Аббревиатура TCS расшифровывается как Traction control system и обозначает систему контроля тяги или антипробуксовочную систему. Данная система имеет более чем 100-летнюю историю, на протяжении которой она в упрощенном виде сначала использовалась не только на автомобилях, но и на паровозах и электровозах.
Глубокий интерес автопроизводителей к TCS-системе появился только во второй половине 60-х годов ХХ ст., что обусловлено приходом в автопром электронных технологий. Мнения по использованию Traction Control System не однозначны, но, несмотря на это, технология прижилась и уже около 20 лет активно используется всеми ведущими автоконцернами. Итак, что такое TCS в автомобиле, зачем нужна эта система и почему получила такое широкое применение?
Электрогидравлическая противобуксовочная система TCS входит в число систем активной безопасности автомобиля и отвечает за предотвращение пробуксовки ведущих колес на влажных и иных покрытиях со сниженной сцеплением. Её задача состоит в стабилизации, выравнивании курса и улучшении сцепления с дорожным полотном в автоматическом режиме на всех дорогах независимо от скорости.
Срыв колес в скольжение происходит не только на мокром и обмерзшем асфальте, но и при резком торможении, старте с места, динамичном разгоне, прохождении поворотов, езде по участкам дорог с разными сцепными характеристиками. В любом из этих случаев система контроля тяги соответственно отреагирует и предупредит возникновение аварийной ситуации.
Об эффективности Traction control system говорит тот факт, что после её апробации на скоростных болидах «Феррари» она была принята на вооружение командами Формулы-1 и сейчас очень широко используется в автоспорте.
Как работает система TCS
TCS не является принципиально новым и независимым введением, а лишь дополняет и расширяет возможности небезызвестной ABS – антиблокировочной системы, предотвращающей блокировку колес во время торможения. Противобуксовочная система успешно использует те же элементы, которые есть в распоряжении ABS: датчики на ступицах колес и блок управления системой. Главная её задача – не допустить потери сцепления ведущих колес с дорогой при поддержке гидравлики и электроники, контролирующих систему торможения и двигатель.
Процесс работы системы TCS выглядит следующим образом:
- Блок управления постоянно анализирует скорость вращения и степень ускорения ведущих и ведомых колес и сравнивает их. Резкое ускорение одного из ведущих колес расценивается системным процессором как потеря сцепления. В ответ он воздействует на механизм торможения этого колеса и выполняет его принудительное притормаживание в автоматическом режиме, что водитель только констатирует.
- Помимо этого TCS оказывает влияние и на двигатель. После поступления сигнала об изменении скорости вращения колес от датчиков в блок управления ABS, он посылает данные на ЭБУ, который отдает команды другим системам, вынуждающим двигатель уменьшать тяговое усилие. Мощность двигателя снижается за счет задержки зажигания, прекращения искрообразования или уменьшения подачи топлива в каком-то цилиндре, а кроме этого может прикрываться дроссельная заслонка.
- Новейшие противобуксовочные системы способны также влиять на работу дифференциала трансмиссии.
Возможности систем TCS определяются сложностью их устройства, исходя из чего они вносят коррективы в работу лишь одной из систем автомобиля или нескольких. При многостороннем участии система антипробуксовки может использовать разные механизмы влияния на дорожную ситуацию, включая для этого наиболее подходящую в данных условиях систему.
Мнения и факты о TCS
Хотя многие опытные водители отмечают, что антипробуксовочный механизм несколько снижает производительность авто, для малоопытного автолюбителя Traction control system – незаменимый помощник, особенно когда контроль над дорожной ситуацией, например во время плохой погоды, теряется.
При желании TCS отключается специальной кнопкой, но перед этим стоит еще раз вспомнить список тех преимуществ, которые при отключении становятся недоступными:
- упрощение старта и хорошая общая управляемость;
- высокая безопасность при прохождении поворотов;
- предотвращение заносов;
- снижение рисков при движении по льду снегу и мокрому асфальту;
- замедление износа резины.
Использование антипробуксовочной системы несет и некоторую экономическую выгоду, поскольку на 3-5% снижает расход топлива и увеличивает ресурс двигателя.
В данной статье попробуем разобраться с принципом работы тормозных систем автомобиля - ABS, ESP и TSC.
Как работают ABS, ESP и TSC?
Первые системы, предотвращающие блокировку колес и позволяющие водителю, слишком надавившему на педаль тормоза, управлять автомобилем, появились более тридцати лет назад. Данные антиблокировочные системы стали называть ABS.ABS состоит из датчиков скорости вращения колес, модулятора тормозного давления и электронного блока управления. Задача датчиков - фиксировать начало блокировки колес. Как только это произошло, сигнал передается блоку управления, который отдает команду модулятору, понижающему давление жидкости в гидросистеме тормозов. Когда колесо разблокировалось и снова начало вращаться, давление жидкости возвращается к первоначальной величине и вновь заставляет тормозные механизмы срабатывать.
Процессы торможения и растормаживания колес будут циклически повторяться, пока угроза блокирования не исчезнет. Водитель ощущает работу ABS по толчкам, передающимся на педаль тормоза.
Колеса способны также сорваться в скольжение в момент начала движения, при разгоне, в случаях энергичного движения по участкам с разнородными по сцепным свойствам покрытиями. Желание избавиться от этих недостатков обусловило появление .
Когда ведущие колеса начинают вращаться быстрее, чем катятся ведомые, это воспринимается процессором как пробуксовка. Далее возможны два варианта. Первый - электроника "придушит" двигатель, не обращая внимания, как активно давит на педаль газа водитель; второй - ведущие колеса притормаживаются, пока не перестанут буксовать и не зацепятся протектором за покрытие. Впрочем, обычно "работают" оба сценария.
