Тормоза современного автомобиля прошли множество стадий усовершенствования, как на базе новых технологий, так и по опыту их использования в различных дорожных ситуациях. В итоге оказалось, что возможности тормозной системы стали превышать способности среднестатистического водителя. Так как человек уже не мог быстро и эффективно задействовать тормозную систему. Потребовался помощник в виде электронной системы. Аббревиатура BAS именно это и означает – ассистент для тормозов.

Что такое система BAS

Установка ассистента BAS в автомобиле позволяет наиболее эффективно задействовать тормозную систему в случае возникновения критической ситуации на дороге. По данным, которые называют автоэксперты, появление сервиса позволило повысить качество от использования тормозной системы сразу на 15-20%. Зачастую, подобное улучшение в торможении позволяет полностью избежать ДТП либо сделать его последствия минимальными.

Применение

С 1996 года Brake Assistant стали комплектовать Мерседесы S и SL класса, с 1998 — все модели.

С 2014 года получить высшую оценку комиссии Euro NCAP по безопасности (пять звезд) при краш-тесте может только машина, оборудованная данным приспособлением.

Следуя рекомендациям Центра исследований транспортных средств (IIHS) последние модели крупнейших мировых автопроизводителей оснащаются системой, повышающей безопасность, в стандартной комплектации.

Принцип работы ABS (Anti-lock Braking System)

Усилитель аварийного торможения

Какими бывают виды BAS

Современные классификаторы выделяют два различных вида системы BAS:

• помощь во время экстренного торможения;
• автоматическое экстренное торможение без участия водителя.

Первый тип системы предусматривает мониторинг компьютером состояния систем авто, и в случае, если он обнаруживает, что педаль тормоза нажата чрезмерно резко, то предполагается, что водитель столкнулся с проблемой на дороге. В результате, система резко нагнетает уровень тормозной жидкости до максимума и повышается эффективность выполненного торможения. В случае использования второго вида сервиса принятие решения о необходимости выполнить резкое торможение берет на себя электрика машины. Такое решение может быть принято по результатам анализа ситуации вокруг машины и в случае обнаружения опасности автомобиль будет выполнять оттормаживание самостоятельно, без участия в данном процессе водителя.

Разновидности, устройство, принцип работы

Вrake Assistant (в переводе — помощник при торможении) делится на 2 разновидности:

• повышающая эффективность процесса при экстренной остановке:
• система торможения, включающаяся автоматически.

В первом случае, если имело место резкое воздействие на тормозную педаль, нажим на колодки существенно повышается.

Второй вид устройства подтормаживает авто до полной его остановки независимо от того какие действия предпринимает водитель.

Как устроена работа пневматического помощника

Ассистент помощи при экстренном торможении работает на основе одного из двух возможных вариантов – задействования пневматического варианта срабатывания системы либо благодаря гидравлическому принципу действия. Обе вариации имеют свои особенности строения и порядок работы.

Вся работа пневматики сводится к тому, чтобы добиться предельного эффекта от использования вакуумного усилителя для тормозов. В состав данной системы входит:

• датчик, установленный внутри усилителя, который необходим для определения скорости работы штока;
• электромагнитный привод штока;
• блок управления системой.

Наиболее часто такой вариант системы можно встретить на автомобилях, которые оснащены ABS.

Принцип работы данной системы состоит в том, что датчик определяет степень усилия и скорость нажатия на педаль тормоза и исходя из определенного значения данного усилия активирует работу штока, который и выполняет дожим педали до упора. Именно таким образом и осуществляется работа экстренного торможения.

Плюсы и минусы системы ABS

Система антиблокировки торможения имеет как преимущества, так и недостатки. К ее плюсам можно отнести следующие.

• Улучшение управляемости транспортного средства. Благодаря регулировке скорости вращения колес автомобиль остается управляемым даже при выполнении экстренного торможения. Это значительно повышает безопасность передвижения на машине.
• Уменьшение продолжительности тормозного пути. В большинстве случаев при использовании АБС уменьшается тормозной путь. Это также делает управление транспортным средством несколько проще.
• Улучшение поведения машины при поворотах. Если водитель допустил ошибку и автомобиль занесло, при наличии на транспортном средстве АБС риск опрокидывания гораздо меньше.
• Для управления авто нужно меньше навыков. АБС существенно «облегчает жизнь» неопытным водителям, которые только недавно получили права сели за руль. Ведь использование системы позволяет не продумывать некоторые шаги, так как это делает за автомобилиста электронный блок управления. Кроме того, при наличии АБС прощаются многие ошибки (например, упомянутый резкий поворот, способный вызвать занос). Таким образом, система делает управление машиной гораздо проще.

Но у системы есть и минусы. К основным можно отнести следующие.

• Неэффективность на небольших скоростях. Уже упоминалось, что АБС не учитывает незначительное изменение интенсивности вращения колес. Это приводит к тому, что система неэффективна на низких скоростях. Например, при плавном спуске с горы со скоростью 4 – 6 км/ч транспортное средство, на котором установлена антиблокировочная система, будет вести себя точно так же, как автомобиль без нее. Также это касается продолжительного небыстрого движения по инерции. Это нужно учитывать.
• Неэффективность на некоторых дорожных покрытиях. Система хорошо работает далеко не на всех дорогах. Например, на грунтовках или асфальте с большим количеством неровностей (что в нашей стране не редкость), АБС функционирует гораздо хуже. Это объясняется частым перемещением колес в вертикальной плоскости, которое влияет на работу датчиков. В результате существенно увеличивается тормозной путь, меняется поведение транспортного средства при торможении.
• Неэффективность на обледеневшей дороге. Также АБС не очень хорошо работает на дороге, с которой не убран лед, снег, другие посторонние покрытия. Из-за разности сцепных свойств асфальта и, например, наледи, датчики также не могут нормально снимать информацию о скорости передвижения с колеса.

Порядок работы гидравлической системы

Данный вариант предусматривает получение предельно возможного давления тормозной жидкости в системе, за счет чего и происходит сработка ассистента. Конструкция данного ассистента выглядит приблизительно следующим образом:

• устройства фиксации уровня давления, которые установлены в тормозах;
• дополнительные датчики, фиксирующие частоту оборотов колес автомобиля;
• блок управления ассистентом.

Суть работы состоит в следующем: блок управления ассистентом, на основании имеющихся у него показателей, активирует работу гидравлического насоса, который создает избыточное давление в тормозной системе, в результате чего происходит формирование оптимального тормозного усилия для каждого колеса автомобиля.

Вспомогательные системы безопасности

АБС не допускает полной блокировки колес при торможении. Это позволяет автомобилю сохранять устойчивость при движении, а на покрытиях с низким коэффициентом сцепления (гравий, мокрый асфальт, снег, лед) снижает тормозной путь. Кроме того, автомобиль, оснащенный АБС, даже при полностью выжатой педали тормоза остается управляемым.

Как работает?

АБС — это система датчиков, контролирующих скорости вращения колес и скорость автомобиля. Как только датчики распознают, что одно или несколько колес стоит, а автомобиль движется (это означает блокировку колес, т. е. машина идет юзом), в этот момент в тормозную систему поступает сигнал на уменьшение тормозного усилия и колеса разблокируются. Вся работа АБС сводится к циклу «торможение — анализ — растормаживание». Чем чаще этот цикл повторяется, тем эффективнее торможение.

Полезно знать…

В определенных ситуациях, например, на сухом асфальте, сработавшая АБС может увеличивать тормозной путь автомобиля. Главным образом это зависит от настройки и чувствительности АБС и особенно проявляется при торможении с высоких скоростей (например, на трассе).

Еще один важный нюанс при срабатывании АБС — это вибрация педали тормоза при ее нажатии до упора, которая свойственна практически всем автомобилям. У неопытного водителя это вызывает некоторую растерянность, вследствие которой он машинально ослабляет усилие на педали тормоза или отпускает ее вовсе. Разумеется, этого делать не следует. Поэтому, если вы впервые садитесь за руль автомобиля, оснащенного АБС, потренируйтесь где-нибудь на закрытых площадках.

Система распределения тормозного усилия

(Electronic Brake force Distribution, EBD)

Система EBD предназначена для перераспределения тормозного усилия между передними и задними колесами, а также колесами правой и левой стороны автомобиля, в зависимости от условий движения. EBD действует в составе традиционной АБС с электронным управлением.

При торможении прямолинейно движущегося автомобиля происходит перераспределение нагрузки — передние колеса нагружаются, а задние, в свою очередь, разгружаются. Поэтому, если задние тормозные механизмы будут развивать такое же усилие, как передние, увеличится вероятность блокировки задних колес. При помощи колесных датчиков скорости EBD определяет этот момент и регулирует подводимое усилие.

Вторая ситуация, когда вмешательство электроники становится полезным, возникает при торможении в повороте. При этом нагружаются внешние колеса и разгружаются внутренние, соответственно, возникает риск их блокировки.

На основе сигналов колесных датчиков и датчика замедления (ускорения) EBD определяет условия торможения колес и при помощи комбинации клапанов регулирует давление жидкости, подводимое к каждому из колесных механизмов. Регулировка осуществляется в трех режимах: увеличения, уменьшения и удержания давления.

Усилитель экстренного торможения

(Brake Assist System, BAS)

Усилитель экстренного торможения — это прибор, который автоматически повышает тормозное усилие при экстренном торможении, а именно — в тех случаях, когда водитель нажимает на педаль тормоза резко, но недостаточно сильно. Система измеряет, насколько быстро и с каким усилием нажата педаль, после чего при необходимости мгновенно повышает тормозное усилие.

Система интегрированного управления динамикой автомобиля

(Vehicle Dynamics Integrated Management, VDIM)

Порядок работы автоматического ассистента

Данная система является наиболее современной и необычной. Ее суть состоит в том, чтобы успеть предотвратить возможное столкновение автомобиля с другим транспортным средством еще до того, как водитель отреагирует на опасную обстановку на дороге. Благодаря своему довольно сложному устройству, данная система способна распознать приближение впереди идущего автомобиля либо иного препятствия. Кроме того, система самостоятельно способна рассчитать расстояние между машинами и активировать экстренное торможение в случае необходимости. Дополнительно, автоматический ассистент обладает целым рядом вспомогательных возможностей. В частности, он способен предупредить водителя о том, что на дороге возникла непредвиденная ситуация, путем подачи дополнительного звукового сигнала.

В целом, нужно сказать, что ассистент BAS является важнейшим электронным помощником водителя, который способен помочь оперативно отреагировать на самые сложные ситуации на дороге, предотвратить ДТП либо максимально смягчить его последствия. В то же время, нельзя забывать, что, как и любое другое устройство, ассистент BAS нуждается в периодической диагностике и обслуживании в специальных сервисных центрах. Автор: Константин Старченко

Автоматическое экстренное торможение

Прибор, имеющий более продуктивные качественные показатели, работающий в комплексе с ESC и адаптивным круиз-контролем. Проведенные Euro NCAP исследования выявили, что установка системы такого типа снижает число аварий на 38%.

По информации, поступающей с радаров и видеокамер круиз-контроля, распознается промежуток дороги до ближайшего транспорта и если нужно автоматически снижается скорость движения независимо от действий водителя. После оповещения от датчиков ESC происходит экстренная остановка машины.

Дополнительно устройство предупреждает об опасности водителя свето-звуковой сигнализацией и активирует механизмы пассивной безопасности.

О работе BAS

Фактически, BAS – усилитель скорости срабатывания тормозов. Их работа будет максимально эффективной, когда педаль полностью нажата. Однако для разных водителей может потребоваться разное время, чтобы полностью ее утопить. Если педаль нажата не до конца или недостаточно быстро, то время остановки увеличивается. Вот именно скорость срабатывания, особенно в условиях экстренного торможения, BAS и улучшает.

Таким образом, что на автомобилях Nissan, что Тойота, Шевроле или другом современном автомобиле, наиболее эффективного результата помогает добиться одновременная работа:

• EBD, распределяющая тормозное усилие между колесами, величина которого зависит от условий движения каждого из них;
• АБС, позволяющая избежать заносов на любом покрытии;
• BAS, работающая как усилитель скорости срабатывания тормозов.

Управляется brake assist по сигналам от датчика, расположенного в вакуумном усилителе. Он замеряет скорость, с которой движется шток вакуумного усилителя. Если он перемещается быстро, что соответствует резкому нажатию на педаль, т.е. реакции на неожиданное возникновение препятствия на пути, срабатывает электромагнит, что вызывает увеличение воздействия на шток и ускорение срабатывания тормозов.

Их эффективность в результате использования brake assist улучшается до сорока процентов (снижается тормозной путь), а кроме этого, обеспечиваются наилучшие условия использования АБС. Поддержка аварийного торможения (brake assist) особенно полезна для начинающих водителей, которым порой не хватает умения правильно провести торможение, особенно при движении с высокой скоростью.

Brake assist, установленная на тяжёлых внедорожниках, например Nissan, Тойота или аналогичных, а также на новых современных машинах, позволяет управлять ими женщинам или физически слабым людям, обеспечивая эффективное торможение. Надо иметь в виду, что brake assist имеется только на автомобили с АБС.

Это интересно: Как завести машину с помощью троса

Для чего в машине система EBD

Принцип работы обычной ABS из первых воплощений подразумевает наличие единого канала управления. На каждом колесе имеется датчик скорости вращения, показания которого в виде частоты электрических импульсов передаются по кабелям в общий электронный блок, где кодируются в цифровую информацию и обрабатываются микрокомпьютером.

Прибор анализирует все поступившие данные и определяет скорость движения автомобиля. Заметив начало торможения, он приступает к оценке отклонений частоты вращения отдельных колёс, фиксируя таким образом начало их проскальзывания из-за превышения предела сцепления с дорогой.

Поскольку эффективность замедления в случае перехода в скольжение сильно ухудшается, что дополнительно может быть отмечено по сигналам датчика линейного ускорения автомобиля, принимается решение на регулирование давления в тормозной магистрали.

В состав системы входят следующие устройства:

• датчики вращения колёс, обычно индукционные или те, что работают за счет эффекта Холла;
• электронный блок обработки данных и управления исполнительными механизмами;
• гидравлический блок с насосом тормозной жидкости, ресивером-аккумулятором давления, входными и выходными электрогидравлическими клапанами;
• раздельные тормозные магистрали по осям или отдельным колёсам;
• тормозная педаль и связанный с нею главный тормозной цилиндр;
• рабочие колёсные тормозные цилиндры.

Подобная организация антиблокировочной системы позволяет решить задачу стабильности и частично оптимизировать торможение, но достигается это ценой неминуемого увеличения тормозного пути в некоторых условиях.

Не учитываются особенности загрузки автомобиля, распределения массы по осям, а также динамического перераспределения веса.

Дополнением к ABS стала система распределения тормозных усилий, позволяющая почти полностью решить проблему. Достигнуто это было применением четырёхканального управления раздельно по колёсам, и более точного прогноза поведения автомобиля.

Таким образом, EBD можно считать усовершенствованной ABS, учитывающей больший объём информации и располагающей дополнительными возможностями по индивидуальному управлению каждым тормозным цилиндром или их кластерами.

Принцип работы системы распределения тормозных усилий

EBD, в отличие от ABS, работает ещё до того, как началось скольжение. Система располагает данными о загрузке осей, полученными в процессе работы и умеет управлять усилиями.

Например, если основная масса машины приходится на переднюю ось, то есть зад машины не нагружен, то естественный эффект динамического перераспределения веса машины вперёд при торможении будет усугубляться лёгкой задней осью.

В условиях экстренного торможения на скользком покрытии задние колёса начнут блокироваться слишком рано, результатом станет снижение давления во всей системе и возможности хорошо нагруженных передних колёс не будут реализованы. Тормозной путь устремится в бесконечность.

Ещё хуже ситуация может возникнуть в повороте на неровной дороге. Водителей старых автомобилей, не оборудованных тормозной электроникой, даже учили, что тормозить в повороте категорически не рекомендуется, а что происходит при подбросе колёс на ухабах во время нажатия на тормозную педаль они могли заметить сами и запомнить на всю жизнь.

Антиблокировочные системы очень облегчили управление, теперь торможение в повороте стало не только возможным, но и рекомендуемым действием.

