Современный автомобиль – это масштабный комплекс электронных, гидравлических и механических систем и агрегатов, которые делают каждую поездку комфортной и безопасной. И каждый автопроизводитель стремится добавить в конструкцию своих машин собственные уникальные разработки, чтобы выделяться на фоне конкурентов. Такие разработки могут быть как глобальными, например, использование роторных или оппозитных двигателей, так и узконаправленными, зачастую незаметными на первый взгляд.

Примером подобной разработки является система DSC, которой оснащаются современные модели японского бренда Mazda. Она активно борется с образованием заносов на скользких дорогах, предотвращая тем самым возникновение аварийных ситуаций. И, как показывают результаты тестов и отзывы реальных водителей, справляется она со своей задачей достойно.

Что такое DSC на Мазде

Название DSC – это аббревиатура от Dynamic Stability Control (досл. контроль динамической устойчивости). В официальных русифицированных руководствах от Mazda она определяется как противозаносная система – и такое название полностью отражает назначение DSC в автомобиле.

Данную систему можно считать результатом длительного развития ESP-устройств, которые являются первыми в истории автопрома системами курсовой устойчивости. И задачи нового поколения систем, используемых на Mazda, остались теми же:

• защита от срывов автомобиля в боковое скольжение;
• защита от заносов;
• предотвращение опрокидывания машины.

Для осуществления своих функций DSC-система использует широкий спектр показателей датчиков, что позволяет ей своевременно и точно регулировать интенсивность торможения, а также тягу, передаваемую на отдельные колеса.

В результате на любых дорожных покрытиях, в том числе и в сильный гололед, обеспечивается надежное сцепление и устойчивость, упрощается трогание с места и интенсивные ускорения. Также она предотвращает срыв колес в пробуксовку, если под ними покрытие с разными характеристиками.

Mazda Dynamic Stability Control DSC / Kolenaar.mpg

2011 Range Rover Evoque — Система динамической стабилизации

Система динамической стабилизации ESP Peugeot RCZ

История [ править | править код ]

Впервые системы электронного контроля устойчивости, схожие по принципу действия с современными автомобильными, появились в 1960-х годах в авиации, где обеспечивали устойчивость самолета при пробеге по взлетно-посадочной полосе при посадке или прерванном взлете. Одним из первых такую систему получил англо-французский сверхзвуковой лайнер Concorde по причине высокой посадочной скорости и высокого положения центра масс.

В 1987 году Mercedes-Benz и BMW представили первые системы контроля тяги (противобуксовочные системы).

В 1990 году Mitsubishi выпустила в Японии автомобиль марки Diamante (Sigma), оснащенный новой активной электронной системой контроля тяги и курсовой устойчивости, где впервые эти две системы были интегрированы в одну (названная TCL).

BMW совместно с Robert Bosch GmbH и Continental Automotive Systems разработали систему, уменьшающую крутящий момент, передаваемый двигателем колесу, для предотвращения заноса и применили её в модельном ряду BMW 1992 года. С 1987 по 1992 года, Mercedes-Benz and Robert Bosch GmbH совместно разрабатывали систему электронного контроля устойчивости автомобиля и назвали её « Elektronisches Stabilitätsprogramm » (ESP).

История Mercedes-Benz А-класса [ править | править код ]

Система ESC была создана в 1995 году, но заявить о себе ей удалось только через два года, когда дебютировал первый компактный Mercedes-Benz А-класса. При его проектировании были допущены серьёзные ошибки, которые привели к тому, что новая модель имела склонность к опрокидыванию даже на не очень высокой скорости при выполнении маневров типа «переставка» («лосиный» тест, объезд препятствия).

В Европе разразился скандал; продажи автомобилей Mercedes-Benz А-класса были приостановлены, уже проданные машины — отозваны для устранения недостатков. Перед инженерами компании встала задача: как, не перепроектируя заново автомобиль и сохранив его потребительские качества, решить проблему повышения устойчивости. Эта задача была решена в значительной степени за счет установки с февраля 1998 года соответствующим образом настроенной системы ESC.

Главный контроллер ESC — это два микропроцессора, каждый из которых имеет по 56 КБ памяти. Система позволяет считывать и обрабатывать значения, выдаваемые датчиками скорости вращения колес с 20-миллисекундным интервалом. Помимо А-класса, система ESP является стандартным оборудованием для Mercedes S-класса, E-класса и других. На автомобилях фирмы Daimler-Chrysler применяются системы ESC от лидера в данной области — фирмы Bosch. Системы ESC производства Bosch используют также фирмы Alfa-Romeo, BMW, Volkswagen, Audi, Porsche и другие.

Фактически именно случай с Mercedes-Benz A-класса проторил дорогу повсеместному внедрению электронного контроля устойчивости на европейских автомобилях.

Как работает система DSC

Для анализа текущей ситуации и своевременного выявления первых признаков возможного заноса эта система использует показания многих датчиков и агрегатов:

• угловую скорость, получаемую от 4 активных датчиков;
• угол поворота руля;
• скорость вхождения автомобиля в поворот;
• уровень давления тормозной жидкости;
• значения поперечного и продольного ускорения;
• угол рыскания;
• срабатывание стоп-сигнала и т.д.

Таким образом, система контролирует не только технические характеристики в конкретный момент времени, но и действия водителя. Это обеспечивает эффективную защиту при различных стилях вождения и дорожных ситуациях.

Все эти данные постоянно передаются в вычислительный центр DSC-системы и интерпретируются. Итоговый результат сопоставляется с эталонным значением, которое хранится в памяти устройства. Если отклонения выходят за допустимые пределы, то система начинает предпринимать действия для стабилизации курса автомобиля.

Важно отметить, что DSC не является жестким ограничителем – в ней используется не только конкретная эталонная модель, но и некоторый диапазон возможных отклонений.

Восстановление оптимальной устойчивости и сцепления достигается в результате целого комплекса действий:

• изменяется режим работы двигателя – прежде всего, создаваемый крутящий момент;
• увеличивается или уменьшается интенсивность торможения отдельных колес;
• если машина оборудована активным рулевым управлением, то DCS может автоматически изменять и угол поворота колес;
• на моделях с адаптивной подвеской также регулируется демпфирование в стойках.

Одним из наиболее важных и сложных моментов в работе DSC-системы является регулировка крутящего момента. Для этого задействуется целый комплекс мер:

• варьируется положение заслонки дросселя;
• изменяется интенсивность впрыска топлива или подачи импульсов со свечей;
• временно меняется величина угла опережения зажигания;
• предотвращается переключение скоростей в автоматической коробке;
• если машина полноприводная, то может изменяться распределение крутящего момента между ее осями.

Еще одна важная функция DSC-системы – контроль максимальной скорости. После достижения заданного предельного показателя система направит на БУД сигнал об уменьшении крутящего момента.

BMW xDrive (описание, принцип работы)

BMW xDrive — маркетинговое наименование системы полного привода в автомобилях BMW X1, X2, X3, X4, X5, X6 и X7. Также является опцией в моделях 3-й серии (с 2006 года по настоящее время).

Описание технологии BMW xDrive

Вместо постоянного распределения крутящего момента между осями (permanent torque split), как в более ранних системах, xDrive обеспечивает переменное распределение момента между передней и задней осями, используя «мокрое» многодисковое сцепление, расположенное в КПП, для взаимодействия с передним приводным валом.

Такое устройство позволяет системе xDrive контролировать распределение крутящего момента между передней и задней осями, которое обычно происходит в соотношении 40:60 соответственно. Когда системы ABS/DSC обнаруживают пробуксовку, xDrive может направить 100% мощности двигателя на нужную ось. Мокрое сцепление применяется через использование высокоскоростного сервопривода, вращающего диск актуатора кулачкообразной формы.

Так как задний приводной вал крепко соединён с выходным валом трансмиссии, полное распределение крутящего момента целиком на переднюю ось возможно только лишь тогда, когда задние колёса не имеют сцепления с дорогой и пробуксовывают.

xDrive связана с системами ABS и DSC. В случае пробуксовки колёс или неустойчивости автомобиля во время использования xDrive, система DSC затормозит неиспользуемые колёса для восстановления сцепления с дорогой и улучшения устойчивости без вмешательства водителя.

Передние и задние дифференциалы в автомобилях с xDrive являются свободными, а значит зависят от приложения торможения системой DSC для перераспределения силы с пробуксовывающего колеса на колесо с хорошим сцеплением с поверхностью.

Особый вариант системы xDrive применяется в автомобиле BMW X1 (F48) 2015 года с передним приводом и поперечно установленным двигателем. В этом переднеприводном варианте xDrive передние колёса получают 100% крутящего момента во время работы системы, что даёт преимущество передней оси, в отличие от привычного для обычной xDrive предпочтения задней оси.

Применение

BMW xDrive доступна для автомобилей X1, X3 и идёт в стандартной комплектации на кроссоверах X4, X5, X6 и BMW X6 M. Является опцией для автомобилей 1-й серии (с 2012 года), 3-й серии E46 (с 2006 года для седанов, в 2007-2013 годах для купе), 4-й серии (с 2014 года), 5-й серии (с 2005 года), 6-й серии (с 2012 года для купе и Gran Coupe) и 7-й серии (с 2010 года).

BMW постепенно расширяли доступность xDrive среди всего модельного ряда для улучшения конкурентоспособности с системами полного привода quattro (используется в автомобилях Audi) и 4Matic (используется в Mercedes-Benz), которые широко доступны среди модельного ряда своих компаний. BMW Canada даже перестали предоставлять заднеприводные версии в моделях 2010-12 годов, если в продаже была доступна версия с xDrive. Это касалось автомобилей 5-й, 6-й и 7-й серий. Хотя ещё только в моделях 2009 года и раньше xDrive была доступна лишь для автомобилей BMW 528i и 535i.

Такой ход компании удивил некоторых обозревателей. Один канадский веб-сайт писал, что полный привод “однажды был целиком в компетенции Audi, если не считать несколько моделей Mercedes. Переход на полный привод был так резок, что большинство автомобилей класса «люкс» продаются теперь именно с ним, а модель 650i — это вообще первое спортивное купе от BMW с полным приводом.

Что ещё больше удивляет, так это отсутствие модели купе с задним приводом в продаже, так что если вам необходима версия 650i, где ведущими колёсами являются только задние, то придётся покупать кабриолет. “

xDrive впервые появилась в 2003 году на X3 и обновлённых BMW 3-й серии (E46).

Первое появление xDrive на автомобилях BMW с восьмицилиндровым двигателем пришлось на BMW 750i xDrive (F01) и 550i Gran Turismo xDrive (F07) 2010 года, а также на BMW 550i xDrive (F10) 2011 года.

xDrive стала впервые использоваться на автомобилях M серии начиная с выхода BMW X5 M 2010 года и X6 M. Шестое поколение BMW M5 поставляется с xDrive в стандартной комплектации.

Dynamic Performance Control

Система контроля крутящего момента Dynamic Performance Control (DPC) от BMW гармонично работает сBMW xDrive и системой контроля устойчивости Dynamic Stability Control. DPC контролирует силовой агрегат и шасси автомобиля и регулирует сцепление с дорогой, а также способна скорректировать поворачиваемость автомобиля, распределяя мощность по задней оси.

Крутящий момент не только распределяется между передней и задней осями (благодаря xDrive), но также и между задними колёсами для улучшения манёвренности и стабильности (с помощью DPC). DPC работает на всех скоростях и во время обычного вождения, а не только во время прохождения сложных поворотов. DPC также взаимодействует с DSC, пытаясь корректировать движение автомобиля, контролируя крутящий момент, что обеспечивает плавные манёвры.

В одиночку система DSC только бы смогла уменьшить мощность двигателя и затормозила бы колёса для улучшения поворачиваемости.

Дифференциал DPC может ускорять колесо с помощью использования планетарных передач и электроприводов в конструкции. Стандартная система контроля — например, типичная xDrive без DPC — уменьшает скорость вращения наиболее активно крутящегося колеса (у которого хуже сцепление с дорогой) с помощью тормозов и снижения мощности двигателя. Это изнашивает тормоза.

А в сочетании xDrive с DPC наоборот будет ускорено самое медленное колесо (у которого наибольшее сцепление с дорогой), а не пробуксовывающее, что улучшит стабильность. Например, во время поворота будет ускорено колесо на противоположной стороне, что увеличит ускорение автомобиля. А во время избыточной поворачиваемости ускорение будет дано на колесо на стороне поворота, что улучшит баланс.

Это сделает прохождение поворотов плавнее и оптимально распределит момент по оси.

Впервые DPC была установлена на BMW X6, выпуск которой начался в 2008 году (модель 2009), где система входила в стандартную комплектацию. Тест показал, что “X6 управляется так, будто она на сотню-другую килограммов легче, чем X5 (у которой нет DPC)” благодаря использованию системы, хотя у обоих автомобилей одинаковые размеры шасси. У спортивной версии BMW X5 M система DPC тоже входит в стандартную комплектацию.

Предыдущая система полного привода

До появления системы xDrive полный привод был опцией в 1980-х годах на автомобилях 3-й серии и 5-й серии. Система тех лет подразумевала наличие вязкостной муфты, которая обеспечивала блокировку на межосевом (центральном) и заднем дифференциалах.

Если не происходило пробуксовки колёс, то распределение крутящего момента было в соотношении 37:63 (передняя ось-задняя ось), что регулировалось планетарной передачей. Если одна ось начинала вращаться быстрее другой, то скорость сдвига масла увеличивалась от прокручивания муфты, что обеспечивало блокировку межосевого дифференциала.

Это позволяло мгновенно переместить до 80% крутящего момента на нужную ось. Эта функция работала и на заднем дифференциале автомобиля. У переднего же дифференциала не было вообще никакой блокировки.

Полный привод также был доступен для X5 и 3-й серии 2001 года. Система была похожа на описанную выше, но не имела никаких блокировок. Вместо них использовалось торможение буксующих колёс с помощью системы DSC, что позволяло перенести тягу на колёса с хорошим сцеплением с дорогой.