Зачем нужна и как работает антипробуксовочная система автомобиля

ASR – что это такое в автомобиле, и как это работает?

Такое оснащение относят к активным системам безопасности. Главная задача системы полностью или насколько это возможно предотвратить возможность пробуксовки колес при прохождении зимней дороги, а также при поездке по грязевым проселочным дорогам. Именно пробуксовка часто становится причиной того, что водитель самостоятельно не может выехать, приходится обращаться к помощи трактора или водителей попутных авто.

Существует два основных принципа работы антипробуксовочной системы ASR:

1. Первый сценарий запускается, если машина движется со скоростью до 60 км/ч. В этом случае подключенный к датчикам АСР насос с тормозной жидкостью быстро создает давление и притормаживает колесо, которое сорвалось в пробуксовку.
2. Второй вариант работы включается при скорости выше 60 км/ч. В этой ситуации торможение может быть опасным, поэтому ASR подает сигналы через ЭБУ на двигатель и снижает крутящий момент. Это не всегда на 100% эффективно, но очень безопасно для водителя.

Бытует мнение, что разделение на два сценария произошло, чтобы сохранить колодки, которые могут перегреваться и даже выгорать на высокой скорости. Но производители заявляют, что на высоких скоростях просто нельзя инициировать торможение с одной стороны. Это может привести к заносу и только усложнит ситуацию для водителя на сложной дороге.

Система управляется датчиками, которые установлены на каждом ведущем колесе. На автомобилях с полным приводом оборудование АСР гораздо дороже и сложнее, здесь оно вносит свои преимущества в проходимость и безопасность поездки по бездорожью.

В чем разница между ESP и ASR

Обе системы используют одни и те же блоки и каналы управления, но ESP более функциональна, поскольку располагает информацией о траекторных изменениях и может на них влиять.

Эта куда более продвинутая система считывает сигналы с датчиков поворота руля, нажатия педали акселератора, угловых ускорений кузова, может предсказывать дальнейшее развитие событий в самом начале потери стабильности автомобиля и предотвращать сносы и заносы.

ASR же ограничивается только продольными ускорениями, и для неё потеря водителем контроля в повороте – уже нештатная ситуация.

В результате трекшн контроль стал лишь составной частью более сложной системы. Некоторые их функции и аппаратно-программные модули перекрываются, но весь набор у ESP значительно шире.

Поэтому упоминание о наличии в машине, оснащённой ESP, ещё и антипробуксовочной ASR обычно является не более чем маркетинговым ходом. Она там обязательно должна присутствовать по умолчанию.

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 Toyota.

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.

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:

• при низких скоростях движения (от 0 до 80 км/ч) система обеспечивает передачу крутящего момента за счёт подтормаживания ведущих колёс;
• 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.

Управление крутящим моментом двигателя осуществляется во взаимодействии с системой управления двигателем. На основании информации о проскальзовании ведущих колес, получаемой от датчиков угловой скорости колес, и фактической величине крутящего момента, получаемой от блока управления двигателем, блок управления противобуксовочной системы вычисляет величину необходимого крутящего момента. 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 приборов. Система имеет возможность отключения.

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.

Альтернативные названия

Чаще всего в разных материалах встречается именно аббревиатура ASR.

Но это далеко не единственное название для антипробуксовочной системы. Это обусловлено тем, кто каждая автокомпания стремится выделить свой продукт, а потому называет практически идентичные разработки разными именами.

В частности, можно встретить такие варианты:

Какой штраф за нечитаемые номера и как его избежать

Рубрика: ПДД

• У Мерседеса, Ауди и Фольксваген это ASR;
• баварцы из БМВ используют понятие ASC;
• на машинах Тойота это TRC или A-TRAC;
• на автомобилях Опель увидите значок DSA;
• у элитных кроссоверов Рэйндж Ровер ETC;
• у шведских Вольво аббревиатура STC;
• японцы из Хонда применяют понятие TCS.

Но самое главное здесь то, что от названия суть не меняется. Конструкция и принцип работы везде практически идентичный, но со своими мелкими нюансами, которые глобально на работу системы не влияют.

Основа работы ASR

Пробуксовка – это увеличение количества оборотов одного из ведущих колес из-за отсутствия сцепления шины с дорогой. Чтобы колесо замедлить, требуется подключение тормозной системы, поэтому ASR всегда работает в паре с ABS – устройством, предотвращающим блокирование колес при торможении. Конструктивно это реализовано размещением электромагнитных клапанов ASR внутри блоков ABS.

Однако размещение в одном корпусе не означает, что эти системы дублируют друг друга. У ASR другие задачи.

1. Выравнивание угловых скоростей обоих ведущих колес путем блокировки дифференциала.
2. Регулировка крутящего момента. Эффект восстановления сцепления с дорогой после сброса газа известен большинству автолюбителей. Это же делает и ASR, но в автоматическом режиме.

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.

ESP – принцип работы и главные особенности

Данный блок технологий объединяет сразу несколько модулей. Это ASR, ABS и ряд отдельных датчиков для считывания и контроля ситуации по угловой динамике авто. Этот комплект оборудования один из самых распространенных на немецких автомобилях, часто устанавливают модули на Mercedes-Benz, автомобили VAG. Его основная задача – контроль курсовой устойчивости, а не обеспечение поездки по плохой дороге.

Вот лишь некоторые главные особенности ESP:

эта антипробуксовочная система автомобиля призвана следить за безопасными поворотами авто;
даже на плавном повороте на сколькой дороге возможны заносы, что предотвращает данная технология;
распределение крутящего момента особенно важно для полноприводных авто, где возможности системы гораздо больше;
модуль ESP сотрудничает с ASR – системой подтормаживания при срыве колеса в пробуксовку;
на большой скорости электронные датчики также работают, сбрасывая обороты двигателя и снимая авто с заноса.

С блоком ESP сотрудничает и ABS, что позволяет предотвратить занос при резком торможении на скользкой дороге. Датчики системы ESP обрабатывают множество важных данных. Это крен, занос, диагональное движение, срыв в пробуксовку, неуверенное торможение и прочие данные.

Компьютер очень сложный, и для его нормальной работы нужно высокое качество железа и софта. Так что в китайских авто ESP дает серьезные проблемы из-за низкого качества реализации.

Способы отключения ассистента антипробуксовочной системы

В некоторых ситуациях владелец авто может захотеть отключить работу данного сервиса. Сама система может быть деактивирована автомобилистом при помощи различных вариаций, в зависимости от самой опции и особенностей ее установки. Наиболее распространенные способы отключения:

• при помощи специальной клавиши, установленной на центральной панели либо рулевом колесе автомобиля;
• путем выключения опции в системе бортового компьютера машины;
• с помощью специального алгоритма либо комбинации клавиш.

Однако в ряде случаев производитель не предусматривает возможности отключения данной системы.

Устройство и принцип работы TCS

Конструктивной основой противобуксовочной системы является антиблокировочная система тормозов (ABS). При этом на долю противобуксовочного блока приходятся две основных функции:

1. Своевременная электронная блокировка дифференциала.
2. Изменение крутящего момента двигателя в соответствии с фактическими условиями его работы и состояния дорожного покрытия.

Для выполнения этих функций в состав гидравлического блока АБС включен насос обратной подачи и вспомогательные электромеханические клапаны каждого ведущего колеса. Это позволяет подтормаживать ведущие колеса при движении на малых скоростях, увеличивая тем самым тягу на них, а также изменять величину поступающего от ДВС крутящего момента на высоких скоростях движения, предотвращая потерю управляемости при снижении сцепления с дорожным покрытием.

Величина сформированных в антипробуксовочной системе управляющих воздействий задается электроникой, работающей с программным обеспечением АБС. В состав комплекса датчиков, задающих первичную информацию для вычисления воздействий, входят датчики частоты вращения, с помощью которых определяются:

• угловое ускорение ведущих колес;
• угловая скорость свободно вращающихся колес;
• радиус поворота в случае криволинейного движения;
• коэффициент проскальзывания (отношение угловых скоростей на мостах).

Вычисленная на основе этих данных информация сопоставляется с уже известной системе фактической скоростью движения, в результате чего либо включается насос обратной подачи одновременно с переключением клапанов для управления тормозным давлением, либо вносятся корректировки в крутящий момент, что может производится с помощью:

• изменения положения дроссельной заслонки;
• временного отключения системы впрыска;
• временного отключения зажигания в цилиндрах;
• изменения угла опережения зажигания;
• изменения режима работы АКПП.

Каждое срабатывание противобуксовочной системы сопровождается свечением индикатора на приборной панели

Большинство производителей также акцентируют внимание на возможности отключения системы, но не рекомендуют делать этого из соображений безопасности

Достоинства и недостатки

Система оказывает положительное влияние на устойчивость и безопасность автомобиля, особенно на скользком покрытии, не давая водителю чрезмерным нажатием на газ вызывать критическую ситуацию. Но может сослужить плохую службу при проезде по глубокому снегу, песку или грязи, «задушив» мотор как раз в тот момент, когда машине нужен максимальный газ, чтобы с пробуксовкой выбраться из неустойчивого покрытия. Поэтому, при необходимости проехать по песку или снегу (на небольшой скорости) Traction Control стоит заранее отключать.

Уже вот почти четверть века на легковые и грузовые автомобили, оснащенные передовыми системами безопасности, устанавливают противобуксовочные системы. Из названия этой системы понятно, что она не дает колесам автомобиля пробуксовывать в нужный момент. Антипробуксовочная система автомобиля является второй системой безопасности после АБС (антиблокировочная система). Эти две новейшие системы работают в паре и не дают заблокироваться или забуксовать колесам. Водители, которых заинтересовали электронные системы безопасности, часто хотят разобраться, как работает антипробуксовочная система.

Противобуксовочная система сокращенно (ПБС) в переводе на английский звучит как Traction control system (TCS). Немецкие автомобильные инженеры именуют ее Antriebsschlupfregelung (ASR). Данные системы включают в себя комплекс мер по предотвращению букса на дорогах с недостаточным сцеплением.

С момента начала комплектации автомобилей такими системами управлять ими стало намного легче и безопаснее. Иные водители ни разу не отключали эти системы за все время пользования автомобилем. Ведь это так удобно! За время поездки не нужно переживать из-за того, что машину может унести с дороги, например, на льду после слишком резкого нажатия на педаль газа или тормоза.

А вот истинные ценители именно «чистого» автомобиля, не задушенного системами безопасности, отключают все электронные помощники, чтобы почувствовать душу и мощь автомобиля. Но таких совсем мало, даже можно сказать единицы.

Следует разделить три основных вида противобуксовочных систем. Они похожи, но используются на разных марках автомобилей.

Плюсы, предоставляемые TCS

Антипробусовочная система в активном виде, понятное дело, облегчает управление машиной, причем в сложных дорожных условиях. А именно:

• Делает стабильной цепкость колес на поворотах, в том числе резких или проходимых на высокой скорости;
• Увеличивает устойчивость и удержание полотна на влажной трассе;
• Гарантирует надежность сцепления покрышек с зимней дорогой, как заснеженной, так и покрытой льдом;
• Облегчает трогание авто с места при любых погодных условиях.

Помимо повышения комфорта вождения, антипробуксовка дает и экономические выгоды. Во-первых, топливо расходуется в меньших объемах. Экономичность движка повышается на 3-5 %. Во-вторых, риск повреждения покрышек снижает вдвое. Сбережение ресурсов мотора значительно продлевает его активную жизнь без ремонта. В большинстве своем люди, знающие, что такое TCS в автомобиле, отключают его крайне редко. К такому шагу прибегают лишь те, кто привык к агрессивному вождению, или шоферы, имеющие за плечами грандиозный многолетний опыт.

В чем преимущества

Заправка автокондиционера: почему она может быть опасной, как не ошибиться

Есть несколько основных преимуществ, которые прекрасно характеризуют возможности рассматриваемой системы.

Это весомые основания для того, чтобы сделать такого ассистента обязательным элементом оснащения современного автомобиля уже в базовой заводской комплектации. Она позволяет:

Порошковая покраска дисков своими руками: технология

• снизить риск повреждения покрышек;
• повысить моторесурс;
• лучше сохранить зависимую и независимую подвеску на авто;
• повысить безопасность движения по влажному покрытию;
• улучшить сцепление и безопасность зимой;
• упростить старт авто на мокрой и снежной дороге;
• расходовать меньше топлива;
• дополнить систему помощи при трогании, если она есть;
• сделать поведение машины более предсказуемым.

Недостатков я здесь не вижу. А вы как считаете, есть ли у ASR и подобных ей систем какие-то весомые недостатки и аргументы в пользу того, чтобы не использовать их или отключать?

У меня на этом все.

Итоги: как можно оценить работу ASR на автомобиле?

Противобуксовочная система имеет следующие плюсы:

• предотвращает потерянную тягу в колесах транспорта при помощи контролирующей двигатель и тормоза электрогидравлической системы;
• предотвращает водительские ошибки;
• сохраняет водительский контроль над автомобилем;
• уменьшает возможность повреждения покрышек;
• увеличивает ресурсы двигателя;
• экономия топлива;
• обеспечивает хорошую управляемость в процессе вождения.

Основные преимущества Traction Control System:

• уверенный старт автомобиля с места на любом дорожном покрытии;
• устойчивость автомобиля при прохождении поворотов;
• безопасность движения в различных погодных условиях (наледь, мокрое полотно, снег);
• снижение износа шин.

Отметим, что в некоторых режимах движения противопробуксовочная система снижает производительность двигателя, а также не дает полностью контролировать поведение автомобиля на дороге.

Многие автомобилисты с опытом посмотрят, как работает система ASR, поймут ее примитивность и скажут, что смысла от нее никакого нет. Это справедливо только отчасти. Если вы опытный водитель с 20 годами стажа поездки по сложным дорогам, то и без такой помощи вряд ли застрянете в снежном плену. Но для владельцев авто с менее ярким опытом такие комплексы все же будут полезны.

Из недостатков стоит выделить лишь несколько особенностей:

• достаточно высокая стоимость, если на ваш автомобиль можно поставить такую систему опционально при заказе машины в салоне;
• не всегда эффективное срабатывание, очень часто АСР инициирует торможение слишком поздно, когда машина уже закопалась;
• неоднозначная работа на высоких скоростях, так как здесь это оборудование бессильно сделать что-либо эффективное;
• невозможность отключить на некоторых авто, которые не позволяют деактивировать весь модуль ESP;
• быстрый износ колодок, если вы постоянно ездите по сколькой или грязной дороге с риском срывания колес в пробуксовку.

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.

Итоги испытаний

Давайте подведем итоги, как прошло испытание Лады Весты. Старались сделать российскую машину нового поколения. Получилось или нет? Все ждут вердикт, приговор. Это уже не ведра с болтами, которые были раньше. Да, получилось.

В Весте есть три главных плюса:

1. Внешний вид — она получилась красивая.
2. Маневренность, азартность, юркость.
3. Третий плюс — большая, просторная.

У нее большие двери, Lada Vesta не чувствуется как «В» класс. Когда садишься в маленькую машину, чувствуешь себя ущемленным, маленьким. А тут едешь рядом с Фокусами, с Камри. Да, они немного шире, но по длине, красоте, маневренности мы не проигрываем. Конкретно в этой комплектации удобные люксовые сидения. Что насчет минусов? Это слабый двигатель, маленькая максимальная скорость.

Не слишком хорошее качество сборки салона. Третий главный минус — отсутствие полноценной автоматической коробки передач. Ее делали как конкурента Солярису. Но, большинство Солярисов продается с автоматической коробкой. Поэтому, пока Веста не конкурирует, коробка не та. Эта машина для тех, кто всю жизнь ездил на Вазах.

Вы немного больше доплачиваете, чем за Приору, и получаете машину совсем другого уровня. Она комфортнее, тише, маневреннее, больше, красивее, престижнее. Люди на Крузаках поворачиваются и смотрят — что это такое?!