Das Prinzip der dynamischen Stabilisierung eines Pkw-Anhängers. Anhängerstabilisierungssystem von Volvo

Die Traktionskontrolle ist eine Sammlung von Mechanismen und elektronischen Komponenten eines Autos, die ein Durchrutschen der Antriebsräder verhindern sollen. TCS (Traction Control System) ist der Handelsname für das in Honda-Fahrzeugen installierte Traktionskontrollsystem. Ähnliche Systeme sind in Autos anderer Marken installiert, haben jedoch unterschiedliche Handelsnamen: Traktionskontrolle TRC (Toyota), Traktionskontrolle ASR (Audi, Mercedes, Volkswagen), ETC-System (Range Rover) und andere.

Aktiviertes ASR verhindert das Durchdrehen der Antriebsräder des Fahrzeugs beim Anfahren, Beschleunigen, Kurvenfahren, schlechten Straßenverhältnissen und schnellen Spurwechseln. Betrachten wir das Funktionsprinzip des TCS, seine Komponenten und seinen allgemeinen Aufbau sowie die Vor- und Nachteile seines Betriebs.

So funktioniert TCS

Das generelle Funktionsprinzip des Traktionskontrollsystems ist recht einfach: Im System integrierte Sensoren erfassen die Position der Räder, deren Winkelgeschwindigkeit und den Schlupf. Sobald eines der Räder durchrutscht, korrigiert TCS den Traktionsverlust sofort.

Das Traktionskontrollsystem behandelt den Schlupf auf folgende Weise:

• Bremsen von rutschenden Rädern. Das Bremssystem wird bei niedriger Geschwindigkeit aktiviert - bis zu 80 km / h.
• Reduzierung des Drehmoments des Automotors. Oberhalb von 80 km/h wird das Motormanagement aktiviert, das das Drehmoment verändert.
• Kombinieren der ersten beiden Methoden.

Beachten Sie, dass das Traktionskontrollsystem bei Fahrzeugen mit Antiblockiersystem (ABS - Antiblock Brake System) installiert ist. Beide Systeme nutzen bei ihrer Arbeit die Messwerte der gleichen Sensoren, beide Systeme verfolgen das Ziel, den Rädern maximale Bodenhaftung zu verleihen. Der Hauptunterschied besteht darin, dass ABS die Radbremsung begrenzt, während TCS ein schnell drehendes Rad verlangsamt.

Gerät und Hauptkomponenten

Das Traktionskontrollsystem basiert auf Elementen des Antiblockiersystems. Das Anti-Schlupf-System verwendet eine elektronische Differenzialsperre sowie ein Motordrehmoment-Management-System. Die wichtigsten Komponenten, die zur Implementierung der TCS-Traktionskontrollenfunktionen erforderlich sind, sind:

• Bremsflüssigkeitspumpe. Diese Komponente erzeugt Druck im Bremssystem des Fahrzeugs.
• Umschaltmagnetventil und Hochdruckmagnetventil. Jedes Antriebsrad ist mit solchen Ventilen ausgestattet. Diese Komponenten steuern das Bremsen innerhalb einer vorbestimmten Schleife. Beide Ventile sind Bestandteil der ABS-Hydraulikeinheit.
• ABS / ASR-Steuergerät. Verwaltet das Traktionskontrollsystem mithilfe der integrierten Software.
• Das Motorsteuergerät. Interagiert mit dem ABS / ASR-Steuergerät. Das Traktionskontrollsystem schaltet es ein, wenn die Geschwindigkeit des Autos mehr als 80 km / h beträgt. Das Motormanagement empfängt Daten von Sensoren und sendet Steuersignale an die Aktuatoren.
• Raddrehzahlsensoren. Jedes Rad der Maschine ist mit diesem Sensor ausgestattet. Die Sensoren registrieren die Drehzahl und geben Signale an das ABS / ASR-Steuergerät weiter.

Beachten Sie, dass der Fahrer die Traktionskontrolle deaktivieren kann. Auf dem Armaturenbrett befindet sich normalerweise eine TCS-Taste, die das System aktiviert/deaktiviert. Die Deaktivierung des ASR wird durch das Aufleuchten der Anzeige „TCS Off“ auf der Instrumententafel begleitet. Ist ein solcher Knopf nicht vorhanden, kann die Traktionskontrolle durch Herausziehen der entsprechenden Sicherung deaktiviert werden. Dies wird jedoch nicht empfohlen.

Vorteile und Nachteile

Die Hauptvorteile des Traktionskontrollsystems:

• sicheres Starten des Autos von einem Ort auf jeder Straßenoberfläche;
• Fahrzeugstabilität bei Kurvenfahrt;
• Verkehrssicherheit bei verschiedenen Wetterbedingungen (Eis, nasse Plane, Schnee);
• reduzierter Reifenverschleiß.

Beachten Sie, dass das Traktionskontrollsystem in einigen Fahrmodi die Motorleistung reduziert und auch keine vollständige Kontrolle über das Fahrverhalten des Fahrzeugs auf der Straße ermöglicht.

Anwendung

Das Traktionskontrollsystem TCS ist in Autos der japanischen Marke "Honda" installiert. Ähnliche Systeme sind in den Autos anderer Autohersteller eingebaut, und der Unterschied in den Handelsnamen erklärt sich daraus, dass jeder Autohersteller unabhängig von den anderen ein Anti-Rutsch-System für seine eigenen Bedürfnisse entwickelt hat.

Durch den breiten Einsatz dieses Systems ist es möglich, die Fahrzeugsicherheit während der Fahrt durch eine kontinuierliche Kontrolle der Fahrbahnhaftung und ein verbessertes Handling beim Beschleunigen deutlich zu erhöhen.

TCS steht für Traction Control System und steht für Traktionskontrolle oder Traktionskontrolle. Dieses System hat eine mehr als 100-jährige Geschichte, in der es erstmals in vereinfachter Form nicht nur bei Autos, sondern auch bei Dampf- und Elektrolokomotiven eingesetzt wurde.

Das tiefe Interesse der Automobilhersteller am TCS-System trat erst in der zweiten Hälfte der 60er Jahre des 20. Jahrhunderts aufgrund der Einführung elektronischer Technologien in der Automobilindustrie auf. Die Meinungen zum Einsatz des Traction Control Systems sind nicht eindeutig, dennoch hat sich die Technologie durchgesetzt und wird seit rund 20 Jahren von allen führenden Automobilherstellern aktiv eingesetzt. Was ist TCS in einem Auto, warum wird es benötigt und warum ist es so weit verbreitet?

Die elektrohydraulische Antriebsschlupfregelung TCS ist ein aktives Sicherheitssystem im Fahrzeug und ist dafür verantwortlich, das Durchdrehen der Antriebsräder auf nassen und anderen Untergründen mit verminderter Traktion zu verhindern. Seine Aufgabe ist es, im Automatikmodus auf allen Straßen, unabhängig von der Geschwindigkeit, zu stabilisieren, den Kurs zu nivellieren und die Bodenhaftung zu verbessern.

Radschlupf tritt nicht nur auf nassem und gefrorenem Asphalt auf, sondern auch beim scharfen Bremsen, aus dem Stillstand, dynamischer Beschleunigung, Kurvenfahrt, Fahrten auf Straßenabschnitten mit unterschiedlichen Haftungseigenschaften. In jedem dieser Fälle reagiert die Traktionskontrolle entsprechend und verhindert das Auftreten eines Notfalls.

Die Wirksamkeit des Traktionskontrollsystems wird durch die Tatsache belegt, dass es nach seinen Tests an schnellen Ferrari-Fahrzeugen von Formel-1-Teams übernommen wurde und heute im Motorsport sehr weit verbreitet ist.

So funktioniert TCS

TCS ist keine grundsätzlich neue und eigenständige Einführung, sondern ergänzt und erweitert lediglich die Fähigkeiten des bekannten ABS - Antiblockiersystem, das das Blockieren der Räder beim Bremsen verhindert. Die Traktionskontrolle nutzt erfolgreich dieselben Elemente, die dem ABS zur Verfügung stehen: Sensoren an den Radnaben und die Systemsteuerung. Seine Hauptaufgabe besteht darin, den Traktionsverlust der Antriebsräder mit der Straße zu verhindern, mit Unterstützung von Hydraulik und Elektronik, die das Bremssystem und den Motor steuern.

Der Workflow des TCS-Systems ist wie folgt:

• Das Steuergerät analysiert ständig die Drehzahl und den Beschleunigungsgrad der angetriebenen und angetriebenen Räder und vergleicht diese. Eine plötzliche Beschleunigung eines der Antriebsräder wird vom Systemprozessor als Traktionsverlust interpretiert. Als Reaktion darauf wirkt er auf den Bremsmechanismus dieses Rades und führt im Automatikmodus eine Zwangsbremsung durch, die der Fahrer nur angibt.
• Darüber hinaus wirkt sich TCS auch auf den Motor aus. Nach dem Empfang eines Signals über eine Änderung der Raddrehzahl von den Sensoren an das ABS-Steuergerät sendet es Daten an die ECU, die Befehle an andere Systeme gibt und den Motor zwingt, die Zugkraft zu reduzieren. Die Motorleistung wird aufgrund einer Zündverzögerung, des Aufhörens der Funkenbildung oder der Verringerung der Kraftstoffzufuhr in einem Zylinder reduziert, und zusätzlich kann die Drosselklappe abgedeckt werden.
• Die neuesten Traktionskontrollsysteme können auch die Funktion des Getriebedifferentials beeinflussen.

