Система динамической стабилизации «СДС» ( ESP ).

Для безопасности движения автомобиля необходимо еще бороться с недостаточной или избыточной поворачиваемостью. Это еще больше упростило бы управление автомобилем в критических ситуациях и повысило его безопасность.

Из курса физики известно, что при повороте автомобиля возникает центробежная сила, которая пропорциональна квадрату скорости движения и кривизне поворота.Эта сила стремится вытолкнуть автомобиль с проезжей части, но тот удерживается на траектории благодаря поперечному сцеплению шин с поверхностью дороги.
Но так бывает не всегда. Иногда сцепление оказывается недостаточным, и начинается боковое скольжение одной оси или сразу обеих. При этом возможны разные варианты.

Рассмотрим следующий случай. Автомобиль проявляет недостаточную поворачиваемость, то есть не подчиняется действию рулевого управления и не вписывается в поворот, а двигается по радиусу гораздо большей величины. Но если в этот момент сбросить тягу двигателя и к заднему внутреннему по отношению к центру поворота колесу приложить короткий тормозной импульс, то возникшая тормозная сила создаст вокруг вертикальной оси автомобиля момент, который довернет машину в направлении поворота.

При возникновении заноса (бокового скольжения задней оси) необходимо снизить крутящий момент двигателя и притормозить переднее наружное колесо. При этом момент окажется направленным в противоположном направлении и компенсирует избыточную поворачиваемость. Когда одного тормозного импульса оказывается недостаточно, то их подается несколько.

Основой СДС стали: датчик скорости вращения автомобиля вокруг вертикальной оси и датчик поперечного ускорения автомобиля.
Данные сенсоры располагаются в центре автомобиля и соответствующим образом ориентируются. В ранних образцах системы они находились в отдельных корпусах, а затем их разместили в одном.

В СДС используются также датчик угла поворота рулевого колеса и датчики давления тормозной жидкости. Остались и четыре колесных сенсора АБС. Кроме того, часть информации поступает от контроллера СУД.

Блок управления системы постоянно вычисляет задаваемую водителем траекторию движения. Для этого используются сигналы от датчика угла поворота рулевого колеса и датчиков скорости вращения колес. Затем по информации, поступающей от гидродатчика, акселератора и тех же колесных сенсоров рассчитывается фактическая траектория.

Результаты вычислений сравниваются друг с другом и определяется отклонение реального перемещения автомобиля от желаемого. Если оно не превышает допустимого значения, то предполагается, что все в порядке и коррекция движения машины не требуется. Контроллер продолжает следить за поведением автомобиля, а также осуществлять диагностику компонентов системы. В случае необходимости реализуются антиблокировочная и противобуксовочная функции.

Но как только рассогласование траекторий превысит допустимую величину, тут же будут выданы команды для уменьшения крутящего момента двигателя и на гидравлические исполнительные механизмы для формирования тормозного импульса.

Динамические характеристики данной системы гораздо выше, чем у ПБС. Поэтому, чтобы обеспечить быстрый подъем давления жидкости в тормозной камере даже при низких температурах, когда ее вязкость существенно увеличивается, в дополнение к гидроагрегату применили мощный первичный гидронасос и поршневой источник давления. Последний также исполняет роль коммутирующего устройства, позволяя передавать тормозное усилие либо от главного тормозного цилиндра (от педали тормоза), либо от первичного насоса.

Вслед за ранним вариантом СДС появились и другие. В них задачу, решаемую первичным гидронасосом, сначала возложили на начавшие применяться в то время системы экстренного торможения (Brake Assist-BAS), а затем сумели поднять до необходимой величины и мощность внутреннего насоса гидроагрегата. СДС стала компактной, легкой и более доступной по цене.

В 2001 году фирмы Bosch и Mercedes-Benz представили очередную новинку. На этот раз они предложили совершенно новый тормозной привод - электрогидравлический (ЭПГ). В его основу положен принцип «управления по проводам», то есть педаль тормоза воздействует на датчик ее положения, сигнал с которого поступает в контроллер и является задающим для работы тормозной системы.

Новая разработка сначала нашла применение на автомобилях MB SL, а вскоре и E-класса. Она получила фирменное обозначение Sensotronic Brake Control-SBC.
Система построена по модульному принципу и включает педальный узел, центральный блок, электрогидроагрегат и комплект уже известных нам датчиков. Электрогидроагрегат состоит из насоса и гидроаккумулятора, которые являются источником тормозного усилия четырех модуляторов давления с датчиками, позволяющих индивидуально в каждом колесе создавать калиброванные тормозные давления, и встроенного блока управления, обеспечивающего функционирование агрегата. В гидроаккумуляторе постоянно поддерживается давление тормозной жидкости в диапазоне от 140 до 160 бар - это обеспечивает высокое быстродействие системы.

ЭГП выполняет не только все функции СДС, а также системы экстренного торможения, но и ряд дополнительных. Среди них автоматическое подсушивание тормозных механизмов в дождливую погоду, помощь водителю при трогании на подъеме, управление тормозами от педали акселератора в плотном городском потоке и другие. При реализации антиблокировочной функции никакой вибрации на педали тормоза нет, правда, не все считают это преимуществом.

Новинке прочили светлое будущее, однако фирмы-разработчики ждало разочарование. Другие автомобильные компании остались к ней равнодушными. И для этого есть несколько веских причин. Во-первых, ЭГП получился слишком сложным и дорогим, ведь в нем в качестве дублирующего сохранен и традиционный привод, хотя и без вакуумного усилителя, и действовать он может только на передние колеса. А во-вторых, последние варианты СДС также получили много дополнительных функций и достигли уровня ЭГП.

Как дальше станут развиваться события, пока трудно предположить. Возможно, ЭГП (EHB - Electro-Hydraulic Brake) и заменит классический привод, а может быть, победу отпразднует электромеханический (EMB - Electro-Mechanica Brake), в котором тормозные колодки перемещает электропривод, а гидравлики нет и в помине. Его экспериментальные образцы уже созданы, хотя ряд проблем пока окончательно не решен. Среди них необходимость дублирования на случай пропадания электропитания или большая масса неподрессорных частей автомобиля.

С обозначением СДС возникла некоторая путаница. Специалисты Bosch в ранних тематических публикациях на немецком языке пользовались сокращением FDR (FahzDynamikRegelung), а на английском - VDC (Vehicle Dynamics Control). Однако компания Mercedes-Benz предпочла дать системе иное название - ESP (Elektronisches) Stabilitats-Programm/Electronis Stability Program). Затем его стали применять и на Bosch.

Производители автомобилей разделились. Часть из них отдала предпочтение уже известной аббревиатуре - ESP, а кто-то пошел своим путем.

Так, фирма BMW называет систему DSC (Dynamic Stability Control), Toyota - VSC (Vehicle Stability Control), Mitsubishi - MASC (Mitsubishi Active Stability Control), а General Motors - StabiliTzak. Могут встретиться и другие обозначения, обусловленные коммерческими интересами, но все они относятся к СДС.