Системы улучшающие курсовую устойчивость и управляемость автомобиля: , , ESP, VSA, VSC, VDC, DSC , ,

В общем, конструкция метода управления CNF состоит из линейных и нелинейный закон управления следующим образом: где — матрица обратной связи, — скаляр, — входная матрица, является решением уравнения Ляпунова и является нелинейной функцией, которая не является единственной и может быть выбрана из следующих уравнений: На основе ошибки слежения нелинейная поверхность скольжения, адаптированная из закона управления CNF для активной системы управления рысканием, может быть определена следующим образом: куда где и может представлять скорость рыскания и ошибку отслеживания бокового скольжения, соответственно, является входной матрицей системы, а является единичной матрицей.Затем устойчивость нелинейной поверхности скольжения может быть определена с помощью анализа устойчивости по Ляпунову и реализована в разработанном законе управления SMC.

Основываясь на приведенном выше обсуждении, SMC с нелинейной поверхностью скольжения на основе метода CNF может обеспечить высокие характеристики для неопределенных систем. Это может улучшить характеристики переходного режима при наличии неопределенностей и внешних помех. Кроме того, обнаружено, что эта стратегия управления еще не исследовалась для системы управления устойчивостью к рысканью транспортного средства и требует дальнейшего изучения.Таким образом, этот метод управления послужил стимулом для его внедрения для надежного управления скоростью рыскания и отслеживания бокового скольжения в активных системах управления рысканием. Ожидается, что этот подход может улучшить характеристики управляемости и устойчивости транспортного средства.

8. Оценка контроллера

Для оценки производительности проектирования контроллера обычно выполняется моделирование экстренного торможения и маневров с нелинейной моделью транспортного средства в соответствии со стандартами ISO или SAE.Чистое компьютерное моделирование, совместное моделирование с другим программным обеспечением или оборудованием в моделировании контура (HILS), являются распространенными подходами к проведению теста устойчивости по рысканью с или без модели драйвера для анализа разомкнутого или замкнутого контура, соответственно.

Одним из типичных маневров экстренного торможения для испытания устойчивости транспортного средства к рысканью является раздельное торможение, как описано в [2, 37, 60]. В этом испытании ступенчатый входной тормозной момент применяется к транспортному средству, движущемуся вперед с постоянной скоростью, с коэффициентом сцепления с разделенной поверхностью дороги, где одна сторона колес находится на низком уровне, а другие стороны колес — на верхнем, или наоборот. наоборот.Этот тест проводится для проверки устойчивости движения автомобиля по прямой. Критические маневры при вождении также являются еще одним эффективным способом проверки характеристик рысканья и поперечной устойчивости. Шаговый маневр рулевого управления может быть реализован для оценки устойчивого состояния и переходной поведенческой реакции транспортного средства, как описано в [16, 53, 55, 63]. Точно так же маневр с J-образным разворотом с постоянной скоростью также выполняется для такой цели, как описано в [5, 8, 9, 15, 30, 33, 45]. Другой тип критического маневра при вождении — это маневр при смене полосы движения, реализованный в [3, 5, 10, 11, 15, 20, 21, 23, 26, 45, 46, 53, 55].Этот маневр может выполняться для смены одинарной полосы без обратной связи или смены полосы на двойную с обратной связью в зависимости от модели водителя, смены полосы движения при различных дорожных условиях, смены полосы движения на разделенной дороге и смены полосы с эффектом торможения. При вводе угла поворота в синусоидальной форме можно оценить переходные характеристики управляемости, а также проанализировать рыскание и поперечную устойчивость автомобиля.

Другими тестовыми маневрами, которые могут быть реализованы для контроля устойчивости по рысканью, являются испытание на обратное рулевое управление для оценки переходных характеристик [16, 19, 20], рулевое управление с постоянной скоростью для оценки характеристик транспортного средства в установившемся режиме [19, 20], изменение частоты рулевого колеса. для анализа ширины полосы и резонансных пиков [20], а также для маневра рыболовного крючка, как указано в [2, 25, 27].Чтобы оценить работу системы управления устойчивостью к рысканью при наличии возмущения, нарушение бокового ветра, как указано в [4, 6, 20, 24], рассматривается как внешнее возмущение, которое может влиять на боковую динамическую устойчивость.

Во время критических маневров при движении, фактическая реакция автомобиля на рыскание и боковое скольжение получается и анализируется при наличии неопределенностей и внешних возмущений. Выполнив тестовые маневры, как описано выше, можно сделать вывод, что способность разработанного контроллера отслеживать желаемый отклик должна быть подтверждена.Отклики обычно сравнивают с неконтролируемыми откликами транспортного средства и других контроллеров на предмет их устойчивых и переходных характеристик отклика.

