Brake assist что это такое в автомобиле
Тормозная система (ABS, ESP, SBC, Brake Assist)
Водители-асы, чтобы не потерять управляемость автомобиля, применяют в экстренных ситуациях прерывистое или ступенчатое торможение. Но не каждый «средний» водитель может в условиях стресса отказаться от естественного рефлекса нажать педаль тормоза «в пол» и вместо этого заставить ногу мелко дрожать, и поэтому эту задачу возлагают на электронику.
ABS
Типичная АБС состоит из электронасоса, аккумулятора давления, электронного блока управления, датчиков контроля вращения колес и блока электромагнитных клапанов. Как только какое-нибудь колесо начинает проскальзывать, система сбрасывает давление в тормозной системе, колесо на какой-то момент разблокируется, скольжение прекращается, и все начинается сначала — давление в системе начинает расти до тех пор, пока снова колесо не окажется заблокированным. АБС позволяет превратить непрерывное тормозное усилие, прикладываемое водителем к педали, в серию тормозных импульсов на колесах и тем самым избежать их блокирования. Это не только сокращает тормозной путь на однородном дорожном покрытии, но и дает возможность сохранить управляемость.
Программы блоков управления серийных АБС рассчитываются под некие усредненные параметры и должны обеспечивать приемлемое замедление при работе со всеми шинами, которыми может оснащаться данный автомобиль на конвейере. Но если оптимизировать алгоритм работы блока АБС под сцепные свойства конкретной модели покрышек, то это может дать выигрыш в тормозной динамике.
Увы, АБС не безгрешна. Во-первых, на дороге с неоднородным покрытием (например, под одним из колес лед) она может внезапно ослабить торможение, пытаясь не допустить пробуксовки. Во-вторых, АБС отключается при снижении скорости до 5-10 км/ч и водитель, не ожидающий этого, может в последний момент попасть в ДТП. В-третьих, АБС не позволит на переднеприводной машине войти в поворот с заносом задней оси приемом «газ-тормоз», что огорчит любителей активного стиля вождения. В-четвертых, при торможении на снегу заблокированные колеса сгребают снег перед собой, и автомобиль останавливается быстрее, чем с АБС. И, наконец, для обычного водителя АБС и алгоритм ее работы скорее всего являются «черным ящиком», поэтому результат торможения может отличаться от желаемого и прогнозируемого.
Brake Assist System (BAS)
BASВо время «панического» нажатия на педаль тормоза большое число водителей не нажимает на педаль с силой, достаточной для активирования АБС, что приводит к увеличению тормозного пути. Система Brake Assist принимает во внимание этот факт и в ситуациях экстренного торможения примерно на 40% снижает необходимое для активации АБС тормозное усилие. BAS помогает водителю в критической ситуации реализовать максимальное усилие на педали тормоза в первые же мгновения экстренной остановки. Иными словами, BAS при резком торможении оценивает не усилие нажатия на педаль, а скорость перемещения педали, и быстрее вводит в действие рабочую тормозную систему. Таким образом, большинство водителей оказываются способными остановить автомобиль настолько быстро, насколько позволяют дорожные условия. Система Brake Assist устанавливается только на автомобилях с АБС.
Профессионалу система Brake Assist вряд ли нужна. Ведь опытный водитель даже в критической ситуации дозирует усилие на педали тормоза весьма точно (делает это резко, но не панически). А вот для подавляющего большинства «обычных» водителей система Brake Assist — это то, что надо.
В отличие от SBC (см.ниже), Brake Assist не может перераспределять усилия между колесами, а только «додавливает» педаль, гарантируя включение АБС в работу.
Технически эта идея реализована так. В пневматический усилитель тормозов встроены датчик скорости перемещения штока и электромагнитный привод. Как только в управляющий центр с датчика скорости поступает сигнал о том, что шток движется очень быстро (это значит, что водитель резко ударяет по педали), срабатывает электромагнит, который увеличивает силу воздействия на шток. Таким образом, уже через долю секунды автоматика помогает водителю добиться наиболее эффективного торможения.
Кроме того, BAS «запоминает», как тормозит данный водитель в штатных режимах, поэтому ей легче «распознать» критическую ситуацию. В то же время даже на влажном покрытии срыва колес в «юз» не происходит — в действие успевает вступить АБС. То есть BAS помогает водителю в самый первый момент торможения, а уж если в следующие мгновенья усилия слишком много, то АБС предохранит колеса от блокировки и сохранит автомобиль управляемым. Испытания показали, что при остановке со скорости 100 км/ч использование BAS позволяет сократить тормозной путь с 46 до 40 м.
Electronic Stability Programm (ESP)
ESPElectronic Stability Program расшифровывается как электронная система контроля устойчивости автомобиля. Благодаря всевозможным датчикам, ESP в критический момент притормаживает одно или несколько колес, препятствуя развитию заноса задней оси или сносу передней. Блок управления системы — это процессор, который помимо непосредственно руководством за функцией стабилизации автомобиля сочетает в себе и антиблокировочную систему (ABS), а иногда еще и антипробуксовочную систему и усилитель тормозов в экстренных случаях Brake Assist (BAS). Кроме датчиков скорости на колесе, в машине стоят датчики угла поворота на руле, датчик уровня поперечных ускорений и поворота машины вокруг своей оси. На основе всей этой информации блок управления распознает момент, когда автомобиль отклоняется от того пути, который задал водитель рулевым колесом, и принимает решение о подтормаживании одного из колес.
Если во время поворота на заднеприводном автомобиле начинается занос задней оси, то система притормаживает переднее внешнее колесо. Переднее внутреннее колесо будет вращаться, и таким образом создастся «противозанос». Примерно то же самое происходит и на переднем приводе, когда начинается снос ведущей оси. ESP работает таким образом, что если соскальзывание и началось, оно должно быть равномерным и плавным. Если автомобиль начинает скользить всеми четырьмя колесами, то система задействует несколько колес. Время реакции системы на изменение положения автомобиля составляет около 20 миллисекунд.
Водителю, который не обладает навыками и умениями контраварийной езды, она нужна. Благодаря ESP человек, впервые севший за руль, сможет безопасно управлять автомобилем на любой дороге. Тому же, кто покупает мощную машину для того, чтобы проходить повороты с заносом и впрыскивать адреналин в кровь, ESP несколько снизит удовольствие, но зато повысит безопасность.
Sensotronic Brake Control (SBC)
SBCЭта электронная система управления тормозами является следующим шагом прогресса вслед за АБС, ESP и Brake Assist. При нажатии на педаль тормоза микрокомпьютер с помощью информации от различных систем и датчиков оценивает скорость переноса ноги с педали газа на педаль тормоза, силу нажатия на педаль, включенную передачу, особенности дорожного покрытия, траекторию движения, скорость и ускорения, нагруженность автомобиля и другие параметры. В результате выдается оптимальное тормозное усилие, причем на каждое колесо — разное.
Например, при интенсивном торможении перераспределение веса автомобиля между передней и задней осями дает возможность увеличить давление в передних тормозных цилиндрах, не вызывая блокировки колес. В поворотах внешние колеса загружаются сильнее, чем внутренние. Для этого приходится отказываться от общего гидравлического контура и управлять каждым тормозом индивидуально. В случае изменения параметров движения усилия мгновенно перераспределяются.
Система способна работать и в «пробочном» режиме, когда электроника сама останавливает автомобиль, как только водитель убрал ногу с педали газа, а функция «мягкой остановки» обеспечивает очень плавное торможение без «клевков».
Система экстренного торможения
Эффективно использовать тормоза автомобиля в критических ситуациях помогает система экстренного торможении
Существует две группы вспомогательных систем: Brake Assist System (BAS), или система помощи при экстренном торможении, и Система автоматического экстренного торможения. BAS несколько проще: она добавляет усилий, помогая водителю использовать максимальный ресурс тормозной системы. Распространенный случай: водитель не смог продавить педаль тормоза до упора (не рассчитал усилие или под педаль закатилась бутылка), в результате тормоза не сработали на 100. Если бы использовалась система помощи при экстренном торможении, электроника рассчитала бы необходимое усилие и добавила его автоматически.
Система автоматического торможения активируется без участия водителя. Электроника «понимает» в какой момент необходимо вмешаться, получая данные с множества датчиков установленных в автомобиле.
Система экстренного торможения, помощник торможения и другие механизмы, работающие с тормозами автомобиля, являются дополнениями к антиблокировочной системе. Они начали вводиться с 1970 года, а первопроходцем стал автомобиль компании Chrystler. На сегодняшний день ситуация в корне изменилась.
Если раньше подобные опции были доступны только для дорогостоящих моделей представительского класса, то сейчас такие системы пытаются сделать обязательными для всех классов. Комитет Euro NCAP опубликовал отчет о распространении систем автоматического экстренного торможения (AEB) на современных автомобилях. С 2014 года наличие на машине такого устройства станет обязательным условием получения за краш-тест максимальной оценки в пять звезд. Такое нововведение – первый шаг на пути к автомобильной революции.
Вероятно, со временем подобные системы будут обязательным требованием для выпуска модели в серийное производство. Трудно судить, как скоро это произойдет, но с каждым годом количество автомобилей, оборудованных вспомогательными системами, стремительно увеличивается. Уже сейчас они имеются в наличии на Chevrolet Aveo и Ford Focus, стоимость которых варьируется от 500 тысяч до 1 млн. рублей. Раньше, такое могли себе позволить только Mercedes и Volvo представительского класса.
Система помощи при экстренном торможении (BAS) работает как с воздушными, так и с гидравлическими тормозными системами. Для распознавания ситуации используются измерительные приборы, которые устанавливаются по всему автомобилю:
— датчик частоты вращения колес;
— датчик скорости перемещения штока вакуумного усилителя (прибор, который фиксирует, с какой силой нажали на педаль тормоза);
— датчик давления жидкости в тормозной системе (принцип тот же, что и у штока вакуумного усилителя, но этот применяется для гидравлической системы тормозов);
Если говорить о жидкостной системе тормозов, то BAS управляет давлением жидкости. Гидравлическая система устроена таким образом, что тормозной механизм находится под управлением гидравлического привода. Тормозная педаль передает усилие от ноги водителя на тормозной цилиндр, наполненный жидкостью. Благодаря давлению, которое создается с помощью жидкости, поршень движется и заставляет тормозной механизм сжиматься. Система помощи при экстренном торможении управляет давлением жидкости в цилиндрах, тем самым добавляя тормозное усилие, если в этом есть необходимость.
Системы такого типа делятся на группы. Они различаются количеством датчиков, на показании которых основывают свою работу. Самые совершенные из них устанавливаются на BMW и Mercedes-Benz. Такие системы учитывают множество факторов: силу нажатия на педаль тормоза, качество дорожного покрытия, направление движения и контроль расстояния до идущего впереди автомобиля.
Если тормозная система работает с помощью пневматического привода, то давление регулирует сжатый воздух. Он передвигает поршень (шток вакуумного усилителя), тем самым увеличивая тормозное усилие. Система помощи при экстренном торможении регулирует давление воздуха, что позволяет контролировать перемещение поршня.
Система помощи при экстренном торможении работает в паре с системой ABS.
В помощь ABS и BAS устанавливается система экстренного торможения. Ее основное отличие в том, что она сама применяет торможение, если данные, полученные с датчиков, сообщают об опасности. Для работы системы используются радары, которые рассчитывают расстояние до идущего впереди автомобиля. Если данные радара показывают интенсивное сокращение расстояния, то система сама применяет торможение. Реализуется контроль над тормозной системой по принципу BAS – увеличивается давление в тормозных цилиндрах.
Автомобили, оснащенные такой электроникой, признаны эталонами безопасного передвижения. Даже если столкновение произойдет, последствия могут быть менее трагичными, поскольку автоматика позволит максимально снизить скорость. Условия передвижения сегодня вынуждают производителей уделять такое внимание безопасности. Низкий уровень культуры вождения, отсутствие опыта сказывается на дорожной обстановке. С каждым годом на дорогах появляется все больше новичков, неуверенные действия которых могут привести к ДТП. Именно для этой группы водителей особенно актуально использование автомобиля оснащенного системами помощи при экстренном торможении.
BAS — что это за система помощи при торможении автомобиля
Тормоза современного автомобиля прошли множество стадий усовершенствования, как на базе новых технологий, так и по опыту их использования в различных дорожных ситуациях. В итоге оказалось, что возможности тормозной системы стали превышать способности среднестатистического водителя. Так как человек уже не мог быстро и эффективно задействовать тормозную систему. Потребовался помощник в виде электронной системы. Аббревиатура BAS именно это и означает – ассистент для тормозов.
Зачем в машине нужна система экстренного торможения BAS
Хорошая тормозная система, а плохие сейчас к серийному производству не допускаются, так как автопромышленности с безопасностью всё очень строго, снабжена системой антиблокировки ABS, поэтому практически в любой ситуации от водителя требуется только максимально сильно и быстро нажать на тормозную педаль.
Все задачи управляемости автомобиля во время торможения, его устойчивости и максимальной эффективности замедления тормозная система выполнит самостоятельно.
В идеале электроника должна сработать вообще независимо от водителя. Так и делают самые современные активные тормозные помощники, но они только на самом начале пути своего развития, и на них пока рано надеяться, хотя серийные образцы и вполне работоспособны.
Но вначале появились только пассивные BAS, которым всё же нужна хоть какая-то реакция водителя на происходящее. Водитель должен, как минимум, нажать на тормозную педаль. Дальше автоматика отреагирует на происходящее с максимально возможной скоростью и совершит всё для экстренной остановки автомобиля без потери управляемости.
Принцип работы Brake Assist System
Судорожные действия находящегося в экстремальной ситуации водителя будут без труда распознаны электроникой системы BAS. Для этого используются сигналы нескольких датчиков:
Разумеется, система может быть исполнена разными способами, и задействуется на конкретной машине не весь этот набор датчиков.
Все данные сводятся в электронный блок, который и принимает решение на оказание помощи, когда используется режим предельного экстренного торможения. Вырабатывается сигнал регулирующего воздействия, который подаётся на управление гидроблоком ABS и атмосферным клапаном в вакуумном усилителе.
В результате усилие со стороны ВУТ увеличивается, а на исполнительные цилиндры тормозов подаётся дополнительное давление жидкости со стороны гидронасоса и ресивера модуля ABS. Торможение становится максимально эффективным, как будто водитель сразу, резко и без промедления нажал на педаль с наибольшим усилием.
Виды BAS
Помощь может оказываться, как по увеличению давления жидкости на выходе модуля главного тормозного цилиндра с усилителем тормозов, так и внутри гидроблока ABS.
Пневматическая система
По пневматическому принципу работает вакуумный усилитель тормозов, который есть почти в каждом автомобиле. Он состоит из двух камер, разделённых гибкой мембраной, в одной из которых создаётся разрежение от впускного коллектора двигателя или отдельного вакуумного насоса, а другая может контролируемо заполняться воздухом под атмосферным давлением.
Усиление, то есть дополнительная сила, прилагаемая к штоку главного тормозного цилиндра, зависит именно от разности этих двух давлений.
При обычном торможении усилитель работает в штатном режиме, снимая часть напряжения с ноги водителя на педали. Но если шток перемещается слишком быстро и со значительным усилием, включается дополнительная система клапанов, прикладывающая к мембране сразу всю силу атмосферного давления.
Получается, что при том же усилии ноги водителя к поршню главного цилиндра приложена уже значительно большая сила. ВУТ действует по правилам чрезвычайной ситуации.
Гидравлическая система
На машинах, оснащённых ABS, уже имеется гидроблок, объединяющий в себе систему клапанов, разрешающих или перекрывающих давление жидкости к исполнительным колёсным механизмам, гидравлический насос с ресивером, создающий и аккумулирующий значительную энергию жидкости под давлением и управляющую электронику. Для создания гидропривода BAS используются также и датчики ABS.
При наличии подобных инструментов вполне достаточно распознать ситуацию возникновения экстремального случая и заставить работать гидроблок по алгоритму помощи водителю, если он сам не справляется. То есть подать давление от насоса на колёсные тормоза в максимальной мере, одновременно позволяя работать ABS и прочим системам в штатном режиме для сохранения устойчивости и управляемости.
Так и поступает электронный блок, анализируя поведения водителя иногда даже в таких мелочах, как скорость переноса ноги с акселераторной педали на тормозную.
Отличие BAS от EBD, ABS, ESP
Основное отличие системы BAS от всех прочих, базирующихся на уже ставшем типовом наборе датчиков, гидравлики и электроники, состоит в том, что только она бескомпромиссно и напрямую заточена на сокращение тормозного пути автомобиля при возникновении экстренной ситуации.
Все прочие системы в разной мере больше внимания обращают на сохранение стабильного поведения автомобиля, сохранение возможности его реагирования на рулевое управление, парирование всевозможных сносов, заносов и скольжений.
Разумеется, та же ABS, ставшая базой для всех электронных помощников, тоже во многих ситуациях способна уменьшить тормозной путь, даже скорее обратное будет исключением, подлежащим устранению в новых версиях системы.
Но она может снять давление с поршней тормозов для каких-то других целей, не связанных с сокращением пути остановки, а BAS нет. Помощь при быстром замедлении может отключиться только при снятии ноги с педали, за стабильность пусть отвечают другие системы.
Что такое ABS, BAS, ESP, EBD, IVD и т.д?
Что такое ABS, BAS, ESP, EBD, IVD и т.д?
Первые разработки ABS относятся к тридцатым годам прошлого века, но серийное оборудование машин началось только в середине семидесятых.
Идея работы ABS достаточно проста. Компьютер анализирует сигналы датчиков вращения колес и приводит в действие тормозные механизмы. как бы имитируя действия опытного водителя при прерывистом торможении, не давая заблокироваться колесам. С момента появления ABS между специалистами и любителями шли споры о пользе системы.
Самые полезные ее качества — сокращение тормозного пути и сохранение контроля над автомобилем во время экстренного торможения. Недостаток — сложно рассчитать тормозной путь. Аргумент, что и говорить, весомый. Однако лучше в неведении остановиться за несколько метров до препятствия, чем с точно рассчитанным тормозным путем в него уткнуться. До поры сошлись на мнении о том, что для новичка система будет полезна, а вот опытный водитель может и «переиграть» ABS. Но развитие электроники привело к тому, что в схватке «опытный водитель — антиблокировочная система» убедительную победу одержала последняя.
Современные многоканальные ABS вчистую переигрывают даже матерого профессионала. Удалось избавиться даже от такой малоприятной вещи, как вибрация педали тормоза при работе системы. Бывали случаи, когда авария происходила из-за слишком резкого ее срабатывания. Когда педаль тормоза начинала вибрировать, а автомобиль — издавать странные звуки, неопытные водители пугались и отпускали педаль… Поэтому в самых современных тормозных системах водитель почти не чувствует срабатывания ABS.
Теперь антиблокировочная система тормозов входит в стандартную комплектацию практически всех автомобилей, причем зачастую на нее опираются более сложные электронные системы безопасности.
ASR (TRC (трэкшн-контроль), STC, TRACS, ASC+T)
Дальнейшее развитие ABS привело к появлению на современных автомобилях системы электронного распределения тормозных усилий. Эти системы всегда работают в паре, поэтому чаще всего в каталогах можно увидеть аббревиатуру ABS+EBD.
Идея EBD выросла из того факта, что при резком торможении на неоднородном покрытии автомобиль начинает разворачивать. Это происходит оттого, что степень сцепления колес с дорогой разная, а тормозное усилие, передаваемое на колеса, одинаковое. Система EBD, используя датчики ABS, анализирует положение каждого колеса при торможении и строго индивидуально дозирует тормозное усилие на нем. При этом учитываются загрузка автомобиля и его положение относительно дорожного полотна.
Особенно заметна польза EBD при торможении в повороте. Думаю, многие из водителей не раз демонстрировали «высокий» уровень речевой культуры и подсознательное знание ненормативной лексики, когда в закрытом повороте перед ними оказывался автомобиль очередного «умника», вздумавшего отдохнуть на обочине. Именно EBD позволяет в такой ситуации тормозить, не теряя контроля над автомобилем. Без этой системы торможение в лучшем случае закончится сносом с траектории. Уверен, что по поводу полезности EBD споров не возникнет.
Brake assistant (brake assist, BAS)
Еще один помощник, появившийся в результате «борьбы» за безопасность, называется brake assistant. Его предназначение — максимально возможное сокращение тормозного пути автомобиля при экстренном торможении. Как система этого добивается? Специальный датчик анализирует перемещение педали тормоза и силу давления на нее в момент торможения. «Придя к мнению», что водитель пытается экстренно затормозить, или, другими словами, в панике ударил по педали тормоза, brake assistant за несколько миллисекунд увеличивает давление в тормозной магистрали. Время торможения при этом значительно сокращается, а это — выигранные метры тормозного пути.
Стоит лишь добавить, что система распознает действительно панические действия водителя, или если он долгое время давит на педаль тормоза. Даже при достаточно резких, но «прогнозируемых» торможениях BAS в работу не вступает. В первую очередь эта система адресована слабому полу. Зачастую у женщин просто не хватает сил для экстренного торможения, и в нужную секунду руку помощи им подает BAS, «дожимая» педаль для максимального замедления.
ESP (VDC, VSC, DSTC, DSC, ATTS, VSA, Stabilitrac)
Помните нашумевшую на весь мир историю с переворачиванием Mercedes-Benz A-класса? Если нет, то напомню. В 1997 году во время ездовой презентации автомобиль при прохождении маневра «переставка» перевернулся. После потока критики, обрушившейся на концерн, мерседесовское руководство во всеуслышанье объявило о том, что на все машины А-класса будет бесплатно установлена фирменная система динамической стабилизации. Именно применение электроники позволило окончательно решить проблемы с управляемостью. До этого случая ESP по заказу устанавливалась на автомобили S-класса еще в 1995 году.
ESP на сегодняшний день является высшей ступенью эволюции электронных систем активной безопасности, объединив в себе лучшие решения из перечисленных выше.
Принцип работы ESP основан на том, чтобы бороться со сносом и заносом автомобиля не только рулем и «газом», но и торможением одного или нескольких колес. Если машину сносит передней осью, система притормаживает внутреннее по отношению к повороту заднее колесо, придавая автомобилю избыточную поворачиваемость. Когда возникает угроза заноса, притормаживается внешнее переднее колесо. При сносе всех четырех колес ESP вычисляет, какое из них и в какой момент притормозить. Вместе с торможением система «сбрасывает» и обороты двигателя. Таким образом, используя исполнительные механизмы ABS и ASR, система способна притормаживать каждое колесо в отдельности.
Но для того, чтобы выполнить такую сложную работу, ESP недостаточно только датчиков ABS. Поэтому в автомобиле установлены дополнительные датчики. Один сообщает системе о том, в какую сторону и с какой скоростью вращается рулевое колесо. Еще два «жалуются» на угол поворота машины и уровень боковых ускорений. Показания этой компании датчиков позволяют моментально вычислить, что происходит с автомобилем, и привести в действие исполнительные механизмы.
Естественно, что и тут не обошлось без недостатков, если их можно назвать таковыми. Можно, например, пожаловаться на то, что система будет мешать опытному водителю, который просчитывает каждое свое движение на несколько шагов вперед. Но ESP не предсказывает будущее, а исправляет совершенные ошибки. Поэтому она не даст пройти поворот в управляемом заносе, вмешавшись в самый неподходящий момент. Но во всех остальных случаях ESP окажет действительно неоценимую помощь не только начинающему водителю.
В конце еще раз хочу обратить ваше внимание на то, что жалуются на работу перечисленных систем лишь активные драйверы. Но вспомните предназначение электронных помощников — активная БЕЗОПАСНОСТЬ, а не активный драйв. И тогда все сразу становится на свои места. И последнее, не раз уже сказанное: законы физики никакая электроника преодолеть не в состоянии.
IVD — собственная аббревиатура Форд, надстройка над ESP.