Система аварийного торможения автомобиля

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:

• помощь при экстренном торможении;
• автоматическое экстренное торможение.

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:

1. датчика, расположенного внутри вакуумного усилителя и замеряющего скорость перемещения штока усилителя;
2. электромагнитного привода штока;
3. электронного блока управления (ЭБУ).

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:

• BA (Brake Assist);
• BAS (Brake Assist System);
• EBA (Emergency Brake Assist) – устанавливается на автомобили Вольво, Тойота, Мерседес, БМВ;
• AFU – ставится на Ситроен, Рено, Пежо.

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).

Схема устройства и работы системы экстренного торможения

Конструктивно система состоит из:

1. датчика давления в тормозах;
2. датчика частоты вращения колес или датчика разряжения в вакуумном усилителе;
3. выключателя стоп-сигнала;
4. ЭБУ.

Система также имеет несколько типов:

• HBA (Hydraulic Braking Assistance) устанавливается на Фольксваген, Ауди;
• HBB (Hydraulic Brake Booster) ставят также на Ауди и Фольксваген;
• SBC (Sensotronic Brake Control) – предназначен для Мерседеса;
• DBC (Dynamic Brake Control) – ставят на БМВ;
• BA Plus (Brake Assist Plus) – Мерседес.

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:

• адаптивного круиз-контроля (контроль за расстоянием);
• курсовой устойчивости (автоматическое торможение).

Известны следующие виды систем экстренного автоматического торможения:

• Pre-Safe Brake – для Мерседес;
• Collision Mitigation Braking System, CMBS применимы для автомобиля Хонда;
• City Brake Control – Фиат;
• Active City Stopи Forward Alert – устанавливается на Форд;
• Forward Collision Mitigation, FCM- Митсубиси;
• City Emergency Brake – Фолксваген;
• City Safety применимы на Вольво.

Источник статьи: http://techautoport.ru/hodovaya-chast/tormoznaya-sistema/sistema-ekstrennogo-tormozheniya.html

Система экстренного торможения

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:

• экстренного торможения автоматические;
• системы помощи экстренного торможения.

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:

• пневматические конструкции;
• гидравлические конструкции.

Конструкции пневматического типа помогают правильному функционированию вакуумному усилителю тормозов, они включают в себя следующие системы:

• на автомобилях марки BMW, Mercedes-Benz, Volvo, Toyota – Emergency Brake Assist, Brake Assist и Brake Assist System;
• на французских автомобилях Citroen, Peugeot, Renault – AFU.

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:

Hydraulic Braking Assistance (HBA), представленная в автомобилях марки Audi, Volkswagen. Она определяет экстренность ситуации по силе и скорости, с которой происходит надавливание на педаль тормоза. Ее работа обеспечивается выключателем стоп-сигнала, датчиком давления тормозной системы и датчиками частоты вращения колёс. Сопоставляя сигналы, поступающие со всех встроенных датчиков, электронный блок управления запускает при необходимости насос обратной подачи. Насос доводит до максимума давление в системе тормозов. Программа сработает до того момента, как начнет действовать ABS.

Hydraulic Brake Booster (HBB), представленная в автомобилях марки Audi и Volkswagen. Эта технология копирует вакуумный усилитель тормозов в некоторых режимах эксплуатации автомобиля. Её работа обеспечивается выключателем стоп-сигнала, датчиком давления внутри тормозной системы и датчиком разряжения в вакуумном усилителе. В случае недостаточного разряжения внутри камер усилителя в работу запускается насос обратной подачи, что повышает до нужного уровня давление внутри тормозной системы.

Sensotronic Brake Control (SBC) — в автомобилях марки Mercedes-Benz. Она производит анализ таких данных, как усилие нажима на педаль тормоза, быстроту перемещения ноги на педаль тормоза с педали газа, качество дорожного покрытия, направление движения и многие другие факторы. Определив условия движения автомашины, электронный блок управления образует в каждом колесе нужное тормозное усилие.

Brake Assist Plus (BA Plus) — в немецких машинах Mercedes-Benz. Такая технология, используя радары Distronic, может контролировать расстояние до впереди движущегося автомобиля. Если между автомобилями слишком маленькое расстояние и возникает вероятность столкновения, производится звуковое и визуальное оповещения водителя. Если система устанавливает, что торможение, производимое водителем, недостаточно эффективно, то она дотормаживает за него.

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:

• PEBS (Predictive Emergency Braking System) от Bosch;
• AEB (Automatic Emergency Braking) от TRW;
• Pre-Safe Brake в — Mercedes-Benz;
• City Safety в автомобилях Volvo;
• CMBS (Collision Mitigation Braking System) в Honda;
• Collision Warning with Auto Brake в машинах марки Volvo.

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:

• приведение в действие отдельных устройств пассивной безопасности;
• предупреждение водителя о возможности столкновения.

Источник статьи: http://fastmb.ru/auto_shem/181-sistema-ekstrennogo-tormozheniya.html

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:

• системы оказания помощи водителю при вынужденном резком нажатии на тормоз в результате возникновения аварийной ситуации;
• автоматические ассистенты, производящие экстренное торможение ТС в автоматическом режиме, без участия водителя.

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:

• датчик измерения скорости движения штока ВУ, расположен внутри усилителя;
• исполнительное устройство – электромагнитный привод штока;
• бортовой компьютер.

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:

• датчик давления, устанавливаемый в ТЦ;
• датчик разрежения, устанавливаемый в ВУ (или датчик, измеряющий скорость вращения колёс);
• реле-выключатель стоп-сигнала.

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:

• ACC (контроль за безопасным расстоянием до объекта, или адаптивный круиз-контроль);
• ESC (устройство автоматического торможения, входящее в состав средства курсовой устойчивости).

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:

• EBD, цель которой – распределение тормозного усилия, направляемого на отдельные колёса в зависимости от дорожной обстановки;
• ABS, предотвращающей заносы при блокировке колёс.

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:

• EBA (сокращение от Emergency Brake Assist) – такое наименование применяют на авто марок БМВ, Вольво, Мерседес-Бенц, Тойота;
• AFU (сокращение от Aide Freinage d’Urgence) – устанавливается на легковые авто французского происхождения.

У систем BAS гидравлического типа тоже имеется несколько реализаций с разными наименованиями:

• HBA (сокращение от Hydraulic Braking Assistance) – такую аббревиатуру используют для своих авто компании Ауди и Фольксваген;
• HBB (сокращение от Hydraulic Brake Booster) – другая разновидность гидравлических ассистентов при торможении от брендов Ауди/Фольксваген;
• SBC (сокращение от Sensotronic Brake Control) используется автоконцерном Мерседес;
• BA Plus (аббревиатура, произошедшая от Brake Assist Plus) – очередная прерогатива бренда Мерседес;
• DBC (сокращение от Dynamic Brake Control) – BAS, используемая автоконцерном БМВ.

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:

• PSB (сокращение от наименования Pre-Safe Brake), разработка автоконцерна Mercedex-Benz;
• CMBS (сокращение от наименования Collision Mitigation BrakingSystem), устанавливается на машины Honda;
• CBC (сокращение от наименования City Brake Control), разработка инженеров компании Fiat;
• ACS и FA (системы Activ City Stop и ForwardAlert) можно встретить на продукции автоконцерна Ford;
• FCM (сокращение от наименования Forward Collision Mitigation) ставится на авто под маркой Mitsubishi;
• CEB (сокращение от наименования City Emergency Brake) – разработка инженеров-конструкторов из Volkswagen;
• CWAB и CS (Collision Warning AutoBrake, City Safety) – автоматические BAS от Volvo;
• PEBS (сокращение от наименования Predictive Emergency BrakingSystem) – одно из немногих устройств, разработанных не автопроизводителем – немецкой компанией Bosch;
• AEB (сокращение от наименования Automatic Emergency Braking) – помощник от TRW.

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.

Источник статьи: http://drivertip.ru/osnovy/bas-v-avtomobile-dlya-chego-nuzhen.html