9. Заключение

В данной статье подробно рассмотрены элементы системы управления курсовой устойчивостью. При разработке контроллера устойчивости по рысканью все эти элементы, то есть модели транспортных средств, цели управления, активное управление шасси и стратегии управления, играют важную роль, которая способствует производительности системы управления.Для проектирования и оценки контроллера необходимы линейные модели с 2 степенями свободы и нелинейные модели транспортных средств с 7 степенями свободы. Чтобы улучшить управляемость и устойчивость, контроль скорости рыскания и слежения за боковым скольжением является основными задачами, которые должны быть достигнуты разработчиком. Чтобы реализовать активный контроль устойчивости по рысканью, можно реализовать активное управление шасси, рулевое управление, торможение или интеграцию обоих шасси с соответствующими стратегиями и алгоритмами управления.

В реальных условиях движения погрешности и внешние помехи могут влиять на скорость рыскания и характеристики управления слежением за боковым скольжением.Следовательно, необходим надежный алгоритм управления. На основании этого обзора был сделан вывод, что управление скользящим режимом (SMC) является лучшим надежным контроллером для решения этих проблем. С точки зрения системы управления переходные характеристики очень важны для управления отслеживанием. Однако существующая конфигурация SMC не может улучшить эти переходные характеристики. Для решения этой проблемы была разработана нелинейная скользящая поверхность SMC на основе алгоритма составной нелинейной обратной связи (CNF).Это связано с тем, что алгоритм CNF был доказан в улучшении переходных характеристик, как обсуждалось выше. Для будущих работ эта стратегия управления будет реализована для системы управления устойчивостью к рысканью, а переходные характеристики управления скоростью рыскания и слежения за боковым скольжением будут оцениваться и сравниваться с классическими контроллерами SMC и другими контроллерами.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.

Благодарности

Авторы хотели бы поблагодарить Министерство образования Малайзии, UTeM и UTM за поддержку исследований.

Системы контроля устойчивости автомобиля

Для соблюдения конструкции хорошо настроенного пассивного транспортного средства предлагаемый контроллер не будет стабилизировать транспортное средство во время маневров в установившемся режиме. Так что нет ZSS для всего рабочего диапазона автомобиля.

3.1 Введение в главу

В этой главе будет представлен обзор прошлых исследований, касающихся методов управления моментом рыскания и, в частности, использования управления задним мостом. В этом обзоре будут представлены рекомендации по внедрению заднего рулевого управления в будущую боевую машину 8 × 8.Большинство исследований было проведено на 4-колесном 2-осном транспортном средстве, однако точки исследования могут быть интерпретированы для 4-осного транспортного средства 8 × 8.

3.2 Системы контроля устойчивости автомобиля

В автомобильной промышленности сегодня крайне маловероятно найти потребительский автомобиль без системы помощи водителю. С момента появления этих систем внимание расширилось, и теперь мы стали уделять больше внимания характеристикам транспортного средства, а не только его безопасности. Разработка систем контроля устойчивости происходит от антиблокировочных тормозных систем (ABS) и противобуксовочных систем (TCS), которые помогали поддерживать курсовую устойчивость автомобиля во время аварийных ситуаций.Эти системы ограничивают продольную пробуксовку колес и блокируют их за счет активного управления дроссельной заслонкой и торможения. Когда шины работают в режиме скольжения с максимальным сцеплением, можно достичь кратчайшего тормозного пути и наиболее эффективного времени разгона [1]. Дальнейшие разработки были направлены на восстановление устойчивости при движении автомобиля в нежелательном направлении за счет использования электронного контроля устойчивости (ESC). Когда траектория транспортного средства отличается от предполагаемого направления действия водителя, система ESC активирует один из четырех тормозов, чтобы восстановить курсовую устойчивость транспортного средства.В исследовании, проведенном Шведским управлением шоссейных дорог в 2006 г. [2], сделан вывод, что ESC снизила количество аварий с травмами на 13% для всех типов аварий и на 35% для аварий на мокром или обледенелом дорожном покрытии.

Развитие управления транспортными средствами с помощью компьютеров продвинулось от помощи в чрезвычайных ситуациях до улучшения характеристик транспортных средств. Одна из основных задач, направленных на улучшение курсовых характеристик транспортных средств, заключалась в управлении рысканием транспортного средства.В потребительских транспортных средствах используются многие системы, включая дифференциальное торможение, векторизацию крутящего момента, а также активное рулевое управление передней и задней осью. Все эти методы направлены на увеличение или уменьшение момента рыскания транспортного средства, чтобы повысить его характеристики и устойчивость. Также полезно уменьшить угол бокового скольжения транспортного средства, чтобы поддерживать управляемость на поверхности с низким коэффициентом трения, а также поддерживать шины в пределах их рабочего диапазона рулевого управления для создания поперечных сил {Piyabongkarn, 2009 # 450}.

Либманн и др. {Liebemann, 2004 # 453} изучают эффективность программы Bosch Electric Stability Control Program (ESP). Компания Bosch представила ESC миру автомобилестроения в качестве поставщика, впоследствии поставив более 10 миллионов систем в различных конфигурациях автомобилей по всему миру. ESP может быть адаптирована для управления рысканием, а также для ограничения угла бокового скольжения транспортного средства для различных конфигураций транспортных средств с помощью активного управления торможением. Система ESP была адаптирована для предотвращения опрокидывания транспортных средств с более высоким центром тяжести.

