подъема клапанов Valvetronic, которая управляет подачей топливной смеси в цилиндры. Еще одна система, применяемая в двигателях той же фирмы, – непрерывное изменение длины впускного тракта (DIVA), что улучшает подачу топлива в цилиндры.
Во всех этих системах для управления двигателем применяются микрокомпьютеры, и часто – несколько на один двигатель.
В результате двигатель стал более экономичным, меньше размером, с более чистым выхлопом. Кроме того, такой «интеллектуальный» двигатель требует значительно меньше сил для ухода – компьютер проводит тестирование мотора и сообщает о неисправностях.
Ходовая часть. Сегодня в большинстве автомобилей применяются автоблокировочная система тормозов (ABS) и система стабилизации движения ESP – Electronic Stability Program. Первая из них обеспечивает изменение тормозного усилия при торможении автомобиля. При этом электроника постоянно контролирует тормоза и не дает заблокироваться колесам. За счет изменения прижимной силы тормозов обеспечивается оптимальный режим торможения автомобиля на данной дороге (сухой или мокрой, ровной или наклонной). Управляет тормозами компьютерная система, получающая данные от различных датчиков. В некоторых автомобилях существует также и система контроля тяги (антипробуксовочная система), которая работает «инверсно» относительно ABS: она не позволяет прокручиваться колесам при плохом зацеплении колеса за грунт. В системе используются те же датчики, что и в ABS. Эти системы применяются и для решения не основной задачи. Так, на Mercedes М-класса (это внедорожник) нет блокировки дифференциала, которая необходима для обеспечения высокой проходимости машины по бездорожью. Было найдено следующее решение. Система ABS подтормаживает буксующее колесо, а усилие передается на цепляющие колеса. Тем самым машина может продолжать движение. Можно считать, что здесь реализована функция блокировки дифференциала (а это дорогое и тяжелое устройство) за счет добавления одного микропроцессора (а это маленькое и дешевое устройство).
ESP, электронику для которой производит фирма Bosch, гарантирует устойчивое поведение автомобиля при различных перестроениях машины. Система, кроме микрокомпьютера, состоит из датчиков угла поворота руля, угловой скорости, поперечного ускорения, частоты вращения колес. Информация с датчиков, а также с электронного блока управления двигателем (который также имеет свой процессор), поступает в блок управления ESP. Микрокомпьютер, являющийся основой этого блока, по полученным данным и по имеющейся в нем программе, проводит вычисления и определяет оптимальное «поведение» амортизаторов. Процессор дает команды на изменение жесткости амортизаторов (с помощью управляемого гидравлического насоса). Тем самым обеспечивается устойчивость машины при различных режимах движения. Самый маленький Mercedes – А-класс, оказался неустойчивым на дороге: при резких перестроениях он мог перевернуться. Конструкторы задействовали ESP. И машина смогла выполнить все тесты, сохраняя необходимую устойчивость.
Но этими двумя базовыми системами не ограничивается перечень «интеллектуальных» ходовых комплексов современного автомобиля – многие компании разрабатывают и применяют собственные системы.
Система EDC, разработанная компанией BMW, обеспечивает бесступенчатую регулировку жесткости амортизаторов. Так, на поворотах, при торможении и во время старта жесткость амортизаторов автоматически увеличивается. Кроме того, водитель сам может ввести преднастройки в систему EDC, сделав на свой вкус подвеску более мягкой или более жесткой. В подвеске BMW появились активные стабилизаторы поперечной устойчивости Dynamic Drive. Команды подаются компьютером и вырабатываются на основе информации, полученной от датчика поперечных ускорений. Чем больше ускорение, тем выше давление в гидроприводе и тем на больший угол поворачиваются относительно друг друга половинки стабилизатора, удерживая кузов в горизонтальном положении.
В автомобилях компании Mercedes применено «дистанционное» управление тормозами. В системе SBC (Sensotronic Brake Control) давление в тормозных магистралях изменяется. В зависимости от условий движения, SBC может передавать на каждый из колесных тормозных механизмов различное усилие. Система следит за тем, чтобы тормозные диски и колодки все время были сухими. Время от времени, в зависимости от интенсивности дождя, система чуть подтормаживает все колеса, причем делает это так деликатно, что водитель ничего не замечает. Система узнает о том, сильный ли идет дождь по частоте взмахов «дворников». SBC интегрирована с другими, «традиционными» системами активной безопасности, включая ESP и ABS. Другая мерседесовская система ABC (Active Body Control) позволяет выбрать один из двух режимов работы подвески – Sport или Comfort. Первый режим – для активной езды, а второй – для более спокойной. Но и в том, и в другом случае кузов при повороте будет крениться только на 3,4°. Здесь в разных частях кузова установлено 13 датчиков, подающих на компьютер сигналы о величине и направлении ускорений. Анализируя эту информацию, компьютер, в свою очередь, подает команду исполнительным механизмам, которые, открывая или закрывая соответствующие клапаны, увеличивают или уменьшают подачу жидкости из магистрали в гидроцилиндры пружинных стоек. В результате система способна самостоятельно подавлять колебания кузова. Эта же система делает ненужными стабилизаторы поперечной устойчивости, увеличивая давление в гидроцилиндрах нагруженных колес и сводя крены к минимуму. Кроме того, ABC изменяет дорожный просвет: на плохих дорогах по усмотрению водителя можно увеличить клиренс либо на 25, либо на 50 мм. А на больших скоростях дорожный просвет автоматически уменьшается на 10 мм. В компании Volvo разработана интеллектуальная система полного привода, названная AWD. Система действует без участия водителя: мощность автоматически распределяется между передними и задними колесами, что обеспечивает наилучшее сцепление с любой дорожной поверхностью. При разгоне на поверхности с большим сопротивлением, например на песке, обеспечивается быстрое и эффективное включение. Во время поворота или парковки при малых оборотах двигателя система учитывает, что разница в скоростях вращения колес не требует использования насоса, поэтому отсутствует инерционность, характерная в подобных ситуациях для других систем. Новая AWD соединена в автомобиле с электронной системой Miltiplex. Поэтому она обменивается данными с другими автомобильными системами для постоянной оптимизации полного привода в соответствии с любыми условиями вождения. Например, в обмене цифровыми данными участвует система контроля тяги (TRACS).
Теперь на машине можно ездить с еще большим комфортом и гораздо безопаснее – микрокомпьютер выбирает оптимальное поведение ходовой части при различных вариантах движения, учитывая за минимальное время множество факторов. Человек это сделать просто не в состоянии.
Тормоза. В новом автомобиле BMW седьмой серии применяется стояночный тормоз с электронным управлением. Чтобы активировать тормоз, нужно нажать на кнопку слева от руля. Электромотор натягивает тросики стояночного тормоза задних колес и фиксирует автомобиль. Чтобы «снять с ручника», нужно опять нажать на кнопку. А при работающем двигателе функции стояночного тормоза обеспечивает гидравлика системы стабилизации DSC. Кроме того, есть функция Automatic Hold: во время остановки (например, на светофоре) водитель может отпустить педаль тормоза – и гидравлический «ручник» будет удерживать машину до тех пор, пока водитель вновь не дотронется до педали газа или тормоза.
Система безопасности. Сегодня подушками безопасности оснащаются многие машины, и в случае столкновения подушки надуваются, предохраняя водителя и пассажиров от столкновения с различными частями автомобиля. Подушек устанавливается несколько – передние, боковые. Кроме того, используются и быстроопускающиеся шторки, которые защищают от осколков разбившегося стекла. Для того чтобы подушки надулись, а шторки опустились, в машине устанавливаются датчики ускорения, информация с которых считывается в компьютер. Он же выдает команды на соответствующие действия.
Фары. Система адаптивного управления светом фар (ALC) использует регулируемые подвижные фары. В городе пучок света автоматически расширяется, чтобы лучше освещать тротуары. На шоссе пучок становится узким, освещая дорогу на большее расстояние. Система, отслеживая поворот руля, направляет свет внутрь поворота.
Ключ. Доступ в машину BMW открывает электронный ключ: водителю достаточно потянуть за ручку двери, не вынимая ключа из кармана. Чтобы запереть автомобиль, нужно нажать на ручку двери (если ключ остался в машине, то замки не закроются). Ключ вставляется в приемное устройство справа от руля. Фактически это специальная интеллектуальная карточка [111] . В памяти микрокомпьютера ключа запоминается различная информация об автомобиле. В дилерском центре ключ вставляется в считывающее устройство, и на компьютере высвечивается VIN, номер мотора, пробег машины и т. д. Можно легко узнать, сколько еще километров прослужат масляный и воздушные фильтры, каково состояние тормозных колодок… Эти же данные можно передать через встроенный сотовый телефон на сервисную станцию и получить оперативную консультацию [112] .
Охранные системы. Автомобиль – дорогое изделие, которое может быть легко
