Системы, улучшающие курсовую устойчивость и управляемость автомобиля

Актуальность данного реферата обусловлена огромным многообразием типов и моделей современных автомобилей, конструкция, которых состоит из набора агрегатов, узлов и механизмов, наличие которых позволяет называть транспортное средство «автомобилем». Основные конструктивные компоненты включают двигатель, трансмиссию, системы управления транспортным средством, несущую систему, подвеску несущей системы и кузов (кабину).
Автомобиль обладает рядом эксплуатационных свойств (связанных и не связанных с движением), характеризующих выполнение его специальных перевозок и работ: перевозки пассажиров, грузов и специального оборудования. Эти свойства определяют соответствие транспортного средства условиям эксплуатации, а также эффективность и удобство его эксплуатации.
Тяговые, скоростные и тормозные свойства, экономия топлива, управляемость, управляемость, устойчивость, проницаемость, плавность хода, экологичность и безопасность обеспечивают вождение автомобилей и определяют их модели. Вместимость, прочность, долговечность, приспособленность к обслуживанию и ремонту, управляемость, посадка и посадка пассажиров во многом определяют эффективность и удобство использования транспортного средства.
Эксплуатационные свойства, обеспечивающие движение автомобиля, во многом зависят от конструкции и технического состояния автомобиля, его систем и механизмов. Чем совершеннее конструкция автомобиля и лучше его техническое состояние, тем выше эксплуатационные свойства автомобиля.
Следовательно, транспортное средство, его системы и механизмы спроектированы таким образом, чтобы иметь определенные эксплуатационные характеристики, необходимые для указанных условий эксплуатации, и обеспечить его эффективное использование.
Целью работы является улучшение управляемости и устойчивости автомобиля.
Объект исследования: системы, улучшающие курсовую устойчивость и управляемость автомобиля.
Предмет: курсовая устойчивость и управляемость автомобиля.
Для достижения обозначенной цели необходимо решить ряд задач:
1. Рассмотреть основную систему курсовой устойчивости автомобиля при движении;
2. Описать датчики системы курсовой устойчивости автомобиля;
3. Провести экспериментальное исследование определения параметров устойчивости автомобиля и электронные системы безопасности.
Структура работы: введение, три параграфа, заключение и список использованных источников.

Глава 1. Основная система курсовой устойчивости автомобиля при движении

1.1 Устройство системы курсовой устойчивости

Система устойчивости направления предназначена для поддержания устойчивости и управляемости транспортного средства путем заблаговременного обнаружения и устранения критической ситуации.
Система позволяет удерживать транспортное средство на заданной водителем траектории в различных режимах движения (ускорение, торможение, движение по прямой, на поворотах и при свободном движении).
В зависимости от производителя различают следующие названия системы устойчивости [2]:
– ESP (программа электронной стабильности) на большинстве автомобилей в Европе и Америке;
– Электронный контроль стабильности (ESC) на автомобилях Honda, Kia, Hyundai;
– DSC (Dynamic Stability Control) на BMW, Jaguar, Rover;
– DTSC (Dynamic Stability Traction Control) на автомобилях Volvo;
– VSA (Vehicle Stability Assist) на автомобилях Honda, Acura;
– VSC (Vehicle Stability Control) на автомобилях Toyota;
– VDC (Vehicle Dynamic Control) на автомобилях Nissan, Infiniti, Subaru.
Устройство и принцип работы существующей системы устойчивости рассматриваются на примере наиболее распространенной системы ESP, которая выпускается с 1995 года.
Система устойчивости направления - это система активной безопасности более высокого уровня, которая включает в себя антиблокировочную систему (ABS), систему распределения тормозного усилия (EBD) и противоскользящую систему (ASR).
Узлы структуры ESP (рис. 1) включают основные компоненты ABS. Устройство и принцип работы АБС.
Основное различие между ESP и ABS заключается в том, что ESP постоянно следит за тем, чтобы ускорение автомобиля соответствовало желаниям водителя, выраженным при повороте руля, в то время как ABS включается только при торможении.


Рисунок 1. – Общая компоновка электронной системы курсовой устойчивости ESP (на примере Skoda Fabia): 1, 2, 12, 13 — датчики частоты вращения колес; 3 — датчик давления в тормозной системе; 4 — активный усилитель тормозной системы; 5 — ЭБУ работой двигателя; 6 — ЭБУ работой коробки передач (только на моделях с автоматической коробкой передач); 7 — гидравлический блок с блоком управления ABS EDL/TCS/ESP; 8 — контрольная лампа TCS/ESP; 9 — контрольная лампа ABS; 10 — контрольная лампа двухконтурной тормозной системы и стояночного тормоза; 11 — диагностический разъем; 14 — система динамики автомобиля и поведения водителя; 15 — выключатель стоп – сигнала; 16 — датчик угла поворота рулевого колеса; 17 — кнопочный выключатель систем TCS/ESP; 18 — датчик рысканья; 19 — датчик бокового ускорения

Алгоритм работы системы зависит от режима вождения автомобиля. Система устойчивости должна распознавать начало заноса транспортного средства и предотвращать его. Он определяет желаемое направление на основе угла поворота руля, а датчики на всех колесах измеряют скорость их вращения. Основываясь на этих данных, UEV вычисляет фактическую траекторию, которая сравнивается более 25 раз в секунду с желаемым направлением. При движении с помощью системы ESP учитываются все три степени свободы транспортного средства на плоскости дороги (продольное и поперечное направление и поворот относительно вертикальной оси транспортного средства). Если блок управления ESP рассчитывает, что ускорение ускорения транспортного средства достигло критических значений и были соблюдены условия изгиба транспортного средства (занос) и бокового скольжения передних и/или задних колес, система активирует торможение скользящих колес [4].
Входные датчики регистрируют конкретные параметры транспортного средства и преобразуют их в электрические сигналы. С помощью датчиков система динамической стабилизации оценивает действия водителя и параметры движения транспортного средства. Блок управления ESP принимает сигналы от датчиков и управляет приводами контролируемых активных систем безопасности. При необходимости устройство использует данные блока управления системы управления двигателем и блока управления автоматической коробки передач.
Одновременно датчики угловой скорости измеряют движение транспортного средства вокруг вертикальной оси и его боковое ускорение. Если значения расходятся, система немедленно реагирует на ситуацию без какого-либо вмешательства водителя, уменьшая мощность двигателя и восстанавливая устойчивость автомобиля. Если этого недостаточно, ESP дополнительно тормозит каждое колесо. Результирующее вращательное движение колеса предотвращает скольжение, и автомобиль остается в безопасности.
Оцениваются сигналы от датчика угла поворота рулевого колеса 16, датчика давления в тормозной системе 3 и от ЭБУ работой двигателя 5. Помимо скорости движения автомобиля, в вычисления также входят необходимые характеристики коэффициентов сцепления между шинами и дорожным покрытием. Эти параметры оцениваются на основе сигналов, получаемых от датчиков частоты вращения колес 1, 2, 12, 13, датчика бокового ускорения 19, датчика рысканья 18 и датчика давления в тормозной системе 3. Датчик бокового ускорения сообщает БУ о боковом сносе автомобиля, в то время как датчик рысканья сигнализирует о склонности к заносу. Затем вычисляется момент относительно вертикальной оси, который необходим для приближенного приведения параметров действительного состояния к параметрам требуемого состояния [6].