Спасти рядового водителя

Вам что-нибудь говорят обозначения IDS или FDC? Но уж сокращения ABS и ESP многие наверняка видели. Устройства, скрывающиеся за мудреными аббревиатурами, имеют много общего. Они призваны исправлять ошибки водителя, уберечь от мелких неприятностей и даже предотвратить серьезные аварии. Остановить занос, удержать автомобиль на траектории, сократить тормозной путь, улучшить разгон – вот задача такой электроники.

С ПЕРВОЙ БУКВЫ

Около четверти века назад фирма «Бош» вторглась с электроникой в святая святых – тормоза. В 1978 году на некоторые модели «Мерседес-Бенц» серийно начали устанавливать антиблокировочную систему, сокращенно АBS. Напомним, ее задача – не дать шинам пойти на «юз», сохранить управляемость автомобиля при экстренном торможении. Информацию с колес поставляют датчики угловой скорости. Электронный блок обрабатывает полученные данные и отдает команды клапанам гидромодуля. Кстати, у первых ABS блок управления стоял отдельно от него, позже их объединили. Постепенно ABS прижилась на многих автомобилях, а в блок управления заложили еще одну функцию – противобуксовочную. Фирма «Бош» назвала устройство ASR (Antriebsschlupfrege-lung), иные производители давали ей другие имена. Впрочем, об этом ниже. Получая сигналы от тех же колесных датчиков, ASR управляет подачей топлива и тормозными механизмами, пресекая пробуксовку колес. Появление таких систем датируется второй половиной 80-х.

Следующим шагом стала система стабилизации ЕSP (Electronic Stability Program), которая появилась в 1995 году. Чтобы распознать начало заноса задней оси или сноса передней, информации лишь от колес недостаточно. Поэтому ESP получила дополнительные датчики, фиксирующие угол поворота рулевого колеса и боковое ускорение. Исполнительным механизмом назначили тот же гидравлический модуль, который подавал давление к тормозному цилиндру одного из колес.

ЭЛЕКТРОНИКА ДЛЯ ВСЕХ

Члены Европейского союза автопроизводителей (ACEA) договорились, что с середины 2004 года все автомобили будут оснащать антиблокировочными и противобуксовочными системами. Не исключено, что через пару лет и другие электронные помощники сделают обязательными.

Большинство фирм готово. Мудреные устройства нынче получают не только модели старших классов, их помощь чувствуют даже водители недорогих компактных автомобилей. А, скажем, на «Мерседес-Бенце» А-класса вообще полный взрослый набор «игрушек»: ABS, ASR, ESР, EBV (электронный регулятор тормозных усилий) и «брейк эссист» (Break Assist). Этот ассистент при экстренном торможении дожмет педаль.

С 2001 года на самые маленькие «мерседесы» устанавливают более совершенные системы. Раньше блок управления гидромодулем получал информацию от датчика, расположенного в вакуумном усилителе. Модернизированный «брейк эссист» руководствуется более точными данными, которыми пользуются и системы ABS и ЕSP. В распоряжении «ассистента торможения» – датчики скорости колес, выключатель стоп-сигнала и два датчика давления в гидравлической системе.

Управлять новым, совсем недорогим «ФИАТ-Панда» помогают антиблокировочная, противобуксовочная системы и даже ESP. Кроме того, программа Hill Ноlder (дословно – удерживающий на холме) не дает машине откатиться назад при старте в горку. Устройство не позволит сбросить давление в гидросистеме, пока водитель не нажмет на педаль акселератора.

В «мозги» вседорожников закладывают программы для того, чтобы не только тронуться в горку без отката, но и не покатиться со спуска «кубарем». Например, на «Фольксвагене-Туарег» вспомогательная «спусковая» система включается, если уклон более 20%, а скорость ниже 20 км/ч. Водителю не нужно нажимать на педали – электроника откорректирует количество топлива, необходимое мотору на спуске и притормозит нужные колеса.

Опасный склон позади, но под колесами пока не ровный асфальт – блокировки межосевого дифференциала явно недостаточно. Не беда, есть ЕDS (Elektronische Differenzialsperre – электронная блокировка дифференциала). Строго говоря, к дифференциалу она отношения не имеет – устройство «зажмет» буксующее колесо, чтобы крутящий момент «перетек» на более медленное соседнее.

ИЗУЧАЕМ НОВОЯЗ

Как же любят производители автомобилей называть одинаковые системы и агрегаты разными именами! Даже специалисты порой путаются в причудливых комбинациях букв. Эпидемия «разношерстных» обозначений дизелей с «коммон рейл» и бензиновых двигателей с непосредственным впрыском (подробнее см. ЗР, 2004, № 3) распространилась и на динамические системы.

Некоторые фирмы, например, «Мерседес-Бенц», «Фольксваген», «Ауди» придерживаются привычных обозначений. Антиблокировочную систему тормозов называют АBS, а курсовой стабилизации – ESP. Понять язык «Опеля» чуть сложнее: к аббревиатуре ESP добавлен Рlus, подчеркивающий, что подтормаживается не одно, а несколько колес. Такая же конструкция нынче и на многих других автомобилях, но их производители не выносят это в обозначение. Для противобуксовочной системы компания «Опель» выбрала название – TC (Тraction Control). Аналогичное сокращение используют и другие производители.

Пожалуй, самые замысловатые аббревиатуры придумывает БМВ. Под общим заголовком – динамическая система стабилизации DSC (Dynamic Stability Control) объединены сразу несколько программ. Конечно же – ABS (эту аббревиатуру баварцы не изменили). В повороте при незначительном заносе внутреннее заднее колесо слегка прихватывает колодками СBC (Сornering Brake Control – угловой контроль тормозов). Если это устройство не может усмирить автомобиль, в дело вступает система стабилизации ASC (Automatic Stability Control), умеющая притормаживать несколько колес. Противобуксовочная система на баварском диалекте – DTC (Dynamic Traction Control), а тормозные усилия по осям в зависимости от нагрузки регулирует DBC (Dynamic Break Control). Освоить такую грамоту с первого урока не легко.

ВПЕРЕД ПО ИДЕАЛЬНОЙ ТРАЕКТОРИИ

Устройства динамической стабилизации, подтормаживающие колеса и корректирующие топливоподачу, активно сотрудничают с теми, что улучшают управляемость и проходимость автомобиля – например, с узлами полноприводных трансмиссий.

Чтобы грамотнее распределить крутящий момент, устройства должны договориться, когда заблокировать межосевой дифференциал или подключить многодисковое сцепление, а когда притормозить колеса. Дополнительную информацию о пробуксовке системы полного привода получают с тех же датчиков вращения колес. Кстати, и эти программы называют разными именами. Одно из последних xDrive – электронная система полного привода BMW X3.

Похоже, даже самые хитрые устройства, подтормаживающие колеса, достигли пика в развитии. Поэтому разработчики ищут другие решения, которые помогли бы удержать автомобиль на заданной траектории.

С трансмиссией контакт налажен, дело за рулевым управлением. Подобные разработки уже скоро появятся на серийных автомобилях. Фирма «Континенталь Тевес» создала ESP II, которая умеет не только подтормаживать, но и поворачивать колеса на небольшой угол благодаря электромотору в рулевом механизме (подробнее в ЗР, 2004, № 2). Это устройство будет действовать быстрее и четче, когда производители перейдут на 42-вольтовый стандарт электрооборудования, а связь между рулем и колесами станет полностью электрической.

Что же будет уметь ESP будущего? Электронные программы уже управляют двигателем, тормозами, завтра освоят руление. Кроме того, автомобили уже научили видеть – радары круиз-контролей, поддерживающих не только скорость, но и дистанцию, заглядывают вперед на 150–200 метров (ЗР, 2003, № 11). А в головах конструкторов зреют идеи, как научить автомобиль самостоятельно объезжать препятствия и уходить от столкновений с другими машинами. Главное, чтобы они отвернули в разные стороны.

Конечно, профессиональный испытатель или гонщик «переиграет» электронику, ведь массовый автомобиль настраивают под среднего водителя без выдающихся способностей. Но иногда ошибаются даже профессионалы. Гонщиков на автодромах спасают огромный опыт, специальная подготовка, широкие полосы безопасности и мягкие отбойники. А нам все же лучше рассчитывать на помощь электронных ассистентов.

1 – гидромодуль с блоком

управления и датчиками

давления; 2 – датчики вращения

колес; 3 – датчик угла поворота руля;

4 – акселерометр; 5 – блок управления

двигателем; 6 – дроссельный патрубок;

7 – форсунки; 8 – модуль зажигания;

9 – датчик положения педали газа.

Системы ABS разных поколений. По сравнению с первыми серийными образцами гидромодуль с управляющим блоком похудел с 6,3 до 1,6 кг, а количество составных элементов сократилось почти на порядок.

Основные элементы системы динамической стабилизации: датчики вращения колес, угла поворота руля, ускорения и гидромодуль.

На некоторых современных автомобилях диск, с которого датчик считывает информацию о скорости вращения колес, для компактности встроен в ступицу: 1 – датчик; 2 – намагниченный диск (он же защитное уплотнение подшипника); 3 – сепаратор; 4 – ступица.

С момента появления первых ABS датчики вращения колес стали компактнее.