что такое система экстренного торможения в автомобиле
Система экстренного торможения
Эффективно использовать тормоза автомобиля в критических ситуациях помогает система экстренного торможении
Существует две группы вспомогательных систем: Brake Assist System (BAS), или система помощи при экстренном торможении, и Система автоматического экстренного торможения. BAS несколько проще: она добавляет усилий, помогая водителю использовать максимальный ресурс тормозной системы. Распространенный случай: водитель не смог продавить педаль тормоза до упора (не рассчитал усилие или под педаль закатилась бутылка), в результате тормоза не сработали на 100. Если бы использовалась система помощи при экстренном торможении, электроника рассчитала бы необходимое усилие и добавила его автоматически.
Система автоматического торможения активируется без участия водителя. Электроника «понимает» в какой момент необходимо вмешаться, получая данные с множества датчиков установленных в автомобиле.
Система экстренного торможения, помощник торможения и другие механизмы, работающие с тормозами автомобиля, являются дополнениями к антиблокировочной системе. Они начали вводиться с 1970 года, а первопроходцем стал автомобиль компании Chrystler. На сегодняшний день ситуация в корне изменилась.
Если раньше подобные опции были доступны только для дорогостоящих моделей представительского класса, то сейчас такие системы пытаются сделать обязательными для всех классов. Комитет Euro NCAP опубликовал отчет о распространении систем автоматического экстренного торможения (AEB) на современных автомобилях. С 2014 года наличие на машине такого устройства станет обязательным условием получения за краш-тест максимальной оценки в пять звезд. Такое нововведение – первый шаг на пути к автомобильной революции.
Вероятно, со временем подобные системы будут обязательным требованием для выпуска модели в серийное производство. Трудно судить, как скоро это произойдет, но с каждым годом количество автомобилей, оборудованных вспомогательными системами, стремительно увеличивается. Уже сейчас они имеются в наличии на Chevrolet Aveo и Ford Focus, стоимость которых варьируется от 500 тысяч до 1 млн. рублей. Раньше, такое могли себе позволить только Mercedes и Volvo представительского класса.
Система помощи при экстренном торможении (BAS) работает как с воздушными, так и с гидравлическими тормозными системами. Для распознавания ситуации используются измерительные приборы, которые устанавливаются по всему автомобилю:
— датчик частоты вращения колес;
— датчик скорости перемещения штока вакуумного усилителя (прибор, который фиксирует, с какой силой нажали на педаль тормоза);
— датчик давления жидкости в тормозной системе (принцип тот же, что и у штока вакуумного усилителя, но этот применяется для гидравлической системы тормозов);
Если говорить о жидкостной системе тормозов, то BAS управляет давлением жидкости. Гидравлическая система устроена таким образом, что тормозной механизм находится под управлением гидравлического привода. Тормозная педаль передает усилие от ноги водителя на тормозной цилиндр, наполненный жидкостью. Благодаря давлению, которое создается с помощью жидкости, поршень движется и заставляет тормозной механизм сжиматься. Система помощи при экстренном торможении управляет давлением жидкости в цилиндрах, тем самым добавляя тормозное усилие, если в этом есть необходимость.
Системы такого типа делятся на группы. Они различаются количеством датчиков, на показании которых основывают свою работу. Самые совершенные из них устанавливаются на BMW и Mercedes-Benz. Такие системы учитывают множество факторов: силу нажатия на педаль тормоза, качество дорожного покрытия, направление движения и контроль расстояния до идущего впереди автомобиля.
Если тормозная система работает с помощью пневматического привода, то давление регулирует сжатый воздух. Он передвигает поршень (шток вакуумного усилителя), тем самым увеличивая тормозное усилие. Система помощи при экстренном торможении регулирует давление воздуха, что позволяет контролировать перемещение поршня.
Система помощи при экстренном торможении работает в паре с системой ABS.
В помощь ABS и BAS устанавливается система экстренного торможения. Ее основное отличие в том, что она сама применяет торможение, если данные, полученные с датчиков, сообщают об опасности. Для работы системы используются радары, которые рассчитывают расстояние до идущего впереди автомобиля. Если данные радара показывают интенсивное сокращение расстояния, то система сама применяет торможение. Реализуется контроль над тормозной системой по принципу BAS – увеличивается давление в тормозных цилиндрах.
