Автомобілі мають прості по конструкції і ефективні гальмівні системи. Але час іде вперед – електроніка проникає в ці заповідні зони. В даній статті спробуємо розібратися з принципом роботи систем ABS, ESP і TSC.
Як працюють ABS, ESP і TSC?
Перші системи, що запобігають блокування коліс і дозволяють водієві, занадто надавившему на педаль гальма, керувати автомобілем, з’явилися більше тридцяти років тому. Дані протиблокувальні гальмівні системи стали називати ABS.
ABS складається з датчиків швидкості обертання коліс, модулятора гальмівного тиску і електронного блоку управління. Завдання датчиків – фіксувати початок блокування коліс. Як тільки це сталося, сигнал передається блоку управління, який віддає команду модуляторі, що знижують тиск рідини в гідросистемі гальм. Коли колесо розблокувалося і знову почало обертатися, тиск рідини повертається до початкової величині і знову змушує гальмівні механізми спрацьовувати.
Процеси гальмування і розгальмовування коліс будуть циклічно повторюватися, поки загроза блокування не зникне. Водій відчуває роботу ABS з поштовхів, що передається на педаль гальма.
Колеса здатні також зірватися в ковзання в момент початку руху, при розгоні, у випадках енергійного руху по ділянках з різнорідними за зчіпним властивостям покриттями. Бажання позбутися від цих недоліків зумовило появу TCS – Traction Control System.
Коли ведучі колеса починають обертатися швидше, ніж котяться ведені, це сприймається процесором як пробуксовування. Далі можливі два варіанти. Перший – електроніка “придушит” двигун, не звертаючи уваги, як активно тисне на педаль газу водій; другий – провідні колеса пригальмовуються, поки не перестануть буксувати і не зачепляться протектором за покриття. Втім, зазвичай “працюють” обидва сценарії.
Що в TCS примітно, так це здатність системи, яка є “додатком” до ABS, самостійно керувати двигуном і гальмами окремих коліс. Конструктори змогли підійти до розробки ще одного електронного помічника – програми електронної стабілізації ESP (Electronic Stability Program). Крім того, можливістю електронного управління тягою і гальмами скористалися, щоб імітувати блокування диференціала.
У чому недоліки ABS? Ця система, регулюючи тиск гальмівної рідини, колеса оберігають від блокування і забезпечують водієві навіть при його панічних діях можливість керувати автомобілем. Але виходити з критичної ситуації він повинен сам, покладаючись на власний майстерність і холоднокровність. А якщо цього недостатньо?
Приклад: автомобіль входить у віраж на занадто високій швидкості, і в залежності від напрямку повороту його зносить або в кювет, або на зустрічну смугу. Водій у відповідь різко гальмує і додатково вивертає кермо в бік зносу, бажаючи залишитися на безпечній траєкторії. У підсумку – знесення або занос, хоча ABS і не дозволила колесам ковзати.
Будь автомобіль обладнаний ESP, такого не сталося б. ESP зменшить подачу палива, щоб потужність двигуна і його обороти, а з ним і швидкість машини відповідали вимогам конкретної ситуації. Але головне – ESP вибере гальмівні зусилля для кожного колеса окремо, причому таким чином, щоб результуюча гальмівних сил протидіяла моменту, прагне розвернути автомобіль, і утримувала його на траєкторії.
Якщо при вході в поворот почнеться занос задньої осі, ESP забезпечить підгальмовування зовнішнього переднього колеса. Завдяки цьому виникне стабілізуючий момент, який повертає автомобіль на безпечну траєкторію руху. Якщо обертальність автомобіля буде недостатньою, через що з причини зносу передніх коліс він не вписується у віраж, ESP пригальмує внутрішнє заднє колесо, допомагаю водієві зберегти контроль над машиною.
Щоб ESP працювала, до наявних колісних датчиків знадобилося додати датчики курсового відхилення, поперечного прискорення і положення рульового колеса і розширити програмне забезпечення процесора. В результаті ESP не тільки контролює швидкість обертання кожного з коліс і тиск в гальмівній системі, як це робить ABS, але й стежить за поворотами керма, бічним прискоренням автомобіля, його кутовою швидкістю і управляє режимами роботи двигуна і трансмісії.
Продовження статті: Що таке EBD, BAS і система VSC. Принцип роботи
