С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Система курсовой стабилизации что это

Система курсовой стабилизации что это


Система курсовой стабилизации - идеальный помощник водителя

Система курсовой стабилизации - это устройство, которое обеспечивает более надежную устойчивость и управляемость автомобилем. Благодаря данной системе можно предотвратить заносы и скольжения. Выполнение маневров становится более легким, так как стабилизируется положение самой машины. Система курсовой стабилизации особенно выгодна тем, кто привык ездить на высокой скорости.

Наименование ее чаще всего зависит от производителя, каждый ставит свою сокращенную маркировку, например, ESP, VDC, ESC, DSC и так далее. Но суть от этого не меняется. Главным механизмом всей системы активной безопасности автомобиля является блок управления, который позволяет контролировать поперечную динамику. Таким образом, получается, что с помощью разнообразных датчиков, которые устанавливаются в определенные места авто, отслеживается направление движения (оно контролируется за счет рулевого положения и педали акселератора), а также боковые ускорения и ориентации заноса.

Срабатывает система курсовой стабилизации в тех случаях, когда водитель не может самостоятельно справиться с управлением. Для того чтобы исправить ситуацию, ESP начинает аккуратно подтормаживать, при этом могут использоваться как два колеса, так и одно. Система делает выбор самостоятельно, исходя от степени заноса. Возможно и ограничение подачи топлива. Именно такие способы и являются основными в работе системы.

При заносе автомобиля передней осью система курсовой стабилизации производит торможение внутреннего заднего колеса, тем самым получается избыточная поворачиваемость. В случаях, когда автомобиль заносит и в нем задействованы обе оси, то ESP автоматически тормозит выбранными ею колесами. При этом давление либо увеличивается, либо уменьшается, либо удерживается. Также используется и сбрасывание оборотов, для чего могут изменяться различные факторы, например, пропуск импульсов зажигания или впрыска топлива. Таким образом, ESP включает в себя несколько отдельных систем, таких как ASR и ABS.

Стоит отметить, что система имеет не только стандартные датчики ABS, но и дополнительные, с помощью которых она может проследить за уровнем бокового ускорения и углом поворота, направлением движения рулевого колеса. При малейшем отклонении этих показателей от нормы система курсовой стабилизации воспринимает происходящие, как опасную ситуацию и начинает свою работу. В большинстве случаев она включается, когда превышается скорость, то есть начинается ускорение, а также при торможении. В каждой конкретной марке автомобиля система срабатывает по-разному, так как одни могут содержать АКПП, которая предусматривает электронное управление. В этом случае ESP может сама принять решение на переключение пониженной скорости. Также ее работа зависит и от типа привода.

В некоторых системах предусматриваются и дополнительные компоненты, которые способны предотвратить переворот машины, столкновение с объектом, может  удаляться влага, скопившаяся на тормозных дисках и увеличиваться давление в тормозном приводе в тех случаях, когда происходит перегрев колодок.

Система курсовой устойчивости автомобиля

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.

Cистема курсовой стабилизации ESP

Прежде всего стоит отметить, что данная система у каждого производителя может называться по разному и иметь разные сокращенные формы — ESC, VDC, VSC, DSC, DSTC,ATTS. Независимо от того, как она называется, суть неизменна. Основная задача данной системы заключается в том, чтобы контролировать поперечную динамику машины, предотвращать срыв в занос и боковое скольжение, т.е. сохранять курсовую устойчивость, траекторию движения и стабилизировать положение автомобиля в процессе выполнения маневров, особенно это важно при езде на высокой скорости.

Как работает система стабилизации?

Система стабилизации работает под контролем специального блока управления. Различные датчики отслеживают направление движения машину в зависимости от положения руля и педали акселератора, компьютер получает от датчиков информацию о боковых ускорениях и ориентации заноса.

