Системы ABS, ESP и TSC автомобиля. Устройство и принцип работы.

В данной статье рассмотрим принцип работы систем ABS, ESP и TSC

Автомобили имеют простые по конструкции и эффективные тормозные системы. Но даже столь проверенные времнем системы подвергаются модернизации и внедрению новых технологий, а именно управление электроникой. 

Первые системы, предотвращающие блокировку колес появились более тридцати лет назад. Данные системы стали называть ABS.

Любая ABS, от разных производителей, состоит из трех основных компонентов: электронного блока управления, датчиков скорости вращения колес и модулятора тормозного давления. Задача датчиков - зафиксировать начало блокировки колес. Как только это происходит, сигнал передается блоку управления, который в свою очередь отдает команду модулятору, понижающему давление жидкости в гидросистеме тормозов. Когда колесо разблокировалось и снова начало вращаться, давление жидкости возвращается к первоначальной величине и вновь заставляет тормозные механизмы срабатывать.

Процесс торможения и растормаживания колес будет циклически повторяться до тех пор, пока угроза блокирования не исчезнет. Водитель ощущает работу ABS по толчкам педали тормоза.

Колеса способны также сорваться в скольжение в момент начала движения, при разгоне, в случаях энергичного движения по участкам с неоднородным по сцепным свойствам покрытиям. Прогресс технологий и желание избавиться от этих недостатков обусловило появление TCS - Traction Control System.

Конструкторы "обучили" блок управления ABS "отличать" колеса между собой. В ситуации, когда ведущие колеса начинают крутиться быстрее, чем катятся ведомые, то это воспринимается системой как "пробуксовка". При этом система сама решает какой алгоритм использовать в каждой отждельной ситуации. Алгоритм I: электроника "притормаживает" двигатель, игнорируя степень нажатия на педаль газа водителем; II алгоритм: ведущие колеса притормаживаются до тех пор, пока не перестанут буксовать и не зацепятся протектором за покрытие. Обычно "работают" оба алгоритма.

Уникальность системы, которая по своей сути является дополнением к ABS, самостоятельно управлять двигателем и тормозами отдельных колес. Конструкторы смогли вплотную подойти к разработке еще одного электронного помощника - программы электронной стабилизации ESP (Electronic Stability Program). Кроме того, возможность электронного управления тягой и тормозами впоследствии воспользовались, чтобы имитировать блокировку дифференциала.

Рассмотрим недостатки ABS. Эта система, регулируя давление тормозной жидкости, предохраняют колеса от блокировки и обеспечивают водителю даже при его панических действиях возможность управлять автомобилем. Но выходить из критической ситуации он должен сам, полагаясь исключительно на собственное мастерство и хладнокровие. А если и того и другого оказывается недостаточно?

Пример: автомобиль входит в вираж на слишком высокой скорости, и в зависимости от направления поворота его сносит либо в кювет, либо на встречную полосу. Водитель в ответ резко тормозит и дополнительно выворачивает руль в сторону сноса, желая остаться на безопасной траектории. В итоге - снос или занос, хотя ABS и не позволила колесам скользить.

Будь автомобиль оборудован ESP, такого не произошло бы. ESP уменьшит подачу топлива, чтобы мощность двигателя и его обороты, а с ним и скорость машины точно соответствовали требованиям конкретной ситуации. Но главное - ESP выберет тормозные усилия для каждого колеса отдельно, причем таким образом, чтобы результирующая тормозных сил противодействовала моменту, стремящемуся развернуть автомобиль, и удерживала его на оптимальной траектории.

Если при входе в поворот начнется занос задней оси, ESP обеспечит подтормаживание наружного переднего колеса. Благодаря этому возникнет стабилизирующий момент сил, возвращающий автомобиль на безопасную траекторию движения. Если же поворачиваемость автомобиля будет недостаточной, из-за чего по причине сноса передних колес он не вписывается в вираж, ESP притормозит заднее внутреннее колесо, помогаю водителю сохранить контроль над машиной.

Чтобы ESP работала, к имеющимся колесным датчикам потребовалось добавить датчики курсового отклонения, поперечного ускорения и положения рулевого колеса, а также в очередной раз расширить программное обеспечение процессора. В результате ESP не только контролирует скорость вращения каждого из колес и давление в тормозной системе, как это делает ABS, но и одновременно следит за поворотами руля, боковым ускорением автомобиля, его угловой скоростью, а также управляет режимами работы двигателя и трансмиссии.