Die Fähigkeiten von TCS-Systemen werden durch die Komplexität ihrer Konstruktion bestimmt, auf deren Grundlage sie Anpassungen an den Betrieb nur eines oder mehrerer Systeme des Fahrzeugs vornehmen. Bei multilateraler Beteiligung kann das Traktionskontrollsystem verschiedene Mechanismen zur Beeinflussung der Straßensituation nutzen, darunter auch das unter den gegebenen Bedingungen am besten geeignete System.

Meinungen und Fakten zu TCS

Obwohl viele erfahrene Autofahrer feststellen, dass die Traktionskontrolle die Leistung des Autos etwas reduziert, ist die Traktionskontrolle für einen unerfahrenen Autoliebhaber ein unverzichtbarer Helfer, insbesondere wenn die Kontrolle über die Verkehrssituation, beispielsweise bei schlechtem Wetter, verloren geht .

Auf Wunsch wird TCS mit einer speziellen Schaltfläche deaktiviert, aber vorher lohnt es sich noch einmal an die Liste der Vorteile zu erinnern, die bei Deaktivierung nicht verfügbar sind:

• leichter Start und gutes Gesamthandling;
• hohe Sicherheit bei Kurvenfahrten;
• Verhinderung von Drifts;
• Reduzierung der Risiken beim Fahren auf Eis, Schnee und nassem Asphalt;
• Verlangsamung des Gummiverschleißes.

Der Einsatz des Traktionskontrollsystems bringt auch einige wirtschaftliche Vorteile, da es den Kraftstoffverbrauch um 3-5% reduziert und die Motorressourcen erhöht.

Autos werden immer mehr mit allen möglichen Systemen ausgestattet, die das Management vereinfachen und die Sicherheit erhöhen. Das erste derartige System war ein Antiblockiersystem, das ein vollständiges Anhalten der Raddrehung während des Bremsens verhindert, die Möglichkeit des Abwürgens eines Autos ins Schleudern eliminiert und die Effizienz des Bremssystems erheblich erhöht.

Darüber hinaus wurde (ABS) die Grundlage für die Erstellung weiterer Hilfssysteme. Das ABS hat seinen Funktionsumfang deutlich erweitert und jede der Zusatzfunktionen hat einen eigenen Namen bekommen.

Traktionskontrollsystem (TCS) und seine Bezeichnung

TCS-Bezeichnung auf dem Armaturenbrett des Autos

Eine der Ergänzungen zu ABS ist das Anti-Rutsch-System. Dabei ist es fast vollständig auf ABS-Basis aufgebaut und nutzt dafür eine Reihe seiner Bauelemente, nämlich Raddrehzahlregelsensoren und ein Systemsteuergerät.

Aber wenn das Antiblockiersystem bei allen Autos den gleichen Namen hat - dann haben sie es beim Anti-Schlupf-System anders gemacht -, begannen viele Autohersteller es auf ihre eigene Weise zu nennen, obwohl diese Namen auf dem Konzept der "Traktionskontrolle" basieren ". Einer der Namen dieses Systems wird als TCS - Traction Control System abgekürzt. Diese Abkürzung wird von Honda verwendet. Anderes Traktionskontrollsystem wird bezeichnet als:

1. ASP ist eine der gebräuchlichsten Systembezeichnungen, die der VAG-Konzern für seine Autos sowie Mercedes-Benz verwendet;
2. ASC und DTC - verwendet von den Bayern in ihren BMWs;
3. ETS - verwendet auf Range Rover;
4. TRC - Auf Toyota installiert.

Und das ist nicht die ganze Bezeichnung des Traktionskontrollsystems. Bemerkenswert ist, dass es viele Namen hat, aber alle funktionieren praktisch nach dem gleichen Prinzip und verwenden auch die gleichen Mechanismen.

So funktioniert TCS

Der Hauptzweck dieses TCS besteht darin, den Traktionsverlust an den Antriebsrädern mithilfe der hydraulischen und elektronischen Systeme des Fahrzeugs zu beseitigen, die den Betrieb des Bremssystems und des Triebwerks steuern und ihre Arbeit anpassen. Darüber hinaus beeinflusst das System die Funktion der Bremsen und des Motors auf unterschiedliche Weise.