3.3 Основные принципы контроля рыскания

Рисунок 3‑1 Функционирование системы контроля устойчивости по рысканью {Rajamani, 2011 # 429}

Рыскание транспортного средства описывает вращательное поведение транспортного средства вокруг его вертикальной оси. Что касается характеристик транспортного средства, его поведение относительно рыскания можно использовать для интерпретации предполагаемой траектории транспортного средства относительно намеченной траектории. Применяя систему управления рысканием транспортного средства, можно поддерживать курсовую устойчивость.Теория, лежащая в основе управления рысканием транспортного средства, заключается в управлении моментом, возникающим в результате манипулирования контактом шины с дорогой. Управление скоростью рыскания автомобиля повышает устойчивость автомобиля, а также позволяет ему работать ближе к пределам производительности.

Существует множество различных методов управления рысканием транспортного средства. Все подходы используют одну и ту же теорию, которая увеличивает момент вокруг центра тяжести за счет активного управления поперечными или продольными силами, распространяемыми шинами.Боковой динамикой транспортного средства можно эффективно управлять, вводя в шину угол скольжения или изменяя распределение крутящего момента при движении или торможении.

Системы контроля устойчивости, ориентированные на обратную связь по скорости рыскания, широко используются производителями автомобилей {Sawase, 2006 # 280} {Tseng, 1999 # 451} {Tseng, 1999 # 452} {Liebemann, 2004 # 453} {Hoffman, 1998 # 454}. Контроль рыскания — это эффективный метод удержания контроля над транспортным средством без ущерба для его управляемости.Желаемая скорость рыскания интерпретируется на основе усилия рулевого колеса и скорости транспортного средства и используется в коммерческих транспортных средствах в качестве меры безопасности и позволяет водителю работать ближе к пределам управляемости транспортного средства, не теряя управления.

3.4 Основные принципы контроля бокового скольжения

Боковое скольжение транспортного средства (β) используется для описания угла движения транспортного средства в зависимости от направления его движения. Ограничение угла бокового скольжения транспортного средства позволяет лучше контролировать, поскольку, следовательно, углы скольжения шин ограничены до достижения насыщения {Ahmadi, 2009 # 455}.

Хотя боковое скольжение транспортного средства нелегко точно измерить, существуют дополнительные методы определения угла бокового скольжения динамичного транспортного средства. Разумные оценки бокового скольжения транспортного средства можно оценить по его скорости и боковому ускорению. Более точная оценка может быть получена путем интеграции вектора скорости транспортного средства на основе GPS с вектором скорости транспортного средства из инерциального измерительного блока (IMU). Daily et al. {Daily, 2004 # 456} описывают, что ошибка этого метода в основном связана с ошибкой измерения GPS и может быть исправлена ​​с помощью функции ошибки скорости.Основная проблема с измерениями на основе GPS — ненадежность в средах, где есть высокие объекты.

Piyabongkarn et al. {Piyabongkarn, 2009 # 450} определяет другие методы наблюдения за углом бокового скольжения транспортного средства, включая использование оптических датчиков и оценок на основе динамических моделей. В этой статье также обсуждается новый метод оценки угла скольжения, который использует оценку на основе модели в сочетании с оценкой на основе кинематики. Благодаря экспериментальной реализации, боковое скольжение транспортного средства было эффективно рассчитано и обеспечивает надежную оценку угла бокового скольжения транспортного средства при экстремальных маневрах.

3.5 векторизация крутящего момента

Вектор крутящего момента — это термин для распределения крутящего момента двигателя на ведущие колеса. Если автомобиль поворачивает, внешнее колесо проходит на процент больше, чем внутреннее. Приложив больший крутящий момент к внешним колесам во время поворота, автомобиль с большей вероятностью завершит маневр с большей уверенностью. Такие компании, как Mitsubishi, Ford, Nissan,….

Ранняя разработка системы векторизации крутящего момента компанией Mitsubishi Motors заключалась в создании «автомобиля, на котором каждый может безопасно управлять».Чтобы избежать рулевого управления с тормозом, которое могло бы снизить скорость автомобиля и вступить в конфликт с действиями водителя, компания Mitsubishi разработала систему активного контроля рысканья (AYC), используя «механизм передачи крутящего момента» наряду с уже разработанным активным контролем устойчивости (ASC). Результатом стал дифференциал передачи крутящего момента, который применялся только к задней оси полноприводного автомобиля. В системе использовалась система управления с прямой связью, чтобы улучшить отзывчивость автомобиля, анализируя угол поворота рулевого колеса и положение дроссельной заслонки.Это было связано с управлением обратной связью для отслеживания разницы в поперечной скорости колес. Дополнительные системы могут поддерживать контроль во время маневра сноса и регулировать усиление контроллера, оценивая коэффициент поверхностного трения µ. Система позволила достичь более высоких поперечных ускорений за счет использования управления крутящим моментом влево / вправо, улучшив управляемость транспортного средства. При использовании системы ASC управлять автомобилем становится легче, и при достижении контрольных пределов транспортное средство может восстанавливаться.[3]

3.6 Активная помощь при торможении

Торможение — это эффективный метод приложения крутящего момента рыскания для восстановления устойчивости или увеличения скорости рыскания транспортного средства. Многие автомобильные компании могут с легкостью реализовать активную систему помощи при торможении, поскольку она использует то же оборудование, что и ESC, которая является стандартной для всех автомобилей, продаваемых в Северной Америке [4].

Использование тормозного момента для управления рысканием транспортного средства отличается от ESC, основанного на торможении, поскольку для его активации не требуется торможение.Ghike et al. утверждают, что изменение крутящего момента с помощью тормозов менее навязчиво, но более эффективно для управления поперечной динамикой транспортного средства, чем ESC, а также вызывает меньшее снижение скорости [5]. При торможении внутреннего колеса оси с дифференциалом скольжения больший крутящий момент передается на внешнее колесо, обеспечивая требуемое распределение крутящего момента. Как видно на рисунке 2, момент рыскания может быть приложен путем торможения внутренней части

Рисунок 3‑2: Контроль бокового торможения [6]

3.7 Активный ассистент рулевого управления

Активный ассистент рулевого управления описывает систему, которая позволяет компьютерной системе управлять углом поворота рулевого колеса для корректировки поперечной динамики транспортного средства. Эта система также позволяет добавлять полуавтономные системы, такие как ассистент движения по полосе и экстренный ассистент рулевого управления, что полезно, поскольку системы управления имеют более быструю и точную реакцию, чем водитель [7]. Активный ассистент рулевого управления позволяет водителю следовать по пути, в то время как регулировка возмущений осуществляется системой управления [8].Активное рулевое управление также дает некоторые преимущества с точки зрения характеристик транспортного средства, поскольку непрерывное рулевое управление может исправить ошибку водителя, что позволяет с большей уверенностью проверять пределы возможностей устойчивости транспортного средства.

Ютака и др. предложила новую концепцию надежного активного заднего рулевого управления, которая обеспечивает разумную производительность транспортного средства, даже если параметры транспортного средства и / или состояние поверхности изменяются. Использование µ-синтеза

Рисунок 3‑3: Крутящий момент автомобиля при торможении переднего колеса (слева) и рулевого управления передним колесом (справа) [7]

Рисунок 3-4: торможение mu-split — баланс крутящих моментов при активном рулевом управлении

Marino et al.использовали контроллер развязки, который имеет обратную связь об ошибке скорости рыскания с зависимым от скорости демпфированием рыскания.

3.8 Рулевое управление задним мостом (RAS)

Управление задней осью — это эффективный метод управления поперечными силами, создаваемыми задними шинами. Использование RAS обычно используется для уменьшения радиуса поворота транспортного средства на низких скоростях при одновременном снижении износа шин и применяется во всех типах транспортных средств, начиная от тяжелых грузовиков, пикапов и даже спортивных автомобилей.Управление задней осью можно использовать на высоких скоростях для уменьшения бокового скольжения автомобиля. Благодаря «управляемому по проводам», используемому для RAS, есть расширенные возможности для улучшения динамической устойчивости транспортных средств. Подобно активному усилителю рулевого управления, активная система заднего рулевого управления может улучшить поперечную динамику автомобиля, только отдельно от углов поворота передних колес. Повышенная динамическая устойчивость становится очень полезной в тяжелых транспортных средствах с высоким центром тяжести в качестве меры предотвращения опрокидывания и увеличения поперечных характеристик транспортного средства.Многие большие грузовики уже включают RAS для улучшения маневренности на низкой скорости, однако Харрази и др. {Харрази, 2008 № 2} предполагают, что необходимы дальнейшие разработки для достижения улучшенной устойчивости транспортного средства к рысканью и отзывчивости, а также улучшенных характеристик на поверхностях с различным поверхностным трением слева направо.

Существует несколько используемых методов управления углами поворота задних осей: Пассивное управление задними колесами может быть реализовано в транспортном средстве с помощью механических средств или методов, которыми водитель не может управлять.Компания Porsche представила заднее рулевое управление с использованием механической навески, называемой осью Weissach, которая уменьшала бы избыточную поворачиваемость, вызывая схождение задней оси {Nalecz, 1989 # 457}. Хотя пассивное рулевое управление не входит в объем данной работы, необходимо оценить методы повышения производительности с помощью механических подходов. Методы упреждающего управления обычно используют входные данные водителя для определения рулевого управления задней оси. В методах управления с обратной связью используются показатели производительности автомобиля для настройки угла поворота задней части автомобиля для соответствия идеальной модели вождения автомобиля.

3.9 Методы управления рулевым управлением задних колес с прямой связью

с прямой связью являются эффективным средством получения преимуществ от активного рулевого управления задними колесами за счет вывода угла поворота задних колес по отношению к входному сигналу рулевого управления. Знание компоновки транспортного средства и его динамических характеристик может привести к оптимальной настройке контроллера прямой связи. Маневренность на низких скоростях можно легко повысить с помощью контроллера с упреждением, а устойчивость автомобиля не так важна для безопасности на низких скоростях.В исследовании Фурукавы и др. {Furukawa, 1989 # 413} выделяются два метода управления с прямой связью.

Во-первых, это метод контроля нулевого бокового скольжения (ZSS). ZSS учитывает скорость автомобиля и усилие рулевого управления. Эти входные данные используются в передаточной функции, которая была получена путем анализа велосипедной модели транспортного средства с 2 степенями свободы с передним и задним углами поворота. Чтобы удовлетворить часть контроллера с нулевым боковым скольжением, угол бокового скольжения в передаточной функции устанавливается равным нулю, а часть скорости рыскания устраняется, обеспечивая таким образом выигрыш передаточного отношения, зависящий от скорости, для угла поворота задней оси по сравнению с передней осью. .

к = -b-maCrlU2a + mbCflU2

Где a и b представляют собой расстояние между передней и задней осями до центра тяжести, соответственно,

— это колесная база транспортного средства, C _f и C _r — жесткость передних и задних шин при повороте соответственно, а U — скорость транспортного средства. Это приводит к соотношению, представленному на Рисунке 3-5.

Рисунок 3‑5 Зависимость от скорости нулевого бокового скольжения (ZSS) Передаточное отношение передней части к задней части

Второй метод, рассмотренный Furukawa et al.является зависимостью исключительно от угла поворота рулевого колеса. При малых входных углах поворота задние колеса поворачиваются в том же направлении, что и передние. Для больших углов поворота, которые чаще возникают на низкой скорости, поверните задние колеса напротив передних колес для повышения маневренности. Эта система позволяет улучшить рулевое управление с низкой и высокой скоростью без необходимости обновлять скорость автомобиля в контроллере. Система RAS, зависящая от угла поворота, показана на Рисунке 3‑6.

Рисунок 3‑6 Зависимость от угла поворота, RAS {Furukawa, 1989 # 413}

Исследование Fukunada et al. {Fukunaga, 1987 # 458} по алгоритму прямой связи Nissan, аналогичному ZSS

Харрази и др. [9] наблюдали эффективность управления задним мостом на устойчивость к рысканью и отзывчивость тяжелого грузовика с помощью MATLAB-Simulink и на полномасштабном грузовике Volvo. Система управления ориентирована на торможение с раздельным торможением и маневры на высокой скорости в качестве мер для анализа управления автомобилем.Контроллер управляет задней осью, чтобы удовлетворить действия водителя или контрольную скорость рыскания. Контроллер высокоскоростного рулевого управления состоит из упреждающей обратной связи первого порядка и пропорциональной обратной связи:

δ3 = KFF-TFFsδ1 + KFB (rref-r)

Контроллер торможения split-mu использует контроллер с упреждающим пропорциональным усилением для поворота задней оси для компенсации неравномерного тормозного усилия слева и справа. Это уменьшает тормозной путь, позволяя системе ABS работать на полную мощность, не заставляя водителя противодействовать повороту.Контроллер можно описать как:

δ3 = КПМ тормоз

Моделирование и полные испытания автомобиля показывают, что ошибка скорости рыскания может быть уменьшена на 64% при одновременном уменьшении усилий, необходимых для водителя. Контроллер торможения split-mu с использованием RAS может сократить тормозной путь как минимум на 10% за счет использования более агрессивной системы ABS и RAS для поддержания того же уровня активности водителя, который необходим для стандартного автомобиля.

Nagai et al. {Nagai, 1997 # 443} использовал контроллер согласования моделей (MMC), который применяет обратную связь по состоянию как по скорости рыскания, так и по углу бокового скольжения транспортного средства, чтобы помочь транспортному средству следовать идеальной динамической траектории.Метод MMC использует линейную теорию управления, но доказал свою эффективность в улучшении управляемости и устойчивости транспортного средства даже при изменении его параметров. Надежность контроллера чрезвычайно важна для боевой машины, поскольку масса машины и жесткость на поворотах меняются в зависимости от местности и назначения машины.

3.10 Разработка моделирования {РАЗДЕЛ МОДЕЛИРОВАНИЯ]

Сплит-му торможение

Чтобы проверить эффективность контроллера торможения с раздельным управлением, Харрази и др.использовали mu_left = 0,15 и mu_right как 0,75 и начальную скорость 50 км / ч. [9]

Высокоскоростной поворот

Радиус поворота

НАТО Переулок

Устойчивость к нелинейности шин и состоянию дороги

Для оценки устойчивости контроллера к нелинейным характеристикам шин и дорожным условиям Nagai et al. протестировали переходную реакцию на разные углы поворота рулевого колеса (от 15 до 45 градусов) при различных значениях сцепления с дорогой (mu = 0,8, 0,6, 0,4).В тесте использовался синусоидальный управляющий сигнал с одним периодом, равным 2 секундам. Посмотрев реакцию скорости рыскания на входное значение угла поворота, выходной сигнал контроллера можно оценить по сравнению с желаемым выходным сигналом.

Артикул:

[1] У. Кинке и Л. Нильсен, Автомобильные системы управления: для двигателя, трансмиссии и транспортного средства : Springer-Verlag New York, Inc., 2000.

[2] А. Ли, К. Тингвалл, М. Краффт и А. Куллгрен, «Эффективность электронного контроля устойчивости (ESC) в сокращении реальных аварий и травм», Предупреждение дорожно-транспортного травматизма, том.7. С. 38-43, 2006.

[3] К. С. Савасе, Йошиаки, «Применение активного контроля рыскания к динамике транспортного средства за счет использования движущей / тормозной силы», JSAE Review, vol. 20, pp. 289-295, 1999.

[4] Н. Х. Т. С. А. (НАБДД), «Электронные системы контроля устойчивости», в Федеральных стандартах безопасности транспортных средств vol. 126-49 CFR, части 571 и 585, изд., 2007 г.

[5] К. Гике, Т. Шим и Дж. Асгари, «Интегрированное управление приводом колес и тормозным моментом для улучшения управляемости автомобиля», Труды Института инженеров-механиков, Часть D: Журнал автомобильной инженерии, об.223, стр. 439-457, 2009.

[6] К. У. Савасэ, Юичи; Миура, Таками; «Технология векторизации крутящего момента влево-вправо как основа системы Super All Wheel Control (S-AWC)», Mitsubishi Technical Review, 2006 г.

[7] Дж. Аккерманн, д-р Т. Б. Унте и Д. Оденталь, «Преимущества рулевого управления Actve для управления динамикой автомобиля», 1999 г.

[8] Дж. Аккерманн и Т. Бюнте, «Подавление помех от рыскания за счет надежной развязки рулевого управления автомобиля», Control Engineering Practice, vol.5. С. 1131-1136, 1997.

[9] С. Харрази, М. Лидберг, П. Лингман, Ж.-И. Свенссон и Н. Дела, «Эффективность управления задним мостом для устойчивости к рысканью и отзывчивости тяжелого грузовика», Vehicle System Dynamics, vol. 46, pp. 365-372, 2008.

Повышение курсовой устойчивости автомобиля в поворотах на основе управления моментом рыскания

Электронная устойчивость Контроль | Электронный контроль устойчивости | Поддержка драйверов | XC90 2021

Этот символ будет отображаться на приборной панели, когда система вмешивается.

Когда система вмешалась, чтобы задействовать тормоза, может быть слышен пульсирующий звук, и при нажатии педали акселератора автомобиль может ускоряться медленнее, чем ожидалось.

Система состоит из следующих подфункций:

• Контроль устойчивости

  Также называется контролем тяги.

• Контроль вращения и активный контроль рысканья
• Контроль сопротивления двигателя
• Система стабилизации прицепа
• Контроль устойчивости при крене

Предупреждение

• Эта функция является дополнительной поддержкой водителя, предназначенной для облегчения вождения и повышения безопасности — она ​​не справляется в любых ситуациях при любом движении, погодных и дорожных условиях.
• Водителю рекомендуется прочитать все разделы Руководства пользователя, посвященные этой функции, чтобы узнать о ее ограничениях, о которых водитель должен знать перед использованием этой функции.
• Функции поддержки водителя не заменяют внимание и рассудительность водителя. Водитель всегда несет ответственность за обеспечение безопасного вождения автомобиля с соответствующей скоростью, на соответствующем расстоянии от других транспортных средств и в соответствии с действующими правилами и положениями дорожного движения.

Система стабилизации

Также называется антипробуксовочной системой.

Эта функция помогает контролировать силу движения и торможения каждого отдельного колеса в попытке стабилизировать автомобиль.

Управление вращением и активное управление рысканием

Эта функция активна на низких скоростях и тормозит вращающиеся колеса для передачи дополнительной мощности на колеса, которые не вращаются.

Эта функция также может помочь предотвратить пробуксовку колес во время ускорения автомобиля.

Контроль сопротивления двигателя

Контроль сопротивления двигателя (EDCEngine Drag Control) может помочь предотвратить случайную блокировку колес, например после переключения на пониженную передачу или торможения двигателем при движении на малых скоростях по скользкой поверхности.

Непреднамеренная блокировка колес во время движения может снизить способность водителя управлять автомобилем.

Система стабилизации прицепа *

Система стабилизации прицепа включается, если автомобиль оборудован оригинальным буксирным крюком Volvo.

Система стабилизации прицепа (TSATrailer Stability Assist) предназначена для помощи в стабилизации транспортного средства, буксирующего прицеп, если транспортное средство и прицеп начали раскачиваться.

Примечание

Система стабилизации прицепа отключается, если активирован спортивный режим ESC.

Контроль устойчивости при крене

Эта функция помогает снизить риск опрокидывания в случае, например, внезапный маневр уклонения или если автомобиль начинает заносить. Система контролирует боковой угол, под которым автомобиль наклоняется, и регистрирует любые изменения. Используя эту информацию, система рассчитывает вероятность пролонгации. Если существует неминуемая опасность опрокидывания, активируется электронная система контроля устойчивости, крутящий момент двигателя снижается, и одно или несколько колес тормозятся до тех пор, пока транспортное средство не восстановит устойчивость.

