Zasada dynamicznej stabilizacji przyczepy samochodowej. System stabilizacji przyczepy od Volvo

Kontrola trakcji to zbiór mechanizmów i podzespołów elektronicznych samochodu, które mają za zadanie zapobiegać ślizganiu się kół napędowych. TCS (Traction Control System) to nazwa handlowa systemu kontroli trakcji instalowanego w pojazdach Hondy. Podobne systemy są instalowane w samochodach innych marek, ale mają one różne nazwy handlowe: kontrola trakcji TRC (Toyota), kontrola trakcji ASR (Audi, Mercedes, Volkswagen), system ETC (Range Rover) i inne.

Aktywowany system TCS zapobiega ślizganiu się kół napędowych pojazdu podczas ruszania, przyspieszania, pokonywania zakrętów, złych warunków drogowych i szybkiej zmiany pasa. Rozważmy zasadę działania TCS, jego elementy i ogólną strukturę, a także zalety i wady jego działania.

Jak działa TCS

Ogólna zasada działania Systemu Kontroli Trakcji jest dość prosta: czujniki wchodzące w skład systemu rejestrują położenie kół, ich prędkość kątową oraz stopień poślizgu. Gdy tylko jedno z kół zacznie się ślizgać, TCS natychmiast koryguje utratę przyczepności.

System kontroli trakcji radzi sobie z poślizgiem w następujący sposób:

• Hamowanie kół ślizgowych. Układ hamulcowy uruchamia się przy niskiej prędkości – do 80 km/h.
• Zmniejszenie momentu obrotowego silnika samochodowego. Powyżej 80 km/h włącza się system zarządzania silnikiem, który zmienia wielkość momentu obrotowego.
• Połączenie dwóch pierwszych metod.

Należy pamiętać, że system kontroli trakcji jest montowany w pojazdach z układem przeciwblokującym (ABS - Antilock Brake System). Oba systemy wykorzystują w swojej pracy odczyty z tych samych czujników, oba systemy mają na celu zapewnienie kołom maksymalnej przyczepności do podłoża. Główną różnicą jest to, że ABS ogranicza hamowanie kół, podczas gdy TCS, przeciwnie, spowalnia szybko obracające się koło.

Urządzenie i główne komponenty

System kontroli trakcji oparty jest na elementach układu przeciwblokującego. System antypoślizgowy wykorzystuje elektroniczną blokadę mechanizmu różnicowego oraz system zarządzania momentem obrotowym silnika. Główne elementy wymagane do wdrożenia funkcji kontroli trakcji TCS to:

• Pompa płynu hamulcowego. Ten składnik wytwarza ciśnienie w układzie hamulcowym pojazdu.
• Elektrozawór przełączający i elektrozawór wysokiego ciśnienia. Każde koło napędowe jest wyposażone w takie zawory. Te elementy sterują hamowaniem w określonej pętli. Oba zawory są częścią układu hydraulicznego ABS.
• Jednostka sterująca ABS/TCS. Zarządza systemem kontroli trakcji za pomocą wbudowanego oprogramowania.
• Jednostka sterująca silnika. Współdziała z jednostką sterującą ABS/TCS. System kontroli trakcji podłącza go do pracy, jeśli prędkość samochodu przekracza 80 km/h. System zarządzania silnikiem odbiera dane z czujników i wysyła sygnały sterujące do siłowników.
• Czujniki prędkości kół. Każde koło maszyny jest wyposażone w ten czujnik. Czujniki rejestrują prędkość obrotową, a następnie przesyłają sygnały do ​​centralki ABS/TCS.

Pamiętaj, że kierowca może wyłączyć kontrolę trakcji. Zwykle na desce rozdzielczej znajduje się przycisk TCS, który włącza / wyłącza system. Dezaktywacji TCS towarzyszy zapalenie się kontrolki „TCS Off” na tablicy rozdzielczej. Jeśli nie ma takiego przycisku, system kontroli trakcji można wyłączyć, wyciągając odpowiedni bezpiecznik. Nie jest to jednak zalecane.

Zalety i wady

Główne zalety systemu kontroli trakcji:

• pewny start samochodu z miejsca na dowolnej nawierzchni;
• stabilność pojazdu podczas pokonywania zakrętów;
• bezpieczeństwo ruchu w różnych warunkach atmosferycznych (lód, mokre płótno, śnieg);
• zmniejszone zużycie opon.

