Система VDC в автомобиле что это?

Схема размещения компонентов VDC и смежных систем представлена на иллюстрации.

Система VDC упреждает «опережение» или «запаздывание» входа автомобиля в поворот при движении по дорогам со скользким покрытием. Модуль управления VDC выявляет намерения водителя по совершению маневров на основании анализа информации, поступающей от датчиков угла поворота рулевого колеса, тормозного давления, отслеживания рабочих параметров силового агрегата и пр. Одновременно, ориентируясь на показания датчиков ABS, поперечных перегрузок (G), уводящего момента, и пр., система оценивает реакцию автомобиля на действия водителя. Сравнивая поступающую информацию с заложенными в память процессора базовыми параметрами, модуль управления выявляет тенденции к заносам, связанным с недостаточностью или чрезмерностью чувствительности транспортного средства, и своевременно обеспечивает создание противодействующих усилий за счет индивидуальной активации тормозных механизмов, корректировки тягового усилия двигателя и управления подключением полного привода (через TCM автоматической трансмиссии), т.е., активируя соответствующие функции ABS и TCS.

Принцип функционирования VDC

Подавление «чрезмерной» реакции автомобиля поворот руля («опережение»)

В момент начала увода (заноса) задней части автомобиля в результате чрезмерной реакции на поворот руля модуль управления VDC активирует колесные цилиндры тормозных механизмов обоих наружных колес, что приводит к возникновению силы, противодействующей уводящему моменту.

Подавление «недостаточной» реакции автомобиля на поворот руля («запаздывание»)

Если при входе автомобиля в поворот передок начинает уводить (сносить) в курсовом направлении, модуль управления VDC активирует тормозные механизмы обоих «внутренних» колес, создавая силу реакции, компенсирующую связанный со сносом передка уводящий момент.

Модуль управления VDC

На основании данных, поступающих от соответствующих информационных датчиков, модуль осуществляет управление функционированием гидромодулятора VDC, а также производит активацию отдельных устройств ABS и антипробуксовочной системы/системы контроля тяги (TCS).

Обмен данными модуля управления VDC с TCM автоматической трансмиссии и датчиком поворота рулевого колеса осуществляется по шине CAN.

В случае выявления нарушений исправности функционирования VDC модуль управления обеспечивает отключение системы и активацию соответствующей контрольной лампы на приборном щитке автомобиля. Коды выявленных отказов сохраняются в памяти процессора.

Гидромодулятор VDC

Гидромодулятор по команде модуля управления обеспечивает активацию насосной сборки и переключение электромагнитных клапанов, контролирующих подачу тормозной жидкости к колесным цилиндрам.

Принцип функционирования гидромодулятора

Режим нормального торможения (ABS не активирована)

В режиме нормального торможения ни один из электромагнитных клапанов не активирован (порты впускного и отсечного клапанов открыты, выпускного и всасывающего — закрыты). Развиваемый в ГТЦ напор гидравлической жидкости полностью передается на колесный цилиндр через открытые порты отсечного и впускного клапанов.

Режим сброса давления при выжатой педали ножного тормоза

Впускной и выпускной электромагнитные клапаны активированы, все прочие — нет. Таким образом, порты впускного и всасывающего клапанов закрыты, выпускного и отсечного — открыты. Несмотря на то, что напор ГТЦ передается через открытый порт всасывающего клапана, дальнейшее распространение давление блокируется закрытым впускным клапаном, с другой стороны, пока порт выпускного клапана открыт, тормозная жидкость из колесного цилиндра свободно перетекает в резервуар, что приводит к сбросу гидравлического давления и ослаблению тормозного усилия.

Из резервуара тормозная жидкость перекачивается насосом обратно в ГТЦ.

Режим удержания давления при выжатой педали ножного тормоза

В данном режиме активирован лишь впускной электромагнитный клапан, т.е. порты всех клапанов кроме отсечного закрыты. Напор жидкости от ГТЦ через открытый порт отсечного клапана подается на впускной клапан, но дальше не проходит. Так как порт выпускного клапана также закрыт, давление продолжает удерживаться в колесном цилиндре.

В течение всего цикла данного режима насос продолжает срабатывать по командам модуля управления VDC.

Режим повышения давления при выжатой педали ножного тормоза

Все электромагнитные клапаны деактивированы, как и в режиме нормального торможения. Напор гидравлической жидкости от ГТЦ через открытые порты отсечного и впускного клапанов передается в колесный цилиндр, обеспечивая повышение давления.

Насос продолжает срабатывать по командам модуля управления VDC в течение всего цикла.

Режим повышения давления при отпущенной педали ножного тормоза

В данном режиме активируются только отсечной и всасывающий клапаны, впускной и выпускной остаются деактивированными. Таким образом, порты отсечного и выпускного клапанов закрыты, впускного и отсечного — открыты и насос обеспечивает перекачивание тормозной жидкости из резервуара ГТЦ в колесный цилиндр через открытые порты всасывающего и впускного клапанов, что приводит к активации тормозного механизма.

