Reparaturinformationen
Was ist ein Traktionskontrollsystem?
Juli 30, 2021
Aktie:
Definition
Was TCS tut
Das Traktionskontrollsystem hilft dabei, die Antriebskraft an die Straßenhaftung anzupassen.
Das Steuergerät des Traktionskontrollsystems ist ein Computer. Er erfasst die Drehzahl aller vier Räder und den Lenkeinschlag. Beschleunigt das Fahrzeug und ist der Drehzahlunterschied zwischen den angetriebenen und den nicht angetriebenen Rädern zu groß, erkennt der Computer sofort eine zu hohe Antriebskraft.
Das System sendet dann ein Steuersignal, um die Motorölzufuhr zu reduzieren und die Antriebskraft zu verringern, wodurch die Schlupfrate der Antriebsräder reduziert wird.
Der Computer erkennt die Lenkabsicht des Fahrers mithilfe des Lenkradwinkelsensors. Anschließend nutzt er die Drehzahlsensoren der linken und rechten Räder, um die Differenz zwischen den Raddrehzahlen zu ermitteln und zu beurteilen, ob das Fahrzeug im gleichen Maße wie vom Fahrer beabsichtigt lenkt.
Wird Unter- oder Übersteuern erkannt, stellt der Bordcomputer fest, dass die Antriebskraft an den Rädern zu hoch ist, und gibt einen Befehl zur Reduzierung der Antriebskraft. Ziel ist es, dem Fahrzeug zu helfen, den Lenkabsichten des Fahrers genauer zu folgen.
Einführung
ASR / Schlupfregelung
ASR verhindert Schlupf der Antriebsräder beim Anfahren und Beschleunigen
ASR steht für Beschleunigungsschlupfregelung. Es handelt sich um ein Traktionskontrollsystem bzw. Antriebsschlupfregelungssystem, das verhindern soll, dass Fahrzeuge, insbesondere leistungsstarke Fahrzeuge, beim Anfahren und Beschleunigen an den Antriebsrädern durchdrehen. Dies trägt zur Aufrechterhaltung der Fahrstabilität bei.
ASR kann die Motorleistung durch Verringerung der Drosselklappenöffnung reduzieren oder den Radschlupf über die Bremsen kontrollieren. Bei einem mit ASR ausgestatteten Fahrzeug wird die mechanische Verbindung vom Gaspedal zur Drosselklappe des Benzinmotors bzw. zum Einspritzpumpenhebel des Dieselmotors durch eine elektronisch gesteuerte Drosselklappe ersetzt.
Sobald der Sensor die Gaspedalstellung und die Raddrehzahl an das Steuergerät übermittelt, erzeugt dieses ein Steuerspannungssignal. Der Servomotor passt die Drosselklappenstellung bzw. die Stellung des Dieselmotorhebels entsprechend diesem Signal an. Das Positionssignal wird anschließend an das Steuergerät zurückgemeldet, sodass die Bremse rechtzeitig nachjustiert werden kann.
Fährt ein Auto auf glatter Fahrbahn ohne ASR (Antriebsschlupfregelung), neigen die Antriebsräder beim Beschleunigen zum Durchdrehen. Drehen die Hinterräder durch, gerät das Fahrzeug ins Schleudern. Drehen die Vorderräder durch, verliert es die Spur.
Mit ASR tritt dieses Phänomen beim Beschleunigen nicht auf oder kann zumindest abgemildert werden. Beim Abbiegen kann ein durchdrehendes Antriebsrad dazu führen, dass das Fahrzeug zur Seite abdriftet. ASR unterstützt das Fahrzeug dabei, die Spur zu halten.
Kurz gesagt, ASR maximiert die Nutzung des Antriebsdrehmoments des Motors, um Stabilität beim Anfahren, Beschleunigen und Lenken zu gewährleisten.
Der Unterschied zwischen ASR und ABS besteht darin, dass ABS das Blockieren der Räder beim Bremsen verhindert, während ASR das Schleudern des Fahrzeugs durch durchdrehende Antriebsräder beim Beschleunigen verhindert. ASR ist eine Erweiterung von ABS, und beide Systeme ergänzen sich.
ASR wurde bisher nur in einigen hochwertigen Fahrzeugen verbaut, es wird jedoch erwartet, dass es aufgrund der Leistungsfähigkeit und der technischen Integration zwischen ASR und ABS ähnlich populär werden wird wie ABS.
Rolle
Rolle der Traktionskontrolle
Die Traktionskontrolle verbessert Stabilität, Beschleunigung und Steigfähigkeit
Beim Bremsen auf ebener Straße können die Räder eines Autos durchdrehen und sogar zum Verlust der Spur führen. Ebenso können die Antriebsräder beim Anfahren oder schnellen Beschleunigen durchdrehen. Auf glatten Straßen wie Schnee und Eis kann dies zum Verlust der Spur führen und gefährlich werden. Die Traktionskontrolle ist genau für dieses Problem konzipiert.