Предупреждение

Системы устойчивости транспортного средства помогают повысить безопасность транспортного средства, но не заменяют ответственность водителя за безопасное управление транспортным средством. Скорость и стиль вождения всегда должны соответствовать текущим дорожным, транспортным и погодным условиям. Опубликованные ограничения скорости всегда должны соблюдаться.

Что такое носок? (Эффекты схождения и схождения)

Последнее обновление 24 ноября 2020 г.

Автомобильные технологии продолжают совершенствоваться, позволяя людям пользоваться динамическими системами и управляемостью в автомобиле, такими как улучшение угла схождения.Но вы можете спросить: «Что такое палец?»

Ищете хорошее онлайн-руководство по ремонту? Щелкните здесь, чтобы увидеть 5 лучших вариантов.

Что такое носок?

Схождение, или отслеживание, — это когда колеса автомобиля указывают вправо или влево под асимметричным углом. Схождение, также известное как положительное схождение, относится к наклону передних колес по направлению к центральной линии автомобиля, а схождение или отрицательное схождение — это когда задние колеса наклоняются наружу от центральной линии автомобиля.

Схождение — один из трех основных параметров конфигурации центровки в автомобиле.Это базовая настройка, которая оказывает значительное влияние на курсовую устойчивость автомобиля и угол износа шин. Он также меняется в зависимости от скорости автомобиля.

Отслеживание выражается в долях дюйма или градусов и используется для регулировки управляемости транспортного средства и подвески втулки, а также для продления срока службы шин.

Среди значительных признаков плохой центровки — плоский протектор с одной стороны и острый с другой, или потенциально неустойчивое и шумное рулевое колесо.

А что насчет развала и кастера?

В конечном итоге, правильный баланс схождения, развала и кастера увеличивает производительность вашего автомобиля и продлевает срок службы шин, тормозов и подвески.

Подвеска автомобиля измеряется тремя способами и по разным осям. Каждое из этих измерений влияет на другие, поэтому, если вы измените один из углов, вы должны немедленно повторно измерить другие и проверить компоненты подвески.

Схождение — это острие передних колес, если смотреть на автомобиль сверху.«Схождение» относится к переднему краю шин, повернутому к центру автомобиля, как если бы автомобиль был «косолапым». «Схождение» относится к шинам, направленным наружу от центра автомобиля.

Развал влияет на износ шин и управляемость автомобиля. Большинство автомобилей имеют небольшой отрицательный развал, но в некоторых случаях более подходит положительный развал.

Наконец, ролик измеряет нижнее положение поворота относительно верхнего положения поворота, также известное как угол оси поворота.Этот угол влияет на устойчивость рулевого управления, когда ваш автомобиль движется по прямой.

См. Также: Что такое развал? и что такое Кастер?

Эффекты схождения

Эффекты схождения в основном предусмотрены для автомобилей с задним приводом, грузовиков и внедорожников, так как это обеспечивает лучшую устойчивость на прямой. Обратной стороной является то, что реакция на поворот немного более медленная.

При прохождении крутого поворота схождение меняется на схождение, чтобы уменьшить царапание шины, потому что внутреннее колесо поворачивается через небольшой интервал по сравнению с внешним колесом.

В большинстве автомобилей с задним приводом используется положительное схождение, чтобы шины могли двигаться надлежащим образом и компенсировать движение назад, вызванное сопротивлением качению шин.

Когда у транспортного средства много схождений, внешние края шин быстро изнашиваются; таким образом, схождение требуется лишь в небольшом количестве, чтобы позволить автомобилю получить большую устойчивость и компенсировать небольшие изменения в геометрии и высоте подвески.

Эффекты схождения

Эффекты схождения в основном встречаются в гоночных автомобилях, поскольку им требуется очень отзывчивая система рулевого управления.Придете ли вы на мероприятие на небольшом местном гоночном треке или на Нюрбургринге, многие машины будут настроены с определенными отклонениями.

Большинство полноприводных автомобилей оснащено системами схождения, которые помогают быстро и без усилий реагировать на рулевое управление.

Регулировка схождения на переднеприводных автомобилях делает передние шины более прочными и увеличивает сцепление с дорогой, что способствует ускорению. Однако расстояние между колесами уменьшается из-за повышенного давления на резину.

Когда автомобиль собирается двигаться или движется по неровной дороге, колеса с передним носком помогают автомобилю достичь курсовой устойчивости.Они обеспечивают естественную устойчивость рулевого колеса, когда водитель собирается повернуть.

В переднеприводных автомобилях используется отрицательное схождение, чтобы избежать движения вперед и позволить шинам двигаться бок о бок с относительно хорошей скоростью.

Чрезмерное схождение может привести к быстрому износу внутренних краев шин, проблемам с торможением и недостаточной поворачиваемостью.

Как регулируется зацеп?