Режим удержания давления при отпущенной педали ножного тормоза

Активированы все электромагнитные клапаны, кроме выпускного. Таким образом, порты всех клапанов, кроме всасывающего закрыты. насос обеспечивает перекачивание тормозной жидкости резервуара ГТЦ через открытый порт всасывающего клапана, однако далее проходное сечение тракта перекрывается закрытым портом впускного клапана. Закрытый порт выпускного клапана предотвращает сброс давления в колесном цилиндре, более того, за счет функционирования насоса оно продолжает расти, так как порт впускного клапана остается закрытым. При достижении давлением некоторой определенной величины происходит открывание встроенной в сборку отсечного клапана редукционной сборки, обеспечивающее возврат избытка жидкости назад в резервуар ГТЦ.

Режим сброса давления при отпущенной педали ножного тормоза

Все электромагнитные клапаны активированы, т.е., порты отсечного и впускного клапана закрыты, всасывающего и выпускного — открыты. При этом насос обеспечивает забор тормозной жидкости из резервуара и подачу ее к ГТЦ через открытый порт всасывающего клапана. Поскольку впускной клапан закрыт, жидкость не попадает в колесный цилиндр, в то время как отток ее из цилиндра в резервуар обеспечивается через открытый порт выпускного клапана. В результате давление в колесном цилиндре сбрасывается. Из резервуара тормозная жидкость перекачивается к ГТЦ через открытый всасывающий клапан. При этом напор подаваемой насосом жидкости на закрытый отсечной клапан продолжает расти и по достижении предельного допустимого значения сбрасывается через редукционную сборку в резервуар ГТЦ.

Датчик поворота рулевого колеса

Датчик выдает на модуль управления информацию о направлении и величине угла поворота рулевого колеса.

Датчик поперечных перегрузок (G) и уводящего момента

На основании поступающей от датчика информации модуль управления VDC оценивает реакцию автомобиля на действия водителя при выполнении маневров.

Колесные датчики ABS

Датчики ABS выполняют свою штатную функцию по контролю частоты вращения оборотов каждого из колес автомобиля.

Модуль управления двигателем (ECM)

ECM осуществляет управление выходными параметрами двигателя в соответствии с данными, поступающими с модуля управления VDC, а также поставляет на последний информацию о текущих рабочих параметрах и оборотах силового агрегата.

Модуль управления АТ (TCM)

TCM осуществляет управление муфтами сцепления АТ, корректируя тяговое усилие в соответствии с данными, поступающими с модуля управления VDC.

Контрольная лампа ABS

Контрольная лампа служит для предупреждения водителя об отказах системы антиблокировки тормозов (ABS).

Контрольная лампа VDC

Данная контрольная лампа предупреждает водителя о неисправностях в системах динамической стабилизации (VDC) и TCS.

Сигнальный индикатор активации VDC

Активируясь в проблесковом (VDC) или постоянном (TCS) режиме, индикатор предупреждает водителя о срабатывании соответствующей системы.

Сигнальный индикатор отключения VDC (VDC OFF)

Индикатор активируется при принудительном отключении систем VDC/TCS по команде пользователя.

Выключатель деактивации VDC

Автоматическая активация отключенной системы VDC происходит при повышении скорости движения автомобиля до 60 км/ч (38 миль/ч).

Необходимость в отключении VDC, когда определенное пробуксовывание колес оказывается полезным, может возникать в следующих случаях:

a) При начале движения по обледенелой или идущей круто в гору дороге;
b) При попытках выбраться из грязи или сугроба в случае увязания всех четырех колес.

Система курсовой устойчивости

Система курсовой устойчивости (другое наименование — система динамической стабилизации) предназначена для сохранения устойчивости и управляемости автомобиля за счет заблаговременного определения и устранения критической ситуации. С 2011 года оснащение системой курсовой устойчивости новых легковых автомобилей является обязательным в США, Канаде, странах Евросоюза.

Система позволяет удерживать автомобиль в пределах заданной водителем траектории при различных режимах движения (разгоне, торможении, движении по прямой, в поворотах и при свободном качении).

В зависимости от производителя различают следующие названия системы курсовой устойчивости:

• ESP (Electronic Stability Programme) на большинстве автомобилей в Европе и Америке;
• ESC (Electronic Stability Control) на автомобилях Honda, Kia, Hyundai;
• DSC (Dynamic Stability Control) на автомобилях BMW, Jaguar, Rover;
• DTSC (Dynamic Stability Traction Control) на автомобилях Volvo;
• VSA (Vehicle Stability Assist) на автомобилях Honda, Acura;
• VSC (Vehicle Stability Control) на автомобилях Toyota;
• VDC (Vehicle Dynamic Control) на автомобилях Infiniti, Nissan, Subaru.

Устройство и принцип действия системы курсовой устойчивости рассмотрены на примере самой распространенной системы ESP, которая выпускается с 1995 года.

Устройство системы курсовой устойчивости

Система курсовой устойчивости объединяет входные датчики, блок управления и гидравлический блок в качестве исполнительного устройства.

Входные датчики фиксируют конкретные параметры автомобиля и преобразуют их в электрические сигналы. С помощью датчиков система динамической стабилизации оценивает действия водителя и параметры движения автомобиля.

Используются в оценке действий водителя датчики угла поворота рулевого колеса, давления в тормозной системе, выключатель стоп-сигнала. Оценивают фактические параметры движения датчики частоты вращения колес, продольного и поперечного ускорения, угловой скорости автомобиля, давления в тормозной системе.

Блок управления системы ESP принимает сигналы от датчиков и формирует управляющие воздействия на исполнительные устройства подконтрольных систем активной безопасности:

• впускные и выпускные клапаны системы ABS;
• переключающие и клапаны высокого давления системы ASR;
• контрольные лампы системы ESP, системы ABS, тормозной системы.

В своей работе блок управления ESP взаимодействует с системой управления двигателем и автоматической коробки передач (через соответствующие блоки). Помимо приема сигналов от этих систем блок управления формирует управляющие воздействия на элементы системы управления двигателем и АКПП.

Для работы системы динамической стабилизации используется гидравлический блок системы ABS/ASR со всеми компонентами.

Принцип работы системы курсовой устойчивости

Определение наступления аварийной ситуации осуществляется путем сравнения действий водителя и параметров движения автомобиля. В случае, когда действия водителя (желаемые параметры движения) отличаются от фактических параметров движения автомобиля, система ESP распознает ситуацию как неконтролируемую и включается в работу.

Стабилизация движения автомобиля с помощью системы курсовой устойчивости может достигаться несколькими способами:

• подтормаживанием определенных колес;
• изменением крутящего момента двигателя;
• изменением угла поворота передних колес (при наличии системы активного рулевого управления);
• изменением степени демпфирования амортизаторов (при наличии адаптивной подвески) .

При недостаточной поворачиваемости система ESP предотвращает увод автомобиля наружу за пределы траектории поворота, подтормаживая заднее внутреннее колесо и изменяя крутящий момент двигателя.

При избыточной поворачиваемости занос автомобиля в повороте предотвращается подтормаживанием переднего наружного колеса и изменением крутящего момента двигателя.

Подтормаживание колес производится путем включения в работу соответствующих систем активной безопасности. Работа при этом носит циклический характер: увеличение давления, удержание давления и сброс давления в тормозной системе.

Изменение крутящего момента двигателя в системе ESP может осуществляться несколькими путями:

• изменением положения дроссельной заслонки;
• пропуском впрыска топлива;
• пропуском импульсов зажигания;
• изменением угла опережения зажигания;
• отменой переключения передачи в АКПП;
• перераспределением крутящего момента между осями (при наличии полного привода).

Система, объединяющая систему курсовой устойчивости, рулевое управление и подвеску носит название интегрированной системы управления динамикой автомобиля.

Дополнительные функции системы курсовой устойчивости

В конструкции системы курсовой устойчивости могут быть реализованы следующие дополнительные функции (подсистемы): гидравлический усилитель тормозов, предотвращения опрокидывания, предотвращения столкновения, стабилизации автопоезда, повышения эффективности тормозов при нагреве, удаления влаги с тормозных дисков и и др.

Все перечисленные системы, в основном, не имеют своих конструктивных элементов, а являются программным расширением системы ESP.

Система предотвращения опрокидывания ROP (Roll Over Prevention) стабилизирует движение автомобиля при угрозе опрокидывания. Предотвращение опрокидывания достигается за счет уменьшения поперечного ускорения путем подтормаживания передних колес и снижения крутящего момента двигателя. Дополнительное давление в тормозной системе создается с помощью активного усилителя тормозов.

Система предотвращения столкновения (Braking Guard) может быть реализована в автомобиле, оснащенном адаптивным круиз-контролем. Система предотвращает опасность столкновения с помощью визуальных и звуковых сигналов, а в критической ситуации — путем нагнетания давления в тормозной системе (автоматического включения насоса обратной подачи).

Система стабилизации автопоезда может быть реализована в автомобиле, оборудованным тягово-сцепным устройством. Система предотвращает рыскание прицепа при движении автомобиля, которое достигается за счет торможения колес или снижения крутящего момента.

Система повышения эффективности тормозов при нагреве FBS (Fading Brake Support, другое наименование — Over Boost) предотвращает недостаточное сцепление тормозных колодок с тормозными дисками, возникающее при нагреве, путем дополнительного увеличения давления в тормозном приводе.

Система удаления влаги с тормозных дисков активируется на скорости свыше 50км/ч и включенных стеклоочистителях. Принцип работы системы заключается в кратковременном повышении давления в контуре передних колес, за счет чего тормозные колодки прижимаются к дискам и происходит испарение влаги.

Система курсовой устойчивости автомобиля

Последнее обновление: 30.07.2021
4 комментария

Система курсовой устойчивости (ее еще называют антизаносной системой или системой динамической стабилизации) предназначена для сохранения устойчивости и управляемости автомобиля за счет заблаговременного определения и устранения критической ситуации.

