Гибридные системы Bosch. По дороге к заднему дивану

Некоторые из показанных на брифинге Bosch устройств пока кажутся диковинками

Некоторые из показанных на брифинге Bosch устройств пока кажутся диковинками

Вчера

Берусь утверждать: изобретение антиблокировочной системы тормозов стало для развития автомобильной техники событием эпохальным. Простая, в принципе, идея появилась в то время, когда даже привычный ныне главный тормозной цилиндр-тандем ставили еще не на все автомобили. Задача определялась просто: не дать колесам заблокироваться и, следовательно, потерять сцепление с дорогой. Решением стали регулирующие клапаны на тормозных магистралях, датчики скорости на каждом из колес и электронный блок, всем этим управляющий. Эта комбинация, со временем дополненная и усовершенствованная, легла в основу множества современных устройств и систем, облегчающих жизнь водителю. Она же может считаться стартовой точкой процесса «отстранения водителя от руля». Электроника начала вмешиваться в процесс управления, одновременно подстраховывая человека и лишая его удовольствия. И сегодня этот процесс уже стал необратимым.

Если мы знаем скорости вращения каждого из колес, можно справиться и с другой напастью. Притормозив буксующее (т. е. слишком быстро вращающееся) колесо, легче тронуться на гололеде или в грязи. Добавив какой-либо активатор (устройство, тем или иным образом создающее давление в тормозной системе) и соответ­ствующее программное обеспечение, получаем трекшн-контроль, или систему управления сцеплением колес с дорогой. Плюс, активатор может стать помощником по торможению (brake assistant), в случае необходимости «дожимающим» педаль тормоза. Bosch был пионером разработки этих известных сегодня каждому устройств. Выпущенные концерном антиблокировочные системы считают миллионами, их поколения скоро начнут мерить десятками.

Но на полигоне Bosch собравшимся на брифинг журналистам показывали нечто совсем иное. Хотя, возможно, и не совсем.

Сегодня

Объединив АБС с трекшн-контролем и добавив датчики, в девяностые годы получили систему поддержания курсовой устойчивости или ESP (Electronic Stability Program). С терминологией, кстати, стоит разобраться. Мы старательно обзываем все электронные «штучки» системами, в то время как их создатели предпочитают «функции» и «программы». Правы они: используя разные компьютерные программы, единый электронный процессор на основании данных от сети датчиков управляет теми или иными исполнительными устройствами. То есть осуществляет соответствующие функции. Получается, что система для всех одна. Думаю, скоро все утрясется, а пока «антиблокировочная функция» звучит как-то странно.

ESP пришлась по душе большинству автомобилистов, воспринимающих автомобиль лишь как утилитарное средство передвижения. Система исправляла ошибки, вызванные низкой квалификацией, в частности, не давала машине сорваться в занос. «Чайники» ликовали, опытных водителей спортивного склада раздражало то, что многие приемы лихой езды (скажем, управляемый занос, полицейский разворот, снос всех четырех колес или торможение вращением) выполнять стало сложно, а то и невозможно. Но профессионалы в любом деле в меньшинстве, и, чтобы их успокоить, автопроизводители установили на панели приборов кнопку отключения ESP. Штука эта коварная: после первой же ситуации, которую система воспримет как опасную, она может автоматически включиться вновь, вмешиваясь в управление. А в критических ситуациях очень важно, чтобы решения принимал кто-то один.

Благодаря «рулильщикам» ESP стала приобретать популярность и сегодня считается непременным атрибутом любого современного автомобиля. Логично: нужно в первую очередь думать о безопасности тех, кто не очень уверенно чувствует себя за рулем.

Из поколения в поколение система усложнялась, обзаводясь новыми датчиками и исполнительными устройствами, позволяющими реализовывать все новые и новые функции.

Уже завтра

Инженеры Bosch разработали и готовят к серийному производству целый ряд новых систем помощи водителю. Прежде всего, это система предварительного аварийного торможения. Результаты исследований показывают, что при внезапной резкой остановке впереди идущей машины треть водителей просто не успевает затормозить, а половина не способна обеспечить необходимое замедление. Bosch решает эту проблему в три этапа, как хронологически, так и в практических условиях. В 2005 году был создан «помощник по торможению» (brake assist), который на основе данных от радарного датчика адаптивного круиз-контроля (АСС) увеличивает давление в тормозной системе. Но только в случае, если водитель и сам нажимает на педаль. Система как бы «дожимает» ее, предотвращая попутное столкновение.

В 2007 году данная функция была расширена. Кратковременный «пробой» педали тормоза предупреждает водителя, что дистанция сократилась до опасных значений. Толчок педали назвали предупреждением о столкновении.

В ближайшем будущем к радару добавят видеодатчик, что обеспечит выполнение двух новых функций. Первая — намеренное торможение.

Предположим, что, заметив опасность, водитель нажимает на педаль тормоза. Но нажимает недостаточно сильно. Электроника оценивает ситуацию и дает команду повысить давление в тормозных магистралях. Даже если столкновения избежать не удастся, его последствия будут не столь серьезными.

Случается, что водитель просто не успевает прореагировать на опасность. Функция автоматического экстренного торможения начинает снижение скорости самостоятельно. Сначала давление в тормозной системе доводится до значения, соответствующего 30% от максимального замедления. Водителю дается возможность дожать педаль самостоятельно. Если он по-прежнему бездействует, а опасность не миновала, замедление автоматически доводится до максимально возможного. К моменту столкновения скорость снижается на 25–55%.

Мало?

При снижении скорости на 50% энергия удара уменьшается на 75%.

Системы предварительного аварийного торможения появятся на серийных машинах уже в этом году. Последний пример показывает, что электроника не всесильна и законы физики ей не подвластны. Может быть, мы доживем до абсолютно безаварийной эры, а пока столкновения случаются, «умные» устройства снижают их количество и тяжесть имеющих место последствий.

Достаточно часто водитель просто не замечает опасности и осознает, что попал в ДТП, лишь почувствовав удар. В такой ситуации многие люди теряются, не зная, что делать. А замешательство приводит к тому, что потерявший управление автомобиль сталкивается еще раз (а то и не раз). И здесь может помочь электроника. Функция смягчения повторного удара SCM (Secondary Collision Mitigation), «услышав» удар и оценив ситуацию на дороге, «банальным образом» затормаживает машину. В конце концов, правила движения предписывают именно такое действие. При демонстрации функции на полигоне машину неожиданно толкнуло в сторону. Честно говоря, причину толчка я не понял: на огромной асфальтированной площадке других машин не было. Удивление растянулось на пару секунд, за которые автомобиль остановился. После повторного заезда с имитацией столкновения я, проанализировав ситуацию, впервые согласился, что автомобильная электроника — вещь очень полезная. Возможны ситуации, когда, не располагая достаточной информацией, водитель не может принять правильного решения. А то и просто «цепенеет». В реальных условиях SCM срабатывает только следом за подушками безопасности.

Другую предложенную Bosch функцию на полигоне не демонстрировали. Общеизвестно, что боковые удары опасны прежде всего тяжестью телесных повреждений. Боковые подушки безопасности, срабатывающие от датчика удара, помогают не всегда: слишком мало расстояние от головы и плеча человека до стоек кузова. Функция упреждения столкновения со столбом EPCD (Early Pole Crash Detection), получив от ESP сигнал о критическом поперечном смещении (например, заносе) автомобиля, приводит систему управления подушками безопасности в режим готовности. В случае получения сигнала от датчика удара подушки активируются без дополнительной перепроверки. Доли секунды могут спасти жизнь человека.

Некоторые новые разработки Bosch можно назвать «глазами автомобиля». Система ночного видения, впервые появившаяся на серийном автомобиле в 2005 году, четко показывает дорогу на расстоянии 150 м от автомобиля, т. е. система «бьет» в три раза дальше, чем штатные фары. Более того, в нынешнем году внедрен модуль обнаружения объектов. Находящиеся на дороге пешеходы или велосипедисты будут выделены на экране монитора.

Видеокамера, направленная вперед, следит за дорожной разметкой. Если водитель, не выключив указатель поворота, начинает съезжать с выбранной полосы движения, раздастся звуковой сигнал или «мягкое место» водителя начнет ощущать толчки. Причин выезда за пределы полосы может быть множество (от банального наклона за упавшим предметом до засыпания), а последствия тяжелы, особенно при встречном столкновении. Включение поворотника в данном случае — не только дань правилам движения, но и подтверждение осознанности маневра. Видеокамеру со временем научат распознавать дорожные знаки и другие важные для оценки ситуации объекты. Компьютер сам оценит происходящее вокруг и выдаст водителю свои рекомендации и предупреждения. Одной камерой дело, скорее всего, не закончится.

Прохождение поворотов требует мастерства, тем более высокого, чем выше скорость. Контролируя крутящий момент на колесах (т. е. притормаживая «внутреннее» колесо), можно автоматически «дозавернуть» машину. Чем с 2007 года и занимается система Dynamic Wheel Torque Control by Brake.

Добавляя к существующим системам дополнительные датчики и исполнительные устройства, объединяя системы в единую сеть, конструкторы Bosch (как, впрочем, и других ведущих производителей) приближают день, когда водитель, ткнув пальцем в экран навигации, отправится досыпать на заднее сиденье.

Думая о безопасности

В феврале-марте 2009 г. компания Bosch совместно с компанией AC Nielsen провела в России социологическое исследование с целью изучить отношение российских водителей к активным системам безопасности —ABS и ESP. Полученными результатами на круглом столе «Совершенствование законодательства в области безопасности дорожного движения в сфере молодежной политики», проходившем в рамках Международного молодежного общественно-политического форума «Новое поколение выбирает безопасные дороги», поделился заместитель генерального директора ООО «Роберт Бош», региональный директор по продажам автомобильных комплектующих Вальтер Шепф:

«Российские автомобилисты считают безопасность автомобиля определяющим показателем при покупке машины. При этом среди главных систем безопасности называют, в первую очередь, подушки безопасности и ремни — пассивные средства, которые способны лишь уменьшить негативные последствия аварии. И гораздо меньшее количество опрошенных проявило осведомленность об активных системах, призванных предотвратить ДТП. А между тем 92% водителей применяли когда-либо в своей жизни экстренное торможение. При этом 69% из числа респондентов, имевших опыт экстренного торможения, пытались таким образом избежать столкновения с другим автомобилем; в 61% случаев причиной торможения был пешеход».

В подобных дорожных условиях российские автомобилисты высоко оценивают безопасность автомобиля. Согласно результатам опроса, этот критерий является важным условием при покупке машины. Однако, разработка и проектирование систем безопасности - отнюдь не единственное условие для выбора авто. Сразу за безопасностью следуют надежность и качество автомобиля. Цена, доступность сервисного обслуживания, технические данные двигателя и оборудование, поддерживающее комфорт, также имеют значение для российских покупателей, но занимают лишь 3-6 места.

В Европе, благодаря обязательству, взятому автопроизводителями, ABS входит в стандартное оборудование всех автомобилей и каждый 2-й автомобиль оборудован ESP. В России же в 2008 г. только 56% проданных новых машин были оснащены ABS и всего 17% — ESP.

Недостаточное практическое знакомство российских автовладельцев с активными системами безопасности сказывается на точности знаний о них. Несмотря на то, что водители уделяют большое внимание как собственной безопасности, так и защите пассажиров, многим до сих пор неизвестны преимущества активных систем безопасности. Например, из 94% респондентов, знающих о существовании ABS, только 43% смогли правильно назвать функции антиблокировочной системы (предотвращение блокировки колес, обеспечение управляемости во время торможения и сокращение тормозного пути).

В этой связи возрастает роль автопроизводителей и государства. Важнейшими шагами в данном направлении могут стать внедрение активных систем безопасности в стандартный набор автомобильного оборудования и закон об их обязательном применении.

Результаты исследования говорят о готовности российских автомобилистов к подобным мерам. Так, 81% опрошенных, которым известно о преимуществах ABS, считают, что антиблокировочная система должна стать стандартным оборудованием для автомобилей в России. А 74% из них убеждены в том, что обязательное применение систем безопасности, таких, как ABS и ESP, должно быть утверждено на законодательном уровне.