Электронные системы управления в помощь водителю

О системах повышения безопасности движения грузовых транспортных средств

Обеспечить безопасность движения на автомобильном транспорте при все возрастающих среднетехнических скоростях могут только автоматизированные электронные системы управления, быстродействие которых и их реакция на изменение дорожной ситуации несоизмеримо выше реакции водителя.

С начала 80-х годов на грузовых автомобилях стали серийно применяться антиблокировочные системы (ABS - Anti Blockier System).

При экстренном торможении значительное усилие на педали тормоза может вызвать блокировку колес. Сила сцепления шин с дорожным покрытием при этом резко ослабевает, и водитель теряет управление автомобилем. Задачей ABS является поддержание тормозящего колеса в режиме оптимального относительного скольжения, при котором продольный коэффициент сцепления (фх) шины с опорной поверхностью получается максимальным.

Поддержание относительного скольжения в узком диапазоне вблизи Sкр = 0.1-0.15 одновременно обеспечивает достаточный запас боковой устойчивости шины, поскольку коэффициент сцепления в поперечном направлении в этом диапазоне имеет достаточную величину.

Автомобиль, оснащенный ABS, сохраняет курсовую устойчивость даже при экстренном торможении на скользком дорожном покрытии, предотвращает складывание автопоездов. Остановочный путь часто становится короче по сравнению с торможением с заблокированными колесами. ABS позволяет увеличить среднетехнические скорости движения и продлевает срок службы шин.

В настоящее время все шире используются микропроцессорные ABS, которые достигли весьма высокого уровня по функциональным качествам и надежности. Благодаря этому внедрение ABS регламентировано в законодательном порядке с 1992 года в Европе, а начиная с 2000 года - и для тяжелых грузовиков, и междугородных автобусов в РФ.

Во время ускорения автомобиля, когда излишний крутящий момент приводит к быстрому повышению частоты вращения одного или обоих ведущих колес, противобуксовочная система ASR (Antischlupfregelung) поддерживает проскальзывание ведущих колес в пределах допустимого уровня, выполняя следующие функции:

- повышение силы тяги;

- поддержание курсовой устойчивости автомобиля.

Управление силой тяги на ведущих колесах осуществляется за счет изменения крутящего момента двигателя, управление которым осуществляется с помощью электронного блока с замкнутой обратной связью и объединяется с блоком управления ABS для совместного использования компонентов антиблокировочной системы.

Если антиблокировочные и противобуксовочные системы улучшают только продольную динамику автомобиля, то система динамической стабилизации автомобиля ESP - Elektronisches Stabilitats Programm), используя функциональные возможности ABS и ASR, контролирует уже не только продольную, но и поперечную динамику автомобиля.

Необходимо оснастить автомобиль дополнительными датчиками:

- угла поворота рулевого колеса, дающего информацию о задаваемой водителем траектории движения;

- скорости вращения автомобиля вокруг его вертикальной оси;

- поперечного ускорения автомобиля.

Электронный блок управления ESP постоянно будет сравнивать фактическое поведение автомобиля с расчетным.

В случае возникновения рассогласования между действительной траекторией и заданной водителем через угол поворота управляемых колес, т.е. в случае возникновения заноса ESP точно рассчитанным тормозным импульсом, прикладываемым к одному или нескольким колесам, и/или уменьшением крутящего момента двигателя корректирует траекторию движения. Причем команда на торможение подается и полуприцепу для того, чтобы избежать "складывания" автопоезда.

Теоретически систему ESP можно поставить на любой автомобиль, на котором есть EBS - тормозная система с электронным управлением и мультиплексная шина передачи данных, объединяющая все электронные узлы.

Но наиболее актуальна такая система для пассажирских автобусов, автомобилей, цистерн, осуществляющих перевозку опасных грузов и контейнеровозов с высоко расположенными центрами масс груза, что в критических ситуациях может привести к опрокидыванию транспортного средства.