Что такое система курсовой устойчивости

Другими словами, эта система служит для предотвращения и исправления ошибок водителя в управлении автомобилем, с тем, чтобы сохранять водителю возможность контролировать машину практически в любой дорожной ситуации.

Система курсовой устойчивости позволяет удерживать автомобиль в пределах заданной вами траектории при различных режимах движения.

Например, вы не рассчитали скорость на входе в поворот и вошли в него слишком быстро. Система поможет исправить ошибку, повернет и стабилизирует машину на повороте. В свободном качении, при ускорении, при торможении и на поворотах эта система поможет вести автомобиль по желаемой траектории и в нужном направлении.

Система курсовой устойчивости является системой активной безопасности и включает в себя следующие системы автомобиля:

• антиблокировочную систему тормозов (ABS),
• систему распределения тормозных усилий (EBD),
• электронную блокировку дифференциала (EDS),
• антипробуксовочную систему (ASR).

В зависимости от производителя системы курсовой устойчивости получили следующие наименования:

• система ESP (Electronic Stability Programme) на большинстве автомобилей в Европе и Америке;
• система ESC (Electronic Stability Control) на автомобилях Honda, Kia, Hyundai;
• система DSC (Dynamic Stability Control) на автомобилях BMW, Jaguar, Rover;
• система DTSC (Dynamic Stability Traction Control) на автомобилях Volvo;
• система VSA (Vehicle Stability Assist) на автомобилях Honda, Acura;
• система VSC (Vehicle Stability Control) на автомобилях Toyota;
• система VDC (Vehicle Dynamic Control) на автомобилях Infiniti, Nissan, Subaru;
• система VDIM (Vehicle Dynamics Integrated Management) на автомобилях Toyota.

Принцип действия системы курсовой устойчивости автомобиля на примере самой распространенной системы ESP.

Система ESP представляет собой комплекс, который включает в себя входные датчики, блок управления и гидравлический блок системы ABS/ASR со всеми компонентами.

Входные датчики фиксируют конкретные параметры автомобиля и преобразуют их в электрические сигналы. С помощью датчиков система динамической стабилизации оценивает действия водителя и параметры движения автомобиля.

Блок управления системы ESP принимает сигналы от датчиков и формирует управляющие воздействия на исполнительные устройства подконтрольных систем активной безопасности:

• впускные и выпускные клапаны системы ABS;
• переключающие и клапаны высокого давления системы ASR;
• контрольные лампы системы ESP, системы ABS, тормозной системы.

В своей работе блок управления ESP взаимодействует с блоком управления системы управления двигателем и блоком управления автоматической коробки передач (если автомобиль оборудован автоматической трансмиссией).

Стабилизация движения автомобиля может достигаться несколькими способами:

• подтормаживанием определенных колес;
• изменением крутящего момента двигателя
• изменением угла поворота передних колес (при наличии системы активного рулевого управления);
• изменением степени демпфирования амортизаторов (при наличии адаптивной подвески)

В конструкции системы курсовой устойчивости могут быть реализованы следующие дополнительные функции (системы):

• гидравлический усилитель тормозов;
• система предотвращения опрокидывания;
• система предотвращения столкновения;
• система стабилизации автопоезда;
• система повышения эффективности тормозов при нагреве;
• система удаления влаги с тормозных дисков;
• и др.

Все вышеперечисленные системы, в основном, не имеют своих конструктивных элементов, а являются программным расширением системы ESP.

Как работает система курсовой устойчивости

В общих чертах работу системы можно описать так. Как только какое-то колесо автомобиля начинает проскальзывать, что может привести к сносу или заносу, в то же мгновение система включается и подтормаживает одно из колес, что предотвращает дальнейшее скольжение. Сенсоры позволяют системе выяснить, отклоняется ли машина от курса, заданного водителем.

Происходит это так: при стабилизации автомобиля система анализирует управляющие действия водителя, такие как угол поворота рулевого колеса, положение педалей газа и тормоза, и сопоставляет их с реальным откликом автомобиля на эти действия, в первую очередь со скоростью автомобиля, скоростью изменения и величиной угла разворота автомобиля и величиной боковых ускорений.

Этой информации системе достаточно, чтобы определить начало разворота вокруг вертикальной оси или сноса с желаемой траектории.

Если реальные параметры движения автомобиля будут отличаться от рассчитанных по управляющим действиям водителя (в реальности автомобиль уходит от заданной водителем траектории), то система может вмешаться в процесс управления автомобилем, подтормаживая оба правых или левых колеса автомобиля и изменяя крутящий момент двигателя.

Своим вмешательством система стремится вернуть автомобиль на заданную водителем траекторию.

По сути, система курсовой устойчивости реагирует на критические ситуации, ставя и получая благодаря входным датчикам ответы на два вопроса:

• куда намерен ехать водитель?

• куда на самом деле едет автомобиль?

Ответ на первый вопрос система получает от датчиков, определяющих угол поворота рулевого колеса и угловые скорости колес автомобиля. Ответ на второй вопрос дает измерение угла поворота автомобиля вокруг вертикальной оси и величина его поперечного ускорения.

Если датчики выдают разноречивую информацию, т.е. ответы на вопросы не совпадают, то существует вероятность возникновения критической ситуации, при которой необходимо вмешательство системы ESP.

Критическая ситуация на поворотах может проявиться в двух вариантах поведения автомобиля:

1. Недостаточная поворачиваемость автомобиля. Другое название — снос автомобиля, когда скользит передняя ось, и колеса не слушаются руля.

В этом случае система дозировано подтормаживает внутреннее заднее колесо по отношению к повороту, а также воздействует на системы управления работой двигателя и АККП (если автомобиль оборудован автоматической трансмиссией).

В результате добавления тормозной силы к заднему колесу, вектор сил, действующих на автомобиль, поворачивается в сторону поворота, и машина возвращается на заданную траекторию движения, вписываясь в поворот.

2. Избыточная поворачиваемость автомобиля. Другое название — занос, это когда скользит задняя ось, и задок стремится обогнать передок

В этом случае система дозировано подтормаживает переднее внешнее колесо и воздействует на системы управления работой двигателя и АККП (если автомобиль оборудован автоматической трансмиссией).

В результате вектор сил, действующих на автомобиль, поворачивается «наружу» поворота, тем самым предотвращая занос автомобиля и следующее за ним неуправляемое вращение вокруг вертикальной оси.

Еще одной распространенной ситуацией, в которой требуется вмешательство ESP, является объезд неожиданно возникшего на дороге препятствия. В случае если автомобиль не оборудован такой системой, события часто развиваются по следующему сценарию:

• перед автомобилем неожиданно возникает препятствие;

• чтобы избежать столкновения с ним, водитель резко поворачивает влево, а затем, чтобы возвратиться на ранее занимаемую полосу – вправо. В результате этих манипуляций возникает занос задних колес, переходящий в неуправляемое вращение автомобиля вокруг вертикальной оси.

Ситуация у автомобиля с системой ESP будет выглядеть несколько иначе. Предположим, что водитель пытается объехать препятствие. Действие ESP будет следующим:

По сигналам датчиков система распознает возникший неустойчивый режим движения автомобиля, производит необходимые вычисления и подтормаживает левое заднее колесо, способствуя тем самым повороту автомобиля.

Пока автомобиль движется по дуге влево, водитель начинает поворачивать рулевое колесо вправо. Чтобы способствовать повороту автомобиля вправо, система подтормаживает правое переднее колесо. Задние колеса при этом вращаются свободно, что препятствует возникновению заноса.

Система курсовой устойчивости может предотвратить возникновение заноса или сноса лучше любого водителя (ее еще называют антизаносной системой), но если при этом грубо не нарушены законы физики, т.е. в разумных пределах.

Законы физики никто не отменял – устойчивость автомобиля определяется сцеплением шин с дорожным покрытием, поэтому если на скользком повороте на большой скорости резко качнуть руль, то никакая система не спасет.

Машину нужно вести аккуратно. Так, как диктует здравый смысл и законы физики движения автомобиля. Для общего представления о движении автомобиля есть смысл ознакомиться с материалом статьи Как автомобиль поворачивает.

Электроника может подправить действия водителя, исправить небольшие ошибки. Но серьезных промахов в управлении, связанных с значительным превышением скорости, ни одна система исправить не сможет. Человеческий фактор всегда остается главным.

Автор: Сергей Довженко
Последняя редакция: 30.07.2021

Если есть желание поделиться прочитанным, ниже кнопки на выбор. Жмем, не стесняемся.

Как работают системы курсовой устойчивости (динамической стабилизации) ESC, DSC и подобные им

В своем стремлении сделать автомобили как можно более безопасными, производители оснащают их всевозможными вспомогательными системами, предназначенными для того, чтобы в нужный момент помочь водителю избежать опасности. Одна из них – это система курсовой устойчивости. На автомобилях разных марок она может называться по-разному: ESC у Honda, DSC у BMW, ESP у подавляющего большинства европейских и американских автомобилей, VDC у Subaru, VSC у Toyota, VSA у Honda и Acura, но предназначение у системы курсовой стабилизации одно – не позволить автомобилю сойти с заданной траектории при любых режимах езды, будь то разгон, торможение, движение по прямой или в повороте.

Работа ESC, VDC и любой другой может быть проиллюстрирована следующим образом: машина движется в повороте с набором скорости, внезапно одна сторона попадает на занесенный песком участок. Сила сцепления с дорогой резко меняется, и это может привести к заносу или сносу. Чтобы предотвратить уход с траектории, система динамической стабилизации моментально перераспределяет крутящего момента между ведущими колесами, и при необходимости подтормаживает колеса. А в случае, если автомобиль оснащен активной системой рулевого управления, изменяется угол поворота колес.

Впервые система курсовой устойчивости автомобиля появилась в далеком 1995 году, тогда получив название ESP или Electronic Stability Programme, и с тех пор стала наибольшее распространенной в автомобилестроении. В дальнейшем устройство всех систем будет рассматриваться на ее примере.

1. Устройство систем ESC, DSC, ESP, VDC, VSC, VSA
2. Принцип работы систем ESC, DSC, ESP, VDC, VSC, VSA
3. Насколько необходима система динамической стабилизации
4. Дополнительные возможности систем ESC, DSC, ESP, VDC, VSC, VSA

Устройство систем ESC, DSC, ESP, VDC, VSC, VSA

Система курсовой устойчивости представляет собой систему активной безопасности высокого уровня. Она является составной, состоящей из более простых, а именно:

• ABS;
• системы распределения тормозных усилий (EBD);
• электронной блокировки дифференциала (EDS);
• антипробуксовочной системы (ASR).

Данная система состоит из набора входных датчиков (давления в тормозной системе, угловой скорости колес, ускорения, скорости поворота и угла поворота руля и других), блока управления и гидравлического блока.

Одна группа датчиков применяется для оценки действий водителя (данные об угле поворота рулевого колеса, давлении в тормозной системе), другая помогает анализировать фактические параметры движения машины (оценивается частота вращения колес, поперечное и продольное ускорение, скорость поворота авто, давление в тормозной).

ЭБУ ESP, основываясь на данных, полученных от датчиков, подает соответствующие команды исполнительным устройствам. Помимо систем, входящих в состав самой ESP, ее блок управления взаимодействует с блоком управления двигателем и блоком управления АКПП. От них он также получает необходимую информацию и посылает им управляющие сигналы.

Система динамической стабилизации работает, посредством гидравлического блока ABS.

Принцип работы систем ESC, DSC, ESP, VDC, VSC, VSA

ЭБУ системы курсовой устойчивости работает непрерывно. Получая информацию от датчиков, анализирующих действия водителя, вычисляет желаемые параметры движения автомобиля. Полученные результаты сравниваются с фактическими параметрами, информация о которых поступает от второй группы датчиков. Несовпадение распознается ESP как неконтролируемая ситуация, и она включается в работу.

Стабилизируется движение следующими способами:

1. подтормаживаются определенные колеса;
2. изменяется крутящий момент двигателя;
3. если автомобиль имеет систему активного рулевого управления, изменяется угол поворота передних колес;
4. если машина имеет адаптивную подвеску, изменяется степень демпфирования амортизаторов.

Крутящий момент мотора изменяется одним из нескольких способов:

• изменяется положение дроссельной заслонки;
• пропускается впрыск горючего или импульс зажигания;
• изменяется угол опережения зажигания;
• отменяется переключение передачи в АКПП;
• в случае полного привода осуществляется перераспределение крутящего момента на осях.

Насколько необходима система динамической стабилизации

Существует немало противников каких-либо вспомогательных электронных систем в автомобилях. Все они, как один, утверждают, что ESC, DSC, ESP, VDC, VSC, VSA и прочие только расхолаживают водителей и к тому же являются просто способом вытянуть из покупателя побольше денег. Свои доводы они подкрепляют еще и тем, что еще 20 лет назад, в автомобилях не было подобных электронных помощников, и, тем не менее, водители прекрасно справлялись с управлением.

Надо отдать должное, что доля истины в этих аргументах есть. В самом деле, многие водители, уверовав в то, что помощь ESC, DSC, ESP, VDC, VSC, VSA дает им практически безграничные возможности на дороге, начинают ездить, пренебрегая здравым смыслом. Итог может быть очень печальным.

Тем не менее, согласиться с противниками систем активной безопасности нельзя. Система курсовой устойчивости необходима, хотя бы как страховочная мера. Как показывают исследования, человек затрачивает намного больше времени на оценку ситуации и правильную реакцию, чем электронная система. ESP уже помогла сберечь жизнь и здоровье многим участникам дорожного движения (особенно начинающим водителям). Если же водитель отточил свое мастерство до такой степени, что система, хоть и работает, но не вмешивается в действия человека, его можно только поздравить.

Дополнительные возможности систем ESC, DSC, ESP, VDC, VSC, VSA

Система курсовой устойчивости, помимо своей основной задачи – динамической стабилизации автомобиля, может выполнять и дополнительные задачи, такие как предотвращение опрокидывания машины, предотвращение столкновения, стабилизация автопоезда и другие.

Внедорожники, в силу высоко расположенного центра тяжести, склонны к опрокидыванию при вхождении в поворот на высокой скорости. Для предотвращения такой ситуации предназначена система предотвращения опрокидывания, или Roll Over Prevention (ROP). В целях повышения устойчивости подтормаживаются передние колеса автомобиля, и снижается крутящий момент двигателя.

Для реализации функции предотвращения столкновения системам ESC, DSC, ESP, VDC, VSC, VSA дополнительно требуется адаптивный круиз-контроль. Вначале водителю подаются звуковые и визуальные сигналы, если реакции не последовало – автоматически нагнетается давление в тормозной системе.

Если система курсовой устойчивости выполняет функцию стабилизации автопоезда на автомобилях, оснащенных тягово-сцепным устройством, то она предотвращает рыскание прицепа за счет подтормаживания колес и уменьшения крутящего момента двигателя.

Еще одна полезная функция, которая бывает особенно необходима при езде по серпантину, заключается в повышении эффективности тормозов при нагреве (название Over Boost или Fading Brake Support). Работает она просто – при нагреве тормозных колодок автоматически повышается давление в тормозной системе.

Наконец, система динамической стабилизации может автоматически удалять влагу с тормозных дисков. Активизируется такая функция при включенных стеклоочистителях на скорости свыше 50 км/ч. Принцип действия заключается в кратковременном регулярном повышении давления в тормозной системе, в результате чего колодки прижимаются к тормозным дискам, те нагреваются и попавшая на них вода частично снимается колодками, а частично испаряется.
» alt=»»>

Система динамической стабилизации

Систему динамической стабилизации (ещё её называют противозаносной системой или системой курсовой устойчивости) впервые серийно стали устанавливать на Mercedes S600 в 1995-м.

Система становится всё популярнее, особенно в развитых странах, а Европе с 2011 года она и вовсе стала обязательной для всех новых легковушек и грузовиков. Но у нас машины с системой стабилизации покупают с большой неохотой. В 2009 году таких (естественно, новых) автомобилей было куплено всего 19%. Многие просто не представляют или не осознают её необходимость. А ведь сейчас автомобильные эксперты всего мира по эффективности это изобретение ставят на одну ступень с ремнями безопасности. И с этим трудно не согласиться.

В зависимости от производителя системы динамической стабилизации имеют следующие наименования:

• система ESP (Electronic Stability Programme) на большинстве автомобилей в Европе и Америке;
• система ESC (Electronic Stability Control) на автомобилях Honda, Kia, Hyundai;
• система DSC (Dynamic Stability Control) на автомобилях BMW, Jaguar, Rover;
• система DTSC (Dynamic Stability Traction Control) на автомобилях Volvo;
• система VSA (Vehicle Stability Assist) на автомобилях Honda, Acura;
• система VSC (Vehicle Stability Control) на автомобилях Toyota;
• система VDC (Vehicle Dynamic Control) на автомобилях Infiniti, Nissan, Subaru;
• система VDIM (Vehicle Dynamics Integrated Management) на автомобилях Toyota.

Боковые скольжения – вещь опасная и, как правило, неожиданная. Не каждый опытный водитель сможет распознать их начало и вовремя погасить, нужны навыки, которых у многих попросту нет. ESP не панацея, но спасает от многих бед. Она помогает водителю в критических ситуациях – не допускает боковые скольжения, предотвращает срыв в занос и вращение автомобиля вокруг вертикальной оси. То есть, контролируя поперечную динамику, предупреждает потерю управляемости, держит автомобиль на траектории, близкой к заданной, и стабилизирует его.

Современные ESP тесно связаны с антиблокировочной (ABS – Anti-lock brake system) и антипробуксовочной (TCS – Traction control system) системами. Кстати, по сути своей это даже не системы, а функции, которые реализуются единой системой, в которую входят электронный блок управления, датчики частоты вращения колёс, датчик угла поворота рулевого колеса, датчики ускорения и угловой скорости, а также собственно рабочая тормозная система.

Как работает система динамической стабилизации.

Сигналы датчиков обрабатываются блоком управления с частотой 25 раз в секунду, таким образом, электронный «мозг» всегда в курсе направления движения, скорости и всех ускорений, действующих на автомобиль. Компьютер постоянно следит за тем, чтобы задаваемое водителем направление соответствовало фактическому направлению движения. Если задаваемое водителем направление не соответствует направлению движения, значит, началось скольжение в поперечном направлении, ESP распознает критическую ситуацию и немедленно – в течение 20 мс отреагирует на нее.

Автомобиль «заталкивается» на заданную водителем траекторию благодаря выборочному подтормаживанию одного или нескольких колёс. Система, импульсно замедляя колёса, создаёт необходимую в данный момент противодействующую направлению скольжения силу и момент относительно вертикальной оси вращения автомобиля. Вот и вся хитрость. Таким образом, в пределах законов физики автомобиль в критической ситуации надежно удерживается на заданной траектории. Вдобавок к этому электроника автоматически снижает скорость движения и частично уменьшает подачу топлива. И это логично: ниже скорость – выше эффективность маневрирования.

А что будет, если скорость в вираже будет слишком высокой, а сила сцепления с покрытием слишком маленькой? Например, на льду или мокром асфальте? Увы, чуда не произойдёт. Законы физики отменить невозможно. Автомобиль потеряет управляемость и отправится в скольжение, но ESP (насколько это позволяют сцепные свойства покрытия и скорость) всё равно будет стараться его вернуть на траекторию, которая в данных условиях наиболее близка к траектории, задаваемой водителем.

Заноса (а тем более серии заносов) и вращения автомобиля вокруг вертикальной оси электроника не допустит. ESP будет контролировать ситуацию и ориентировать корпус по курсу до последнего. Автомобиль в процессе движения может частично или полностью потерять управляемость. Вероятнее всего, в реальных условиях он столкнётся с каким-либо препятствием, но столкновение будет фронтальным или кософронтальным. И это здесь самое важное! Поскольку далее в работу вступят другие защитные средства – зона программируемой деформации в передней части кузова, которая наиболее эффективно гасит энергию удара, ремни безопасности, преднатяжители, подушки… Все автомобили спроектированы таким образом, что наибольшую безопасность седоков они обеспечивают именно при фронтальных ударах.

Вы скажете, а зачем переплачивать за систему динамической стабилизации, если скольжения можно погасить самостоятельно? На себя положиться можно и нужно! Но здесь важно действовать немедленно и чётко. А для этого необходим соответствующий опыт. Но даже опытный водитель не всегда готов к действию – отвлёкся, устал, расслаблен больше обычного, оторвал руку от руля, меняет позу в кресле… Да и форму постоянно на пике поддерживать невозможно. Момент, когда нужно начинать активно работать рулём, проворонить проще простого. А дальше всё как снежный ком.

Но даже если у вас есть хороший опыт экстремального управления, максимум, чем вы можете влиять на ситуацию, – поворотами управляемых колёс! И всё. Система стабилизации – это дополнительный инструмент. Бесценный инструмент! Он включается именно тогда, когда вы начинаете резко маневрировать (помните скольжение и несоответствие выбранного и фактического направлений?). Средства у этого инструмента другие, повторюсь, – создание компенсирующих скольжения сил выборочными импульсными подтормаживаниями соответствующих колёс.

С системой стабилизации лучше, чем без. Она упрощает управление автомобилем, уменьшает требования к квалификации водителя и в любом случае обеспечивает больший «запас безопасности». Даже опытным водителям полностью уповать на себя не стоит, вспомните профессиональных гонщиков! Техника пилотирования вещь сложная, и несмотря на опыт и регалии, спортсмены за свою карьеру разбивают по нескольку автомобилей. Наша же задача – между конечными точками передвигаться наиболее безопасно.

Возникло препятствие? Просто объезжайте его, задавайте направление рулём, корректируйте траекторию, система стабилизации сносов и дальнейшей «раскачки» не допустит. Нужно объехать препятствие и одновременно экстренно замедлиться? Долбите, что есть силы, по тормозу и объезжайте – ABS подстрахует. Она не даст колёсам заблокироваться, позволит маневрировать и также не допустит заноса и последующего разворота во время торможения. У водителя нет возможности самостоятельно просчитывать 25 раз в секунду все параметры движения, нет возможности импульсно и точно дозировать усилия на каждое колесо. А ведь сила трения в пятнах контакта может меняться очень сильно, каждое из колёс может катиться по разнородным сменяющим друг друга покрытиям с разным сцеплением – лёд, асфальт, песок. А ещё при маневрировании существенно меняется развесовка по осям и бортам… Электроника выборочно притормаживает колёса наиболее эффективно с учётом всех этих условий, она сделает всё, чтобы «поставить» автомобиль на близкую к заданной вами траекторию и стабилизировать его во время и после манёвра.

Система ESP включается автоматически при запуске двигателя, но ее можно отключить нажатием соответствующей кнопки на панели управления. Отключать систему рекомендуется, если нужно «раскачать» застрявший автомобиль, при езде с цепями на колесах и при проверке автомобиля на динамическом стенде.

Важность системы ESP трудно переоценить. По данным исследований институтов безопасности стран Евросоюза, Японии и США, а также результатам исследований, проведённых различными автомобильными компаниями, порядка 40% всех ДТП со смертельным исходом происходят в результате заноса. При этом система динамической стабилизации может предотвратить до 80% всех аварий, происходящих из-за заноса. Макроэкономический анализ, проведенный Кёльнским университетом в 2007 году, показал, что в одной только Европе за год можно было бы спасти 4000 жизней, а 100 000 человек смогли бы избежать травм при наличии ESP в каждом автомобиле.

В марте 2009 года Европейский парламент принял постановление об обязательной установке ESP на все новые автомобили. В соответствии с этим постановлением с ноября 2011 года все новые модели легковых и грузовых автомобилей, зарегистрированные в Евросоюзе должны быть оснащены противозаносной системой. В 2007 году Американская Комиссия по безопасности дорожного движения (NHTSA) издала Федеральный стандарт безопасности автомобилей, в котором регламентируется обязательная установка ESP на все новые автомобили со снаряженной массой до 4500 кг, начиная с 2011 года. В NHTSA рассчитали, что включение ESP в базовую комплектацию может спасти до 9600 жизней и помочь избежать травм 238 000 человек. Цифры говорят сами за себя.