トラクションコントロールシステム

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トラクションコントロールシステム（Traction Control System、略称TCS）は自動車の制御機構の一種で、発進・加速時のタイヤの空転を防止する装置である。一般的に使用される略称はTCSであるが、トヨタ自動車では、TRC（TRaction Control）、三菱自動車では、TCL（Traction ControL）という異なる略称をそれぞれ用いて呼称している。

[編集] 概要

自動車が発進・加速を行う際にタイヤへと伝わる強い駆動力は、時として走行路面の摩擦係数との関係からタイヤの空転（ホイールスピン）を引き起こす可能性がある。空転は駆動力を無駄に消費するのみならず、自動車を不安定な状態にすることが多く、安全面でも大きな問題となる。従来は、運転者がアクセルペダルの踏み込みを細かく調節して空転を防止する必要があった。

トラクションコントロールシステムは、車両速度と各タイヤの回転速度などから空転を把握し、エンジンからの駆動力を低減・調節して空転状態を解消する。これにより、特に降雪などで摩擦係数が低下している路面において、ドライバーの能力とは独立に自動車の安定性が高まることになる。このことから、トラクションコントロールシステムはアクティブ・セーフティを実現する機能の一つと考えられている。

このように有用な装置ではあるが、この装置は前後進時のタイヤの空転防止、すなわち前後方向の車両の不安定挙動はある程度対処できるが、横滑りに代表されるような横方向の車両の不安定挙動には対処できないのが欠点である。そのためトラクションコントロールシステムの完成後は、トラクションコントロールシステムやアンチロック・ブレーキ・システムなどの技術を活用して横滑り防止機構の開発に各メーカーが勤しむこととなった。

[編集] 機構

大きく分けて以下のような部品で構成されている。

空転を検知するためのセンサー類
システムの中枢であるECU（Electoronic Control Unit）
実際に空転を抑える動作を担う各種部品

実際にはメーカーによって細かい部品構成は異なるものの、このように大きく3つに分けることができる。空転防止の動作のプロセスは次の通りである。

トラクションコントロールシステム装備車には、4つの車輪それぞれに車輪速度センサーが取り付けられている。二輪駆動車においては、駆動輪に取り付けられるセンサーは駆動輪速度センサー、駆動輪ではない車輪に取り付けられるセンサーは従動輪速度センサーと呼び分ける場合がある。これらのセンサーを空転検知のために使用する。このセンサーで、常に四輪それぞれの回転速度のデータをECUと呼ばれるコンピュータに送っている。

ECUとは、マイコンの一種であり、空転の有無の把握をしたり、空転が発生したら、それを抑制しようとエンジン系の制御部品に命令を発したりする、トラクションコントロールシステム全体を司るコンピュータである。ECUは四輪それぞれの回転速度を各輪比較しながら常にチェックしており、もし四輪全輪のうち、駆動輪片輪、もしくは両輪がそれ以外の車輪より回転速度が上がった場合、その車輪は空転を起こしている、もしくは空転を起こしかけているとECUが判断する。

車輪速度センサーから得られたデータによってECUが空転を検知したら、空転を起こしている駆動輪に伝達されている駆動力を調節して空転状態を解消すべく、ECUはエンジン系の制御部品にエンジンへの燃料供給量を絞るよう信号を送る。そのエンジン系の制御部品とは、非トラクションコントロールシステム装備車にも搭載されているような既存の制御部品である、電子制御スロットルもしくは燃料噴射装置であり、これを活用して燃料供給量を制御して駆動力を調節する。メーカーによっては、トラクションコントロールシステム用のサブスロットルを別に設けているものもある。

メーカーによっては、エンジン系の制御部品による駆動力調節に加え、アンチロック・ブレーキ・システムのようなブレーキ系の制御部品にもECUが信号を送って、空転を起こしている車輪に制動力を加えさせ、空転状態解消の一助とさせようとするものもある。又は、オートマチックトランスミッション（AT）にも働きかけて、ATのシフトスケジュールをトラクションコントロールシステム作動時用に切り替えさせるものもある。

[編集] OFFスイッチ

万一誤って自動車のタイヤがぬかるみや雪にはまって走行出来なくなってしまった場合（スタックと呼ばれる状態）、アクセルペダルを深く踏み込んで意図的に駆動輪を空転させる程の駆動力をもって脱出を試みるが、トラクションコントロールシステム搭載車の場合、システムが空転を防止しようと駆動力を抑えてしまうためにこの手段が取れなくなってしまう。よってトラクションコントロールシステム搭載車はこういう状況を想定して、トラクションコントロールシステムの機能をOFFにするスイッチが運転席そばのセンターコンソール、もしくはインストルメントパネルに設置されている場合が多い。横滑り防止機構装備車では、横滑り防止機構の機能OFFスイッチの使用によって、トラクションコントロールシステムの機能も同時にOFFにできるようになっているものもある。

このスイッチは、意図的に駆動輪を空転させて俊敏な加速をしたりするようなレーシーな走りを行いたい場合にも活用はできるが、車種によってはある一定速度（例えば時速40km）を超えるとトラクションコントロールシステムの機能がONになるものもあるので、この場合はトラクションコントロールシステムを無効にした走行は限定される。大抵のものはトラクションコントロールシステムをOFFにしたままエンジンを切った場合でも、次回エンジン始動時は再びトラクションコントロールシステムの機能がONになるように設定されている。

これら自動ON機能は、安全面を考慮してのメーカー側の配慮によるものであるが、そのような点や事故防止の観点からも、このトラクションコントロールシステムのOFFスイッチは、緊急時でない限りむやみに使用する行為は慎んだほうが良いといえる。

[編集] モータースポーツ

モータースポーツにおいては、特にレースのスタート時やコーナーからの立ち上がりにおいて、一般車両よりはるかに大きな駆動力がタイヤに与えられることになる。また、ラリーにおいては凍結路面やグラベルといった摩擦係数の低い路面が舞台となる。こうした状況でより高速に走行するためには、必然的に空転を防ぐ操作が必要になる。

このため、1980年代から1990年代にかけて多くのレース用車両にトラクションコントロール機能が導入されるようになったが、こうした機構がドライバーの技能差を埋めてしまうため、スポーツとしての興味がそがれるという批判も多い。また、開発にかかる経費等を抑制する必要性も叫ばれ、トラクションコントロール機能を禁止としたレースカテゴリーもある。

フォーミュラ1では、1994年を以って使用禁止となったものの、エンジンコントロールユニット(ECU)を利用してソフトウェアレベルでトラクションコントロールが可能となってしまったため、禁止する方法がなくなってしまい、やむなく2001年に使用を許可している。