeRover — ABS вместе с TCS, по свидетельству инженеров, значительно повысили управляемость на сложных маршрутах, причем без блокировки дифференциала.
К сожалению, на автомобилях отечественного производства подобных новшеств пока нет. Например на люксовой комплектации универсала LADA Largus имеется только ABS. А зато на Granta Lux есть ABS, Brake-Assist и EBD. Надеемся на новых ЛАДА Веста комплектация будет более приближенной к современным требованиям.
Описание и принцип работы противобуксовочной системы TCS
Противобуксовочная система – это совокупность механизмов и электронных компонентов автомобиля, которые предназначены для предотвращения проскальзывания ведущих колес. Система TCS (Traction Control System, система контроля тяги) – торговое название антипробуксовочной системы, которая устанавливается на машины марки «Honda». Аналогичные системы устанавливаются на автомобили других брендов, однако они имеют другие торговые названия: антипробуксовочная система TRC (Toyota), антипробуксовочная система ASR (Audi, Mercedes, Volkswagen), система ETC (Range Rover) и другие.
Активированная TCS не дает ведущим колесам автомобиля буксовать при начале движения, резком ускорении, поворотах, плохих дорожных условиях и быстром перестроении. Рассмотрим принцип действия TCS, ее составляющие и общее устройство, а также плюсы и минусы ее эксплуатации.
Принцип работы TCS
Общий принцип работы Traction Control System довольно прост: датчики, входящие в состав системы, регистрируют положение колес, их угловую скорость и степень проскальзывания. Как только одно из колес начинает пробуксовывать, TCS моментально устраняет потерю сцепления с дорожным покрытием.
Противопробуксовочная система справляется с проскальзыванием следующими способами:
- Подтормаживание буксующих колес. Тормозная система задействуется при невысокой скорости – до 80 км/ч.
- Уменьшение крутящего момента двигателя автомобиля. При скорости более 80 км/ч задействуется система управления двигателем, которая меняет величину крутящего момента.
- Комбинирование первых двух способов.
Отметим, что Traction Control System устанавливается на автомобили с антиблокировочной системой (ABS – Antilock Brake System). Обе системы используют в своей работе показания одних и тех же датчиков, обе системы преследуют цель обеспечить колесам максимальное сцепление с опорной поверхностью. Главное отличие – ABS ограничивает затормаживание колес, а TCS наоборот притормаживает быстро вращающееся колесо.
Устройство и основные компоненты
Traction Control System основывается на элементах антиблокировочной системы. Система предотвращения пробуксовки колес использует электронную блокировку дифференциала, а также систему управления крутящим моментом двигателя. Основные компоненты, необходимые для реализации функций антипробуксовочной системы TCS:
- Насос подачи тормозной жидкости. Этот компонент создает давление в тормозной системе автомобиля.
- Переключающий электромагнитный клапан и электромагнитный клапан высокого давления. Каждое ведущее колесо оснащено такими клапанами. Данные компоненты управляют торможением в пределах заданного контура. Оба клапана являются частью гидравлического блока ABS.
- Блок управления ABS/TCS. Осуществляет управление противопробуксовочной системой с помощью встроенного ПО.
- Блок управления двигателем. Взаимодействует с блоком управления ABS/TCS. Противопробуксовочная система подключает его к работе, если скорость машины более 80 км/ч. Система управления двигателем получает данные от датчиков и посылает управляющие сигналы исполнительным механизмам.
- Датчики частоты вращения колес. Каждое колесо машины оснащено данным датчиком. Сенсоры регистрируют скорость вращения, а после передают сигналы в блок управления ABS/TCS.
Отметим, что водитель может отключить антипробуксовочную систему. Обычно на приборной панели присутствует кнопка «TCS», которая включает/отключает систему. Отключение TCS сопровождается подсвечиванием индикатора «TCS Off» на приборной панели. Если такая кнопка отсутствует, то противопробуксовочную систему можно отключить, вытащив соответствующий предохранитель. Однако делать этого не рекомендуется.
Преимущества и недостатки
Основные преимущества Traction Control System:
- уверенный старт автомобиля с места на любом дорожном покрытии;
- устойчивость автомобиля при прохождении поворотов;
- безопасность движения в различных погодных условиях (наледь, мокрое полотно, снег);
- снижение износа шин.
Отметим, что в некоторых режимах движения противопробуксовочная система снижает производительность двигателя, а также не дает полностью контролировать поведение автомобиля на дороге.
Применение
Противопробуксовочная система TCS устанавливается на автомобили японской марки «Honda». На машины других автопроизводителей ставятся аналогичные системы, а отличие торговых названий объясняется тем, что каждый автоконцерн независимо от других разрабатывал антипробуксовочную систему под собственные нужды.
Широкое распространение данной системы позволило существенно повысить уровень безопасности автомобиля при движении за счет непрерывного контроля сцепления с дорожной поверхностью и улучшения управляемости при наборе скорости.