Первый автосервисный журнал
Издается с 1997 года

Юбилей активной безопасности

Юбилей активной безопасности

Случается, что техника тоже справляет юбилеи. В этом году исполнилось 40 лет антиблокировочной системе Bosch ABS.

Проблема

Конструкторов автомобилей еще с 1920-х годов волновало блокирование колес при торможении. А если точнее, печальные последствия этого явления. И они уже тогда стали искать способы решения проблемы.

Процесс торможения определяется не только качеством тормозных механизмов, но и сцепными свойствами протектора шины с дорожным покрытием. А эти свойства, в свою очередь, зависят от многих факторов, в том числе и от проскальзывания колеса по дорожному полотну.

Исследования показали, что существует оптимальная область проскальзывания, в которой удается обеспечить две важнейших составляющих безопасности:

• управляемость автомобиля;

• приемлемый (в идеале минимальный) тормозной путь.

Вот бы научиться удерживать колесо в этой области! Поиск решения шел долго. В нем приняли участие много изобретателей и компаний. Однако чего-то путного, т. е. эффективного и надежного, в течение многих десятилетий создать не удавалось.

Антиблокировочная система

Решение нашла компания Bosch в 1978 году, объединив гидравлическую тормозную систему и микропроцессор. Получилась система из трех основных компонентов: датчика скорости на каждом колесе, электронного блока управления и гидравлического модулятора.

Как только колесо начинает блокироваться и скользить по дороге, блок управления по сигналу с датчика скорости определяет этот момент и дает команду гидравлическому модулятору снизить давление тормозных колодок на диск. Колесо начинает вращаться, автомобиль остается управляемым, а его поведение предсказуемым. Цикл «блокировка – вращение» повторяется, пока условия для блокировки не исчезнут.

Так появилась АБС (ABS) – антиблокировочная система тормозов. Забегая вперед, отметим, что за 40 лет ее быстродействие и количество циклов срабатывания в единицу времени возросли многократно.

Над своей системой компания Bosch работала не в одиночестве. Ее партнерами были Mercedes-Benz и BMW. Неудивительно, что первыми автомобилями, примерившими новинку, стали Mercedes-Benz S-класса и BMW 7-й серии.

Разработка сразу зарекомендовала себя как эффективное средство активной безопасности. Но был у нее и существенный недостаток – огромная по автомобильным меркам цена. Это долгое время сдерживало распространение новинки. Но по мере серийного освоения системы стоимость ее снижалась, а область применения расширялась.

Когда слева и справа дорожное покрытие разное, резкое торможение без систем активной безопасности может быть непредсказуемым (пунктирная линия). А сплошная линия говорит, что автомобиль такими системами оснащен
Когда слева и справа дорожное покрытие разное, резкое торможение без систем активной безопасности может быть непредсказуемым (пунктирная линия). А сплошная линия говорит, что автомобиль такими системами оснащен
Такая ситуация может возникнуть, например, при торможении с выездом на обочину, когда навстречу несется огромный грузовик…
Такая ситуация может возникнуть, например, при торможении с выездом на обочину, когда навстречу несется огромный грузовик…
или при внезапном появлении препятствия при занятой «встречке»
или при внезапном появлении препятствия при занятой «встречке»

Противобуксовочная система

Итак, в составе тормозной системы появился микропроцессор, точнее, созданный на его основе контроллер. А что если научить его решать и другие задачи безопасности движения?

Вот, например, буксование. Среди прочего, оно влияет на тяговые свойства колеса. Здесь также имеется некая область, в которой буксующее колесо следует удерживать. Для этого его притормаживают, а если этого недостаточно, то уменьшают подводимый к нему крутящий момент.

И тогда специалисты Bosch сделали следующее:

• дополнили модулятор давления ABS несколькими электроклапанами;

• применили более мощный электронасос;

• обеспечили обмен информацией между контроллером, управляющим тормозами, и ЭБУ двигателя.

Так родилась противобуксовочная система (ПБС), расширившая возможности ABS. При торможении она выполняет антиблокировочную функцию, а при трогании и разгоне ограничивает буксование ведущих колес, повышая безопасность движения.

