Для чего нужны ABS/ESP/TCS/EBD/Brake Assist
ESP — Электронная система курсовой устойчивости
ESP (Electronic Stability Program — «программа электронной стабилизации») значительно снижает риск попадания автомобиля в занос или снос в критических ситуациях. Например, когда превышена допустимая скорость в повороте, при перестроении или при манёврах на скользком покрытии. В большинстве случаев ограждает машину от потери курсовой устойчивости при ошибке водителя, в самом начале развития заноса или сноса выборочно подтормаживая одно из четырёх колёс и (или) уменьшая подачу топлива в двигатель (эта же система выполняет и функцию противобуксовочной, при разгоне). Тем не менее, законы физики или целенаправленные действия водителя ESP победить не сможет. Так что при очень значительном превышении безопасной скорости прохождения поворота или чрезмерно резком вращении руля, электроника полностью занос предотвратить не в состоянии. Чудес, как известно, не бывает.
ABS — Антиблокировочная система
ABS (Anti-lock Brake System) предотвращает блокировку колёс автомобиля при резком торможении. В большинстве ситуаций она как минимум сокращает тормозной путь. Но главное достоинство ABS в том, что при экстренном торможении автомобиль остаётся управляемым, то есть не срывается в неуправляемое скольжение. Таким образом, водитель может одновременно и тормозить и поворачивать, чтобы например, избежать столкновения. Также ABS спасает машину от заноса, вылета с дороги или на встречную полосу при резком торможении в ситуации, когда одна сторона машины находится на сухом асфальте, а вторая — на грунтовой обочине или на мокром покрытии. Система состоит из нескольких датчиков и электронного блока управления, в реальном времени подстраивающего давление в тормозной системе для каждого колеса автомобиля.
EBD — Электронная система распределения тормозных сил
EBD (Electronic Brake Distribution) улучшает эффективность торможения, меняя соотношение тормозных сил между передними и задними колёсами при изменении загрузки автомобиля. Кроме того, эта система перераспределяет тормозные усилия на правых и левых колёсах при торможении в поворотах, что помогает сохранить курсовую устойчивость. С помощью различных (в разных вариантах системы) датчиков она измеряет загрузку машины, и по мере наполнения автомобиля, позволяет тормозной системе давать большую долю усилия на задние, всё более загружающиеся, колёса.
Brake Assist — Усилитель экстренного торможения
Система Brake Assist сокращает тормозной путь при паническом торможении, когда водитель нажимает на педаль тормоза быстро, но при этом недостаточно сильно. Brake Assist мгновенно увеличивает давление в тормозной системе, не дожидаясь от водителя полного нажатия на педаль. Это позволяет машине чуть раньше начать торможение с максимально возможной интенсивностью, чем это произошло бы на автомобиле с обычной тормозной системой. Brake Assist реагирует не на степень нажатия на педаль тормоза, а на скорость её перемещения.
TCS — Антипробуксовочная система или, как иногда ее называют, трэкшэн-контроль (TCS — трэкшен контрол систем). Назначение системы — предотвратить срыв колес в скольжение, а также снизить силу динамических нагрузок на элементы трансмиссии на неоднородном дорожном покрытии. Ведущие колеса сначала подтормаживаются, затем, если этого недостаточно, уменьшается подача топливной смеси в двигатель и, следовательно, поступающая на колеса мощность.
ABS, ESP, TCS, EBD
ABS — Антиблокировочная система ABS (Anti-lock Brake System) предотвращает блокировку колёс автомобиля при резком торможении или на скользкой поверхности. В большинстве случаев она сокращает тормозной путь. Но главное достоинство ABS в том, что при экстренном торможении автомобиль остаётся управляемым, то есть не срывается в неуправляемое скольжение. Таким образом, водитель может одновременно и тормозить и поворачивать(эффективность руля около 80%(на АБС с EBD). Также ABS спасает машину от заноса в ситуации, когда одна сторона машины находится на сухом асфальте, а вторая — на грунтовой обочине или на мокром покрытии. Система состоит из нескольких датчиков и электронного блока управления, в реальном времени подстраивающего давление в тормозной системе для каждого колеса автомобиля. Данная система очень востребована на мототехнике водителями с малым опытом вождения.
ESP. Начнем с того, что ESP (Electronic Stability Program — «программа электронной стабилизации») – электронная система курсовой устойчивости — это торговая марка компании Bosch. Если в комплектации автомобиля вы видите именно эту аббревиатуру, знайте, что вам предлагают систему производства Bosch. У других производителей тоже есть подобные технологии, но и называются они иначе. Например, VSA (Vehicle Stability Assist) или VSC (Vehicle Stability Control). В США, Канаде и Японии и других странах используется также аббревиатура ESC (Electronic Stability Control). Однако принцип действия и эффект всех систем динамической стабилизации с точки зрения безопасности одинаков. ESP система значительно снижает риск ухода автомобиля в занос в критических ситуациях (превышена допустимая скорость в повороте, при перестроении или при манёврах на скользком покрытии и т.п.). В большинстве случаев помогает избежать потери курсовой устойчивости при ошибке водителя, в начале развития заноса выборочно подтормаживается одно из четырёх колёс и (или) уменьшается подача топлива в двигатель (эта же система выполняет и функцию противобуксовочной при разгоне). Но при очень значительном превышении безопасной скорости прохождения поворота или чрезмерно резком вращении руля, полностью занос предотвратить электроника не в состоянии, т.к. законы физики или целенаправленные действия водителя система ESP победить не сможет.
Bosch ESP®
TCS — Traction Control System Эта система позволяет избежать пробуксовки колес автомобиля в момент, когда одно колесо вращается быстрее другого, система автоматически определяет это и подтормаживает его для восстановления сцепления с дорогой.
EBD — Электронная система распределения тормозных сил EBD (Electronic Brake Distribution) улучшает эффективность торможения, изменяя соотношение тормозных сил между передними и задними колёсами при изменении загрузки автомобиля. Так же, эта система перераспределяет тормозные усилия на правых и левых колёсах при торможении в поворотах, что помогает сохранить курсовую устойчивость. С помощью различных датчиков она измеряет загрузку машины, и по мере наполнения автомобиля, позволяет тормозной системе давать большее усилие на задние колёса. Для тех кто не знал, передние колеса машины выполняют главную роль при торможении, в результате этого происходит наиболее интенсивный износ тормозных колодок и тормозных дисков передней оси.
Brake Assist — Усилитель экстренного торможения Система Brake Assist сокращает тормозной путь при паническом торможении, когда водитель нажимает на педаль тормоза быстро, но с малым усилием. Brake Assist мгновенно увеличивает давление в тормозной системе, не дожидаясь от водителя полного нажатия на педаль. Это позволяет машине чуть раньше начать торможение с большей эффективностью. Brake Assist реагирует не на степень нажатия на педаль тормоза, а на скорость её перемещения. Часто автопроизводители сопровождают работу этой системы с миганием всех указателей поворота, как при включенной аварийной сигнализации.
Эволюция тормозных систем: ABS, ESP и TSC. Отличия и преимущества
Самое страшное и опасное для водителя – потерять контроль над движущимся автомобилем. Одна из распространенных причин потери управления – блокировка колес при экстренном торможении на мокрой или скользкой дороге. При этом, как многие помнят из школьного курса физики, к центробежной силе присоединяется действие поперечных сил, возникающих из-за разницы в действиях тормозной системы на разные колеса. Причин неравномерности торможения может быть множество: как субъективные (различный износ протектора и т.п.), так и объективные (различные тормозные свойства участков дороги, находящихся под разными колесами и т.п.). Результат один – автомобиль превращается в неуправляемую железную махину, под воздействием боковых сил произвольно изменяющую направление движения.
Для предотвращения последствий экстренного торможения человечество давно и успешно придумывает и эксплуатирует системы, препятствующие блокировке колес даже на мгновение. Первые ABS (Antilock Brake System – антиблокировочная тормозная система) появилась еще в 70-ых годах прошлого столетья, но принципы их работы используются до сих пор. ABS включает в себя три составляющих элемента: датчики скорости колесного вращения, модулятор давления тормозов и блок управления. Датчики определяют и регистрируют начало процесса блокировки колес. Когда процесс начался, блок управления, получивший данные от датчиков, включает работу модулятора, который понижает давление в тормозной системе. Колесо разблокируется, снова начинает вращаться, давление жидкости в системе возвращается к исходному уровню, тормоза срабатывают. Этот процесс повторяется столько раз, сколько нужно для исчезновения угрозы блокировки. Работу системы ABS водитель ощущает по толчкам, чувствующимся в педали тормоза.
При начале движения с резкими ускорениями, по дороге с разнородными по сцепным свойствам покрытиями, колеса способны начать скользить и пробуксовывать. Для предотвращения таких нежелательных эффектов движения была разработана система TCS (Traction Control System – дословно: система управления тяги), называемая еще ASR, ASC, ETS. В основе этих систем лежит все тот же принцип функционирования ABS. TCS состоит из тех же элементов, только программное обеспечение «мозгов» системы расширено для выполнения дополнительных функций. Блок управления TCS распознает колеса, и отличать ведущие от ведомых. Если ведущие колеса начинают вращаться быстрее ведомых, компьютер расценивает это как пробуксовка, и включает следующие действия: снижает обороты двигателя, с какой силой бы не жал водитель на акселератор, одновременно притормаживаются ведущие колеса. Процесс торможения продолжается до тех пор, пока не закончится пробуксовка, и ведущие колеса прочно не зацепятся за дорогу.
Электроника, научившаяся управлять тягой двигателя и тормозной системой, пошла дальше. Следующим шагом конструкторов стало внедрение программы электронной стабилизации ESP (Electronic Stability Program – дословно: программа устойчивости электронной оболочки). Также ESP успешно имитирует блокировку дифференциала, что стало важным решением для создания полного привода нового типа. ESP – это очень умная ABS с расширенным списком опций. В дополнение к системам ABS, ESP располагает:
- датчиками курсового отклонения;
- датчиками поперечного ускорения;
- датчиками рулевого колеса.
Кроме управления тормозной системой и вращением колес, ESP управляет также вращением руля, боковыми ускорениями и скоростью автомобиля, двигателем и трансмиссией.
В чем отличие ABS от ESP? Нагляднее рассмотреть на конкретном примере. Входящий на большой скорости в поворот автомобиль начинает сносить. Водитель выкручивает руль в сторону заноса, резко тормозит – но усилий ABS оказывается недостаточно. Автомобиль сносится с незаблокированными колесами. Другое дело ESP. В аналогичной ситуации ESP производит целый ряд противоаварийных действий:
- уменьшает подачу топлива, приводя обороты мотора и скорость вращения коленчатого вала, а значит и скорость автомобиля, в соответствие с дорожной ситуацией;
- выбирает оптимальный тормозной режим для каждого колеса, таким образом, чтобы результат усилий всех четырех колес вкупе противодействовал перевороту и развороту автомобиля, удерживал его на оптимальной траектории движения.
При заносе задней оси, система подтормаживает наружное переднее колесо, а если этого недостаточно – еще и заднее внутреннее, помогая водителю вписаться в поворот.Таким образом, функции водителя умного автомобиля сводятся к заданию направления движения и маневра, а еще — к своевременной диагностике «электронных мозгов», профилактике и ремонту в автотехцентре соответствующего уровня оснащения.
В автотехцентре VWS производится компьютерная диагностика тормозных систем любого уровня сложности. При выявлении неисправностей выполняется ремонт и отладка всех функций.
Как работают abs, esp и tsc?
