Антипробуксовочные системы автомобиля

Антипробуксовочные системы служат для предотвращения проскальзывания ведущих колёс автомобиля.

Ранее антипробуксовочная система использовалась на болидах Формулы-1. Впервые её применила команда Ferrari еще в 1990 году, однако в 2008 году организаторы гонок приняли решение о полном запрете системы, исходя из того, что управлять болидом должен только гонщик.

Системы разных производителей имеют собственные торговые названия:

ASR (Automatic Slip Regulation, Acceleration Slip Regulation) — название системы у Mercedes, Volkswagen, Audi и др.;
ASC (Anti-Slip Control) и DTC (Dynamic Traction Control) — BMW;
A-TRAC (Active Traction Control) и TRC (Traking Control) — Toyota;
DSA (Dynamic Safety) — Opel;
ETC (Electronic Traction Control) — Range Rover;
ETS ( Electronic Traction System) — Mercedes;
STC (System Traction Control) — Volvo;
TCS (Traction Control System) — Honda.

Антипробуксовочная система

Несмотря на большое количество наименования, все перечисленные противобуксовочные системы имеют схожие конструкции и принцип работы, поэтому их работа нами будет рассмотрена на примере самой распространенной — системы ASR.

Для того чтобы понять как работает система нужно напомнить, что автомобиль перемещается по дороге благодаря сцеплению колес с дорожным покрытием. При недостаточном сцеплении с дорогой, например, если она скользкая или влажная, возникает пробуксовка, из-за чего динамика разгона теряется, ухудшается управляемость и повышается возможность заноса автомобиля. В связи с этим в основу работы системы положен принципы контроля скорости вращения колеса. Если колесо при разгоне вращается слишком быстро и возникает пробуксовка, то система предпринимает корректирующие действия.

Основой антипробуксовочной системы служит антиблокировочная система тормозов. Система ASR выполняет 2 функции:

электронную блокировку дифференциала
управление крутящим моментом ДВС

Рис. Схема антипробуксовочной системы ASR: 1 — компенсационный бачок; 2 — вакуумный усилитель тормозов; 3 — датчик положения педали тормоза; 4 — датчик давления в тормозной системе; 5 — блок управления; 6 — насос обратной подачи; 7 — аккумулятор давления; 8 — демпфирующая камера; 9 — впускной клапан переднего левого тормозного механизма; 10 — выпускной клапан привода переднего левого тормозного механизма; 11 — впускной клапан привода заднего правого тормозного механизма; 12 — выпускной клапан привода заднего правого тормозного механизма; 13 — впускной клапан привода переднего правого тормозного механизма; 14 — выпускной клапан привода переднего правого тормозного механизма; 15 — впускной клапан привода заднего левого тормозного механизма; 16 — выпускной клапан привода заднего левого тормозного механизма; 17 — передний левый тормозной цилиндр; 18 — датчик частоты вращения переднего левого колеса; 19 — передний правый тормозной цилиндр; 20 — датчик частоты вращения переднего правого колеса; 21 — задний левый тормозной цилиндр; 22 — датчик частоты вращения заднего левого колеса; 23 — задний правый тормозной цилиндр; 24 — датчик частоты вращения заднего правого колеса; 25 — переключающий клапан; 26 — клапан высокого давления; 27 — шина обмена данными.

Противобуксовочная функция в системе реализована путем использования насоса обратной подачи и двух дополнительных электромагнитных клапанов (переключающего и клапана высокого давления) в гидравлическом блоке ABS каждого ведущего колеса.

Система ASR управляется соответствующим программным обеспечением, установленном в блок управления ABS. Во время работы блок управления ABS/ASR находится во взаимодействии с блоком управления системы управления двигателем.

Принцип работы антипробуксовочной системы

Работа системы ASR построена так, что пробуксовка колес предотвращается при любой скорости движения автомобиля:

при скорости движения до 80 км/ч контроль крутящего момента обеспечивается путем подтормаживания ведущих колёс;
при высокой скорости (более 80 км/ч) регулировка усилия происходит путем понижения крутящего момента передаваемого от ДВС.

От датчиков частоты вращения колес блок управления ABS/ASR полчает информацию о:

скорости движения автомобиля (на основании угловой скорости неведущих колёс);
характере движения автомобиля — прямолинейное или криволинейное (на основании сравнения угловых скоростей неведущих колёс);
угловом ускорении ведущих колёс;
величине проскальзывания ведущих колёс (на основании разницы угловых скоростей ведущих и неведущих колёс).

Тормозное давление и крутящий момент двигателя изменяются блоком управления ABS/ASR в зависимости от текущего значения указанных выше эксплуатационных характеристик.

Изменение тормозного давления осуществляется в три рабочих цикла:

Первый цикл — увеличение давления тормозной жидкости в контуре с помощью включения насоса обратной подачи, закрытия переключающего клапана и открытия клапана высокого давления. Указанные действия приводят к торможению ведущего колеса.
Второй цикл — удержание давления, что достигается путем выключения насоса обратной подачи.
Третий цикл — сброс давления при окончании проскальзывания путем открытия впускного и переключающего клапанов.
При необходимости указанные циклы повторяются.

Необходимая величина крутящего момента вычисляется блоком управления противобуксовочной системы и фактическое его значение изменяется блоком управления системы управления двигателем на основании информации о:

проскальзывании ведущих колес, которая поступает от датчиков угловых скоростей
фактическом крутящем моменте, которая поступает от блока управления двигателем

Изменение крутящего момента происходит путем:

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.

О срабатывании противобуксовочной системы водителю сигнализирует соответствующая контрольная лампа на приборной панели. Система предусматривает возможность своего принудительного отключения. В таком случае повороты автомобиль будет проходить со скольжением, но антиблокировочные функции будут сохранены.