Принцип работы: управление сцеплением колес автомобиля с дорожным покрытием Citroen C4 I

Глоссарий

ESP: программа электронной стабилизации

ASR: противобуксовочная система

AFU: система помощи при экстренном торможении

CBC: ESP (программа электронной стабилизации) при торможении в повороте

База физического перемещения

Проскальзывание

Сдвиг при торможении является разницей между скоростью автомобиля и окружной скоростью колеса. когда колесо блокировано, максимальный сдвиг 100 %. когда колесо свободно и не заторможено, минимальный сдвиг 0 %. торможение считается стабильным до 25 % сдвига

Боковое ускорение и извилистая скорость

Боковое ускорение соответствует ускорению, которое испытывает автомобиль в поперечном направлении (по оси, перпендикулярной направлению движения). оно возникает при прохождении автомобилем виражей

Извилистая скорость и скорость вращения автомобиля вокруг своей вертикальной оси

Представление системы динамической стабилизации (ESP)

Система динамической стабилизации воздействует на поперечную динамику автомобиля при сохранении функций ABS и ASR

Динамический контроль стабильности помогает водителю, воздействуя на тормоза и крутящий момент двигателя, корректировать траекторию движения автомобиля

Чтобы подправить траекторию движения автомобиля, нужно

• Вновь обрести моторику переднего моста. блок управления системы динамической стабилизации регулирует крутящий момент двигателя
• Заставить автомобиль двигаться по желаемой траектории движения. компьютер контроля стабильности затормаживает одно из колес автомобиля таким образом, чтобы создать вращающий момент вокруг этого колеса

Принцип работы динамического контроля стабильности (ESP)

ESP – активная функция безопасности, которая обеспечивает стабильность в следующих случаях

• Ускорение
• Тормозная система
• При движении с постоянной скоростью
• Изменение направления движения (стабилизация траектории движения)

ESP предназначен для ответа на все критические ситуации вождения, устраняя тенденции к боковому скольжению после первых же признаков заноса колес. ESP корректирует траекторию движения автомобиля в ситуации неполного или излишнего поворота

Корректировка траектории движения при недостаточной управляемости на повороте

Обозначения

• " a ": желаемая водителем траектория движения с контролем стабильности
• " b ": траектория движения без контроля стабильности
• " c ": компенсационный момент угловой скорости
• " d ": заторможенное заднее колесо

Во время неполного поворота передние колеса стремятся к внешнему краю поворота. компьютер контроля стабильности затормаживает заднее колесо, находящееся внутри поворота и снижает крутящий момент двигателя

Корректировка траектории движения при излишнем повороте

Обозначения

• " a ": желаемая водителем траектория движения с контролем стабильности
• " b ": траектория движения без контроля стабильности
• " e ": заторможенное переднее колесо
• " f ": компенсационный момент угловой скорости

Во время излишнего поворота задние колеса стремятся к внешнему краю поворота. компьютер контроля стабильности затормаживает переднее колесо, находящееся снаружи поворота и снижает крутящий момент двигателя

Функция СВС Corner Braking Control

При торможении в повороте, если давление торможения одинаково в контурах внутреннего и наружного колес, автомобиль стремится двигаться по прямой. то есть с недостаточной поворачиваемостью. функция СВС распределяет тормозные силы по переднему правому и переднему левому колесам, чтобы замедлять автомобиль, сохраняя его управляемость

Автоматическая коррекция усиления

Функция включает три операции

• Расчет траектории движения, которую желает выбрать водитель: датчик угла поворота рулевого колеса отправляет сигнал на блок управления системы динамической стабилизации о траектории, выбранной водителем
• Расчет реальной траектории движения автомобиля: акселерометр и гироскоп отправляют информацию на блок управления системы динамической стабилизации о принятой автомобилем траектории
• Корректировка траектории: компьютер контроля стабильности рассчитывает разницу между двумя траекториями (колесо для торможения). в зависимости от этой разницы и активных законов, содержащихся в памяти, блок управления системы динамической стабилизации определяет действия, необходимые для того, чтобы принятая траектория приблизилась к траектории, выбранной водителем

Расчет различной кинематической информации

Расчет скорости автомобиля

Скорость автомобиля определяется по средней скорости передних ведущих колес

Расчет эталонной скорости автомобиля

Эталонная скорость автомобиля определяется по скорости четырех колес

Расчет расстояния

Расстояние рассчитывается на основе информации, получаемой от датчиков антиблокировочной системы задних колес

Расчет угловой скорости

Извилистая скорость измеряется от датчика гироскопа

Расчет реальной траектории движения автомобиля

Реальная траектория автомобиля рассчитывается на основе следующих параметров

• Скорость 4 колес
• Угловая скорость и боковое ускорение определяются датчиками угловой скорости и ускорения

Расчет траектории движения, которую желает выбрать водитель

Желаемая водителем траектория движения рассчитывается от

• Угол развала колес, определенный угловым датчиком рулевого колеса (абсолютная величина угла развала колес)
• Скорость автомобиля

Команды блока управления ESP, направляемые в исполнительные механизмы

Существует 2 типа команд

• Команды крутящего момента для двигателя: для бензинового двигателя воздействие на крутящий момент производится блоком управления двигателя; для дизельного двигателя воздействие производится на систему впрыска
• Команды к элементам гидросистемы: гидравлические устройства управляются гидравлическим блоком. гидравлический блок управляет давлением в тормозных суппортах колес

Роль выключателя стоп-сигналов и педали тормоза

Блок ESP использует 3 типа информации

• Информация от главного выключателя педали тормоза принимается напрямую блоком ESP по проводной связи)
• Информация от выключателя, исходящая от педали тормоза (в случае нарушения главного контакта) (принимается компьютером управления двигателем)
• Информация от датчика давления тормозной системы

Компьютер ESP в ситуации торможения или неторможения постоянно анализирует сигналы, исходящие от колес, угловых датчиков, рулевого колеса и двойного датчика и может отправить настройку

В случае настройки не работающего торможения, сразу по получению информации от выключателя стоп-сигналов (положение торможения), компьютер останавливает текущую настройку. компьютер останавливает управление главными электроклапанами и коммутацией и возобновляет свой анализ скорости вращения колес

Компьютер ESP определяет траекторию движения автомобиля при торможении

Рекомендации, относящиеся к двойному датчику гироскоп-акселерометр

Соблюдать порядок монтажа датчика

Соблюдать затяжной момент винтов крепления (рекомендовано 6 Нм/+2 Нм -1 Нм)

Соблюдать горизонтальность с точностью до 3 градуса

Избегать ударов, заменять детали, падавшие на пол

Включение/выключение ESP

Включение/выключение функций ESP осуществляется путем нажатия на выключатель

При отключении систем ASR и ESP на панели приборов загорается индикатор, раздается звуковой сигнал, а на многофункциональном дисплее появляется соответствующее сообщение

Если система ASR не отключена полностью, она поддерживает функцию регулировки при проскальзывании хотя бы одного колеса. частичное отключение ASR может быть использовано при трогании с места на снегу или скользкой поверхности

Системы ASR и ESP снова включаются при нажатии на выключатель или при достижении автомобилем скорости выше 50 км/ч

Приоритетность действия систем

Совместное действие ASR/ESP

Логическая схема ASR дополняет действие ESP

Совместное действие ABS/ESP

ESP дополняет логическую схему ABS

Совместное действие ESP и ASR на крутящий момент двигателя

Приоритет имеет наибольшее снижение

Совместное действие ESP и MSR на крутящий момент двигателя

Если в ходе активной работы ESP возникает необходимость в подключении MSR, логическая схема MSR начинает действовать и увеличивает частоту вращения двигателя

Повторение информации о гидравлическом контуре ABS

Система ABS дополняет обычную тормозную систему

Обозначения

• (A): контур обычной тормозной системы
• (B): контур регулировки ABS
• (1): тормозной суппорт дискового тормоза
• (2): тормозной клапан
• (3): впускной электроклапан
• (4): выпускной электроклапан
• (5): педаль тормоза
• (6): усилитель тормозной системы
• (7): главный тормозной цилиндр
• (8): гидравлический блок
• (9): аккумулятор
• (10): насос подачи тормозной жидкости
• (11): Демпфер пульсаций давления

Фаза торможения без регулировки

Обозначения

• (C): электрический контур
• (D): действующая часть гидравлического контура
• 7800: компьютер системы ESP

При торможении, пока колеса устойчивые, давление в тормозных скобах (1) (или в цилиндрах колес) соответствует давлению, создаваемому в главном тормозном цилиндре (7) водителем. усилие на педаль тормоза, прилагаемое непосредственно на тормозную скобу (1). впускной электроклапан (3) в положении покоя (ОТКРЫТО). выпускной электроклапан (4) закрыт. компьютер не вмешивается в эту фазу функционирования

Фаза поддержания давления

Обозначения

• (C): электрический контур
• (D): действующая часть гидравлического контура
• 7800: компьютер системы ESP

В начале нестабильности колеса, обнаруженной датчиком (12), система препятствует увеличению давления в цепи торможения этого колеса. скорость колеса становится ниже эталонной скорости. блок управления посылает команду закрытия электромагнитного клапана впуска (3). тормозная скоба (1) изолирована от главного тормозного цилиндра (7)

Давление в этом тормозном суппорте больше не может подниматься, даже если усилие на педали тормоза увеличивается. тормозной клапан (2) позволяет растормаживать колесо, если водитель отпускает педаль тормоза, пока впускной клапан (3) закрыт

Фаза падения давления

Обозначения

• (C): электрический контур
• (D): действующая часть гидравлического контура
• 7800: компьютер системы ESP

При большой нестабильности колеса давление быстро падает

Порог скольжения превышен. блок управления открывает электрмагнитный клапан выпуска (4), который соединяет тормозной суппорт (1) с гидроаккумулятором (9)

Мембрана аккумулятора перемещается и сжимает пружину, что вызывает снижение давления в системе. колесо восстанавливает скорость

Одновременно компьютер управляет насосом повторного впрыска (10), который нагнетает давление к главному цилиндру (7), жидкость резервируется в сборной емкости (9)

Фазы последовательного регулирования

Когда колесо, ранее находившееся в неустойчивом состоянии, снова получает ускорение, давление в тормозном суппорте начинает постепенно увеличиваться (ступенчато) до момента начала блокировки колеса. цикл повторяется. в зависимости от предельного коэффициента сцепления выполняется примерно 4...10 циклов в секунду

Обозначения

• (g): скорость автомобиля
• (h): скорость вращения колеса (колесо не блокируется)
• (j): расчетная скорость
• (k): последовательное медленное увеличение давления (ступенчатое)
• (T): время

Эталонная скорость примерно равна средней скорости 4 колес

Фаза отпускания педали тормоза

Обозначения

• (C): электрический контур
• 7800: компьютер системы ESP

Исчезает усилие на педали тормоза. главный тормозной цилиндр (7) устанавливает связь между тормозным суппортом (1) и бачком с тормозной жидкостью. давление падает и освобождает колесо

Тормозной клапан (2), установленный на ответвлении впускного электромагнитного клапана (3), служит для быстрого сброса давления в гидравлической цепи тормозного суппорта (1)

На этом этапе функционирования группа управления динамической стабилизацией (ESP) не вмешивается в работу. на впускные (3) и выпускные (4) электромагнитные клапаны не подается питание. впускной электромагнитный клапан (3) открыт, выпускной электромагнитный клапан (4) закрыт

Представление гидравлического контура ESP

Система ESP использует антиблокировочную тормозную систему ABS

Обозначения

• (E): Традиционная схема тормозной системы с ABS
• (F): Схема регулирования, осуществляемого системой ESP
• (1): тормозной суппорт дискового тормоза
• (2): тормозной клапан
• (3): впускной электроклапан
• (4): выпускной электроклапан
• (5): педаль тормоза
• (6): усилитель тормозной системы
• (7): главный тормозной цилиндр
• (8): гидравлический блок
• (9): аккумулятор
• (10): насос подачи тормозной жидкости
• (11): Демпфер пульсаций давления
• (13): электромагнитный клапан системы коммутации
• (14): Главный электроклапан

При недостаточной или избыточной поворачиваемости система повышает давление в тормозном суппорте соответствующего колеса

Компьютер управляет электромагнитным клапаном переключения (13), который закрывает и открывает главный электромагнитный клапан (14), связанный с соответствующим тормозным суппортом

Компьютер питает насос повторного впрыска (10). тормозная жидкость под давлением направляется в тормозную колодку соответствующего колеса через впускной электроклапан