Należy pamiętać, że w niektórych trybach jazdy system kontroli trakcji zmniejsza wydajność silnika, a także nie pozwala na pełną kontrolę nad zachowaniem pojazdu na drodze.

Podanie

System kontroli trakcji TCS jest instalowany w samochodach japońskiej marki „Honda”. Podobne systemy są instalowane w samochodach innych producentów, a różnicę w nazwach handlowych tłumaczy się tym, że każdy producent samochodów, niezależnie od innych, opracował system antypoślizgowy na własne potrzeby.

Powszechne stosowanie tego systemu umożliwiło znaczne zwiększenie poziomu bezpieczeństwa pojazdu podczas jazdy dzięki ciągłej kontroli przyczepności do nawierzchni drogi oraz poprawie prowadzenia podczas przyspieszania.

TCS oznacza system kontroli trakcji i oznacza kontrolę trakcji lub kontrolę trakcji. System ten ma ponad 100-letnią historię, podczas której po raz pierwszy zastosowano go w uproszczonej formie nie tylko w samochodach, ale także w lokomotywach parowych i elektrycznych.

Głębokie zainteresowanie producentów samochodów systemem TCS pojawiło się dopiero w drugiej połowie lat 60. XX wieku, w związku z pojawieniem się technologii elektronicznych w przemyśle samochodowym. Opinie na temat stosowania Systemu Kontroli Trakcji nie są jednoznaczne, ale mimo to technologia zakorzeniła się i jest aktywnie wykorzystywana przez wszystkich wiodących producentów samochodów od około 20 lat. Czym więc jest TCS w samochodzie, dlaczego jest potrzebny i dlaczego jest tak szeroko stosowany?

Elektrohydrauliczny system kontroli trakcji TCS jest aktywnym systemem bezpieczeństwa w pojeździe i odpowiada za zapobieganie buksowaniu kół napędowych na mokrej i innych nawierzchniach o obniżonej przyczepności. Jego zadaniem jest stabilizacja, wyrównanie kursu i poprawa przyczepności na drodze w trybie automatycznym na wszystkich drogach, niezależnie od prędkości.

Poślizg kół występuje nie tylko na mokrym i zmarzniętym asfalcie, ale również podczas gwałtownego hamowania, ruszania z postoju, dynamicznego przyspieszania, pokonywania zakrętów, jazdy po odcinkach dróg o różnej charakterystyce przyczepności. W każdym z tych przypadków system kontroli trakcji zareaguje odpowiednio i zapobiegnie wystąpieniu sytuacji awaryjnej.

O skuteczności systemu kontroli trakcji świadczy fakt, że po testach na szybkich samochodach Ferrari został przyjęty przez zespoły Formuły 1 i jest obecnie bardzo szeroko stosowany w sporcie motorowym.

Jak działa TCS

TCS nie jest całkowicie nowym i niezależnym wprowadzeniem, a jedynie uzupełnia i rozszerza możliwości niesławnego ABS - systemu zapobiegającego blokowaniu kół podczas hamowania. System kontroli trakcji z powodzeniem wykorzystuje te same elementy, którymi dysponuje ABS: czujniki na piastach kół oraz centralka systemu. Jego głównym zadaniem jest zapobieganie utracie przyczepności kół napędowych do drogi, przy wsparciu hydrauliki i elektroniki sterującej układem hamulcowym i silnikiem.

Przebieg pracy systemu TCS wygląda następująco:

• Jednostka sterująca stale analizuje prędkość obrotową oraz stopień przyspieszenia kół napędzanych i napędzanych i porównuje je. Nagłe przyspieszenie jednego z kół napędowych jest interpretowane przez procesor systemowy jako utrata przyczepności. W odpowiedzi działa na mechanizm hamowania tego koła i wykonuje wymuszone hamowanie w trybie automatycznym, co tylko stwierdza kierowca.
• Ponadto TCS wpływa również na silnik. Po otrzymaniu sygnału o zmianie prędkości koła z czujników do jednostki sterującej ABS, przesyła dane do ECU, który wydaje polecenia do innych systemów, wymuszając na silniku zmniejszenie siły pociągowej. Moc silnika jest zmniejszona z powodu opóźnienia zapłonu, ustania iskrzenia lub zmniejszenia dopływu paliwa w cylindrze, a ponadto przepustnica może być zakryta.
• Najnowsze systemy kontroli trakcji mogą również wpływać na działanie mechanizmu różnicowego skrzyni biegów.

