Czym jest system kontroli trakcji?

System kontroli trakcji, czyli TCS, jest także znany pod nazwami ASR lub TRC. Pomaga samochodowi uzyskać optymalną przyczepność w różnych warunkach jazdy, monitorując prędkość kół, zamierzony kierunek skrętu i poślizg kół napędowych.

Gdy samochód przyspiesza, a system wykryje zbyt dużą różnicę prędkości między kołami napędowymi i nienapędowymi, komputer uznaje siłę napędową za zbyt dużą. Wysyła wtedy polecenia ograniczenia dopływu paliwa do silnika lub zmniejszenia siły napędowej, aby obniżyć poślizg kół napędowych.

Jak działa TCS

System kontroli trakcji pomaga dopasować siłę napędową do przyczepności nawierzchni#

Pracą systemu kontroli trakcji steruje komputer. Odczytuje on prędkość czterech kół i kąt obrotu kierownicy. Jeśli podczas przyspieszania różnica prędkości między kołami napędowymi i nienapędowymi jest zbyt duża, komputer natychmiast uznaje siłę napędową za nadmierną.

System wysyła wtedy sygnał polecenia ograniczenia dopływu paliwa do silnika i zmniejszenia siły napędowej, co ogranicza poślizg kół napędowych.

Na podstawie czujnika kąta obrotu kierownicy komputer rozpoznaje także zamierzony przez kierowcę kierunek skrętu. Następnie wykorzystuje czujniki prędkości lewych i prawych kół do wykrywania różnic między nimi i ocenia, czy samochód skręca w stopniu odpowiadającym zamiarowi kierowcy.

Jeżeli wykryje podsterowność lub nadsterowność, komputer uznaje siłę na kołach napędowych za zbyt dużą i wydaje polecenie jej zmniejszenia. Ma to pomóc pojazdowi dokładniej podążać w kierunku zamierzonym przez kierowcę.

ASR / regulacja poślizgu podczas przyspieszania

ASR zapobiega poślizgowi kół napędowych przy ruszaniu i przyspieszaniu#

ASR oznacza Acceleration Slip Regulation, czyli regulację poślizgu podczas przyspieszania. Jest to system kontroli trakcji, nazywany też układem przeciwpoślizgowym napędu, którego celem jest zapobieganie buksowaniu kół napędowych przy ruszaniu i przyspieszaniu, szczególnie w samochodach o dużej mocy. Pomaga to zachować stabilny kierunek jazdy pojazdu.

ASR może zmniejszać moc silnika przez ograniczenie otwarcia przepustnicy albo regulować poślizg kół za pomocą hamulców. W samochodzie wyposażonym w ASR mechaniczne połączenie pedału przyspieszenia z przepustnicą silnika benzynowego lub dźwignią pompy wtryskowej silnika Diesla zastępuje elektronicznie sterowany układ przepustnicy.

Gdy czujnik przekazuje sterownikowi sygnały położenia pedału przyspieszenia i prędkości kół, sterownik wytwarza sygnał napięcia sterującego. Serwomotor odpowiednio koryguje położenie przepustnicy lub dźwigni silnika Diesla. Sygnał położenia wraca następnie do sterownika, aby można było na czas skorygować hamowanie.

Podczas jazdy po śliskiej drodze bez ASR koła napędowe łatwo wpadają w poślizg przy przyspieszaniu. Jeśli buksują tylne koła napędowe, pojazd ma tendencję do zarzucania. Gdy buksują przednie koła napędowe, samochód może tracić zdolność utrzymania kierunku.

ASR zapobiega temu zjawisku podczas przyspieszania lub je łagodzi. Jeśli na zakręcie koło napędowe wpadnie w poślizg, cały pojazd może zsunąć się w bok. ASR pomaga utrzymać prawidłowy tor jazdy.

Podsumowując, ASR maksymalnie wykorzystuje moment napędowy silnika, aby zapewnić stabilność podczas ruszania, przyspieszania i skręcania.

Różnica między ASR a ABS polega na tym, że ABS zapobiega poślizgowi zablokowanych kół podczas hamowania, natomiast ASR zapobiega poślizgowi samochodu wywołanemu buksowaniem kół napędowych przy przyspieszaniu. ASR jest rozszerzeniem ABS i oba systemy wzajemnie się uzupełniają.

Początkowo ASR montowano tylko w niektórych samochodach wyższej klasy, ale ze względu na jego działanie i techniczną integrację z ABS przewidywano, że stanie się równie powszechny jak ABS.

Rola kontroli trakcji

Kontrola trakcji poprawia stabilność, przyspieszanie i zdolność pokonywania wzniesień#

Podczas hamowania na śliskiej drodze koła mogą się ślizgać, a pojazd może nawet stracić zdolność utrzymania kierunku. Podobnie przy ruszaniu lub gwałtownym przyspieszaniu koła napędowe mogą buksować. Na śliskiej nawierzchni, takiej jak śnieg i lód, może to spowodować niebezpieczną utratę kierunku jazdy. Kontrolę trakcji opracowano z myślą o tym problemie.