Обратите внимание, ПБС сама (автоматически!) создает в тормозных цилиндрах давление жидкости. При этом педаль тормоза отпущена, а давление нагнетается электрическим насосом.

Системы активной безопасности помогут уверенному прохождению поворотов на большой скорости. Пунктирная траектория показывает, что автомобиль, не оснащенный такими системами, может сойти с трассы
Системы активной безопасности помогут уверенному прохождению поворотов на большой скорости. Пунктирная траектория показывает, что автомобиль, не оснащенный такими системами, может сойти с трассы
Внезапное препятствие на дороге – грузовик потерял ящик! Выручит руль? Не только. Быстро и безопасно объехать препятствие помогут и электронные системы активной безопасности
Внезапное препятствие на дороге – грузовик потерял ящик! Выручит руль? Не только. Быстро и безопасно объехать препятствие помогут и электронные системы активной безопасности
Резкое маневрирование на скорости при обгоне тоже не обходится без электронных помощников
Резкое маневрирование на скорости при обгоне тоже не обходится без электронных помощников

Система динамической стабилизации

Но ПБС не стала венцом творения. Функции тормозной системы для активной безопасности продолжали развиваться. Инженеры добавили в свое детище три новых датчика:

• угла поворота рулевого колеса;

• скорости вращения автомобиля вокруг вертикальной оси;

• поперечного ускорения.

И на свет родилась СДС – система динамической стабилизации. По-английски ESP (Electronic Stability Program). Она сравнивает фактическую траекторию движения автомобиля с траекторией, задаваемой водителем. Что происходит в случае их рассогласования? А вот что: колеса (одно или несколько) притормаживаются, а двигатель уменьшает крутящий момент, и автомобиль возвращается на желаемую траекторию.

Первый автомобиль, оснащенный ESP, сошел с конвейера в сентябре 1995 года. Это был Mercedes-Benz S-Class. А компанией, разработавшей и освоившей серийное производство этого высокоэффективного средства активной безопасности, стала Bosch.

После серийного освоения новинки оказалось, что стоимость ESP ненамного превышает цену противобуксовочной системы. В итоге выпуск ПБС прекратили, а в производстве остались бюджетная ABS и более дорогая престижная ESP.

Само собой разумеется, что ESP выполняет антиблокировочную и противобуксовочную функции.

И еще функции

За прошедшие годы ESP развивалась в нескольких направлениях. Одно из них – введение дополнительных функций. Например, помощи при трогании в гору, подавления раскачивания прицепа, защиты от опрокидывания. Последняя функция актуальна для автомобилей с высоким центром тяжести: больших внедорожников, малотоннажных фургонов и тому подобных транспортных средств.

Другое направление – максимально возможное снижение стоимости, пусть даже с ограничением функциональных возможностей. Зато появление бюджетных версий позволило в некоторых странах поставить вопрос о «поголовном» применении ESP.

Кроме того, произошло расслоение и по полной массе автомобилей, так как с ней связаны мощность насоса и проходные сечения клапанов. А эти факторы влияют на размеры и массу самой системы. Таким образом, ESP сегодня превратилась в целое семейство устройств.

Первая в мире серийная микропроцессорная антиблокировочная система Bosch aBS, 1978 год
Первая в мире серийная микропроцессорная антиблокировочная система Bosch aBS, 1978 год
Система динамической стабилизации Bosch ESP 9
Система динамической стабилизации Bosch ESP 9

Гибридный и электропривод

Особый интерес представляет создание тормозной системы для гибридных автомобилей и электромобилей. Эти транспортные средства давно находятся в центре внимания автомобильной общественности. На их разработку и организацию серийного производства выделяются значительные суммы.

А в ближайшей перспективе прогнозируется существенное увеличение числа авто с гибридным и электрическим приводом. И здесь желательно использовать рекуперацию при торможении.

Компания Bosch разработала два типа рекуперативной тормозной системы: с вакуумным усилителем и вакуум-независимую.

Первый тип – это ESP hev, созданная на основе системы динамической стабилизации Bosch ESP 9. Поэтому она имеет весьма привлекательную цену. Контроллер системы согласовывает действия электрической машины и гидравлических колесных тормозных механизмов, а также управляет вакуумным насосом. ESP hev предназначена для гибридных автомобилей с ведущими задними колесами и разделением тормозных контуров по осям.

Второй тип, как только что говорилось, в вакууме не нуждается. Эта система получила название HAS hev, где HAS означает Hydraulic Actuation System, а hev отражает назначение – hybrid electric vehicles. Эта разработка подходит для всех способов разделения тормозных контуров и типов привода. Она включает тормозной блок и электрогидравлический модуль, который содержит модулятор ESP. Педаль тормоза и колесные тормозные механизмы разъединены. Тормозной блок вырабатывает тормозные команды, а встроенный симулятор перемещения педали создает у водителя знакомое ощущение обычного торможения.

Таким образом, тормозные системы становятся все более и более сложными и интересными.

Новая тормозная жидкость ENV6 обладает низкой вязкостью и
высокой температурой кипения. Эти характеристики позволят
совершенствовать системы торможения в будущем
Новая тормозная жидкость ENV6 обладает низкой вязкостью и высокой температурой кипения. Эти характеристики позволят совершенствовать системы торможения в будущем
С 2017 года в Европе прекращена регистрация новых двухколесных транспортных средств без ABS. И вот в 2018 году компания Bosch представила готовую к серийному производству eBike ABS– первую антиблокировочную систему тормозов для велосипедов с электроприводом
С 2017 года в Европе прекращена регистрация новых двухколесных транспортных средств без ABS. И вот в 2018 году компания Bosch представила готовую к серийному производству eBike ABS– первую антиблокировочную систему тормозов для велосипедов с электроприводом

Локализация в России

Электронные системы, о которых мы говорим, стали не только популярными, но во многих случаях и обязательными. С начала 1991 года новые грузовые автомобили массой более 3,5 т и автобусы с количеством мест более 8 в Европе могут пройти регистрацию только при наличии ABS.

Компания Bosch разработала антиблокировочную систему и для мотоциклов. Это позволило предотвращать серьезные ДТП, связанные с блокировкой колес при торможении. Поэтому с начала 2016 года ABS вошла в перечень обязательного оборудования для всех новых мотоциклов с объемом двигателя свыше 125 см3. Но это еще не все. С 2017 года в Европе прекращена регистрация новых двухколесных транспортных средств без ABS.

Завод Bosch в Самарской области производит системы aBS и
ESP, предназначенные в первую очередь для автомобилей рос-
сийской сборки
Завод Bosch в Самарской области производит системы aBS и ESP, предназначенные в первую очередь для автомобилей рос- сийской сборки
Генеральный директор завода «Роберт Бош Самара» Бэхле Людвиг рассказывает о своем предприятии
Генеральный директор завода «Роберт Бош Самара» Бэхле Людвиг рассказывает о своем предприятии

Понятно, что систем активной безопасности требуется все больше и больше. За 40 лет производства к 2018 году компания Bosch выпустила 457 млн комплектов таких систем. Они установлены и устанавливаются по всему миру на автомобили самых разных марок и моделей.

При этом немецкий производитель стремится снижать стоимость автомобильных компонентов за счет локализации производства. Следуя своим принципам, завод Bosch в Самарской области производит системы ABS и ESP, предназначенные в первую очередь для автомобилей российской сборки.

В одном из цехов завода Bosch в Самаре
В одном из цехов завода Bosch в Самаре
Склад предприятия
Склад предприятия
Блоки ABS и ESP – продукция завода
Блоки ABS и ESP – продукция завода

В строительство предприятия площадью более 22 тыс. м2 и закупку оборудования компания Bosch инвестировала около 50 млн евро. А пуск завода внес позитивный вклад в российскую экономику, поскольку в Самарской области появилось около 300 новых рабочих мест. Этот факт тоже вписан в историю юбилея систем активной безопасности.

Фото Bosch и «АБС-авто»

  • Юрий Буцкий
  • Геннадий Дунин

Адрес редакции

111033 Москва, ул. Самокатная, 2а, стр.1, офис 313

На карте

Контакты

Тел.: (495) 361-1260

E-mail: dostavka@abs-magazine.ru

Социальные сети

Журнал «АБС-авто» © 2019, все права защищены