Структурная схема
Обозначения
- Простая стрелка: классическая проводная связь
- Тройная стрелка: мультиплексная связь
- Пунктирная линия: гидравлическая связь
| элемент | обозначение |
|---|---|
| A | тормозные скобы |
| BSI1 | интеллектуальный коммутационный блок |
| 0004 | приборная панель |
| 2120 | двухфункциональный тормозной выключатель тормозной педали |
| 4410 | контактор уровня тормозной жидкости |
| 7126 | компьютер электрического усилителя рулевого управления |
| 7129 | электропривод рулевого управления с усилителем |
| 7800 | компьютер системы контроля динамической стабилизации (ESP) |
| 7803 | датчик угла поворота рулевого колеса |
| 7804 | гирометр измеритель ускорения системы контроля стабильности |
ПримечаниеГруппа рулевого механизма включает в себя реечный редуктор, блок управления электроусилителем и электрический привод рулевого управления с усилителем
| № связи | сигнал | характер сигнала | передатчик / приемник сигнала |
|---|---|---|---|
| 1 | состояние главного выключателя педали тормоза | классическая проводная связь | 2120 / BSI1 |
| состояние главного выключателя педали тормоза | CAN IS | BSI1 / 7800 | |
| взаимодействие ESP и рулевое управление с электроусилителем на ходу автомобиля | CAN IS | 7800 / BSI1 | |
| 3 | мигание сигнализатора ESP (взаимодействие ESP и рулевое управление с электроусилителем на ходу автомобиля) | CAN CONFORT | BSI1 /0004 |
| взаимодействие ESP и рулевое управление с электроусилителем на ходу автомобиля | |||
| момент в рулевом управлении при взаимодействии ESP/рулевое управление с электроусилителем | |||
| 5 | управление электроприводом усилителя рулевого управления | классическая проводная связь | 7126 / 7129 |
| извилистая скорость автомобиля | |||
| боковое ускорение | |||
| информация об угловом датчике рулевого колеса | |||
| информация о направлении вращения углового датчика рулевого колеса | |||
| информация о скорости вращения рулевого колеса | |||
| 8 | неправильный момент в рулевом управлении при взаимодействии ESP/рулевое управление с электроусилителем | CAN IS | 7126 / 7800 |
| 9 | давление торможения ведомого к тормозным колодкам | гидравлическая | 7800 / A |
| 10 | сигнал контактора недостаточного уровня тормозной жидкости | классическая проводная связь | 4410 / BSI1 |
ПримечаниеИзмененные сигналы относятся только к взаимодействию ESP/рулевое управление с электроусилителем
В дополнение смотрите следующие документы
- Принцип работы: управление сцеплением колес автомобиля с дорожным покрытием
- Принцип работы: электрический рулевой усилитель
Работа
Сравнение автомобилей при наличии и отсутствии взаимодействия ESP/рулевое управление с электроусилителем
Обозначения
- "B": торможение на прямой при неравномерном сцеплении колес без взаимодействия систем
- "C": торможение на прямой при неравномерном сцеплении колес при наличии взаимодействия систем
- "a": зона: гололед (система обеспечения сцепления с дорогой: слабый)
- "b": зона: асфальт (система обеспечения сцепления с дорогой: высокое)
- "c": поворачивающий момент
- "d": траектория автомобиля без поворота колес в противоположном направлении
- "e": торможение, ограниченное системой ABS
- "f": растущее торможение
Если автомобиль не оснащен системой взаимодействия ESP/рулевое управление с электроусилителем
- Разность тормозных сил правых и левых колес существенно ограничивается стратегией ABS, что ограничивает момент, поворачивающий автомобиль
- Водитель должен корректировать отклонение автомобиля поворотом колес в противоположном направлении
- Тормозной путь не является минимальным, поскольку не использован весь потенциал торможения колес с высоким сцеплением
Если автомобиль оснащен функцией взаимодействия ESP/рулевое управление с электроусилителем
- Система помогает водителю повернуть колеса для стабилизации автомобиля
- Рулевое управление с электроусилителем сводит к нулю поворачивающий момент за счет обратного поворота колес в результате взаимодействия ESP и рулевого управления с усилителем
- Тормозной путь уменьшается, поскольку потенциал сцепления колес с дорогой используется полностью
- Водитель при желании может противодействовать функционированию системы
Условия функционирования
Вход во взаимодействие систем ESP и рулевого управления с усилителем происходит в результате проверки следующих условий
- Присутствие +APC
- Состояние теплового двигателя: при работающем двигателе
- Уровень тормозной жидкости не минимальный
- Обнаружение ситуации прямолинейного торможения при несимметричном сцеплении колес с дорогой
- Происходит регулирование системы ABS
- Продольная скорость автомобиля выше запрограммированного значения: 30 км/ч
ПримечаниеПрямолинейное движение автомобиля определяется углом поворота рулевого колеса менее 4°
Функциональное описание
| этап | взаимодействие системы рулевое управление с электроусилителем - система динамической стабилизации (ESP) | |
|---|---|---|
| 1 | ||
| 2 | ||
| 3 | ||
| 3 | ||
| 4 | ||
| 5 | ||
| 6 | если водитель оценивает обстановку и поворачивает рулевое колесо | если водитель не оценивает обстановку и не поворачивает рулевое колесо |
| 7 | увеличение интенсивности торможения (скорость увеличения давления) | прекращение передачи момента поворота рулевого колеса |
| 8 | снижение тормозного пути | уменьшение тормозной силы на колесах с высоким сцеплением с дорогой |
| 9 | - | стабилизация автомобиля |
Условия выхода
Выход из функции взаимодействия ESP и рулевого управления с усилителем присходит при обнаружении хотя бы одного из следующих условий
- Водитель перестает нажимать на тормозную педаль
- Слабое различие давлений в тормозной системе переднего левого и переднего правого колес в течение 1 с
- Выключение зажигания
- Неисправность в системе взаимодействия ESP и рулевое управление с электроусилителем
Функциональность компьютеров
Участие блока управления системы динамической стабилизации (ESP)
- Расчет поворачивающего момента на рулевом колесе
- Модулирование давления в тормозной системе
- Предупреждение водителю о срабатывании функции взаимодействия ESP и рулевого управления с усилителем
- Предоставление возможности пользователю включить или отключить функцию взаимодействия ESP и рулевого управления с усилителем
- Предупреждение пользователя о состоянии данной функции (включена/отключена)
- Предупреждение пользователя о наличии функции
- Обнаружение перечня обнаруженных неисправностей
Участие блока рулевого управления с электроусилителем
- Реализация момента в системе ESP/рулевое управление с усилителем по запросу блока управления ESP
- Предупреждение пользователя о наличии функции
- Обнаружение перечня обнаруженных неисправностей
Действия функции взаимодействия ESP и рулевого управления с усилителем
Вход в активное взаимодействие ESP/рулевое управление с электроусилителем выражается в следующих действиях
- Приложение управляющего момента к рулевому колесу в зависимости от динамики движения автомобиля, чтобы помочь водителю удержать автомобиль на выбранной траектории
- Модулирование давления в тормозной системе для получения лучшего тормозного пути применительно к динамической ситуации автомобиля
- Информирование водителя об эффективном срабатывании функции взаимодействия ESP и рулевое управление с электроусилителем
Приложение управляющего момента к рулевому колесу в зависимости от динамики движения автомобиля, чтобы помочь водителю удержать автомобиль на выбранной траектории
В условиях торможения при несимметричном сцеплении колес с дорогой появление отклоняющего момента уравновешивается за счет соответствующего угла поворота колес
Угол поворота колес пропорционален углу поворота рулевого колеса (с учетом передаточного отношения)
Изменение момента в рулевом управлении с электроусилителем позволяет изменять угол поворота рулевого колеса чтобы следить за углом отклонения автомобиля
Ответ в виде поворота рулевого колеса зависит также от поведения водителя при срабатывании функции взаимодействия ESP/рулевого управления с усилителем
- Рулевое колесо заблокировано
- Рулевое колесо отпущено
- Рулевое колесо поворачивается водителем
При регулировании угла учитываются эти различные условия работы
Модулирование давления в тормозной системе для получения лучшего тормозного пути применительно к динамической ситуации автомобиля
Улучшение тормозного пути достигается за счет использования максимального потенциала шины с высоким сцеплением с дорогой
Речь идет о том, чтобы ограничивать рост давления в тормозной системе этого колеса до срабатывания системы ABS (при резком торможении) только в зависимости от уровня динамической устойчивости автомобиля
В режиме, когда функция взаимодействия ESP и рулевого управления с усилителем обеспечивает устойчивость автомобиля за счет приложения момента к рулевому колесу, потенциал сцепления колес с дорогой используется по максимуму
Интенсивность торможения регулируется в зависимости от скорости автомобиля в начале торможения на прямой в условиях несимметричного сцепления колес с дорогой
С другой стороны, при максимальном уровне давления в тормозной системе колеса с высоким сцеплением с дорогой при работе системы динамической стабилизации момент поворота, вызываемый неравномерным сцеплением колес при торможении, уменьшается, что обеспечивает стабилизацию автомобиля
Информирование водителя об эффективном срабатывании функции взаимодействия ESP и рулевое управление с электроусилителем
Водитель предупреждается об эффективном срабатывании функции взаимодействия ESP и рулевого управления с усилителем мигающим сигнализитором ESP
Условия срабатывания функции взаимодействия ESP и рулевого управления с усилителем
- Обнаружение ситуации торможения на прямой в условии несимметричного сцепления колес с дорогой
- Система работоспособна (неисправности системы отсутствуют)
- Функция не отключена
Интерфейс человек - машина
Водитель может отключить функцию взаимодействия ESP/рулевое управление с усилителем посредством воздействия на выключатель включения/отключения ESP
Водитель информируется о выключенной функции взаимодействия ESP/рулевое управление с усилителем включением сигнализатора на выключателе системы ESP
ПримечаниеПри отключении сигнализатор загорается на панели приборов. если система ESP находится в процессе активной работы, то при нажатии на выключатель функцуия отключится только после завершения процесса активной работы
В случае неисправности функции взаимодействия ESP и рулевого управления с усилителем, в зависимости от причины неисправности, включается сигнализатор ESP или сигнализатор рулевого управления с усилителем с усилителем на панели приборов
Функционирование, когда водитель не оказывает противодействия моменту взаимодействия ESP и рулевого управления с усилителем
Обозначения
- "D": воздействие на тормозную систему
- "E": воздействие на рулевое управление
- "F": давление, поступающее в тормозные скобы
- "G": время
- "H": угол поворота рулевого колеса
- "J": колесо (высокое - система обеспечения сцепления с дорогой)
- "K": колесо (низкий - система обеспечения сцепления с дорогой)
- "L": область более быстрого возрастания давления в тормозной системе, если автомобиль устойчив
- "M": появление различия давления в тормозных системах левого и правого колес
- "N": расчет стабилизирующего момента на рулевом колесе, прикладываемого взаимодействием ESP и рулевого управления с усилителем (увеличение устойчивости)
- "P": увеличение интенсивности торможения (снижение тормозного пути)
Работа в условиях заблокированного рулевого колеса
В случае, когда водитель при торможении на прямой при несимметричном сцеплении колес с дорогой блокирует рулевое колесо, рулевое колесо не поворачивается на стабилизирующий угол
Даже когда функция взаимодействия ESP и рулевого управления с усилителем остается включенной, она легко контролируется водителем
Блокирование рулевого колеса водителем не приводит к увеличению момента на рулевом колесе от взаимодействия ESP и рулевого управления с усилителем
В этом случае интенсивность торможения снижается, чтобы сохранить устойчивость прямолинейного движения автомобиля
Действия рулевое управление с электроусилителем
Управление рулевое управление с электроусилителем складывается из суммы нескольких факторов
- Алгоритм работы усилителя
- Управление амортизацией
- Добавление момента от взаимодействия ESP/рулевого управления с усилителем
Момент от взаимодействия ESP и рулевого управления с усилителем должен учитываться усилителем без влияния на закон работы рулевого управления с усилителем
Момент от взаимодействия ESP и рулевого управления с усилителем добавляется к закону работы усилителя для получения требуемого суммарного момента рулевого управления с усилителем
Огибающая кривая максимального момента от взаимодействия ESP и рулевого управления с усилителем
Обозначения
- "Q": время (секунд)
- "R": момент рулевого управления с усилителем от взаимодействия ESP и рулевого управления с усилителем (N.m)
| момент рулевого управления с усилителем от взаимодействия ESP и рулевого управления с усилителем (N.m) | время (секунд) |
|---|---|
| 6 | 0,2 |
| 5 | 0,3 |
| 4 | 0,6 |
| 3 | 1 |
Неисправности и аварийный режим работы
При неисправностях системы включается следующий аварийный режим
- Возврат к классической системе динамической стабилизации ESP
- Возврат к рулевое управление с электроусилителем без взаимодействия с ESP
ПримечаниеДанный режим соответствует автомобилю без функции взаимодействия
| код ошибки | соответствующий блок управления | ошибка | характеристика | связанный с этим аварийный режим |
|---|---|---|---|---|
| U1113 | электрический рулевой усилитель | ошибка в информации по сети CAN от ABS/ESP | не характеризуется | после подтверждения неисправности скорость автомобиля снижается до безопасного уровня, момент от взаимодействия ESP и рулевого управления с усилителем снижается до нуля, после чего функция совмещения отключается |
| U1313 | электрический рулевой усилитель | ошибка функции взаимодействия рулевого управления с усилителем с ESP | связь | момент от взаимодействия ESP и рулевого управления с усилителем снижается до нуля, после чего функция совмещения отключается |
| U1121 | ESP | ошибка в соединении с рулевое управление с электроусилителем | отсутствие сигнала | момент от взаимодействия ESP и рулевого управления с усилителем снижается до нуля, после чего функция совмещения отключается |
| U1221 | ESP | ошибка в соединении с рулевое управление с электроусилителем | Данные не верны | момент от взаимодействия ESP и рулевого управления с усилителем снижается до нуля, после чего функция совмещения отключается |
| U1321 | ESP | ошибка в соединении с рулевое управление с электроусилителем | связь | момент от взаимодействия ESP и рулевого управления с усилителем снижается до нуля, после чего функция совмещения отключается |