System kontroli trakcji wykorzystuje czujniki elektroniczne. Gdy wykryje, że koło nienapędowe obraca się wolniej niż koło napędowe, co wskazuje na poślizg, wysyła sygnał korekty momentu zapłonu, ograniczenia otwarcia zaworu, przymknięcia przepustnicy, redukcji biegu lub przyhamowania kół, aby zatrzymać poślizg.

Kontrola trakcji może poprawiać stabilność jazdy, przyspieszanie i zdolność pokonywania wzniesień. Choć dawniej stosowano ją głównie w samochodach luksusowych, w latach 2008–2013 była dostępna także w wielu zwykłych modelach.

We współpracy z ABS kontrola trakcji dodatkowo zwiększa bezpieczeństwo pojazdu. System kontroli trakcji i ABS mogą korzystać ze wspólnych czujników prędkości kół na osi i łączyć się z komputerem pokładowym, aby stale monitorować prędkości kół.

Po wykryciu poślizgu przy małej prędkości kontrola trakcji natychmiast przekazuje do ABS polecenie jego ograniczenia. Jeśli poślizg wystąpi przy dużej prędkości, wysyła do komputera pokładowego polecenie zmniejszenia obrotów silnika lub redukcji biegu w skrzyni. Pomaga to zahamować dalszy poślizg kół i zapobiec niekontrolowanemu zarzucaniu pojazdu.

Różni producenci stosują różne nazwy podobnych funkcji. Mercedes-Benz używa nazwy ASR, Toyota — TRC, BMW — DTC, a Cadillac — TCS.

Dwie metody regulacji

Kontrola trakcji wykorzystuje przede wszystkim regulację momentu hamującego i momentu obrotowego silnika#

Regulacja momentu hamującego

Moment hamujący jest przykładany do kół napędowych, które zaczynają buksować. Nadmiar momentu obrotowego silnika jest pochłaniany przez hamulce, dzięki czemu poślizg kół utrzymuje się w żądanym zakresie, podobnie jak w ABS.

Regulacja za pomocą hamulców reaguje szybciej niż regulacja silnika. Skuteczniej zapobiega buksowaniu przy ruszaniu oraz przy nagłym przejściu z nawierzchni o dużej przyczepności na nawierzchnię o małej przyczepności.

Regulacja hamulcami pozwala także sterować każdym kołem napędowym niezależnie; podobną funkcję pełni blokada mechanizmu różnicowego. Metoda ta zamienia jednak dodatkową moc silnika w ciepło w hamulcach. Powoduje to ich silne nagrzewanie, wpływa na trwałość i nie sprzyja ekonomicznej eksploatacji pojazdu.

Regulacja momentu obrotowego silnika

Metoda regulacji momentu obrotowego silnika steruje momentem przekazywanym na koła napędowe, utrzymując ich poślizg w odpowiednim zakresie.

Dostosowuje moment napędowy do warunków drogowych przez zmianę dawki wtrysku paliwa, momentu zapłonu i otwarcia przepustnicy. Regulację momentu hamującego i momentu obrotowego silnika można stosować osobno lub łącznie.

W porównaniu z regulacją hamulcami regulacja momentu obrotowego silnika reaguje wolniej. Innym istotnym problemem jest to, że na nawierzchniach o różnych współczynnikach przyczepności po obu stronach nie zawsze zapewnia najlepszą kontrolę napędu. Jej skuteczność jest podobna do działania układu ABS według zasady wyboru koła o niższej przyczepności.

Aby lepiej kontrolować napęd i maksymalizować ekonomię, osiągi, stabilność kierunkową oraz zwrotność, kontrola trakcji rozwija się w kierunku zintegrowanego sterowania momentem silnika i hamowaniem kół.

Najważniejsze informacje z artykułu o kontroli trakcji#

TCS pomaga zapobiegać buksowaniu kół napędowych i wspiera bezpieczniejsze przyspieszanie#

Traction Control System, ASR, TRC, DTC i TCS to różne nazwy lub powiązane rozwiązania systemu przeznaczonego do kontroli poślizgu kół napędowych. Monitorując prędkości kół, kąt skrętu i zachowanie pojazdu, system pomaga ograniczyć nadmierną siłę napędową, gdy samochód zaczyna tracić przyczepność.

Regulacja momentu hamującego reaguje szybko, a regulacja momentu silnika dostosowuje jego osiągi przez sterowanie wtryskiem paliwa, momentem zapłonu i otwarciem przepustnicy. Działając samodzielnie lub wspólnie z ABS, kontrola trakcji poprawia stabilność przy ruszaniu, przyspieszaniu, skręcaniu, podjeżdżaniu pod wzniesienia i jeździe po śliskiej drodze.