0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Системы ABS, ESP и TSC

Системы ABS, ESP и TSC: что это и как работает

Расскажет о том, что с себя представляют системы ABS, ESP и TSC, в чем разница между ними и какой принцип их работы.

Представить современную иномарку без вспомогательной системы торможения или кондиционера просто невозможно, зачастую это уже не роскошь, а необходимая составляющая комплектации.

Случайное препятствие или случайное нажатие на педаль тормоза, занос автомобиля могут привести к потере управляемости и летальному исходу. Такой случай бывал у каждого водителя.

Что такое ABS, TSC и ESP

Первые системы, которые позволяли водителя выровнять автомобиль и удержать курс движения начали устанавливать еще двадцать лет тому. ABS или подробней Anti-lock Braking System, сейчас не устанавливаются на автомобили, так как на их место пришли более новые, но все же, они были началом систем курсовой устойчивости.

В состав ABS входят три основных компоненты:

  1. Датчики, для съема скорости вращения колеса;
  2. Устройство для смены давления в тормозах, на каждое колесо отдельно;
  3. Блок управления процессом.

Принцип работы не очень сложный, все начинается с момента, когда датчик фиксирует блокировку колеса, передает сигнал на блок управления. Блок управления, обработав данные, передает сигнал на модуль, для уменьшения давления в тормозной системе колеса, которое было заблокировано. Когда же колесо начинает вращаться нормально, то давление возвращается в исходное положение, цикл продолжается до того времени, пока угроза блокировки не исчезнет. Водитель же будет ощущать легкое биение по педали тормоза.

Не маловажной системной принято считать TSC, более известна как ASC или ASR. Позволяет стартовать с места без пробуксовки ведущих колес, очень удобно использовать при старте на снегу или трассе покрытой льдом. В основу системы заложены те же датчики, вот только модуль управления доработан, в него добавлена функция распознавания колес. Таким образом, если во время старта ведущие колеса вращаются быстрей, чем ведомые то система управления воспринимает это как пробуксовку колес. Блок управления уменьшит обороты двигателя, как бы сильно вы не давили на педаль газа, и автомобиль мягко движет с места.

Более новая и модернизированная система ESP (Electronic Stability Program «Система курсовой устойчивости»), может не только управлять тормозной системой, но и двигателем. На внедорожниках её наделили возможностью блокировки дифференциала. В автомобилях марки BMW это x-Drive, а на Mercedes это 4-Matic. Кроме стандартных датчиков, которые были использованы в ABS, добавили еще боковые датчики, датчики руля, заноса и прочие, которые дают понять системе, что происходит с машиной во время движения. Таким образом, когда отключили систему, все данные передаются на монитор бортового компьютера, и дают понять водителю обстановку на дороге, температуру за бортом автомобиля и какое состояние дороги. Это очень облегчает вождение и дает уверенность в автомобиле, даже без системы можно принять решение в той или иной ситуации для маневра.

Принцип работы ABS и ESP

Рассмотрим ситуацию, когда автомобиль входит в поворот и его начинает заносить в сторону, вывернув руль в сторону заноса, водитель будет выходить с виража, а ABS как и полагается притормаживать. Но все же, последнее решение будет оставаться за водителем, убавить газ или притормозить. При наличии системы ESP, ситуация будет совсем другая. Сначала уменьшит подачу топлива, чтоб уменьшить обороты и мощность двигателя, из-за этого и скорость уменьшится. Далее система сама определит, какое из колес стоит больше притормозить, а какое вовсе не трогать, с помощью рулевых датчиков подскажет, в какую сторону стоит выворачивать руль для выхода на прежнюю траекторию езды.

Видео о том, как работает система ABS:

Системы ABS, ESP и TSC. Принцип работы

Как работают ABS, ESP и TSC?

