Дорогу и вождение машины можно сравнить с решением сложного уравнения, а человеческий мозг, хоть и содержит 100 млрд нейронов иногда может принимать неверные решения, что приводит к ДТП.
Производители всегда мечтали о создании надежного "ангела-хранителя", который бы помогал автовладельцам в сложных ситуациях. Вот почему внедрение систем электронной стабилизации стало одним из важных событий в автопроизводстве, наряду с появлением фиксирующих ремней и подушек безопасности.
Для чего нужны системы стабилизации
Пусть вместо слов говорят сухие данные статистики. Американская организация IIHS (Insurance Institute for Highway Safety) провела исследование элементов активной безопасности машин. Согласно его результатам, оснащение системами стабилизации помогло снизить смертность в обычных ДТП на 43%, а с участием одного автомобиля - на 56%.
Последнее означает, что водитель просто не справился с управлением. Вероятность переворота авто со смертельными исходом снижается на 77%, а для внедорожников – на 80%.
Согласны с американцами и их немецкие коллеги, они пришли к выводу, что от 35% до 40% всех смертельных аварий могли бы окончиться без жертв, если бы машины были оборудованы системой стабилизации.
За счет чего достигается такой уровень безопасности?
Прежде всего, электронный “ангел-хранитель” оценивает решения водителя.
То есть происходит одновременный анализ:
- Поворота руля;
- Сравнение этих данных с информацией от датчика, который указывает реальную траекторию движения машины;
- Скорости машины и наличия направленного вращения авто вокруг своей оси.
Результатом может быть признание ситуации аварийной, запуск команды ответственным системам перехватить инициативу у человека. Это и подтормаживание конкретного колеса с нужным усилием, и ограничение скорости, и коррекция оборота коленвала.
Типичное решение по стабилизации можно наглядно изучить на примере популярного формата ESP.
И надо признать, что за комфортом водителя стоит работа сразу нескольких сложных систем, которые взаимосвязаны между собой:
- Антиблокировочная система (ABS);
- Система распределения тормозных усилий;
- Электронная блокировка дифференциала;
- Антипробуксовочная система.
Антиблокировочная система (ABS)
Результат работы ABS - предотвращение блокировки колес при торможении, что позволяет сохранять устойчивость и управляемость машины. Именно управляемое торможение, а не сокращение тормозного пути и является истинным назначением этой системы.
Система распределения тормозных усилий
5 поколение ABS получило дополнительную опцию в виде системы электронного распределения тормозных сил - блок управления, который контролирует поведение колес относительно друг друга. Простыми словами, эта электроника распределяет тормозное усилие индивидуально на каждое колесо и с конкретной дозировкой.
Электронная блокировка дифференциала
EDS (Elektronische Differenzialsperre) или EDL (Electronic Differential Lock) предотвращает пробуксовку ведущих колес путем их подтормаживания, что актуально на старте движения, при ускорении, контроле хода по прямой или вхождения в повороты, если дорога обледенела или покрыта водной пленкой от осадков.
Антипробуксовочная система
Если блок управления получает сигнал о плохом сцеплении с дорогой на одном из ведущих колес, то это колесо начинает вращаться медленнее. А крутящий момент на втором ведущем колесе, где сцепление лучше, наоборот вращается быстрее.
Типичные ситуации для применения: скользкое дорожное покрытие, прохождение поворотов, пробуксовка при резком старте.
На физическом уровне антипробуквсовочная система включает в себя:
- Блок управления;
- Гидравлический блок;
- Датчики угловой скорости колес;
- Датчик давления в тормозной системе;
- Датчик ускорения;
- Датчик скорости поворота;
- Датчик угла поворота рулевого колеса.
Первые разработки систем стабилизации
Если и начинать повествование о происхождении систем стабилизации автомобилей, то без упоминания немецкого концерна Robert Bosch GmbH не обойтись. Инженеры этой компании впервые запатентовали прообраз современных электронных помощников в далеком 1959 году под маркой ESC (Electronic Stability Control) он же электронный контроль устойчивости, который позволял стабилизировать движение транспортного средства на высоких скоростях.
Однако полем применения для ESC стал, не наземный транспорт, а... авиация. В 60-х гг ХХ века ее получил знаменитый сверхзвуковой лайнер Concorde, которому она помогала сохранять устойчивость при пробеге взлетно-посадочной полосы.
И все же пытливые умы разработчиков мечтали о ее появлении и на обычной машине. Но до воплощения в реальности был пройден долгий путь. Это как в онлайн-игре, где героя нужно как следует “прокачать”, чтобы наделить его суперспособностями.
Для этого разработчикам пришлось открыть промежуточные технические решения, к примеру, антипробуксовочную систему - ABS, контроль тягового усилия - ASR и многие другие.
Судьбоносным стал 1987 год, когда глава исследовательского отдела Bosch, Антон ван Зантен, и команда из 35 инженеров совместно с коллегами из Mercedes-Benz начали 8-летний “марафон” по внедрению системы стабилизации курсовой устойчивости.
Их усилия увенчались успехом в 1995 году, когда ESP или «Elektronisches Stabilitätsprogramm» (фирменное название системы стабилизации от Mercedes-Benz) заработала на премиальном купе 600-й серии S-класса, а несколькими месяцами позднее она уже “прописалась” на однокашниках S-класса W140 и родстерах SL R129.
И все же причиной массового применение систем стабилизации стал скандал, когда шведский журналист Роберт Коллин в 1998-м году умудрился перевернуть во время тест-драйва Mercedes-Benz А-класса на скорости...37 км/ч! Журналист выполнял нехитрый “лосиный тест” или перестановку. Автопроизводителю пришлось в срочном порядке внедрять систему стабилизации ESP.
