Принцип работы динамической стабилизации прицепа легкового автомобиля. Система стабилизации прицепа от Volvo. Ангел-спаситель. Принцип работы TCS

Нередко случается, что прицеп сзади начинает жить своей жизнью. На спуске прицеп начинает болтать, он дергается назад и вперед, и ситуацию не удается выправить, даже используя тормоза. Водитель едва справляется с ситуацией, заметно нервничая, а иногда просто начинает паниковать.

Технология TSA – это настоящий ангел-спаситель. Система стабилизации прицепа (Trailer Stability Assist ) предотвращает непроизвольные движения прицепа, проявляющего тенденцию к броскам вперед и назад, и обеспечивает стабильное поведение тандема автомобиля и прицепа на дороге.

Система постоянно следит за перемещением прицепа и, если прицеп начинает вести себя нестабильно, производится притормаживание одного или нескольких колес автомобиля. Если этого оказывается недостаточно, тормозное усилие прилагается на все четыре колеса, и снижаются обороты двигателя до тех пор, пока поведение прицепа не стабилизируется.

«Раскачивание прицепа – это настоящий кошмар для водителей, которые часто ездят с прицепом. Проблемы такого рода возникают, если груз неправильно распределен на платформе прицепа: либо нарушено равномерное распределение груза в передней и задней частей прицепа», - поясняет Пер Ула Фуксин, руководитель разработки динамических систем автомобилей Volvo Cars.

Иногда в случае раскачивания прицепа выправить ситуацию оказывается очень сложно. Прицеп может вовсе выйти на другую полосу дороги и перевернуться.
К сожалению, такие ситуации нередко приводят к столкновениям с очень тяжелыми последствиями. Подобные столкновения наиболее часто происходят в период отпусков, когда на дорогах можно встретить много автомобилей с разными прицепами – от самых простых до прицепов с яхтами.

«Водителю крайне трудно восстановить стабильное поведение прицепа, начавшего раскачку. Как правило, в первую очередь применяется тормоз. Система TSA притормаживает колеса по отдельности, предупреждая негативные тенденции в движении прицепа. Это более эффективно, чем одновременное торможение всех колес. Есть еще одно преимущество этой системы – она вступает в дело намного раньше, не допуская развитие нежелательной ситуации, когда прицеп может полностью выйти из-под контроля. Более того, система TSA начинает действовать тогда, когда водитель еще даже не успевает почувствовать, что что-то происходит с прицепом», - добавил Пер Ула Фуксин.

Система стабилизации прицепа активируется на скорости выше 50 км/ч. Эта система устанавливается в стандарте на Volvo XC60, если автомобиль поставляется с буксирным устройством.

Противобуксовочная система TCS – комплекс программно-технических устройств и механизмов автомобиля, предназначенный для предотвращения пробуксовывания ведущих колес транспортного средства.

Английская аббревиатура расшифровывается как Traction Control System (TCS). Такая система в дословной литерации применяется на автомобилях Хонда.

Для других марок автомобилей аббревиатура антипробуксовочной системы имеет другой вид, например:

  • TRC для Тойота;
  • ASR для Ауди, Мерседес и Фольксваген;
  • ETC для Роверов.

На большинстве автомобилей предусмотрена специальная кнопка, которая активирует и деактивирует функцию TCS.

Принцип работы противобуксовочной системы TCS

Такая система антипробуксовывания колес работает во взаимодействии с системой ABS. В большинстве автомобилей обработка информации ведется также в блоке управления ABS, затем передается для формирования управляющих сигналов в блок управления двигателя.

Противобуксовочная система в своей работе руководствуется показателями датчиков скорости ведущих колес. Если автомобиль полноприводный, тогда в системе задействованы показания всех датчиков.

Датчики вращения колес формируют импульсы, частота которых пропорциональна угловой скорости вращения колес. Если частота импульсов датчика вращения какого-либо колеса существенно превышает частоту импульсов других колес, следовательно, колесо вошло в неуправляемый режим пробуксовки.