Автомобили, оснащенные такой электроникой, признаны эталонами безопасного передвижения. Даже если столкновение произойдет, последствия могут быть менее трагичными, поскольку автоматика позволит максимально снизить скорость. Условия передвижения сегодня вынуждают производителей уделять такое внимание безопасности. Низкий уровень культуры вождения, отсутствие опыта сказывается на дорожной обстановке. С каждым годом на дорогах появляется все больше новичков, неуверенные действия которых могут привести к ДТП. Именно для этой группы водителей особенно актуально использование автомобиля оснащенного системами помощи при экстренном торможении.
Системы экстренного торможения автомобиля
Одним из ключевых устройств, предотвращающих аварии или уменьшающих их последствия, является система экстренного торможения. Она необходима для эффективной работы тормозной системы в критической ситуации: в среднем, тормозной путь автомобиля сокращается на двадцать процентов. Дословно BAS или Brake assistant можно перевести как “помощник при торможении”. Вспомогательная система экстренного торможения (в зависимости от вида) либо помогает водителю при экстренном торможении (через “дожатие” педали тормоза), либо автоматически притормаживает автомобиль без участия водителя вплоть до полной остановки. В статье рассмотрим устройство, принцип работы и типы каждой из этих двух систем.
Разновидности вспомогательных систем экстренного торможения
Существуют две группы вспомогательных систем экстренного торможения:
Первая создает максимальное тормозное давление, образующееся в результате нажатия водителем на педаль тормоза. По сути, она “дотормаживает” за водителя. Вторая – выполняет ту же функцию, но уже без участия водителя. Этот процесс происходит автоматически.
Система помощи при экстренном торможении
Исходя из принципа создания максимального тормозного давления, система этого типа делится на пневматическую и гидравлическую.
Пневматическая система помощи при экстренном торможении
Пневматическая система позволяет обеспечить максимальный КПД работы вакуумного усилителя тормозов. Она состоит из следующих элементов:
Пневматический вариант устанавливается, в основном, на автомобили, оборудованные антиблокировочной системой тормозов (ABS).
В основе принципа работы системы – распознавание характера экстренного торможения по скорости нажатия водителем на педаль тормоза. Эту скорость фиксирует датчик, передающий результат в электронную систему управления. Если сигнал больше установленного значения, ЭБУ активирует электромагнит привода штока. Вакуумный усилитель тормозов дожимает до упора педаль тормозов. Еще до срабатывания ABS происходит экстренное торможение.
К системам помощи при экстренном торможении пневматического типа относятся:
Гидравлическая система помощи при экстренном торможении
Гидравлический вариант системы “брейк ассист” создает максимальное давление жидкости в тормозной системе за счет элементов ESC (системы курсовой устойчивости).
Конструктивно система состоит из:
Система также имеет несколько типов:
На основании сигналов датчиков ЭБУ включает гидравлический насос системы ESC и увеличивает давление в тормозной системе до максимального значения.
Помимо скорости нажатия на педаль тормоза система SBC учитывает силу нажатия на педаль, дорожное покрытие, направление движения и другие факторы. В зависимости от конкретных условии ЭБУ формирует оптимальное тормозное усиление на каждое колесо.
Вариация BA Plus учитывает расстояние до впереди движущегося транспорта. В случае опасности она предупреждает водителя, либо дотормаживает за него.
Система автоматического экстренного торможения
Система экстренного торможения этого типа более совершенна. Она распознает движущееся впереди транспортное средство либо препятствие с помощью радара и видеокамеры. Комплекс самостоятельно вычисляет расстояние до транспортного средства и в случае вероятной аварии снижает скорость. Даже при возможном столкновении последствия будут не такими серьезными.
Помимо автоматического экстренного торможения, устройство оснащено и другими функциями. Такими, как: предупреждение водителя об опасности столкновения посредством звуко-световой сигнализации. Также активируются некоторые устройства пассивной безопасности, за счет чего комплекс имеет другое название – “превентивная система безопасности”.
Конструктивно этот тип системы экстренного торможения базируется на других системах активной безопасности:
Известны следующие виды систем экстренного автоматического торможения:
BAS – система помощи при экстренном торможении
Аварийные ситуации бывают разные. В одних случаях водитель может просто растеряться, и тогда его реакция на критическую ситуацию будет неадекватной либо вовсе отсутствовать. Но очень часто печальные последствия ДТП происходят только потому, что находящийся за рулём тормозил недостаточно сильно, используя мощь тормозной системы на 70-80%. Безусловно, сила нажатия на педаль тормоза зависит от нескольких факторов, но в любом случае эти недостающие 20-30% – это очень весомая величина, которая позволила бы спасти огромное количество жизней. И автопроизводители не могли пройти мимо столь важного фактора. В результате появились первые устройства оказания помощи водителям при вынужденном экстренном торможении, предоставляющие возможность сокращения тормозного пути примерно на 25-40%.
Несмотря на впечатляющее количество реализаций таких систем, все они подразделяются на две большие подгруппы: те, которые помогают затормозить эффективнее посредством дожатия педали, и системы, притормаживающие автотранспортное средство самостоятельно, до момента полной его остановки.
Мы рассмотрим особенности каждого из этих подкатегорий.
Что такое BAS
Brake assistant – наиболее ёмкое название этих устройств – дословно переводится как «помощник (ассистент) при торможении». Но с подачи автоконцерна Mercedes-Benz, впервые применившую такую систему в серийном автомобиле в 2005 году, за ними закрепилось более ёмкое название – Brake assist system, или сокращённо BAS. Но это, так сказать, обобщённое название группы – каждый автопроизводитель именует свою систему по-своему.
В рамках устройств данного типа различают две подгруппы:
Задача первых – усилить резкое нажатие на тормоз (которое, как уже говорилось, редко когда бывает полным) до максимально возможного. Вторые выполняют практически ту же работу, но полностью автономно, не рассчитывая на реакцию водителя. Рассмотрим, что такое ассистент BAS в автомобиле, выбрав устройства первого типа.
Системы, усиливающие тормозное усилие, делают это посредством использования пневматического или гидравлического механизма.
Пневматическая система BAS
Её основные элементы располагаются в вакуумном усилителе. Собственно задача устройств пневматического типа сводится к увеличению КПД ВУ. Состав типичной пневмосистемы:
Как правило, пневматический ассистент работает в паре с ABS.
Принцип действия заключается в распознавании ассистентом характера торможения транспортного средства. Экстренность определяется при превышении скорости перемещения штока ВУ некоего порогового значения. Эта величина измеряется датчиком и передается в ЭБУ, который и принимает решение об активации BAS.
Происходит это посредством включения электромагнитного привода, толкающего шток до упора, причём скорость срабатывания системы выше, чем у ABS, что и позволяет усилить торможение до максимального, при котором, как уже отмечалось, тормозной путь сокращается минимум на четверть.
Гидравлическая система
Функционирование системы вспомогательного торможения гидравлического ассистента BAS основана на взаимодействии ассистента со штатным устройством курсовой устойчивости: рост усилия, прикладываемого к педали находящегося за рулём водителя до максимального уровня происходит за счёт увеличения уровня давления ТЖ в узлах системы ESC.
Состав гидравлического ассистента:
Анализируя информацию, поступающую от датчиков, бортовой компьютер при необходимости запуска экстренного торможения активирует гидронасос системы ESC, формируя максимальное давление в ТЦ в режиме реального времени, которое поддерживается до остановки транспортного средства.
Особенности функционирования автоматической системы BAS
В отличие от ассистентов, максимализирующих тормозное усилие, автоматическая система BAS оказания водителю экстренной помощи при выполнении торможения представляет собой более совершенное устройство, реагирующее не столько на нажатие педали, могущее оказаться запоздалым, сколько принимающая во внимание дорожную обстановку с помощью радаров и высокоскоростных видеокамер. В случае снижения расстояния между машиной и любым другим препятствием, расположенным перед камерами, начинается торможение авто с целью увеличения расстояния до безопасного. При критическом уменьшении расстояния торможение будет максимально возможным, вне зависимости от того, среагировал ли на ситуацию водитель.
Автоматический ассистент, кроме функции экстренного торможения, может выполнять и другую работу. Например, заранее предупреждать водителя о недопустимом сближении с впереди едущим автотранспортным средством, а также активировать срабатывание пассивных средств безопасности. Неслучайно системы подобного тира иногда именуют превентивными.
Работа автоматической системы BAS основана на использовании элементов других систем:
С тоски зрения конструктивной реализации автономная система вспомогательного торможения, спроектированная по типу BAS, может иметь и гидравлический, и пневмопривод. Единственная разница – в использовании большего количества информации, поступающей в ЭБУ, включая такие факторы, как расстояние до препятствия спереди. В данном случае на бортовой компьютер приходится большая часть работы, поскольку он должен в режиме реального времени регулировать силу торможения в зависимости от дорожной обстановки.
В целом всё большее количество автопроизводителей оснащает свои машины такими активными средствами безопасности, позволяющими эффективно тормозить начинающим водителям, у которых отсутствует опыт правильного поведения в критических ситуациях, а также физически слабым людям (прежде всего – женщинам), которые в случае необходимости просто не могут до упора выжать тормозную педаль.
Отметим, что система BAS активации помощи при торможении, независимо от типа, наиболее эффективно срабатывает в связке с другими устройствами:
Применение устройств экстренного торможения
Исторически первой внедрённой активной системой безопасности стала ABS, появившееся в конце 70-х годов прошлого столетия и первоначально устанавливающаяся исключительно на элитные модели. Помощники типа BAS начали внедряться гораздо позже, когда антиблокировочные системы уже стали стандартом для среднего класса автомобилей. Но со временем удешевление электронных компонентов и старт массового производства привели к тому, что и устройства, обеспечивающие экстренное торможение, сегодня уже далеко не редкость.
Этому способствовало и то обстоятельство, что, начиная с 2014 года, получить максимальную оценку в краш-тестировании, проводимому под эгидой EuroNCAP, невозможно, если автомобиль не оснащён системой экстренного торможения типа BAS, что заставило многих автопроизводителей заняться её внедрением на большей части моделей, за исключением наиболее бюджетного уровня.
Впрочем, только усиления нажатия на тормоз стало недостаточно, ведь нередко водители попадают в ситуации, когда просто не успевают, или не имеют возможности среагировать на неожиданное возникновение препятствия.
Такие ассистенты представляют собой достаточно сложные комплексы, оснащённые, кроме стандартных датчиков, устройствами, позволяющими определить расстояние до объектов по ходу движения транспортного средства (радарами, лазерными дальномерами, скоростными видеокамерами).
Для их нормальной работы к бортовому компьютеру предъявляются повышенные требования, ведь нагрузка на него с каждым годом увеличивается, как и количество различных датчиков, информацию от которых он должен обрабатывать фактически одновременно.
Многие автопроизводители дают таким устройствам оригинальные названия. В частности, в настоящее время существуют следующие системы BAS пневматического типа:
У систем BAS гидравлического типа тоже имеется несколько реализаций с разными наименованиями:
Хотя в целом принцип работы таких помощников одинаков, их реализация может отличаться. В частности, система SBC принимает во внимание не только скорость нажатия ногой на тормозную педаль, но и прикладываемое водителем усилие, а также состояние дороги и вектор движения автомобиля. ЭБУ анализирует эту информацию, формируя наиболее эффективное тормозное усилие в конкретный момент времени, причём оно может быть разным для разных колёс.
Усилитель BAS экстренного торможения в варианте BA Plus умеет также определять расстояние до расположенного впереди объекта, предупреждая водителя о появлении опасности и в случае необходимости – дотормаживая машину.
Разумеется, подобными устройствами оснащают далеко не все модели – в основном только самые топовые комплектации. Остаётся надеяться, что в скором времени помощники торможения станут такими же обыденными, как подушки безопасности и системы АБС.
Еще более сложными и дорогими считаются автоматические BAS. На сегодня можно встретить следующие их модификации:
Во многих из представленных систем BAS для автомобиля, кроме функции автоматического включения экстренного торможения, наличествуют и другие возможности, включая оповещение водителя о ситуации, грозящей столкновением с другим объектом, а также активация пассивных СБ.
Обслуживание BAS
Состояние помощников типа Brake assist в принципе входит в базовую диагностику любой ЭБУ, поддерживающей работу таких систем. На автомобилях марки Мерседес, если на дисплее появляется фраза «BrakeAssist visit workshop», вам следует обратиться в автосервис, о чем, собственно и говорит такая надпись, свидетельствующая о возникновении неисправности. Работа тормозной системы в этом случае не нарушена, речь идёт только об экстренном торможении.
Иногда после выключения/включения силового агрегата предупреждение исчезает, но в большинстве случаев со временем появляется вновь.
Самостоятельно выявить причину отказа достаточно сложно, особенно в случае наличия автоматизированной BAS. Дело в том, что здесь задействовано немалое количество датчиков, некоторые из которых проверить без наличия современного диагностического оборудования непросто или вовсе невозможно.
Наиболее точно установить причину отказа устройства экстренного торможения можно, анализируя коды ошибок, выдаваемых автосканером. При этом следует учесть, что подобный прибор может оказаться несовместимым с программным обеспечением, используемом в конкретной модели авто.
Система экстренного торможения
Понятие и принцип работы системы экстренного торможения в автомобилях. Смотрите видео как она работает.
Для того чтобы применение тормозов в непредвиденной ситуации было эффективным, — предназначена система экстренного торможения (Advanced Emergency Braking System «AEBS» или Autonomous Emergency Braking «AEB»). Как показывает практика, тормозной путь автомобиля сокращается на 15-20%, если использовать экстренное торможение. А это в свою очередь может оказаться решающим фактором для уменьшения последствий аварий или для полного её предотвращения.
Системы экстренного торможения разделяют на два вида:
Автоматическая технология функционирует без дополнительного участия водителя, она создаёт предельное или частичное тормозное давление автоматически.
Вторая, система помощи экстренного торможения, помогает при выжимании педали тормоза водителем осуществлять предельное тормозное давление. Можно сказать, что она завершает процесс торможения за водителя.
1. Система помощи экстренного торможения
Если взять во внимание принцип создания предельного тормозного давления, то конструкции в системе помощи экстренного торможения можно поделить следующим образом:
Конструкции пневматического типа помогают правильному функционированию вакуумному усилителю тормозов, они включают в себя следующие системы:
Конструкции пневматического типа имеют одинаковое устройство и состоят из электромагнитного привода штока, электронного блока управления и датчика быстроты перемещения штока вакуумного усилителя, устанавливаются обычно на те автомобили, которые оборудованы антиблокировочной системой тормозов — ABS.
Принцип работы системы помощи при экстренном торможении
Суть работы пневматической конструкции заключается в том, что по скорости нажима на педаль тормоза определяется тип торможения, экстренное ли оно или обычное. Датчик быстроты перемещения штока внутри вакуумного усилителя регистрирует скорость, с которой произошло нажатие педали тормоза. Если уровень сигнала превышает определенное установленное значение, то с помощью электронного блока управления происходит активация электромагнита привода штока. Таким образом, при помощи вакуумного усилителя тормозов происходит дожатие педали тормоза, а экстренное торможение совершается до начала действия ABS.
В гидравлических конструкциях используются элементы из системы курсовой устойчивости, которые обеспечивают предельное давление тормозной жидкости. К системам гидравлического типа относятся:
Видео, о том, как работает технология AEBS:
2. Автоматическая система экстренного торможения
В работе автоматической системы торможения используются видеокамеры и радар (лидар), которые помогают обнаружить впереди едущий автомобиль. В случае слишком быстрого уменьшения расстояния между автомобилями, система определяет возможность аварии и производит предельное либо частичное тормозное усилие, что замедляет или целиком останавливает транспортное средство. Даже в случае столкновения, последствия для обоих автомобилей, скорее всего, будут значительно меньше.
Конструкция данной системы торможения основана на принципах других систем активной безопасности. Таких как курсовая устойчивость и адаптивный круиз-контроль.
