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

Безопасность дорожного движения.

Главная История развития двигателестроения Основные понятия и виды безопасности ТС -Активная безопасность -Пассивная безопасность -Послеаварийная безопасность -Экологическая безопасность Закон о БДД Партнеры Стаьи События Обучение Галерея Форум	Понятие устойчивости автомобиля Под устойчивостью понимается свойство автомобиля сохранять заданные направление движения, ориентацию продольной и вертикальной оси. Устойчивость автомобиля непосредственно связана с безопасностью дорожного движения. Управляя неустойчивым автомобилем, водитель вынужден внимательно следить за дорожной обстановкой и постоянно корректировать движение автомобиля, чтобы он не выехал за пределы дороги. Различают курсовую, поперечную и продольную устойчивость автомобиля. Курсовая устойчивость Курсовой устойчивостью автомобиля называют его свойство двигаться без корректирующих воздействий со стороны водителя, т.е. при неизменном положении рулевого колеса. Автомобиль с плохой курсовой устойчивостью произвольно меняет направление движения (“рыскает” по дороге), создавая угрозу другим транспортным средствам и пешеходам. Нарушение курсовой устойчивости при прямолинейном движении автомобиля происходит под действием возмущающих сил, поперечной составляющей веса, бокового ветра, ударов колес о неровности дороги, а также различных по величине продольных сил (тяговой, тормозной), приложенных к колесам правой и левой сторон автомобиля. При криволинейном движении автомобиля к этим силам добавляется центробежная сила. Потеря устойчивости автомобилем может быть вызвана также неправильными приемами управления или техническими неисправностями. Часто предпосылкой потери устойчивости является скорость автомобиля, не соответствующая дорожным условиям. Если автомобиль движется с излишне высокой скоростью, то тяговая сила Рт приближается по величине к силе сцепления Рсц ведущих колес с дорогой, вследствие чего возможно их пробуксовывание. Скорость, максимально допустимая при прямолинейном движении автомобиля без пробуксовки ведущих колес уменьшается при уменьшении коэффициента сцепления, росте сопротивления дороги, а также при увеличении ускорения. Поэтому потеря курсовой устойчивости автомобилем наиболее вероятна на участках дороги со скользким неровным покрытием (укатанный снег, обледенелый асфальтобетон, булыжник) и подъемами. Часто водители, видя впереди подъем и не желая терять скорости, увеличивают подачу топлива и преодолевают подъем “с ходу”. Если при этом на пути встретится участок, покрытый снежной или ледяной коркой, то значения сил Рт и Рсц могут стать примерно одинаковыми, тогда даже небольшая поперечная сила может вызвать боковое скольжение заднего моста. Поперечная устойчивость Условием сохранения равновесия неподвижного или равномерно движущегося автомобиля на уклоне или косогоре является прохождение вектора силы тяжести внутри опорной площади автомобиля – прямоугольника, вершины которого совпадают с точками взаимодействия колес с дорогой. По мере загрузки автомобиля центр тяжести смешается вверх, вследствие чего даже незначительный уклон дороги может привести к потере устойчивости. Поперечная устойчивость – это способность автомобиля двигаться по дорогам различного качества без опрокидывания и бокового скольжения относительно боковых правых и левых колес. Потеря поперечной устойчивости при криволинейном движении может привести к прогрессивно нарастающему поперечному скольжению шин по дороге (заносу) или опрокидыванию автомобиля. Показателями поперечной устойчивости автомобиля при криволинейном движении являются максимально возможные скорости движения по дуге окружности и угол поперечного уклона дороги (косогора). При криволинейном движении автомобиля потерю устойчивости обычно вызывает центробежная сила Py (см. рис. 1.). рисунок 1. Движение автомобиля на вираже Расстояние от точки О (центра поворота) до середины заднего моста при угле поворота управляемых колес θ R = L/tgθ Максимальный (критический) угол косогора дороги, по которому автомобиль может двигаться без поперечного скольжения: tgβск=(gRφy-v2)/(gR+v2φy) Согласно формуле движение автомобиля устойчивее при больших значениях φy и R и малых величинах v и beta;. Для повышения безопасности на дорогах, предназначенных для скоростного движения, все левые повороты имеют односкатный профиль – вираж. На вираже проезжая часть и обочины имеют поперечный уклон, направленный к центру закругления. Силы Ру sinβ и G cosβ при этом имеют направление, противоположное показанному на рис. 1, что повышает поперечную устойчивость автомобиля.	место для вашей рекламы

Стабилизация курсовой устойчивости автомобиля (автомобиль)

27.5.

Стабилизация курсовой устойчивости автомобиля

27.5.1.

Свойства шин при прохождении поворотов Усилие при прохождении поворотов и угол скольжения

Когда колеса находятся в движении, на шины действуют вертикальные, а также боковые (боковые) силы из-за развала дороги, бокового ветра, переноса веса и центробежной силы, возникающие при движении преодолевать кривые пути и управлять автомобилем на поворотах. Когда боковая сила действует на опорное колесо и шину, между пятном контакта протектора шины и поверхностью дороги действует сила сопротивления, противодействующая любому боковому движению. Эта противодействующая сила сопротивления известна как угловая сила (рис. 27.33), величина которой равна боковой силе. Увеличение

Рис. 27.33. Деформация пятна контакта шины при торговле под действием боковой силы.
в этом повороте сила примерно пропорциональна увеличению поперечной силы до тех пор, пока шина не потеряет сцепление с землей. За пределами этой точки пропорциональность не сохраняется при дальнейшем увеличении поперечной силы, так что, вероятно, произойдет отрыв шины. Однако чем больше сила поворота, создаваемая между шиной и землей, тем лучше сцепление шины с дорогой.
Когда боковая сила толкает гибкие стенки шины в стороны, сила сопротивления заставляет пятно контакта шины принимать искривленную изогнутую форму. Следовательно, жесткое колесо указывает и катится в том направлении, в котором оно управляется, тогда как область шины, соприкасающаяся с землей, следует по колеи, непрерывно проложенной деформированным протектором пятна контакта (рис. 27.33А). Угол между направлением плоскости колеса и направлением, в котором оно фактически движется, называется углом скольжения. При небольшом угле увода каждый элемент шины остается в контакте с землей без проскальзывания.

Рис. 27.34. Влияние угла увода на силу поворота.
Величина угловой силы, развиваемой между шиной и дорогой, зависит от следующих факторов.

Угол скольжения.

Поворотная сила увеличивается линейно с увеличением угла увода, приблизительно до четырех градусов, после чего поворачивающая сила увеличивается нелинейно и со значительно меньшей скоростью (рис. 27.34), в значительной степени зависящей от конструкции шины.

Вертикальная нагрузка на шины.

По мере того, как вертикальная или радиальная нагрузка на шину увеличивается для заданного угла скольжения, угловая сила возрастает очень незначительно при малых углах скольжения, но гораздо быстрее при больших углах скольжения (рис. 27.35).

Рис. 27.35. Влияние вертикальной нагрузки шины на повороты.

Рис. 27.36. Влияние давления в шинах на повороты.

Давление в шинах.

При заданном угле скольжения угловая сила (рис. 27.36) возрастает линейно с увеличением давления в шинах, а также с увеличением угла скольжения в шинах.

Жесткость при прохождении поворотов или Мощность при прохождении поворотов.

Центробежная сила (боковая сила), возникающая из-за движения автомобиля по криволинейной траектории, толкает каждое колесо вбок против противодействующей реакции пятна контакта шины с землей. Следовательно, каркас шины и протектор очень слабо деформируются в полукруг в области пятна контакта. В результате путь, по которому движется шина на уровне земли, не совпадает с направлением движения колеса. Сопротивление, предлагаемое короной шины или брекерной частью протектора каркаса, предотвращающее его деформацию и создание «угла увода», является мерой способности шины проходить повороты. Жесткость при повороте определяется как усилие при повороте, развиваемое для каждого градуса созданного угла увода.

Жесткость шины при повороте представляет собой наклон кривой зависимости силы при повороте от проскальзывания, обычно вдоль ее линейного участка (рис. 27.34). Чем больше угловая сила, развиваемая на градус угла увода, тем выше жесткость шины при повороте и тем меньше поправка на угол поворота рулевого колеса, чтобы поддерживать заданную траекторию движения транспортного средства.

Самоустанавливающийся крутящий момент.

Если неподвижное колесо нагружено, пятно контакта распространяется вокруг геометрического центра шины на уровне земли. При качении нагруженного колеса вперед кожух, поддерживающий беговую дорожку, деформируется и немного оттесняется назад (рис. 27.37). В результате большая часть угловой силы, создаваемой между землей и каждым элементом протектора, смещается от статического центра давления к некоторому динамическому центру давления, расположенному за вертикальным центром шины. Однако величина смещения зависит от конструкции колеса, нагрузки, скорости и тягового усилия. Большая часть площади реакции протектора на грунт сосредоточена за статическим центром колеса. Фактическое распределение угловой силы показано заштрихованной областью между центральной линией шины и нанесенной линией угловой силы (рис. 27.37). Полная угловая сила приблизительно пропорциональна этой заштрихованной области, и ее результирующее динамическое положение известно как центр давления. Расстояние между статическим и динамическим центрами давления известно как пневматический след (рис. 27.37). Величина пневматического следа зависит от степени проскальзывания между шиной и землей, вертикальной нагрузки на колесо, давления в шине, скорости автомобиля и конструкции шины. Более длинное пятно контакта обычно обеспечивает больший пневматический след. Радиальные шины имеют более длинное пятно контакта, чем шины с поперечным расположением слоев.

Рис. 27.37. Иллюстрация самоустанавливающегося крутящего момента.
Как объяснялось выше, если движущееся транспортное средство управляется на повороте дороги, поперечная (боковая) сила Fs вызывает равную и противоположную силу реакции на уровне земли, называемую силой поворота Fc. Центр давления угловой силы находится позади геометрического центра колеса, а боковая сила действует перпендикулярно через центр ступицы колеса. Из-за смещения между этими двумя силами, известного как пневматический след, tp, создается пара вокруг геометрического центра колеса, которая стремится повернуть оба рулевых колеса в направлении прямолинейного движения. Этот самогенерирующийся крутящий момент, который стремится восстановить плоскость колес с направлением движения, известен как самоустанавливающийся крутящий момент (рис. 27.37). Характеристики шины заставляют управляемые шины возвращаться в исходное положение после преодоления поворота дороги. Момент самовыравнивания Tsat может быть определен как произведение угловой силы Fc и пневматического следа tp.

Таким образом, Tsat = Fcx tp, Нм.
Увеличение прогиба шины из-за высокой нагрузки увеличивает пятно контакта. Пневматическая дорожка удлиняется, и, следовательно, момент самовыравнивания увеличивается с увеличением площади пятна контакта. С другой стороны, увеличение давления в шине для заданной нагрузки на шину укорачивает пневматический след и уменьшает самоустанавливающийся крутящий момент. Передача нагрузки при торможении, ускорении и прохождении поворотов также влияет на момент самовыравнивания, поскольку это изменяет площадь пятна контакта. На момент самовыравнивания мало влияют малые углы скольжения при торможении или ускорении, но при больших углах скольжения торможение снижает выравнивающий момент и ускорение.0019 сминает его (рис. 27.38). Статический крутящий момент рулевого управления, т. е. крутящий момент, необходимый для поворота рулевого управления, когда колеса не вращаются, выше, чем генерируемый самоустанавливающийся крутящий момент при движении автомобиля, и не зависит от него. Высокий статический крутящий момент на рулевом колесе обусловлен деформацией каркаса шины и трением, создаваемым между элементами протектора шины на уровне земли.
27.5.2.

Курсовая устойчивость

Нейтральное управление.

Рассмотрим ситуацию, когда автомобиль движется вперед по прямому пути. Пусть боковая сила, вызванная, возможно, порывом ветра, действует через центр тяжести транспортного средства, и для простоты предполагается, что она действует посередине между передней и задней осями. Если из-за боковых сил, действующих на переднюю и заднюю шины, создаются равные установившиеся углы увода, то автомобиль движется по новой прямолинейной траектории под углом, пропорциональным образовавшимся углам увода (рис. 27.39). Это движение свободно от скорости рыскания, вызванной вращением вокруг вертикальной оси, проходящей через

Рис. 27.38. Изменение самоустанавливающегося крутящего момента в зависимости от угловой силы.

Рис. 27.39. Нейтральное рулевое управление на прямом пути.
через центр тяжести и, следовательно, известен как нейтральное рулевое управление. В этой ситуации проекционные линии, проведенные перпендикулярно направлению движения протектора шины, никогда не пересекаются без какого-либо поворота транспортного средства.

Избыточная поворачиваемость.

Рассмотрим ситуацию, когда транспортное средство движется вперед по прямому пути, через центр тяжести транспортного средства действует возмущающая боковая сила, а средний установившийся статический угол наклона задних колес больше, чем передних. Это может быть возможно из-за конструкции подвески, конструкции шины, давления в шинах или распределения веса. Направленный путь транспортного средства в этом случае представляет собой кривую в направлении приложенной боковой силы (рис. 27.40А). Чтобы понять эту неустойчивость направления, проекционные линии нарисованы перпендикулярно направлению протектора качения шины. Эти проекционные линии грубо пересекаются друг с другом в некоторой общей точке, мгновенном центре. В результате создается центробежная сила, которая действует в том же направлении, что и приложенная боковая сила. В аффекте все транспортное средство пытается вращаться вокруг этого центра, склоняясь к возмущающей силе. Это состояние известно как чрезмерная поворачиваемость. Чтобы исправить эту ситуацию, транспортное средство должно быть повернуто в том же направлении, что и боковая сила от центра вращения.
Теперь предположим, что автомобиль поворачивает, когда углы увода шин задних колес также больше, чем у шин передних колес (рис. 28.40B). В этом состоянии все спроецированные линии, проведенные перпендикулярно направлению движения каждой шины, соответствующему ее углу увода, сливаются вместе в некоторой общей точке, называемой динамическим мгновенным центром. Эта общая точка

Рис. 27.40. Занос. А. На прямой дороге. Б. На поворотах.
впереди задней оси и дальше внутрь. Таким образом, получается меньший радиус поворота, чем у мгновенного центра Аккермана для данного угла поворота рулевого колеса. В этих условиях вождения автомобиль склонен поворачивать в сторону поворота. Поскольку радиус поворота уменьшается, величина центробежной силы, действующей через центр тяжести транспортного средства, становится больше, так что повышается склонность транспортного средства к избыточной поворачиваемости. Эта реакция на чрезмерную поворачиваемость еще более усиливается при более высоких скоростях автомобиля на заданном круговом пути, потому что увеличение центробежной силы вызывает большую реакцию шины на землю, так что углы увода на каждом колесе соответственно увеличиваются. Ситуация с чрезмерным рулевым управлением вызывает неустойчивое состояние вождения, поскольку автомобиль имеет тенденцию более резко поворачивать в поворот с увеличением скорости, если только водитель не уменьшит блокировку. Автомобиль с задним приводом имеет большую склонность к избыточной поворачиваемости, поскольку приложение тягового усилия во время поворота снижает жесткость на поворотах и ​​увеличивает углы увода задних колес. Недостаточная поворачиваемость.
Предположим, что на транспортное средство, первоначально движущееся по прямому пути, действует возмущающая боковая сила, проходящая через центр тяжести, и угол увода передних шин больше, чем задних

Рис. 27.41. Недостаточная поворачиваемость. А. На прямой дороге. Б. На поворотах.
(рис. 27.41А). В этом случае линии проекции, перпендикулярные направлению движения протектора шины, пересекаются приблизительно в общей точке на стороне, противоположной боковой силе. Направленный путь транспортного средства представляет собой кривую в сторону от приложенной боковой силы. Это приводит к возникновению центробежной силы, которая действует в направлении, противоположном возмущающей боковой силе. Следовательно, транспортное средство вращается вокруг мгновенного центра и движется в том же направлении, что и возмущающая сила. Такое состояние рулевого управления известно как недостаточная поворачиваемость. Это можно исправить, повернув руль в направлении, противоположном возмущающей силе, от мгновенного центра вращения.
Когда транспортное средство выполняет поворот, если углы увода шин передних колес больше, чем углы увода задних шин (рис. 27.4 IB), все проекционные линии, проведенные перпендикулярно направлению движения каждой шины, пересекаются. примерно в одной точке перед задней осью. Радиус поворота в этом случае больше, чем у мгновенного центра Аккермана. Из-за больших углов скольжения, возникающих на передних колесах, автомобиль имеет тенденцию уклоняться от поворота. Поскольку радиус поворота больше, величина центробежной силы, создаваемой в центре тяжести транспортного средства, меньше, чем в условиях избыточной поворачиваемости. Таким образом, недостаточная поворачиваемость, как правило, менее выражена, и ее можно исправить, повернув рулевое колесо сильнее в сторону поворота. Когда переднеприводное транспортное средство движется по криволинейной дороге, жесткость передних шин на поворотах снижается, так что при приложении тягового усилия углы увода увеличиваются спереди, что приводит к недостаточной поворачиваемости.
Рисунок. 27.42 представлено сравнение между углом поворота передних колес и скоростью автомобиля при различных тенденциях поворота. Нейтральное рулевое управление поддерживает постоянный угол поворота рулевого колеса во всем диапазоне скоростей, в то время как как недостаточная, так и избыточная поворачиваемость увеличиваются с увеличением скорости. Недостаточная поворачиваемость относительно прогрессивна по мере увеличения скорости, но избыточная поворачиваемость быстро увеличивается с увеличением скорости. Общепризнанно, что избыточная поворачиваемость опасна и нежелательна. Следовательно, углы увода передних колес должны быть немного больше, чем у задних, чтобы создать небольшую тенденцию к недостаточной поворачиваемости.

Испытание тормозной машины на курсовую устойчивость

Введение

Все автомобили в той или иной степени демонстрируют курсовую нестабильность  во время прямолинейного торможения, поскольку ни одно реальное транспортное средство не является по-настоящему симметричным.

По сегодняшним стандартам характеристик автомобиля, управляемости и управляемости даже незначительное отклонение такого типа недопустимо. Если водитель не исправит ситуацию, автомобиль может съехать на определенную сторону дороги, так называемая тормозная тяга. Существует множество причин такого поведения: 

• кинематическое управление тормозом,

• асимметричное распределение массы или

• дисбаланс тормозов.

Существует три показателя оценки эффективности торможения автомобиля:

• эффективность торможения,

• постоянство эффективности торможения и

• курсовая устойчивость тормозящего автомобиля.

Направленная устойчивость при торможении — это характеристика, при которой автомобиль не рыскает, не скользит и даже не теряет управляемость при торможении.

В дополнение к записи общих параметров испытания тормозов, таких как тормозной путь, начальная скорость торможения, среднее значение полного замедления (MFDD) и другие параметры, нашему клиенту необходимо было измерить скорость угла рыскания во время торможения и отклонение от центральной линии тормоза. Величина смещения и т. д.

Скорость рыскания  может быть точно измерена гироскопом. Как точно измерить смещение осевой линии тормоза, было проблемой для клиента.

Инерциальная навигационная система Dewesoft DS-IMU2

Заказчик

Причины дрейфа руля при торможении необходимо понять на этапе проектирования. Заказчик в этом проекте находится в военных НИОКР и нуждается в наборе оборудования, которое может точно измерить эффективность торможения военных машин .

В европейском стандарте ECE R13H, Приложение 3, Испытания на торможение и эффективность тормозных систем, пункт 1.2.7 предусматривает, что транспортное средство не должно отклоняться от 3,5-метровой испытательной дороги. Китайские стандарты GB7258-2017 также содержат четкие требования к торможению транспортных средств, согласно которым они не могут отклоняться от 2,5-метровой полосы движения при торможении.

ECE R13H, Приложение 3, параграф 1. 2.7. указывается: 

Предписанные характеристики должны быть обеспечены без блокировки колес на скорости более 15 км/ч, без отклонения транспортного средства от полосы движения шириной 3,5 м, без превышения угла рыскания 15° и без аномальных вибраций.

Поэтому необходимо одновременно измерять как эффективность торможения , так и курсовую устойчивость транспортного средства  во время торможения.

Заказчику необходимо рассчитать следующие параметры:

• тормозной путь,

• начальная скорость торможения,

• среднее развиваемое замедление (MFDD),

901 39

смещение осевой линии тормоза и т. д.

Смещение осевой линии торможения определяется как расстояние по вертикали от точки проекции центра масс испытуемого транспортного средства на землю до прямолинейной траектории транспортного средства. То, как предсказать прямолинейную траекторию автомобиля при торможении, является ключом к точному измерению смещения центральной линии торможения.

Задача измерения

В ПО для сбора данных DewesoftX вы можете использовать модуль тестирования тормозов для проведения теста эффективности тормозов , а плагин полигонов – для измерения смещения осевой линии тормозящего транспортного средства.

Однако плагин Polygon может измерять только расстояние между конечным положением транспортного средства и выносной линией курса транспортного средства в момент торможения.

Поскольку угол курса автомобиля будет немного колебаться во время движения по прямой перед торможением, измерения будут неточными. Например, при измерении по прямой угол курса может колебаться до 1,51°. Предполагая, что тормозной путь равен 45 м, ошибка измерения смещения осевой линии торможения составляет sin (1,51°/ 2) * 45 = 0,6 м, что, очевидно, слишком неточно.

Рисунок 1. Смещение осевой линии торможенияРисунок 2. Колебание угла курса

Измерительное решение

Объединив фактические потребности клиентов, мы предложили заказчику испытательное решение, основанное на технологии GPS RTK.

Навигационные системы Dewesoft (GPS/GNSS и IMU/INS)

В состав системы входят:

• DS-IMU2 с RTK

• RTK-RF-Modem

• DS-WIFI3

• DS-RTK-BASE

• Программное обеспечение для сбора данных DewesoftX

• Модуль тестирования торможения DewesoftX

• Модуль DewesoftX Polygon

Рис. 3. Общая схема измерения.

Что касается расчета тестовых данных, мы предложили нашим клиентам использовать среднее значение угла курса за одну секунду до запуска теста в качестве прогнозируемого угла курса для расчета прямолинейной траектории движения. Следовательно, можно уменьшить количество ошибок, вызванных колебаниями угла курса или отклонениями направления движения.

Рис. 4. Угол курса за одну секунду до тестового триггера, используемого для расчета прямолинейной траектории движения.

Программные настройки

1) Использование статистической функции в математической формуле для увеличения среднего канала расчета угла курса.

Рис. 5. Базовая настройка статистики в ПО DewesoftX DAQ.

2) Настройка виртуального автомобиля в плагине Polygon. Транспортное средство использует средний угол курса в качестве угла курса.

Рис. 6. Курсовой угол в плагине DewesoftX Polygon.

3) Добавление прогнозируемого заголовка и использование функции блокировки триггера.

Рис. 7. Функция блокировки полигонального триггера DewesoftX.

4) Добавлен канал расчета расстояния от центра ТС до прогнозируемой линии курса.

Это значение представляет собой смещение осевой линии торможения, рассчитанное с использованием среднего угла курса за 1 с до того, как срабатывает прогнозируемый угол курса.

Рис. 8. Настройка многоугольных выходных каналов Dewesoft X.

Заключение

Это решение Dewesoft для испытаний тормозов также можно рекомендовать клиентам, занимающимся исследованиями в области автомобильного торможения. Помогите им участвовать в исследованиях автомобильного торможения и улучшить стабильность торможения автомобиля.