ABS и современные автомобильные системы безопастности

 

Все современные автомобили обладают немалым перечнем средств безопасности, которые приятно разделять на пассивные (подколенники, подушки и ремни безопасности, поручни и т.п.) и активные (EPS, ABS и так далее). Что же касается последних, то их основным предназначением является предотвратить аварийные ситуации и помочь водителю справится с управлением, иными словами, не допустить событий, вследствие которых, должны срабатывать пассивные средства безопасности.

Тормозим

Одной из первых активных систем безопасности, применяемой в автомобиле, стала так называемая антиблокировочная система тормозов ABS (Anti-lock Brake System). Основная задача ABS заключается в противодействии полной блокировки колес в момент резкого торможения, что позволяет сохранить управляемость автомобиля. Проще говоря, в то время как водитель совершает экстренное торможение, ABS не дает полностью заблокировать колеса и тем самым позволяет объехать какое-либо препятствие, что было бы невозможным при полной блокировке колес.

Принцип действия системы основывается на получении данных с нескольких датчиков расположенных на колесах. Получив данные о том, что совершается экстренное торможение, ABS перебирает на себя управление тормозной системой.  Определить то, что в работу включилась ABS можно по характерной вибрации педали тормоза, при этом следует учитывать, что саму педаль необходимо удерживать с прежним усилием и жать еще сильнее, чтобы замедление автомобиля продолжало выполняться максимально эффективно.

Со временем, для улучшения работы ABS, к ней была добавлена система электронного распределения тормозного усилия EBD (Electronic Brake Distribution). Основной задачей EBD является создание равномерного распределения тормозного усилия для всех четырех колес. Расчет данного усилия производится электроникой так, чтобы каждое колесо смогло получить оптимальное сцепления с дорогой. Подобный подход позволяет обеспечить более стабильную устойчивость при экстренном торможении.  

То, насколько эффективным будет экстренное торможение, определяется усилием, передаваемым педали тормоза. Поэтому, во время аварийной ситуации, для улучшения резкого торможением прийти на помощь водителю призвана еще одна добавленная в последствие часть ABS - система помощи при экстренном торможении BA (Brake Assist).

Система BA срабатывает в момент резкого, но не достаточно сильного нажатия на педаль тормоза, замеряя при этом скорость и усилие нажатия и, если эти показатели не соответствуют заданным параметрам, то ВА резко повышает давление в тормозной системе. Такие действия со стороны автоматики помогают ощутимо сократить тормозной путь при экстренном торможении и тем самым избежать возможного столкновения.

Тем не менее, следует отметить, что рассмотренные ранее средства автоматической безопасности смогут оказать помощь только с условием нажатия на педаль тормоза.

Стабилизируем

Большинство аварий случается, чаще всего, из-за того, что водителю не хватает времени для нажатия на педаль тормоза, вследствие чего машина теряет контроль. Исходя из этого, производители решили создать дополнительную "электронную страховку", разработав автоматическую систему слежения за состоянием во время движения. Подобная система самостоятельно определяет ситуацию и, в случае если со стороны водителя реакции не следует, пытается мгновенно стабилизировать автомобиль. Если говорить более подробно, то стабилизировать автомобиль призван целый комплекс автоматических систем, а в первую очередь можно вести речь об антипробуксовочной системе ASR и системе курсовой устойчивости ESP.  

Антипробуксовочная система ASR (Anti-Slip Regulation), еще называемая TRC (Traction control), была разработана с целью не допускать пробуксовки ведущих колес.

Данный механизм, основываясь на показаниях датчиков ABS, определяет пробуксовку колес, после чего понижает обороты двигателя, если этого окажется недостаточно - ASR также начнет торможение нужных колес. Из этого следует, что даже при максимальном нажатии на педаль газа достигнуть значимой пробуксовки не удастся.

В то же время, могут возникать ситуации, когда вследствие работы системы, автомобиль будет не в состоянии тронуться. Например, если начинать движение на достаточно скользком участке дороги, то есть покрытого льдом или снегом, при малейшем нажатии на педаль газа, колеса изначально начинают пробуксовывать, а как было рассмотрено выше, ASR в этом случае тормозит их, тем самым не давая машине тронуться. Решением этой проблемы на данный момент является наличие в автомобиле специальной кнопки, отключающей систему  ASR.

Как интересный факт можно отметить то, что антипробуксовочная система довольно успешно использовалась в течение нескольких лет даже на гоночных болидах Формалы-1, но в 2008 году, подобные электронные помощники были запрещены.

На сегодняшний же день, самой современной активной системой безопасности считается система курсовой устойчивости ESP (Electronic Stability Program).

Являясь интегрированным решением, объединяющим все преимущества ранее рассмотренных вариантов, ESP способна не только непосредственно предотвращать аварийные ситуации, но и предугадывать их. Для реализации подобного интеллектуального анализа система использует еще целый ряд собственных датчиков, например такие как:  датчик скорости вращения колес, положения руля, угловой скорости и поперечного ускорения.

Как правило, система включается в работу при возникновении опасности потери контроля над автомобилем, его заноса, чрезмерного разгона и т.д. Имея потрясающую скорость реакции в 20 миллисекунд, система в постоянном режиме анализирует данные, получаемые со своих датчиков и, в случае необходимости, может мгновенно начать торможение колес и снижение оборотов двигателя с целью стабилизации движения автомобиля.

Ряд наиболее совершенных на данный момент систем безопасности, с целью упрощения для водителя ситуации, позволяющей сохранить контроль над автомобилем, могут также вмешиваться в работу рулевого колеса, создавая усилие при его повороте. То есть ESP облегчает поворот руля в ту сторону, которая соответствует просчитанному наиболее безопасному маршруту, и напротив, усложняет поворот руля в опасном направлении.

ESP насчитывает уже более десяти лет своего существования. За этот период подавляющее большинство производителей успело усовершенствовать и обновить данную систему, присваивая ей попутно собственные названия и меня буквы в аббревиатуре. Тем не менее, пока что не одна другая разработка не смогла превзойти эффективность ESP.

Значимость применения ESP в современных автомобилях подтверждается отношением к ней весьма авторитетной  организации EuroNCAP, занимающейся тестированием безопасности автомобилей. Так, начиная с 2009 года, автомобили, в стандартной комплектации которых отсутствовала система курсовой устойчивости, не могут более получать наивысшую оценку.

Совершенству нет предела

Насколько прочны не были бы позиции ESP, разработка более совершенных систем уже идет полным ходом. Будущие решения смогут не только предотвращать ошибочные действия водителя, но и полностью самостоятельно принимать решения, даже в случае полного отсутствия действий со стороны водителя. Например, автомобиль сможет самостоятельно остановиться и припарковаться на обочине, объехать препятствие и т.д.

Тем не менее, все развитие активных систем безопасности берет свое начало у истоков некогда разработанной еще в начале 80-х ABS и пока во многом еще используя ее базу и датчики, ряд из них вообще не могли бы работать в отсутствие ABS. Таким образом, переоценить значимость этой системы даже на сегодняшний день очень сложно.

Однако, напоследок хотелось бы отметить, что на сколько бы совершенные системы безопасности не применялись в автомобиле, даже они не в состоянии противостоять законам физики или же справиться с алкогольным опьянением. Поэтому наличие систем безопасности в автомобиле, естественно, является большим плюсом, но не стоит им полностью доверять свою жизнь!

 

21.02.2010