Система курсовой устойчивости автомобиля

Содержание:

1. Что такое система курсовой устойчивости
2. Как работает система курсовой устойчивости

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.

Что такое система курсовой устойчивости

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 вами траектории при различных режимах движения.

Например, вы не рассчитали скорость на входе в поворот и вошли в него слишком быстро. Система поможет исправить ошибку, повернет и стабилизирует машину на повороте.

В свободном качении, при ускорении, при торможении и на поворотах эта система поможет вести автомобиль по желаемой траектории и в нужном направлении.

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

• антиблокировочную систему тормозов (ABS),
• систему распределения тормозных усилий (EBD),
• электронную блокировку дифференциала (EDS),
• антипробуксовочную систему (ASR).

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.

Принцип действия системы курсовой устойчивости автомобиля на примере самой распространенной системы ESP.

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 (в реальности автомобиль уходит от заданной водителем траектории), то система может вмешаться в процесс управления автомобилем, подтормаживая оба правых или левых колеса автомобиля и изменяя крутящий момент двигателя.

Своим вмешательством система стремится 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. Другое название — снос автомобиля, когда скользит передняя ось, и колеса не слушаются руля.

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. Другое название — занос, это когда скользит задняя ось, и задок стремится обогнать передок

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. Предположим, что водитель пытается объехать препятствие. Действие ESP будет следующим:

По сигналам датчиков система распознает возникший неустойчивый режим движения автомобиля, производит необходимые вычисления и подтормаживает левое заднее колесо, способствуя тем самым повороту автомобиля.

Пока автомобиль 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 качнуть руль, то никакая система не спасет.

Машину нужно вести аккуратно. Так, как диктует здравый смысл и законы физики движения автомобиля. Для общего представления о движении автомобиля есть смысл ознакомиться с материалом статьи Как автомобиль поворачивает.

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.

На этом, рассуждения о том, что такое система курсовой устойчивости, можно считать оконченными.

Оставайтесь на страницах сайта. Вы найдете для себя много интересного и полезного в плане собственной безопасности на дорогах.

Будьте внимательны за рулем.