Система курсовой устойчивости автомобиля

, 4 комментария

Система курсовой устойчивости (ее еще называют антизаносной системой или системой динамической стабилизации) предназначена для сохранения устойчивости и управляемости автомобиля за счет заблаговременного определения и устранения критической ситуации.

Другими словами, эта система служит для предотвращения и исправления ошибок водителя в управлении автомобилем, с тем, чтобы сохранять водителю возможность контролировать машину практически в любой дорожной ситуации.

Система курсовой устойчивости позволяет удерживать автомобиль в пределах заданной водителем траектории при различных режимах движения. Например, водитель не рассчитал скорость на входе в поворот и вошел в него слишком быстро. Система поможет исправить ошибку, повернет и стабилизирует машину на повороте. В свободном качении, при ускорении, при торможении и на поворотах система поможет вести машину по желаемой траектории и в нужном направлении.

 

Система курсовой устойчивости является системой активной безопасности и включает в себя следующие системы автомобиля:

В зависимости от производителя системы курсовой устойчивости получили следующие наименования:

  • система ESP (Electronic Stability Programme) на большинстве автомобилей в Европе и Америке;
  • система ESC (Electronic Stability Control) на автомобилях Honda, Kia, Hyundai;
  • система DSC (Dynamic Stability Control) на автомобилях BMW, Jaguar, Rover;
  • система DTSC (Dynamic Stability Traction Control) на автомобилях Volvo;
  • система VSA (Vehicle Stability Assist) на автомобилях Honda, Acura;
  • система VSC (Vehicle Stability Control) на автомобилях Toyota;
  • система VDC (Vehicle Dynamic Control) на автомобилях Infiniti, Nissan, Subaru;
  • система VDIM (Vehicle Dynamics Integrated Management) на автомобилях Toyota.

На примере самой распространенной системы ESP рассмотрим принцип действия системы курсовой устойчивости автомобиля.

Система ESP представляет собой комплекс, который включает в себя входные датчики, блок управления и гидравлический блок системы ABS/ASR со всеми компонентами.

Входные датчики фиксируют конкретные параметры автомобиля и преобразуют их в электрические сигналы. С помощью датчиков система динамической стабилизации оценивает действия водителя и параметры движения автомобиля.

Блок управления системы ESP принимает сигналы от датчиков и формирует управляющие воздействия на исполнительные устройства подконтрольных систем активной безопасности:

  • впускные и выпускные клапаны системы ABS;
  • переключающие и клапаны высокого давления системы ASR;
  • контрольные лампы системы ESP, системы ABS, тормозной системы.

В своей работе блок управления ESP взаимодействует с блоком управления системы управления двигателем и блоком управления автоматической коробки передач (если автомобиль оборудован автоматической трансмиссией).

Стабилизация движения автомобиля может достигаться несколькими способами:

  • подтормаживанием определенных колес;
  • изменением крутящего момента двигателя
  • изменением угла поворота передних колес (при наличии системы активного рулевого управления);
  • изменением степени демпфирования амортизаторов (при наличии адаптивной подвески)

В конструкции системы курсовой устойчивости могут быть реализованы следующие дополнительные функции (системы):

  • гидравлический усилитель тормозов;
  • система предотвращения опрокидывания;
  • система предотвращения столкновения;
  • система стабилизации автопоезда;
  • система повышения эффективности тормозов при нагреве;
  • система удаления влаги с тормозных дисков;
  • и др.

Все вышеперечисленные системы, в основном, не имеют своих конструктивных элементов, а являются программным расширением системы ESP.

Как работает система курсовой устойчивости?

В общих чертах работу системы можно описать так. Как только какое-то колесо автомобиля начинает проскальзывать, что может привести к сносу или заносу, в то же мгновение система включается и подтормаживает одно из колес, что предотвращает дальнейшее скольжение. Сенсоры позволяют системе выяснить, отклоняется ли машина от курса, заданного водителем.

Происходит это так: при стабилизации автомобиля система анализирует управляющие действия водителя, такие как угол поворота рулевого колеса, положение педалей газа и тормоза, и сопоставляет их с реальным откликом автомобиля на эти действия, в первую очередь со скоростью автомобиля, скоростью изменения и величиной угла разворота автомобиля и величиной боковых ускорений.

Этой информации системе достаточно, чтобы определить начало разворота вокруг вертикальной оси или сноса с желаемой траектории. Если реальные параметры движения автомобиля будут отличаться от рассчитанных по управляющим действиям водителя (машина в реальности уходит от заданной водителем траектории), то система может вмешаться в процесс управления автомобилем, подтормаживая оба правых или левых колеса автомобиля и изменяя крутящий момент, развиваемый двигателем, стремясь вернуть автомобиль на заданную водителем траекторию.

По сути, система курсовой устойчивости реагирует на критические ситуации, ставя и получая благодаря входным датчикам ответы на два вопроса:

  • куда намерен ехать водитель?
  • куда на самом деле едет автомобиль?

Ответ на первый вопрос система получает от датчиков, определяющих угол поворота рулевого колеса и угловые скорости колес автомобиля. Ответ на второй вопрос дает измерение угла поворота автомобиля вокруг вертикальной оси и величина его поперечного ускорения. Если датчики выдают разноречивую информацию, т.е. ответы на вопросы не совпадают, то существует вероятность возникновения критической ситуации, при которой необходимо вмешательство системы ESP.

Критическая ситуация на поворотах может проявиться в двух вариантах поведения автомобиля:

  1. Недостаточная поворачиваемость автомобиля. В этом случае система дозировано подтормаживает внутреннее заднее колесо по отношению к повороту, а также воздействует на системы управления работой двигателя и АККП (если автомобиль оборудован автоматической трансмиссией). В результате добавления тормозной силы к заднему колесу, вектор сил, действующих на автомобиль, поворачивается в сторону поворота, и машина возвращается на заданную траекторию движения, вписываясь в поворот.
  2. Избыточная поворачиваемость автомобиля. В этом случае система дозировано подтормаживает переднее внешнее колесо и воздействует на системы управления работой двигателя и АККП (если автомобиль оборудован автоматической трансмиссией). В результате вектор сил, действующих на автомобиль, поворачивается «наружу» поворота, тем самым предотвращая занос автомобиля и следующее за ним неуправляемое вращение вокруг вертикальной оси.

Еще одной распространенной ситуацией, в которой требуется вмешательство ESP, является объезд неожиданно возникшего на дороге препятствия. В случае если автомобиль не оборудован такой системой, события часто развиваются по следующему сценарию:

  • перед автомобилем неожиданно возникает препятствие;
  • чтобы избежать столкновения с ним, водитель резко поворачивает влево, а затем, чтобы возвратиться на ранее занимаемую полосу – вправо. В результате этих манипуляций возникает занос задних колес, переходящий в неуправляемое вращение автомобиля вокруг вертикальной оси.

Ситуация у автомобиля с системой ESP будет выглядеть несколько иначе. Водитель пытается объехать препятствие. По сигналам датчиков система распознает возникший неустойчивый режим движения автомобиля, производит необходимые вычисления и подтормаживает левое заднее колесо, способствуя тем самым повороту автомобиля. Пока машина движется по дуге влево, водитель начинает поворачивать рулевое колесо вправо. Чтобы способствовать повороту автомобиля вправо, система подтормаживает правое переднее колесо. Задние колеса при этом вращаются свободно, что препятствует возникновению заноса.

Система курсовой устойчивости может предотвратить возникновение заноса или сноса лучше любого водителя (ее еще называют антизаносной системой), но если при этом грубо не нарушены законы физики, т.е. в разумных пределах. Законы физики никто не отменял – устойчивость автомобиля определяется сцеплением шин с дорожным покрытием, поэтому если на скользком повороте на большой скорости резко дернуть руль, то никакая система не спасет.

Машину нужно вести аккуратно. Так, как диктует здравый смысл и законы физики движения автомобиля. Электроника может подправить действия водителя, исправить небольшие ошибки. Но серьезных промахов в управлении, связанных с значительным превышением скорости, ни одна система исправить не сможет. Человеческий фактор всегда остается главным.

Самые читаемые разделы сайта

Вас заинтересует

 

4 комментария

  1. Виктор

    06.02.2017 13:26

    Есть ли преимущества в смысле минимизации заносов у автомобилей с полным приводом относительно автомобилей с моно приводом, а если есть, то какие системы полного привода предпочтительны для уменьшения заноса на обледенелом шоссе, или покрытом рыхлым снегом?

  2. Сергей Д.

    06.02.2017 17:26

    Здравствуйте Виктор.

    Если вы предпочитаете чтобы задачу выхода из заноса решала электроника, тогда лучше этот вопрос задать специалистам по этим системам.

    Что такое занос? – это когда «задок» начинает ехать быстрее «передка». На полном приводе справиться с заносом, порой, бывает сложнее, чем на моно-приводе, потому что приходится вытягивать машину на ровной, т.е. постоянной тяге. Но главное условие для этого, чтобы колеса катились, а не скользили. Лед, снег – это, всего лишь, покрытия дороги, которые чаще всего чередуются.

    В подготовленных руках все системы хороши. Когда водитель чувствует сцепление колес с дорогой и поведение автомобиля, он готов к опережающим действиям в соответствии с типом привода, поскольку выход из заноса на разных типах привода различен.

  3. Борис

    22.11.2017 10:22

    Может ли неисправная EDS, при разгоне тянуть авто влево?

  4. Сергей Д.

    23.11.2017 16:01

    Здравствуйте Борис.

    Механизм блокировки дифференциала служит для повышения крутящего момента на том колесе, которое имеет лучшее сцепление с дорогой. Тянуть автомобиль в сторону может по разным причинам. Наверное, есть смысл осмотреть ходовую, и пройти диагностику.

Задайте вопрос или оставьте комментарий

Будьте вежливы. Придерживайтесь темы статьи. Ваш комментарий обязательно пройдет проверку.

Комментарии не по теме, без имени или оставленные только ради ссылки на интернет-ресурс удаляются.

Нажимая на кнопку «Отправить комментарий», вы даете согласие на обработку персональных данных.