Антипробуксовочная система: что это и зачем нужно

Введение

Антипробуксовочная система, которая среди знающих автомобилистов имеет более употребляемое название «система контроля тяги», позволяет владельцу увеличить свою безопасность во время движения по скользкому покрытию или на резких поворотах. Главная функция этого устройства — в любой ситуации обеспечивать автомобилю хорошее сцепление с дорожным покрытием. Принцип его работы таков, что устройство не позволит автовладельцу потерять контроль над управлением автомобиля, попавшего на влажную или скользкую дорогу. В результате не будет пробуксовки передних колёс во время разгона, при резком начале движения с места (когда машина «рвётся»), а также при быстрых вхождениях в повороты и спешных перестроениях.

Обеспеченная антипробуксовочной системой машина стабильно «идёт» по любому дорожному покрытию, надёжно сцепляясь с ним. Стоит отметить, что в большинстве современных авто она является одним из комплектующих, представляя собой часть огромной динамической стабилизации всей машины, однако это устройство может устанавливаться практически на любое авто как отдельная самостоятельная единица.

Принцип работы антипробуксовочной системы

Работа системы ASR построена так, что пробуксовка колес предотвращается при любой скорости движения автомобиля:

• при скорости движения до 80 км/ч контроль крутящего момента обеспечивается путем подтормаживания ведущих колёс;
• при высокой скорости (более 80 км/ч) регулировка усилия происходит путем понижения крутящего момента передаваемого от ДВС.

От датчиков частоты вращения колес блок управления ABS/ASR полчает информацию о:

• скорости движения автомобиля (на основании угловой скорости неведущих колёс);
• характере движения автомобиля — прямолинейное или криволинейное (на основании сравнения угловых скоростей неведущих колёс);
• угловом ускорении ведущих колёс;
• величине проскальзывания ведущих колёс (на основании разницы угловых скоростей ведущих и неведущих колёс).

Тормозное давление и крутящий момент двигателя изменяются блоком управления ABS/ASR в зависимости от текущего значения указанных выше эксплуатационных характеристик.

Изменение тормозного давления осуществляется в три рабочих цикла:

• Первый цикл — увеличение давления тормозной жидкости в контуре с помощью включения насоса обратной подачи, закрытия переключающего клапана и открытия клапана высокого давления. Указанные действия приводят к торможению ведущего колеса.
• Второй цикл — удержание давления, что достигается путем выключения насоса обратной подачи.
• Третий цикл — сброс давления при окончании проскальзывания путем открытия впускного и переключающего клапанов.
• При необходимости указанные циклы повторяются.

Необходимая величина крутящего момента вычисляется блоком управления противобуксовочной системы и фактическое его значение изменяется блоком управления системы управления двигателем на основании информации о:

• проскальзывании ведущих колес, которая поступает от датчиков угловых скоростей
• фактическом крутящем моменте, которая поступает от блока управления двигателем

Изменение крутящего момента происходит путем:

• изменения положения дроссельной заслонки;
• пропуска впрыскиваний топлива в системе впрыска;
• пропуска импульсов зажигания или изменения угла опережения зажигания в системе зажигания;
• отмены переключения передачи в автомобилях с автоматической коробкой передач.

О срабатывании противобуксовочной системы водителю сигнализирует соответствующая контрольная лампа на приборной панели. Система предусматривает возможность своего принудительного отключения. В таком случае повороты автомобиль будет проходить со скольжением, но антиблокировочные функции будут сохранены.

ASR — антипробуксовочная система: принцип действия и особенности функционирования

Антипробуксовочная система ASR (antriebs schlupf regelung) — это, в общем-то, логичное продолжение антиблокировочной системы ABS. Она не только добросовестно выполняет все функции ABS, но еще и не позволяет буксовать ведущим колесам при трогании с места или интенсивном разгоне. Таким образом получается, что ASR при торможении работает как антиблокировочная система, а при движении – как антипробуксовочная.

В целях безопасности для ASR установлена пороговая скорость, чаще всего в 40 – 60 км/час. И, если вы едете со скоростью ниже пороговой, то антипробуксовочная система действует и на тормоза, и на двигатель. Если же вы разгонитесь побыстрее, и пороговую скорость превысите, то ASR в этом случае будет влиять только на двигатель.

Есть три способа, которыми система ASR «помогает» вам справиться с автомобилем. Первый способ – она управляет тормозами ведущих колес. При втором способе она уменьшает крутящий момент двигателя. Третий способ, самый эффективный, это комбинация из первых двух.

Как же устроена система ASR? В отличие от системы ABS, где стоят датчики, модуляторы и блок управления, ASR имеет еще три дополнительных узла. Это источник, создающий давление на тормозную жидкость, и набор электромагнитных клапанов для подключения в нужный момент этого источника вместо главного тормозного цилиндра. И есть также устройство управления двигателем.

Датчики такие же, как у ABS, с той лишь разницей, что раза в два чувствительнее. Минимальная скорость, которую они измеряют, составляет 2-3 км/час вместо 5 км/час.

Электромагнитные клапаны модулируют давление тормозной жидкости в тормозных камерах ведущих колес. Блок управления ASR сконструирован на базе микропроцессорного блока ABS, но для размещения дополнительной программы обладает увеличенным объемом памяти. Программа управляет функциями ASR и выполняет диагностику ее компонентов. Кроме того, для управления дополнительными исполнительными механизмами в блоке ASR предусмотрены усилители мощности.

При желании водитель может легко отключить систему ASR. Это делается при помощи обычного выключателя. В этом случае автомобиль будет проходить повороты с боковым скольжением ведущей оси. Но антиблокировочные функции сохраняются. На приборной панели расположены две дополнительные оранжевые лампочки. Одна горит, подтверждая участие ASR в управлении вашим автомобилем. Другая включится в тот момент, когда вы отключите ASR.

Эксплуатация автомобилей, имеющих систему ASR, свидетельствует о значительном увеличении тягового усилия на дорожных покрытиях с разнородным коэффициентом сцепления. Также было отмечено улучшение курсовой устойчивости при движении на скользких дорогах.

Эта статья полезна для Вас? Да 105 / Нет 4

Принцип работы электронной системы

Чтобы разобраться, как работает антипробуксовочная система, необходимо немного углубиться и разобраться с системой управления мотором, с которой она «сотрудничает» вплотную. Полное взаимодействие обеих систем способствует исчезновению пробуксовки ведущих колёс практически на любой скорости, которой бы не обладал автомобиль.

Её главными качествами являются:

• независимое управление крутящим моментом, который воздействует на колёса посредством мотора;
• управление основными тормозными механизмами, которые идут на ведущие колёса;
• блокировка дифференциала, установленного в машине.

Принцип работы электронной системы заключается в том, что датчики угловой скорости, которые находятся на колёсах, передают сигнал электронному блоку, в котором фиксируется скорость вращения каждого колеса. В случае когда хотя бы одно начинает буксовать, система мгновенно реагирует на это, выражая своё содействие уменьшением оборотов силового агрегата. Буксирующее колесо начинает тормозить посредством специальных электромагнитных клапанов. Эти комплектующие встроены непосредственно в саму тормозную магистраль, ввиду чего они могут плавно и беспрепятственно воздействовать на все тормозные цилиндры.

Стоит отметить, что «умная» антипробуксовочная система использует принципиально разные механизмы для воздействия на буксирующие колёса в разных ситуациях. При скорости машины, которая не превышает 80 км/час, обнуление пробуксовки достигается аккуратным притормаживанием нескольких ведущих колёс с небольшим воздействием мотора. Когда автомобиль начинает буксовать на больших скоростях, проблема решается уменьшением крутящего момента, идущего от силового устройства.

Как показывает практика, вся электроника чаще всего комплексно устанавливается на машину, что обусловлено «сотрудничеством» антипробуксовочного устройства с датчиками и механизмами, с которыми взаимодействует антиблокировочная система тормозов и экстренного торможения.

Антипробуксовочная система

Антипробуксовочная система (другое наименование – противобуксовочная система) предназначена для предотвращения пробуксовки ведущих колёс.

В зависимости от производителя антипробуксовочная система имеет следующие торговые названия:

• ASR (Automatic Slip Regulation, Acceleration Slip Regulation) на автомобилях Mercedes, Volkswagen, Audi и др.;
• ASC (Anti-Slip Control) на автомобилях BMW;
• A-TRAC (Active Traction Control) на автомобилях Toyota;
• DSA (Dynamic Safety) на автомобилях Opel;
• DTC (Dynamic Traction Control) на автомобилях BMW;
• ETC (Electronic Traction Control) на автомобилях Range Rover;
• ETS ( Electronic Traction System) на автомобилях Mercedes;
• STC (System Traction Control) на автомобилях Volvo;
• TCS (Traction Control System) на автомобилях Honda;
• TRC (Traking Control) на автомобилях

Несмотря на многообразие названий, конструкция и принцип работы данных противобуксовочных систем во многом похожи, поэтому рассмотрены на примере одной из самых распространенных систем – системы ASR.

Антипробуксовочная система построена на конструктивной основе антиблокировочной системы тормозов. В системе ASR реализованы две функции: электронная блокировка дифференциала и управление крутящим моментом двигателя.

Схема антипробуксовочной системы ASR

Для реализации противобуксовочных функций в системе используется насос обратной подачи и дополнительные электромагнитные клапаны (переключающий и клапан высокого давления) на каждое из ведущих колес в гидравлическом блоке ABS.

Управление системой ASR осуществляется за счет соответствующего программного обеспечения, включенного в блок управления ABS. В своей работе блок управления ABS/ASR взаимодействует с блоком управления системы управления двигателем.

Принцип работы антипробуксовочной системы

Система ASR предупреждает пробуксовку колес во всём диапазоне скоростей автомобиля:

1. при низких скоростях движения (от 0 до 80 км/ч) система обеспечивает передачу крутящего момента за счёт подтормаживания ведущих колёс;
2. при скорости выше 80 км/ч усилия регулируются за счёт уменьшения передаваемого от двигателя крутящего момента.

На основании сигналов датчиков частоты вращения колес блок управления ABS/ASR определяет следующие характеристики:

• угловое ускорение ведущих колёс;
• скорость движения автомобиля (на основании угловой скорости неведущих колёс);
• характер движения автомобиля – прямолинейное или криволинейное (на основании сравнения угловых скоростей неведущих колёс);
• величину проскальзывания ведущих колёс (на основании разницы угловых скоростей ведущих и неведущих колёс).

В зависимости от текущего значения эксплуатационных характеристик производится управление тормозным давлением или управление крутящим моментом двигателя.

Управление тормозным давлением осуществляется циклически. Рабочий цикл имеет три фазы – увеличение давления, удержание давления и сброс давления. Увеличение давления тормозной жидкости в контуре обеспечивает торможение ведущего колеса.

Оно производится за счет включения насоса обратной подачи, закрытия переключающего клапана и открытия клапана высокого давления.

Удержание давления достигается за счет отключения насоса обратной подачи. Сброс давления производится по окончании пробуксовки при открытых впускном и переключающем клапанах. При необходимости цикл работы повторяется.

Данная информация передается в блок управления системы управления двигателем и реализуется с помощью различных действий:

• изменения положения дроссельной заслонки;
• пропуска впрыскиваний топлива в системе впрыска;
• пропуска импульсов зажигания или изменения угла опережения зажигания в системе зажигания;
• отмены переключения передачи в автомобилях с автоматической коробкой передач.

При срабатывании противобуксовочной системы загорается контрольная лампа на панели прибор

Как функционирует ESP?

Внешние датчики анализируют различные параметры – функционирование тормозной системы, особенности движения машины, положение акселератора, смена угла поворота руля. Эти данные передаются на БУ. Он сопоставляет полученные сведения с реальным движением машины. Если ESP решила, что водитель утратил контроль над авто, она вмешивается в управление, то есть задействует механизмы, которые связаны с иными системами активной безопасности.

Корректировка траектории движения машины осуществляется несколькими способами:

• За счет подтормаживания конкретных колес. Какие именно колеса будут притормаживаться, решает сама система. Так, при заносе осуществляется торможение наружным передним колесом.
• Благодаря изменению оборотов двигателя.

Также блок управления ESP взаимодействует с двигателем и автоматической коробкой переключения передач авто. Это позволяет системе корректировать их работу в форс-мажорных обстоятельствах.

Польза от подобных систем

Особенно, такие приспособления пригождаются новичкам (да и опытным водителям, как показывает практика, отнюдь не бесполезны). Ведь не секрет, что многие, научившись водить, мягко говоря, переоценивают свои силы в управлении машиной в критических ситуациях (на мокром повороте, например, могут резко дать по тормозам или попробовать по гололеду, притормозив, на скорости пытаться выполнять поворот). В таких ситуациях данные системы – вещь просто незаменимая.

Они корректируют действия водителя, если он что-либо выполнил не по законам физики, увеличивая или сбрасывая излишнее напряжение колес. Поэтому, особенно неискушенным, при покупке машины – знания, как работает антипробуксовочная система, пригодятся для того, чтобы выбрать автомобиль, максимально безопасный для езды.

Принцип действия TCS

Основное назначение этой TCS – исключить потерю сцепления на ведущих колесах с помощью гидравлической и электронных систем автомобиля, которые контролируют работу тормозной системы, силовой установки и вносят коррективы в их работу. Причем на функционирование тормозов и мотора свое влияние система оказывает по-разному.

Что касается тормозной системы, то TCS – полная противоположность ABS. Если антиблокировочная система контролирует вращение колес и при обнаружении, что одно из них значительно замедлилось, снижает давление на тормозном механизме этого колеса, и оно начинает более свободно вращаться, то с антипробуксовочной системой все наоборот.

Те же датчики контролируют скорость вращения колес, и если одно из них резко ускорилось, система воспринимает это как потерю сцепления, и для устранения этого она подает на тормозной механизм этого колеса давление, что приводит к тому, что вращение замедляется, то есть колесо принудительно, без участия водителя притормаживается.

Но TCS воздействует не только на тормозные механизмы, но и на мотор. Суть работы та же – датчики улавливают, что одно из колес резко ускорилось и передают сигналы на блок управления АБС. Тот в свою очередь отправляет информацию на ЭБУ, который принимает меры – «задавливает» двигатель. То есть, воздействует на системы мотора, что приводит к снижению тягового усилия.

Более прогрессивные антипробуксовочные системы кроме мотора и тормозов воздействуют еще и на дифференциал трансмиссии. Разные по конструкции противобуксовочные системы могут оказывать влияние как на одну из систем авто, так и на все указанные, причем использовать ту или иную часть лишь в определенных условиях.

Технология «глубокого сна»

Технология DPD (Deep Power Down) позволяет полностью отключать процессы регенерации для всех банков микросхемы DRAM. Очевидно, потребление электрической мощности в этом случае минимизировано, сохранность информации не обеспечивается.

Рис 4. Технология «глубокого сна» позволяет полностью отключать процессы регенерации памяти

Отметим, что режим DPD не тождественен полному отключению питания микросхемы DRAM, в том числе с точки зрения длительности интервала времени, необходимого для возврата в рабочий режим.

Рис 5. Диаграмма процедуры возобновления функциональности DRAM при выходе из режима «глубокого сна»

Для возврата в него контроллер подает высокий логический уровень на линию CKE (Clock Enable), после этого требуется повторная инициализация регистров управления.

Как бережет АКПП?

Еще один плюс, который я бы хотел вывести в отдельный пункт, антипробуксовочная система, уберегает и продлевает срок службы автоматической коробки передач.

«Каким образом» — спросите вы? Да все просто.

Во-первых, система вам не дает буксовать, и по максимуму настроена, помочь вам выбраться из заноса. А ведь пробуксовка на АКПП, разогревает масло (ATF жидкость) внутри, что негативно влияет на срок службы (простыми словами соленоиды можно положить за одну длительную буксовку).

Во-вторых, резкие старты плохо влияют на гитротрасформатор, а вот когда «АНТИБУКС» немного «придушивает колеса», это также придает немного ресурса.

Колеса могут пробуксовывать как на МКПП, так и на АКПП, поэтому она одинаково полезна и там и там.

Отрицательные моменты

Зачастую на некоторых форумах, можно встретить целые «ветки», которые по-всякому борются и отключают антипробуксовочные системы. НО почему? Ведь как мы с вами сверху разобрались, существуют одни только плюсы или нет? Если ли какие-то минусы? Конечно есть куда же без них:

• Ухудшает динамику. Причем значительно. Если кто-то, пытался на заснеженной дороги резко «стартануть» с антибуксом, то замечал что обороты высокие мотор ревет, а машина не едет! Все просто, система притормаживает колеса, которые проскальзывают, нет сноса в стороны, но и динамики нет. Причем это может работать и летом, когда стартуете с буксом. Так что если хотите с кем-то «забороться» на сухом асфальте, отключайте эту установку.
• Неадекватная работа. Такое наблюдалось у некоторых авто, например у автомобилей LADA X-RAY, первых годов выпуска, при включенном «АТИБУКСЕ», даже при небольших препятствиях, машина беспомощно вставала и не могла выехать. Это была просто неадекватная настройка, недоведенная «до ума» электроника. Причем отключить ее было нельзя. Принцип был такой, буксующее колесо душилось, но нормальный момент не передавался другому, которое находится в зацеплении. НА последних версиях это все подправили, причем появилась клавиша, которая отключает эту систему.

В целом, наверное это все минусы, плюсов как я считаю гораздо больше.

Что это такое?

Вернёмся к истории. Впервые прообраз ESP был изобретён в 1959 году в компании Daimler-Benz. Назывался он очень скромно – «управляющее устройство». С тех времён начались испытания этой системы. Впервые систему установили на премиальном автомобиле Mercedes-Benz CL 600 в 1995 году. Испытания прошли успешно и ESP стали серийно устанавливать и на другие классы Мерседеса.

Mercedes-Benz CL 600 (1995 года)

ESP – это противозаносная система, в которую входят меры по снижению смещения автомобиля с текущей траектории движения

Это важно для поперечной динамики автомобиля (его устойчивости). То есть ESP только снижает вероятность сдвига машины с дороги

Всегда надо помнить, что даже очень дорогая система не сможет преодолеть законы физики.

Противозаносная система является логическим продолжением таких систем автомобиля как ABS и ASR. ABS – это антиблокировочная система тормозов, она уменьшает длину тормозного пути. ASR – это антипробуксовочная система, которая помогает обеспечивает стабильный и быстрый разгон

ESP же сохраняет траекторию движения автомобиля при резких поворотах и манёврах, что очень важно при езде на мокром или скользком дорожном покрытии

ESP регулирует недостаток или избыток «поворачиваемости» машины, что активно препятствует появлению заноса.

В настоящее время система ESP возможно установить на все современные автомобили. В базовой комплектации систему курсовой устойчивости в базовой комплектации ставят только на премиум автомобили.

Термин ESP является самым известным, но отмечу, что у разных производителей автомобилей эта аббревиатура звучит по-иному. Приведу примеры.

• ESC – Hyundai, ŠKODA, Chevrolet и Lada.
• DSC — Land Rover, BMW, Jaguar и Mazda.
• DSTC – Volvo.
• ESP – Dodge, Audi, Bugatti, Lamborghini, Volkswagen, Nissan, Renault, Peugeot, Mercedes Benz, Kia, Hyundai, Chery, SEAT и др.
• ASC – BMW и Mitsubishi.
• CST – Ferrari.
• MSP – Maserati.
• IVD – Ford.
• PSM – Porsche.
• StabiliTrak – Hummer, Pontiac, Cadillac, GMC Truck и др.
• VDC – Infiniti, Subaru, Nissan, Alfa Romeo.
• VDIM – Lexus и Toyota.
• VSA – Honda, Hyundai и Acura.

Из чего же состоит эта система и как она работает? Ответ – ниже в статье.

Первичное применение

До появления электронной системы функцию антипробуксовочного агрегата выполнял механический дифференциал повышенного трения. Стоит отметить, что он обладает прекрасными качествами, эффективно функционирующими в условиях российского бездорожья. Незамысловатое устройство при необходимости выравнивало крутящий момент передних колёс. В такие неловкие ситуации машина могла попасть тогда, когда одно из колёс теряло сцепление с дорожным покрытием.

Не обошлось в этом деле без прозорливых американцев, которые стали первооткрывателями современной антипробуксовочной системы, которая имеет название MaxTrac. Это изобретение принадлежит инженерам компании Buick, благодаря которым автомобили этого концерна оснащались новинкой с 1971 года. Автоматика настраивалась таким образом, что могла отслеживать реальное положение колёс, и при возникновении проскальзывания автомобиль самостоятельно снижал обороты силового агрегата, предотвращая неприятную ситуацию.

Первая европейская антипробуксовочная система появилась в далёком 1987 году, первой машиной, которой она была оснащена, является Mercedes-Benz. Инновацию разработали и внедрили сотрудники компании Bosch. Первый прототип разработанной электронной системы имел слишком сложную структуру и необъятные размеры (в составе были гидроагрегат, нагнетающий насос и гидроаккумулятор). Установить такое громоздкое сооружение можно было лишь на те авто, которые оснащались 8-цилиндровыми силовыми агрегатами.

Новейшая электронная система ASR 5 появилась всего 20 лет назад. Главными её преимуществами стали простота монтажа, лёгкость в управлении и относительная дешевизна. Обеспечить такое удалось за счёт расположения всех гидравлических комплектующих в одном-единственном корпусе, который называется гидроагрегатом. Дополнительным элементом, обеспечивающим тормозное усилие, является возвратный насос, обладающий высокой мощностью.

Принцип действия [ править | править код ]

При помощи датчиков угловой скорости, установленных на колёсах, электронный блок отслеживает скорость вращения колёс при разгоне автомобиля. В случае, если обнаруживается резкое возрастание скорости вращения одного из ведущих колёс (что означает потерю сцепления и начало буксования), электронный блок управления предпринимает меры для снижения тяги и (или) притормаживания этого колеса. Для снижения тяги могут (в зависимости от реализации системы) использоваться следующие методы:

• прекращение искрообразования в одном или нескольких из цилиндров двигателя;
• уменьшение подачи топлива в один или несколько цилиндров;
• прикрытие дроссельной заслонки (если к ней подключено электронное управление);
• изменение угла опережения зажигания (см. система зажигания).

Одновременно для восстановления сцепления с дорогой, а также увеличения крутящего момента на противоположном относительно дифференциала колесе, производится кратковременное подтормаживание колеса, потерявшего сцепление при помощи электрогидравлических актуаторов.

Система использует те же датчики и частично те же механизмы, что и антиблокировочная система, и система помощи при экстренном торможении (Brake Assist), поэтому автомобили, оборудованные противобуксовочной системой, также оборудованы и этими системами.

Минусы антипробуксовочной системы

Для обычных водителей, которые привыкли к размеренной езде с комфортом, нет никаких минусов в антипробуксовочной системе, если она нормально работает. Но бывают ситуации, когда возникают сбои в программном обеспечении, либо изначально проблемы в прошивке, а иногда и неправильная работа датчиков, которые ведут к неверной работе антипробуксовочной системы. Она при неправильной работе может вызывать заносы и, наоборот, затруднять выезд при сложных дорожных условиях.

Для водителей, которые любят стартовать резко со светофоров, антипробуксовочная система может создавать проблемы в данном деле. Машина будет набирать обороты, но автомобиль резко не поедет, поскольку электроника начнет тормозить колеса для снижения вероятности пробуксовки.