В сложных условиях неопытному водителю надо было только нажать на тормоз с максимальным усилием и дальше корректировать машину только рулевым колесом, нужное сцепление обеспечит автоматика.

Роль EBD во всех этих случаях заключалась в минимизации тормозного пути. Если передние колёса при обычном торможении имеют запас по сцеплению, когда задние уже заблокировались и подвергнуты обслуживанию со стороны ABS, то будет очень нерационально сбрасывать давление и с них тоже.

Наоборот, надо добавить усилие на переднюю ось, не сбрасывать его равномерно со всех колёс, а перераспределить. Четырёхканальные системы на это способны, а соответствующая программа управления электронным блоком и стала основой EBD.

То же самое и в повороте. Внутренние колёса могут настолько разгрузиться из-за центробежной силы, что буквально поднимаются в воздух. Естественно, при попытке торможения они мгновенно заблокируются, поскольку сила сцепления близка к нулю.

ABS отреагировала бы на ситуацию полным прекращением торможения, то есть поступила бы как водитель старой школы.

Но EBD гораздо умнее, она способна не только исключить блокировку разгруженных колёс внутренней по отношению к повороту стороны автомобиля, но и увеличить давление в тормозных цилиндрах внешней, загруженной стороны.

Машина начнёт достаточно эффективно замедляться, что в ситуациях с превышением скорости в повороте может спасти и технику, и водителя с пассажирами.

Возможны и другие ситуации, когда раздельное управление с прогнозированием может помочь быстро остановить автомобиль:

• торможение на дороге с неоднородным покрытием, когда коэффициент сцепления для всех колёс сильно различается, это попадание в лужи, локальную грязь или пятна льда;
• начало вращения автомобиля, некоторые колёса ещё способны к торможению, когда прочие уже скользят и неуправляемы;
• кратковременные подбросы колёс на неровностях;
• неисправности или загрязнения в тормозной системе, когда имеются различия в эффективности колёсных тормозных механизмов.

Принцип помощи водителю со стороны EBD именно в том и состоит, что добавляется ранее недоступная ему функция раздельного обслуживания колёс при торможении.

Если раньше он мог в какой-то степени имитировать работу ABS прерывистым нажатием на педаль, то уж управление тормозным балансом было доступно только в отдельных гоночных сериях, где самые опытные пилоты управляют сложными и дорогими автомобилями.

С появлением EBD это стало доступным каждому, причём без каких-либо особых навыков и знаний.

Признаки неисправности EBD

Любой отказ системы приводит к ухудшению торможения в экстренной ситуации, что вряд ли может быть замечено водителем. Поэтому единственным признаком неисправности является зажигание контрольной лампочки на приборной панели.

Появление этого сигнала требует немедленной диагностики специальным сканером с выявлением кодов ошибки и устранением неисправностей.

Система очень надёжна, поэтому самой частой неисправностью бывает отказ колёсных датчиков. Это связано с их работой в тяжёлых условиях по влажности и загрязнённости.Коррозия и механические поломки приводят к пропаданию сигнала, что немедленно будет замечено электронным блоком, и появится индикация контрольной лампы. Проверка достаточно проста для диагностики, ремонт сводится к замене датчика или ревизии его проводки.

Плюсы и минусы

Соотношение достоинств и недостатков EBD сильно зависит от конкретного исполнения, система непрерывно совершенствуется, количество версий уже давно перевалило через десяток.

Достоинства:

• уменьшается тормозной путь, даже по сравнению с ABS;
• машина стабильно ведёт себя при торможении в повороте;
• характер замедления меньше зависит от загрузки автомобиля, что особенно важно для коммерческого транспорта;
• минимизируется набор условий, при котором может возникнуть занос при торможении.

Недостатки:

• возможны ситуации, когда срабатывание системы удлиняет тормозной путь, вплоть до ощущения полного отказа тормозов, ведь случаются ситуации, в которых более эффективно машина замедляется именно в скольжении, а его EBD призвана исключать;
• не до конца отработаны алгоритмы работы на автомобилях с полным приводом, такие шасси могут создавать проблемы даже опытным водителям;
• система недостаточно совершенна для работы на скользких склонах, поэтому до сих пор она автоматически отключается в таких условиях на малых скоростях.