Системы abs, esp и tsc: что это и как работает

Устройство и основные компоненты

Система курсовой устойчивости – это совокупность более простых систем: ABS (предотвращает ), EBD (распределяет тормозные усилия), EDS (блокирует дифференциал с помощью электроники), (предотвращает пробуксовку колес).

Компоненты системы курсовой устойчивости: 1 – гидравлический блок с ЭБУ; 2 – датчики частоты вращения колес; 3 ­– датчик угла поворота рулевого колеса; 4 – датчик линейных и угловых ускорений; 5 – электронный блок управления двигателем

Система динамической стабилизации включает в себя набор датчиков, электронный блок управления (ЭБУ) и исполнительное устройство – гидравлический блок.

Датчики отслеживают определенные параметры движения автомобиля и передают их в блок управления. С помощью датчиков ESC оценивает действия человека за рулем, а также параметры движения машины.

Для оценки действий человека за рулем система курсовой устойчивости использует датчики давления в тормозной системе и угла поворота рулевого колеса, а также выключатель стоп-сигнала. Параметры движения автомобиля отслеживают датчики давления в тормозной системе, частоты вращения колес, угловой скорости машины, продольного и поперечного ускорения.

На основании данных, полученных от датчиков, блок управления генерирует управляющие сигналы для исполнительных устройств систем, входящих в состав ESC. Команды от ЭБУ получают:

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

При работе ЭБУ взаимодействует с блоком управления автоматической коробки передач, а также с блоком управления двигателем. Блок управления не только принимает сигналы от данных систем, но и формирует для их элементов управляющие воздействия.

Тест №2: Прохождение ледяной трассы

Испытания проходили на ледяной трассе длинной около 700 метров. Круг проезжали с работающими электронными помощниками, а затем без них (вынимали предохранитель). Результаты представлены в таблице:

Вывод: Можно подумать, что без ESC прохождение круга проходит круче и веселее, но на самом деле на протяжении всей трассы водитель борется с автомобилем. С электроникой никаких забот, главное правильно выбрать скорость захода в поворот. Если скорость будет слишком большой, то электроника не поможет и машина вылетит с трассы.

TCL (Traction control)-антипробуксовочная система.

Данная система не допускает пробуксовки ведущих колес автомобиля, что обеспечивает стабильность движения автомобиля при разгоне, независимо от степени нажатия педали газа и дорожного покрытия.
В 1987 году Mercedes-Benz и BMW представили первые системы контроля тяги (противобуксовочные системы).
В 1990 году Mitsubishi выпустила в Японии автомобиль марки Diamante (Sigma), оснащенный новой активной электронной системой контроля тяги и курсовой устойчивости, где впервые эти две системы были интегрированы в одну (названная TCL).
Принцип ее действия основан на снижении выходной мощности двигателя при возрастании частоты вращения ведущих колес. О ускорении и частоте вращения каждого колеса блок управления, управляющий этой системой, узнает от датчиков, установленных у каждого колеса и от датчика ускорения. Датчики непрерывно отслеживают скорость вращения каждого из ведущих колес. Как только они обнаруживают, что одно или несколько колес начинают проскальзывать, система моментально вычисляет наилучший способ восстановления силы сцепления. Антипробуксовочная система снижает эффективную мощность двигателя и предотвращает пробуксовку колес, когда определяет, что крутящий момент двигателя слишком велик для данного покрытия поверхности дороги, а блок управления рабочими цилиндрами тормозов направляет тормозное усилие к нужному колесу (или колесам) до тех пор, пока не восстановится сцепление с дорогой.

Подводя итог, можно сказать, что ESP в различных вариациях исполнения предназначена для исправления ошибок недостаточно опытного водителя, чтобы предотвратить катастрофические последствия. Однако для тех, кто предпочитает активную езду и обладает для этого достаточными навыками, электроника снижает удовольствие от вождения, поскольку не позволяет довести ситуацию до критической грани, на которой и достигается управляемый занос, дрифт, прохождение поворотов «веером» и многое другое.

Именно поэтому на ряде моделей, особенно спортивных автомобилей, предусмотрена возможность настройки параметров под индивидуальные особенности владельца и даже отключения этой функции.

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

Использование трэкшен контроля в реальной эксплуатации

p, blockquote 23,0,0,0,0 –>

Несмотря на то, что многие современные автомобили имеют опцию трэкшен контроля, далеко не все водители знают, как пользоваться данной системой. Давайте попробуем разобраться, как следует использовать traction control system на примере автомобиля Toyota RAV-4.

p, blockquote 24,0,0,0,0 –>

В нормальном режиме движения, так сказать, «по умолчанию», система TRC на Toyota активирована постоянно. Ее вмешательство в управление на первый взгляд совершенно незаметно, однако при попадании одного или нескольких колес автомобиля на скользкий участок дороги система вступает в действие, «направляя» автомобиль в нужном направлении и препятствую развитию заноса.

Есть ли различия в ESP на авто разных классов?

Различия есть. И чем дороже авто, тем их больше.
В зависимости от класса, ЕСП может включать систему:

1. Предотвращения столкновений. Эта функция есть
   только на автомобилях с адаптивным круизом. Датчики приближения контролируют
   дистанцию до впереди идущего автомобиля и оповещают водителя об опасности. Это
   может быть звуковой сигнал и изображение на панели. Если водитель проигнорировал
   опасность, система стабилизации автомобиля принудительно тормозит колеса,
   вмешиваясь работу активного усилителя тормозов.
2. Предотвращения опрокидывания. В случае опасности,
   ЕСП тормозит передние колеса и снижает крутящий момент авто.
3. Улучшения эффективности торможения при нагреве
   дисков. Электроника контролирует температуру и увеличивает усилие давления поршня
   суппорта на одном или нескольких колесах.
4. Удаления влаги с тормозных дисков. Система
   включается при скорости более 50 км/ч в мокрую погоду. Как это работает? На ходу колодки передних колес
   легко касаются дисков. За счет небольшого трения, влага испаряется с рабочей
   поверхности дисков.
5. Имитации блокировки дифференциала. На кроссоверах Фольксваген ЕСП
   подтормаживает колесо, предотвращая его проскальзывание. Машина быстро находит
   зацеп и выкарабкивается из западни.
6. Измерения давления в шинах. При разнице давления
   меняется также скорость вращения колеса. Умная ЕСП это понимает и оповещает
   водителя о утечке воздуха.
7. Помощи при старте на подъем. Электроника
   определяет угол наклона авто и блокирует колеса на пару секунд после отпускания
   педали тормоза.

Отметим, что на грузовых авто с прицепом или
полуприцепом реализуется система стабилизации автопоезда. В случае заноса, система распределяет тормозные
усилия не только на самом авто, но и на прицепе.

Также отличия среди систем стабилизации могут
быть в гидроблоке. Последний содержит разное количество поршней, что создают
давления (от 2 до 6 в зависимости от класса авто).

Принцип работы TCS

Принцип работы противобуксовочной системы Общий принцип работы Traction Control System довольно прост: датчики, входящие в состав системы, регистрируют положение колес, их угловую скорость и степень проскальзывания. Как только одно из колес начинает пробуксовывать, TCS моментально устраняет потерю сцепления с дорожным покрытием.

Противопробуксовочная система справляется с проскальзыванием следующими способами:

• Подтормаживание буксующих колес. Тормозная система задействуется при невысокой скорости – до 80 км/ч.
• Уменьшение крутящего момента двигателя автомобиля. При скорости более 80 км/ч задействуется система управления двигателем, которая меняет величину крутящего момента.
• Комбинирование первых двух способов.

Отметим, что Traction Control System устанавливается на автомобили с антиблокировочной системой (ABS – Antilock Brake System). Обе системы используют в своей работе показания одних и тех же датчиков, обе системы преследуют цель обеспечить колесам максимальное сцепление с опорной поверхностью. Главное отличие – ABS ограничивает затормаживание колес, а TCS наоборот притормаживает быстро вращающееся колесо.

