Системы активной безопасности АТС

Системы активной безопасности АТС

 

Активная безопасность автомобиля непосредственно связана с вероятностью возникновения ДТП и зависит от таких показателей, как устойчивость, управляемость, тормозная и тяговая эффективность транспортного средства. К показателям активной безопасности также принято относить надежность автомобиля и его эргономические свойства. Для обеспечения надежности используется ряд автоматических систем активной безопасности (САБ): антиблокировочные системы (АБС), противо-буксовочные системы (ПБС), системы регулирования динамики автомобиля, системы регулирования дистанции между автомобилями и др.

В перспективе возможно использование САБ и для превентивного управления системами пассивной безопасности, возможности которых в настоящее время довольно ограничены (рис.1).

Одной из главных тенденций развития современного автомобилестроения является стремление производителей значительно повысить уровень активной безопасности транспортных средств. В первую очередь это обусловлено постоянным ростом интенсивности транспортного потока.

 

 

Рис. 1 - Компоненты безопасности автомобиля.

 

Одним из определяющих факторов здесь, несомненно, стало введение и постоянное ужесточение международных и национальных нормативных и регламентирующих документов, касающихся, в частности, и активной безопасности автомобиля, что повлекло за собой появление новых и совершенствование существующих систем безопасности транспортных средств. Прогнозируется, что установка интеллектуальных систем активной безопасности позволит снизить к 2015г. число летальных исходов в аварийных ситуациях на 8 % и предотвратить около 40 000 ранений.

Бурное развитие электронных и компьютерных технологий оказало определяющее влияние на создание принципиально новых и совершенствование традиционных элементов активной безопасности автомобиля. Современные системы активной безопасности имеют сложную организацию с использованием мощной микропроцессорной техники, позволяющей мгновенно оценивать текущую дорожную ситуацию в любой момент времени движения транспортного средства.

Хотя история применения САБ на автомобилях фактически началась только с конца 1960-х гг., этот компонент современного транспортного средства по сравнению с другими имеет наиболее быстрый темп развития и рост масштаба внедрения. Если первоначально такие системы устанавливались лишь на автомобили класса «люкс» и предназначались только для процесса торможения, то в настоящее время они применяются практически на всех типах мобильных машин, начиная от мотоциклов и заканчивая магистральными автопоездами, и охватывают все режимы движения (рис. 2).

 

 

 

Рис. 2 - Эволюция систем активной безопасности

 

Вышесказанное указывает на необходимость обобщения имеющихся результатов исследований различных типов систем активной безопасности для создания теоретических основ их функционирования, выбора основных конструктивных параметров и расчета.

 

 

КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ АКТИВНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Большинство современных моделей автомобилей в качестве основного или устанавливаемого по заказу оборудования имеет тот или иной тип систем активной безопасности. Однако до сих пор не принято единых стандартов в области САБ, за исключением антиблокировочных систем. Это приводит к тому, что, хотя уже и известно большое число типов автоматических систем, способствующих поддержанию ходовых, тормозных и других качеств автомобиля в критических дорожных ситуациях, проектируются они на базе разрозненных аналитических и экспериментальных исследований, обычно проведенных для конкретного типа транспортного средства. В результате системы разных фирм с одним и тем же функциональным назначением представляются производителями как уникальные устройства.

 

Такое положение дел негативно влияет на исследования в области систем активной безопасности, поскольку для нахождения наиболее перспективных путей их развития требуется создание общей теоретической базы. Начать создание такой базы целесообразно с проведения классификации САБ. Рассмотрим основные виды систем активной безопасности автомобилей.

 

Классификация систем активной безопасности

Комбинированные САБ

а) Интегрированный комплекс АБС/ПБС — система, объединяющая в себе функции антиблокировочной и противобуксовочной систем по регулированию процесса движения транспортного средства и имеющая единую конструктивную базу.

При осуществлении водителем торможения система АБС/ПБС переходит в режим антиблокировочного регулирования в случае обнаружения превышения порога срабатывания по граничному замедлению. В случае трогания с места и разгона на скользкой дороге система АБС/ПБС переходит в режим противобуксовочного регулирования при обнаружении превышения как порога пробуксовывания, так и порога по разности скоростей колес. В

зависимости от этого система производит автоматическое управление двумя способами - путем подачи через дифференциальный клапан и регулирования давления модуляторами АБС в тормозных камерах (цилиндрах) ведущих колес (то есть, используя торможение) для перераспределения через межколесный дифференциал вращающего момента и регулированием оборотов (мощности) двигателя, ограничивая скольжение ведущих колес.

 

б) Система регулирования динамики движения (СРДД. FDR, ESP, ASC, DSC) — система, учитывающая как продольно-, так и поперечно-динамические характеристики движения транспортного средства и имеющая своей целью обеспечение оптимальной устойчивости, управляемости и эффективности на всех режимах движения. В отличие от системы АБС/ПБС, она может дополнительно использовать подсистемы управления мощностью двигателя, корректировки углов бокового и курсового увода и др.

 

в) Система регулирования безопасной дистанции — система, оценивающая и поддерживающая безопасную дистанцию для транспортного средства. Требуемая дистанция обеспечивается регулированием скорости движения через изменение крутящего момента двигателя и/или тормозное воздействие. Международный термин для таких устройств — Collision Avoidance System (CAS). Системы CAS принципиально разделяются на два класса — автономные и дорожно-зависимые.

Дорожно-зависимые CAS предполагают, что часть информации для оценки ситуации поступает от датчиков либо других информационных устройств, установленных непосредственно на дороге. Из-за большого числа финансовых и правовых вопросов такие системы представляются весьма отдаленной перспективой.

Автономная CAS, является системой управления для предотвращения столкновений, все элементы которой — как информационные, так и исполнительные — смонтированы на автомобиле. Одними из важнейших компонентов такой системы являются радар или радар и приемник отраженного сигнала, располагаемые в передней части автомобиля. По отраженному сигналу определяется дистанция до объекта, находящегося по пути следования автомобиля, и при превышении безопасной границы отдается сигнал на управление двигателем или тормозной системой для снижения скорости. Главная проблема здесь состоит в правильном распознавании образов. Во первых, система должна разделять неподвижные объекты (например, придорожные столбы и ограждения) и подвижные. Для подвижных объектов дополнительно требуется детектировать на правление их движения, так как алгоритм действий CAS различается от того, разгоняется или тормозит движущийся впереди автомобиль.

Кроме определения дистанции система CAS должна решать еще целый ряд вспомогательных задач, а именно своевременно информировать водителя о дорожной обстановке, уметь правильно определить маневр, совершаемый водителем, найти оптимальное управляющее решение, которое будет удерживать автомобиль в безопасной области, но в то же время не даст водителю потерять «чувство дороги».

 

Терминология САБ

На основании вышеизложенного можно предложить следующую классификацию САБ.

Кроме упомянутых систем в литературе встречается множество обозначений типов САБ Основные из них приведены в табл. 1.

 

Таблица 1 - Современные системы активной безопасности

 