Первые системы, предотвращающие блокировку колес и позволяющие водителю, слишком надавившему на педаль тормоза, управлять автомобилем, появились более тридцати лет назад. Данные антиблокировочные системы стали называть ABS.

ABS состоит из датчиков скорости вращения колес, модулятора тормозного давления и электронного блока управления. Задача датчиков — фиксировать начало блокировки колес. Как только это произошло, сигнал передается блоку управления, который 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.

Колеса способны также сорваться в скольжение в момент начала движения, при разгоне, в случаях энергичного движения по участкам с разнородными по сцепным свойствам покрытиями. Желание избавиться от этих недостатков обусловило появление TCS — Traction Control System.

Когда ведущие колеса начинают вращаться быстрее, чем катятся ведомые, это воспринимается процессором как пробуксовка. Далее возможны два варианта. Первый — электроника «придушит» двигатель, не обращая внимания, как активно давит на педаль газа водитель; второй — ведущие колеса притормаживаются, пока не перестанут буксовать и не зацепятся протектором за покрытие. Впрочем, обычно «работают» оба сценария.

Что в TCS примечательно, так это способность системы, которая является «довеском» к ABS, самостоятельно управлять двигателем и тормозами отдельных колес. Конструкторы смогли подойти к разработке еще одного электронного помощника — программы электронной стабилизации ESP (Electronic Stability Program). Кроме того, возможностью электронного управления тягой и тормозами воспользовались, чтобы имитировать блокировку дифференциала.

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.

Читать еще:  Самые популярные кроссоверы в мире

Будь автомобиль оборудован ESP, такого не произошло бы. ESP уменьшит подачу топлива, чтобы мощность двигателя и его обороты, а с ним и скорость машины 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 траектории.

Если при входе в поворот начнется занос задней оси, ESP обеспечит подтормаживание наружного переднего колеса. Благодаря этому возникнет стабилизирующий момент, возвращающий автомобиль на безопасную траекторию движения. Если 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 и 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 следит за поворотами руля, боковым ускорением автомобиля, его угловой скоростью и управляет режимами работы двигателя и трансмиссии.

Системы ABS, ESP и TSC

Серийные и тюнинговые автомобили имеют, как правило, весьма простые по конструкции и эффективные тормозные системы. Но время идет вперед — электроника проникает даже в эти, казалось бы, заповедные зоны.

Неожиданно возникшее препятствие, удар по педали тормоза, занос. Если колеса автомобиля во время торможения оказались заблокированными хотя бы на мгновение, то потеря курсовой устойчивости может быть вызвана действием даже ничтожной поперечной силы. Откуда она берется?

Помимо центробежной силы, действующей на автомобиль при повороте, поперечная может возникнуть из-за неравномерного срабатывания тормозных механизмов разных колес, из-за того, что эти колеса находятся на различных по сцепным свойствам покрытиях, из-за разницы в износе протектора. Причин много. В результате экстренное торможение, почти неизбежно влекущее на мокрой и тем более скользкой дороге блокировку колес, превращает машину в неконтролируемый водителем снаряд, произвольно изменяющий под воздействием упомянутой силы направление движения со всеми вытекающими последствиями.

Первые системы, предотвращающие блокировку колес и позволяющие водителю, слишком надавившему на педаль тормоза, управлять автомобилем, появились более тридцати лет назад. Сейчас такие антиблокировочные системыABS (Antilock Brake System)можно увидеть разве что в политехнических музеях. Однако испытанные на них принципы построения подобных систем используются и поныне.

Любая ABS состоит из трех основных элементов: датчиков скорости вращения колес, модулятора тормозного давления и электронного блока управления. Задача датчиков — фиксировать начало блокировки колес. Как только это произошло, 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. Процессы торможения и растормаживания колес будут циклически повторяться до тех пор, пока угроза блокирования не исчезнет. Водитель ощущает работу ABS по толчкам, передающимся на педаль тормоза.

Колеса способны также сорваться в скольжение в момент начала движения, при разгоне, в случаях энергичного движения по участкам с разнородными по сцепным свойствам покрытиями. Желание избавиться от этих недостатков обусловило появлениеTCS — Traction Control System(другие названия ASR, ASC, ETS). Собственно говоря, своим существованием противобуксовочные системы обязаны ABS. Конструкторы воспользовавшись компонентами ABS, расширив лишь программное обеспечение процессора этой системы. Блок управления ABS «обучили» распознавать колеса. Когда ведущие начинают вращаться быстрее, чем катятся ведомые, это логично воспринимается процессором как пробуксовка. Далее возможны два варианта. Первый — электроника «придушит» двигатель, не обращая внимания на то, как активно давит на педаль газа водитель; второй — ведущие колеса притормаживаются до тех пор, пока не перестанут буксовать и не зацепятся протектором за покрытие. Впрочем, обычно «работают» оба сценария.

Что в TCS примечательно, так это способность системы, которая по своей сути является «довеском» к ABS, самостоятельно управлять двигателем и тормозами отдельных колес. Получив в руки такие козыри, конструкторы смогли вплотную подойти к разработке еще одного электронного помощника — программы электронной стабилизацииESP (Electronic Stability Program). Кроме того, возможность электронного управления тягой и тормозами впоследствии воспользовались, чтобы имитировать блокировку дифференциала. Так появились современные системы полного привода 4-Matic Mercedes-Benz и x-Drive BMW.

В чем заключается 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? Типичный 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 скользит.

Читать еще:  Антифриз для двигателя авто

А будь автомобиль оборудован системой ESP (DSC, VSC, VSA), такого не произошло бы. ESP уменьшит подачу топлива, чтобы мощность двигателя и обороты коленчатого вала, 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 вокруг вертикальной оси, и удерживала его на оптимальной траектории.

Если при входе в поворот начнется занос задней оси, ESP обеспечит подтормаживание наружного переднего колеса. Благодаря этому возникает 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.

Системы ABS, ESP и TSC. Что это и как работает.

В наше время автомобили пичкают всякими новшествами, такими как подушки безопасности, электростекло пакеты, кондиционер и навороченных тормозных дисков и систем. Известные марки автомобилей зачастую напичканы простыми по конструкции, но эффективными тормозными системами. Как раз о них и поговорим, разберем принцип работы таких систем как ESP, TSC и ABS. Что стоит делать и чего не стоит, как правильней их использовать.

Случайное препятствие, случайное нажатие на педаль тормоза или худший вариант это занос автомобиля. Думаю, такая картина знакома каждому, в таком случае если колеса автомобиля хоть немного оказывались блокированными то потеря курса и устойчивости транспорта неизбежна, это и есть центробежная сила.

Помимо этой силы, на автомобиль может влиять и воздействия поперечной силы, когда неравномерно срабатывают тормозные механизмы колес, к примеру левая часть быстрей, а права с опозданием. Причин, почему так могут срабатывать тормоза много, например разное дорожное покрытие, разный износ шин и так далее. На покрытой льдом, снегом или же просто мокрой дороге, никак неизбежно блокировки и скольжения колес. Автомобиль сразу же превращается в неконтролируемый снаряд, который произвольно меняет свою траекторию под воздействием выше наведенных сил.

Первые системы, которые позволяли водителю стабилизировать автомобиль, были выпущены еще около двадцать пять лет тому. Нынче системы ABS (Antilock Brake System) используются редко, или же вообще разве что на старых автомобилях их можно увидеть. Тем не менее, они дали большой толчок и фундамент для современных систем.

Рассмотрим, с чего состоит ABS. В её состав входят три основных элементов: датчиков, которые снимают скорость вращения колеса, устройство для смены давления в тормозах и блока для управления процессом. Датчики фиксируют начало блокировки колес и как только колеса блокируются, сигнал поступает на блок управления, тот в свою очередь передает команду модулю, он понижает давление жидкости на колесо при торможении, которые было заблокировано быстрей, чем остальные. Когда же колеса приводится в движение, то давление возвращается к исходное положение. Цикл будет продолжатся до тех пор, пока угроза блокировки не исчезнет полностью. Что касается водителя, то он будет ощущать работу ABS по толчкам на педаль тормоза.

Новое название TCS, нам больше знакомо как ASC, ETS, ASR. Она позволяет стартовать с места без пробуксовки колес, очень удобно на снегу или когда дорога покрыта льдом. Принцип базируется на тех же датчиках что и в предыдущей системе ABS, вот только модуль управления немного доработан, теперь он может распознавать колеса. Если при старте ведущие колеса вращаются быстрей чем ведомые, то блок управление воспринимает это как пробуксовка, после этого, когда блок управления уменьшит обороты двигателя, не зависимо от того, как сильно водитель жмет на педаль газа.

В свою очередь доработкой предыдущих систем, которые могли управлять тормозами и двигателем, стала система ESP (Electronic Stability Program). Кроме возможностей предыдущих систем, её наделили способностью управлять блокировкой дифференциала. В автомобилях марки BMW это x-Drive, а на Mercedes это 4-Matic.

Так все же, что лучше, ABS или ESP. Рассмотрим ситуацию, когда водитель входит в поворот и машину начинает заносить в сторону, вывернув руль в сторону заноса, водитель хочет выйти из виража, как и положено ABS притормаживает но все же эффекта будет мало, обороты двигателя и конечное принятие решения остается за водителем. Выход с наличием ESP системы в данной ситуации был бы проще. Сначала уменьшит подачу топлива, что бы мощность двигателя, обороты вала, в свою очередь и скорость, стали соответствовать ситуации. Главное то, что система выберет сама какое колесо больше притормаживать, а какое оставить без торможения. Таким образом вывести на прежнюю траекторию езды.

На входе в поворот начинает заносить заднюю часть автомобиля, система притормаживает передние колеса. Появится стабилизация, позволяет вернуть автомобиль на траекторию движения. Если же разворот автомобиля недостаточный, из-за заноса передних колес он не вписывается в траекторию, ESP начнет тормозит заднее, помогая водителю стабилизировать контроль над транспортом.

Читать еще:  Обзор Lifan X70 2018

Для лучшей работы ESP кроме уже нам известных, добавили еще и другие датчики, которые полностью контролируют автомобиль, собирают эту информацию и передают на модуль. Так появились боковые датчики, датчики руля, заноса и прочие которые позволяют понять системе что творится с автомобилем. Таким образом даже без системы информация которая снимается с датчиков и передается на экран бортового компьютера, дает водителю понять что творится на дороге, температура за бортом, какое состояние дорожного покрытия и так далее.

В использовании таких систем есть как плюсы так и минусы. С плюсов то, что позволяет удержать и контролировать машину во время экстренного торможения, с минусов то, что при частом нажатии на педаль или при езде по снегу система будет сразу срабатывать даже тогда когда это не надо.

Эволюция тормозных систем: ABS, ESP и TSC. Отличия и преимущества

Самое страшное и опасное для водителя – потерять контроль над движущимся автомобилем. Одна из распространенных причин потери управления – блокировка колес при экстренном торможении на мокрой или скользкой дороге. При этом, как многие помнят из школьного курса физики, к центробежной силе присоединяется действие поперечных сил, возникающих из-за разницы в действиях тормозной системы на разные колеса. Причин неравномерности торможения может быть множество: как субъективные (различный износ протектора и т.п.), так и объективные (различные тормозные свойства участков дороги, находящихся под разными колесами и т.п.). Результат один – автомобиль превращается в неуправляемую железную махину, под воздействием боковых сил произвольно изменяющую направление движения.

