1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Система курсовой стабилизации автомобиля

Содержание

Система курсовой стабилизации ESP – что это, как работает, что даёт

В большинстве стран, система курсовой стабилизации ESP стала обязательным компонентом пассажирских автомобилей. Исходя из этого, можно говорить, что ESP является важной частью систем обеспечивающих безопасность на дороге. Давайте посмотрим, чем хороша система динамической стабилизации и вкратце разберем, как она работает.

Зачем это нужно?

Для ответа на вопрос, зачем нужна динамическая стабилизация, давайте сначала выясним, каким образом автомобиль уходит в занос.

Поворот это довольно опасный участок дороги, на котором могут произойти всякие неприятности. Особенно если это закрытый поворот, и вы не видите, кто движется вам на встречу. Но сейчас речь не о том.

Зачем нужна машине курсовая устойчивость

Для успешного прохождения поворота вы, в качестве водителя, немного снижаете скорость, поворачиваете руль и машина начинает движение в соответствии с углом на который вы повернули рулевое колесо.

Пока что всё идёт нормально. Но что случится, если вы не снизите скорость? Или более того, увеличите её при входе в поворот.

При движении по кривой, на автомобиль действует, кроме прочих, центробежная сила. И в тот момент, когда эта сила станет больше чем все остальные силы, в том числе сила трения колес с дорогой, автомобиль начинает заносить.

Немного простой физики: центробежная сила это сила, которая действует от центра окружности, наружу (Очень приблизительная формулировка, так как суть статьи не в этом).

Так вот, система курсовой устойчивости ESP создана для того что бы ни допустить ситуации, когда ваша машина уходит в занос, а значит становится практически не управляемой, что может привести к самым тяжёлым последствиям.

Как это работает?

Принцип работы системы динамической стабилизации ESP основан на постоянном наблюдении за информацией, получаемой с датчиков скорости, разнице между углом отклонения автомобиля и поворотом руля, а также прочих показателях. На основе получаемой информации, компьютер, который является основой управления курсовой устойчивостью, решает всё ли хорошо, или уже надо вмешаться и исправлять ситуацию.

Короткое видео о том, как работает система курсовой устойчивости

Динамическая стабилизация ESP работает вместе с антиблокировочной системой ABS, о которой мы рассказывали ранее. ESP использует датчики скорости, которыми пользуется АБС, а также, возможности системы торможения для быстрой реакции на изменяющуюся обстановку.

Основной причиной вымешивания системы курсовой устойчивости ESP в управление автомобилем, является разница между углом поворота руля и углом отклонения машины. Этот показатель, говорит о том, произошёл занос или нет.

Как же динамическая стабилизация исправляет ситуацию? Это происходит путём уменьшения скорости вращения определённых колёс, в зависимости от того как и в какую сторону заносит ваш автомобиль. Кроме того уменьшается общая скорость транспортного средства. Таким образом, машина возвращается к первоначальной траектории движения и все остаются целыми, невредимыми и с уравновешенной нервной системой.

Чаще всего водитель даже не замечает того что его машина должна была сорваться в занос, потому как система курсовой устойчивости ESP очень быстро реагирует на ситуацию. Считывание информации со всех датчиков происходит 50 раз в секунду, так что реакция на изменение действительно очень быстрая.

Названий много – суть одна

Траектория движения машины с ESP и без

Основной и самый значительный производитель аппаратуры для курсовой стабилизации — компания Bosch, и как раз их продукт называется ESC – electronic stability control. Но в нашем мире не бывает бесконкурентного производства, и потому существует ещё несколько компаний производящих такое же оборудование, но под другими названиями.

Так же и автопроизводители различных марок машин устанавливают эти механизмы, давая им разные названия. Ниже мы предоставим вам таблицу, кратко сопоставляющую автомобили и названия, установленных в них систем курсовой стабилизации.

У всех них один и тот же принцип работы, и таблица поможет вам не путаться в обилии слов означающих одно и то же.

Система курсовой устойчивости

Второе название данной системы курсовой устойчивости (СКУ) – система динамической стабилизации или третье — электронный контроль устойчивости (ЭКУ), на английском звучит как Electronic Stability Control (ESC).

Необходимо отметить, что данная технология предназначена для осуществления сохранения устойчивости во время движения автомобиля, а также управляемости машины, благодаря благовременному определению, а также устранению критической ситуации. Начиная с 2011 года в США, Канаде и странах Евросоюза является обязательным условием, оснащение новых легковых автомобилей системой курсовой устойчивости.

Суть курсовой устойчивости

Она обеспечивает удерживание автомобиля в рамках заданной водителем траектории, в различных режимах движения транспортного средства. Такими режимами является свободное качение, повороты, движение по прямой, торможение и разгон.

Читать еще:  Устройство автомобиля ока 11113

Курсовая устойчивость в зависимости от производителя имеет следующие названия:

  • VDC (Vehicle Dynamic Control) — Subaru, Infiniti, Nissan;
  • VSC (Vehicle Stability Control) — Toyota;
  • VSA (Vehicle Stability Assist) — Honda, Acura;
  • DTSC (Dynamic Stability Traction Control) — Volvo;
  • DSC (Dynamic Stability Control) у автомобилей Rover, BMW, Jaguar;
  • ESC (Electronic Stability Control) — Hyundai, Honda, Kia;
  • ESP (Electronic Stability Program) у большинства автомобилей Америки, а также Европы.

Видео о том, как работает система стабилизации движения VSC

Её принцип действия и устройство действия можем рассмотреть на примере одной из самых распространенных систем ESP, выпускаемой с 1995 г.

Устройство динамической стабилизации

Она представляет сбой систему активной безопасности, обладающая высоким уровнем.

В неё входят:

  • ASR — антипробуксовка;
  • EBD — распределение тормозных усилий;
  • ABS — антиблокировка тормозов.
  • EDS — электронная блокировка дифференциала;

Устройство:

  • гидравлический блок;
  • блок управления;
  • входные датчики.

Схема системы курсовой устойчивости ESP:

Входными датчиками осуществляется фиксация конкретных параметров автомобиля, преобразовывая данные параметры в электрические сигналы. При помощи данных датчиков, технологией динамической стабилизации осуществляется оценка действий водителя, а также параметров движения транспортного средства.

Датчики ESP включают в себя:

    Применяются при оценке действий водителя:

  • выключатель стоп-сигнала;
  • датчик давления тормозов;
  • датчик угла поворота руля.

  • Применяются при оценке фактических параметров движения автомобиля:

    • датчик давления тормозов;
    • датчик скорости поворота;
    • датчик продольного ускорения;
    • датчики угловой скорости колёс.
    • датчик поперечного ускорения.
    • Блок управления ESP осуществляет приём сигналов от датчиков, и производит формирование управляющего воздействия касательно исполнительного устройства подконтрольных систем активной безопасности:

      • контрольные лампы тормозов, ABS, ESP;
      • переключающие, а также клапаны высокого давления ASR;
      • выпускные и впускные клапаны ABS.

      Во время работы осуществляется взаимодействие блока управления ESP, блока управления систем управления двигателем, а также блока управления автоматической КП. Кроме приёма сигналов, от данных систем, блок управления осуществляет формирование управляющих воздействий, при помощи двигателя, а также автоматической коробки передач на элементы системы управления.

      Работа динамической стабилизации обеспечивается гидравлическим блоком ABS/ASR, совместно со всеми компонентами.

      Принцип работы системы курсовой устойчивости

      Начало аварийной ситуации определяется благодаря сравнению действий водителя, а также параметров движения автомобиля. В том случае, если действия водителя являются различными с фактическими параметрами движения транспортного средства, система ESP осуществляет распознавание ситуации в виде неконтролируемой, и сразу включается в рабочий процесс.

      Осуществление движения автомобиля при помощи курсовой устойчивости достигается при помощи нескольких способов:

      • при наличии адаптивной подвески, с помощью изменения степени демпфирования амортизаторов;
      • в условиях системы активного рулевого управления, при помощи изменения поворотного угла передних колес;
      • изменением крутящего момента двигателя;
      • во время притормаживания определённых колёс.

      В ESP, изменение крутящего момента двигателя может осуществляться при помощи следующих способов:

      • при наличии полного привода, при помощи перераспределения между осями крутящего момента;
      • в результате отмены переключения передачи в АКПП;
      • в результате изменения угла опережения зажигания;
      • с помощью пропуска импульсов зажигания;
      • в результате пропуска впрыска топлива;
      • с помощью изменения положения дроссельной заслонки.

      Система, которая объединяет подвеску, рулевое управление и курсовую устойчивость, носит название интегрированной системой управления динамикой транспортного средства.

      Видео про принцип работы BOSCH ESP:

      Дополнительные функции в системе динамической стабилизации

      Электронный контроль устойчивости транспортного средства обладает следующими дополнительными функциями, а точнее системой:

      • удаления влаги из тормозных дисков;
      • повышения эффективности тормозов во время нагрева;
      • стабилизации автопоезда;
      • предотвращения столкновения;
      • предотвращения опрокидывания;
      • гидравлическим усилителем тормозов и прочие.

      Данные системы не имеют практически своих конструктивных элементов. Они представляют собой программные расширения ESP.

        Roll Over Prevention (ROP), являющаяся системой предотвращения опрокидывания, осуществляет стабилизацию движения автомобиля во время угрозы опрокидывания. Исключение опрокидывания происходит благодаря уменьшению поперечного ускорения, вследствие подтормаживания передних колес, а также уменьшения крутящего момента двигателя. При этом в тормозной системе дополнительное давление создаётся при помощи активного усилителя тормозов.

      Braking Guard, являющаяся технологией предотвращения столкновения, реализуется в автомобиле, который оснащён адаптивным круиз-контролем. Она обеспечивает опасности столкновения при помощи звуковых и визуальных сигналов. При этом во время критической ситуации происходит нагнетание в тормозной системе. Вследствие этого, насос обратной подачи автоматически отключается.

      Система стабилизации автопоезда реализуется в автомобиле, который оборудован тягово-сцепным устройством. Данная система предотвращает рыскание прицепа во время движения автомобиля. Это достигается благодаря торможению колёс, а также снижению крутящего момента.

      Fading Brake Support или Over Boost (FBS) является системой повышения эффективности тормозов во время нагрева, осуществляет предотвращение неполного сцепления тормозных колодок с дисками, которое возникает в процессе нагрева, при помощи дополнительного повышения давления в тормозном приводе.

    • Система удаления влаги из тормозных дисков активируется при скорости более 50 км/час, а также при включенных стеклоочистителях. Система работает за счёт кратковременного повышения давления в передних колёсах. Благодаря этому происходит прижимание тормозных колодок к дискам, а также испарение влаги.
    • Достоинства ESP и ABS:

      Описание и принцип работы системы курсовой устойчивости ESC

      Система курсовой устойчивости ESC – это электрогидравлическая система активной безопасности, главное назначение которой — не дать автомобилю уйти в занос, то есть предотвратить отклонение от заданной траектории движения при резком маневрировании. ESC имеет еще одно название — «система динамической стабилизации». Аббревиатура ESC расшифровывается как Electronic Stability Control — электронный контроль устойчивости (ЭКУ). Система стабилизации — это комплексная система, охватывающая возможности ABS и TCS. Рассмотрим принцип действия системы, ее основные компоненты, а также положительные и отрицательные стороны эксплуатации.

      Принцип работы системы

      Разберем принцип работы ESC на примере системы курсовой устойчивости ESP (Electronic Stability Programme) от компании Bosch, которая устанавливается на автомобили с 1995 года.

      ESC стабилизирует положение автомобиля при заносе

      Самое важное для ESP – это правильно определить момент наступления неконтролируемой (аварийной) ситуации. Во время движения система стабилизации непрерывно сопоставляет параметры движения автомобиля и действия водителя. Система начинает работать, если действия человека за рулем становятся отличными от фактических параметров движения машины. Например, резкий поворот руля на большой угол.

      Система активной безопасности может стабилизировать движение автомобиля несколькими способами:

      • притормаживанием определенных колес;
      • изменением крутящего момента двигателя;
      • изменением угла поворота передних колес (если установлена система активного рулевого управления);
      • изменением степени демпфирования амортизаторов (если установлена адаптивная подвеска).

      Система курсовой устойчивости не дает автомобилю уйти за пределы заданной траектории поворота. Если датчиками фиксируется недостаточная поворачиваемость, то ESP осуществляет притормаживание заднего внутреннего колеса, а также меняет крутящий момент двигателя. Если выявлена избыточная поворачиваемость, то система притормаживает переднее наружнее колесо, а также варьирует крутящий момент.

      Чтобы подтормаживать колеса, ESP использует систему ABS, на базе которой она построена. Цикл работы включает три стадии: повышение давления, поддержание давления, сбрасывание давления в тормозной системе.

      Крутящий момент двигателя изменяется системой динамической стабилизации следующими способами:

      • отменой переключения передачи в автоматической коробке переключения передач;
      • пропуском впрыска топлива;
      • изменением угла опережения зажигания;
      • изменением угла положения дроссельной заслонки;
      • пропуском зажигания;
      • перераспределением крутящего момента по осям (на автомобилях с полным приводом).

      Устройство и основные компоненты

      Система курсовой устойчивости – это совокупность более простых систем: ABS (предотвращает блокировку тормозов), EBD (распределяет тормозные усилия), EDS (блокирует дифференциал с помощью электроники), TCS (предотвращает пробуксовку колес).

      Компоненты системы курсовой устойчивости: 1 – гидравлический блок с ЭБУ; 2 – датчики частоты вращения колес; 3 ­– датчик угла поворота рулевого колеса; 4 – датчик линейных и угловых ускорений; 5 – электронный блок управления двигателем

      Система динамической стабилизации включает в себя набор датчиков, электронный блок управления (ЭБУ) и исполнительное устройство – гидравлический блок.

      Датчики отслеживают определенные параметры движения автомобиля и передают их в блок управления. С помощью датчиков ESC оценивает действия человека за рулем, а также параметры движения машины.

      Для оценки действий человека за рулем система курсовой устойчивости использует датчики давления в тормозной системе и угла поворота рулевого колеса, а также выключатель стоп-сигнала. Параметры движения автомобиля отслеживают датчики давления в тормозной системе, частоты вращения колес, угловой скорости машины, продольного и поперечного ускорения.

      На основании данных, полученных от датчиков, блок управления генерирует управляющие сигналы для исполнительных устройств систем, входящих в состав ESC. Команды от ЭБУ получают:

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

      При работе ЭБУ взаимодействует с блоком управления автоматической коробки передач, а также с блоком управления двигателем. Блок управления не только принимает сигналы от данных систем, но и формирует для их элементов управляющие воздействия.

      Отключение системы ESC

      Если система динамической стабилизации «мешает» водителю при управлении автомобилем, то ее можно отключить. Обычно для этих целей есть специальная кнопка на приборной панели. ESC рекомендуется отключать в следующих случаях:

      • при использовании малого запасного колеса (докатки);
      • при использовании колес разного диаметра;
      • при езде по траве, неоднородному льду, бездорожью, песку;
      • при езде с цепями противоскольжения;
      • во время раскачки автомобиля, которая застряла в снегу/грязи;
      • при испытании машины на динамическом стенде.

      Преимущества и недостатки системы

      Рассмотрим плюсы и минусы использования системы динамической стабилизации. Преимущества ESC:

      • помогает удерживать автомобиль в пределах заданной траектории;
      • предотвращает опрокидывание автомобиля;
      • стабилизация автопоезда;
      • предотвращает столкновения.
      • esc нужно отключать в определенных ситуациях;
      • неэффективна на высоких скоростях и при маленьком радиусе поворота.

      Применение

      В Канаде, США и странах Европейского союза с 2011 года система курсовой устойчивости обязательно устанавливается на все легковые автомобили. Отметим, что названия системы различаются в зависимости от производителя. Аббревиатура ESC применяется на автомобилях Kia, Hyundai, Honda; ESP (Electronic Stability Programme) – на многих машинах Европы и США; VSC (Vehicle Stability Control) на автомобилях Toyota; система DSC (Dynamic Stability Control) на машинах Land Rover, BMW, Jaguar.

      Система динамической стабилизации – это отличный помощник на дороге, особенно для неопытных водителей. Не стоит забывать, что возможности электроники также не безграничны. Система во многих случаях существенно снижает вероятность аварии, однако водителю никогда не стоит терять бдительность.

      Что такое ESP и ESC? Электронные системы на страже нашей безопасности

      К сожалению, среди массы автолюбителей распространено мнение о том, что от мощности авто зависит его управляемость. Однако, любой автомобиль может отклониться от курса и создать аварийную ситуацию на дороге. Тема безопасности вождения и сохранности жизни водителя и пассажиров авто не теряет актуальности и по сей день. В 90-х годах прошлого века был сделан значительный шаг в обеспечении безопасности вождения. Была создана система динамической стабилизации автомобиля ESP и ESC. Благодаря этому снизилось количество ДТП на дорогах в ряде развитых стран. Так, система стабилизации стала обязательной к установке на выпускаемых авто.

      Назначение ESP и ESC

      Обобщённо систему динамической стабилизации называют — ESP (Electronic Stability Program). Вместе с тем, ESP ещё означает и система курсовой стабилизации ESC (Electronic Stability Control). У различных производителей автомобилей ESP может называться по-разному. Но суть от этого не меняется.

      Устройство ESP и ESC

      Система ESP предназначена для:

      1. Предотвращения пробуксовки колес;
      2. Предотвращение заносчивость авто. На скользкой дороге автомобили с задним приводом склонны к заносам. ESP минимизирует заносчивость задней оси, отслеживать на сколько был повернут руль, и на сколько сильно была нажата педаль газа. Так она не даст водителю «пере газовать» в момент поворота;
      3. Отслеживание, чтобы автомобиль двигался в том направлении, в котором повернут руль машины.

      Устройство ESP и ESC

      Система динамической стабилизации охватывает возможности более простых систем, таких как ABS, TCS, EBD, и EDS. Чтоб лучше разобраться нужно воспользоваться электрической схемой.

      Если рассматривать по отдельности, то ABS (антиблокировочная тормозная система) предназначена для предотвращения блокировки тормозной системы. Благодаря ей даже у самого неопытного водителя останется возможность управлять машиной. Даже если водитель начал экстренное торможение, если к примеру неожиданно появилось препятствие на дороге, в таком случае, водитель инстинктивно нажмёт на педаль тормоза, машина при этом не уйдет в занос. Если в автомобиле не предусмотрена система ABS следует практиковать прерывистое торможение.

      Схема ESP и ESC

      ABS контролирует вращение всех колес, сохраняя требуемое сцепление с дорожным покрытием или асфальтом, когда это требуется.

      TCS (система контроля тяги) — предназначена для предотвращения пробуксовки колес машины. TCS работает следующим образом: электронные датчики, контролируют и регистрируют положение колес. Также, контролю подвергается угловая скорость и проскальзывание колес, вернее их степень. Если зафиксирована потеря сцепления с асфальтом или другим дорожным покрытием, или обнаружена пробуксовка, TCS максимально быстро устраняет этот факт.

      EBD (электронная система распределения тормозных усилий) — распределяет тормозные усилия в момент торможения. EBD отличается от ABS тем, что способна помогать водителю в постоянном управление автомобилем, не только в моменте резкого, экстренного торможения.

      Основными задачами EBD являются: снизить риски и вероятности заноса при непредвиденном торможении, сохранить курсовую устойчивость используя боковые силы, и определить степень проскальзывания колес машины.

      EDS (электронная блокировка дифференциала) — предназначена для блокировки дифференциалов при участии электронных датчиков и предотвращает пробуксовку колёс автомобиля. EDS работает в скоростном диапазоне до 80 км/ч. В случае если EDS зафиксировала проскальзывание одного из колес, то происходит притормаживание скользящего колеса. На подтормаживающем колесе увеличивается крутящий момент. Из-за того, что колеса соединены дифференциалом, крутящий момент передаётся на соседнее.

      Так можно наверное догадаться EDS построена на базе ABS. Отличие в том, что в EDS есть возможность создания давления в тормозной системе. Создаётся давление самостоятельно.

      В систему ESP и ESC также входят следующие компоненты:

      • чувствительные сенсоры;
      • блок управления;
      • гидроблок.

      Принцип работы ESP и ESC

      Сенсоры и датчики фиксируют характеристику движения автомобиля. Сопоставляют с работой различных элементов и агрегатов автомобиля. Зафиксированные данные попадают в блок управления. В блоке управления все полученные данные анализируется по сложным алгоритмам. Ведётся электронный контроль.

      Работа ESC и ESP

      Если было зафиксировано отклонение от курса, то система подаёт импульсы в гидроблок. Импульсы от гидроблока идут различные системы, к примеру в ABS. При необходимости ESC будет подключать и другие элементы контроля автомобиля. Благодаря этому, автомобиль двигается по заданной траектории и курсу.

      ESP в работе

      Для правильной работы ESP важно корректно определить момент неконтролируемой ситуации при управлении водителем автомобиля. В рабочем состоянии ESP контролирует и сопоставляет данные по параметрам движения авто и действиями водителей. ESC включается в тот момент, когда действия водителя отличаются от правильных и точных параметров движения автомобиля. Примером может служить слишком резкий поворот с большим углом. Наглядно принцип работы системы показан на видео, ниже.

      ESP может стабилизировать движение авто следующими способами:

      1. торможение колес — используется ABS, на базе которой ESP была построена;
      2. изменение крутящего момента «движка»;
      3. изменение угла поворота передних колес, в случае если есть система активного рулевого управления;
      4. изменить степень демпфирования амортизаторов, в случае если установлена адаптивная подвеска.

      Плюсы и минусы ESP и ESC

      Как и любая система направленная на улучшение чего-то, система курсовой устойчивости имеет свои преимущества и недостатки.

      Основными плюсами являются:

      1. Даёт возможность сохранить устойчивость авто и двигаться в пределах, рамках заданной траектории;
      2. Сохранение управляемость автомобиля при плохих погодных условиях и предотвращение опрокидывания машины;
      3. Предотвращение столкновения автомобиля;
      4. Большая управляемость, манёвренность и податливость авто на дороге и стабилизация автопоезда;
      5. Создаёт третье контролируемое водителем измерение.

      Система предотвращает достаточное количество заносов, что является основным фактором для серьёзных аварий и ДТП с летальным исходом или непоправимым вредом здоровью.

      К минусам можно отнести:

      1. Систему можно выключить, чем пользуются водители-экстремалы.
      2. Система может показать крайне низкую эффективность на высоких скоростях и при маленьких радиусах поворота.

      Заключение

      Вне зависимости от того, установлена система курсовой устойчивости ESP или ESC, человеческий фактор всегда будет присутствовать на дорогах. Не стоит терять бдительность при вождении автомобиля. Даже если у вас установлена самая навороченная система курсовой устойчивости. Будьте аккуратны, и пусть вам на дорогах всегда горит зелёный свет.

  • Ссылка на основную публикацию
    Статьи c упоминанием слов:
    Adblock
    detector