Das Traktionskontrollsystem arbeitet mit elektronischen Sensoren. Sobald es erkennt, dass die Drehzahl des angetriebenen Rades niedriger ist als die des treibenden Rades – ein typisches Anzeichen für Schlupf –, sendet es ein Signal, um den Zündzeitpunkt anzupassen, die Ventilöffnung zu verringern, die Drosselklappe zu schließen, herunterzuschalten oder die Räder abzubremsen, damit diese nicht mehr durchdrehen.
Die Traktionskontrolle kann die Fahrstabilität, die Beschleunigung und die Steigfähigkeit verbessern. Obwohl sie früher hauptsächlich in Luxuswagen verbaut wurde, war sie von 2008 bis 2013 auch in vielen Serienfahrzeugen erhältlich.
In Kombination mit ABS verbessert die Traktionskontrolle die Fahrsicherheit zusätzlich. Traktionskontrolle und ABS können sich die Raddrehzahlsensoren an der Achse teilen und sind mit dem Bordcomputer verbunden, um die Raddrehzahl permanent zu überwachen.
Wird Schlupf bei niedriger Geschwindigkeit erkannt, benachrichtigt die Traktionskontrolle sofort das ABS, um den Radschlupf zu reduzieren. Bei hoher Geschwindigkeit sendet die Traktionskontrolle einen Befehl an den Bordcomputer, um die Motordrehzahl zu senken oder das Getriebe herunterzuschalten. Dadurch wird ein weiteres Durchdrehen der Räder verhindert und ein Ausbrechen des Fahrzeugs vermieden.
Verschiedene Hersteller verwenden unterschiedliche Bezeichnungen für ähnliche Funktionen. Mercedes-Benz nennt es ASR, Toyota nennt es TRC, BMW nennt es DTC und Cadillac nennt es TCS.
Einstufung
Zwei Kontrollmethoden
Die Traktionskontrolle nutzt hauptsächlich die Bremsmomentregelung und die Motormomentregelung.
Bremsmomentregelungsmethode
Das Bremsmoment wird auf die Antriebsräder angewendet, die sich im Leerlauf befinden. Das überschüssige Drehmoment des Motors wird in den Bremsen verbraucht, wodurch der Radschlupf – ähnlich wie beim ABS – im gewünschten Bereich gehalten wird.
Die Bremsregelung reagiert schneller als die Motorregelung. Sie ist wirksamer, um durchdrehende Räder beim Anfahren oder bei einem plötzlichen Wechsel von einer Oberfläche mit hoher Haftung zu einer mit niedriger Haftung zu verhindern.
Die Bremssteuerung ermöglicht die unabhängige Ansteuerung jedes Antriebsrades, ebenso wie die Differenzialsperre. Allerdings verbraucht diese Methode zusätzliche Motorleistung in Form von Bremswärme. Die Bremsen erhitzen sich dadurch stark, was ihre Lebensdauer beeinträchtigt und die Kraftstoffeffizienz mindert.
Methode zur Motordrehmomentregelung
Die Drehmomentregelungsmethode steuert das Motordrehmoment, das auf die Antriebsräder übertragen wird, und hält die Radschlupfrate in einem geeigneten Bereich.
Es leitet das optimale Antriebsmoment an die Antriebsräder, abhängig von den Straßenverhältnissen, indem es die Kraftstoffeinspritzmenge, den Zündzeitpunkt und die Drosselklappenöffnung variiert. Bremsmomentregelung und Motormomentregelung können einzeln oder in Kombination eingesetzt werden.
Im Vergleich zur Bremsregelung reagiert die Motordrehmomentregelung langsamer. Ein weiteres wichtiges Problem besteht darin, dass auf Straßen mit asymmetrischen Haftungskoeffizienten nicht immer die optimale Fahrregelung erreicht werden kann. Ihre Effektivität ist vergleichbar mit der des ABS-Regelsystems bei niedriger Drehzahl.
Um eine bessere Fahrkontrolle zu erreichen und Wirtschaftlichkeit, Leistung, Richtungsstabilität und Manövrierfähigkeit zu maximieren, entwickelt sich die Traktionskontrolle hin zu einer integrierten Steuerung des Motordrehmoments und der Radbremsung.
Zusammenfassung
Die Traktionskontrolle (TCS) hilft, Schlupf der Antriebsräder zu verhindern und unterstützt eine sicherere Beschleunigung.
Traktionskontrollsystem (TCS), ASR, TRC, DTC und TCS sind verschiedene Bezeichnungen oder verwandte Implementierungen eines Systems zur Steuerung des Antriebsradschlupfs. Durch die Überwachung von Raddrehzahlen, Lenkwinkel und Fahrzeugverhalten trägt das System dazu bei, übermäßige Antriebskräfte zu reduzieren, sobald das Fahrzeug an Traktion verliert.
Die Bremsmomentregelung reagiert schnell, während die Motormomentregelung die Leistung durch Kraftstoffeinspritzung, Zündzeitpunkt und Drosselklappenöffnung anpasst. Allein oder in Kombination mit ABS verbessert die Traktionskontrolle die Stabilität beim Anfahren, Beschleunigen, Lenken, Bergauffahren und auf rutschigem Untergrund.
