Что такое курсовая устойчивость автомобиля – Все минусы ESP: когда обязательно нужно отключать систему курсовой устойчивости — Лайфхак

19 Курсовая устойчивость автомобиля

Свойство автомобиля двигаться прямолинейно без корректирующих действий водитель при неизменном положении рулевого колеса, называется курсовой устойчивостью.

Нарушение курсовой устойчивости при прямолинейном движении автомобиля может быть из-за бокового ветра, ударов колес о неровности дороги, разных по величине тяговых или тормозных сил на колесах правой и левой стороны. Это может быть вызвано и неправильными приемами вождения (резким торможением или разгоном), а также техническими неисправностями (неправильная регулировка тормозных механизмов, прокол или разрыв шины и т.п.).

Часто предпосылкой потери курсовой устойчивости является скорость автомобиля, не соответствующая дорожным условиям, когда тяговая сила Рт на ведущих колесах приближается к силе сцепления Рсц и возможно их буксование. Условие отсутствие буксования для заднеприводного автомобиля

РТ<Рсц2

Сила тяги при ускоренном движении:

Поэтому большая скорость сама по себе не может нарушить курсовую устойчивость, но она усиливает вероятность опасных последствий.

Вместе с тем водитель имеет возможность уменьшить силу тяги, уменьшив подачу топлива. Поэтому начавшееся буксование колес может привести к аварии, только в результате неправильных или несвоевременных действий водителя. При движении автомобиля по неровной дороге со скоростью близкой к Vбукс. наезд колеса на выступ или впадину приводит к изменению вертикальной и соответственно касательной реакции на одном из ведущих колес автомобиля, что приводит к заносу

20 Устойчивость автомобиля при криволинейном движении

При криволинейном движении автомобиля поперечной силой, вызывающей его занос или опрокидывание, является центробежная сила. Для ее определения рассмотрим схему

Из рисунка видно, что на участке 1-2 автомобиль движется прямолинейно и его управляемые колеса находятся в нейтральном положении. На участке 2-3 водитель поворачивает рулевое колесо, и автомобиль движется по кривой уменьшающегося радиуса. На участке 3-4 управляемые колеса остаются повернутыми на угол и, а автомобиль движется по дуге постоянного радиуса. На участке 4-5 водитель поворачивает рулевое колесо в обратном направлении и радиус траектории движения увеличивается. На участке 5-6 управляемые колеса находятся в нейтральном положении, и автомобиль снова движется прямолинейно.

Суммарная боковая сила, действующая на автомобиль при криволинейном движении:

Сила Ру действует только во время поворота передних колес. При входе автомобиля в поворот скорость положительна, и сила Ру, складываясь с силой Ру, увеличивает опасность опрокидывания или заноса.

Как видно из схем на рисунке 21, под действием центробежной силы Ру, автомобиль может опрокинуться относительно оси, проходящей через центры контактов шин наружных (по отношению к центру поворота) колес с дорогой.

Для обеспечения безопасности движения автомобиля по кривым малого радиуса на дороге устраивают виражи, на которых проезжая часть и обочины имеют поперечный наклон к центру кривой.

Электронная система контроля устойчивости автомобиля — Википедия

Электронный контроль устойчивости (англ. Electronic Stability Control, ESC; ЭКУ) или динамическая система стабилизации автомобиля — активная система безопасности автомобиля, позволяющая предотвратить занос посредством управления компьютером момента силы колеса (одновременно одного или нескольких). Является вспомогательной системой автомобиля.

Систему ЭКУ можно рассматривать как расширенный вариант антиблокировочной системы тормозов (АБС). Многие узлы объединены с системой АБС, но вдобавок ЭКУ требует наличия таких компонентов, как датчик положения руля и МЭМС гироскоп, следящий за реальным поворотом автомобиля. При несоответствии показаний гироскопа показаниям датчика поворота руля, система применяет торможение одного (или нескольких) из колёс машины для того, чтобы предотвратить начинающийся занос.

Срабатывает ESC в опасных ситуациях, когда возможна или уже произошла потеря управляемости автомобилем. Путём притормаживания отдельных колес система стабилизирует движение. Она вступает в работу, когда на большой скорости при прохождении поворота передние колеса сносит с заданной траектории в направлении действия сил инерции, то есть по радиусу большему, чем радиус поворота. ESC в этом случае притормаживает заднее колесо, идущее по внутреннему радиусу поворота, придавая автомобилю большую поворачиваемость и направляя его в поворот. Одновременно с притормаживанием колес ESC снижает обороты двигателя.

Если при прохождении поворота происходит занос задней части автомобиля, ESC активизирует тормоз переднего колеса, идущего по наружному радиусу поворота. Таким образом, появляется момент противовращения, исключающий боковой занос. Когда скользят все четыре колеса, ESC самостоятельно решает, тормозные механизмы каких колес должны вступить в работу. Время реакции ESC — 20 миллисекунд. Работает система на любых скоростях и в любых режимах движения.

Данная система пока является наиболее эффективной системой безопасности. Она способна компенсировать ошибки водителя, нейтрализуя и исключая занос, когда контроль над автомобилем уже потерян, однако её возможности ограничены: если радиус поворота слишком мал или скорость в повороте превышает допустимые границы, никакая программа стабилизации не поможет.

Впервые системы электронного контроля устойчивости, схожие по принципу действия с современными автомобильными, появились в 1960-х годах в авиации, где обеспечивали устойчивость самолета при пробеге по взлетно-посадочной полосе при посадке или прерванном взлете. Одним из первых такую систему получил англо-французский сверхзвуковой лайнер Concorde по причине высокой посадочной скорости и высокого положения центра масс.

В 1987 году Mercedes-Benz и BMW представили первые системы контроля тяги (противобуксовочные системы).

В 1990 году Mitsubishi выпустила в Японии автомобиль марки Diamante (Sigma), оснащенный новой активной электронной системой контроля тяги и курсовой устойчивости, где впервые эти две системы были интегрированы в одну (названная TCL).

BMW совместно с Robert Bosch GmbH и Continental Automotive Systems разработали систему, уменьшающую крутящий момент, передаваемый двигателем колесу, для предотвращения заноса и применили её в модельном ряду BMW 1992 года. С 1987 по 1992 года, Mercedes-Benz and Robert Bosch GmbH совместно разрабатывали систему электронного контроля устойчивости автомобиля и назвали её «Elektronisches Stabilitätsprogramm» (ESP).

История Mercedes-Benz А-класса[править | править код]

Система ESC была создана в 1995 году, но заявить о себе ей удалось только через два года, когда дебютировал первый компактный Mercedes-Benz А-класса. При его проектировании были допущены серьёзные ошибки, которые привели к тому, что новая модель имела склонность к опрокидыванию даже на не очень высокой скорости при выполнении маневров типа «переставка» («лосиный» тест, объезд препятствия).

В Европе разразился скандал; продажи автомобилей Mercedes-Benz А-класса были приостановлены, уже проданные машины — отозваны для устранения недостатков. Перед инженерами компании встала задача: как, не перепроектируя заново автомобиль и сохранив его потребительские качества, решить проблему повышения устойчивости. Эта задача была решена в значительной степени за счет установки с февраля 1998 года соответствующим образом настроенной системы ESC.

Главный контроллер ESC — это два микропроцессора, каждый из которых имеет по 56 КБ памяти. Система позволяет считывать и обрабатывать значения, выдаваемые датчиками скорости вращения колес с 20-миллисекундным интервалом. Помимо А-класса, система ESP является стандартным оборудованием для Mercedes S-класса, E-класса и других. На автомобилях фирмы Daimler-Chrysler применяются системы ESC от лидера в данной области — фирмы Bosch. Системы ESC производства Bosch используют также фирмы Alfa-Romeo, BMW, Volkswagen, Audi, Porsche и другие.

Фактически именно случай с Mercedes-Benz A-класса проторил дорогу повсеместному внедрению электронного контроля устойчивости на европейских автомобилях.

Пока Швеция проводит кампании по информированию общественности и продвижению использования систем ЭКУ, другие страны законодательно утверждают необходимость их использования.

Обязательное оснащение автомобилей электронной системой устойчивости вводится, с:

  • 1 января 2010 года в Израиле уже стала обязательной.[1]
  • 1 сентября 2011 года в Канаде, для всех новых пассажирских автомобилей.
  • 1 ноября 2011 года в Австралии, для всех пассажирских автомобилей.
  • с ноября 2011 года в Евросоюзе, для всех продаваемых автомобилей.
  • c 2011 года в США, для всех пассажирских автомобилей, весом менее 4536 кг (10 000 фунтов).

Эксперты называют систему ЭКУ самым важным изобретением в сфере автомобильной безопасности после ремней безопасности. Она обеспечивает водителю лучший контроль над поведением автомобиля, следя за тем, чтобы он перемещался в том направлении, куда указывает поворот руля. По данным американского Страхового института дорожной безопасности (IIHS) и Национального управления безопасностью движения на трассах NHTSA (США), примерно одна треть смертельных аварий могла бы быть предотвращена системой ЭКУ, если бы ей были оснащены все автомобили

[2].

Системы электронного контроля устойчивости производятся:

Названия[править | править код]

  • ASC (Active Stability Control) и ASTC (Active Skid and Traction Control MULTIMODE), используется в автомобилях: Mitsubishi,BMW
  • AdvanceTrac, используется в автомобилях: Lincoln, Mercury.
  • CST (Controllo Stabilità), используется в автомобилях: Ferrari.
  • DSC (Dynamic Stability Control), используется в автомобилях: BMW, Ford (только в Австралии), Jaguar, Land Rover, Mazda, MINI.
  • DSTC (Dynamic Stability and Traction Control), используется в автомобилях: Volvo.
  • ESC (Electronic Stability Control), используется в автомобилях: Chevrolet, Hyundai, Kia, ŠKODA, LADA
  • ESP (Elektronisches Stabilitätsprogramm), Chery, Chrysler, Citroën, Dodge, Daimler, Fiat, Holden, Hyundai, Jeep, Kia, Mercedes Benz, Opel, Peugeot, Proton, Nissan, Renault, Saab, Scania, Smart, Suzuki,SsangYong, Vauxhall, Jaguar, Land Rover, Уаз
  • ESP (Electronic Stability Program) используется в автомобилях: Audi, Bentley, Bugatti, Ford, Lamborghini, SEAT, ŠKODA, Volkswagen.
  • IVD (Interactive Vehicle Dynamics), используется в автомобилях: Ford.
  • MSP (Maserati Stability Program), используется в автомобилях: Maserati.
  • PCS (Precision Control System), используется в автомобилях: Oldsmobile (производство которых прекращено в 2004 году).
  • PSM (Porsche Stability Management), используется в автомобилях: Porsche.
  • RSC (AdvanceTrac with Roll Stability Control), используется в автомобилях: Ford.
  • StabiliTrak, используется в автомобилях: Buick, Cadillac, Chevrolet (на Corvette называется Active Handling), GMC Truck, Hummer, Pontiac, Saab, Saturn.
  • VDC (Vehicle Dynamic Control), используется в автомобилях: Alfa Romeo, Fiat, Infiniti, Nissan, Subaru.
  • VDIM (Vehicle Dynamics Integrated Management) с VSC (англ. Vehicle Stability Control), используется в автомобилях: Toyota, Lexus.
  • VSA (Vehicle Stability Assist), используется в автомобилях: Acura, Honda, Hyundai.

Система курсовой устойчивости Википедия

Электронный контроль устойчивости (англ. Electronic Stability Control, ESC; ЭКУ) или динамическая система стабилизации автомобиля — активная система безопасности автомобиля, позволяющая предотвратить занос посредством управления компьютером момента силы колеса (одновременно одного или нескольких). Является вспомогательной системой автомобиля.

Сущность системы[ | ]

Систему ЭКУ можно рассматривать как расширенный вариант антиблокировочной системы тормозов (АБС). Многие узлы объединены с системой АБС, но вдобавок ЭКУ требует наличия таких компонентов, как датчик положения руля и МЭМС гироскоп, следящий за реальным поворотом автомобиля. При несоответствии показаний гироскопа показаниям датчика поворота руля, система применяет торможение одного (или нескольких) из колёс машины для того, чтобы предотвратить начинающийся занос.

Срабатывает ESC в опасных ситуациях, когда возможна или уже произошла потеря управляемости автомобилем. Путём притормаживания отдельных колес система стабилизирует движение. Она вступает в работу, когда на большой скорости при прохождении поворота передние колеса сносит с заданной траектории в направлении действия сил инерции, то есть по радиусу большему, чем радиус поворота. ESC в этом случае притормаживает заднее колесо, идущее по внутреннему радиусу поворота, придавая автомобилю большую поворачиваемость и направляя его в поворот. Одновременно с притормаживанием колес ESC снижает обороты двигателя.

Если при прохождении поворота происходит занос задней части автомобиля, ESC активизирует тормоз переднего колеса, идущего по наружному радиусу поворота. Таким образом, появляется момент противовращения, исключающий боковой занос. Когда скользят все четыре колеса, ESC самостоятельно решает, тормозные механизмы каких колес должны вступить в работу. Время реакции ESC — 20 миллисекунд. Работает система на любых скоростях и в любых режимах движения.

Данная система пока является наиболее эффективной системой безопасности. Она способна компенсировать ошибки водителя, нейтрализуя и исключая занос, когда контроль над автомобилем уже потерян, однако её возможности ограничены: если радиус поворота слишком мал или скорость в повороте превышает допустимые границы, никакая программа стабилизации не поможет.

История[ | ]

Впервые системы электронного контроля устойчивости, схожие по принципу действия с современными автомобильными, появились в 1960-х годах в авиации, где обеспечивали устойчивость самолета при пробеге по взлетно-посадочной полосе при посадке или прерванном взлете. Одним из первых такую систему получил англо-французский сверхзвуковой лайнер Concorde по причине высокой посадочной скорости и высокого положения центра масс.

В 1987 году Mercedes-Benz и BMW представили первые системы контроля тяги (противобуксовочные системы).

В 1990 году Mitsubishi выпустила в Японии автомобиль марки Diamante (Sigma), оснащенный новой активной электронной системой контроля тяги и курсовой устойчивости, где впервые эти две системы были интегрированы в одну (названная TCL).

BMW совместно с Robert Bosch GmbH и Continental Automotive Systems разработали систему, уменьшающую крутящий момент, передаваемый двигателем колесу, для предотвращения заноса и применили её в модельном ряду BMW 1992 года. С 1987 по 1992 года, Mercedes-Benz and Robert Bosch GmbH совместно разрабатывали систему электронного контроля устойчивости автомобиля и назвали её «Elektronisches Stabilitätsprogramm» (ESP).

История Mercedes-Benz А-класса[

Как система курсовой устойчивости работает на транспортном средстве?

Система курсовой устойчивости автомобиля позволяет справиться с управлением транспортного средства в сложной и критической ситуации, дает возможность восстановить ее устойчивость выбрать верное движение по заданной траектории, к примеру, в случае крутого поворота. Если возникнет критическая ситуация благодаря наличию подобной системы возможно такое изменение крутящего момента двигателя, которое переместит угол поворота колес.

Система курсовой устойчивостиСистема курсовой устойчивости

В случае когда на транспортном средстве установлена адаптивная подвеска, система курсовой устойчивости поможет избежать деформирования амортизаторов. Что интересно, система динамической стабилизации срабатывает если транспорт начинает терять свою устойчивость.

Можно ли защитить транспорт от аварий на дорогах?

Рассмотрим ситуацию. Транспортное средство передвигается таким образом, что возле поворота не притормаживает и одна его часть оказывается на песке. Сцепление с дорожным покрытием существенно изменяется, и машину может занести. Дабы остаться в нужной траектории система динамической стабилизации старается быстро распределить обороты между всеми четырьмя колесами. Если же имеется активная связь, которая управляется при помощи руля, то она может притормозить колеса.

Датчики и их роль

В далеком 1995 году в некоторые модели автотранспортных средств была вставлена специальная и одновременно с этим уникальная составляющая, получившая название система курсовой устойчивости автомобиля. Следует учесть, что благодаря ее непрерывной и налаженной работе автомобиль постоянно находится под защитой. Информация поступает в специальные датчики, проводится параллельный анализ всех манипуляций и движений водителя и происходит вычисление необходимых параметров, которые помогут в управлении транспортным средством.