Bei Bremssystemen ist ASR das genaue Gegenteil von ABS. Wenn das Antiblockiersystem die Drehung der Räder steuert und, wenn es erkennt, dass eines von ihnen deutlich verlangsamt ist, den Druck auf den Bremsmechanismus dieses Rads verringert und es freier zu drehen beginnt, ist das Gegenteil der Fall stimmt mit der Traktionskontrolle.

Dieselben Sensoren kontrollieren die Rotationsgeschwindigkeit der Räder, und wenn einer von ihnen stark beschleunigt, nimmt das System dies als Haftungsverlust wahr und um dies zu beseitigen, übt es Druck auf den Bremsmechanismus dieses Rads aus, was zu einem dadurch, dass die Drehung verlangsamt, das heißt das Rad erzwungen wird, bremst ohne Fahrereingriff.

Aber TCS betrifft nicht nur die Bremsen, sondern auch den Motor. Der Kern der Arbeit ist der gleiche – die Sensoren erkennen, dass eines der Räder stark beschleunigt hat und geben Signale an das ABS-Steuergerät weiter. Das wiederum sendet Informationen an die ECU, die Maßnahmen ergreift - den Motor "zerquetscht". Das heißt, es wirkt sich auf die motorischen Systeme aus, was zu einer Verringerung der Zugkraft führt.

Fortschrittlichere Traktionskontrollsysteme wirken sich neben Motor und Bremsen auch auf das Getriebedifferential aus. Traktionskontrollsysteme unterschiedlicher Bauart können sich sowohl auf eines der Autosysteme als auch auf alle auswirken und nur unter bestimmten Bedingungen das eine oder andere Teil verwenden.

So funktioniert das TSC-System

Video: ESP-Maschinenstabilisierungssystem. Wie funktioniert ESP im Winter?

Dies ist jedoch das allgemeine Prinzip des TCS-Betriebs, tatsächlich ist alles etwas komplizierter. Was das Bremssystem betrifft, verwendet TCS ABS-Mechanismen - es verwendet seine Sensoren, um die Drehzahl der Räder zu überwachen, sowie eine Steuereinheit, die die Messwerte dieser Sensoren von verschiedenen Rädern analysiert und vergleicht. Zunächst wird die Drehzahl der Antriebsräder mit den angetriebenen und dann - miteinander verglichen. Dies berücksichtigt jedoch die Position und den Winkel ihrer Drehung.

Wenn das ABS nur ein System zur Steuerung und Verteilung der Kraft ist, die der Fahrer durch Drücken des Bremspedals aufbringt, arbeitet TCS im Automatikmodus und erzeugt selbstständig Kraft auf den erforderlichen Bremsmechanismus. In diesem Fall werden auch die Ventile aktiviert, die dafür sorgen, dass der Druck bis zu dem Moment gehalten wird, in dem die Kupplung am durchrutschenden Rad wiederhergestellt wird (es wird langsamer), wonach der Druck abgelassen wird.

Was die Auswirkungen auf das Kraftwerk betrifft, so ist auch hier nicht alles einfach. TSC beeinflusst den Motor auf unterschiedliche Weise unter Berücksichtigung unterschiedlicher Straßenbedingungen. Beim Start wirkt sich das System oft auf die Drosselklappe aus, und egal wie der Fahrer das Gaspedal drückt, der Motor reduziert die Geschwindigkeit, bis die Drehzahl der Räder wiederhergestellt ist.

Bei hohen Geschwindigkeiten (über 80 km / h) wird jedoch alles anders gemacht - es ist möglich, den Zündzeitpunkt zu ändern, gewaltsam Lücken an den Zündkerzen zu erzeugen oder die Injektoren vorübergehend abzuschalten. Es hängt alles von der Designlösung ab, die die Designer verwendet haben, um die TSC-Triggerung zu organisieren.

Bei einem Auto sieht die Reaktion des Systems so aus: Wenn das Rad auf einen rutschigen Abschnitt der Straße trifft, beginnt es sich schneller zu drehen als alle anderen. Dies wird vom Sensor wahrgenommen und übermittelt die Information an das ABS-Steuergerät. Anhand dieser Informationen nutzt er zunächst den Bremsmechanismus, um das Rad abzubremsen. Wenn es nicht möglich war, die Drehzahl schnell wiederherzustellen, geht die Information darüber an die ECU, die aus den Fahrbedingungen reagiert - entweder die Drosselklappe zwangsweise schließt oder auf das Zünd- und Stromversorgungssystem einwirkt. Gleichzeitig leuchtet eine Kontrollleuchte am Armaturenbrett auf und zeigt den Betrieb des Systems an.

Bemerkenswert ist, dass TCS ausgeschaltet werden kann, wofür es einen speziellen Schlüssel auf dem Armaturenbrett gibt. Aber die Autohersteller empfehlen dies nicht, insbesondere für Fahranfänger. Auf der anderen Seite kann dieses System aber beispielsweise beim Überwinden des Geländes stören, da das System den Motor „erwürgt“.

Systemvorteile

Video: Funktionsweise von ESP, ABS, ASR

Im Allgemeinen ist das TSC-Traktionskontrollsystem sehr nützlich. Zu seinen Vorteilen gehören:

• erhöhte Sicherheit beim Start und bei Kurvenfahrten;
• die Möglichkeit, das Auto stehen zu lassen, ist ausgeschlossen;
• Verkehrssicherheit bei unterschiedlichen Straßenverhältnissen (nasse Straße, Eis, Schnee);
• Erhöhung der Ressource des Motors;
• weniger Reifenverschleiß;
• reduzierter Motorverbrauch.

Gleichzeitig mögen viele Fahrer dieses System nicht und verwenden es nicht, da es die Leistung des Motors stark beeinflusst und nicht das Gefühl einer vollständigen Kontrolle über das Verhalten des Autos vermittelt.

Es kommt oft vor, dass der Trailer dahinter beginnt, sein eigenes Leben zu leben. Bei der Abfahrt fängt der Anhänger an zu rattern, er ruckelt hin und her und die Situation lässt sich auch mit Bremsen nicht mehr korrigieren. Der Fahrer kommt kaum mit der Situation zurecht, ist sichtlich nervös und gerät manchmal einfach in Panik.

Technologie TSA- das ist ein echter Engelsretter. Anhängerstabilisierungssystem ( Anhänger-Stabilitäts-Assistent) verhindert die unwillkürliche Bewegung des Anhängers, die dazu neigt, vorwärts und rückwärts zu werfen, und sorgt für ein stabiles Verhalten des Tandems aus Pkw und Anhänger auf der Straße.

Das System überwacht ständig die Bewegung des Anhängers und wenn sich der Anhänger instabil verhält, werden ein oder mehrere Räder des Fahrzeugs abgebremst. Wenn dies nicht ausreicht, wird die Bremskraft auf alle vier Räder ausgeübt und die Motordrehzahl reduziert, bis sich das Verhalten des Anhängers stabilisiert.

„Das Pendeln des Anhängers ist ein echter Albtraum für Fahrer, die oft einen Anhänger ziehen. Probleme dieser Art entstehen, wenn die Ladung auf der Anhängerplattform nicht richtig verteilt wird: oder die gleichmäßige Verteilung der Ladung im vorderen und hinteren Bereich des Anhängers gestört ist“, erklärt Per Ula Fuksin, Leiter Entwicklung dynamischer Fahrzeugsysteme bei Volvo Cars .

Manchmal ist es sehr schwierig, die Situation bei einem Pendeln des Anhängers zu beheben. Der Anhänger kann komplett auf eine andere Fahrspur fahren und wenden.
Leider führen solche Situationen oft zu Kollisionen mit sehr schwerwiegenden Folgen. Solche Kollisionen treten am häufigsten während der Ferien auf, wenn Sie auf den Straßen viele Autos mit verschiedenen Anhängern finden - von den einfachsten bis hin zu Anhängern mit Yachten.

„Für den Fahrer ist es extrem schwierig, das stabile Verhalten des Pendelanhängers wiederherzustellen. Normalerweise wird zuerst die Bremse betätigt. Das TSA-System bremst die Räder einzeln ab und verhindert so negative Trends in der Bewegung des Anhängers. Das ist effizienter, als alle Räder gleichzeitig abzubremsen. Es gibt noch einen weiteren Vorteil dieses Systems - es tritt viel früher in Aktion und vermeidet die Entwicklung einer unerwünschten Situation, in der der Anhänger völlig außer Kontrolle geraten kann. Darüber hinaus beginnt das TSA-System zu arbeiten, wenn der Fahrer nicht einmal Zeit hat, zu spüren, dass etwas mit dem Anhänger passiert “, fügte Per Ula Fuksin hinzu.

Ab 50 km/h wird die Anhängerstabilisierung aktiviert. Dieses System ist beim Volvo XC60 serienmäßig eingebaut, wenn das Fahrzeug mit einer Anhängerkupplung geliefert wird.