Тормоза современного автомобиля прошли множество стадий усовершенствования, как на базе новых технологий, так и по опыту их использования в различных дорожных ситуациях. В итоге оказалось, что возможности тормозной системы стали превышать способности среднестатистического водителя. Так как человек уже не мог быстро и эффективно задействовать тормозную систему. Потребовался помощник в виде электронной системы. Аббревиатура BAS именно это и означает – ассистент для тормозов.
Зачем в машине нужна система экстренного торможения BAS
Хорошая тормозная система, а плохие сейчас к серийному производству не допускаются, так как автопромышленности с безопасностью всё очень строго, снабжена системой антиблокировки ABS, поэтому практически в любой ситуации от водителя требуется только максимально сильно и быстро нажать на тормозную педаль.
Все задачи управляемости автомобиля во время торможения, его устойчивости и максимальной эффективности замедления тормозная система выполнит самостоятельно.
Но вот именно на этом этапе у водителей и наступают проблемы. Внезапный стресс может помешать правильному выполнению задачи, даже такой простой, как резкий и сильный удар по педали тормоза. Водитель может отвлечься на другие мешающие факторы, начать вращать рулевое колесо, даже просто кратковременно ослабнуть от неожиданности. В результате нажатие на педаль станет на только запоздавшим, но и недостаточно энергичным.
В идеале электроника должна сработать вообще независимо от водителя. Так и делают самые современные активные тормозные помощники, но они только на самом начале пути своего развития, и на них пока рано надеяться, хотя серийные образцы и вполне работоспособны.
Но вначале появились только пассивные BAS, которым всё же нужна хоть какая-то реакция водителя на происходящее. Водитель должен, как минимум, нажать на тормозную педаль. Дальше автоматика отреагирует на происходящее с максимально возможной скоростью и совершит всё для экстренной остановки автомобиля без потери управляемости.
Введение
Очередной прямой эфир из студии Anti-Malware.ru прошёл 27 апреля 2021 года. Была затронута тема систем моделирования кибератак (Breach and Attack Simulation, BAS).
Современные системы киберзащиты инфраструктур быстро эволюционируют, развиваются и становятся более комплексными с каждым годом. Происходит не только повышение сложности самих систем, но и постоянная оптимизация процессов защиты в компании.
Становится всё труднее определить вектор движения по усилению защиты. Компании проводят пентесты, «редтиминг», сканирование на уязвимости — ищут различные решения, которые помогут как-то оценить текущий уровень защищённости и увидеть слабые места. Рутинность процессов требует автоматизации решений. Данных о прогнозировании потенциальных векторов уже недостаточно, необходим систематический запуск симуляции реальных действий злоумышленника.
Решения BAS помогают автоматизировать такую симуляцию, а полученные результаты — увидеть актуальную картину того, каково состояние защиты компании. Но что более эффективно: пентест, Red Team или BAS? Сколько это стоит? Каким компаниям рекомендуется BAS? Спикеры отвечают на вопросы и обсуждают текущее состояние систем типа BAS в России и не только.
В качестве экспертов на встречу были приглашены:
- Максим Пятаков, заместитель генерального директора CTRLHACK.
- Роман Богомолов, руководитель направления технической экспертизы Fortis.
- Валерия Суворова, эксперт центра информационной безопасности .
Модератором выступил Лев Палей, начальник службы информационной безопасности АО «СО ЕЭС».
К прямому эфиру подключались слушатели: задавали вопросы в чате, участвовали в опросах, результаты которых формировали текущую картину понимания обсуждаемой темы. Предлагаем ознакомиться с ключевыми моментами прошедшей встречи.
Принцип работы Brake Assist System
Судорожные действия находящегося в экстремальной ситуации водителя будут без труда распознаны электроникой системы BAS. Для этого используются сигналы нескольких датчиков:
- концевой выключатель на педали тормоза, отвечающий, в частности, и за включение ламп стоп-сигналов;
- датчик давления в тормозной магистрали, фиксирующий силу нажатия на педаль и скорость нарастания этого усилия;
- датчики частоты вращения колёс, несущие информацию о скорости автомобиля;
- датчик перемещения на штоке вакуумного усилителя тормозов (ВУТ), по показаниям которого также можно оценить скорость нажатия педали.
Разумеется, система может быть исполнена разными способами, и задействуется на конкретной машине не весь этот набор датчиков.
Все данные сводятся в электронный блок, который и принимает решение на оказание помощи, когда используется режим предельного экстренного торможения. Вырабатывается сигнал регулирующего воздействия, который подаётся на управление гидроблоком ABS и атмосферным клапаном в вакуумном усилителе.
В результате усилие со стороны ВУТ увеличивается, а на исполнительные цилиндры тормозов подаётся дополнительное давление жидкости со стороны гидронасоса и ресивера модуля ABS. Торможение становится максимально эффективным, как будто водитель сразу, резко и без промедления нажал на педаль с наибольшим усилием.
Выводы
Системы моделирования кибератак позволяют провести автоматическую симуляцию реальной атаки (как внутренней, так и внешней) на инфраструктуру компании, помогают выявить слабые места, усилить как систему, так и процессы защиты. Данные решения не требуют высокой квалификации для их использования, имеют понятный интерфейс и детализированную отчётность.
BAS рекомендуется заказчикам, которые обладают бюджетом и у которых есть зрелость внутренних процессов. Рынок BAS только формируется, на нём не наблюдается жёсткой конкуренции и порог входа для малых компаний весьма высок. Вендоры предлагают гибкие модели лицензирования.
В России мода на подобные системы только появляется, растёт их востребованность на рынке. В ближайшие годы BAS станет доступнее за счёт увеличения количества предложений.
Подписывайтесь на наш канал, где 12 мая 2022 года мы проведём эфир посвящённый WAF; не пропустите! Участвуйте в наших опросах и дискуссиях, задавайте вопросы спикерам и коллегам в чате, получайте актуальную информацию по самым современным направлениям в информационной безопасности на AM Live.
Виды BAS
Помощь может оказываться, как по увеличению давления жидкости на выходе модуля главного тормозного цилиндра с усилителем тормозов, так и внутри гидроблока ABS.
Пневматическая система
По пневматическому принципу работает вакуумный усилитель тормозов, который есть почти в каждом автомобиле. Он состоит из двух камер, разделённых гибкой мембраной, в одной из которых создаётся разрежение от впускного коллектора двигателя или отдельного вакуумного насоса, а другая может контролируемо заполняться воздухом под атмосферным давлением.
Усиление, то есть дополнительная сила, прилагаемая к штоку главного тормозного цилиндра, зависит именно от разности этих двух давлений.
При обычном торможении усилитель работает в штатном режиме, снимая часть напряжения с ноги водителя на педали. Но если шток перемещается слишком быстро и со значительным усилием, включается дополнительная система клапанов, прикладывающая к мембране сразу всю силу атмосферного давления.
Получается, что при том же усилии ноги водителя к поршню главного цилиндра приложена уже значительно большая сила. ВУТ действует по правилам чрезвычайной ситуации.
Гидравлическая система
На машинах, оснащённых ABS, уже имеется гидроблок, объединяющий в себе систему клапанов, разрешающих или перекрывающих давление жидкости к исполнительным колёсным механизмам, гидравлический насос с ресивером, создающий и аккумулирующий значительную энергию жидкости под давлением и управляющую электронику. Для создания гидропривода BAS используются также и датчики ABS.
При наличии подобных инструментов вполне достаточно распознать ситуацию возникновения экстремального случая и заставить работать гидроблок по алгоритму помощи водителю, если он сам не справляется. То есть подать давление от насоса на колёсные тормоза в максимальной мере, одновременно позволяя работать ABS и прочим системам в штатном режиме для сохранения устойчивости и управляемости.
Так и поступает электронный блок, анализируя поведения водителя иногда даже в таких мелочах, как скорость переноса ноги с акселераторной педали на тормозную.
EBD — электронная система распределения тормозных усилий
Electronic Brakeforce Distribution — основное дополнение антиблокировочной системы. Современные автомобили часто оснащают комбо ABS + EBD.
Но если ABS срабатывает, когда пробуксовка колеса уже началась, то цель EBD — не допустить этой ситуации.
Принцип работы системы такой.
По скорости вращения подшипника EBD определяет, сколько тормозного усилия нужно направить на каждое колесо, чтобы проконтролировать скорость его вращения и безопасно оттормозиться. На колеса, которые испытывают серьезные нагрузки, система направляет большее тормозное усилие, поднимая давление в гидравлической системе.
Например, водитель экстренно тормозит перед пешеходным переходом. Масса автомобиля смещается кпереди, соответственно нагрузка на колеса передней оси выше. Вот система EBD отвечает за то, чтобы тормозное усилие подавалось не одинаково по умолчанию на все колеса, а с учетом этой разницы в нагрузке. То есть в нашем примере EBD направит больше тормозных усилий на переднюю ось.
Так же происходит в повороте, когда масса автомобиля и центр тяжести смещаются в сторону, противоположную повороту, и колеса могут начать проскальзывать. В этом случае EBD на основе данных об угле поворота руля и скорости движения распределит тормозные усилия таким образом, чтобы эффективно остановить ведущие колеса справа или слева.
По такому же принципу распределения тормозных усилий система позволяет эффективно затормозить, если левая и правая сторона авто едут по разным покрытиям: когда слева асфальт, а справа заснеженная обочина, например.
Отличие BAS от EBD, ABS, ESP
Основное отличие системы BAS от всех прочих, базирующихся на уже ставшем типовом наборе датчиков, гидравлики и электроники, состоит в том, что только она бескомпромиссно и напрямую заточена на сокращение тормозного пути автомобиля при возникновении экстренной ситуации.
Все прочие системы в разной мере больше внимания обращают на сохранение стабильного поведения автомобиля, сохранение возможности его реагирования на рулевое управление, парирование всевозможных сносов, заносов и скольжений.
Разумеется, та же ABS, ставшая базой для всех электронных помощников, тоже во многих ситуациях способна уменьшить тормозной путь, даже скорее обратное будет исключением, подлежащим устранению в новых версиях системы.
Но она может снять давление с поршней тормозов для каких-то других целей, не связанных с сокращением пути остановки, а BAS нет. Помощь при быстром замедлении может отключиться только при снятии ноги с педали, за стабильность пусть отвечают другие системы.
Когда нужна лишь помочь…
В принципе, смысл существования системы экстренного торможения понятен из её названия, но есть нюансы, о которых стоит знать.
Итак, технологию BAS (Brake Assist System), упомянутую нами в самом начале статьи, на самом деле правильнее назвать системой помощи при экстренном торможении, и эта оговорка очень важна!
Принцип её действия следующий – электроника вычисляет тот момент, когда Вы резко ударяете по педали тормоза (значит, случилось что-то неладное), и как бы додавливает её до максимума, увеличивая давление в магистрали до наибольшего возможного значения.
Благодаря этому автомобиль остановится быстро и без раздумий, свойственных человеку. Технология BAS лишь одна из многих вариаций такой системы, используемая на творениях Mercedes-Benz, BMW, Toyota, у других автопроизводителей.
Названия придумывает каждый автопроизводитель для своей системы, чтобы выделить свои интересы – AFU, EBA, HBA, SBC и так далее, так что названия разные, но принцип один.
Технически можно выделить два варианта исполнения системы помощи при экстренном торможении:
- пневматические;
- гидравлические.
Первый тип при фиксировании резкого нажатия на педаль тормоза, которая связана с вакуумным усилителем и его штоком, активирует специальный электромагнит, доводящий положение штока до крайнего положения.
Благодаря этому, давление в тормозной магистрали становится максимальным. Работает эта схема совместно с ABS, которая, в свою очередь, не допускает блокирования колёс.
У Mercedes-Benz, Toyota, BMW, Volvo применяются системы BA, BAS, EBA, у Renault, Citroen, Peugeot — AFU.