Наиболее известными автоматическими системами экстренного торможения будут:
Видео – принцип работы активной системы торможения на Mercedes-Benz:
Описанные здесь системы называют иначе превентивными системами безопасности, ведь в них, кроме автоматического экстренного торможения предусмотрены следующие функции:
Как работает система экстренного торможения Brake Assist
Система экстренного торможения (от английского Break Assist System или BAS) – это отличная система безопасности, которая устанавливается практически на все современные автомобили. Главная ее задача – использовать возможности антиблокировочной системы (Antilock Braking System или ABS) с максимальной эффективностью в экстренных ситуациях.
Но бытует мнение о том, что система экстренного торможения – это просто маркетинговый трюк, безделушка, позволяющая добавить еще несколько тысяч к стоимости автомобиля. Так ли это на самом деле? Давайте разберемся, а заодно узнаем, как BAS работает.
Что такое система экстренного торможения
На самом деле, перевод английского названия этой системы (напомним – BAS, Break Assist System) на русский – не позволяет полностью раскрыть ее суть. Это не самостоятельная система, а вспомогательная. 
Она осуществляет мониторинг многих переменных, а самые главные из них – скорость движения автомобиля, скорость движения впереди идущего автомобиля и усилие, прилагаемое тормозной системы для снижения скорости и остановки автомобиля.
Когда система определяет, что ей пора срабатывать (слишком большая скорость приближения к преграде спереди), она включается в работу.
Зачем она вообще была придумана? Для того, чтобы минимизировать последствия человеческого фактора и снизить количество ДТП. Под человеческим фактором подразумевается внимательность и скорость реакции. Система аварийного торможения позволяет остановить автомобиль гораздо быстрее, чем человек сделает это без нее.
Как работает система аварийного торможения Break Assist (BAS) в автомобиле
Существует два типа систем аварийного торможения по исполнению и два типа по принципу работы – пневматическая и гидравлическая, и электронная и механическая.
Пневматическая система аварийного торможения
Следуя из названия, пневматическая система создает дополнительный ресурс для работы тормозной системы при помощи вакуумного усилителя тормозов. Самыми распространенными являются:
Она состоит из датчика положения штока вакуумного усилителя, электронного блока управления и привода штока. Такая система относится к механическим типам систем, так как работает за счет определения усилия, передаваемое на тормозную систему.
Гидравлическая система экстренного торможения
Максимальное усилие на тормозную систему переносится за счет компрессора, который создает больше давления тормозной жидкости в системе. К такому типу систем относятся:
HBA и HBA работают похоже – учитывается сила нажатия педали тормоза и возможность включения дополнительного насоса. SBC учитывает очень много факторов, включая скорость переноса ноги с педали на тормоз и время достижения подачи сигнала до предельного.
Электронная система аварийного торможения
Эта система Brake Assist ставится на 99% технически современных автомобилей. Представляет из себя кучу сенсоров, которые производят мониторинг скорости автомобиля, впереди идущего автомобиля и усилия нажатия педали тормоза, после чего создается преднастройка начального и прогрессивного усилия работы тормозной системы. Если система определяет, что торможение экстренное – система получает энергию для работы от тормозного поршня, а не усилителя тормозов, как это происходит в механической системе.
Механическая система аварийного торможения
Механическая система является самой первой системой аварийного торможения, поэтому она довольно проста, но также очень эффективна. Она считывает два основных параметра – скорость автомобиля и силу, с которой водитель жмет на педаль тормоза. Система производит вычисление и если переменная выходит за определенный порог – она включается и активирует тормозной усилитель.
Система автоматического экстренного торможения
В дорогих комплектациях автомобили часто комплектуются автоматическими системами экстренного торможения. Особенность (и отличие) такой системы от предыдущих заключается в том, что она срабатывает вне зависимости от того, хочет водитель этого или нет.
К таким системам относятся: Pre-Safe Brake (M-Benz), CMBS (Honda), FCM (Mitsubishi), Active City Stop она же Forward Alert (Ford), City Safety (Volvo), PEBS (Bosch), AEB (TRW).
Заключение
И так, мы рассмотрели все основные и самые распространенные виды и типы экстренных систем торможения, вернемся к финансовому вопросу. Стоят ли они того, или это просто повод доплатить за машину? Конечно же стоят, это отличная система безопасности, которая, мы уверенны, помогла спасти сотни тысяч жизней.