Наименование	Описание функций
AOS Adaptive Getnebesteueamg	Сервофункция для управления двигателем у автомобилей с автоматической коробкой передач
ASС Automatische Stdhilitats Control	Регулирование тягового проскальзывания колес с помощью функции АБС, MSR и блокировки дифференциала
ASMS Automatischcs Stabihtats Management System (ITT)	Оценка критической ситуации и стабилизация автомобиля через индивидуальное управление колесами и деигатечем Компоненты — ABS, ASR, EBV, MSR, GMR
BA Brake Аssistant Bremsassistent	Адаптация функции тормозного привода в зависимости от скорости приложения водителем усилия к тормозной педали
СВС Cornering Brake Control	Поддержка действия АБС при криволинейном торможении
DBC Dynamische Bremsen Control	Управление экстренным торможением
DDE Digitalc Diesel Elektromk	Эпектронное регулирование мощности дизельных двигателей
DSC Dynamische Stabihtats Control	Регулирование устойчивости автомобиля через снижение тягловых сил с помощью тормозной системы или двигателя
ЕВМ Llektromsehe Bremsen Management	Эпектронное регутарование для всех видов торможения. Компоненты — DBC, DME, DDE, AGS, ABS, ASC, MSR, CBC, DSC.
EBS, ELB Electronic Braking System	Интегрированная электро - пневматическая тормозная система
ESP Flektronische Stabilitatsprogramm	Электронное управление устойчивостью тегкового автомобиля. Компоненты — АBS, ASR, MSR
EPS Eieetronic Traction System	Реализация функции предотвращения буксования ведущих колес через электронное управление блокировкой дифференциала
FDR, VDС Fahrdynamikregelung Vehicle Dynamic Control	Система регулирования динамики автомобитн на всех режимах движения
GMR Giermomentregelung	Система стабилизации автомобиля вокруг вертикальной оси
ICС Intelligent Cruise Control	Поддерживание безопасной дистанции до движущегося впереди автомобиля. Регулирование скорости при криволинейном движении
MSR Motorschleppmomentregelung	Регулирование проскальзывания колеса при прекращении нажатия на педаль акселератора
TCS Traction Control System	Противобуксовочная система с дополнительными функциями управления дифференциалом двигателем и т п

 

 

ТОРМОЗНЫЕ СИСТЕМЫ

ABS

Anti-lock Braking System
(AБС – Антиблокировочная система тормозов)

Разработчик: Bosch

История создания «Устройство для предотвращения жесткого торможения колес» немецкая фирма Bosch запатентовала в далеком 1936 году. А начало современной истории АБС было положено в 1964 году, когда дипломированный инженер Гейнц Либер (Heinz Leiber), в то время работавший в компании TELDIX GmbH из Гейдельберга (Heidelberg) разработал фундаментальные основы таких систем. Позже он возглавил отделение электрики и электроники автомобилей в фирме Mercedes-Benz (входящей в холдинг Daimler-Benz, а ныне - DaimlerChrysler) из Штуттгарт-Унтертюркхайма (Stuttgart-Unterturkheim). Уже 9 декабря 1970 профессор Ханс Шеренберг (Hans Scherenberg), один из высших управляющих Daimler-Benz, объявил о создании первых работоспособных образцов антиблокировочной системы. онечно, ни о какой сложной электронике в начале 70-х прошлого века не могло идти и речи, AБС с электронным управлением появились несколько позже и первую такую систему разработала в 1978 году фирма Bosch. Вполне естественно, что впервые устанавливать АБС на серийных автомобилях с 1978 года стала именно фирма Daimler-Benz. Это были автомобили Mercedes-Benz S-класса. С 1 октября 1992 года антиблокировочные системы входят в стандартную комплектацию всех автомобилей Mercedes., а вскоре после этого – BMW 7-ой серии. С момента представления системы ABS на мировой рынок, компания Bosch основательно усовершенствовала и модернизировала технологию электронных тормозных систем. Их функциональная эффективность неуклонно повышается. Вместе с тем проводится и инженерная оптимизация, благодаря которой размеры и вес приборов становятся меньше. В октябре 2001г. компания Bosch выпустила систему ABS 8-го поколения. Ее вес составил 1,6 кг, что в сравнении с 6,9 кг первой системы 1978 года говорит об основательной оптимизации технологии.

Антиблокировочная система тормозов делает то же самое, что и опытный водитель, только быстрее, точнее, эффективнее и без всякого участия человека. Достаточно сказать, что АБС за секунду делает до 25 циклов притормаживания, что абсолютно недостижимо даже для тренированных автоспортсменов.
Конструкция АБС не очень сложна, но требует высокой культуры проектирования, производства и эксплуатации. В состав простейшей АБС входят блок управления (естественно, электронный), завязанный на него гидромодуль, включенный в общую тормозную систему автомобиля, датчик вращения колес и зубчатый диск, установленный на оси колеса и вращающийся вместе с ним.
Система работает следующим образом: при торможении датчик отслеживает скорость вращения колеса по зубчикам диска, и в тот момент, когда колеса блокируются, датчик подает соответствующий сигнал на блок управления, который, в свою очередь, подает команду гидромодулю на снижение давления тормозной жидкости в контурах системы. По мере снижения давления тормозные колодки отпускают колеса, и они начинают вращаться - сцепление колес с дорогой и управляемость при торможении не пострадали. Можно продолжить торможение, повторяя этот цикл многократно до тех пор, пока водитель продолжает удерживать педаль тормоза нажатой. Результат довольно заметен. Тормозной путь автомобиля с АБС на скользкой дороге по сравнению с аналогичным без этой системы уменьшается примерно на 10-15%. Согласитесь, это как раз те 5, а то и 10 метров, которых не хватает, чтобы избежать столкновения. И не будем забывать: автомобиль с АБС в течение всего времени торможения управляем, то есть всегда остается возможность совершить необходимый маневр.
Современные АБС намного сложнее. Как только появилась возможность использовать в качестве электронного блока управления компьютер, функциональность АБС резко повысилась. Установка дополнительных датчиков, например угла поворота передних колес или скорости поворота машины вокруг вертикальной оси, позволяет компьютеру на основе полных данных осуществлять еще более «интеллектуальное» управление тормозами, а на последних моделях автомобилей - еще и тягой. Различное тормозное усилие на передних и задних колесах или, в другом случае, колесах внешних или внутренних по отношению к повороту позволяет сделать движение автомобиля стабильным в различных условиях как прямолинейного движения, так и в поворотах, и предотвратить появление заноса. Подобная система, корректирующая движение в повороте и реализованная в основном программно, получила название ESP.

Поведение автомобиля при экстренном торможении:

Без ABS (слева) и с ABS (справа)

BA

Brake Assist
Она же: BAS, PA или PABS

(Система аварийного торможения)

Электронная система управления давлением в гидравлической системе тормозов, которая в случае необходимости экстренного торможения и недостаточного при этом усилия на педали тормоза самостоятельно повышает давление в тормозной магистрали, делая это во много раз быстрее, чем на то способен человек.
Электроника гидравлического brake assist распознает, произошёл ли процесс аварийного торможения по скорости движения педали и давлению на педаль. В случае аварийного торможения давление в системе тормозного привода в течение миллисекунд автоматически значительно увеличивается, т.е. уменьшается время на срабатывание тормоза машины в ситуациях когда все решают мгновенья.
При этом и у не очень опытных водителей уменьшается время для реакции даже при максимальной задержке на границе блокирования колёс. Электроника берет управление экстренным торможением на себя и останавливает автомобиль в максимально короткий срок значительно сокращая тормозной путь, особенно на высоких скоростях движения.

DBC

Dynamic Brake Control

(Система динамического контроля за торможением)

В экстренной ситуации около 90 процентов всех водителей не в состоянии выполнить экстренное торможение. При этом характерно, что, несмотря на быстрое нажатие педали, они давят на нее с недостаточной силой. "Последующее" увеличение усилия, прикладываемого к педали, лишь незначительно увеличивает тормозную мощность. Тем самым тормозная мощность используется лишь частично, в результате чего в экстренной ситуации может не хватить нескольких ценнейших метров тормозного пути, которые могли бы спасти жизнь.
Система DBC представляет собой дополнение к системе динамического контроля устойчивости (DSC). Система DBC ускоряет и усиливает процесс нарастания давления в приводе тормозов в случае экстренного торможения и обеспечивает - даже при недостаточной силе нажатия педали - минимальный тормозной путь.
В качестве определяющих величин учитываются данные о скорости нарастания давления и усилии, прикладываемом к педали.
Система DBC использует принцип гидравлического усиления, а не вакуумный принцип. Подобная гидравлическая система обеспечивает лучшее и значительно более точное дозирование тормозного усилия в случае экстренного торможения.

EBS

Electronic Braking System

(Электронная система торможения)

Педаль тормоза в EBS не имеет механической связи с тормозной системой (так называемая электронная педаль). Ее перемещение преобразуется в электрический сигнал и подается блоку управления. После анализа информации от различных датчиков (нагрузка, скорость, поперечное ускорение, угол поворота рулевого колеса), электроника самостоятельно дает команду исполнительным механизмам, регулирующим давление в контурах тормозной системы.

EBV

(Система электронного распределение тормозных сил)

Устройство, входящее в состав ABS пятого поколения. Контролирует поведение всех колес по отношению друг к другу и с помощью электроники регулирует тормозное усилие в соответствии со степенью нажатия на педаль тормоза и загрузки автомобиля.
Принцип состоит в том, что тормозное усилие передается на каждое колесо индивидуально и строго дозированно, каждое колесо тормозит индивидуально, а электронные датчики и микропроцессор по многим параметрам оценивают состояние автомобиля в реальном маштабе времени и предотвращают заносы корпуса и обеспечивают наибольшую эффективность торможения при любых дорожных условиях даже при торможении с максимальным усилием нажатия на педаль тормоза.

HAH

Разработчик: BMW

Он помогает водителю при постановке автомобиля на стоянку и в различных дорожных ситуациях, что также способствует повышению безопасности движения.
Включение стояночного тормоза для обеспечения неподвижности автомобиля при его парковке производится нажатием на кнопку.
"Автоматическая функция стояночного тормоза" автоматизирует процесс торможения в определенных ситуациях; так, например, водитель освобождается от утомительных торможений при движении в режиме частых остановок (функция автоматического торможения).
Стояночный тормоз предотвращает скатывание автомобиля назад при трогании с места на подъеме.

Brake by Wire

(торможение по проводам)

Разработчик: Bosch

Суть идеи проста: педаль тормоза, которую нажимает водитель, не имеет прямой связи с гидравлической или пневматической тормозной системой. Нажатие педали воспринимает только блок управления тормозной системой и именно он, используя данные о положении машины в пространстве, ее скорости и нагрузке, качестве дорожного покрытия, погодных условиях и т. п., рассчитывает необходимое усилие торможения отдельно для каждого конкретного колеса. Это - логическое продолжение и углубление роли цифровых систем в управлении агрегатами автомобиля. Лидером здесь является фирма Bosch, которая разрабатывает и даже предлагает несколько вариантов технологии brake by wire. В частности, система EBS (электропневматическая для грузовиков) уже применяется в некоторых моделях магистральных грузовиков Scania и в Mercedes-Actros. Система ЕНВ (электрогидравлическая для легковых автомобилей) находит свое место в новейших моделях легковых автомобилей компании DaimlerChrysler. И, наконец, ближайшей перспективой является ЕМВ - электромеханическая система торможения, в которой не будут применяться ни пневматические, ни гидравлические приводы тормозов. Тормозное усилие, строго управляемое бортовым компьютером, будет создаваться с помощью электромоторов.

SBC

Sensotronic Brake Control

(Электрогидравлическая тормозная система, руководящая торможением каждого колеса индивидуально)

В традиционных тормозных системах усилие от педали тормоза передается на тормозные барабаны (диски) посредством давления на гидравлическую жидкость через главный тормозной цилиндр.
В системе SBC применены революционные решения, где присутствуют единые системы пуска и центральное управление тормозным усилием на каждое колесо индивидуально, что, несомненно, приближает разработчиков и исследователей Mercedes-Benz к реализации идеи о безаварийном движении. В системе Sensotronic Brake Control традиционная механико-гидравлическая связь между педалью тормоза и тормозными дисками прервана. Процесс торможения регулируется и отслеживается электронным путем через центральную систему управления. Тормозное усилие при этом рассчитывается блоком управления SBC при помощи информации, полученной от приведения в действие педали тормоза. Команды исполнения вводятся в контрольную систему CAN. Сигналы о количестве оборотов колес поступают непосредственно через аппарат управления SBC, после чего, система осуществляет контроль этих сигналов и распределяет тормозное усилие на каждое колесо. Гидроаккумулятор высокого давления предоставляет необходимую энергию для выполнения команд системой, необходимое поддержание давления в системе осуществляет электрогидронасос. При потере электрообеспечения гидросистема продолжает работать, не допуская разрыва между педалью тормоза и тормозными дисками. Таким образом, автомобиль может произвести торможение обычным способом. Управление систем ABS, ASR и BAS осуществляется аппаратом управления электронной системой стабилизации через систему электрогидравлического тормозного устройства.
Система SBC в своем составе имеет:
- Датчик перемещения педали тормоза;
- Гидроиммитатор тормозного усилия на педаль тормоза;
- Двойной тормозной цилиндр без гидроусиления с целью безопасности функционирования тормозной системы при сбоях электроники;
- Электронную систему управления, которая индивидуально распределяет тормозное усилие на каждое колесо;
- Датчики частоты вращения колес;
- Различные датчики, контролирующие работу системы;
- Электромотор с гидронасосом и гидроаккумулятором высокого давления;
- Разделительные и управляющие клапана;
- Датчики давления тормозной жидкости на каждое колесо;
Таким образом, система SBC - электрогидравлическая система, которая включает в себя дополнительные режимы торможения для различных ситуаций, сокращает тормозной путь при экстренном торможении, быстро и комфортно стабилизирует автомобиль на любом дорожном покрытии, обеспечивает индивидуальное распределение тормозного усилия на каждое колесо независимо от системы привода, подсушку мокрых тормозных дисков путем кратковременных притормаживаний. Впервые применена специалистами Mercedes-Benz на автомобилях серийного производства.

 

РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ

AFS
(Active Front Steering)

ТРАНСМИССИЯ

ASR
(Anti-Slip Regulation)

Разработчик: Audi

Противобуксовочная система. Работает в паре с АБС. Как только колесные датчики АБС фиксируют пробуксовку ведущих колес, противобуксовочная система автоматически уменьшает тяговое усилие (обороты) двигателя, а в некоторых случаях притормаживает те ведущие колеса, которые начинают буксовать (от одного до всех четырех). В таком режиме электроника обеспечивает максимально возможный разгон автомобиля при конкретных условиях дорожного покрытия. В определенном смысле действие противобуксовочной системы обратно действию АБС.

EDS
(Elektronische Differential Spree)

Разработчик: Audi

Электронная блокировка дифференциала. Работает система при скоростях от 0 до 40 км/ч. При появлении пробуксовки одного из ведущих колес система автоматически блокирует дифференциал, перераспределяя передачу большего крутящего момента на колесо, имеющее хорошее сцепление с дорогой. Перераспределение тягового усилия между колесами может происходить в интервале от 0 до 100%.

 

 

ESP
(Electronic Stability Programm)

Разработчик: Bosch

 

История создания Система ESP была создана в 1995 году, но громко заявить о себе ей удалось только через два года, когда дебютировал первый компактный Mercedes-Benz А-класса. При его проектировании были допущены серьезные ошибки, которые привели к тому, что новая модель имела склонность к опрокидыванию даже не на очень высокой скорости при выполнении маневров типа «переставка» («лосиный» тест, объезд препятствия). В Европе, давно помешанной (в хорошем смысле) на безопасности, разразился настоящий скандал. Продажи автомобилей Mercedes-Benz А-класса были приостановлены, а уже проданные машины - отозваны для устранения недостатков. Перед инженерами компании Daimler-Benz встала непростая задача: как, не перепроектируя заново автомобиль и сохранив его потребительские качества, решить проблему повышения устойчивости. Эта задача была решена в значительной степени за счет установки с февраля 1998 года на автомобили Mercedes-Benz А-класса соответствующим образом настроенной системы ESP. Главный контроллер ESP - это пара микропроцессоров, каждый из которых имеет по 56 Кбайт памяти. Система позволяет, например, считывать и обрабатывать значения, выдаваемые датчиками скорости вращения колес с 20 миллисекундным интервалом. Помимо А-класса, система ESP является стандартным оборудованием для Mercedes S-класса, E-класса и других. На автомобилях фирмы DaimlerChrysler применяются системы ESP от лидера в данной области - фирмы Bosch. Системы ESP производства Bosch используют также фирмы BMW, Volkswagen, Audi, Porsche и другие.

 

 

Электронная программа стабилизации или, как ее обычно называют, система стабилизации движения. Срабатывает ESP в опасных ситуациях, когда возможна или уже произошла потеря управляемости автомобилем. Путем притормаживания отдельных колес система стабилизирует движение. Она вступает в работу, когда, например, из-за большой скорости при прохождении правого поворота передние колеса сносит с заданной траектории в направлении действия сил инерции, т.е. по радиусу большему, чем радиус поворота. ESP в этом случае притормаживает заднее колесо, идущее по внутреннему радиусу поворота, придавая автомобилю большую поворачиваемость и направляя его в поворот. Одновременно с притормаживанием колес ESP снижает обороты двигателя. Если при прохождении поворота происходит занос задней части автомобиля, ESP активизирует тормоз левого переднего колеса, идущего по наружному радиусу поворота. Таким образом, появляется момент противовращения, исключающий боковой занос. Когда скользят все четыре колеса, ESP самостоятельно решает, тормозные механизмы каких колес должны вступить в работу. Время реакции ESP - 20 миллисекунд. Работает система на любых скоростях и в любых режимах движения.
Данная система пока является наиболее эффективной системой безопасности. Она способна компенсировать ошибки водителя, нейтрализуя и исключая занос, когда контроль над автомобилем уже потерян.
Безусловно, ESP высокоэффективная система. Однако, в действительности ее возможности ограничены. Причиной этого являются законы физики, изменить которые электроника не в силах. Поэтому если радиус поворота слишком мал или скорость в повороте превышает разумные границы, даже самая совершенная программа стабилизации движения здесь не поможет.

 

STC
(Stability and Traction Control)

Разработчик: Volvo

Система функционирует, хотя и по-разному, как при трогании с места, так и во время движения.
При трогании с места на скользком покрытии STC использует помощь антиблокировочной системы (ABS), датчики которой отслеживают вращение колеса. В том случае, если одно из ведущих колес начинает вращаться быстрее другого, другими словами, начинает пробуксовывать, сигнал передается управляющему модулю системы ABS, которая подтормаживает проворачивающееся колесо. Одновременно тяговое усилие передается другому ведущему колесу, имеющему лучшее сцепление с дорогой.
Датчики ABS настроены таким образом, что эта функция работает только при езде на невысоких скоростях.
Во время движения автомобиля, STC постоянно отслеживает и сравнивает скорость всех четырех колес. Если одно или оба ведущих колеса начинают терять сцепление с дорогой, например, если автомобиль начинает аквапланировать, система реагирует немедленно (приблизительно через 0,015 секунды). Сигнал передается модулю управления двигателем, который снижает крутящий момент мгновенно за счет уменьшения количества впрыскиваемого топлива. Это происходит поэтапно до тех пор, пока сцепление с дорогой не восстановится. Весь процесс занимает только несколько миллисекунд.
На практике это означает, что начинающееся пробуксовывание колеса прекращается на протяжении полуметра дистанции при движении на скорости 90 км/ч!
Снижение крутящего момента продолжается до тех пор, пока не восстановится удовлетворительное сцепление с дорогой, и происходит на всех скоростях начиная приблизительно с 10 км/ч на нижней передаче. Системой STC оснащаются крупногабаритные модели Volvo - S80, V70, Cross Country и S60.