Информация, которая поступила параллельно проходит сравнение с данными, которые получены от второй части специальных датчиков, если все сходится, прибор «спокоен». В случае возникновения разногласий она мгновенно срабатывает.

Если же система динамической стабилизации автомобиля внедрена на поездах, в оснащении которых присутствует тягово-сцепное устройство, то основная ее функция заключается в том, чтобы оберегать прицеп от несанкционированного и неожиданного раскрытия благодаря торможению колес. Кроме этого, следует также выделить и функцию,помогающую спокойно передвигаться по серпантину.

Работа тормозов в системе

Система курсовой устойчивости автомобиля заключается в увеличении эффективности тормозов в случае нагрева. Такое понятие ее работы очень просто и банально, так как подобное технологическое решение срабатывает в случае с тормозными колодками, которые нагреваются и как результат наблюдается увеличение давления в системе торможения.   В конце хотелось бы отметить тот факт, что система курсовой стабилизации имеет свойство к автоматическому удалению влаги с тормозных дисков. Она начинает срабатывать, если транспортное средство передвигается со скоростью, превышающей 50 км/ч.Вся суть подобной системы сводится к тому, что на определенное время в тормозной системе наблюдается резкое увеличение давления, как следствие колодки начинают действовать несколько иначе, а именно прижимаются к дискам, которые отвечают за торможение. Последние начинают нагреваться, а жидкость, которая попала в них, испаряться.

Информационные блоки

Система курсовой устойчивости автомобиля зачастую может быть установлена на транспортные средства премиум-класса. К сожалению, дорогие модели автомобилей не могут похвастаться подобным, исключение разве что составляет Ford Focus II.

Система курсовой устойчивости, расположенная в транспортном средстве, имеет в своем составе специальные датчики, которые фиксируют положение руля, следят за углом скорости колес, отображают информацию, которая говорит о повороте автотранспорта.

С помощью этих миниатюрных устройств на специальных блоках происходит четкое отображение информации. Одновременно с этим подобные блоки начинают давать соответствующие команды, которые и выполняют устройства-исполнители, а именно: занимаются непосредственным переключением клапанов высокого давления в системе противобуксирного типа. Система динамической стабилизации автомобиля – потрясающая возможность уберечь себя и людей, которыми дорожите от всевозможных казусов и непредвиденных ситуаций на дороге.

Принцип действия системы курсовой устойчивости

Наверное, нет такого автовладельца, который бы не сталкивался с проблемами управляемости автомобиля. В особенности часто заносы отмечаются в зимнее время года, когда дороги покрыты снежной коркой или ледяным настом. Сегодня современные автомобили оснащаются различными системами безопасности, основное назначение которых предотвращения заносов и улучшение управляемости автомобиля.

Система курсовой устойчивости отвечает за управление автомобилем и предотвращает заносы во время движения. Такая система гарантирует необходимую курсовую устойчивость, вне зависимости от маневров, предотвращая срыв в занос и боковое скольжение автомобиля. Использование таких активных систем безопасности позволяет значительно повысить удобство эксплуатации машины. Подобная система стала использоваться на автомобилях относительно недавно, но благодаря своей эффективности и универсальности использования сегодня устанавливается на многих моделях авто, вне зависимости от их класса и стоимости.

Назначение системы курсовой устойчивости

Эта технология использует данные антиблокировочной системы, но при этом обеспечивается активная безопасность более высокого уровня. Фактически, это целый комплекс различных датчиков и технологий, которые и позволяют анализировать положение автомобиля на дороге, внося корректировки в курсовую устойчивость машины.


Упрощённо такая система состоит из следующих элементов:

1. Датчик скорости.

2. Электрогидравлический модуль.

3. Датчик вращения по вертикальной оси.

4. Датчик поворота руля.

5. Блок управления.

Все данные из многочисленных модулей и датчиков стекаются в блок управления, где интеллектуальная логика анализирует положение автомобиля и в зависимости от выявленной опасности принимается решение по подтормаживанию колес, причём могут подаваться сигналы по торможению отдельно на ту или иную ось и даже индивидуально на одно колесо. Такая система предотвращает срыв в занос и боковое скольжение, как при прямолинейном движении, так и при прохождении поворотов.

Современные системы курсовой устойчивости могут не только воздействовать на тормоза, но и активно управляют работой двигателя и автоматической коробки передач. Так в зависимости от полученных данных по состоянию автомобиля такая система может изменять положение заслонки дросселя двигателя, задерживать зажигание на свечах, а также отменять переход автоматической коробки передач на повышенную или пониженную передачу.

Системы курсовой устойчивости премиум-уровня, которые устанавливаются на дорогих автомобилях, также способны корректировать рулевое управление, изменяя угол поворота колеса без участия водителя. Машины, оснащенные активной подвеской, также могут управляться такой системой курсовой устойчивости, которая изменяет жесткость амортизаторов.


Принцип работы системы курсовой устойчивости

Основным назначением такой системы курсовой устойчивости является удержание автомобиля на правильной траектории, при этом нивелируется действие внешних сил. Система динамической стабилизации способна действовать на упреждение, поэтому соответствующие корректировки в работу рулевого управления, двигателя автомобиля и тормозов могут вносится еще до появления первых признаков заноса.

ESP включается при избыточной и недостаточной поворачиваемости. Подобные проблемы с управляемостью отмечаются при недостаточном сцеплении с дорогой, что может отмечаться при превышении скорости входа в поворот или же в зимнее время года, когда дороги покрыты льдом и снегом.

В том в случае, если отмечается снос передней части автомобиля система курсовой устойчивости подтормаживает задние колеса, что позволяет вернуть переднюю ось на необходимую траекторию. Одновременно снижается крутящий момент двигателя, что восстанавливает сцепление автомобиля с дорогой. При наличии сноса задней оси система безопасности подтормаживает переднее колеса, что и позволяет выровнять автомобиль.

Если машина попадает на скользкий участок и отмечается пробуксовка или снос всех четырех колес, то в зависимости от полученных данных с различных датчиков блок управления системы курсовой устойчивости будет подтормаживать различные колеса, одновременно воздействуя на двигатель, что и позволит удержать нужную траекторию движения.


Преимущества и недостатки данной технологии

Если говорить о преимуществах этой технологии это отметим ее высокую скорость срабатывания. Обычно от получения датчиком соответствующих данных об опасности заноса до необходимого срабатывания тормозного механизма проходит около 20 миллисекунд.

Такая система действует плавно и самостоятельно, поэтому водитель узнаёт об электронном вмешательстве в работу машины исключительно по загорающимся индикаторах на приборной панели. Тогда как автомобиль, даже если ему грозит существенная опасность, путем вмешательства такой электронной системы курсовой устойчивости будет всегда держать траекторию, обеспечивая необходимую безопасность водителю и пассажирам автомобиля.

Отдельные модели системы курсовой устойчивости позволяют полностью отключать электронику. Однако многие автопроизводители в целях безопасности пошли на некоторые ухищрения, предложив водителю возможность полностью отключить такого электронного цербера, однако при возникновении заноса система активируется и выравнивает автомобиль.

Если же говорить о недостатках данной системы, то отметим, что обеспечить полную безопасность автомобиля такая система курсовой устойчивости всё же не способна. Вы должны понимать, что если вы попытаетесь войти в крутой поворот на скорости 100 км/ч и даже более, то никакая система курсовой устойчивости не сможет удержать автомобиль на траектории, а машину просто выбросит с дороги. Поэтому водителю необходимо трезво оценивать свои силы и не нарушать элементарные законы физики, что и позволит автомобилю с помощью такой электронной системы всегда держать свою правильную траекторию.

Подобные системы не всегда способны адекватно оценить степень опасности автомобиля, и не позволяют опытным водителям самостоятельно справляться с имеющимся заносом. Так, например, если появился занос, то водитель мог бы поддать газу, что на переднеприводном автомобиле позволит выровнять ушедший в занос задок авто. Однако ESP не позволит сделать этого, а будет пытаться лишь подтормаживанием отдельных осей выправить траекторию машины.

Подобные системы относительно надёжны, и какого-либо специального обслуживания им не требуется. Однако по мере эксплуатации датчики скорости вращения колеса могут выходить из строя, что приводит к необходимости дорогостоящего ремонта, причём выполнить замену таких датчиков могут лишь квалифицированные мастера на СТО.

15.02.2018

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о