Наверняка многие замечали, что машины на нажатие педали газа никогда не реагируют линейно. Например, некоторые наши ВАЗы не хотят ехать, пока не нажмёшь на газ от всей души. А некоторые китайские автомобили даже при лёгком касании акселератора стремятся прыгнуть вперёд, отчего к педали газа приходится привыкать. В чём же дело? Наши моторы слишком слабые, а их – слишком мощные? Или у «китайцев» что-то не так с настройкой роботизированных коробок? Может быть, какая-то доля истины в этих предположениях есть, но на самом деле причина не всегда адекватного поведения автомобиля совсем другая.
Еду, как могу
Мы уже разбирали подробно, как работает электронная педаль газа. У неё нет прямой связи с дроссельной заслонкой, и всё, что она может – это передать блоку управления двигателем запрос крутящего момента от водителя (driver wish). А уж ЭБУ сам решит, сколько ньютон-метров момента он позволит выдать двигателю. В своих расчётах он учтёт внутренние запросы на обеспечение работы периферии (кондиционера, генератора, насоса ГУР, вентиляторов системы охлаждения и прочих устройств) и на потери в трансмиссии. Заодно поинтересуется у защитных механизмов: а не будет ли у нас с требуемым водителем крутящим моментом, например, детонации или слишком сильного роста температуры отработавших газов? А не перегреется ли двигатель? А нет ли у нас там ограничения на такой момент от лимитеров автоматической коробки передач? И это еще не всё, потому что потом ЭБУ начнёт советоваться с электронными ассистентами: нет ли проскальзывания колёс? А не говорит ли какая-нибудь система защиты от столкновения, что впереди – препятствие? Если говорит, то ЭБУ не даст разрешения исполнительным механизмам выдать запрашиваемый момент – опасно!
Таким образом получается, что водитель, по большому счёту, ничего толком не решает. Он может только попросить у блока управления какого-то крутящего момента. И дальше ЭБУ решит, давать ему эти ньютон-метры или нет. Всё это – крайне упрощённое, но достаточное в рамках этого материала описание принципа работы математической модели управления двигателем, основанной на расчёте требуемого крутящего момента.
Прямо? Криво!
В математике есть такое понятие – экспоненциальная функция, и в простом виде график экспоненты y=e^x выглядит как кривая, которую называют экспонентой.
Если представить себе зависимость положения педали газа и крутящего момента в графическом виде, то получится как раз экспонента, а не прямая. Так как мы уже выяснили, что эта зависимость задаётся именно алгоритмами ЭБУ, а не каким-то прямым воздействием датчика положения педали газа на дроссельную заслонку, то и кривая в первую очередь зависит исключительно от тонкостей программного обеспечения блока управления двигателем. Теоретически эту кривую можно «выпрямить», но в жизни этого практически никогда не делают по нескольким причинам.
Во-первых, нелинейная зависимость – это то, к чему мы привыкли. Согласен, что звучит это странно: вроде бы в эпоху машин с тросиком газа мы должны были привыкнуть к прямой линейной зависимости. На самом деле – нет. Потому что тогда мы газом задавали обороты маломощных атмосферных моторов, а не крутящий момент. И как раз зависимость момента от оборотов тоже не совсем прямая. Да, на графиках ВСХ можно найти участки линейной зависимости, но это всего лишь некоторые участки, и прямой зависимости на всех положениях педали газа там тоже нет. А электронной педалью газа мы задаём (точнее, запрашиваем) именно момент, а не обороты, и в этом есть большая разница.
Во-вторых, ездить с прямой зависимостью не всегда удобно. Если речь идёт про маломощный вазовский двигатель ВАЗ-2123 на Ниве, то да: программное «выпрямление» экспоненты может пойти ему на пользу. Во всяком случае отклик на педаль будет казаться живее. А вот в случае с более современными мощными моторами резкий отклик только вредит: стоит только чуть погладить педаль газа, и машина срывается с места с пробуксовкой. Чтобы этого избежать, зависимость настраивают так, чтобы в начале хода педали реакция не получалась слишком острой. Это позволяет точнее дозировать ускорение на низких скоростях, потому что ездить на машине со «взрывным» характером где-нибудь по тесному двору или забитой парковке очень сложно. Кстати, этим недостатком часто грешат некоторые китайские автомобили, и иногда водители винят в дёрганом характере машины настройки автоматической трансмиссии. Как правило, роботизированной, которая, видя достаточный крутящий момент, в целях экономии топлива начинает сразу «подтыкать» повышенные передачи. И это делает поведение машины ещё более нервным.
Ну и третье: а как же тот самый «подхват»? На самом деле, при обгонах на высоких оборотах помогает не только работа мотора на полке максимального крутящего момента, но и сам эффект ускорения, который чувствует водитель, нажимая педаль более чем на 70%. То есть, уходя в ту часть графика экспоненциальной зависимости, где реакция на нажатие педали становится наиболее острой. Именно нелинейность зависимости положения и газа позволяет на высоких оборотах почувствовать хотя бы какой-то «подхват» даже на маломощных атмосферных моторах.
Выпрямлять или искривлять?
По большому счёту, чип-тюнинг малообъёмных безнаддувных моторов обычно практически бесполезен без коррекции зависимости крутящего момента от положения педали газа. Прибавка мощности у таких двигателей обычно незначительная – не более 5-7%, что ощущения прироста мощности, в общем-то, не даёт. Исключение составляют двигатели, которые с завода имеют разную мощность при одинаковом «железе». Например, моторы 1,6 MPI серии ЕА211 мощностью 90 и 110 л.с.: отличия у них заключаются только в прошивках, и простым чип-тюнингом 90-сильный мотор можно сделать 110-сильным. В остальных случаях такого заметного результата не бывает, поэтому в ход идёт трюк с выпрямлением экспоненциальной зависимости. И ещё этим приёмом иногда пользуются «бесплатные удаляльщики» катализаторов, которые обещают в обмен на ваш катализатор прирост мощности. Прироста на самом деле обычно нет, но отклик на педаль газа в начале её хода становится действительно заметнее. Правда, к их прошивкам много других вопросов: как правило, грамотно их делают очень редко.
Volkswagen EA211. Фото: Thilo Parg, wikipedia.org
«Распрямление» экспоненты – действительно неплохой способ взбодрить автомобиль, особенно если речь идёт про ту же Ниву: у ВАЗовских моторов большого потенциала для чип-тюнинга нет, но придать им живость более прямой зависимостью педали газа и крутящего момента можно. И приличные тюнеры обычно предупреждают сразу: табун лошадей в цилиндры мы подселить не сможем, но есть вот такой способ улучшить реакцию на нажатие педали. Отказываться не надо – ничего предосудительного в этом нет. Только нужно помнить одну деталь: тот самый «подхват» после этой процедуры становится не так заметен. При обгонах это может вызывать дискомфорт: водитель выжимает газ в пол и ждёт, что вот сейчас машина «пульнёт». А она не «пуляет», потому что уже с самого начала хода педали старается сделать всё, что может. А может, к сожалению, не так уж много.
Фото: «Лаборатория Скорости»
А вот кому точно не помешает провести коррекцию, так это некоторым китайским автомобилям. Мы уже рассказывали, что инженеры из Поднебесной частенько пренебрегают качественной настройкой ПО, так что не всё в их машинах работает безупречно. Неадекватное поведение «китайцев» при лёгком нажатии на педаль газа – один из таких случаев. По каким-то причинам разработчики их программного обеспечения пошли обратным путём и нередко делают зависимость намного более прямой, чем требуется. Да, для продаж это, наверное, полезно: можно сесть на дилерском тест-драйве в машину с полуторалитровым мотором, нажать на газ и прийти в восторг от бешеной динамики. Эффектно, ничего не скажешь. Только очень неудобно в реальной жизни, и поэтому услуга по настройке отклика на педаль газа китайских автомобилей потихоньку набирает популярность.