Что в TCS примечательно, так это способность системы, которая является "довеском" к ABS, самостоятельно управлять двигателем и тормозами отдельных колес. Конструкторы смогли подойти к разработке еще одного электронного помощника - программы электронной стабилизации ESP (Electronic Stability Program)
. Кроме того, возможностью электронного управления тягой и тормозами воспользовались, чтобы имитировать блокировку дифференциала .
В чем недостатки ABS? Эта система, регулируя давление тормозной жидкости, предохраняют колеса от блокировки и обеспечивают водителю даже при его панических действиях возможность управлять автомобилем. Но выходить из критической ситуации он должен сам, полагаясь на собственное мастерство и хладнокровие. А если этого недостаточно?
Пример: автомобиль входит в вираж на слишком высокой скорости, и в зависимости от направления поворота его сносит либо в кювет, либо на встречную полосу. Водитель в ответ резко тормозит и дополнительно выворачивает руль в сторону сноса, желая остаться на безопасной траектории. В итоге - снос или занос, хотя ABS и не позволила колесам скользить.
Будь автомобиль оборудован ESP, такого не произошло бы. ESP уменьшит подачу топлива, чтобы мощность двигателя и его обороты, а с ним и скорость машины соответствовали требованиям конкретной ситуации. Но главное - ESP выберет тормозные усилия для каждого колеса отдельно, причем таким образом, чтобы результирующая тормозных сил противодействовала моменту, стремящемуся развернуть автомобиль, и удерживала его на траектории.
Если при входе в поворот начнется занос задней оси, ESP обеспечит подтормаживание наружного переднего колеса. Благодаря этому возникнет стабилизирующий момент, возвращающий автомобиль на безопасную траекторию движения. Если поворачиваемость автомобиля будет недостаточной, из-за чего по причине сноса передних колес он не вписывается в вираж, ESP притормозит заднее внутреннее колесо, помогаю водителю сохранить контроль над машиной.
Чтобы ESP работала, к имеющимся колесным датчикам потребовалось добавить датчики курсового отклонения, поперечного ускорения и положения рулевого колеса и расширить программное обеспечение процессора. В результате ESP не только контролирует скорость вращения каждого из колес и давление в тормозной системе, как это делает ABS, но и следит за поворотами руля, боковым ускорением автомобиля, его угловой скоростью и управляет режимами работы двигателя и трансмиссии.
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
Принцип работы противобуксовочной системыОбщий 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
Схема системы ABS+TCS 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.
Кнопка включения/отключения 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.
Расскажет о том, что с себя представляют системы ABS, ESP и TSC, в чем разница между ними и какой принцип их работы.
Представить современную иномарку без вспомогательной системы торможения или кондиционера просто невозможно, зачастую это уже не роскошь, а необходимая составляющая комплектации.
Случайное препятствие или случайное нажатие на педаль тормоза, занос автомобиля могут привести к потере управляемости и летальному исходу. Такой случай бывал у каждого водителя.
Что такое ABS, TSC и ESP
Первые системы, которые позволяли водителя выровнять автомобиль и удержать курс движения начали устанавливать еще двадцать лет тому. ABS или подробней , сейчас не устанавливаются на автомобили, так как на их место пришли более новые, но все же, они были началом систем курсовой устойчивости.
В состав ABS входят три основных компоненты:
- Датчики, для съема скорости вращения колеса;
- Устройство для смены давления в тормозах, на каждое колесо отдельно;
- Блок управления процессом.
Не маловажной системной принято считать TSC, более известна как ASC или ASR. Позволяет стартовать с места без пробуксовки ведущих колес, очень удобно использовать при старте на снегу или трассе покрытой льдом. В основу системы заложены те же датчики, вот только модуль управления доработан, в него добавлена функция распознавания колес. Таким образом, если во время старта ведущие колеса вращаются быстрей, чем ведомые то система управления воспринимает это как пробуксовку колес. Блок управления уменьшит обороты двигателя, как бы сильно вы не давили на педаль газа, и автомобиль мягко движет с места.
Более новая и модернизированная система ESP ( «Система курсовой устойчивости»), может не только управлять тормозной системой, но и двигателем. На внедорожниках её наделили возможностью блокировки дифференциала. В автомобилях марки BMW это x-Drive, а на Mercedes это 4-Matic. Кроме стандартных датчиков, которые были использованы в ABS, добавили еще боковые датчики, датчики руля, заноса и прочие, которые дают понять системе, что происходит с машиной во время движения. Таким образом, когда отключили систему, все данные передаются на монитор бортового компьютера, и дают понять водителю обстановку на дороге, температуру за бортом автомобиля и какое состояние дороги. Это очень облегчает вождение и дает уверенность в автомобиле, даже без системы можно принять решение в той или иной ситуации для маневра.
Рассмотрим ситуацию, когда автомобиль входит в поворот и его начинает заносить в сторону, вывернув руль в сторону заноса, водитель будет выходить с виража, а ABS как и полагается притормаживать. Но все же, последнее решение будет оставаться за водителем, убавить газ или притормозить. При наличии системы ESP, ситуация будет совсем другая. Сначала уменьшит подачу топлива, чтоб уменьшить обороты и мощность двигателя, из-за этого и скорость уменьшится. Далее система сама определит, какое из колес стоит больше притормозить, а какое вовсе не трогать, с помощью рулевых датчиков подскажет, в какую сторону стоит выворачивать руль для выхода на прежнюю траекторию езды.
Опытные водители говорят, что не стоит играть с этими системами, то есть часто и подряд нажимать на педаль тормоза, тогда система воспримет это как экстренную ситуацию и начнет срабатывать без надобности.
Видео о том, как работает система ABS:
