Антипробуксовочная система asr. принцип работы. преимущества применения

Антипробуксовочная система, принцип действия

Принцип действия антипробуксовочной системы довольно прост: посредством взаимодействия с системой управления двигателем, система регулировки проскальзывания не позволяет передним колесам пробуксовывать при любой скорости автомобиля.

• Система контролирует крутящий момент, передаваемый на колеса.
• Осуществляет контроль над тормозной системой передних колес.
• Блокирует дифференциал, если такой имеется.

Сведения о скорости транспортного средства поступают на главный компьютер. Датчики являются «ответственными» за своевременное поступление информации. Именно они, наблюдая за частотой вращения колес, и определяют динамику разгона. При обнаружении хотя бы малейшей пробуксовки даже одного колеса, система снижает количество оборотов мотора.

Также с помощью электромагнитных клапанов, повысив в тормозной системе давление, она способна приостановить то либо другое колесо. Скорость самого транспортного средства при этом не изменяется. Способ устранения проскальзывания определяется автоматическим образом и зависит от скорости перемещения автомобиля. Если она менее 80 км/ч, то используется второй метод. Если же более – то первый. Не исключено также и комбинирование, когда применяются сразу два способа.

Кроме датчика динамики движения, антипробуксовочная система применяет и некоторые иные устройства. Как правило те же, что необходимы для работы функции экстренной остановки и антиблокировочной тормозной системы.

Принцип работы антипробуксовочной системы

Для понимания, что это такое и как она работает, необходимо вспомнить, что перемещение автомобиля происходит благодаря сцеплению его колес с дорожным покрытием. И если сцепление с дорогой недостаточное, например, если она скользкая или мокрая, то появляется пробуксовка, из-за чего теряется динамика разгона, ухудшается управляемость и увеличивается вероятность заноса машины. Да и износ резины в таком случае значительно возрастает.

Принцип, положенный в основу работы антипробуксовочной системы, – контроль скорости вращения колеса. Если при разгоне оно начинает вращаться слишком быстро, то средства контроля, в зависимости в первую очередь от скорости, предпринимают корректирующие действия. Проявляться это может как в его притормаживании, так и в снижении передаваемого крутящего момента.

Как отключить антипробуксировочную систему

Однако иногда все же случаются ситуации, когда отключение антипробуксовочной системы вполне оправдано. Многие водители задаются вопросом – как это сделать? Вопреки расхожим мнениям для этого не надо лезть внутрь механизмов.

Отключение противобуксовочной системы на время производится с помощью программного обеспечения, обеспечивающего управление автомобилем. Для этого надо просто выбрать нужный пункт меню. А затем, когда потребность в механизме снова появится, точно также через меню систему надо будет включить.

Таким образом, отключение противобуксира не угрожает целостности и безопасности систем автомобиля, предусматривается в варианте «из коробки» и не требует специальных знаний. Что, несомненно, является отличной новостью для любого автовладельца.

Как работает антипробуксовочная система

Эффективность системы ASR в первые годы была не самой высокой. Однако сегодня она работает безупречно на всех скоростях, вне зависимости от того, насколько быстро или медленно движется автомобиль.

Если скорость движения низкая и не превышает восемьдесят километров в час, то эффективное предотвращение буксовки достигается за счет контролируемого подтормаживания ведущих колес автомобиля.

Если же речь идет о больших скоростях, от восьмидесяти километров и больше, то в силу вступает система, обеспечивающая уменьшение крутящего момента двигателя.

Принцип работы антипробуксовочной системы ASR основан на взаимодействии сразу с несколькими датчиками, расположенными в блоке ABS. Все эти датчики отвечают каждый за свою характеристику работы транспортного средства. Если не вдаваться в подробности, то ASR следит за:

• Угловым ускорением колес;
• Фактической скоростью движения транспортного средства;
• Траекторией движения автомобиля, вычисляя, насколько прямое или криволинейное оно в данный момент времени;
• Проскальзыванием, основываясь на том, насколько большая разница между угловыми скоростями ведущих и не ведущих колес.

И уже после того, как показания датчиков сняты системой, в автоматическом режиме происходят нужные манипуляции с крутящим моментом или же тормозным давлением. Таким образом, в реальном времени система способна следить сразу за несколькими важнейшими системами автомобиля, в нужный момент влияя на них и внося изменения в их работу.

Антипробуксовочная система TCS

Как уже было сказано выше, система регулировки проскальзывания сокращается по-разному: TCS, DTC, ESP, TRC. Каждая из них монтируется на определенные автомобили конкретного изготовителя и является по максимуму «подогнанной» для наиболее эффективного функционирования с той либо другой конфигурацией транспортного средства.

Разберем каждую аббревиатуру отдельно:

• ASR монтируется только на Mercedes, Audi, Volkswagen.
• ASC устанавливается только на BMW.
• DSA применяется на автомобилях Opel.
• TCS используется исключительно на Honda.
• TRC была специально разработана для TOYOTA.

Электронный контроль устойчивости (ESC/ESP)

Электронный контроль устойчивости или динамическая система стабилизации автомобиля, это компьютерная система управления, которая управляет не только каждым в отдельности тормозом колеса, но и способна одновременно с торможением уменьшать мощность двигателя, что обеспечивает контроль над управлением автомобилем.

Впервые система контроля устойчивости автомобиля была применена компанией Мерседес в середине 90-х годов. В 2012 году США обязала всех автопроизводителей продающие автомашины в Америке оснащать динамической системой стабилизации все транспортные средства, поступающие на рынок США. Это позволило существенно снизить аварийность на дорогах Соединенных штатов. По данным IIHS (Институт страховой безопасности дорожного движения США) после введения применения в новых автомобилях электронной системы стабилизации автомобиля, возможно, удалось предотвратить 30 процентов аварий на дорогах во всем мире.

Технология ESC/ESP состоит из шести важных компонентов: датчиков скорости вращения колес, управляющего модуля, датчика определяющий угол движения автомобиля на дороге, датчика темпа отклонения от курса движения, акселерометра и гидравлического модулятора.  

Обратите внимание, что гидравлический модулятор, который применяется в системе ESC, применяется точно такой же, как в системе ABS. Так что как видите, система ESC это усовершенствованная система ABS, в которую добавили датчик, следящий за отклонением курса движения машины, акселерометр и добавлен датчик контролирующий угол движения транспортного средства по дороге. . Чтобы понять, как работает система ESC/ESP, представим, что вы двигаетесь по шоссе на скорости 95 километров в час

Неожиданно на дорогу выбегает собака или любое другое животное. Вы, пытаясь уйти от удара, отклоняете руль в сторону. Что же происходит в этот момент в автомобиле, оборудованном системой курсовой устойчивости? Датчик темпа отклонения от курса движения определяет, по какой траектории двигается автомобиль

Чтобы понять, как работает система ESC/ESP, представим, что вы двигаетесь по шоссе на скорости 95 километров в час. Неожиданно на дорогу выбегает собака или любое другое животное. Вы, пытаясь уйти от удара, отклоняете руль в сторону. Что же происходит в этот момент в автомобиле, оборудованном системой курсовой устойчивости? Датчик темпа отклонения от курса движения определяет, по какой траектории двигается автомобиль.

Датчик, определяющий угол движения автомобиля передает системе данные о том, в каком положении находятся передние колеса. Акселерометр определяет, скользит ли Ваше транспортное средство, а датчики скорости точно также как в системе ABS определяют, и контролирую скорость вращения каждого колеса. 

Если вы, чтобы уйти от удара, выкрутите рулевое колесо очень резко, то ваша машина не сразу начнет смещаться в сторону поворота руля, а короткое время будет по-прежнему двигаться прямо. Этот эффект происходит из-за первого закона Ньютона. Дело в том, что у передних колес, после того как вы слишком резко повернете руль, не будет хватать достаточно тяги, чтобы сохранить сцепление с дорогой, что в итоге приведет к скольжению передних колес и машина будет продолжать двигаться прямо.

В этом случае система курсовой устойчивости (ESC) придет на помощь. Управляющий электронный блок при такой ситуации получит несоответствие данных, получаемых с датчика замера угла движения автомобиля и фактическим движением машины (которое передается датчиком темпа отклонения от курса движения).

В результате такого несоответствия система посылает гидравлической системе команду увеличить силу торможения для заднего левого колеса или правого колеса (в зависимости от того, в какую сторону вы повернули рулевое колесо). Это позволяет избежать заноса из-за скольжения передних колес и выровнять машину. При необходимости система также может снизить мощность двигателя (снизить обороты) посылая сигнал на дроссель.

Если бы машина не оснащена системой динамической стабилизации, то тогда выкрутив резко руль в сторону, передние колеса начали бы скользить, а заднюю часть машины начало бы заносить в сторону. Так что система ESC/ESP контролирует устойчивость машины на дороге. Для того чтобы лучше понять, как работает динамическая система стабилизации автомобиля, посмотрите видео ниже:

Включите русские субтитры

Вот видео с передовом:

Еще один ролик, которые объясняет принцип работы системы ESP:

Зачем в машине система ASR

При срыве колёс в скольжение из-за превышения тяговых возможностей двигателя над состоянием дороги и способностями шин, возникают три неприятных последствия:

• нарушается курсовая устойчивость автомобиля из-за того, что колёса, испытывающие избыток тяги, теряют свою курсовую устойчивость, скользящей шине всё равно, продолжать движение по траектории или уходить вбок;
• снижается интенсивность разгона, часть крутящего момента пойдёт на бесполезную раскрутку колеса, а не на ускорение автомобиля;
• ухудшается проходимость, тяга снижается, машина может забуксовать и остановиться, несмотря на вращающиеся на месте ведущие колёса.

Спасти ситуацию может вовремя уменьшенная тяга на проскальзывающем колесе. С этим вполне способен справиться и опытный водитель, но всем прочим гораздо эффективней поможет автоматика.

Да и самого талантливого пилота, даже профессионального гонщика, лучше избавить от необходимости точно дозировать тягу. Поэтому по мере появления быстродействующих и надёжных узлов следящей электроники на машинах стали применяться специальные системы контроля тяги, получившие названия ASR, трекшн контроль или антипробуксовочные системы.

Аббревиатуры могут быть разными, поскольку каждая фирма стремится подчеркнуть индивидуальность своих разработок.

Принцип работы и функции

Основная функция ASR заключается в регулировании крутящего момента на начавших пробуксовывать колёсах. Достигаться это может двумя способами – подтормаживанием конкретного колеса или общим снижением тяги двигателя.

В первом случае задействуется имеющаяся на автомобиле антиблокировочная система тормозов (ABS). Её узлы позволяют притормаживать любое колесо независимо от водителя.

Такой способ имеет заметное преимущество в том, что дифференциал ведущей оси способен перебросить часть момента двигателя на второе колесо оси, находящееся в более благоприятных условиях по уровню сцепления. Но на больших скоростях такой приём нежелателен, поскольку создаст эффект векторного управления курсом, опасный момент на руле, и приведёт к ускоренному износу тормозных колодок и дисков.

Поэтому на больших скоростях, обычно это 60-80 км/ч, используется снижение тяги двигателя. Система вполне способна быстро просчитать моментную модель мотора и отрегулировать тягу с учётом предсказания развития ситуации.

То есть не полностью убрать ускорение, а выставить его на безопасный уровень. У этого способа есть свои недостатки, в частности, на труднопроходимой дороге его использовать нежелательно, внезапное снижение мощности быстро приведёт к остановке и застреванию автомобиля.

Устройство ASR

Из функционального рассмотрения понятно, что у ASR имеется два контура управления – по силовому агрегату, то есть двигателю и коробке передач, и по тормозной системе.

Управление силовым агрегатом может вестись разными способами:

• самое простое – это прикрыть дроссель, если он снабжён электронным управлением, но это не очень желательно, поскольку при одних и тех же оборотах меняется его крутящий момент;
• регулировка подачи топлива и момента искрообразования, способ эффективный, но достаточно сложный в реализации, поскольку это вмешательство в самые тонко настроенные режимы управления двигателем;
• блокировка переключения передач автоматической коробкой или принудительное включение нужной передачи, что также может внести элемент неожиданности в работу водителя.

Развитие систем контроля тяги позволяет одинаково эффективно пользоваться всеми возможностями, обеспечивая безопасность и исключая нежелательные ситуации. К тому же эту функцию часто можно отключить с места водителя.

Управление тормозами ничем не отличается от работы ABS. Используются те же клапаны, подающие или сбрасывающие давление с рабочих тормозных цилиндров, за счёт своего быстродействия позволяющие тонко регулировать тормозное усилие.

Работает также блок управления антиблокировочной системы, а исходная информация для ASR считывается именно с датчиков ABS, установленных на каждом колесе.

Эти датчики подают сигналы о скорости вращения колёс, сравнивая которые и вычисляя скорость автомобиля можно заметить признаки начавшейся пробуксовки.

Созданием необходимого давления тормозной жидкости, оперативным перебросом её через клапаны и накапливанием резервной энергии занимается блок насоса и гидроаккумулятора ABS.

Установка стационарной кнопки отключения

Данная операция несложна и не требует от исполнителя высокого уровня профессионализма. Цель действия – установить в салоне выключатель на разрыв питания к упомянутому выше предохранителю. На панели приборов внизу слева, между регулятором положения зеркал и корректором фар имеется гнездо с заглушкой, вполне пригодное под установку кнопки (по характеристикам подходит под номером 251450002R).

Щиток в сборе извлекается из ниши панели, и из гнезда удаляется заглушка. Через гнездо в салон выводится разрыв провода питания предохранителя F62, концы которого подключаются к кнопке. Кнопка фиксируется в гнезде, и щиток устанавливается на место в нише панели. При отключении ESP на приборном щитке также будут загораться три индикатора – ABS, ESP и стояночного тормоза.

Кроме того, при отключенной ESP следует учитывать вероятность наличия на дороге непросматриваемых участков с качественным покрытием, въезд на которые сопровождается неожиданным сильным рывком.

Что еще может «антипробуксовочная установка»?

Некоторые ошибочно думают, что она нужна только лишь для того, чтобы выбраться из сугробов и грязи (забраться на заснеженную гору и т.д.). Но это далеко не так, помогает она еще при других ситуациях:

• Резкий старт с места. Ни для кого не секрет, что переднеприводные машины зачастую уводит либо вправо, либо влево при старте (ничего не поделать такая конструкция). Если летом это не так сильно проявляется, то зимой сносы большие (особенно если старт действительно сильный), так вот антипробуксовочная система, немного «душит колеса» в нужной последовательности и машина почти всегда идет прямо.
• Снежная каша между полосами. Наверное, все видели снежный, как бы бордюр (плотный снег) между полосами. Если в городах его практически нет (ибо в последнее время стали действительно лучше чистить дороги), то вот на трассах это сплошь и рядом. И вот представьте, идет впереди у вас фура, скажем 60 – 80 км/ч, ее нужно быстро и четко обогнать через это «снежное препятствие», но если крутануть руль лишнего, тогда может занести автомобиль, да даже развернуть. Опасно это! Особенно для новичков. А вот с антипробуксовочной системой, такой маневр намного проще и безопаснее. При пересечении этой снежной преграды, то колесо, которое теряет сцепление и начинает проскальзывать, автоматически притормаживается, момент передает другому, в итоге машина идет ровно, без заносов (маневр стабильнее). Конечно, здесь еще подключается система ESP (стабилизация курсовой устойчивости), но многое делается TSC, TRC, ASR и другими

Вход в заснеженный и сколький поворот. Бывает даже на небольшой скорости можно улететь в кювет, потому что машину несет (даже на шипах, я уже молчу о липучке). Так вот опять же совокупность «антипробксовки» и ESP, помогает вам перераспределить момент на колесах, и безопаснее пройти порот.

Конечно это общие моменты, у каждой из систем есть что-то свое, нет 100% совпадения. ДА и конкуренты не раскрывают своих секретов.

Обзор

Основная идея, лежащая в основе необходимости в системе контроля тяги, заключается в потере сцепления с дорогой, которая ставит под угрозу управляемость и устойчивость транспортных средств из-за разницы в сцеплении ведущих колес. Разница в пробуксовке может возникать из-за поворота автомобиля или различных дорожных условий для разных колес. Когда автомобиль поворачивает, его внешние и внутренние колеса вращаются с разной скоростью; это обычно регулируется с помощью дифференциала . Еще одним усовершенствованием дифференциала является использование активного дифференциала, который может при необходимости изменять количество мощности, передаваемой на внешние и внутренние колеса. Например, если во время поворота обнаруживается проскальзывание наружу, активный дифференциал может передавать большую мощность на внешнее колесо, чтобы минимизировать рыскание (по сути, степень отклонения передних и задних колес автомобиля от линии). Активный дифференциал. , в свою очередь, управляется набором электромеханических датчиков, взаимодействующих с блоком контроля тяги.

Что это дает?

При экстренном торможении машины, которые оснащены АБС, замедляют ход плавно, а не идут юзом. Следовательно, даже в сложных дорожных условиях машина остается управляемой. Водителю же нужно только следить за направлением движения авто до полной его остановки. Иными словами, антиблокировочная система обеспечивает управляемое торможение, что позволяет избежать аварии.

При экстренном торможении транспортного средства, не оборудованного ABS, сильное нажатие на педаль тормоза приводит к тому, что, как бы Вы ни выкручивали руль, машина не изменит своей траектории. Это связано с тем, что заблокированные колеса будут скользить и не позволят водителю маневрировать. Как результат, автомобиль поедет по прямой, что может привести к серьезным последствиям.

ASR и тормозное давление

Взаимодействие ASR и тормозного давления происходит в порядке цикличности. Каждый цикл делится на три рабочих фазы: увеличение текущего давления, удержание его на установленных показателях и полный или частичный его сброс. При работе в фазе увеличения давления, ведущее колесо начинает подтормаживать. Это обеспечивается с помощью работы насоса обратной подачи и отключения всех клапанов, связанных с подачей высокого давления. Если нужно удерживать давление на одном уровне, то это происходит при полном отключении системой ASR насоса. В то же время, когда антипробуксовочной системе требуется сбросить давление, впускной и переключающий клапан открываются.

Функции и принцип работы антипробуксовочной системы ASR

Антипробуксовочная система автомобиля ASR не дает проворачиваться колесам на скользкой дороге.

ASR – Automatic Slip Regulation можно отнести к системам активной безопасности. Назначение ASR заключается в том, чтобы предотвращать пробуксовку ведущих колёс при движении по скользкой или труднопроходимой дороге. В первом случае авто, оснащённое ASR, приобретёт лучшую курсовую устойчивость в поворотах, во втором – станет более проходимым. Принцип действия антипробуксовочной системы ASR заключается в уменьшении крутящего момента, передающегося на буксующее колесо. Происходит это следующим образом: блок управления (зачастую используется блок управления АБС) обрабатывает сигналы, поступающие от датчиков, сходных с датчиками АБС, но имеющими большую точность. Сравнивая значения скоростей вращения колёс, блок управления подаёт сигналы на исполнительные механизмы, уменьшающие скорость вращения пробуксовывающего колеса, согласовывая её со скоростями других колёс. Блокирования дифференциала при этом не происходит, поэтому при движении автомобиля по криволинейной траектории колёса ведущей оси вращаются, как и положено, с разными скоростями.

Компоненты антипробуксовочной системы

Как правило, основное оборудование для антипробуксовочной системы и АБС в основном одинаковы. Во многих автомобилях антипробуксовочная система предоставляется в качестве дополнительной опции для ABS.

• Каждое колесо оснащено датчиком, который определяет изменение скорости из-за потери тяги.
• Измеренная скорость отдельных колес передается в электронный блок управления (ЭБУ).
• ЭБУ обрабатывает информацию от колес и инициирует торможение пораженных колес через кабель, подключенный к клапану автоматического регулирования тягового усилия (ATC).

Во всех транспортных средствах противобуксовочная система автоматически запускается, когда датчики обнаруживают потерю тяги на любом из колес.

Как работает антипробуксовочная система TCS

Принцип работы противобуксовочной системы такой: группа датчиков отслеживает угловую скорость, контролирует положение колёс и степень проскальзывания. При малейших признаках потери сцепления с дорожным покрытием система TCS сразу же пытается устранить это одним из способов:

• при движении на скорости менее 80 км/ч ведущие колёса подтормаживают;
• если скорость авто более 80 км/ч, уменьшается крутящий момент мотора за счёт снижения объёма подаваемого топлива, регулирования положения дроссельной заслонки и изменения значения угла зажигания;
• одновременное применение двух вышеизложенных действий.

Как работает антипробуксовочной системы и её нюансы

Блок управления двигателем контролирует вращение колес и после включения зажигания, транспортное средство начинает двигаться. Мониторы компьютера сравнивают ускорение и скорость вращения ведущих колес с не силовыми колесами. Компьютер активизирует ASR, когда вращение колес превышает порог скольжения. Система ASR активирует дифференциал тормозного клапана для контроля тормозного цилиндра, и крутящий момент двигателя применяется к заторможенному колесу. Противобуксовочная технология переходит от дифференциального управления тормозом к управлению двигателем, чтобы уменьшить мощность двигателя. В некоторых системах ASR задерживает зажигания или уменьшает подачу топлива к конкретным цилиндров для снижения мощности на скоростях выше 80 км в час. На панели приборов можно увидеть вспышки контрольной лампы, при срабатывании системы. Также данную технологию можно отключить.

Итоги: как можно оценить работу ASR на автомобиле?

Сложно дать однозначную оценку данному комплексу систем безопасности. В составе ESP этот блок хорошо справляется с определенными нюансами на небольшой скорости. А вот при поездке по трассе АСР может даже помешать водителю своими силами исправить ситуацию. Неоднозначной является и польза подтормаживания колеса в процессе пробуксовки.

К сожалению, ASR – это не замена хорошей механической блокировке, так как электроника не может столь же эффективно распределить крутящий момент по всем ведущим колесам. Тем не менее, это выход для тех автомобилей, в которых никакой блокировки и быть не может. Если у вас есть выбор опциональной установки такой системы, то стоит воспользоваться таким предложением.