Поддержание курсовой устойчивости автомобиля
18.03.2014
Физические принципы
Программа поддержания курсовой устойчивости может помочь предотвратить столкновение в критических ситуациях движения. Однако ее наличие никогда не должно провоцировать водителя на более опасный стиль вождения.
Программа поддержания курсовой устойчивости -это дополнение к активным системам безопасности автомобиля, ABS и регулятору тягового усилия. Для этой цели путем заданного вмешательства тормоза в критических ситуациях движения обеспечивается или восстанавливается "держание дороги" и курсовая устойчивость автомобиля.
При управлении автомобилем в аспекте поддержания курсовой устойчивости имеют значение следующие основные аспекты динамики движения:
Поперечное ускорение
При движении на повороте на автомобиль и людей, находящихся в нем, действует центробежная сила, возникающая в результате инерции. Если центробежная сила слишком велика, автомобиль будет заносить в сторону от нормальной кривой поворота.
Эффективная центробежная сила зависит от массы автомобиля и ускорения, воздействующего на автомобиль в направлении, поперечном направлению движения.
Это ускорение, называемое поперечным ускорением, зависит от скорости автомобиля и радиуса кривой.
Момент относительно вертикальной оси (момент рысканья)
При движении на повороте все колеса автомобиля подвергаются воздействию поперечных сил. Эти поперечные силы - это предварительно описанная центробежная сила и противодействующая ей поперечная сила, возникающая при повороте и генерируемая каждым колесом.
Если центробежная сила превышает поперечную силу, возникающую при повороте колеса, остающаяся центробежная сила генерирует момент с эффективным плечом рычага относительно центра тяжести автомобиля.
Этот момент пытается повернуть автомобиль относительно его вертикальной оси и называется моментом рысканья.
Скорость рысканья
Скорость рысканья определяет скорость, с которой автомобиль поворачивается относительно его вертикальной оси.
Недостаточная поворачиваемость
Если при движении на повороте автомобиль следует кривой более широкого радиуса, чем задается углом поворота передних колес, это называется "недостаточной поворачиваемостью"
Причинами недостаточной поворачиваемости могут быть следующие факторы:
• несоответствующая (повышенная) скорость при движении по кривой,
• внезапная потеря сцепления с дорогой колес переднего моста.
Недостаточная поворачиваемость может контролироваться водителем только путем существенного уменьшения скорости (экстренного торможения).
Избыточная поворачиваемость
Если имеет место избыточная поворачиваемость, автомобиль будет следовать кривой меньшего радиуса, чем задается углом поворота передних колес. Задняя часть автомобиля выталкивается к внешнему краю кривой, что в худшем случае приведет к развороту автомобиля относительно его вертикальной оси.
Причинами избыточной поворачиваемости могут быть следующие факторы:
• несоответствующая (повышенная) скорость при движении по кривой,
• внезапная потеря сцепления с дорогой колес заднего моста.
Квалифицированный водитель может противодействовать избыточной поворачиваемости в начале процесса путем соответствующего маневра рулевым колесом.
Процедуры управления
Подобно регулятору тягового усилия программа поддержания курсовой устойчивости использует большую часть элементов системы ABS.
Кроме того, имеются датчики, которые отслеживают угол поворота, ускоряющие силы, воздействующие на автомобиль, а также скорость рысканья или момент рысканья. Датчики передают эти сигналы к объединенному модулю ABS/ программы поддержания курсовой устойчивости.
Используя данные по скорости колес и углу поворота рулевого колеса, модуль ABS/ поддержания курсовой устойчивости рассчитывает направление перемещения, планируемое водителем, и определяет соответствующее зависящее от скорости поперечное ускорение и момент рысканья. Эти значения сравниваются с фактически измеренными значениями.
Если фактическое поперечное ускорение и момент рысканья слишком отличаются от нормы (нестабильные характеристики управляемости), модуль ABS/ поддержания курсовой устойчивости посредством HCU выборочно активизирует отдельные тормоза. Кроме того, путем вмешательства в управление двигателем уменьшается частота вращения коленчатого вала двигателя.
Использование обоих типов вмешательства помогает снова стабилизировать автомобиль.
Работа в случае недостаточной поворачиваемости
В случае недостаточной поворачиваемости вмешательство в работу тормозов воздействует на колеса, расположенные на внутренней части кривой.
Заднее колесо тормозится сильнее, и таким образом вызывается высокий уровень скольжения. Таким образом, поперечная сила, возникающая при повороте заднего моста, значительно уменьшается, и центробежная сила, которая теперь становится эффективной, поворачивает заднюю часть автомобиля назад в кривую поворота.
Переднее колесо не тормозится так сильно. Тормозное усилие, которое передается через переднее колесо к дорожному покрытию, генерирует с помощью плеча рычага вращающий момент (вертикальная сила шины относительно центра тяжести автомобиля), который поддерживает момент рысканья автомобиля.
Обе меры вместе приводят к возврату автомобиля назад на криволинейную траекторию, задаваемую водителем.
Работа в случае избыточной поворачиваемости
В случае избыточной поворачиваемости тормозятся колеса на внешней стороне кривой.
На сей раз переднее колесо испытывает высокое скольжение, и таким образом сила, возникающая при повороте на переднем мосте, уменьшается.
Заднее колесо не тормозится так сильно и это, вместе с эффективным плечом рычага, приводит к уменьшению момента рысканья автомобиля.
Обе меры вместе приводят к стабилизации автомобиля и возвращению его назад на криволинейную траекторию, задаваемую водителем.
Комбинация работы системы ABS и программы поддержания курсовой устойчивости
Если работает программа поддержания курсовой устойчивости, возможные варианты вмешательства системы ABS будут комбинироваться, так как программа поддержания курсовой устойчивости работает при более высоких уровнях скольжения, чем система ABS.
Комментарии
Пока нет комментариев