Среда, 22.11.2017, 17:44
Регистрация RSS
Приветствую Вас, Гость
Статистика



Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Мини-чат
Ресурсы

Канал YOUTUBE autoscienceAiD

Профиль Google+ Autoscience

Группа Вконтакте Autoscience

Главная » 2013 » Декабрь » 19 » Развитие систем активной безопасности
01:28
Развитие систем активной безопасности

Безопасность движения автомобиля представляет собой комплекс проблем, решение которых в первую очередь касается улучшений, направленных на повышение активной безопасности системы «водитель – автомобиль – дорога» (рис. 1).


Рис. 1. Схема управления.

Географические условия (Спуски; подъемы; извилистость дорог; повороты, перекрестки и т.п.)
Дорожные условия (Тип покрытия (асфальт, гравий); состояние (мокрый, сухой); освещение дороги; трафик (плотность трансп. потока))
Климатические условия (Атмосферные (температура, влажность, давление); температура дорожного покрытия)
Техногенные условия (Сцепление колес с дорогой по состоянию протектора; скорость вращения колес; скорость рыскания; боковое ускорение; боковой увод колес.)
– Блок датчиков (Угла поворота руля; угла поворота автомобиля вокруг вертикальной оси; бокового ускорения.
(УВР) – Управляющие реакции водителя (Являются откликом субъективного мышления на дорожные условия движения (физическое и психическое состояние))
C – Блок датчиков (Температуры, влажности, давления; температуры дорожного покрытия)
D – Блок колесных датчиков ABS
E Центральный бортовой компьютер (микропроцессор) с интегрированными логическими и вычислительными функциями систем активной безопасности. Содержит (ОЗУ; ПЗУ; АЦП).
F – Блок оконечных преобразователей электрических сигналов в неэлектрические воздействия
ДИС/ВП – Драйверы информационной системы водителя и визуальный преобразователь электрического сигнала в оптическое изображение
ЭДД/КД – Электродвигатель и клапан демпфирования активной подвески (ADS)
ЭДН/НД – Электродвигатель и нагнетатель высокого давления (VDC)
ЭДТ/ГК – Электродвигатель и гидроклапаны (ABS)
ШЭД/ДР – Шаговый электродвигатель и дроссельная заслонка (ASR)
G – Блок водительских органов управления (ВИ – визуальные индикаторы; РК – рулевое колесо; ПТ – педаль тормоза; ПГ – педаль газа)

Активная безопасность включает умение водителя оценить дорожную ситуацию и выбрать наиболее безопасный режим движения, а также, возможность транспортного средства (ТС) реализовать желаемый безопасный режим движения. Второе зависит от эксплуатационных характеристик ТС, таких, как управляемость, устойчивость, тормозная эффективность и наличия специализированных устройств, обеспечивающих дополнительные свойства системы активной безопасности автомобиля. Улучшение выше обозначенных эксплуатационных характеристик автомобилей для повышения уровня их активной безопасности реализуется путем применения дополнительных электроуправляемых систем в гидравлическом контуре (а также пневматическом) рабочей тормозной системы (рис. 2).


Рис. 2. ABS – Anti-Lock Brake System

1 – Блок управления ABS, гидравлический блок, откачивающий насос; 2 – Датчики скоростей колес.

Известно, что часто в ДТП виноваты не беспечность и невнимательность водителя, а его инертность восприятия, приводящая к запаздыванию реакции на быстро изменяющиеся условия движения. Среднестатистический водитель не обладает способностью мгновенно воспринимать неожиданно появляющееся скольжение между колесами и дорогой и быстро принимать меры для обеспечения управляемости автомобиля и реализации безопасной траектории движения (рис. 3).


Рис. 3. Параметры торможения автомобиля

V - скорость автомобиля, м/с; Jз - ускорение замедления, м/с^2;

tp - время реакции водителя (принятие решения о торможении, перенос ноги с педали акселератора на педаль тормоза) tp=0,4...1 c (в расчетах принимают 0,8 с).

tпр - время срабатывания тормозного привода (от начала нажатия на педаль тормоза до возникновения замедления), зависит от типа привода и его состояния tпр=0,2...0,4 с для гидравлического и 0,6...0,8 с для пневматического.

ty - время увеличения замедления с начала действия тормозов до максимального его значения (зависит от эффективности торможения, нагрузки автомобиля, типа и состояния дорожного полотна; ty=0,05...0,2 с для легковых автомобилей и 0,05...0,4 с для грузовиков и автобусов с гидроприводом.

При торможении автомобиля возможны такие дорожные условия, когда затормаживаемые колеса блокируются из-за низкого сцепления с дорожным полотном, вследствие этого водитель теряет контроль над траекторией движения автомобиля.

Также существует проблема во взаимодействии водителя с автомобилем – отсутствие достоверной информации о степени заторможенности и о степени реализации предельного сцепления каждого колеса в отдельности. Отсутствие этой информации часто является основной причиной срыва управления автомобиля в виде заноса или сноса.

В системе «водитель – автомобиль – дорога» выполнение мгновенных действий (быстрее 0,1с) должна выполнять бортовая электронная автоматика, а не водитель, исходя из реальной ситуации движения.

Для решения выше обозначенных проблем были разработаны специальные антиблокировочные устройства тормозов, называемые антиблокировочными системами (АБС, ABS,  нем. Antiblockiersystem, англ. Anti-lock braking system).

Антиблокировочные устройства разрабатывались с 20-х годов прошлого столетия и в 80-х ими уже серийно оснащались некоторые модели автомобилей, сначала в виде механических, а потом и электромеханических конструкций.

Современные электронные АБС представляют собой сложные по конструкции и логике работы системы автоматического управления процессом торможения, не только предотвращающие блокирование колес, но и выполняющих функцию оптимального управления автомобилем, реализующуюся обеспечением сцепления колес с поверхностью дороги во время торможения автомобиля. Оснащение автомобилей такими системами позволяет уменьшить вероятность дорожно-транспортных происшествий. Цель такого управления автомобилем состоит в реализации вектора его скорости, задаваемого водителем путем воздействия на органы управления, с учетом технических возможностей автомобиля и дорожной обстановки. При этом к колесу прикладывается движущий или тормозной момент, изменяющий его скорость, а из-за связи колеса с дорогой, и скорость автомобиля.

Внедрение таких электронных систем автоматического управления (ЭСАУ) в рабочую тормозную систему позволяет на базе полученной информации о параметрах движения автомобиля (скорости вращения каждого колеса) препятствовать блокировке колес при торможении, тем самым обеспечивая некоторую степень управляемости и безопасность дорожного движения.

Опыт эксплуатации АБС и ее совершенствование позволило расширить возможности управления системы «водитель – автомобиль – дорога», выполняя дополнительные функции управления автомобилем. Например, на конструктивной базе АБС реализуются также и другие системы автоматического управления гидравлическими тормозами, например, противобуксовочная система (ПБС, Anti-Slip Regulation – ASR), называемая также системой регулирования крутящего момента двигателя. Эта система не только воздействует на тормоза автомобиля, но и в определенной мере на управление двигателем. Наращиванию возможностей АБС, позволило реализовать и функцию электронной блокировки дифференциала (ЭБД, Elektronische Differential Spree EDS) ведущего моста автомобиля. Совместно с системами ASR и EDS применяется система распределения тормозных усилий между осями автомобиля EBV (Elektronishe Bremskraftverteilung).

Помимо систем ABS и ASR в систему управления динамикой движения авто­мобиля немецкие инженеры включили систе­му управления активной подвеской (ACR) и систему контроля рулевого управления (APS). Таким образом, на базе этих систем (ABS, ASR, ACR, APS), был образован единый комплекс автоматического управления курсовой устойчивостью движения автомобиля (VDC – Vehicle Dynamics Control). В настоящее время происходит дальнейшее развитие систем активной безопасности автомобиля, обеспечивающих курсовую устойчивость автомобиля. Известны различные названия такого рода систем: ESP (Electronic Stability Programm), ASMS (Automatisches Stabilitats Management System), DSC (Dynamic Stability Control), FDR (Fahrdynamik-Regelung), VSC (Vehicle Stability Control), VSA (Vehicle Stability Assist).


Статья не закончена, продолжение следует...

Просмотров: 1961 | Добавил: AlexKn | Теги: дорога, безопасность, автомобиль, АБС, водитель, abs | Рейтинг: 5.0/1
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]