Видео — как работает противобуксовочная система TCS на УАЗ Патриот:

Для того чтобы предотвратить это явление, TCS формирует сигнал, который подается на блок управления двигателя для уменьшения тяги либо на систему ABS для подтормаживания соответствующего колеса.

Таким образом, устранение пробуксовки может обеспечиваться за счет:

  • подтормаживания соответствующего колеса системой ABS;
  • принудительного уменьшения мощности двигателя (обычно включается на больших скоростях);
  • совместная работа двух каналов управления крутящим моментом колеса.

Регулировка (уменьшение) крутящего момента двигателя обычно осуществляется путем:

  • уменьшения подачи топлива;
  • регулировкой дроссельной заслонки;
  • изменением угла зажигания.

Её преимущества и недостатки

TCS предназначена для автоматизированного выравнивания траектории движения автомобиля в условиях неравномерно скользкого дорожного покрытия. Она актуальна для водителей с небольшим стажем вождения.

TCS обеспечивает:

Учитывая особенности работы противобуксовочной системы, она имеет и недостатки:

  • уменьшение производительности силового агрегата за счет принудительного снижения крутящего момента;
  • возможность создания «патовых» ситуаций, когда дальнейшее движение автомобиля становится невозможным без пробуксовки (например, на снежной или грязевой колее).

В автомобилях, оснащенных TCS, обычно предусмотрены органы управления, отключающие ее работу. Это могут быть кнопочные или клавишные выключатели либо опции бортовой системы управления.

Основные компоненты TCS

Противобуксовочная система автомобиля и ABS объединены в едином функциональном блоке.

На этой схеме частично относятся к системе TCS:

  • 18,20,22,24 – датчики частоты вращения колес;
  • 12,13,14,15 – клапаны привода тормозных механизмов;
  • 5 – блок управления;
  • 27 – CAN-шина автомобиля.

Обеспечивает взаимодействие блока управления ABS с блоком управления двигателем. По этой шине локальной связи передаются сигналы управления в случае необходимости уменьшения крутящего момента двигателя для предотвращения момента пробуксовки.

Частые причины неисправности

Работоспособность противобуксовочной системы TCS напрямую зависит от исправности ABS.

Наиболее частые причины выхода из строя:

  • неисправность одного из датчиков вращения колес;
  • засорения зоны слежения за скоростью вращения колеса (гребенки);
  • нарушение целостности кабелей соединения датчиков с блоком управления;
  • отказ электроклапанов блока ABS;
  • неисправность насоса блока ABS;
  • перегорание предохранителей, обслуживающих блок управления;
  • проблемы CAN-шины.

Устранение неисправностей TCS начинают с компьютерной диагностики. После определения неисправного датчика, узла или компонента приступают к устранению конкретной неисправности.

После устранения неисправности на многих автомобилях ошибка продолжает быть активной. Для того чтобы удалить ошибку, требуется выполнить определенную последовательность действий в динамическом режиме (ходовые испытания). Это может быть движение автомобиля с последовательными поворотами и торможениями. Например, на автомобиле Mercedes Sprinter – это четыре последовательных левых поворота с торможениями.

Некоторые автолюбители отключают антипробуксовочную систему, полагаясь на собственный опыт вождения. Но статистика говорит, что TCS в разы уменьшает вероятность дорожно-транспортных происшествий, особенно, на скользком дорожном покрытии, поэтому не следует ей пренебрегать.

Читайте про то, и на что при этом следует обращать внимание.

Если инструкцию и делать все максимально аккуратно, то можно установить сигнализацию на автомобиль самому.

Какие варианты раскоксовки поршневых колец существуют и можно ли это сделать не разбирая двигатель.

В данной статье попробуем разобраться с принципом работы тормозных систем автомобиля - ABS, ESP и TSC.

Как работают ABS, ESP и TSC?

Первые системы, предотвращающие блокировку колес и позволяющие водителю, слишком надавившему на педаль тормоза, управлять автомобилем, появились более тридцати лет назад. Данные антиблокировочные системы стали называть ABS.

ABS состоит из датчиков скорости вращения колес, модулятора тормозного давления и электронного блока управления. Задача датчиков - фиксировать начало блокировки колес. Как только это произошло, сигнал передается блоку управления, который отдает команду модулятору, понижающему давление жидкости в гидросистеме тормозов. Когда колесо разблокировалось и снова начало вращаться, давление жидкости возвращается к первоначальной величине и вновь заставляет тормозные механизмы срабатывать.

Процессы торможения и растормаживания колес будут циклически повторяться, пока угроза блокирования не исчезнет. Водитель ощущает работу ABS по толчкам, передающимся на педаль тормоза.


Колеса способны также сорваться в скольжение в момент начала движения, при разгоне, в случаях энергичного движения по участкам с разнородными по сцепным свойствам покрытиями. Желание избавиться от этих недостатков обусловило появление .

Когда ведущие колеса начинают вращаться быстрее, чем катятся ведомые, это воспринимается процессором как пробуксовка. Далее возможны два варианта. Первый - электроника "придушит" двигатель, не обращая внимания, как активно давит на педаль газа водитель; второй - ведущие колеса притормаживаются, пока не перестанут буксовать и не зацепятся протектором за покрытие. Впрочем, обычно "работают" оба сценария.

Что в TCS примечательно, так это способность системы, которая является "довеском" к ABS, самостоятельно управлять двигателем и тормозами отдельных колес. Конструкторы смогли подойти к разработке еще одного электронного помощника - программы электронной стабилизации ESP (Electronic Stability Program) . Кроме того, возможностью электронного управления тягой и тормозами воспользовались, чтобы имитировать блокировку дифференциала .

В чем недостатки ABS? Эта система, регулируя давление тормозной жидкости, предохраняют колеса от блокировки и обеспечивают водителю даже при его панических действиях возможность управлять автомобилем. Но выходить из критической ситуации он должен сам, полагаясь на собственное мастерство и хладнокровие. А если этого недостаточно?


Пример: автомобиль входит в вираж на слишком высокой скорости, и в зависимости от направления поворота его сносит либо в кювет, либо на встречную полосу. Водитель в ответ резко тормозит и дополнительно выворачивает руль в сторону сноса, желая остаться на безопасной траектории. В итоге - снос или занос, хотя ABS и не позволила колесам скользить.

Будь автомобиль оборудован ESP, такого не произошло бы. ESP уменьшит подачу топлива, чтобы мощность двигателя и его обороты, а с ним и скорость машины соответствовали требованиям конкретной ситуации. Но главное - ESP выберет тормозные усилия для каждого колеса отдельно, причем таким образом, чтобы результирующая тормозных сил противодействовала моменту, стремящемуся развернуть автомобиль, и удерживала его на траектории.

Если при входе в поворот начнется занос задней оси, ESP обеспечит подтормаживание наружного переднего колеса. Благодаря этому возникнет стабилизирующий момент, возвращающий автомобиль на безопасную траекторию движения. Если поворачиваемость автомобиля будет недостаточной, из-за чего по причине сноса передних колес он не вписывается в вираж, ESP притормозит заднее внутреннее колесо, помогаю водителю сохранить контроль над машиной.

Чтобы ESP работала, к имеющимся колесным датчикам потребовалось добавить датчики курсового отклонения, поперечного ускорения и положения рулевого колеса и расширить программное обеспечение процессора. В результате ESP не только контролирует скорость вращения каждого из колес и давление в тормозной системе, как это делает ABS, но и следит за поворотами руля, боковым ускорением автомобиля, его угловой скоростью и управляет режимами работы двигателя и трансмиссии.

Противобуксовочная система – это совокупность механизмов и электронных компонентов автомобиля, которые предназначены для предотвращения проскальзывания ведущих колес. Система TCS (Traction Control System, система контроля тяги) – торговое название антипробуксовочной системы, которая устанавливается на машины марки «Honda». Аналогичные системы устанавливаются на автомобили других брендов, однако они имеют другие торговые названия: антипробуксовочная система TRC (Toyota), антипробуксовочная система ASR (Audi, Mercedes, Volkswagen), система ETC (Range Rover) и другие.

Активированная TCS не дает ведущим колесам автомобиля буксовать при начале движения, резком ускорении, поворотах, плохих дорожных условиях и быстром перестроении. Рассмотрим принцип действия TCS, ее составляющие и общее устройство, а также плюсы и минусы ее эксплуатации.

Принцип работы TCS

Принцип работы противобуксовочной системы

Общий принцип работы Traction Control System довольно прост: датчики, входящие в состав системы, регистрируют положение колес, их угловую скорость и степень проскальзывания. Как только одно из колес начинает пробуксовывать, TCS моментально устраняет потерю сцепления с дорожным покрытием.

Противопробуксовочная система справляется с проскальзыванием следующими способами:

  • Подтормаживание буксующих колес. Тормозная система задействуется при невысокой скорости – до 80 км/ч.
  • Уменьшение крутящего момента двигателя автомобиля. При скорости более 80 км/ч задействуется система управления двигателем, которая меняет величину крутящего момента.
  • Комбинирование первых двух способов.

Отметим, что Traction Control System устанавливается на автомобили с антиблокировочной системой (ABS - Antilock Brake System). Обе системы используют в своей работе показания одних и тех же датчиков, обе системы преследуют цель обеспечить колесам максимальное сцепление с опорной поверхностью. Главное отличие – ABS ограничивает затормаживание колес, а TCS наоборот притормаживает быстро вращающееся колесо.

Устройство и основные компоненты


Схема системы ABS+TCS

Traction Control System основывается на элементах антиблокировочной системы. Система предотвращения пробуксовки колес использует электронную блокировку дифференциала, а также систему управления крутящим моментом двигателя. Основные компоненты, необходимые для реализации функций антипробуксовочной системы TCS:

  • Насос подачи тормозной жидкости. Этот компонент создает давление в тормозной системе автомобиля.
  • Переключающий электромагнитный клапан и электромагнитный клапан высокого давления. Каждое ведущее колесо оснащено такими клапанами. Данные компоненты управляют торможением в пределах заданного контура. Оба клапана являются частью гидравлического блока ABS.
  • Блок управления ABS/TCS. Осуществляет управление противопробуксовочной системой с помощью встроенного ПО.
  • Блок управления двигателем. Взаимодействует с блоком управления ABS/TCS. Противопробуксовочная система подключает его к работе, если скорость машины более 80 км/ч. Система управления двигателем получает данные от датчиков и посылает управляющие сигналы исполнительным механизмам.
  • Датчики частоты вращения колес. Каждое колесо машины оснащено данным датчиком. Сенсоры регистрируют скорость вращения, а после передают сигналы в блок управления ABS/TCS.

Кнопка включения/отключения TCS

Отметим, что водитель может отключить антипробуксовочную систему. Обычно на приборной панели присутствует кнопка «TCS», которая включает/отключает систему. Отключение TCS сопровождается подсвечиванием индикатора «TCS Off» на приборной панели. Если такая кнопка отсутствует, то противопробуксовочную систему можно отключить, вытащив соответствующий предохранитель. Однако делать этого не рекомендуется.

Преимущества и недостатки

Основные преимущества Traction Control System:

  • уверенный старт автомобиля с места на любом дорожном покрытии;
  • устойчивость автомобиля при прохождении поворотов;
  • безопасность движения в различных погодных условиях (наледь, мокрое полотно, снег);
  • снижение износа шин.

Отметим, что в некоторых режимах движения противопробуксовочная система снижает производительность двигателя, а также не дает полностью контролировать поведение автомобиля на дороге.

Применение

Противопробуксовочная система TCS устанавливается на автомобили японской марки «Honda». На машины других автопроизводителей ставятся аналогичные системы, а отличие торговых названий объясняется тем, что каждый автоконцерн независимо от других разрабатывал антипробуксовочную систему под собственные нужды.

Широкое распространение данной системы позволило существенно повысить уровень безопасности автомобиля при движении за счет непрерывного контроля сцепления с дорожной поверхностью и улучшения управляемости при наборе скорости.