История систем автобезопасности. Часть 2

Кроме описанных нами в материале «История систем автобезопасности. Часть 1» систем пассивной безопасности, имеется еще множество других, способных повысить безопасность автомобиля. Эти системы объединены общим термином «активная защита».

Итак, активная защита – это совокупность всех свойств автомобиля, направленных на предотвращение аварийных ситуаций, а также исключение предпосылок к их повторному возникновению. Таким образом, в отличие от пассивной безопасности, спасающей в тех случаях, когда авария уже случилась, активная безопасность направлена на то, чтобы аварий не происходило вообще. Поскольку таких систем довольно много, мы не станем утомлять вас долгим чтивом, а остановимся на главном.

Антиблокировочная система (ABS)

Антиблокировочная система, или ABS, как ее называют практически все, предназначена для защиты автомобиля от заносов при резком торможении. В случае резкого торможения происходит блокировка колес, что является весьма неприятным и даже опасным явлением. При блокировке одного или нескольких колес водитель может потерять управление автомобилем и отправиться в кювет, придорожный столб или, что еще хуже, на встречную полосу.

Антиблокировочная система была впервые разработана и запатентована еще в 1936 году компанией Bosch. Тем не менее, сразу новинка не получила признания и на долгое время была практически забыта. Причиной тому стало отсутствие цифровой электроники, которая смогла бы реализовать принципы управления тормозными колодками, при которых они прижимаются к диску не постоянно, а отдельными «очередями» с частотой до 20 раз в секунду. В 1964 году Гейнц Либер, инженер компании Teldix GmbH вплотную занялся разработкой такой системы.

Через некоторое время Либер перешел на работу в Daimler Benz, где его изыскания пришлись ко двору. Первые работоспособные экземпляры системы были продемонстрированы в 1970 году, а серийно система ABS впервые была установлена сразу на два немецких автомобиля - Merсedes Benz W116 (S-класс) и BMW 7-й серии – в 1978 году. Примечательно, что руководство Daimler Benz решило привлечь специалистов Bosch, создав весьма удачное сочетание идей Либера и разработок этой компании. Именно благодаря такому союзу автомобили концерна Daimler Benz стали доминировать в плане систем активной безопасности.

На сегодняшний день подавляющее большинство автомобилей оснащены ABS в стандартной комплектации. Благодаря антиблокировочной системе были спасены тысячи жизней и предотвращены миллионы аварий. Особенно важное значение ABS имеет в зимних условиях, когда дорога очень скользкая и малейшие неполадки в работе тормозной системы могут привести к полной потере управляемости.

Система помощи при экстренном торможении

Технология, получившая название Brake Assist, впервые была применена на автомобилях Mercedes-Benz SL-Klasse и S-Klasse в 1996 году, а к 1998 году ее использование внедрили на все модели производителя. Вслед за Daimler, такому же примеру последовали Audi, Acura, Infiniti, BMW, Rolls-Royce, Land Rover и Volvo.

Электроника, являющаяся основой системы, помогает водителю при торможении. Благодаря датчикам, аналогичным ABS, компьютер различает обычное торможение, скажем, перед светофором или пешеходным переходом, и экстренное торможение при аварийной ситуации. Благодаря использованию Brake Assist, тормозной путь при экстренном торможении снижается на 45%, а работа ABS при этом практически исключает возможность заноса и потери управления.

Интересной разработкой в этом направлении обладает компания Volvo. Ее собственная система City Safety system позволяет эффективно организовать торможение при скорости ниже 30 км/ч.

Антипробуксовочная система

Дальнейшим развитием идей, воплощенных в ABS, стало появление в 1986 году антипробуксовочной системы, или TCS. Ее разработкой и производством занималась вышеупомянутая компания Bosch, известная своим мощным присутствием на рынке автомобильных запчастей.

Принцип работы системы заключается в том, что датчики, установленные на каждом колесе, в реальном времени отслеживают их угловую скорость (скорость вращения). Если одно из колес начнет пробуксовывать, информация будет подана на обрабатывающий компьютер, который снизит крутящий момент или замедлит колесо подтормаживанием. При снижении тяги система применяет различные методы, в числе которых прекращение зажигания в одном или нескольких цилиндрах двигателя, уменьшение подачи топлива или прикрытие дроссельной заслонки.

В плане применения данной системы снова в лидеры вырвалась компания Daimler Benz, включив TCS в комплектацию своего представительского седана Mercedes-Benz W126 S-Klasse в 1987 году (правда, изначально лишь для версий с 8-цилиндровым мотором). Позднее систему установили на гоночные автомобили - в 1990 году на свои болиды «Формула-1» ее впервые установила Ferrari. Правда, в 2008 году руководство «Формулы-1» запретило использовать TCS.

