Конструкторы не спят
Профессионалы и любители. Это существующее сейчас различие между водителями автомобилей уже в недалеком будущем может исчезнуть благодаря бурному развитию электроники. Бортовые компьютеры даже современных автомобилей успешно решают многие задачи управления движением и делают это не хуже, а скорее лучше, чем человек, сидящий за рулем. «Мозг» автомобиля становится все «взрослее и умнее». В сложных, экстремальных ситуациях на дороге компьютер действует без эмоций и без ошибок. Дело идет к тому, что скоро водитель превратится в сидящего в салоне авто то ли оператора ЭВМ, то ли просто пассажира. |
с потенциальными опасностями, которые несет с собой движущийся автомобиль,
началась давно, еще с момента первой аварии с участием самодвижущегося экипажа.
С тех пор конструкторы постоянно пытаются изобрести устройства, которые могли
бы «предвидеть» и исключать аварийные ситуации. С некоторыми системами, призванными
решать эту задачу, – АБС и ПБС – мы вкратце уже познакомились в предыдущих
номерах «Автоцентра». Теперь попробуем продвинуться в своих познаниях к еще
более сложным и «умным» системам.
Не успели еще производители автомобилей все свои создания
оборудовать АБС и ПБС, а конструкторы уже предлагают новые системы, улучшающие
управляемость автомобиля и соответственно повышающие его безопасность. В зависимости
от фирмы-разработчика эти системы имеют различные имена, но выполняемая ими
работа мало чем отличает их друг от друга. К таким системам, которые мы будем
называть автоматическими системами стабилизации движения (АССД), относятся:
| ASMS – автоматическая система стабилизации движения разработки «ITT Automotive»; | |
| ICCS With SE&RTD – интегральная система контроля параметров шасси с улучшением стабильности и анализом дорожного покрытия («General Motors»); | |
| ESP – программа электронной стабилизации движения («Mercedes-Benz»). |
В состав этих систем входят узлы АБС и ПБС со своими датчиками
и исполнительными устройствами (управляющими тормозными усилиями на колесах
и оборотами двигателя), а также дополнительные датчики: угла поворота рулевого
колеса (угла поворота передних колес), курсового отклонения (или скорости
вращения вокруг вертикальной оси), бокового ускорени. Обработку информации
всех датчиков выполняет мощный бортовой компьютер с одной целью – исключать
и корректировать ошибки водителя при управлении автомобилем.
Наиболее отчетливо работу АССД можно проследить при движении
автомобиля по извилистой дороге с низким коэффициентом сцепления или же на
высокой скорости. Система функционирует таким образом. Если датчики фиксируют,
что автомобиль недостаточно быстро реагирует на поворот передних колес, то
компьютер притормаживает колеса с внутренней стороны поворота, заставляя автомобиль
вписаться в поворот. Когда же датчики фиксируют вращение автомобиля вокруг
вертикальной оси со скоростью, превышающей необходимую для выполнения поворота,
компьютер обеспечивает притормаживание колес с наружной стороны поворота,
препятствуя возникновению заноса.
Концерн «General Motors» провел показательные испытания автомобиля
«Кадиллак-Севиль-STS» с опытной АССД. Полигон представлял собой половину аэродрома,
на котором была проложена трасса с фигурами «сужающаяся и простая змейка»,
повороты уменьшенного радиуса и другими препятствиями. Результаты оказались
ошеломляющими: все препятствия автомобиль проходил на повышенной скорости,
но ни разу не отказывался «слушаться» руля, будь то «змейка», «мокрый» поворот,
или S-образный на песке. Все, кто сидел за рулем чудо-автомобиля, испытали
«чувство неведомой силы, которая удерживает автомобиль на дороге и не дает
водителю ошибиться».
Аналогичные испытания были проведены и в Швеции на испытательном
полигоне концерна «ITT Automotive». Условия испытания были несколько другими
– море ледяного и снежного пространства. АССД были оборудованы два автомобиля;
переднеприводный «Фольксваген-Гольф VR6» и заднеприводный «БМВ-325 TDS». В
процессе испытаний изучались возможности АССД в критических условиях (гололед,
снег), а также влияние АССД на управляемость в автомобилях с приводом на передние
и задние колеса.
Первое «упражнение» автомобили, оборудованные АССД, выполнили
на «отлично». Большинство наблюдателей не верили своим глазам, увидев, как
автомобиль по сплошному льду катит, как по асфальту. Как бы ни пытался водитель
разогнать и пустить автомобиль в занос, все его попытки оставались неудачными,
система мгновенно срабатывала, давая команды о торможении каждому колесу в
отдельности или изменяя обороты двигателя. С отличными результатами была решена
и вторая задача. В условиях гололеда и снега любой водитель чувствует разницу
в управляемости переднеприводного и заднеприводного автомобиля. В случае с
АССД только высокопрофессиональный водитель может уловить разницу в поведении
машин с разным типом привода, да и то в короткие промежутки времени.
Концерн «Mercedes-Benz» также активно внедряет свой вариант
АССД под названием ESP. Такая система уже устанавливается по заказу на «SLK»
и другие новые модели с «сильным спортивным характером». Разработка системы
была завершена еще в 1994 г. и она, пройдя долгий путь испытаний, «доросла»
уже до почти серийного производства. Упрятанная в бортовом компьютере специальная
программа, обеспечивающая «интеллект» ESP. занимает внушительный объем памяти
– 96 килобайт. Для сравнения – весь «ум» обычной АБС составляет только четверть
этого объема. Компьютер анализирует данные измерений параметров движения автомобиля,
поступающие от датчиков, вычисляет оптимальную траекторию и выдает команды
на органы управления колесами и двигателем, чтобы заставить машину двигаться
по этой траектории. Заметим, что в процессе работы система в состоянии самостоятельно
определить даже состояние дорожного покрытия. Если автомобиль при повороте
передних колес продолжает двигаться по прямой (занос передней оси), система,
притормаживая заднее внутреннее колесо, «вкручивает» машину в поворот. Если
же происходит занос задней оси, система притормаживает переднее наружное колесо,
выравнивая движение автомобиля.
Будем надеяться, что такие системы уже в недалеком будущем
станут привычным оборудованием большинства автомобилей и дадут возможность
кардинально усилить активную безопасность автомобиля, не лишая любителей острых
ощущений удовольствия от езды.