طرز کار سیستم کنترل هرزگردی

وظیفه سیستم کنترل هرزگری یا TCS که مخفف Traction Control System می باشد محدود کردن هرزگری چرخها هنگام شتابگیری در مسیرهای لیز است. در زمانهای قدیم رانندگان مجبور بودند برای جلوگیری از هرزگردی شدید در مسیرهای لغزنده فشار روی پدال گاز را کاهش دهند. بسیاری از خودروهای امروزی مجهز به سیستمهای کنترل الکترونیکی هستند تا با محدود کردن قدرت منتقل شده به چرخها به راننده کمک کنند تا هنگام شتابگیری خودرو تحت کنترل باشد.

خودروهای پر قدرت دیفرانسیل عقب مربوط به دهه 60 میلادی مجهز به یک سیستم ابتدایی برای کنترل هرزگردی بودند که LSD (مخفف Limited Slip Differential) یا به عبارتی دیفرانسیل لغزش محدود نام داشت. سیستم LSD به طور مکانیکی قدرت را با حداکثر چسبندگی ممکن به چرخهای عقب منتقل می کند که باعث کاهش هرزگردی شده ولی نمی تواند آن را از بین ببرد. امروزه با وجودی که LSD هنوز در بسیاری از خودروهای دیفرانسیل جلو و عقب استفاده می شود، ولی نمی تواند کاملا جلوی هرزگردی را بگیرد. به همین دلیل یک سیستم پیچیده تر مورد نیاز بود.

سیستم کنترل هرزگردی برای اولین بار توسط کارخانه Bosch آلمان در سال 1985 ابداع شد. در خودروهای مدرن سیستم کنترل هرزگردی الکترونیکی از همان سنسور سرعت چرخ یا Wheel Speed Sensor استفاده می کند که سیستم ABS نیز بر اساس آن کار می کند.

این سنسورها به طور پیوسته سرعت دوران چرخها را کنترل می کنند و اطلاعات مربوطه را به کامپیوتر ABS و TCS می فرستند. سپس با سنجش مقدار تغییرات سرعت دوران چرخها مشخص می کنند که آیا چرخهایی که قدرت موتور به آنها منتقل می شود دچار هرزگردی شده اند یا نه. به این معنا که اگر سرعت دوران یکی از چرخها بیشتر از چرخهای دیگر باشد نشاندهنده اینست که چرخ مورد نظر دچار هرزگردی شده است. 

وقتی سیستم کنترل هرزگردی شناسایی کند که یکی از چرخها سرعت دوران بیشتری نسبت به چرخهای دیگر دارد به طور خودکار به آن چرخ نیروی ترمز اعمال می کند تا سرعت دوران آن کمتر شده و از این طریق هرزگردی کاهش یابد. در واقع سیستم TCS اطمینان حاصل می کند که حداقل گشتاور ممکن به چرخی که در حال هرزگردی است منتقل شود تا هرزگردی آن چرخ از بین برود و چرخی که در حال هرزگردی نیست گشتاور بیشتری دریافت کند تا تعادل برقرار شود.

در اکثر موارد اعمال نیروی ترمز به یک چرخ برای کنترل هرزگردی کافی است. ولی بعضی از سیستمهای کنترل هرزگردی قدرت انتقال یافته ی موتور به چرخهای در حال هرزگردی را نیز کاهش می دهند. در برخی از این خودروها رانندگان ممکن است هنگامی که این سیستم در حال کاهش دادن قدرت موتور است لرزشهایی روی پدال گاز احساس کنند. این حالت بسیار شبیه به لرزش پدال ترمز هنگام عمل کردن ABS است.

اگر دو چرخ به طور همزمان دچار هرزگردی شوند سیستم TCS سرعت دوران هر دو چرخ را به مقدار مساوی کاهش می دهد تا اینکه چسبندگی خود را به دست آورند. در غیر اینصورت TCS سیگنالی به ECU ارسال می‌کند تا از این طریق گشتاور ارسالی موتور با آن چرخها کاهش یابد و هرزگردی آنها خنثی شود.

کاربرد کنترل هرزگردی فقط برای بهبود شتابگیری در مسیرهای لغزنده نیست بلکه می تواند به راننده کمک کند تا مطمئن تر از پیچها عبور کند. اگر راننده هنگام دور زدن بیش از حد گاز بدهد چرخهای متحرک چسبندگی خود را از دست می دهند و خودرو به یک سمت کشیده می شود که در خودروهای دیفرانسیل جلو باعث کم فرمانی و در خودروهای دیفرانسیل عقب باعث بیش فرمانی می شود.

سیستم کنترل هرزگردی با محدود کردن قدرت انتقالی به چرخها می تواند جلوی این حالت را بگیرد. البته این سیستم نمی تواند باعث افزایش چسبندگی خودرو به سطح مسیر حرکت شود فقط می تواند ناتوانی راننده در سریع عکس العمل نشان دادن به هرزگردی را جبران کند.