Możliwości systemów TCS są zdeterminowane złożonością ich konstrukcji, na podstawie której dokonują korekt w działaniu tylko jednego lub kilku systemów pojazdu. Przy udziale wielostronnym system kontroli trakcji może wykorzystywać różne mechanizmy oddziaływania na sytuację drogową, w tym do tego najbardziej odpowiedni w danych warunkach system.

Opinie i fakty o TCS

Chociaż wielu doświadczonych kierowców zauważa, że ​​mechanizm kontroli trakcji nieco zmniejsza osiągi auta, dla niedoświadczonego entuzjasty motoryzacji system kontroli trakcji jest nieodzownym pomocnikiem, zwłaszcza w przypadku utraty kontroli nad sytuacją na drodze, na przykład podczas złej pogody. .

W razie potrzeby TCS jest wyłączany za pomocą specjalnego przycisku, ale wcześniej warto jeszcze raz przypomnieć listę tych zalet, które po wyłączeniu stają się niedostępne:

• łatwy start i dobre ogólne prowadzenie;
• wysokie bezpieczeństwo podczas pokonywania zakrętów;
• zapobieganie dryfom;
• zmniejszenie ryzyka podczas jazdy po lodzie, śniegu i mokrym asfalcie;
• spowolnienie zużycia gumy.

Zastosowanie systemu kontroli trakcji niesie też za sobą pewne korzyści ekonomiczne, gdyż zmniejsza zużycie paliwa o 3-5% i zwiększa zasoby silnika.

Samochody są coraz częściej wyposażone we wszelkiego rodzaju systemy, które upraszczają zarządzanie i zwiększają bezpieczeństwo. Pierwszym takim układem był układ zapobiegający blokowaniu kół podczas hamowania, który zapobiega całkowitemu zatrzymaniu obrotu koła podczas hamowania, co eliminowało możliwość wpadnięcia samochodu w poślizg i znacznie zwiększało sprawność układu hamulcowego.

Ponadto (ABS) stał się podstawą do tworzenia innych systemów pomocniczych. ABS znacznie rozszerzył swoją funkcjonalność, a każda z dodatkowych funkcji ma swoją własną nazwę.

System kontroli trakcji (TCS) i jego oznaczenie

Oznaczenie TCS na desce rozdzielczej samochodu

Jednym z dodatków do ABS jest system antypoślizgowy. Jednocześnie jest prawie w całości zbudowany na bazie ABS i wykorzystuje do tego szereg elementów konstrukcyjnych, a mianowicie czujniki kontroli prędkości kół i jednostkę sterującą systemu.

Ale jeśli system przeciwblokujący we wszystkich samochodach ma tę samą nazwę - to inaczej zrobili z systemem antypoślizgowym - wielu producentów samochodów zaczęło nazywać to na swój sposób, chociaż nazwy te opierają się na koncepcji „kontroli trakcji ”. Jedna z nazw tego systemu nosi skrót TCS - Traction Control System. Ten skrót jest używany przez Hondę. Inne system kontroli trakcji jest oznaczony jako:

1. ASP to jedno z najczęstszych oznaczeń systemowych, używane przez koncern VAG w swoich samochodach, a także Mercedes-Benz;
2. ASC i DTC - używane przez Bawarczyków w swoich BMW;
3. ETS - używany w Range Roverze;
4. TRC - Zainstalowany w Toyocie.

I to nie jest całe określenie systemu kontroli trakcji. Warto zauważyć, że ma wiele nazw, ale wszystkie działają praktycznie według tej samej zasady, a także wykorzystują te same mechanizmy.

Jak działa TCS

Głównym celem tego TCS jest wyeliminowanie utraty przyczepności na kołach jezdnych za pomocą układów hydraulicznych i elektronicznych samochodu, które kontrolują pracę układu hamulcowego, zespołu napędowego i dokonują regulacji ich pracy. Ponadto system w różny sposób wpływa na działanie hamulców i silnika.

