Антипробуксовочная система ASR помогает водителю избежать пробуксовывания колёс при трогании с места и ускорении.
При плохих погодных условиях и, прежде всего, на автомобилях с мощными двигателями, вследствие сочетания низкого коэффициента трения между шиной и дорогой с высокими тяговыми усилиями, возможно значительное проскальзывание колёс (рис.5.2.48). В крайних случаях колёса могут какое-то время даже пробуксовывать (проворачиваться на месте). В результате не только уменьшается создаваемое тяговое усилие, но и ухудшается управляемость автомобиля. Это может приводить к критическим с точки зрения курсовой устойчивости ситуациям, прежде всего, при прохождении поворотов с ускорением. Антипробуксовочная система ASR эффективно предотвращает недопустимо высокие значения проскальзывания колёс.
Рисунок 5.2.48 – Проскальзывание ведущих колес автомобиля при трогании
Прилагаемое тяговое усилие (жёлтая стрелка) (рис.5.2.49) больше, чем максимально передаваемое (радиус круга). Проскальзывание ведущего колеса приобретает критическую величину, срабатывает система ASR. Подводимый к ведущим колёсам крутящий момент уменьшается до величины, которая может быть преобразована в пятне контакта в тяговое усилие (оранжевая стрелка).
Рисунок 5.2.49 – Круговая диаграмма сил при проскальзывании колес
При возникновении опасности пробуксовки ведущих колёс система ASR уменьшает усилия, передаваемые ими на дорожное покрытие:
· за счёт определённого подтормаживания проскальзывающих колёс, а также
· за счёт уменьшения передаваемого на них от двигателя крутящего момента, для чего ASR отдаёт команды системе управления двигателя и/или коробки передач.
Система ASR, таким образом, работает, в отличие от ABS, не при торможении, а при ускорении автомобиля. Для того чтобы работать во время ускорения, ASR необходим доступ к системе управления двигателя, чтобы влиять на выбор крутящего момента, а также возможность самостоятельного создания давления в контурах тормозной системы. Это необходимо для подтормаживания пробуксовывающих колёс без создания давления водителем путём нажатия на педаль тормоза.
ASR работает во всём диапазоне скоростей автомобиля. При скорости выше 80 км/ч усилия, передаваемые колёсами на дорожное покрытие, регулируются исключительно за счёт управления работой двигателя и/или коробки передач.
О срабатывании антипробуксовочной системы водителя информирует контрольная лампа ASR. На некоторых моделях автомобилей антипробуксовочную функцию можно отключить с помощью клавиши ASR. При каждом включении зажигания функция ASR активируется.
Схема движения автомобиля без антипротивобуксовочной системы и с установленной системой ASR показана соответственно на рисунках 5.2.50 и 5.2.51.
Рисунок 5.2.50 – Схема движения автомобиля без ASR
Автомобиль ускоряется на скользкой дороге. Колёса начинают пробуксовывать, и автомобиль разгоняется медленно или не разгоняется вовсе. При движении в повороте колёса могут воспринимать только ограниченные боковые усилия, автомобиль утрачивает управляемость.
Рисунок 5.2.51 – Схема движения автомобиля с ASR
ASR уменьшает усилия,
передаваемые ведущими колёсами на дорожное покрытие, и уменьшает тем самым их
проскальзывание. Колёса могут воспринимать боковые усилия, устойчивость
автомобиля сохраняется.
Для антипробуксовочной системы ASR не требуется установка дополнительного по отношению к ABS с EDS оборудования. Реализация её функций осуществляется только программно, необходимое программное обеспечение, как и с системой EDS, работает в блоке управления ABS.
Обмен данными между ASR и системой управления двигателя на всех выпускающихся в настоящее время автомобилях происходит по шине данных.
Главными параметрами, по которым система ASR оценивает необходимость и величину вмешательства, являются частоты вращения колёс и действительный крутящий момент двигателя автомобиля («фактический крутящий момент»). На основании частот вращения всех колёс система оценивает величину проскальзывания ведущих колёс. Когда это значение на одном из колёс превышает установленный предел, система ASR активируется и вычисляет, насколько нужно снизить крутящий момент двигателя, чтобы проскальзывание колеса снова уменьшилось до некритического значения. Блок управления двигателя получает «указание», соответственно, снизить крутящий момент в виде сообщения с указанием требуемого крутящего момента («номинального крутящего момента») (рис.5.2.52).
Рисунок 5.2.52 - Схема коррекции крутящего момента двигателя с помощью системы ASR
Одновременно с этим на автомобилях с автоматической коробкой передач или автоматизированной механической коробкой передач блок управления коробки передач получает указание не выполнять во время срабатывания антипробуксовочной системы ASR переключения передач.
Блок управления двигателя может уменьшать мощность двигателя за счёт изменения ряда управляющих параметров:
• изменение угла открытия дроссельной заслонки;
• уменьшение цикловой подачи топлива или пропуск отдельных впрыскиваний;
• изменение угла опережения зажигания (в сторону «поздно») или отмена отдельных зажиганий.
Какие именно меры используются, зависит от конкретного применения (модель автомобиля, мощность двигателя и т. п.).
Функции ASR и EDS дополняют друг друга. Обе системы имеют целью улучшение использования потенциала сцепления колёс с дорожным полотном для создания тяговых усилий.
Антипробуксовочная система ASR использует уменьшение крутящего момента двигателя и поэтому действует в равной мере на оба колеса ведущей оси. Когда оба ведущих колеса одновременно демонстрируют одинаковое проскальзывание (т.е. оба находятся на одинаково скользкой поверхности), антипробуксовочная система ASR сама по себе является подходящим средством его ограничения.
Однако возможны и ситуации, когда ведущие колёса опираются на разные поверхности с совершенно разным сцеплением. Тогда одно колесо (находящееся на более скользкой поверхности) будет демонстрировать значительно большее проскальзывание. В таких случаях сначала электронная блокировка дифференциала EDS подтормаживает проскальзывающее колесо. Если затем проскальзывание станет слишком большим и примерно одинаковым на обоих ведущих колёсах, антипробуксовочная система ASR уменьшит крутящий момент двигателя.