В результате при возникновении опасной ситуации, когда водитель теряет контроль над машиной,  в работу вступает cистема ESP. Курс направления движения корректируется путем подтормаживания обоих колес по правому или левому борту либо одного переднего или заднего. В зависимости от степени риска заноса система может самостоятельно решить, какое из колес должно притормозить. Так же система ESP может ограничить подачу топлива в инжектор. Сам процесс срабатывания системы происходит очень быстро и едва заметно.

Принцип работы системы ESP

Основной принцип работы ESP основан на том, чтобы бороться с заносом машины не только рулем и педалей акселератора, но и торможением одного или нескольких колес. Если машину сносит передней осью, система притормаживает внутреннее по отношению к повороту заднее колесо, придавая автомобилю избыточную поворачиваемость. Когда возникает угроза заноса, притормаживается внешнее переднее колесо. Если происходит снос всех четырех колес ESP вычисляет, какое из них и в какой момент притормозить. Вместе с торможением система сбрасывает и обороты двигателя. Таким образом, используя исполнительные механизмы ABS и ASR, система способна притормаживать каждое колесо в отдельности.

Данная работа системы достаточно сложная и поэтому ESP недостаточно только датчиков ABS, автомобиль оснащается дополнительными датчиками. Один из них сообщает системе о том, в какую сторону и с какой скоростью вращается рулевое колесо. Еще два сообщают системе об угле поворота машины и уровне боковых ускорений. Совокупность показания всех этих датчиков позволяют моментально вычислить, что происходит с автомобилем, и привести в действие исполнительные механизмы.

Система срабатывает всегда, во всех режимах движения: при разгоне, торможении, движении накатом… Алгоритм срабатывания системы зависит от каждой конкретной ситуации и типа привода автомобиля. В автомобилях, оборудованных АКПП с электронным управлением, система ESP способна даже корректировать работу трансмиссии, т.е. переключаться на более низкую передачу.

Система курсовой устойчивости автомобиля

Совсем недавно для рядовых автомобилистов было диковинкой присутствие в машине электронных систем, поддерживаемых автоматикой. Сегодня используется множество подобных ассистентов, некоторые из которых принимают активное участие и в непосредственном контроле вождения. Одной из самых значимых можно назвать систему курсовой устойчивости, отвечающую за коррекцию момента силы колес. Маркируется эта технология как ESC (Electronic Stability Control) и чаще всего доступна в качестве опции для моделей не ниже среднего класса. Впрочем, некоторые автопроизводители начинают предлагать подобные устройства и для бюджетного транспорта.

Техническая реализация системы

Механизм обеспечения курсовой или динамической устойчивости представляет собой набор функциональных компонентов, среди которых блок управления, датчики и гидравлические исполнительные органы.

Чувствительные элементы (датчики) в процессе работы регистрируют параметры движения автомобиля и оценивают действия водителя, отправляя соответствующие данные в блок управления. К примеру, учитывается угол поворота рулевого колеса, состояние стоп-сигнала, частота вращения колес и уровень давления в тормозах. Далее блок управления системы стабилизации курсовой устойчивости на основе принятых сигналов направляет команды на исполнительное оборудование. На этом этапе задействуются клапаны, переключатели давления тормозной системы, оптические элементы и т. д.

Гидравлические устройства, в зависимости от настроек, могут контролировать поведение машины на дороге, воздействуя кроме прочего и на коробку переключения передач.

Принцип действия

Моментом вступления системы в процесс управления можно считать потенциально опасную или аварийную ситуацию, риск которой стабилизатор определяет посредством сравнения параметров движения машины и действий владельца. Так, если система курсовой устойчивости выявит разницу между фактическими показателями состояния автомобиля и ранее установленными, то ситуация будет признана как неконтролируемая и управление отчасти перейдет к модулям ESC.

Здесь важно отметить значимость параметров, которые принимаются за критические. Пользователь сам их настраивает предварительно, и если в процессе вождения по тем или иным причинам они нарушаются, то система входит в работу автоматически.

Теперь другой вопрос – каким образом достигается непосредственный контроль? Многое зависит от конкретной версии, но стандартные системы курсовой устойчивости ESC реализуют управление посредством следующих действий:

  1. Изменение крутящего момента силового агрегата.
  2. Притормаживание колес (всех или некоторых по отдельности).
  3. Коррекция степени амортизационного демпфирования (если автомобиль снабжен адаптивной подвеской).
  4. Изменение угла поворота колес (если предусмотрено активное рулевое управление).

Дополнительный функционал

У модулей ESC могут быть разные комплектации – от базовых до расширенных с определенным набором подсистем. В частности, опционально могут добавляться усилители тормозов, устройства для удаления влаги, корректоры температуры, узлы, предотвращающие опрокидывание машины, и т. д. Предусматривается и возможность расширения функций на программном уровне. Это относится к электронному изменению параметров крутящего момента или включения звуковых и световых сигналов.

В машинах, оснащенных зацепным устройством, система курсовой устойчивости может быть дополнена и стабилизацией автопоезда. Данный механизм предназначен для предотвращения колебаний при движении с прицепом.

Активные средства повышения надежности работы тормозов обычно ориентируются на регуляцию их силовой функции, но ESC также позволяет корректировать недостаточное сцепление между тормозными дисками и колодками.

Отличия от технологии ESP

Принципиально данные системы отличаются немногим, а ключевые задачи совпадают полностью. Это предотвращение заноса, поддержка траектории и в целом устранение любых рисков столкновения. Разница заключается лишь в способах достижения этих целей. Так, система курсовой устойчивости ESP в большей степени ориентируется на программную регуляцию параметров движения и связку с антипробуксовочным защитным модулем.

В плане технического устройства, технологии тоже по большей части совпадают. В наборе ESP присутствует тот же электронный блок управления и датчики, которые называются G-сенсорами. То есть упор делается на качество регистрации рабочих параметров, а не на средства практического их изменения. В процесс контроля система курсовой устойчивости ESP вмешивается не за счет собственной инфраструктуры, а путем изменения текущих функциональных показателей двигателя, тормозной системы и устройств, отвечающих за активную безопасность, – тот же антипробуксовочный модуль.

Что нужно для установки комплекса ESC?

Именно по причине взаимодействия стабилизаторов со смежными системами безопасности, для такого оснащения потребуется соответствующий комплект. В зависимости от типа ESC и поставленных функциональных задач, может потребоваться предварительная установка антиблокировочной тормозной системы и блока управления двигателем.

Есть и нюансы использования электронной системы курсовой устойчивости на машины с механическими коробками передач. Полный контроль управления посредством регуляции трансмиссионного узла в данном случае не будет обеспечиваться. Также заранее рассчитывается возможность подключения к бортовой сети электротехнических устройств, в числе которых датчики.

Недостатки системы курсовой устойчивости

У модулей ESC множество преимуществ, которые связаны с обеспечением безопасности водителя. К тому же, этот ассистент является и эргономическим дополнением, в некоторых случаях упрощающим вождение.

Но есть ситуации, в которых этот же модуль выступит с негативных сторон. К примеру, если опытный водитель по отработанной схеме захочет выйти из заноса за счет усиления газа. В данном случае система курсовой устойчивости автомобиля не позволит этого сделать, ограничивая подачу топлива и урезая крутящий момент. Выходом из положения станет кнопка отключения стабилизатора, о которой стоит помнить в подобных конфликтных положениях.

В заключение

Системы электронной помощи водителю при вождении показывают пример эффективного взаимодействия программной начинки автомобиля и механики. Причем ежегодно передовые автогиганты предлагают новые и более совершенные модификации таких помощников. Например, в последних версиях системы курсовой устойчивости ESC обеспечивают реакцию всего за 20 мс. И это вне зависимости от текущей скорости и режима езды. Но, как уже отмечалось, доступна эта технология далеко не всем автолюбителям. Владельцам недорогих отечественных моделей, например, ее можно приобрести разве что в качестве опции и за немалые деньги по сравнению с другим дополнительным оборудованием.

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости