КОМПЬЮТЕР, НАЖМИ НА ТОРМОЗА!
КОМПЬЮТЕР, НАЖМИ НА ТОРМОЗА!
ТЕХНИКА
ЗАГЛЯНЕМ В БУДУЩЕЕ
КОМПЬЮТЕР, НАЖМИ НА ТОРМОЗА!
Какими лицезреют тормозные системы XXI века спецы известной компании "Бош".
Антон ЧУЙКИН
20 лет спустя. Антиблокировочная система тормозов (Абс, Abs) издавна уже не воспринимается автомобилистами как откровение. 1-ые AБС с электрическим управлением компания "Бош" предложила автостроителям два десятилетия вспять, в 1978 году (кстати, "устройство для предотвращения жесткого торможения колес" тот же "Бош" запатентовал еще в 1936-м). Плюсы системы как активного средства безопасности (см. ЗР, 1998, № 2 и 3) оценили и производители, и потребители автотехники. Сейчас в Северной Америке 69% легковых машин обустроены Абс, в Стране восходящего солнца - 50%, в Германии - 63%.
AБС послужила отправной точкой для сотворения ASR (противобуксовочной системы - ПБС) и ESP (программка электрической стабилизации, корректирующая движение в повороте). Эти устройства позволяют тормозить автоматом. Шофер при всем этом даже не касается педали! По команде электроники отдельный гидроагрегат заменяет главный тормозной цилиндр, передавая усилие на тормозные механизмы колес. Отсюда уже неподалеку до конструкции, которую не без оснований именуют тормозами грядущего. Это - brake by wire, торможение по проводам.
Здесь все на электричестве... Нажимая на тормоз, шофер не делает тем тормозное усилие, а только дает сигнал электрическому блоку: желаю снизить скорость. Тот, используя данные о скорости, нагрузке, положении машины, рассчитывает нужное усилие - для каждого колеса в отдельности. Потом по его команде в работу вступают исполнительные устройства - гидро- либо пневматические блоки, тормозные механизмы колес. И вот пожелание человека усилиями его помощников выполнено.
Но для чего пригодилось отстранять водителя от прямого управления, вводить меж ним и колесами дополнительные, пусть и думающие, звенья?
Система позволяет скорректировать деяния человека. Допустим, вы "от всего сердца" наступили на тормоз - электрический мозг усвоит это ранее вас и исправит ошибку, сохраняя контроль над автомобилем. То же самое, в принципе, делала и прародительница "тормозов по проводам" - AБС.
А вот и новые способности. Ведь провода - это трубки и шланги, которых сейчас будет нужно меньше. Модульная конструкция системы позволит составить всякую монтажную схему.
Сокращается время срабатывания (что в особенности приметно для инерционного пневмопривода тормозов на грузовиках) - это выигранные при резком торможении толики секунды, а как следует, и метры. Для каждого колеса тормозное усилие рассчитывается и формируется персонально - не будет ни юза, ни "мыла в колодках", а будет малый путь до остановки при сохранении курсовой стойкости.
Ту же AБС многие ругают - приметно вибрирует педаль при торможении. Забудьте об этом - по проводам дрожь не передается!
В систему просто встроить любые дополнительные устройства - "еще малость электроники в помощь водителю". К примеру, механизм удержания автомобиля на склоне, "Брейк-эссист" (ЗР, 1997, № 5), ESP и другие. Ну и сам по для себя комплекс "торможение по проводам" встраивается в единую сеть с другими компьютерными системами - управления движком, коробкой. Вот вам база для сотворения автомобиля-робота.
В конце концов, тормоза, находящиеся под неусыпным электрическим контролем, более неопасны - всегда можно оценить их состояние, более того - предугадать дублирующие устройства...
Итак, выгоды ясны, разработки ведутся. Но самое главное, внедрение brake by wire - дело совсем не дальнего грядущего, а сегодняшнего и будущего дня.
Сейчас. Первопроходчиками выступили... томные грузовики. "Скания" предлагает машины с электрическими тормозами EBS, разработанными вместе с компанией "Бош". Управляющий сигнал тут электронный: по команде компьютера срабатывает модуль регулирования давления, открывая сжатому воздуху путь к колесным тормозам. На случай (маловероятный!) выхода из строя электроники есть дублирующий пневматический контур - тогда тормоза будут работать как обыденные. Схожей электрической системой оснащают и тяжкий "Мерседес-Актрос".
Завтра тормозить "по проводам" сумеют серийные легковые авто. Электрогидравлический тормоз (ЕНВ) - гибрид обыкновенной гидравлической системы и электрической. Главный тормозной цилиндр и усилитель оставлены как дублеры основной системы. В ней центральный агрегат - гидравлический модуль. Это электромотор, насос, накопитель высочайшего давления, система клапанов, блок управления (последний можно расположить и раздельно). По сигналу от педали строго дозированное усилие передается к колесам.
Один из первых тормозами ЕНВ, похоже, похвастается "Mercedes" - в содружестве с "Бошем" разработаны системы для автомобилей среднего класса.
Послезавтра. Напрашивающийся шаг - совсем отрешиться от гидравлики либо сжатого воздуха. По проводам приводить и тормозные механизмы колес. Поставить там электромоторы, назначить командиром компьютер, на тормозной педали бросить только датчик... "Бош" работает над ЕМВ - электромеханической системой торможения. Сколько плюсов: полный отказ от гидроцилиндров, усилителей, шлангов, простота монтажа, унификация тормозов различных автомобилей, никаких заморочек с "тормозухой" и вечно "травящими" воздушными трубками. Как досадно бы это не звучало, пользоваться всеми этими плюсами в последнее время не получится. Предстоит решить немалые трудности. Как быть с "дублером" - прокладывать вторую, независимую, бортовую электросеть? Получится ли приспособить электромоторы к тормозным механизмам? Сделать их легкими, малогабаритными, термостойкими и при всем этом - довольно надежными и сильными?
Конструкторы работают. Как знать, может в последующем веке известную поговорку справедливо переиначат: "Тормоза выдумал "Бош".
Составляющие системы ЕНВ: в центре - гидромодуль, правее - блок управления, выше - дублирующий гидроцилиндр (прошлый "главный") с датчиком хода педали.
"Бошевские" системы управления торможением по проводам: а - EBS (электропневматическая для грузовиков); б - ЕНВ (электрогидравлическая для легковых автомобилей); в - многообещающая ЕМВ (электромеханическая). 1 - колесные тормозные механизмы; 2 - модуль регулирования давления; 3 - педаль тормоза с блоком включения и датчиком хода педали; 4 - защитный клапан; 5 - осушитель воздуха; 6 - компрессор; 7 - ресивер; 8 - блок управления; 9 - датчик нагрузки; 10 - гидравлический модуль с электрическим управлением; 11 - датчик положения автомобиля; 12 - аккумуляторные батареи.
ТЕХНИКА
ЗАГЛЯНЕМ В БУДУЩЕЕ
КОМПЬЮТЕР, НАЖМИ НА ТОРМОЗА!
Какими лицезреют тормозные системы XXI века спецы известной компании "Бош".
Антон ЧУЙКИН
20 лет спустя. Антиблокировочная система тормозов (Абс, Abs) издавна уже не воспринимается автомобилистами как откровение. 1-ые AБС с электрическим управлением компания "Бош" предложила автостроителям два десятилетия вспять, в 1978 году (кстати, "устройство для предотвращения жесткого торможения колес" тот же "Бош" запатентовал еще в 1936-м). Плюсы системы как активного средства безопасности (см. ЗР, 1998, № 2 и 3) оценили и производители, и потребители автотехники. Сейчас в Северной Америке 69% легковых машин обустроены Абс, в Стране восходящего солнца - 50%, в Германии - 63%.
AБС послужила отправной точкой для сотворения ASR (противобуксовочной системы - ПБС) и ESP (программка электрической стабилизации, корректирующая движение в повороте). Эти устройства позволяют тормозить автоматом. Шофер при всем этом даже не касается педали! По команде электроники отдельный гидроагрегат заменяет главный тормозной цилиндр, передавая усилие на тормозные механизмы колес. Отсюда уже неподалеку до конструкции, которую не без оснований именуют тормозами грядущего. Это - brake by wire, торможение по проводам.
Здесь все на электричестве... Нажимая на тормоз, шофер не делает тем тормозное усилие, а только дает сигнал электрическому блоку: желаю снизить скорость. Тот, используя данные о скорости, нагрузке, положении машины, рассчитывает нужное усилие - для каждого колеса в отдельности. Потом по его команде в работу вступают исполнительные устройства - гидро- либо пневматические блоки, тормозные механизмы колес. И вот пожелание человека усилиями его помощников выполнено.
Но для чего пригодилось отстранять водителя от прямого управления, вводить меж ним и колесами дополнительные, пусть и думающие, звенья?
Система позволяет скорректировать деяния человека. Допустим, вы "от всего сердца" наступили на тормоз - электрический мозг усвоит это ранее вас и исправит ошибку, сохраняя контроль над автомобилем. То же самое, в принципе, делала и прародительница "тормозов по проводам" - AБС.
А вот и новые способности. Ведь провода - это трубки и шланги, которых сейчас будет нужно меньше. Модульная конструкция системы позволит составить всякую монтажную схему.
Сокращается время срабатывания (что в особенности приметно для инерционного пневмопривода тормозов на грузовиках) - это выигранные при резком торможении толики секунды, а как следует, и метры. Для каждого колеса тормозное усилие рассчитывается и формируется персонально - не будет ни юза, ни "мыла в колодках", а будет малый путь до остановки при сохранении курсовой стойкости.
Ту же AБС многие ругают - приметно вибрирует педаль при торможении. Забудьте об этом - по проводам дрожь не передается!
В систему просто встроить любые дополнительные устройства - "еще малость электроники в помощь водителю". К примеру, механизм удержания автомобиля на склоне, "Брейк-эссист" (ЗР, 1997, № 5), ESP и другие. Ну и сам по для себя комплекс "торможение по проводам" встраивается в единую сеть с другими компьютерными системами - управления движком, коробкой. Вот вам база для сотворения автомобиля-робота.
В конце концов, тормоза, находящиеся под неусыпным электрическим контролем, более неопасны - всегда можно оценить их состояние, более того - предугадать дублирующие устройства...
Итак, выгоды ясны, разработки ведутся. Но самое главное, внедрение brake by wire - дело совсем не дальнего грядущего, а сегодняшнего и будущего дня.
Сейчас. Первопроходчиками выступили... томные грузовики. "Скания" предлагает машины с электрическими тормозами EBS, разработанными вместе с компанией "Бош". Управляющий сигнал тут электронный: по команде компьютера срабатывает модуль регулирования давления, открывая сжатому воздуху путь к колесным тормозам. На случай (маловероятный!) выхода из строя электроники есть дублирующий пневматический контур - тогда тормоза будут работать как обыденные. Схожей электрической системой оснащают и тяжкий "Мерседес-Актрос".
Завтра тормозить "по проводам" сумеют серийные легковые авто. Электрогидравлический тормоз (ЕНВ) - гибрид обыкновенной гидравлической системы и электрической. Главный тормозной цилиндр и усилитель оставлены как дублеры основной системы. В ней центральный агрегат - гидравлический модуль. Это электромотор, насос, накопитель высочайшего давления, система клапанов, блок управления (последний можно расположить и раздельно). По сигналу от педали строго дозированное усилие передается к колесам.
Один из первых тормозами ЕНВ, похоже, похвастается "Mercedes" - в содружестве с "Бошем" разработаны системы для автомобилей среднего класса.
Послезавтра. Напрашивающийся шаг - совсем отрешиться от гидравлики либо сжатого воздуха. По проводам приводить и тормозные механизмы колес. Поставить там электромоторы, назначить командиром компьютер, на тормозной педали бросить только датчик... "Бош" работает над ЕМВ - электромеханической системой торможения. Сколько плюсов: полный отказ от гидроцилиндров, усилителей, шлангов, простота монтажа, унификация тормозов различных автомобилей, никаких заморочек с "тормозухой" и вечно "травящими" воздушными трубками. Как досадно бы это не звучало, пользоваться всеми этими плюсами в последнее время не получится. Предстоит решить немалые трудности. Как быть с "дублером" - прокладывать вторую, независимую, бортовую электросеть? Получится ли приспособить электромоторы к тормозным механизмам? Сделать их легкими, малогабаритными, термостойкими и при всем этом - довольно надежными и сильными?
Конструкторы работают. Как знать, может в последующем веке известную поговорку справедливо переиначат: "Тормоза выдумал "Бош".
Составляющие системы ЕНВ: в центре - гидромодуль, правее - блок управления, выше - дублирующий гидроцилиндр (прошлый "главный") с датчиком хода педали.
"Бошевские" системы управления торможением по проводам: а - EBS (электропневматическая для грузовиков); б - ЕНВ (электрогидравлическая для легковых автомобилей); в - многообещающая ЕМВ (электромеханическая). 1 - колесные тормозные механизмы; 2 - модуль регулирования давления; 3 - педаль тормоза с блоком включения и датчиком хода педали; 4 - защитный клапан; 5 - осушитель воздуха; 6 - компрессор; 7 - ресивер; 8 - блок управления; 9 - датчик нагрузки; 10 - гидравлический модуль с электрическим управлением; 11 - датчик положения автомобиля; 12 - аккумуляторные батареи.