Jeśli chodzi o układy hamulcowe, TCS jest dokładnym przeciwieństwem ABS. Jeśli układ przeciwblokujący steruje obrotem kół i gdy wykryje, że jedno z nich znacznie zwolniło, zmniejszy nacisk na mechanizm hamulcowy tego koła i zacznie się ono swobodniej obracać, to jest odwrotnie. prawda z systemem kontroli trakcji.

Te same czujniki kontrolują prędkość obrotową kół, a jeśli któryś z nich gwałtownie przyspieszy, system odbiera to jako utratę przyczepności i aby to wyeliminować, dociska mechanizm hamulcowy tego koła, co prowadzi do fakt, że obroty zwalniają, czyli koło jest wymuszone, hamuje bez ingerencji kierowcy.

Ale TCS wpływa nie tylko na hamulce, ale także na silnik. Istota pracy jest taka sama – czujniki wykrywają, że jedno z kół gwałtownie przyspieszyło i przekazują sygnały do ​​jednostki sterującej ABS. To z kolei wysyła informację do ECU, który podejmuje akcję – „miażdży” silnik. Oznacza to, że wpływa na układy ruchowe, co prowadzi do zmniejszenia siły pociągowej.

Bardziej zaawansowane systemy kontroli trakcji, oprócz silnika i hamulców, wpływają również na mechanizm różnicowy skrzyni biegów. Systemy kontroli trakcji o różnej konstrukcji mogą wpływać zarówno na jeden z systemów samochodowych, jak i na wszystkie, i używać tej lub innej części tylko w określonych warunkach.

Jak działa system TSC

Wideo: System stabilizacji maszyny ESP. Jak ESP działa zimą?

Ale to jest ogólna zasada działania TCS, w rzeczywistości wszystko jest nieco bardziej skomplikowane. Jeśli chodzi o układ hamulcowy, TCS wykorzystuje mechanizmy ABS - wykorzystuje swoje czujniki do monitorowania prędkości obrotowej kół, a także jednostkę sterującą, która analizuje i porównuje odczyty tych czujników z różnych kół. Przede wszystkim porównuje się prędkość obrotową kół napędowych z napędzanymi, a następnie - ze sobą. Uwzględnia to jednak pozycję i kąt ich obrotu.

Jeśli ABS jest tylko systemem kontroli i dystrybucji siły, którą kierowca wytwarza wciskając pedał hamulca, to TCS działa w trybie automatycznym, niezależnie wytwarzając siłę na wymaganym mechanizmie hamulcowym. W tym przypadku uruchamiane są również zawory, które zapewniają utrzymanie ciśnienia do momentu przywrócenia sprzęgła na kole ślizgowym (zwolnienia), po czym ciśnienie zostaje zwolnione.

Jeśli chodzi o wpływ na elektrownię, to i tutaj wszystko nie jest proste. TSC wpływa na silnik na różne sposoby, biorąc pod uwagę różne warunki drogowe. Na początku system często wpływa na zespół przepustnicy i bez względu na to, jak kierowca naciśnie pedał gazu, silnik zmniejszy prędkość do momentu przywrócenia prędkości obrotowej na kołach.

Ale przy dużych prędkościach (powyżej 80 km/h) wszystko robi się inaczej - można zmienić czas zapłonu, na siłę tworzyć przerwy na świecach zapłonowych, czy chwilowo wyłączyć wtryskiwacze. Wszystko zależy od rozwiązania projektowego, którego projektanci użyli do zorganizowania wyzwalania TSC.

W samochodzie reakcja systemu wygląda tak: kiedy koło uderza w śliski odcinek drogi, zaczyna się obracać szybciej niż wszystkie inne. Jest to zauważane przez czujnik i przekazuje informację do jednostki sterującej ABS. Bazując na tych informacjach, najpierw używa mechanizmu hamulcowego, aby spowolnić koło. Jeśli nie udało się szybko przywrócić prędkości obrotowej, informacja o tym trafia do ECU, który podejmuje akcję od warunków jazdy - albo przymusowo zamyka przepustnicę, albo wpływa na układ zapłonu i zasilania. Jednocześnie zapala się lampka kontrolna na desce rozdzielczej, sygnalizując działanie systemu.