Для предотвращения последствий экстренного торможения человечество давно и успешно придумывает и эксплуатирует системы, препятствующие блокировке колес даже на мгновение. Первые ABS (Antilock Brake System – антиблокировочная тормозная система) появилась еще в 70-ых годах прошлого столетья, но принципы их работы используются до сих пор. ABS включает в себя три составляющих элемента: датчики скорости колесного вращения, модулятор давления тормозов и блок управления. Датчики определяют и регистрируют начало процесса блокировки колес. Когда процесс начался, блок управления, получивший данные от датчиков, включает работу модулятора, который понижает давление в тормозной системе. Колесо разблокируется, снова начинает вращаться, давление жидкости в системе возвращается к исходному уровню, тормоза срабатывают. Этот процесс повторяется столько раз, сколько нужно для исчезновения угрозы блокировки. Работу системы ABS водитель ощущает по толчкам, чувствующимся в педали тормоза.

При начале движения с резкими ускорениями, по дороге с разнородными по сцепным свойствам покрытиями, колеса способны начать скользить и пробуксовывать. Для предотвращения таких нежелательных эффектов движения была разработана система TCS (Traction Control System – дословно: система управления тяги), называемая еще ASR, ASC, ETS. В основе этих систем лежит все тот же принцип функционирования ABS. TCS состоит из тех же элементов, только программное обеспечение «мозгов» системы расширено для выполнения дополнительных функций. Блок управления TCS распознает колеса, и отличать ведущие от ведомых. Если ведущие колеса начинают вращаться быстрее ведомых, компьютер расценивает это как пробуксовка, и включает следующие действия: снижает обороты двигателя, с какой силой бы не жал водитель на акселератор, одновременно притормаживаются ведущие колеса. Процесс торможения продолжается до тех пор, пока не закончится пробуксовка, и ведущие колеса прочно не зацепятся за дорогу.

Электроника, научившаяся управлять тягой двигателя и тормозной системой, пошла дальше. Следующим шагом конструкторов стало внедрение программы электронной стабилизации ESP (Electronic Stability Program – дословно: программа устойчивости электронной оболочки). Также ESP успешно имитирует блокировку дифференциала, что стало важным решением для создания полного привода нового типа. ESP – это очень умная ABS с расширенным списком опций. В дополнение к системам ABS, ESP располагает:

  • датчиками курсового отклонения;
  • датчиками поперечного ускорения;
  • датчиками рулевого колеса.

Кроме управления тормозной системой и вращением колес, ESP управляет также вращением руля, боковыми ускорениями и скоростью автомобиля, двигателем и трансмиссией.

В чем отличие ABS от ESP? Нагляднее рассмотреть на конкретном примере. Входящий на большой скорости в поворот автомобиль начинает сносить. Водитель выкручивает руль в сторону заноса, резко тормозит – но усилий ABS оказывается недостаточно. Автомобиль сносится с незаблокированными колесами. Другое дело ESP. В аналогичной ситуации ESP производит целый ряд противоаварийных действий:

  • уменьшает подачу топлива, приводя обороты мотора и скорость вращения коленчатого вала, а значит и скорость автомобиля, в соответствие с дорожной ситуацией;
  • выбирает оптимальный тормозной режим для каждого колеса, таким образом, чтобы результат усилий всех четырех колес вкупе противодействовал перевороту и развороту автомобиля, удерживал его на оптимальной траектории движения.

При заносе задней оси, система подтормаживает наружное переднее колесо, а если этого недостаточно – еще и заднее внутреннее, помогая водителю вписаться в поворот.Таким образом, функции водителя умного автомобиля сводятся к заданию направления движения и маневра, а еще — к своевременной диагностике «электронных мозгов», профилактике и ремонту в автотехцентре соответствующего уровня оснащения.

В автотехцентре VWS производится компьютерная диагностика тормозных систем любого уровня сложности. При выявлении неисправностей выполняется ремонт и отладка всех функций

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector