Материал: Электронные системы помощи водителю

Электронные системы помощи водителю

АВТОШКОЛА «РЕАЛ»

Реферат на тему:

«Электронные системы помощи водителю»

Выполнил обучающийся

Чолан Екатерина

Орехово-Зуево, 2015

Содержание

1. Системы, улучшающие курсовую устойчивость и управляемость автомобиля

.1 Система курсовой устойчивости и ее компоненты

.1.1 Антиблокировочная система тормозов (АБС)

.1.2 Антипробуксовочная система

.1.3 Система распределения тормозных усилий

.1.4 Система электронной блокировки дифференциала

. Дополнительные функции системы курсовой устойчивости

. Системы-ассистенты водителя

.1 Ассистент движения на спуске

.2 Ассистент трогания на подъеме

.3 Динамический ассистент трогания с места

.4 Функция автоматического включения стояночного тормоза

.4.1 Ассистент движения Stop-and-Go(движение в пробке)

.4.2 Ассистент трогания

.4.3 Автоматическая парковка

.5 Функция прослушивания тормозов

.6 Ассистент рулевой коррекции

.7 Адаптивный круиз-контроль

.8 Система сканирования пространства перед автомобилем

Заключение

Литература

1. Системы, улучшающие курсовую устойчивость и управляемость автомобиля

.1 Система курсовой устойчивости и ее компоненты

Система курсовой устойчивости (другое наименование - система динамической стабилизации) предназначена для сохранения устойчивости и управляемости автомобиля за счет заблаговременного определения и устранения критической ситуации. С 2011 года оснащение системой курсовой устойчивости новых легковых автомобилей является обязательным в США, Канаде, странах Евросоюза.

Система позволяет удерживать автомобиль в пределах заданной водителем траектории при различных режимах движения (разгоне, торможении, движении по прямой, в поворотах и при свободном качении).

В зависимости от производителя различают следующие названия системы курсовой устойчивости:

·              ESP (Electronic Stability Programme) на большинстве автомобилей в Европе и Америке;

·              ESC (Electronic Stability Control) на автомобилях Honda, Kia, Hyundai;

·              DSC (Dynamic Stability Control) на автомобилях 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 Infiniti, Nissan, Subaru.

Устройство и принцип действия системы курсовой устойчивости рассмотрены на примере самой распространенной системы ESP, которая выпускается с 1995 года.

Устройство системы курсовой устойчивости

Система курсовой устойчивости является системой активной безопасности более высокого уровня и включает антиблокировочную систему тормозов (ABS), систему распределения тормозных усилий (EBD), электронную блокировку дифференциала (EDS), антипробуксовочную систему (ASR).

Система курсовой устойчивости объединяет входные датчики, блок управления и гидравлический блок в качестве исполнительного устройства.

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.

Используются в оценке действий водителя датчики угла поворота рулевого колеса, давления в тормозной системе, выключатель стоп-сигнала. Оценивают фактические параметры движения датчики частоты вращения колес, продольного и поперечного ускорения, угловой скорости автомобиля, давления в тормозной системе.

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 системой управления двигателем и автоматической коробки передач (через соответствующие блоки). Помимо приема сигналов от этих систем блок управления формирует управляющие воздействия на элементы системы управления двигателем и АКПП.

Для работы системы динамической стабилизации используется гидравлический блок системы ABS/ASR со всеми компонентами.

Принцип работы системы курсовой устойчивости

Определение наступления аварийной ситуации осуществляется путем сравнения действий водителя и параметров движения автомобиля. В случае, когда действия водителя (желаемые параметры движения) отличаются от фактических параметров движения автомобиля, система ESP распознает ситуацию как неконтролируемую и включается в работу.

Стабилизация движения автомобиля с помощью системы курсовой устойчивости 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).

При недостаточной поворачиваемости система ESP предотвращает увод автомобиля наружу за пределы траектории поворота, подтормаживая заднее внутреннее колесо и изменяя крутящий момент двигателя.

При избыточной поворачиваемости занос автомобиля в повороте предотвращается подтормаживанием переднего наружного колеса и изменением крутящего момента двигателя.

Подтормаживание колес производится путем включения в работу соответствующих систем активной безопасности. Работа при этом носит циклический характер: увеличение давления, удержание давления и сброс давления в тормозной системе.

Изменение крутящего момента двигателя в системе ESP может осуществляться несколькими путями:

·              изменением положения дроссельной заслонки;

·              пропуском впрыска топлива;

·              пропуском импульсов зажигания;

·              изменением угла опережения зажигания;

·              отменой переключения передачи в АКПП;

·              перераспределением крутящего момента между осями (при наличии полного привода).

Система, объединяющая систему курсовой устойчивости, рулевое управление и подвеску носит название интегрированной системы управления динамикой автомобиля.

1.1.1 Антиблокировочная система (АБС)

При экстренном торможении автомобиля возможна блокировка одного или нескольких колёс. В этом случае весь запас по сцеплению колеса с дорогой используется в продольном направлении. Заблокированное колесо перестает воспринимать боковые силы, удерживающие автомобиль на заданной траектории, и скользит по дорожному покрытию. Автомобиль теряет управляемость, и малейшее боковое усилие приводит его к заносу.

Вместе с тем, система АБС не лишена недостатка. На рыхлой поверхности (песок, гравий, снег) применение антиблокировочной системы увеличивает тормозной путь. На таком покрытии наименьший тормозной путь обеспечивается как раз при заблокированных колесах. При этом, перед каждым колесом формируется клин из грунта, который и приводит к сокращению тормозного пути. В современных конструкциях ABS этот недостаток почти устранен - система автоматически определяет характер поверхности и для каждой реализует свой алгоритм торможения.

Антиблокировочная система тормозов выпускается с 1978 года. За прошедший период система претерпела значительные изменения. На основе системы АБС построена система распределения тормозных усилий. С 1985 года система интегрирована с антипробуксовочной системой. С 2004 года все автомобили, выпускающиеся в Европе, оснащаются антиблокировочной системой тормозов.

Ведущим производителем антиблокировочной системы является фирма Bosch. С 2010 года компания производит систему ABS 9 поколения, которую отличает наименьший вес и габаритные размеры. Так, гидравлический блок системы весит всего 1,1 кг. Система АБС устанавливается в штатную тормозную систему автомобиля без изменения ее конструкции.

Наиболее эффективной является антиблокировочная система тормозов с индивидуальным регулированием скольжения колеса, т.н. четырехканальная система. Индивидуальное регулирование позволяет получить оптимальный тормозной момент на каждом колесе в соответствии с дорожными условиями и, как следствие, минимальный тормозной путь.

Конструкция антиблокировочной системы включает датчики частоты вращения колес, датчик давления в тормозной системе, блок управления и гидравлический блок в качестве исполнительного устройства.<#"806510.files/image001.jpg">

Последняя представляет собой действующую на автомобиль скатывающую силу. Если на автомобиль действует собственная сила тяги, то она добавляется к скатывающей силе. Скатывающая сила действует на автомобиль постоянно, независимо от скорости автомобиля. Вследствие этого автомобиль, скатывающийся по наклонной плоскости, будет всё время ускоряться, т. е. двигаться тем быстрее, чем дольше он скатывается.

Принцип работы:

Ассистент движения на спуске задействуется при выполнении следующих условий:

● скорость автомобиля меньше 20 км/час,

● уклон превышает 20-,

● двигатель работает,

● ни педаль газа, ни педаль тормоза не нажаты.

Если эти условия выполнены и получаемые ассистентом движения на спуске данные о положении педали акселератора, оборотах двигателя и скорости вращения колёс свидетельствуют о увеличении скорости автомобиля, ассистент исходит из того, что автомобиль скатывается на спуске и необходимо задействовать тормоза. Система начинает работать со скорости, которая слегка превышает скорость пешехода.

Скорость автомобиля, которую тормозной ассистент должен (с помощью подтормаживания всех колёс) поддерживать, зависит от скорости, с которой было начато движение на спуске, и включённой передачи. В этом случае ассистент движения на спуске включает насос обратной подачи. Клапаны высокого давления и впускные клапаны ABS открываются, а выпускные клапаны ABS и переключающие клапаны закрываются. В тормозных цилиндрах колёс создаётся тормозное давление, и автомобиль замедляется. Когда скорость автомобиля снизится до того значения, которое необходимо удерживать, ассистент движения на спуске прекращает подтормаживание колёс и вновь снижает давление в тормозной системе. Если после этого скорость начинает увеличиваться (при том, что педаль акселератора остаётся не нажатой), ассистент исходит из того, что автомобиль по-прежнему движется по спуску. Таким образом, скорость автомобиля постоянно удерживается в безопасном диапазоне, который легко может управляться и контролироваться водителем.

3.2 Ассистент трогания на подъеме

Когда автомобиль останавливается на подъёме, т. е. на наклонной плоскости, действующая на него сила тяжести раскладывается (в соответствии с правилом параллелограмма) на нормальную и параллельную составляющие. Последняя представляет собой скатывающую силу, т. е. силу, под воздействием которой автомобиль начнёт скатываться назад, если отпустить тормоз. При трогании автомобиля после остановки на подъёме его тяговое усилие сначала должно уравновесить скатывающую силу. Если водитель нажмёт педаль акселератора слишком слабо или же отпустит педаль тормоза (или стояночный тормоз) слишком рано, сила тяги окажется меньше скатывающей силы и автомобиль, прежде чем тронуться, начнёт скатываться назад. Ассистент трогания на подъёме (также HHC, от англ. Hill Hold Control) предназначен для того, чтобы помочь водителю справиться с этой ситуацией. Ассистент трогания на подъёме базируется на системе ESP. Блок датчиков ESP G419 дополняется датчиком продольного ускорения, распознающим положение автомобиля.

Ассистент трогания на подъёме включается при следующих условиях:

Автомобиль неподвижен (данные датчиков угловой скорости колёс).

Величина подъёма превышает прим. 5- (данные блока датчиков для ESP G419).

Дверь водителя закрыта (данные БУ систем комфорта, в зав. от модели).

Двигатель работает (данные блока управления двигателя).

Включён ножной стояночный тормоз (Touareg).

При этом ассистент трогания на подъёме работает всегда в направлении трогания вверх (на подъём). В том числе функция HCC - и трогание на подъёме задним ходом, направление трогания распознаётся по включению передачи заднего хода. Принцип работы Ассистент трогания на подъёме облегчает трогание на подъёме, позволяя выполнить его, не прибегая к помощи стояночного тормоза. Для этого ассистент при трогании замедляет уменьшение тормозного давления с гидр. системе. Тем самым предотвращается скатывание автомобиля назад, пока сила тяги ещё недостаточна для компенсации скатывающей силы. Работу ассистента трогания на подъёме можно подразделить на 4 фазы.

Фаза I - создание тормозного давления

Водитель останавливает или удерживает автомобиль нажатием педали тормоза.

Нажимается педаль тормоза. Переключающий клапан открыт, клапан высокого давления закрыт. Впускной клапан открыт, в тормозном цилиндре создаётся необходимое давление. Выпускной клапан закрыт.

Фаза 2 - удержание тормозного давления

Автомобиль неподвижен. Водитель снимает ногу с педали тормоза, чтобы перенести её на педаль акселератора.

Ассистент трогания на подъёме в течение 2 секунд сохраняет тормозное давление на том же уровне, чтобы предотвратить скатывание автомобиля назад.

Педаль тормоза больше не нажата. Переключающий клапан закрывается. В контурах колёс удерживается тормозное давление. Таким образом предотвращается преждевременное снижение давления.

Фаза 3 - дозированное уменьшение тормозного давления

Автомобиль всё ещё неподвижен. Водитель нажимает педаль акселератора.

По мере того как водитель увеличивает передаваемый к колёсам крутящий момент (момент тяги), ассистент трогания уменьшает тормозной момент так, что автомобиль не скатывается назад, но и не оказывается заторможенным при последующем трогании.

Впускной клапан открыт, переключающий клапан дозировано открывается и обеспечивает постепенное снижение тормозного давления.

Фаза 4 - сброс тормозного давления

Момент тяги достаточен для трогания и последующего ускорения автомобиля. Ассистент трогания на подъёме уменьшает тормозное давление до нуля. Автомобиль трогается.