Warto zauważyć, że TCS można wyłączyć, do czego na desce rozdzielczej znajduje się specjalny kluczyk. Ale producenci samochodów nie zalecają tego, szczególnie początkującym kierowcom. Ale z drugiej strony system ten może przeszkadzać np. w pokonywaniu terenu, ponieważ system „zadławi” silnik.

Zalety systemu

Wideo: Jak działa ESP, ABS, ASR

Ogólnie rzecz biorąc, system kontroli trakcji TSC jest całkiem przydatny. Jego zalety to:

• zwiększone bezpieczeństwo na starcie i podczas pokonywania zakrętów;
• możliwość pozostawienia samochodu jest wykluczona;
• bezpieczeństwo ruchu w różnych warunkach drogowych (mokra droga, lód, śnieg);
• wzrost zasobów silnika;
• mniejsze zużycie opon;
• zmniejszone zużycie silnika.

Ale jednocześnie wielu kierowców nie lubi tego systemu i nie korzysta z niego, ponieważ znacząco wpływa on na osiągi silnika i nie daje poczucia pełnej kontroli nad zachowaniem auta.

Często zdarza się, że przyczepa z tyłu zaczyna żyć własnym życiem. Na zjeździe przyczepa zaczyna klekotać, szarpie w przód iw tył, a sytuacji nie da się naprawić nawet przy pomocy hamulców. Kierowca ledwo radzi sobie z sytuacją, wyraźnie zdenerwowany, a czasem po prostu wpada w panikę.

Technologia TSA- to prawdziwy anioł-zbawca. System stabilizacji przyczepy ( Wspomaganie stabilności przyczepy) zapobiega mimowolnemu ruchowi przyczepy, który ma tendencję do rzucania się do przodu i do tyłu oraz zapewnia stabilne zachowanie tandemu samochodu i przyczepy na drodze.

System stale monitoruje ruch przyczepy i jeśli przyczepa zaczyna zachowywać się niestabilnie, hamowane jest jedno lub więcej kół pojazdu. Jeśli to nie wystarczy, siła hamowania zostaje zastosowana na wszystkie cztery koła, a prędkość obrotowa silnika zostaje zmniejszona, aż zachowanie przyczepy się ustabilizuje.

„Kołysanie przyczepy to prawdziwy koszmar dla kierowców, którzy często ciągną przyczepę. Tego rodzaju problemy pojawiają się, gdy ładunek nie jest odpowiednio rozłożony na platformie naczepy: lub równomierny rozkład ładunku z przodu i z tyłu naczepy jest zakłócony” – wyjaśnia Per Ula Fuksin, dyrektor ds. dynamicznego rozwoju pojazdów w Volvo Cars.

Czasami bardzo trudno jest naprawić sytuację w przypadku kołysania się przyczepy. Przyczepa może całkowicie przejechać na inny pas i przewrócić się.
Niestety takie sytuacje często prowadzą do kolizji z bardzo poważnymi konsekwencjami. Do takich kolizji dochodzi najczęściej w okresie wakacyjnym, kiedy na drogach można spotkać wiele samochodów z różnymi przyczepami – od najprostszych po przyczepy z jachtami.

„Kierowcy jest niezwykle trudno odzyskać stabilne zachowanie wahliwej przyczepy. Zazwyczaj hamulec jest uruchamiany jako pierwszy. System TSA wyhamowuje koła indywidualnie, zapobiegając negatywnym trendom w ruchu przyczepy. Jest to bardziej efektywne niż jednoczesne hamowanie wszystkimi kołami. Jest jeszcze jedna zaleta tego systemu – zaczyna działać znacznie wcześniej, unikając rozwoju niepożądanej sytuacji, w której przyczepa może całkowicie wymknąć się spod kontroli. Co więcej, system TSA zaczyna działać, gdy kierowca nie ma nawet czasu, aby poczuć, że coś się dzieje z przyczepą ”- dodał Per Ula Fuksin.

Stabilizacja przyczepy aktywowana powyżej 50 km/h. System ten jest standardowo montowany w Volvo XC60, jeśli pojazd jest wyposażony w hak holowniczy.