Навигация

Наши услуги

Счетчики

Новости

Системы управления динамикой автомобиля ( активная безопасность)

СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДИНАМИКОЙ АВТОМОБИЛЯ.

Активная безопасность



В систему управления динамикой автомобиля включены 4 основные подсистемы
1. Антиблокировочная (ABS)
2. Система контроля тягового усилия (TCS)
3. Система поддержания курсовой устойчивости (ESP)
4. Система динамической подвески.
Описание и принцип действия систем

Система ABS контролирует скорость колеса автомобиля с помощью датчика скорости колеса. Используя значения скорости колёс, модуль ABS рассчитывает так называемую опорную скорость, которая служит мерой фактической скорости движения.

Когда водитель инициирует торможение, модуль ABS сравнивает значения окружной скорости конкретных колёс с этой опорной скоростью.

Если окружная скорость одного или нескольких колёс слишком сильно отличаются от опорной скорости, скольжение такого колеса или колёс настолько велико, что автомобиль может потерять управление.

Модуль ABS активизирует электромеханические клапаны, которые управляют давлением тормозной жидкости в тормозных контурах колёс склонных к скольжению.

!!!СИСТЕМА ABS НЕ МОЖЕТ ПРЕОДОЛЕТЬ ЗАКОНЫ ФИЗИКИ, ВЛИЯЮЩИЕ НА УПРАВЛЯЕМОСТЬ АВТОМОБИЛЯ!!! Система ABS может помочь предотвратить аварийную ситуацию, в сложных дорожных условиях. Однако наличие этой системы не избавляет водителя от необходимости перестраивать стиль вождения в зависимости от изменяющейся дорожных условий ( лёд, мокрая дорога и т.д.).

b>Система ABS введена с целью сохранения и поддержания курсовой устойчивости и управляемости автомобиля в процессе торможения.

Система ABS контролирует скорость колёс с помощью датчиков скорости колёс и в случае, если скорость одного или нескольких колёс начинает отличаться от опорной модуль ABS активизирует электромеханические клапаны расположенные в гидравлическом блоке ABS.

Модуль ABS контролирует вращение с помощью 3 фаз управления.

Цикл управления возобновляется до тех пор пока автомобиль не остановиться или водитель не перестанет прикладывать усилие к педали тормоза.


Здесь приведена простейшая схема работы ABS для одного из колёс. На этой схеме можно рассмотреть как работает система.

Работа тормозной системы без управления ABS


Начнём с главного тормозного цилиндра, когда водитель прикладывает усилие к педали тормоза, тормозная жидкость подаётся через открытый впускной клапан ( ) к рабочему (колёсному) тормозному цилиндру, в результате тормозные колодки прижимаются к тормозному диску или барабану и колесо тормозится, выпускной клапан в это время закрыт.
Работа тормозной системы при управлении ABS


Схема управления ABS


Как только один или несколько датчиков ABS сообщают модулю о том, что скорость колёс начала отличаться от опорной, начинается первая фаза управления ABS. Эта фаза называется удержание давления т.е. как бы вы не увеличивали усилие прикладываемое к педали тормоза, давление в контуре соответствующего колеса не будет возрастать. Для этого модуль ABS с помощью гидроблока закрывает впускной клапан ( ) , и давление в тормозном цилиндре остаётся постоянным ( оба клапана впускной и выпускной закрыты).
Если датчик ABS видит, что скорость колеса продолжает отличаться от опорной, вступает в действие вторая фаза управления ABS. Модуль ABS открывает выпускной клапан и давление тормозной жидкости в контуре колеса начинает уменьшаться. Тормозная жидкость перетекает в аккумулятор высокого давления ( ) , эта фаза продолжается до тех пор, пока датчик вновь не зафиксирует отличие от опорной скорости, и для того, чтобы притормозить колесо вступает в действие третья фаза управления.
Для увеличения давления жидкости в контуре колеса в гидроблоке установлен насос высокого давления. В этом случае выпускной клапан закрывается, а впускной открывается, тормозная жидкость забирается из аккумулятора высокого давления насосом и подаётся вновь к рабочему тормозному цилиндру ( колесо притормаживается) .
Циклы управления происходят за доли секунды и мы ощущаем это по лёгкой вибрации педали тормоза.

Система контроля тягового усилия( антипротивобуксовочная система)

Антипробуксовочная система (TCS)


Система контроля тягового усилия главным образом состоит из элементов системы ABS. Её задача - предотвращать пробуксовку ведущих колёс.

Как и при торможении, при разгоне колесо автомобиля может проскальзывать относительно дороги. Утрата сцепления с дорогой при разгоне или трогании с места приводит к потере управляемости, повышенному расходу топлива, повышенному износу протектора колеса, а также при неблагоприятных дорожных условиях (лёд, снег, грязь и т.д.) это часто приводит к тому, что автомобиль не может тронуться с места.

В автомобилях которые не оснащены механизмом блокировки дифференциала, колесо, имеющее самое низкое сцепление с дорогой, то есть колесо, которое начинает пробуксовывать первым, определяет максимальное значение крутящего момента, который может быть передан.

Если разница в величине сцепления с дорогой между двумя ведущими колёсами очень велика, например одно колесо стоит на сухом асфальте, а другое на льду, то крутящий момент поступающий на колесо стоящее на асфальте будет недостаточен для перемещения автомобиля.

Если степень пробуксовки при движении очень велика, модуль ABS выявит такое состояние по различию в скорости ведущих и ведомых колёс.
В память модуля ABS занесены пределы, зависящие от скорости, и в случае превышения этих пределов вмешивается система регулировки тягового усилия.

Реализация контроля тягового усилия происходит 2 способами.

1. Воздействием не систему управления двигателем путём задержки опережения зажигания.
2. Отключение форсунок

Такое сочетание воздействий, позволяет получить оптимальный уровень тягового усилия без увеличения нагрузок на тормозную систему.

Модуль ABS с функцией контроля тягового усилия, имеет более сложную конструкцию по сравнению с модулем без этой функции (гидравлическая часть модуля имеет дополнительные клапана).

Как только водитель задействует систему тормозов, система контроля тягового усилия отключается. Работа системы тормозов всегда имеет более высокий приоритет.

Когда обнаруживается избыточная пробуксовка, с помощью гидравлического блока и встроенного в него насоса, давление в тормозном контуре буксующего колеса увеличивается, вследствие этого крутящий момент посредством дифференциала начинает передаваться на небуксующее колесо. При этом обеспечивается достаточный крутящий момент для перемещения автомобиля.
Система контроля тягового усилия с воздействием на тормоза.

Схема работы антипробуксовочной системы




Простейшая схема работы антипробуксовочной системы для одного ведущего колеса.


При действии антипробуксовочной системы различают три фазы.
Первая фаза - нагнетания давления позволяющая притормозить буксующее колесо, для этого при открытом переключающем клапане (1) тормозная жидкость забирается из расширительного бачка и с помощью насоса высокого давления поступает в тормозной контур колеса.
Вторая фаза - удержания давления. В этой фазе закрывается переключающий клапан (1) и насос работает на холостом ходу, давление в контуре колеса остётся неизменным.
Третья фаза сброс давления, при этом открывается зщапорный клапан (2) и у тормозная жидкость перетекает в расширительный бачок.
Если за определённый промежуток времени пробуксовок ведущих колёс не отслеживается, цикл управления антипробуксовочной системы прекращается.

При частом и длительном использовании данной системы ( например на скользкой дороге) температура тормозных механизмов может значительно возрасти. Поэтому температура рассчитывается и проверяется в модуле ABS с помощью математической модели температуры. Если температура начинает превышать максимально допустимое значение, модуль отключает антипробуксовочную систему воздействующую на тормоза до падения температуры. Об отключении системы водитель получает информацию от контрольной лампы щитка приборов.


Поддержание курсовой устойчивости (ESP)



Система поддержания курсовой устойчивости дополняет активные системы безопасности автомобиля, ABS и систему контроля тягового усилия.. Контролируемое вмешательство этой системы в работу тормозов в критических ситуациях поддерживает или восстанавливает контроль водителя над автомобилем. Система ESP является программным обеспечением выполняющим заранее разработанную стратегию.

Для разработки стратегии управления учитывались следующие параметры:

1. Поперечное ускорение
2. Момент рысканья (относительно вертикальной оси автомобиля)
3. Скорость рысканья (скорость вращения относительно вертикальной оси)

Система ESP активно борется с такими явлениями, как недостаточная и избыточная поворачиваемость. При недостаточной поворачиваемости передняя ось автомобиля не имеет достаточного для манёвра контакта с дорогой. Обратно при избыточной повораиваемости задняя ось более склонна к скольжению. Поэтому когда модуль ABS/ESP определил, что автомобиль не сможет держаться выбранной водителем траектории движения, система ESP вмешивается в управление и используя гидравлическую систему ABS притормаживает выборочно одно из колёс, в результате возникает момент силы помогающий автомобилю сохранить выбранную водителем траекторию.

Если активирована система ESP, то возможные варианты вмешательства системы ABS будут комбинироваться (согласно разработанной стратегии), поскольку система поддержания курсовой устойчивости работает при более высоких уровнях скольжения, чем ABS.

!!! СИСТЕМА ESP НЕ ВСЕГДА СПОСОБНА ПРЕОДОЛЕТЬ ЗАКОНЫ ФИЗИКИ И НЕ В СОСТОЯНИИ ОБЕСПЕЧИТЬ УПРАВЛЯЕМОСТЬ В ЛЮБОЙ СИТУАЦИИ !!!

Динамическая подвеска

Активная подвеска обеспечивает улучшенную управляемость, комфорт и стабильность за счет непрерывной регулировки адаптивных амортизаторов в соответствии с текущими дорожными условиями и условиями движения. В сочетании с антиблокировочной системой тормозов (ABS) данная система позволяет сократить тормозной путь на грубых дорожных поверхностях.
Элементы подвески:
1. Передние и задние адаптивные амортизаторы
2. Датчики высоты подвески
3. Датчики вертикальных ускорений
4. Модуль адаптивной подвески
5. Переключатель режимов работы подвески

Водитель с помощью переключателя может выбрать один из трёх режимов работы подвески : комфортный, нормальный и спортивный. Модуль адаптивной подвески соединён по высокоскоростной шине передаче данных с электронной программой стабилизации ESP, модулем ABS и модулем управления силовым агрегатом, а также получает сигналы с датчиков вертикальных ускорений и высоты подвески. На основе полученной информации и в зависимости от режима выбранного водителем модуль адаптивной подвески в течении 2 миллисекунд вычисляет оптимальный режим работы для каждого амортизатора в отдельности. Адаптивный амортизатор снабжён соленоидным клапаном, который регулирует проходное сечение масляного канала внутри амортизатора, таким образом заставляя амортизатор по разному реагировать на изменяющиеся дорожные условия.

Комментарии

Нет комментариев.

Добавить комментарий

Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.

Рейтинги

Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.
Время загрузки: 0.02 секунд
1,222,054 уникальных посетителей