Гидравлические варианты Brake Assist также отслеживают силу, с которой водитель жмёт на педаль, но иногда присутствуют и другие датчики, помогающие электронике более глубоко анализировать ситуацию. Максимальное тормозное усилие в этой разновидности достигается нагнетанием давления рабочей жидкости в магистрали насосами.
К системам экстренной гидравлической помощи при торможении относятся:
- Hydraulic Braking Assistance (HBA) — Audi и Volkswagen;
- Dynamic Brake Contro (DBC) — BMW;
- Hydraulic Brake Booster (HBB) — Audi и Volkswagen;
- Brake Assist Plus (BA Plus) — Mercedes-Benz;
- Sensotronic Brake Control (SBC) — Mercedes-Benz/
//www.youtube.com/watch?v=mfKQAwrAzsc
Анализ
В ходе изучения установлено, что в аварийной обстановке, когда водителю нужно срочно остановить машину, тот зажимает стопор тормоза достаточно быстро, но не всегда этого оказывается достаточно. В этом случае на выручку придет система БАС. В ее функции входит постоянная слежка за давлением в педали, а пульт регулировки механизма без перерывов анализирует полученные данные.
Если нажатие рычага стопора превышает нормальный показатель, пульт регулировки дает сигнал электромагнитному поршню в вакуумном усилителе стопора, который объединяет одну из частей усилителя с атмосферами. Как следствие, вакуумный усилитель производит самое высокое напряжение и, таким образом, сила давления в стопорном механизме тоже поднимается до самого максимального уровня.
Применение
Использование системы bas, конечно, хорошо, но если покрытие будет скользким, то резкая блокировка всех колес приведет к неуправляемому движению автомобиля на юз. Это может привести к непредсказуемым последствиям, поэтому разработчики используют ее совместно с abs. Это антиблокировочная система, которая обеспечивает неполную блокировку колес, что сохраняет автомобиль быть управляемым. Она включается на скользких покрытиях и активизируется совместно с нажатием педали тормоза. Этот процесс немного сложнее, чем при одной системе bas. При резком надавливании на педаль тормоза активизируется сначала система abs, она не полностью блокирует колеса, а только снижает их скорость вращения. Это начало торможения. Далее, компьютер сравнивает частоту вращения пройденного пути с момента нажатия на педаль и пройденного времени со скоростью самого автомобиля. Если линейная скорость вращения колес меньше чем автомобиля, то это говорит о скользком покрытии. Если же обе скорости равны, то срабатывает bas, вспомогательная система торможения, и блокирует полностью вращение колес. Но конечно же, это не говорит о том, что автомобиль сам определит опасность на пути и затормозит вовремя. Поэтому бдительность водителя превыше всего.
ABS BAS в автомобиле
Следует отметить, что использование только лишь одной abs также не будет хорошей идеей. Это связано с тем, что колеса при ее срабатывании полностью не остановятся, и приведет в итоге к лобовому столкновению. Чтобы избежать подобных ситуаций даже на новом автомобиле следует все системы безопасности регулярно проверять и диагностировать. Можно проверку осуществлять двумя способами, измерять свой тормозной путь на разных покрытиях или проверить автомобиль на диагностическом стенде с компьютерной диагностикой. Подобные установки произведут измерения усилия сопротивления валиков и степень выталкивания автомобиля из зоны измерения.
Ведь при движении по дороге на ней не всегда одинаковые условия, под каким-то колесом будет хорошая и чистая поверхность, а под другим песок или лужа, а то лучше еще разлитое масло. То, разумеется, при блокировке на скользком месте колесо будет скользить, а на сухой поверхности будет затормаживаться. Чтобы этого не происходило, система циклически опрашивает датчики скорости, находящиеся в колесах, и датчик педали тормоза. И прерывисто снижает давление, что выражается характерными стуками в саму педаль и толчками автомобиля. Такие манипуляции позволяют усреднить значение сцепления с поверхностью, что снижает риск разворачивания машины или движения на юз.
Применение систем abs и bas значительно сокращает тормозной путь автомобиля на ровных и твердых покрытиях по сравнению с машинами без подобных устройств. Поэтому они стали обязательными, как и сама отдельно abs.
