14 ноября 2018 Категория: Секреты автомобилей.
За каждой из аббревиатур — система безопасности. Важно понимать, как работает «умная» электроника, но не полагаться только на нее: простые законы физики никто не отменял.
ABS — антиблокировочная система
Если водитель тормозит на машине без ABS, одно из несколько колес не смогут равномерно вращаться и заблокируются, что может привести к неуправляемому заносу. Чтобы решить проблему, изобрели Antilock Braking System — антиблокировочную систему.
Система ABS состоит из датчиков скорости (по одному на каждое колесо), механизма регуляции давления гидравлики в тормозной системе и ЭБУ. Датчики отслеживают скорость вращения каждого колеса в момент торможения. Если колеса начинают проскальзывать, система зажимает то колесо, что вращается быстрее остальных, тормозными колодками — и сразу разжимает его, чтобы замедлить.
Водитель понимает о том, что сработала ABS, по характерному «стрекотанию», а педаль тормоза в этот момент или срабатывает с сильным сопротивлением, или вовсе проваливается в пол.
Неверно думать, что цель ABS в сокращении тормозного пути.
Да, на сухой дороге автомобиль с АБС остановится на 20% пути раньше, чем авто с заблокированными колесами, на влажном асфальте разница будет еще больше. Но в то же время на рыхлом снегу тормозной путь машины с ABS будет, напротив, больше: ведущие колеса не пробуксовывают, значит, не могут «нагрести» под себя валики из снега и быстрее остановиться.
Основное преимущество системы ABS — то, что автомобиль с ней сохраняет управляемость даже при экстренном торможении. То есть можно тормозить и при этом пытаться объехать внезапно выскочившую на дорогу собаку, например.
Для имитации работы штатной ABS водители применяют прием коротких интенсивных нажатий на педаль тормоза. Такой способ помогает затормозить без блокировки колес и тоже сохранить управляемость.
Систему ABS можно отключить. Неопытным водителям делать этого не стоит.
EBD — электронная система распределения тормозных усилий
Electronic Brakeforce Distribution — основное дополнение антиблокировочной системы. Современные автомобили часто оснащают комбо ABS + EBD.
Но если ABS срабатывает, когда пробуксовка колеса уже началась, то цель EBD — не допустить этой ситуации.
Принцип работы системы такой.
По скорости вращения подшипника EBD определяет, сколько тормозного усилия нужно направить на каждое колесо, чтобы проконтролировать скорость его вращения и безопасно оттормозиться. На колеса, которые испытывают серьезные нагрузки, система направляет большее тормозное усилие, поднимая давление в гидравлической системе.
Например, водитель экстренно тормозит перед пешеходным переходом. Масса автомобиля смещается кпереди, соответственно нагрузка на колеса передней оси выше. Вот система EBD отвечает за то, чтобы тормозное усилие подавалось не одинаково по умолчанию на все колеса, а с учетом этой разницы в нагрузке. То есть в нашем примере EBD направит больше тормозных усилий на переднюю ось.
Так же происходит в повороте, когда масса автомобиля и центр тяжести смещаются в сторону, противоположную повороту, и колеса могут начать проскальзывать. В этом случае EBD на основе данных об угле поворота руля и скорости движения распределит тормозные усилия таким образом, чтобы эффективно остановить ведущие колеса справа или слева.
По такому же принципу распределения тормозных усилий система позволяет эффективно затормозить, если левая и правая сторона авто едут по разным покрытиям: когда слева асфальт, а справа заснеженная обочина, например.
ESP — система электронной стабилизации
У системы электронной стабилизации (Electronic Stability Program) много других названий. Часто ESP называют системой курсовой устойчивости. В зависимости от модели автомобиля она же может называться:
- ESC на Honda, Volvo, KIA, Hyundai
- VSC на Toyota
- DTSC на Volvo
- VSA на Honda и Acura
- VDC на Subaru, Infinity, Nissan
- DSC на Mazda, BMW, Land Rover, Jaguar
На современных автомобилях система стабилизации встречается уже в базовой комплектации, вместе с ABS. Но ее назначение совсем другое. ESP помогает водителю направлять машину по заданной траектории, предотвращая пробуксовку колес и боковое скольжение (занос).
Блок-контролер ESP постоянно обрабатывает сигналы датчиков систем ABS и ASR, анализирует скорость вращения колес и давление в тормозной системе. Сопоставляет эти данные с данными датчика положения руля и датчиками боковых ускорений.
Система ESP работает постоянно. Когда она определяет, что машина сходит с заданной водителем траектории (начинается боковое проскальзывание), она возвращает автомобиль на нужный курс путем подтормаживания одного или нескольких колес и регулировкой подачи топлива.
Как именно сработает система курсовой устойчивости, зависит от ситуации.
- При скоростном прохождении поворота, если начинается снос задней оси, ESP подает сигнал ЭБУ двигателя, уменьшая подачу топлива или вмешивается в работу ABS, притормозив внешнее переднее колесо.
- В машинах с «автоматом» ESP может понижать передачу, чтобы снизить скорость и повысить сцепление с дорогой.
Основная задача системы ESP — предотвращение неуправляемых заносов. По данным производителей, система курсовой устойчивости помогает избежать до 80% заносов. Особенно важно это для неопытных водителей.
В то же время на машинах с ESP практически невозможно почувствовать начало заноса. Так что к тому моменту, как водитель понимает, что что-то не в порядке, ситуация уже становится критичной. Поэтому некоторые владельцы принудительно отключают систему курсовой устойчивости зимой.
ASR — антипробуксовочная система
Как ясно из названия, система ASR предназначена для того, чтобы не допустить пробуксовки ведущих колес. Но работает она не при торможении, как ABS, а постоянно — при разгоне и во время движения автомобиля.
Названия антипробуксовочной системы разные у разных производителей:
- ASR на Mercedes, Volkswagen, Audi
- ASC на BMW
- A-TRAC на Toyota
- DSA на Opel
- DTC на BMW
- ETC на Range Rover
- ETS на Mercedes
- STC на Volvo
- TCS на Honda
- TRC на Toyota
Но принцип работы одинаков: ASR построена на конструктивной основе ABS и умеет электронными средствами блокировать дифференциал и управлять крутящим моментом двигателя, распределяя тягу на колеса таким образом, чтобы они не срывались в пробуксовку при разгоне и в движении автомобиля.
Датчики системы ASR отслеживают скорости вращения ведущих колес. Блок управления системой ABS/ASR определяет угловое ускорение ведущих колес, скорость и характер движения автомобиля (прямо- или криволинейное) автомобиля и передает эти данные ЭБУ двигателя.
Если система ASR определяет, что ведущие колеса начинают проскальзывать, она либо увеличивает подачу тормозной жидкости, что увеличивает давление в тормозной системе, либо вычисляет необходимый для ситуации крутящий момент и передает эти данные в ЭБУ двигателя. В результате за счет изменения положения дроссельной заслонки, пропуска впрыска или понижения передачи в машине с «автоматом», удается замедлить автомобиль, не допустить пробуксовки колес.
На внедорожниках эта же система называется EDS — «электронный дифференциал». Тут дополнительная опция: как только начинается пробуксовка, тормозные колодки прижимают колесо, что позволяет ведущим колесам эффективно «разгрести» грязь или снег.
Когда срабатывает система ASR, на приборной панели загорается контрольная лампа. Систему можно принудительно отключить.
BAS — ассистент экстренного торможения
Brake Assist System — это ассистент экстренного торможения. Другие названия этой системы — ВА, ЕВА. Принцип действия одинаков — система помогает водителю быстро затормозить до полной остановки.
BAS приходит на помощь водителям, когда в экстренной ситуации они быстро, но недостаточно интенсивно жмут на педаль тормоза.
Работает ассистент экстренного торможения так: на педали тормоза стоит датчик определения скорости нажатия. Когда система оценивает, что водитель пытается экстренно затормозить, но боится выжать педаль в пол, срабатывает гидравлический усилитель тормозной системы, который добавляет усилия нажатия педали. В результате тормозной путь сокращается.
Аналогичным образом работает DBC — система динамического контроля за торможением. С помощью DBC получается добиться эффективного экстренного торможения, даже если водитель нажал на педаль неоптимально.
Что дальше?
- Технологии активной безопасности развиваются быстро.
- Сегодня никого уже не удивляют автономные ассистенты, которые на основе комплекса датчиков и камер самостоятельно отслеживают дорожную обстановку, контролируют «слепые зоны», обнаруживают пешеходов, удерживают автомобиль в полосе, предупреждают об опасном сокращении дистанции и применяют автоматическое торможение в экстренной ситуации .
- Парадоксальным образом ассистенты водителя, призванные повысить безопасность дорожного движения и предотвратить аварии, вызывают часто обратную реакцию: водитель слишком полагается на электронных «помощников», позволяет себе рискованные скоростные маневры.
- Это чревато авариями и серьезными повреждениями автомобиля.
- Особенности разных типов привода — RWD, FWD, 4WD, AWD узнаете здесь.
- Качественные запчасти для вашего автомобиля предлагает наша разборка
- Перейти к поиску
Системы ABS, ESP и TSC: что это и как работает
Расскажет о том, что с себя представляют системы ABS, ESP и TSC, в чем разница между ними и какой принцип их работы.Расскажет о том, что с себя представляют системы ABS, ESP и TSC, в чем разница между ними и какой принцип их работы.
Представить современную иномарку без вспомогательной системы торможения или кондиционера просто невозможно, зачастую это уже не роскошь, а необходимая составляющая комплектации.
Случайное препятствие или случайное нажатие на педаль тормоза, занос автомобиля могут привести к потере управляемости и летальному исходу. Такой случай бывал у каждого водителя.
Что такое ABS, TSC и ESP
Первые системы, которые позволяли водителя выровнять автомобиль и удержать курс движения начали устанавливать еще двадцать лет тому. ABS или подробней Anti-lock Braking System, сейчас не устанавливаются на автомобили, так как на их место пришли более новые, но все же, они были началом систем курсовой устойчивости.
В состав ABS входят три основных компоненты:
- Датчики, для съема скорости вращения колеса;
- Устройство для смены давления в тормозах, на каждое колесо отдельно;
- Блок управления процессом.
Принцип работы не очень сложный, все начинается с момента, когда датчик фиксирует блокировку колеса, передает сигнал на блок управления.
Блок управления, обработав данные, передает сигнал на модуль, для уменьшения давления в тормозной системе колеса, которое было заблокировано.
Когда же колесо начинает вращаться нормально, то давление возвращается в исходное положение, цикл продолжается до того времени, пока угроза блокировки не исчезнет. Водитель же будет ощущать легкое биение по педали тормоза.
Не маловажной системной принято считать TSC, более известна как ASC или ASR. Позволяет стартовать с места без пробуксовки ведущих колес, очень удобно использовать при старте на снегу или трассе покрытой льдом. В основу системы заложены те же датчики, вот только модуль управления доработан, в него добавлена функция распознавания колес.
Таким образом, если во время старта ведущие колеса вращаются быстрей, чем ведомые то система управления воспринимает это как пробуксовку колес. Блок управления уменьшит обороты двигателя, как бы сильно вы не давили на педаль газа, и автомобиль мягко движет с места.
Более новая и модернизированная система ESP (Electronic Stability Program «Система курсовой устойчивости»), может не только управлять тормозной системой, но и двигателем. На внедорожниках её наделили возможностью блокировки дифференциала. В автомобилях марки BMW это x-Drive, а на Mercedes это 4-Matic.
Кроме стандартных датчиков, которые были использованы в ABS, добавили еще боковые датчики, датчики руля, заноса и прочие, которые дают понять системе, что происходит с машиной во время движения.
Таким образом, когда отключили систему, все данные передаются на монитор бортового компьютера, и дают понять водителю обстановку на дороге, температуру за бортом автомобиля и какое состояние дороги. Это очень облегчает вождение и дает уверенность в автомобиле, даже без системы можно принять решение в той или иной ситуации для маневра.
Принцип работы ABS и ESP
Рассмотрим ситуацию, когда автомобиль входит в поворот и его начинает заносить в сторону, вывернув руль в сторону заноса, водитель будет выходить с виража, а ABS как и полагается притормаживать. Но все же, последнее решение будет оставаться за водителем, убавить газ или притормозить. При наличии системы ESP, ситуация будет совсем другая. Сначала уменьшит подачу топлива, чтоб уменьшить обороты и мощность двигателя, из-за этого и скорость уменьшится. Далее система сама определит, какое из колес стоит больше притормозить, а какое вовсе не трогать, с помощью рулевых датчиков подскажет, в какую сторону стоит выворачивать руль для выхода на прежнюю траекторию езды.
- Опытные водители говорят, что не стоит играть с этими системами, то есть часто и подряд нажимать на педаль тормоза, тогда система воспримет это как экстренную ситуацию и начнет срабатывать без надобности.
- Видео о том, как работает система ABS:
Что такое ABS, BAS, ESP, EBD, IVD и т.д? — DRIVE2
Что такое ABS, BAS, ESP, EBD, IVD и т.д?
Первые разработки ABS относятся к тридцатым годам прошлого века, но серийное оборудование машин началось только в середине семидесятых.Идея работы ABS достаточно проста. Компьютер анализирует сигналы датчиков вращения колес и приводит в действие тормозные механизмы. как бы имитируя действия опытного водителя при прерывистом торможении, не давая заблокироваться колесам.
С момента появления ABS между специалистами и любителями шли споры о пользе системы.Самые полезные ее качества — сокращение тормозного пути и сохранение контроля над автомобилем во время экстренного торможения. Недостаток — сложно рассчитать тормозной путь. Аргумент, что и говорить, весомый.
Однако лучше в неведении остановиться за несколько метров до препятствия, чем с точно рассчитанным тормозным путем в него уткнуться. До поры сошлись на мнении о том, что для новичка система будет полезна, а вот опытный водитель может и «переиграть» ABS.
Но развитие электроники привело к тому, что в схватке «опытный водитель — антиблокировочная система» убедительную победу одержала последняя.Современные многоканальные ABS вчистую переигрывают даже матерого профессионала. Удалось избавиться даже от такой малоприятной вещи, как вибрация педали тормоза при работе системы.
Бывали случаи, когда авария происходила из-за слишком резкого ее срабатывания. Когда педаль тормоза начинала вибрировать, а автомобиль — издавать странные звуки, неопытные водители пугались и отпускали педаль… Поэтому в самых современных тормозных системах водитель почти не чувствует срабатывания ABS.
- Теперь антиблокировочная система тормозов входит в стандартную комплектацию практически всех автомобилей, причем зачастую на нее опираются более сложные электронные системы безопасности.
- ASR (TRC (трэкшн-контроль), STC, TRACS, ASC+T)
Первым логическим развитием ABS стала АНТИПРОБУКСОВОЧНАЯ система. Принцип действия несложен: в момент трогания автомобиля датчики (ABS) фиксируют проскальзывание одного из ведущих колес, и компьютер притормаживает его с помощью тормозных механизмов.
При необходимости та же электроника может сбросить обороты двигателя, поскольку на современных машинах между педалью «газа» и дроссельной заслонкой нет механической связи. То есть, если «утопить» педаль в пол, компьютер не даст ведущим колесам впустую жечь резину и шлифовать асфальт или лед, а максимально быстро, без пробуксовки, разгонит автомобиль.
Антипробуксовочная система не помешает любой машине, независимо от типа привода. Настоящим кладом стала ASR для внедорожников. Вместо сложных трансмиссий они используют полный привод со свободными дифференциалами, а роль блокировок возложена на электронику. Для непролазного бездорожья эта схема не годится, но «паркетникам» будет в самый раз.Конечно, и в ASR есть свои недостатки.
Например, такая система будет мешать опытному водителю при попытке вытащить застрявший автомобиль «в раскачку», не к месту притормаживая и сбрасывая «газ». Причем может настолько задушить мотор и колеса, что автомобиль вообще не сможет двигаться. Активным драйверам ASR мешает управлять автомобилем в заносе, контролируя его тягой.
С другой стороны, антипробуксовочная система с успехом выполняет функцию блокировки дифференциала, притормаживая разгруженное в повороте колесо и уравнивая таким образом скорости вращения колес, и позволяет максимально эффективно использовать крутящий момент двигателя.
Не все автоконцерны потакают прихотям покупателей, а потому делают систему неотключаемой. Но это «у них» она неотключаемая. А наши Кулибины, даже не изучая электросхему, решают проблему простым изъятием предохранителя. Впрочем, делать это мы не советуем. А если вы упорно считаете, что ASR мешает реализовать талант гонщика, напоминаем, что эта система используется в Formula 1.
EBD (EBV)
Дальнейшее развитие ABS привело к появлению на современных автомобилях системы электронного распределения тормозных усилий. Эти системы всегда работают в паре, поэтому чаще всего в каталогах можно увидеть аббревиатуру ABS+EBD.Идея EBD выросла из того факта, что при резком торможении на неоднородном покрытии автомобиль начинает разворачивать.
Это происходит оттого, что степень сцепления колес с дорогой разная, а тормозное усилие, передаваемое на колеса, одинаковое. Система EBD, используя датчики ABS, анализирует положение каждого колеса при торможении и строго индивидуально дозирует тормозное усилие на нем.
При этом учитываются загрузка автомобиля и его положение относительно дорожного полотна.
Особенно заметна польза EBD при торможении в повороте.
Думаю, многие из водителей не раз демонстрировали «высокий» уровень речевой культуры и подсознательное знание ненормативной лексики, когда в закрытом повороте перед ними оказывался автомобиль очередного «умника», вздумавшего отдохнуть на обочине.
Именно EBD позволяет в такой ситуации тормозить, не теряя контроля над автомобилем. Без этой системы торможение в лучшем случае закончится сносом с траектории. Уверен, что по поводу полезности EBD споров не возникнет.
Brake assistant (brake assist, BAS)
Еще один помощник, появившийся в результате «борьбы» за безопасность, называется brake assistant. Его предназначение — максимально возможное сокращение тормозного пути автомобиля при экстренном торможении. Как система этого добивается? Специальный датчик анализирует перемещение педали тормоза и силу давления на нее в момент торможения.
«Придя к мнению», что водитель пытается экстренно затормозить, или, другими словами, в панике ударил по педали тормоза, brake assistant за несколько миллисекунд увеличивает давление в тормозной магистрали. Время торможения при этом значительно сокращается, а это — выигранные метры тормозного пути.
Стоит лишь добавить, что система распознает действительно панические действия водителя, или если он долгое время давит на педаль тормоза. Даже при достаточно резких, но «прогнозируемых» торможениях BAS в работу не вступает. В первую очередь эта система адресована слабому полу.
Зачастую у женщин просто не хватает сил для экстренного торможения, и в нужную секунду руку помощи им подает BAS, «дожимая» педаль для максимального замедления.
ESP (VDC, VSC, DSTC, DSC, ATTS, VSA, Stabilitrac)
Помните нашумевшую на весь мир историю с переворачиванием Mercedes-Benz A-класса? Если нет, то напомню. В 1997 году во время ездовой презентации автомобиль при прохождении маневра «переставка» перевернулся.
После потока критики, обрушившейся на концерн, мерседесовское руководство во всеуслышанье объявило о том, что на все машины А-класса будет бесплатно установлена фирменная система динамической стабилизации. Именно применение электроники позволило окончательно решить проблемы с управляемостью. До этого случая ESP по заказу устанавливалась на автомобили S-класса еще в 1995 году.
ESP на сегодняшний день является высшей ступенью эволюции электронных систем активной безопасности, объединив в себе лучшие решения из перечисленных выше.Принцип работы ESP основан на том, чтобы бороться со сносом и заносом автомобиля не только рулем и «газом», но и торможением одного или нескольких колес.
Если машину сносит передней осью, система притормаживает внутреннее по отношению к повороту заднее колесо, придавая автомобилю избыточную поворачиваемость. Когда возникает угроза заноса, притормаживается внешнее переднее колесо. При сносе всех четырех колес ESP вычисляет, какое из них и в какой момент притормозить. Вместе с торможением система «сбрасывает» и обороты двигателя.
Таким образом, используя исполнительные механизмы ABS и ASR, система способна притормаживать каждое колесо в отдельности.Но для того, чтобы выполнить такую сложную работу, ESP недостаточно только датчиков ABS. Поэтому в автомобиле установлены дополнительные датчики. Один сообщает системе о том, в какую сторону и с какой скоростью вращается рулевое колесо.
Еще два «жалуются» на угол поворота машины и уровень боковых ускорений. Показания этой компании датчиков позволяют моментально вычислить, что происходит с автомобилем, и привести в действие исполнительные механизмы.Естественно, что и тут не обошлось без недостатков, если их можно назвать таковыми.
Можно, например, пожаловаться на то, что система будет мешать опытному водителю, который просчитывает каждое свое движение на несколько шагов вперед. Но ESP не предсказывает будущее, а исправляет совершенные ошибки. Поэтому она не даст пройти поворот в управляемом заносе, вмешавшись в самый неподходящий момент. Но во всех остальных случаях ESP окажет действительно неоценимую помощь не только начинающему водителю.
В конце еще раз хочу обратить ваше внимание на то, что жалуются на работу перечисленных систем лишь активные драйверы. Но вспомните предназначение электронных помощников — активная БЕЗОПАСНОСТЬ, а не активный драйв. И тогда все сразу становится на свои места. И последнее, не раз уже сказанное: законы физики никакая электроника преодолеть не в состоянии.
IVD — собственная аббревиатура Форд, надстройка над ESP.
Вспомогательные системы безопасности
(Antilock Brake System, ABS)
Зачем нужна?
АБС не допускает полной блокировки колес при торможении. Это позволяет автомобилю сохранять устойчивость при движении, а на покрытиях с низким коэффициентом сцепления (гравий, мокрый асфальт, снег, лед) снижает тормозной путь. Кроме того, автомобиль, оснащенный АБС, даже при полностью выжатой педали тормоза остается управляемым.
Как работает?
АБС — это система датчиков, контролирующих скорости вращения колес и скорость автомобиля. Как только датчики распознают, что одно или несколько колес стоит, а автомобиль движется (это означает блокировку колес, т. е.
машина идет юзом), в этот момент в тормозную систему поступает сигнал на уменьшение тормозного усилия и колеса разблокируются. Вся работа АБС сводится к циклу «торможение — анализ — растормаживание».
Чем чаще этот цикл повторяется, тем эффективнее торможение.
Полезно знать…
В определенных ситуациях, например, на сухом асфальте, сработавшая АБС может увеличивать тормозной путь автомобиля. Главным образом это зависит от настройки и чувствительности АБС и особенно проявляется при торможении с высоких скоростей (например, на трассе).
Еще один важный нюанс при срабатывании АБС — это вибрация педали тормоза при ее нажатии до упора, которая свойственна практически всем автомобилям.
У неопытного водителя это вызывает некоторую растерянность, вследствие которой он машинально ослабляет усилие на педали тормоза или отпускает ее вовсе. Разумеется, этого делать не следует.
Поэтому, если вы впервые садитесь за руль автомобиля, оснащенного АБС, потренируйтесь где-нибудь на закрытых площадках.
Противобуксовочная система — ПБС
(Electronic Traction Control, ETC)
Зачем нужна?
Не допускает пробуксовки ведущих колес автомобиля, что обеспечивает стабильность движения автомобиля при разгоне.
Как работает?
В основном ПБС работает с теми же датчиками, что и АБС, только с точностью до наоборот. Как только датчики сообщают о том, что какое-либо из колес вращается быстрее остальных — значит, оно буксует.
В этом случае в тормозную систему поступает сигнал на подтормаживание «разогнавшегося» колеса.
В результате автомобиль сохраняет устойчивость при разгоне, а также более эффективно разгоняется (излишки крутящего момента от приторможенного колеса передаются остальным ведущим колесам).
В некоторых моделях ПБС работает с блоком управления двигателем. В этом случае при пробуксовке колес она дает команду на прекращение (или уменьшение) подачи топлива в двигатель, тем самым пресекая неосторожное обращение с газом. На современных автомобилях все чаще используются комбинированные системы ПБС.
Противозаносная система — ПЗС
(Electronic Stability Program, ESP)
Зачем нужна?
Предотвращает занос автомобиля в критических ситуациях (при прохождении поворотов, резких маневрах и т. п.).
Как работает?
Работа системы основана на тех же датчиках, что АБС и ПБС. В более продвинутых версиях дополнительно используются различные информативные датчики угла поворота рулевого колеса, боковых ускорений, вертикальных углов и т. д.
В момент распознавания развивающегося заноса (т. е. когда электроника выявит несоответствие между скоростями вращения колес) ПЗС притормаживает определенное колесо (колёса) и машина стабилизируется.
Тем самым ПЗС как бы подправляет траекторию движения автомобиля.
Полезно знать…
Важно понимать, что ПЗС не способна отменить законы физики и гарантировать стопроцентную безопасность автовождения. В сложных дорожных условиях (гололед, гравий и др.) эффективность ПЗС резко снижается.
Поэтому даже при незначительном превышении скорости на дороге с низким коэффициентом сцепления риск вылететь с трассы увеличивается многократно.
Кроме того, в экстренных ситуациях (когда машина сорвалась в глубокий занос) стабилизировать автомобиль с включенной ПЗС намного сложнее, чем с отключенной. Поэтому для любителей острых ощущений, как правило, предусмотрено отключение ПЗС.
Система распределения тормозного усилия
(Electronic Brake force Distribution, EBD)
Система EBD предназначена для перераспределения тормозного усилия между передними и задними колесами, а также колесами правой и левой стороны автомобиля, в зависимости от условий движения. EBD действует в составе традиционной АБС с электронным управлением.
При торможении прямолинейно движущегося автомобиля происходит перераспределение нагрузки — передние колеса нагружаются, а задние, в свою очередь, разгружаются. Поэтому, если задние тормозные механизмы будут развивать такое же усилие, как передние, увеличится вероятность блокировки задних колес. При помощи колесных датчиков скорости EBD определяет этот момент и регулирует подводимое усилие.
Вторая ситуация, когда вмешательство электроники становится полезным, возникает при торможении в повороте. При этом нагружаются внешние колеса и разгружаются внутренние, соответственно, возникает риск их блокировки.
На основе сигналов колесных датчиков и датчика замедления (ускорения) EBD определяет условия торможения колес и при помощи комбинации клапанов регулирует давление жидкости, подводимое к каждому из колесных механизмов. Регулировка осуществляется в трех режимах: увеличения, уменьшения и удержания давления.
Усилитель экстренного торможения
(Brake Assist System, BAS)
Усилитель экстренного торможения — это прибор, который автоматически повышает тормозное усилие при экстренном торможении, а именно — в тех случаях, когда водитель нажимает на педаль тормоза резко, но недостаточно сильно. Система измеряет, насколько быстро и с каким усилием нажата педаль, после чего при необходимости мгновенно повышает тормозное усилие.
Система интегрированного управления динамикой автомобиля
- (Vehicle Dynamics Integrated Management, VDIM)
- VDIM — это электронная система стабилизации автомобиля, в которой интегрированы все известные системы активной безопасности, усилители руля и управление двигателем.
- Располагая полной информацией о текущем состоянии, получаемой с датчиков, расположенных по всему автомобилю, VDIM не только оптимизирует работу системы антиблокировки тормозов, системы pacпpeдeлeния тopмoзнoгo ycилия, противозаносной и противобуксовочной систем, но и улучшает основные динамические характеристики автомобиля.
- VDIM одновременно контролирует силовую установку, трансмиссию и систему торможения в соответствии с условиями движения, а также стабилизирует поведение автомобиля на дорожном покрытии с низким коэффициентом сцепления.
Новая система управления динамикой не столь «навязчива», как обычные системы контроля устойчивости, но при этом намного более эффективна: если обычные системы безопасности активируются сразу после того, как был достигнут предел технических возможностей автомобиля, VDIM активизируется задолго до наступления этого момента.
В результате расширяются рамки работы систем активной безопасности, и за счет этого обеспечивается более мягкое и предсказуемое поведение автомобиля, так как эти системы действуют точнее, более мягко и гибко.
Изучаем систему стабилизации: порог нестабильности
При всем разнообразии аббревиатур (ESP, DSC, TCS, ASR) системы активной безопасности имеют общего предка в лице АБС.
Появление антиблокировочной системы (AБС) дало возможность оптимизировать торможение, что существенно повысило безопасность автомобиля. Расширение влияния электроники на процессы управления оказалось вопросом времени.
Педаль в пол
Первой ступенью эволюции стала противобуксовочная система (ASR, TCS, TRC). Ее задача — контроль тягового усилия на ведущих колесах и поддержание курсовой устойчивости. В различных режимах движения колёса то и дело проскальзывают, то есть возникает расхождение между действительной скоростью и окружной скоростью колес.
Особенно сильно это проявляется при ускорении (пробуксовка) и замедлении (блокировка). Величина проскальзывания напрямую влияет на сцепление с покрытием и передачу усилий ускорения, замедления и поворота.
В условиях замедления при превышении определенного порога AБС начинает контролировать проскальзывание, а при ускорении на помощь приходит противобуксовочная система (ПБС).
Современные ПБС могут воздействовать на пробуксовку ведущих колес двумя способами: уменьшением крутящего момента двигателя и/или подтормаживанием проскальзывающего колеса.
Для «удушения» двигателя есть несколько способов: уменьшение подачи топлива, изменение угла опережения зажигания, прикрытие дроссельной заслонки (при наличии электронного дросселя).
ПБС только ставит задачу модулю управления двигателем — воздействие на тормозную систему осуществляется ресурсами AБС.
Конструктивно ПБС не что иное, как модернизированная AБС. Тормозные системы современных автомобилей построены по двухконтурной диагональной схеме.
К антиблокировочной системе с восемью клапанами (по два на каждое колесо) добавлены два клапана управления тяговым усилием (по одному в каждом контуре). Скорость колес отслеживается датчиками AБС.
При необходимости задействовать тормоза ПБС работает в тех же трех режимах, что и AБС: повышение, удержание и снижение давления. Контуры работают сходным образом.
Все схемы открываются в полный размер по клику мышки.
Приведем пример действия системы при пробуксовке переднего правого колеса. С помощью насоса и клапанов давление повышается только в контуре буксующего колеса. Дополнительный клапан ПБС изолирует контур переднего правого и заднего левого колес от главного тормозного цилиндра, иначе рабочаяжидкость уходила бы в цилиндр. Далее клапаны AБС разделяют контуры.
При уменьшении пробуксовки изолируется суппорт, а насос отключается. Если проскальзывание продолжает уменьшаться, давление снижается с помощью насоса и клапанов. При необходимости цикл повторяется.
У полноприводного автомобиля ПБС работает таким же образом, но дополнительно может отправлять запрос в блок управления полным приводом на перераспределение крутящего момента по осям, чтобы уравнять проскальзывание всех колес.
Пробуксовка ведущих колес опасна во многих ситуациях, особенно зимой. Все видели заднеприводные автомобили, которые поднимаются в горку чуть не боком. А при обычном движении в повороте они могут сорваться в занос. Не лучше обстоят дела и с передним приводом.
Для таких машин характерен снос при резком старте или прохождении поворота «на грани». Движение по прямой тоже способно подкинуть сюрприз, если одна сторона машины окажется на льду. Страшно не само попадание на такой участок, а съезд с него: когда проскальзывающее колесо вновь обретет хорошее сцепление, машину может кинуть в сторону.
Во всех подобных ситуациях ПБС регулирует проскальзывание ведущих колес.
Идем под руку
Следующей ступенью эволюции стала система курсовой устойчивости, или система динамической стабилизации (ESP, DSC, VSC). Этот помощник способен поддерживать заданное водителем направление движения в различных условиях. Там, где пасует ПБС, теми же средствами воздействия справится ESP.
При сносе или заносе ESP воздействует на тормоза и/или крутящий момент двигателя в зависимости от ситуации.
Если автомобиль не вписывается в левый поворот, ESP подтормозит заднее левое колесо, создав дополнительный момент вращения.
В случае возникновения заноса в этом же повороте электронный помощник исправит ситуацию, придержав переднее правое колесо. Направленный вправо противодействующий момент погасит занос.
Система действует на упреждение, пресекая саму возможность неустойчивости. Часто водитель даже не ощущает стороннего вмешательства — лишь индикация системы дает понять, что он где-то ошибся.
АПГРЕЙД
Как же доработали AБС, чтобы получить описанные возможности? В гидроблок помимо двух клапанов ПБС добавили еще два для работы ESP. А саму машину оборудовали дополнительными датчиками. Гидроблок работает в трех режимах.
Два клапана (по одному на каждый контур) стоят между главным тормозным цилиндром и стороной всасывания насоса, чтобы пропустить достаточное количество тормозной жидкости при работе ESP. В остальном система работает подобно противобуксовочной, управляя давлением независимо для каждого колеса.
Расходные клапаны, показанные на схеме, служат для снижения гидравлического шума тормозной жидкости в случае больших перепадов давления. Они работают механически и иногда встречаются в базовых блоках AБС.
Для определения курса автомобиля ESP использует датчик положения руля. Воздействующие на машину силы отслеживает комбинированный датчик, который оценивает величину поворота вокруг вертикальной оси и поперечные перегрузки.
Также ESP определяет скорость — общую и каждого колеса в отдельности — с помощью датчиков AБС.
При несоответствии параметров, когда, например, машина не вписывается в вираж (руль повернут, а она движется по прямой), система вмешивается в управление.
Датчик положения руля располагается на колонке в виде отдельного элемента либо его встраивают в комбинированный переключатель света. Существует несколько типов датчиков положения: с элементами Холла, магниторезистивные и фотоэлектрические (самые распространенные).
Блок с несколькими фотоэлектрическими датчиками, состоящими из светодиодов и фототранзисторов, считывает диск с прорезями, который вращается вместе с рулем. При вращении диска свет диода воспринимается фототранзистором. Простейший блок имеет две пары датчиков, сигналы которых сдвинуты друг относительно друга.
На основании разницы фаз рассчитываются угол и скорость поворота руля, а также нейтральное положение.
Комбинированный сенсор определяет воздействующие на машину силы. Он включает в себя минимум два датчика, которые представляют собой разновидность акселерометра и работают как механически, так и электронным способом.
Обычно это устройство располагают под передним пассажирским сиденьем или центральной консолью. Оно очень чувствительно к ударам, при установке его следует точно выверять и затягивать с определенным усилием.
Небрежность может сказаться на результатах и нарушить работу ESP.
Вертикаль власти
В состав систем стабилизации иногда входит датчик давления тормозной жидкости.
Он нужен системе помощи при экстренном торможении, когда водитель от испуга нажимает на педаль быстро, но недостаточно сильно. «Дожиматель» мгновенно создает максимальное давление в приводе.
Такие устройства делятся на механические (функция конструктивно включена в вакуумный насос) и электронные (встроены в систему стабилизации).
В последнее время функции ESP дополняют помощью при спуске с горы или электронной имитацией блокировки дифференциала. Работают они по схожему с описанным выше принципу — оценивая силы, воздействующие на автомобиль, и корректируя тормозами скорость и направление движения.
С момента создания простейшей AБС до появления современных систем стабилизации прошло не так уж много времени, и прогресс в этом направлении продолжается. Но не стоит забывать, что даже самые изощренные электронные помощники не способны отменить законы физики.
Палки в колеса
У ПБС есть недостатки. В некоторых экстремальных ситуациях, когда спасти положение можно только резким нажатием на газ (например, чтобы вытащить переднеприводный автомобиль из заноса), ПБС не позволит сделать это. Однако отключать систему не стоит — пользы от нее больше, чем вреда.
Уже проходили
Функцию ESP в разных машинах можно отключить полностью либо частично, когда она отодвигает порог срабатывания. Но часто отключение вообще не предусмотрено. Пожалуй, оно оправданно лишь во время гонок, контраварийного обучения и преодоления бездорожья. Во всех остальных случаях ESP окажется полезной даже для опытного водителя.
Неисправности ESP — это в большинстве своем неисправности обычной AБС, о которых мы подробно рассказывали в ЗР, 2013, № 7. Конечно, возможны отказы дополнительных элементов, но чаще всего проблемы кроются в датчиках скорости колес.
Загрузка...
