Электроника и безопасность автомобиля




Системы активной безопасности автомобиля


Системы антипробуксовки колес




Если при трогании автомобиля с места на скользкой дороге к его ведущим колесам будет приложен избыточный крутящий момент, они начнут прокручиваться (пробуксовывать), и автомобиль не сможет двигаться. При этом стронуть автомобиль с места на скользкой дороге достаточно сложно, даже если дифференциал заднего моста заблокирован.
В таких ситуациях от водителя требуется ювелирное мастерство - надо суметь так нажимать педаль газа, чтобы колеса автомобиля не превышали оптимальной частоты вращения для данного сцепления с покрытием дороги, а подводимое к ним тяговое усилие было достаточным для начала движения автомобиля.
В противном случае одно или даже оба ведущих колеса начинают проворачиваться, и тяговое усилие резко падает, при этом скорость вращения ведущих колес может быть различной.

В недавнем прошлом на скользкой обледенелой дороге водителей выручали цепи противоскольжения, однако на современных автомобилях, благодаря широкому внедрению электронных систем управления, применяются более совершенные средства, предотвращающие буксование колес.

система антипробуксовки колес ASR

Система антипробуксовки ведущих колес (ASR) освобождает водителя от необходимости контролировать обороты двигателя в начале движения и при разгоне автомобиля.
Основная идея, реализованная в системе ASR, состоит в согласованном управлении частотой вращения коленчатого вала двигателя посредством автоматического воздействия на положение специальной вспомогательной дроссельной заслонки.
Антиблокировочная система работает согласованно с системой антиблокировки колес ABS.

При трогании или движении автомобиля на скользкой дороге система антипробуксовки ведущих колес обеспечивает перераспределение (увеличение) крутящего момента двигателя на колеса, у которых в данный момент наибольшее сцепление с дорогой.
Перераспределение реализуется путем притормаживания ведущих колес, которые прокручиваются (буксуют) относительно дороги до тех пор, пока скорости вращения всех ведущих колес не станут одинаковыми. На автомобилях с одним ведущим мостом вращение ведущих колес выравнивается с вращением пассивных колес.

Принцип работы антипробуксовочной системы заключается в следующем.
Если электронный блок управления получает информацию от датчиков, установленных в колесах, о том, что какое-либо ведущее колесо автомобиля имеет плохое сцепление с дорогой и буксует, это колесо притормаживается рабочей тормозной системой (с участием системы ABS) и начинает вращаться медленнее.

Одновременно ко второму колесу, имеющему лучшее сцепление с дорожным покрытием, подводится увеличенный крутящий момент. Это достигается тем, что система ASR посредством специального исполнительного механизма регулирует обороты двигателя, поддерживая одинаковую частоту вращения ведущих и пассивных колес, балансируя величиной подводимого к колесам крутящего момента. Это позволяет автомобилю передвигаться в достаточно сложных дорожных условиях.
Система очень эффективна при езде по скользкой и обледенелой дороге.

Исполнительный механизм привода вспомогательной дроссельной заслонки (ВДЗ) включает в себя шаговый электродвигатель с управлением от ЭБУ «ABS-ASR» и понижающий редуктор, передающий шаговое движение электродвигателя на поворотную ось вспомогательной дроссельной заслонки.

Когда вспомогательная дроссельная заслонка (ВДЗ) полностью открыта, система ASR в управлении двигателем участия не принимает.
При полностью закрытой ВДЗ система ASR активирована полностью (двигатель развивает максимальный крутящий момент при минимально возможных оборотах).

В промежуточных положениях вспомогательной дроссельной заслонки система ASR посредством использования сигналов от электронного блока управления ABS плавно регулирует обороты двигателя, поддерживая одинаковую частоту вращения ведущих и пассивных колес. Тяговое усилие, приложенное к ведущим колесам автомобиля, при этом максимально.

Специфическими компонентами системы являются:

  • узел дроссельных заслонок с датчиком положения главной дроссельной заслонки (ДПГД);
  • датчик положения вспомогательной дроссельной заслонки;
  • гидравлический исполнительный механизм ASR (ГИМ).

Гидравлический исполнительный механизм ASR состоит из гидроаккумулятора с электронасосом высокого давления, редукционного клапана и трех двухпозиционных гидравлических клапанов с электромагнитным управлением. Клапана служат для отключения главного тормозного цилиндра (ГТЦ), резервного бачка и гидроаккумулятора.
Функции электронного блока управления ABS расширены функциями ASR, кроме этого дополнительно введен электронный блок управления системы блокировки дифференциала ведущего моста (EDS).
Остальные компоненты такие же, как и в обычной системе ABS.




Комбинация систем ABS-ASR работает следующим образом:

1. В режимах штатного торможения функционирует только система ABS, а система ASR не активна, поскольку все электромагнитные клапаны в гидравлическом исполнительном механизме ASR выключены.

2. Если в начале движения или при разгоне автомобиля ведущие колеса пробуксовывают, то в работу включаются все три электромагнитных клапана гидравлического исполнительного механизма ASR и система ASR активизируется.
Автоматическое регулирование крутящего момента двигателя и торможения ведущих колес обеспечивает устойчивое ускорение автомобиля. Это происходит потому, что электронный блок управления «ABS-ASR» прикрывает вспомогательную дроссельную заслонку, уменьшая подачу воздуха в цилиндры и тем самым понижая крутящий момент.
Одновременно с этим система ABS следит за тем, чтобы ведущие колеса вращались с такой же скоростью, как и пассивные, регулируя давление в тормозной системе.

системы антипробуксовки колес автомобиля

Система ASR в отличие от системы электронной блокировки дифференциала ведущего моста (EDS) работает одновременно с системой ABS.
Для этого должны выполняться следующие условия:

  • дроссельная заслонка не должна находиться в крайних положениях, а должна быть приоткрытой, так как датчик положения главной дроссельной заслонки (ДПГД) в крайнем положении «закрыто» делает работу системы ASR неэффективной, а в крайнем положении «открыто» - выключает систему ASR;
  • коробка переключения передач не должна находиться в положении «Р» (стоянка) или «N» (нейтраль);
  • хотя бы одно буксующее колесо должно достигнуть скорости вращения 1,2…1,3 оборота в секунду;
  • педаль тормоза должна быть отпущена, так как включение датчика стоп-сигнала активирует самостоятельную работу системы ABS (без участия системы ASR).

В технической литературе встречается несколько названий этой системы - противобуксовочная система (ПБС), антипробуксовочная система (АПС), TCS или TRC (от английского «Traction control system» - «система контроля тяги»), DTC (от английского «Dynamic Traction Control»).
Наиболее часто применяется аббревиатура ASR (от немецкого «Antriebsschlupfregelung» - «противобуксовочная система»), которая и используется в данной статье.

В зависимости от фирмы производителя автомобиля, антипробуксовочная технология может иметь следующие аббревиатурные наименования:

  • ASR - автомобили «Mercedes» (а также ETS), «Volkswagen», «Audi»;
  • ASC, а также DTC - автомобили «BMW»;
  • A-TRAC и TRC - автомобили «Toyota»;
  • DSA - автомобили «Opel»;
  • ETC - автомобили «Range Rover»;
  • STC - автомобили «Volvo»;
  • TCS - автомобили «Honda».

Несмотря на большое количество наименований, по конструкции и принципу работы антипротивобуксовочные системы разных производителей схожи между собой. К настоящему времени системами ASR оснащаются практически все легковые автомобили.

Преимущества использования технологии ASR:

  • уменьшение износа автомобильных шин;
  • увеличение ресурса двигателя;
  • повышение безопасности движения на поворотах, при влажной и обледенелой дороге;
  • легкое трогание автомобиля с места на дороге с покрытием, имеющим низкий коэффициент сцепления (грязь, лед, влага и т. п.);
  • экономия топлива;
  • эффективная управляемость автомобиля на дороге и предсказуемость его поведения, что помогает комфортно чувствовать себя на трассе.

***

Системы динамической стабилизации направления движения



Главная страница


Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты