ABS a ESR

Na automobile s pohonom všetkých kolies môžu preklzovať na šmykľavých cestách všetky štyri kolesá. To znamená, že zo žiadneho kolesa sa nemôže priamo vytvoriť referenčná rýchlosť vozidla. Skutočná rýchlosť vozidla je teda neznáma. Pri prešmýkavaní kolies, či už počas spomaľovania alebo pohonu vozidla, však potrebujeme presne poznať skutočnú rýchlosť vozidla, kvôli správnej regulácii systémov ABS, ASR a ESP. Pravdaže dôležitú úlohu tu majú tiež vlastnosti podvozku a správanie sa karosérie, ktoré sú dané zladením pruženia a tlmenia.

V prípade pohonu automobilu sa môže z krútiaceho momentu motora a z prevodu i účinnosti prevodového mechanizmu vypočítať krútiaci moment na hnacích kolesách. Tento hnací moment na náprave dovoľuje urobiť závery na maximálne možné zrýchlenie automobilu. Tak napríklad pri malých hnacích momentoch nemôže byť veľké zrýchlenie vozidla. Ak v takom prípade majú všetky kolesá značné zrýchlenia, znamená to, že všetky kolesá sa prešmýkavajú. V tejto fáze sa z vypočítaných nápravových momentov extrapoluje rýchlosť vozidla (referenčná rýchlosť).

Keď systém ESP na základe impulzov zo svojich snímačov spozná, že ide o jazdu v zákrute, túto informáciu môže odovzdať ďalej na regulátor podvozku. Ten potom môže hneď nato ovplyvniť tlmiče pruženia ešte predtým, ako to dokáže zistiť svojimi vlastnými snímačmi (napr. snímačmi zrýchlenia náprav). Taký postup naznačuje, že podľa možnosti je potrebné presne poznať moment motora, moment želaný vodičom, otáčky motora, informácie prevodovky a podobne. Presnosť týchto veličín sa odzrkadľuje v tvorbe modelov vozidla, v referenčnej rýchlosti vozidla atď., v prípadoch, v ktorých nastávajú resp. musia nastať jazdno-dynamické regulačné zásahy. Z informácií pohonu všetkých kolies, zo stupňa závernosti medzinápravovej spojky môžu práve tak nasledovať závery na rozdelenie momentov na nápravy. Tieto opäť dovoľujú nastaviť bilancie nápravových momentov, ktoré umožňujú poznanie jazdných situácií.
Na druhej strane, spomínané riadiace jednotky ovplyvňujú rovnakým spôsobom kvalitu regulácie a jazdné vlastnosti vozidla. Tak sa, pre dosiahnutie optimálneho pohonu a stability, od systémov ASR aj ESP vyžaduje veľkosť krútiaceho momentu motora, ktorá je pod veľkosťou momentu, ktorý zadal vodič. Naproti tomu, pri systéme MSR sa vyžaduje moment, ktorý sa môže nachádzať nad momentom zadaným vodičom.

Ak riadiaca jednotka motora reaguje príliš neskoro (po dlhšom čase ako 0,10 až 0,15 s) napr. na moment motora požadovaný regulátorom hnacieho sklzu, alebo ak sa tento požadovaný moment motora nastaví nekorektne, môže nastať nestabilita vozidla, resp. obmedzená riaditeľnosť a/alebo nehomogénne správanie sa vozidla.
Keď regulátor podvozku nereaguje zodpovedajúco rýchlo (napr. v rámci času 0,1 s), tak sa nadstavba vozidla kolíše so všetkými ďalšími nepriaznivými následkami. Ak je systém vybavený riaditeľnou spojkou pohonu všetkých kolies, tak na požiadanie systémov ABS, ASR a ESP musí spojka splniť tieto požiadavky v rámci dopredu daného času (napr. menšieho ako 0,2 s), teda napríklad, že sa spojka vypína. Keď sa to nestane, tak sú pri hore uvedených systémoch následkom toho zle vypočítané modely resp. chybné interpretácie.
Z doteraz spomínaných úvah vyplývajú tri základné poznatky:
- Optimum medzi trakciou, stabilitou, riaditeľnosťou a brzdným výkonom pre vozidlá s pohonom všetkých kolies je možné len vtedy, keď sa dá elektronicky ovplyvniť pohon všetkých kolies.
- Snímače systému ESP sú schopné zachytiť jazdné dynamické stavy, špecifické pre pohon všetkých kolies a korekčne zasiahnúť do daných regulačných systémov.
- Komunikácia a interakcia so sytémami zúčastnenými na podvozku a pohone umožňuje
zvládnuť aj spojenie kolies vozidla.

Podstatným predpokladom pre spolupôsobenie systémov je spojiť optimálne funkčné rozdelenie s komunikáciou a poznaním veľkých rýchlostí.
Riadiace jednotky musia pracovať ako „čierna skrinka“, teda musia splniť definované špecifikácie, aby sa minimalizovali neznáme beztak komplikovaného nelineárneho regulačného systému. Regulátor, ktorý obsahuje chybné vstupné informácie a ktorého požiadavky sa nekorektne presadia, nemôže splniť svoju úlohu v definovanom čase a v potrebnej kvalite regulácie.

Pre budúce systémy, ktoré budú mať k dispozícii inteligentný pohon všetkých kolies spojený s automatickým riadením uzávierok, sa javí ako optimálne použitie riadenia uzávierok integrovať do regulátora stability. Tento má predsa už všetky dôležité bezpečnostné prvky, vysokovýkonné procesory, ako aj modulárne rozširiteľné vstupné a výstupné zapojenia pre nutné prídavné snímače, resp. výkonné členy. Okrem toho, regulačné okruhy lepšie môžu zvládnuť vynútené požiadavky.
Napokon spoluprácou motora, bŕzd, pohonu všetkých kolies, a systému pruženia/tlmenia sa môže dosiahnuť optimum brzdného výkonu, pohonu, stability, riaditeľnosti i jazdného komfortu.