MotoGP Tech: чем система стабилизации курсовой устойчивости отличается от трекшн-контроля

МОТОГОНКИ.РУ, 14 августа 2025 - Система курсовой устойчивости действует примерно по тем же принципам, что и система контроля тяги (трекшн-контроль, TC), но использует гораздо более продвинутый алгоритм оценки ситуации и другую методологию.

Traction control

Понятие «traction» - суть передача крутящего момента через покрышку на асфальт. Это то, как покрышка цепляется за асфальт и отталкивается от него. А если цепляться перестает («нет держака»), передача момента на асфальт резко ухудшается, эффективность движения - снижается, появляется нестабильность, перерасход (истирание) резины и прочее, прочее, прочее.

Хайсайд Хорхе Лоренцо на Гран-При Валенсии 2012 года

Одной из главных проблем в MotoGP с 2007 года является переизбыток крутящего момента на заднем колесе и взрывной рост мощности при достижении определенного уровня оборотов двигателя. Когда класс MotoGP как категория появился в 2002 году, контролировать новые 990-кубовые 4-тактные моторы было проще, чем легкие, но сверхмощные 2-тактные 500-кубовые: кривая мощности в MotoGP была плавнее, и пилоты заводских заводов быстро научились чувствовать пики, контролируя тягу просто ручкой газа. Но переход на 800-кубовые двигатели в 2007 году заставил производителей поднять планку оборотов (от 1500 до 2500 об./мин), чтобы компенсировать провал в мощности и пиковой скорости от снижения рабочего объема моторов сразу на 190 куб.см. Эта небольшая прибавка сделала новые двигатели MotoGP слишком "нервными": при достижении определенного уровня оборотов рост мощности переставал быть плавным, происходит "взрывной" рост и, как следствие, задняя покрышка теряла сцепление с асфальтом, колесо начинало бесконтрольно скользить.

На зимних тестах в Сепанге 2007 года произошло множество аварий, связанных с хайсайдами. Хайсайд происходит, когда заднее колесо начинает пробуксовывать при переизбытке крутящего момента, затем, колесо начинает скользить в сторону, но в какой-то момент вновь нащупывает точку опоры ("держак") - шасси резко распрямляется, и пилота, как из катапульты выкидывает из седла на внешний радиус.

Единственным, кто чувствовал всё это на физическом уровне без посторонней помощи и вообще без какой-либо электроники был Кейси Стоунер.

Классический дрифт Кейси Стоунера вокруг поворота в Барселоне

Только введение электронной системы контроля тяги (TC) позволило снизить резко возросшее число хайсайдов: в 2008 падений из-за хайсайдов в MotoGP стало вдвое меньше, а к 2010-му инженерам заводов удалось вернуть пики мощности и скорости к показателям "дореволюционного" периода, одновременно, значительно подняв в целом уровень безопасности.

Система трекшн-контроля имела во всем этом решающее значение: ее суть состояла в том, чтобы электронным образом ограничить (уменьшить) передаваемую с двигателя на колесо тягу в момент срыва или в процессе срыва заднего колеса. Алгоритмы позволяли уменьшить подачу топлива или отсечь зажигание на одном или нескольких цилиндрах двигателя, дождаться, когда скорость вращения заднего колеса стабилизируется, а затем возобновить подачу момента в полном объеме.

Цель системы трекшн-контроля - не дать заднему колесу вращаться быстрее переднего, либо делать это в четко определенных настройками рамках

Вовлечение TC имеет несколько уровней - от полного запрета на пробуксовку до легкого контроля за ростом разницы в скорости вращения колес. Иными словами, современные системы позволяют комфортно дрифтовать, не допуская резкого (неконтролируемого) роста вращения заднего колеса.

В дорожных мотоциклах система TC реализована тем же самым образом: крутящий момент прерывается или снижается, в основном, за счет отсечки зажигания на одном или нескольких цилиндрах в момент возникновения проскальзывания задней покрышки. Эту информацию снимают датчики, расположенные на неподвижных частях мотоцикла, а поступает информации о скорости вращения со специальных меток на тормозных дисках. При этом, скорость вращения заднего колеса традиционно выше, чем переднего, особенно, на гоночном треке, но подобная погрешность учитывается в системах трекшн-контроля.

В двух словах, работа системы трекшн-контроля (traction control) видна на примере технического видео KTM:

Соответственно, есть несколько типов систем TC. Самые распространенные просто оценивают разницу в скорости вращения колес, вмешиваясь достаточно грубо - так реализовано большинство систем на мотоциклах с Ride-by-wire и даже без электронных дросселей. Например, в режиме RAIN (езда в дождь) установлено значительное ограничение угла открытия дроссельных заслонок (снижение пиковой мощности) и высокая степень реакции TC (прерывание потока момента отсечением зажигания). Более совершенные системы позволяют плавно контролировать подачу топлива в инжекторе, комбинируя это с отсечкой зажигания.

В гоночных системах TC учитываются данные о позиции мотоцикла, его наклоне и векторе тяги, получаемые с IMU (инерциальной системы). Но единственная цель системы TC - не допустить начало пробуксовки заднего колеса, когда мотоцикл цепляется за асфальт самой кромкой покрышки в наклоне.

Вторая функция TC - контроль тяги при резком ускорении (резком открытии дросселей): как только начинается срыв заднего колеса, тяга ограничивается в ожидании, когда задняя покрышка снова зацепится за асфальт, и передача момента возобновится - мотоцикл начнет двигаться прямо. На этом алгоритме работает система помощи при старте с места - Launch Control.

Система стабилизации призвана действовать иначе: в ее основе - вектор тяги и динамическое изменение вектора движения мотоцикла, анализ которого производится на основе большого объема данных с IMU

Гражданская версия системы стабилизации для мотоциклов была внедрена разработчиками Bosch, названа MSC (Motorcycle Stability Control) и активно применяется в премиальных мотоциклах. Однако, она ориентирована на несколько иные задачи, чем в мотогонках.

Принципы работы MSC в гражданском мотоциклостроении хорошо проиллюстрированы в видео KTM:

Система Bosch использует все контрольные системы мотоциклы, в первую очередь, ABS, чтобы предотвращать "неправильную динамику" движения, например, при движении в повороте. Особенно, при резком замедлении.

MSC учитывает положение мотоцикла в пространстве, но не просто ограничивает тягу, а мягко меняет ее в ожидании нормализации вектора тяги, позволяя мотоциклу вернуться на "нормальную" траекторию без рывков. Аналогично, при торможении: если пилот пережимает тормоз, динамика замедления вращения переднего и заднего колес начинает меняться, MSC вмешается, либо ослабив давление в тормозном контуре, либо уменьшив крутящий момент.

В мотогонках, где системы ABS не применяются вовсе, а все тормозные магистрали - прямые, система стабилизации на тормоза никак не может влиять, а нужна для контроля за резкими изменениями вектора тяги, когда мотоцикл уже находится в состоянии контролируемого заноса (дрифта) и чтобы предотвратить слишком активное "виляние" заднего колеса при старте с места.

Иными словами, система стабилизации следит за тем, чтобы мотоцикл ехал по корректной траектории, как бы сильно пилот не открывал дроссель (или не жал на тормоза, если речь о гражданском мотоцикле с ABS)

Но как система реализована конкретно в ECU Magneti Marelli инженерами Dorna Sports, узнаем завтра, когда команды и пилоты начнут выдавать обратную связь и делиться впечатлениями с журналистами!