Abs и ESP: Электронные товарищи водителя
Как работают Abs и ESP, и могут ли они «думать» быстрее водителя?
Также как и человек, машина не всесильна и не способна опровергнуть законы физики. Применительно к автомобилям эта правда выражается поначалу в ограниченном сцеплении колес с дорогой. Оно во многом зависит как от погоды, так и от конструкции машины и ее начальной функции.
Электроника помогает полнее плотить сцепные свойства шин и дает подсказку водителю, как правильно ими распорядиться. Но, как бы хороши не ли электронные помощники, проф шофер обычно может контролировать машину лучше хоть какого компьютера. А это опять доказывает, что электроника — только помощник водителя, а никак не его мена.
НЕТ БЛОКИРОВКЕ!
База работы всей управляющей электроники строится на основании данных, получаемых от колес автомобиля, так называемых колесных датчиков, которые держут под их вращение. Электроника распознает опасность, если скорость вращения колес значительно отличается друг от друга. Ранее момента все электронные помощники находятся в состоянии наблюдателей.
Для работы антиблокировочной системы тормозов (Абс) сигналов от датчиков достаточно. Как одно или несколько колес очень резко теряют скорость вращения — блокируются, электроника дает команду на уменьшение давления в тормозной магистрали, при всем этом не только данного колеса, ну и всех другх, чтобы машину не развернуло от неравномерного торможения. Как колесо начнет вертеться, давление вновь поднимается, и так происходит до 20 раз в секунду.
Наличием такой системы сейчас могут повытрепываться практически все на данный момент продаваемые машины, не считая русских и самых экономичных привезенных из других стран машин, хотя в Европе Абс, совместно с водительской подушкой безопасности, включена в список неотклонимого оснащения.
На хоть какой гладкой и однородной поверхности Абс малость уменьшает тормозной путь и, что более принципно, сохраняет контроль над машиной, что поможет при объезде препятствия. В случае же неминуемой трагедии торможение обеспечит прямолинейное положение машины относительно препятствия и, значит, очень эффективную работу систем пассивной безопасности.
Также частично уменьшить тормозной путь может ручной тормоз — он способен полностью заблокировать задние колеса. Но прием этот очень ужасный, необходимо быть готовым к возможной утраты стойкости автомобиля и пользоваться им можно на малой скорости.
В теории на сыпучей или неоднородной поверхности машина с Абс имеет более длиннющий тормозной путь. Но без Абс сохранять контроль над машиной водителю достаточно тяжело, и он практически полностью лишается возможности маневра для объезда препятствия.
Следующая ступень вспомогательной электроники — противопробуксовочная система или Traction Control. На она без помощи других практически не употребляется, только в состае более продвинутых систем стабилизации, но чтобы лучше понять принцип работы последней, давайте притормозим и у нее.
В дополнение к четырем колесным датчикам противопробуксовочная система употребляет в своей работе к тому же датчик положения дроссельной заслонки, который по умолчанию есть у хоть какой машины с впрыском горючего. В случае если при нажатой педали газа одно или несколько ведущих колес начинают вертеться быстрее других, электроника дает команду подать на их тормозной момент. Таким Образом, с помощью дифференциала вырастет крутящий момент и на других ведущих, но отстающих или не вращающихся со колесах.
Если вмешательства тормозов оказывается недостаточно и пробуксовка продолжается, то Traction Control дает команду на уменьшение крутящего момента мотора, что помогает возвратить контроль над дорогой и избежать глуповатой пробуксовки.
Система в особенности эффективна при старте на неоднородном покрытии, например, когда под одной стороной машины лед, а под другой — асфальт. Бывают ситуации, когда противопробуксовочная система совершенно незаменима, и без ее машина вообще не сможет начать движение.
Хотя бывают и обратные ситуации. Дело в том, что электроника не способна предугадывать ситуацию и срабатывает после того как колеса начали пробуксовку. К , при штурме грязевой лужи с ходу, когда колеса буксуют, но толкают машину вперед, в ответственный момент электроника может ограничить тягу мотора и машина, утратив инерцию, остановится прямо в луже.
Некоторые противопробуксовочные системы имеют особенный внедорожный или гоночный режим, который допускает внедрение тормозной системы для роста крутящего момента на «простаивающих» колесах, но без вмешательства в мощность мотора. В таком режиме электроника частично исполняет роль имитации блокировки дифференциала.
Вершиной вспомогательной электроники в реальный момент является система стабилизации или ESP (Electronic Stability Control). Не считая датчиков вращения колес, ESP употребляет информацию о повороте руля, датчик скорости и собственный «вестибулярный аппарат», контролирующий вращение машины относительно вертикальной оси.
Во время движения автомобиля по дуге, на основании датчиков скорости и поворота руля электроника вычисляет уровень бокового центростремительного ускорения и сравнивает расчетные данные с показаниями собственного «вестибулярного аппарата».
Если эти два параметра совпадают, значит, автомобиль равномерно движется в повороте по тому курсу, который задал шофер. Если же электроника фиксирует отклонение, машина уходит от данной траектории, у нее снос или занос.
Снос — это проскальзывание передних колес, которые имеют недостающее сцепление с дорогой и их сносит наружу виража. Машина без помощи других распрямляет линию , заданную водителем — такое поведение называется недостаточной поворачиваемостью.
При сносе реальная угловая скорость вращения автомобиля отстает от расчетной, и система стабилизации дает команду на создание тормозного усилия на заднем внутреннем к повороту колесе. Таким , создается дополнительный вращающий момент, который направляет автомобиль в поворот. Если снос продолжается, а шофер давит на педаль , то происходит ограничение мощности мотора, чтобы не дать машине выйти из-под контроля.
Занос — ситуация обратная сносу, она возникает, когда проскальзывают задние колеса, и машина стремится развернуться поперек виража. Такое поведение называется излишней поворачиваемостью, и чтобы стабилизировать ситуацию, ESP дает команду на замедление переднего внешнего относительно поворота колеса. При дальнейшем развитии заноса может быть уменьшение мощности мотора.
В большинстве ситуаций на дороге ESP помогает водителю сохранить контроль на машиной и выполнить данный маневр на более высокой скорости, чем это может быть без помощи электроники. Связано это с тем, что шофер без помощи других не может выборочно подтормаживать одно колесо, стабилизируя автомобиль.
Для более быстрой и спортивной езды есть гоночные варианты системы стабилизации, которые могут использовать тормозную систему, но не ограничивают мощность мотора.
Отключение ESP может быть не на всех машинах и часто употребляется для большего удовольствия от езды, чтобы шофер мог почувствовать машину без помощи электроники. Но это плохо сказывается на скорости движения, и делать похожее лучше на особенных площадках, за пределами дорог общего использования.
Игорь Сирин (NEWAuto-Омск)
ремонт автомобиля
Также как и человек, машина не всесильна и не способна опровергнуть законы физики. Применительно к автомобилям эта правда выражается поначалу в ограниченном сцеплении колес с дорогой. Оно во многом зависит как от погоды, так и от конструкции машины и ее начальной функции.
Электроника помогает полнее плотить сцепные свойства шин и дает подсказку водителю, как правильно ими распорядиться. Но, как бы хороши не ли электронные помощники, проф шофер обычно может контролировать машину лучше хоть какого компьютера. А это опять доказывает, что электроника — только помощник водителя, а никак не его мена.
НЕТ БЛОКИРОВКЕ!
База работы всей управляющей электроники строится на основании данных, получаемых от колес автомобиля, так называемых колесных датчиков, которые держут под их вращение. Электроника распознает опасность, если скорость вращения колес значительно отличается друг от друга. Ранее момента все электронные помощники находятся в состоянии наблюдателей.
Для работы антиблокировочной системы тормозов (Абс) сигналов от датчиков достаточно. Как одно или несколько колес очень резко теряют скорость вращения — блокируются, электроника дает команду на уменьшение давления в тормозной магистрали, при всем этом не только данного колеса, ну и всех другх, чтобы машину не развернуло от неравномерного торможения. Как колесо начнет вертеться, давление вновь поднимается, и так происходит до 20 раз в секунду.
Наличием такой системы сейчас могут повытрепываться практически все на данный момент продаваемые машины, не считая русских и самых экономичных привезенных из других стран машин, хотя в Европе Абс, совместно с водительской подушкой безопасности, включена в список неотклонимого оснащения.
На хоть какой гладкой и однородной поверхности Абс малость уменьшает тормозной путь и, что более принципно, сохраняет контроль над машиной, что поможет при объезде препятствия. В случае же неминуемой трагедии торможение обеспечит прямолинейное положение машины относительно препятствия и, значит, очень эффективную работу систем пассивной безопасности.
Также частично уменьшить тормозной путь может ручной тормоз — он способен полностью заблокировать задние колеса. Но прием этот очень ужасный, необходимо быть готовым к возможной утраты стойкости автомобиля и пользоваться им можно на малой скорости.
В теории на сыпучей или неоднородной поверхности машина с Абс имеет более длиннющий тормозной путь. Но без Абс сохранять контроль над машиной водителю достаточно тяжело, и он практически полностью лишается возможности маневра для объезда препятствия.
Следующая ступень вспомогательной электроники — противопробуксовочная система или Traction Control. На она без помощи других практически не употребляется, только в состае более продвинутых систем стабилизации, но чтобы лучше понять принцип работы последней, давайте притормозим и у нее.
В дополнение к четырем колесным датчикам противопробуксовочная система употребляет в своей работе к тому же датчик положения дроссельной заслонки, который по умолчанию есть у хоть какой машины с впрыском горючего. В случае если при нажатой педали газа одно или несколько ведущих колес начинают вертеться быстрее других, электроника дает команду подать на их тормозной момент. Таким Образом, с помощью дифференциала вырастет крутящий момент и на других ведущих, но отстающих или не вращающихся со колесах.
Если вмешательства тормозов оказывается недостаточно и пробуксовка продолжается, то Traction Control дает команду на уменьшение крутящего момента мотора, что помогает возвратить контроль над дорогой и избежать глуповатой пробуксовки.
Система в особенности эффективна при старте на неоднородном покрытии, например, когда под одной стороной машины лед, а под другой — асфальт. Бывают ситуации, когда противопробуксовочная система совершенно незаменима, и без ее машина вообще не сможет начать движение.
Хотя бывают и обратные ситуации. Дело в том, что электроника не способна предугадывать ситуацию и срабатывает после того как колеса начали пробуксовку. К , при штурме грязевой лужи с ходу, когда колеса буксуют, но толкают машину вперед, в ответственный момент электроника может ограничить тягу мотора и машина, утратив инерцию, остановится прямо в луже.
Некоторые противопробуксовочные системы имеют особенный внедорожный или гоночный режим, который допускает внедрение тормозной системы для роста крутящего момента на «простаивающих» колесах, но без вмешательства в мощность мотора. В таком режиме электроника частично исполняет роль имитации блокировки дифференциала.
Вершиной вспомогательной электроники в реальный момент является система стабилизации или ESP (Electronic Stability Control). Не считая датчиков вращения колес, ESP употребляет информацию о повороте руля, датчик скорости и собственный «вестибулярный аппарат», контролирующий вращение машины относительно вертикальной оси.
Во время движения автомобиля по дуге, на основании датчиков скорости и поворота руля электроника вычисляет уровень бокового центростремительного ускорения и сравнивает расчетные данные с показаниями собственного «вестибулярного аппарата».
Если эти два параметра совпадают, значит, автомобиль равномерно движется в повороте по тому курсу, который задал шофер. Если же электроника фиксирует отклонение, машина уходит от данной траектории, у нее снос или занос.
Снос — это проскальзывание передних колес, которые имеют недостающее сцепление с дорогой и их сносит наружу виража. Машина без помощи других распрямляет линию , заданную водителем — такое поведение называется недостаточной поворачиваемостью.
При сносе реальная угловая скорость вращения автомобиля отстает от расчетной, и система стабилизации дает команду на создание тормозного усилия на заднем внутреннем к повороту колесе. Таким , создается дополнительный вращающий момент, который направляет автомобиль в поворот. Если снос продолжается, а шофер давит на педаль , то происходит ограничение мощности мотора, чтобы не дать машине выйти из-под контроля.
Занос — ситуация обратная сносу, она возникает, когда проскальзывают задние колеса, и машина стремится развернуться поперек виража. Такое поведение называется излишней поворачиваемостью, и чтобы стабилизировать ситуацию, ESP дает команду на замедление переднего внешнего относительно поворота колеса. При дальнейшем развитии заноса может быть уменьшение мощности мотора.
В большинстве ситуаций на дороге ESP помогает водителю сохранить контроль на машиной и выполнить данный маневр на более высокой скорости, чем это может быть без помощи электроники. Связано это с тем, что шофер без помощи других не может выборочно подтормаживать одно колесо, стабилизируя автомобиль.
Для более быстрой и спортивной езды есть гоночные варианты системы стабилизации, которые могут использовать тормозную систему, но не ограничивают мощность мотора.
Отключение ESP может быть не на всех машинах и часто употребляется для большего удовольствия от езды, чтобы шофер мог почувствовать машину без помощи электроники. Но это плохо сказывается на скорости движения, и делать похожее лучше на особенных площадках, за пределами дорог общего использования.
Игорь Сирин (NEWAuto-Омск)
ремонт автомобиля