DSTC
(Dynamic Stability and Traction Control)

Разработчик: Volvo

По сравнению с STC, DSTC представляет собой более продвинутую систему контроля устойчивости. DSTC обеспечивает правильную реакцию автомобиля на команды водителя, возвращая машину на ее курс. Датчики отслеживают ряд параметров, таких как вращение всех четырех колес, вращение рулевого колеса (угол поворота) и курсовое поведение автомобиля.
Сигналы обрабатываются процессором DSTC. В случае отклонения от обычных значений, как, например, при начинающемся боковом смещении задних колес, применяется торможение одного или нескольких колес, возвращающее автомобиль на правильный курс. При необходимости тяговое усилие двигателя также будет снижено, как и в случае с STC.
Основной блок системы DSTC состоит из датчиков, которые регистрируют:
- скорость каждого колеса (датчики ABS);
- вращение рулевого колеса (используя оптический датчик на рулевой колонке);
- угол смещения относительно движения руля (измеряется гиродатчиком, расположенным в центральной части автомобиля);
- центробежную силу;
Поскольку эта система управляет тормозами, Volvo оснащает систему DSTC спаренными датчиками (определяющими угол отклонения от курса и центробежную силу). Системой DSTC оснащаются крупногабаритные модели Volvo - S80, V70, Cross Country и S60.

DSA
(Dynamic Stability Assistance)

Разработчик: Volvo

DSA – это система контроля вращения колеса, разработанная для компактных моделей Volvo S40 и V40. DSA отслеживает случаи, когда какое-либо из ведущих передних колес начинает вращаться быстрее задних колес. Если это происходит, система немедленно (в течение 25 миллисекунд) понижает крутящий момент двигателя. Это позволяет водителю быстро ускоряться, даже на скользком покрытии, без потери сцепления с дорогой, устойчивости и управляемости. Система DSA задействована во всем диапазоне скоростей автомобиля: от самой малой до максимальной. Автомобили Volvo S40 и V40 могут оборудоваться системой DSA в качестве заводского варианта (за исключением автомобилей с дизельными двигателями или двигателями с рабочим объемом 1,8 л.).

TRACS
(Traction Control System)

Разработчик: Volvo

Это вспомогательная электронная система, облегчающая трогание с места, которая пришла на смену устаревшему механическому самоблокирующемуся дифференциалу и дифференциальным тормозам. Система использует датчики для отслеживания случаев пробуксовывания какого-либо колеса. Применение торможения для пробуксовывающего колеса увеличивает тяговое усилие на другом колесе той же пары колес. Это облегчает трогание на скользком покрытии и управление на скоростях до 40 км/ч. Модель Volvo Cross Country оборудована системой TRACS, облегчающей трогание с места, на передних и задних колесах.

 

ПОДВЕСКА

Dynamic Drive

Активная подвеска

Разработчик: BMW

 

EDC

Разработчик: BMW

 

 

ДРУГИЕ СИСТЕМЫ

EyeQ

Разработчик: MobilEye

Электроника, снижающая вероятность аварий, уже появляется на серийных авто. Но как-то всё фрагментарно. Где-то она тормозит при опасном сближении с препятствием, где-то следит за пересечением осевой линии. А израильские специалисты сумели поместить множество оберегающих функций в один чип. Израильская компания MobilEye разработала такой специализированный EyeQ (аналогия с IQ налицо). Он предназначен для анализа изображений, снятых с видеокамер, закреплённых на автомобиле. Основатель компании и главный автор системы - профессор иерусалимского университета (Hebrew University) Амнон Шашуа (Amnon Shashua) посчитал, что использование для предотвращения столкновений радаров (что практикуется уже на некоторых дорогих автомобилях) обладает рядом недостатков. Эти приборы ограничены в своих возможностях, если угодно - в широте применений, а ещё - у них высокая стоимость. А вот комбинация видеокамер и чипа - потенциально может быть намного более дешёвой. Но зато в противовес радарной технике, "тупо" измеряющую дистанцию до препятствия, научить микросхему понимать увиденное - намного сложнее. Для человека не составляет труда понять, что перед ним - перебегающий дорогу пешеход, стремительно приближающийся борт грузовика, разметка на дороге, скрытая местами грязью и лужами - всё это ещё и при различном освещении, и в условиях сильного ливня. А для программы? Заметим, ранее уже появлялись системы безопасности, основанные на видеокамерах (например, для слежения за дорожной разметкой), но они б