Примечательно, что система использует те же самые датчики, что и ABS, так что если автомобиль оснащен противобуксовочной системой, это означает, что наверняка в нем есть и ABS. Благодаря этим системам значительно улучшается управляемость автомобилем в сложных дорожных условиях и в потенциально опасных ситуациях.

Система распределения тормозных усилий

EBD, или система распределения тормозных усилий, – следующий шаг после ABS. В отличие от антиблокировочной системы, EBD помогает в управлении автомобилем постоянно, а не только в случае экстренного торможения. В основе ее находятся все те же принципы, но с развитием электроники их стало реализовать намного проще.

На сегодняшний день EBD стала весьма популярна и устанавливается на многие серийные автомобили. Благодаря EBD инженерам удалось оптимизировать тормозные усилия на передние и задние колеса. Дело в том, что при торможении значительная нагрузка приходится на передние колеса. При использовании EBD компьютер учитывает все эти факторы, а также степень загруженности автомобиля и распределение массы, так что можно добиться оптимального тормозного усилия для каждого колеса. Такой подход существенно снижает износ колодок, а также делает торможение намного безопаснее. Система позволяет сохранить траекторию движения, а также снизить вероятность возникновения заноса.

Система курсовой устойчивости

Следующим шагом в развитии активной безопасности стала электронная система курсовой устойчивости (ECS). Впрочем, подавляющее большинство знает эту систему по ее торговому названию – ESP. Именно под этой маркой ее реализует компания Bosch.

Основанная на тех же принципах, что и две предыдущие системы, она является их более продвинутой и универсальной инкарнацией. В основе этой системы – все те же датчики и управляющий компьютер, только все устройства значительно ближе к современности.

Благодаря датчикам, находящимся на каждом колесе машины, управляющий компьютер всегда знает дорожную обстановку. В случае малейшего заноса он начинает обрабатывать данные и посылать сигналы управления, благодаря которым изменяются тяговые усилия на каждом колесе. Благодаря этому автомобиль практически невозможно ввести в занос.

По данным американского Страхового института дорожной безопасности (IIHS) и Национального управления безопасностью движения на трассах NHTSA, примерно треть смертей в автомобильных авариях можно было бы предотвратить, если бы все машины были оборудованы данной системой.

Воздействие ESP на автомобиль в экстремальных ситуациях комплексное. Сюда входит управление оборотами и мощностью двигателя, а также регулировка тормозных усилий на каждом колесе. В целом, данная система действительно является на сегодняшний день если не самой важной, то одной из важных систем безопасности автомобиля, а в плане спасения жизней с ней могут соперничать лишь ремни безопасности. Во многих машинах систему можно отключить, но этого делать категорически не рекомендуется. Полезно отключить ESP будет только в том случае, если вы участвуете в гонках.

Вспомогательные системы активной безопасности

Среди систем активной безопасности есть и те, которые способны не только предотвратить аварию, но и предлагают решения, существенно упрощающие жизнь водителю во время обычной езды. Сюда стоит отнести парковочные системы Parktronic и системы круиз-контроля.

Парковочный радар, или парктроник, – весьма популярное устройство в современных автомобилях. Особенно высоко его ценят жители городов, где парковка зачастую сопряжена с немалым стрессом. Система основана на использовании ультразвуковых датчиков, расположенных на переднем и заднем бампере. При приближении препятствия датчик сигнализирует об этом, и водитель может вовремя среагировать нажатием на педаль тормоза.

Как правило, первый сигнал система начинает подавать, когда до препятствия остается 1-2 м. При дальнейшем приближении интенсивность сигнала увеличивается. Обычно сигнал подается в виде звука, но есть варианты и с отображением на приборной панели, дисплее или зеркале заднего вида. Когда расстояние до препятствия становится критическим (10-40 см), звуковой сигнал системы становится непрерывным, так что водитель вряд ли сможет оставить его без внимания.

Другой удобной системой, напрямую не влияющей на безопасность водителя и пассажиров, является круиз-контроль. В самом простом варианте это система поддержания постоянной скорости без необходимости часто нажимать на педаль газа. Система очень удобна при переезде на дальние расстояния по прямому шоссе. Такие дорожные условия больше всего характерны для США, где система впервые и была применена.

Более современной и безопасной является система адаптивного круиз-контроля. В отличие от предыдущей, она также способна следить за расстоянием до машины, идущей впереди, и поддерживать нужный уровень скорости. Система тесно связана с ABS и ESP и не может работать при неисправности одной из них.

Разумеется, такие системы нельзя считать полноценным «автопилотом». Сбои, которые возможны с круиз-контролем, могут привести к печальным последствиям, так что водитель обязан постоянно следить за дорогой даже при включенной системе.

Текст: Валерий Жёлудев.

Продолжение следует...