В автомобильном мире про систему, которая позволяет не блокировать колеса авто при сильном нажатии педали тормоза упоминали еще более тридцати лет тому назад. В нынешнее время эти антиблокировочные системы мы знаем как систему ABS.
В самой системе ABS находится множество датчиков, которые контролируют различные функции тормозной системы. В этот перечень можно отнести контроль вращения колес, модулятор тормозного давления жидкости, а также электронный блок управления. Основная работа датчиков – зафиксировать, когда начинается торможение. Если датчик замечает, что колеса начинают блокироваться, он отдает команду блоку управления, который дальше по цепочке программы отдает команду модулятору, который снижает напор тормозной жидкости в системе. Когда система распознает, что колесо освободилось от притормаживания и набирает обороты, давление в системе торможения нормализуется и заставляет тормозные колодки срабатывать в нужное время.
Преимущества системы ABS
Работа системы ABS ощущается, когда водитель начинает тормозить и вдавливает педаль тормоза. Колеса автомобиля могут пробуксовывать, когда авто стартует на скользкой дороге, едет по гравию, а также проселочной дороге. От подобных недостатков призвана помочь избавиться система TCS – Traction Control System.
При пробуксовке ведущих колес над ведомыми возможны два сценария развития ситуации. Первое – когда в автомобиле сработает электроника, это снизит обороты двигателя хоть водитель и будет давить на педаль акселератора, а второе – это когда колеса авто не будут буксовать за счет прихвати с поверхностью дороги. На современных авто эти системы работают в паре, помогая друг другу. Мы видим, что программа TCS есть дополнением системы ABS, но также эта система может отдельно контролировать двигатель и тормозную систему отдельных колес авто.
Конструкторские бюро совместно с программистами смогли разработать еще одного электронного помощника – программа электронной стабилизации ESP (Electronic Stability Program). Эта программа позволяет контролировать и управлять электронике тягой, а также тормозами авто, и это дает возможность имитировать блокировку дифференциала.
Какие недостатки имеет система ABS
Есть небольшой недостаток системы ABS. Она контролирует давление тормозной жидкости, предотвращает блокировку колес и даже если водитель потерял контроль над авто, система исправляет пробелы водителя и предоставляет возможность управлять авто. Но каждый водитель в непредсказуемых ситуациях должен искать выход сам, не надеясь на электронных помощников, а полагаясь на опыт, мастерство, и взвешивать все свои действия. Но бывают случаи, когда не все зависит от водителя и этого недостаточно.
Примеров есть много: авто на большой скорости входит в поворот и его заносит, выбрасывает на встречную полосу либо обочину или яр. Водителю приходиться резко тормозить и крутить руль в сторону заноса, чтобы остаться на полосе движения. Здесь мы видим занос авто, но система ABS не дала возможность колесам скользить по поверхности. Современный автомобиль, который оснащен системой ESP, не допустит данного случая.
Программа ESP контролирует все процессы автомобиля, то есть подачу топлива, снижение оборотов двигателя, уменьшение мощности, снижение скорости авто. ESP рассчитает, какое тормозное усилие нужно каждому колесу, чтобы автомобиль был в своей полосе движения и находился в безопасности.
При движении автомобиля бывают заносы на крутых поворотах заднего моста, тогда система ESP притормаживает наружные передние колеса, за счет чего автомобиль выравнивается и остается в своей полосе движения. Также по причине сноса передних колес авто может выравниваться и водитель въезжает в поворот, тогда на помощь приходит ESP: она остановит заднее внутреннее колесо, благодаря чему водитель продолжит безопасное движение на автомобиле.
Для полноценной работы ESP на базе колесных датчиков добавили сенсоры курсового отклонения, поперечного ускорения, а также положение руля, и оснастили программами процессор. Благодаря этим всем новшествам ESP следит за скоростью вращения каждого колеса, давлением в тормозной системе. Также эту функцию выполняет ABS: присматривает за поворотом руля, боковым ускорением авто, угловой скоростью, управлением двигателя и коробки передач.