Система контроля тяги ( TCS ), как правило (но не обязательно) является вторичной функцией электронного контроля устойчивости (ESC) на серийных автомобилях , предназначенной для предотвращения потери тяги (т. е. пробуксовки колес ) ведущих колес. TCS активируется, когда входной сигнал дроссельной заслонки , а также мощность двигателя и передача крутящего момента не соответствуют условиям дорожного покрытия.
Вмешательство состоит из одного или нескольких из следующих действий:
Обычно системы контроля тяги используют электрогидравлический привод тормозов (который не использует обычный главный цилиндр и сервопривод) и датчики скорости вращения колес совместно с ABS .
Основная идея, лежащая в основе необходимости системы контроля тяги, заключается в том, что потеря сцепления с дорогой может поставить под угрозу рулевое управление и устойчивость транспортных средств. Это является результатом разницы в сцеплении ведущих колес. Разница в пробуксовке может возникнуть из-за поворота транспортного средства или различных дорожных условий для разных колес. Когда автомобиль поворачивает, его внешние и внутренние колеса вращаются с разной скоростью; это обычно контролируется с помощью дифференциала . Дальнейшее усовершенствование дифференциала заключается в использовании активного дифференциала , который может изменять количество мощности, подаваемой на внешние и внутренние колеса по мере необходимости. Например, если во время поворота обнаруживается внешнее пробуксовывание, активный дифференциал может передавать больше мощности на внешнее колесо, чтобы минимизировать рыскание ( по сути, степень, в которой передние и задние колеса автомобиля выходят за пределы линии). Активный дифференциал, в свою очередь, управляется сборкой электромеханических датчиков, взаимодействующих с блоком контроля тяги.
Предшественник современных электронных систем контроля тяги можно найти в высокомоментных, мощных заднеприводных автомобилях в виде дифференциала повышенного трения . Дифференциал повышенного трения — это чисто механическая система, которая передает относительно небольшое количество мощности на нескользящее колесо, при этом все еще допуская некоторую пробуксовку колеса.
В 1971 году Buick представила MaxTrac , которая использовала раннюю компьютерную систему для обнаружения пробуксовки задних колес и регулирования мощности двигателя на этих колесах для обеспечения максимального сцепления. [1] Эксклюзивная в то время функция Buick, она была опцией для всех полноразмерных моделей, включая Riviera , Estate Wagon , Electra 225 , Centurion и LeSabre .
В 1979 году компания Cadillac представила систему контроля тяги (TMS) на модернизированной модели Eldorado.
Когда компьютер управления тягой (часто встроенный в другой блок управления, такой как модуль ABS) обнаруживает, что одно или несколько ведущих колес вращаются значительно быстрее другого, он активирует электронный блок управления ABS для применения тормозного трения к колесам, вращающимся с уменьшенным сцеплением. Торможение на скользящем колесе (колесах) приведет к передаче мощности на ось (оси) колеса (осей) с тягой из-за механического действия в дифференциале. Автомобили с полным приводом (AWD) часто имеют электронно-управляемую систему сцепления в раздаточной коробке или трансмиссии (активный неполный полный привод) или заблокированную сильнее (в настоящей постоянной установке, приводящей все колеса с некоторой мощностью все время) для подачи крутящего момента на нескользящие колеса.
Это часто происходит в сочетании с компьютером трансмиссии, который снижает доступный крутящий момент двигателя за счет электронного ограничения применения дроссельной заслонки и/или подачи топлива, замедления искры зажигания, полного отключения цилиндров двигателя и ряда других методов, в зависимости от транспортного средства и того, насколько технология используется для управления двигателем и трансмиссией. Существуют случаи, когда контроль тяги нежелателен, например, попытка вытащить транспортное средство из снега или грязи. Если позволить одному колесу вращаться, то транспортное средство может продвинуться вперед достаточно, чтобы вытащить его из застрявшего состояния, тогда как оба колеса, применяющие ограниченное количество мощности, не дадут того же эффекта. Во многих транспортных средствах есть выключатель контроля тяги для таких обстоятельств.
Как правило, основное оборудование для контроля тяги и ABS в основном одинаковое. Во многих автомобилях контроль тяги предоставляется как дополнительная опция для ABS.
Во всех транспортных средствах система контроля тяги автоматически включается, когда датчики обнаруживают потерю сцепления с дорогой на любом из колес.
При программировании или калибровке для использования на бездорожье системы контроля тяги, такие как электронная система контроля тяги на четыре колеса Ford (ETC), которая входит в комплект AdvanceTrac , и автоматический тормозной дифференциал на четыре колеса Porsche (ABD), могут передавать 100 процентов крутящего момента на любое колесо или колеса с помощью агрессивной стратегии торможения или «блокировки тормозов», что позволяет таким автомобилям, как Expedition и Cayenne, продолжать движение, даже если два колеса (одно переднее, одно заднее) полностью оторваны от земли. [4] [3] [5] [6] [7]
Доступны очень эффективные, но небольшие устройства, которые позволяют водителю при желании снять систему контроля тяги после события. В Формуле-1 попытка запретить контроль тяги привела к изменению правил на 2008 год: каждый автомобиль должен иметь стандартный (но настраиваемый) ЭБУ, выпущенный FIA , который является относительно базовым и не имеет возможностей контроля тяги. В 2003 году Пол Трейси признал, что команды CART использовали контроль тяги в девяностых, устройство, которое не было официально законным до 2002 года (хотя переход на одного поставщика двигателей в 2003 году отменил легализацию). [8] В 2008 году NASCAR отстранил водителя Whelen Modified Tour , начальника экипажа и владельца автомобиля на одну гонку и дисквалифицировал команду после обнаружения сомнительной проводки в системе зажигания, которая могла быть использована для реализации контроля тяги. [9]
Контроль тяги используется не только для улучшения ускорения на скользкой дороге. Он также может помочь водителю более безопасно проходить повороты. Если слишком сильно нажать на педаль газа во время поворота, ведущие колеса потеряют сцепление и будут скользить вбок. Это происходит как недостаточная поворачиваемость в переднеприводных автомобилях и избыточная поворачиваемость в заднеприводных автомобилях. Контроль тяги может смягчить и, возможно, даже исправить недостаточную или избыточную поворачиваемость, ограничивая мощность на перегруженном колесе или колесах. Однако он не может увеличить пределы доступного фрикционного сцепления и используется только для уменьшения эффекта ошибки водителя или компенсации неспособности водителя достаточно быстро реагировать на пробуксовку колес.
Производители автомобилей заявляют в руководствах по эксплуатации транспортных средств, что системы контроля тяги не должны поощрять опасное вождение или вождение в условиях, находящихся вне контроля водителя.