?

Log in

No account? Create an account
Previous Entry Share Next Entry
Система курсовой стабилизации (ESP) и что это такое
a_tribunskiy
Недавно наткнулся пост одного юзера, где он рассказывал, как управлять безопасно автомобилем на льду. Ссылки дать не могу - читал с телефона. Среди прочего автор объяснял, как функционирует система ESP и в какие моменты лучше всего крутить рулем. Рассказывал неверно, но что меня поразило, так то, что в комментариях много людей с ним соглашалось и даже благодарило. Поэтому решил внести ясность по этой теме ))).

Начнем с азов. Физика говорит нам, что все в природе движется по пути наименьшего сопротивления. Давным-давно люди придумали колесо, так как поняли - катить тяжести на колесах намного легче, чем волочь их по земле (трение качения много меньше трения скольжения). Пока скорости перемещения были относительно невелики, никто особо не задумывался над физикой процесса. Но когда скорости стали возрастать, то стали появляться непонятки: вроде еду как обычно, ну немного быстрее, знакомый поворот, поворачиваю руль как всегда, но машина едет прямо!!!! или зад занесло!!!! Что случилось????

Давайте разбираться. На колесо действуют два вида сил: продольные силы (привод и торможение) и поперечные силы (поворот колеса, боковой ветер и т.п.). Силы складываются и дают результирующую, которая передаётся колесом на дорогу. Сцепление колеса с дорогой зависит от состояния дороги и состояния колеса. Если дорога мокрая и колеса лысые, то передаваемая результирующая будет много меньше, чем на сухой дороге с хорошим протектором. Это наглядно видно на картинке, показывающей так называемый круг Камма




Если результирующая сила находится в пределах круга, характеризующего сцепление колеса с дорогой, то колесо в состоянии передавать усилие и будет управляемым. Если результирующая сила находится за пределами круга, то колесо не в состоянии передавать усилие и будет скользить (при торможении) или буксовать (при ускорении).
Отсюда можно сделать вывод: если колесо буксует (или скользит), то нужно уменьшать одну или две компоненты результирующей силы, действующей на колесо. Уменьшая поперечную составляющую (поворот руля в положение прямо) и/или продольную составляющую (отпустив тормоз или газ) можно вернуть контроль над колесом.
По этому принципу работает система ABS (Antiblockiersystem). Она уменьшает тормозное усилие на колесе, позволяя ему передавать на дорогу поперечные силы, т.е. осуществлять управлением автомобилем. Без этой системы при резком торможении направляющие колеса блокируются (трение качения переходит в трение скольжения) и можно крутить руль в любую сторону на любой угол - автомобиль будет двигаться туда, куда его направляет сила инерции. Система ABS состоит из датчиков оборотов колес, блока управления и гидроагрегата, регулирующего давление в тормозных цилиндрах колес. Многие думают, что система ABS позволяет сократить тормозной путь. Это верно лишь в одном случае: на сильно мокром асфальте. Во всех остальных случаях система удлиняет тормозной путь, позволяя лишь сохранить управляемость автомобиля при торможении и одновременном повороте руля.

С ABS разобрались, идем дальше. В систему ESP (Elektronische Stabilitätsprogramm) входит также антипробуксовочная система ASR (Antischlupfregelung). Система распознаёт пробуксовывание ведущих колес и притормаживает их и/или уменьшает на них крутящий момент, вмешиваясь в работу двигателя. Она позволяет автомобилю трогаться на неукрепленной и/или скользкой дороге. Система состоит из тех же компонентов, что и система ABS, только с расширенным программным обеспечением.

Переходим к программе ESP. Электронная стабилизирующая программа, если перевести с немецкого. На русском - система курсовой стабилизации. Система сравнивает заданную траекторию движениия автомобиля через датчик поворота руля и действительную траекторию автомобиля через датчик углового ускорения автомобиля вокруг своей горизонтальной оси. Если угловое ускорение автомобиля вокруг собственной оси не соответствует углу поворота руля (занос), то система вмешивается в управление, подтомаживая нужное колесо и/или уменьшая крутящий момент на приводных колесах.
Тут нужно сделать небольшую оговорку. Все автомобили делятся на три класса управляемости. Есть автомобили с избыточным управлением, т.е. автомобиль поворачивает по более крутой траектории, чем водитель задает рулем. Характерно для переднеприводных автомобилей. Есть автомобили с недостаточной управляемостью, т.е. автомобиль движется по более пологой траектории, чем водитель задает рулем. Характерно для заднеприводнвх автомобилей. Есть автомобили с нейтральной управляемостью, т.е. заданный курс автомобиля состветствует действительному. Характерно для полноприводных автомобилей. Под каждый тип автомобилей существует своя программа ESP. Суть работы программы проста: если при повороте у автомобиля сносит заднюю ось, то система подтормаживает внешнее к повороту переднее колесо, создавая таким образом стабилизирующий момент. Если при повороте у автомобиля сносит переднюю ось, то система подтормаживает внутренее к повороту колесо. И тоже создает таким образом стабилизирующий момент. Все это видно на приведенных ниже видео.



Посредственный перевод с немецкого, но и на том спасибо.

А здесь видео с официального сайта компании Bosch, кому все эти разработки принадлежат



Добавлю от себя, что никакая система, помогающая водителю, не освобождает его от ответсвенности за поведение автомобиля на дороге.

Счастливого вам пути!

  • 1

Спасибо, оказывается многого не знал :)
Интересно, хотя ролики заканчиваются слишком быстро. И тема сложная для изложения, только у Боша боле-менее наглядно получилось обьяснить механизм. И то я три раза повторял ролик.


Пожалуйста. Есть ролики получше, но они на немецком. А самому переводить и озвучивать нет времени.


1. А почему abs увеличивает тормозной путь?
Сила трения при скольжении колеса является максимальной? Она выше, чем сила трения колеса, которое еще катится и не сорвалось в занос? Поэтому?
2. А не срываться в занос нам нужно ради управляемости, что относительно чаще помогает уходить от опасных столкновений, пусть и при более длинном тормозном пути, так?


1. Да
2. Верно. На первом видео видно, как красная Вольво выходит из опасной ситуации. Без ESP все было бы много печальней.

  • 1