Устройство и основные компоненты

Схема системы ABS+TCS Traction Control System основывается на элементах антиблокировочной системы. Система предотвращения пробуксовки колес использует электронную блокировку дифференциала, а также систему управления крутящим моментом двигателя. Основные компоненты, необходимые для реализации функций антипробуксовочной системы TCS:

• Насос подачи тормозной жидкости. Этот компонент создает давление в тормозной системе автомобиля.
• Переключающий электромагнитный клапан и электромагнитный клапан высокого давления. Каждое ведущее колесо оснащено такими клапанами. Данные компоненты управляют торможением в пределах заданного контура. Оба клапана являются частью гидравлического блока ABS.
• Блок управления ABS/TCS. Осуществляет управление противопробуксовочной системой с помощью встроенного ПО.
• Блок управления двигателем. Взаимодействует с блоком управления ABS/TCS. Противопробуксовочная система подключает его к работе, если скорость машины более 80 км/ч. Система управления двигателем получает данные от датчиков и посылает управляющие сигналы исполнительным механизмам.
• Датчики частоты вращения колес. Каждое колесо машины оснащено данным датчиком. Сенсоры регистрируют скорость вращения, а после передают сигналы в блок управления ABS/TCS.

Кнопка включения/отключения TCS Отметим, что водитель может отключить антипробуксовочную систему. Обычно на приборной панели присутствует кнопка «TCS», которая включает/отключает систему. Отключение TCS сопровождается подсвечиванием индикатора «TCS Off» на приборной панели. Если такая кнопка отсутствует, то противопробуксовочную систему можно отключить, вытащив соответствующий предохранитель. Однако делать этого не рекомендуется.

Датчик АБС и его принцип работы. Как проверить датчик ABS?

Правильная работа электронной системы помощи при торможении имеет решающее значение для безопасности вождения. Если индикатор ABS постоянно включен, это означает, что система неисправна. Другим признаком поломки датчика ABS может быть блокировка колеса при резком торможении. Конструкция системы ABS сложна — поэтому, если у нас происходит сбой или у нас создается впечатление, что датчики не работают должным образом, мы должны срочно посетить специалистов.

Как тормозить от АБС? Неоспоримым преимуществом системы ABS является простота ее использования водителем. Как тормозить с АБС? Не усложняйте ситуацию слишком сильно и нажмите педаль тормоза до упора и удерживайте ее до полной остановки автомобиля. Система АБС зафиксирует сильное нажатие тормоза в качестве сигнала для максимально быстрой остановки автомобиля. Задача водителя — заблокировать колеса, а технология гарантирует, что колесо удерживается на пределе скольжения.

Частые причины неисправности

Работоспособность противобуксовочной системы TCS напрямую зависит от исправности ABS.

Наиболее частые причины выхода из строя:

• неисправность одного из датчиков вращения колес;
• засорения зоны слежения за скоростью вращения колеса (гребенки);
• нарушение целостности кабелей соединения датчиков с блоком управления;
• отказ электроклапанов блока ABS;
• неисправность насоса блока ABS;
• перегорание предохранителей, обслуживающих блок управления;
• проблемы CAN-шины.

Устранение неисправностей TCS начинают с компьютерной диагностики. После определения неисправного датчика, узла или компонента приступают к устранению конкретной неисправности.

После устранения неисправности на многих автомобилях ошибка продолжает быть активной. Для того чтобы удалить ошибку, требуется выполнить определенную последовательность действий в динамическом режиме (ходовые испытания). Это может быть движение автомобиля с последовательными поворотами и торможениями. Например, на автомобиле Mercedes Sprinter – это четыре последовательных левых поворота с торможениями.

Некоторые автолюбители отключают антипробуксовочную систему, полагаясь на собственный опыт вождения. Но статистика говорит, что TCS в разы уменьшает вероятность дорожно-транспортных происшествий, особенно, на скользком дорожном покрытии, поэтому не следует ей пренебрегать.

В данной статье попробуем разобраться с принципом работы тормозных систем автомобиля — ABS, ESP и TSC.

EBD

Не совсем пристойно звучащее для русского уха сокращение скрывает за собой вполне приличную систему Electronic Brakeforce Distribution — электронное распределение тормозных усилий. Система эта является дальнейшим продолжением идей ABS. Кроме противодействия блокировке колес, этот электронный помощник также спасает в случае, когда левая и правая стороны автомобиля находятся на покрытиях с разной степенью зацепления. Проще говоря, поможет спокойно оттормозиться, находясь правой стороной на заснеженной обочине, а левой — на чистом асфальте. Тогда как без EBD в такой ситуации зачастую остается уповать только на собственную координацию, владение автомобилем и удачу. Альтернативное название: EBV.