Схождение и схождение в основном влияют на геометрию рулевого управления и срок службы шин транспортных средств.

Поскольку существуют разные модели автомобилей, в некоторых автомобилях схождение передних и задних колес регулируется. Для автомобилей, которые не регулируются сзади, механик поместит инструмент на все четыре колеса, чтобы проверить схождение и отслеживание, а также отрегулировать с переднего колеса.

Неправильная установка схождения приведет к неправильному углу тяги, затруднениям при повороте или прохождении крутых поворотов, а также проблемам с устойчивостью на прямой на высокой скорости.

Угол тяги определяется как воображаемая линия, проведенная перпендикулярно от задней части к центральной линии оси.Он сравнивает и подтверждает, что задняя ось параллельна передней оси и что обе стороны колесной базы равны.

Перед изменением настроек схождения для управления управляемостью имейте в виду, что настройки схождения повлияют на управляемость вашего автомобиля, особенно в более влажные и холодные месяцы. Кроме того, чрезмерная регулировка схождения может привести к потере устойчивости вашего автомобиля при движении по неровной дороге или при проезде по лужам.

Связано: Средняя стоимость центровки колес

Схождение и схождение различаются в зависимости от типа транспортного средства.Легковые автомобили, скорее всего, будут иметь настройку схождения (положительное схождение) — больше внимания уделяется устойчивости на прямой. Кроме того, рулевое управление в основном рассматривается в гоночных автомобилях, оснащенных настройкой схождения (отрицательное схождение).

Мы надеемся, что эта статья адекватно ответила на вопрос «Что такое палец?»

Если вы водитель, который предпочитает небольшой схождение или схождение, важно отметить, что небольшая или неправильная регулировка схождения приведет к неравномерному износу шин в течение короткого времени.

Следите за тем, чтобы выравнивание схождения пальцев вашего автомобиля производилось регулярно и правильно в квалифицированной и опытной мастерской по ремонту автомобилей, чтобы гарантировать вам плавное и безопасное вождение.

Последние исследования стабильности направления

В развитии автомобильного транспорта можно наблюдать две тенденции. Во-первых, по мере того, как интенсивность движения становится все более интенсивной, развивается инфраструктура автомобильных дорог; используются более совершенные, качественные и прочные материалы; и методы укладки и ремонта тротуаров постоянно совершенствуются.Постоянный рост количества транспортных средств на дорогах сопровождается постоянным улучшением конструкции транспортных средств с целью повышения управляемости транспортных средств как ключевого фактора безопасности дорожного движения. Изменение коснулось ряда систем автомобиля. Конструкция шин и используемые материалы постоянно совершенствуются, чтобы обеспечить максимально возможное сцепление с дорожным покрытием. Изучаются новые решения по усовершенствованию подвески и систем привода. Тем не менее, неизбежные противоречия возникли, прежде всего, в попытках совместить комфорт при езде и управляемость автомобиля.Практика показывает, что эти системы удовлетворительно работают только на дорогах хорошего качества, поскольку они были разработаны специально для последних. Это могло быть причиной более сложного управления автомобилем и аварий на дорогах низкого качества. Колеи и неровности местности, ухудшающие устойчивость автомобиля и безопасность движения, не исключаются даже на магистральных дорогах. В этой работе мы исследовали условия курсовой устойчивости, влияние параметров дороги и транспортного средства на курсовую устойчивость транспортного средства и разработали рекомендации по объединению систем управления дорогой и транспортным средством для обеспечения безопасности движения.Мы разработали уточненную динамическую модель устойчивости автомобиля, которая оценивает влияние протектора шины и подвески. Полученные результаты позволяют более точно оценить влияние неровностей дороги и движений подвески и кузова на устойчивость автомобиля и разработать рекомендации по безопасному движению по дороге с известными характеристиками.

Что означает VDC в автомобиле?

Буквы VDC загадочны, но в контексте автомобиля они обозначают что-то потенциально спасительное — управление динамикой автомобиля или управление динамикой автомобиля.

Эта технология пытается бороться с потерей управляемости, которая может произойти на скользкой дороге. По сути, VDC означает в автомобиле то же самое, что и электронный контроль устойчивости (ESC), который является обязательным для автомобилей, продаваемых в Соединенных Штатах с 2012 года. Автопроизводители, которые называют ESC как VDC, включают Infiniti, Nissan и Subaru.

Электронные системы контроля устойчивости используют компьютеризированную технологию для обнаружения пробуксовки колес до того, как это станет очевидным для водителя.Затем, чтобы предотвратить более значительную потерю тяги, они применяют контрмеры, которые водитель не может.

Например, система VDC может применять тормоза к отдельным колесам для предотвращения пробуксовки. Если автомобиль начинает недостаточную поворачиваемость — другими словами, если он не реагирует на поворот рулевого колеса и вместо этого движется вперед по прямой — VDC применяет тормоза на внешнем переднем колесе, заставляя автомобиль поворачиваться. VDC не управляет автомобилем. Вместо этого он предоставляет входные данные, которые позволяют водителю продолжать управлять автомобилем в желаемом направлении.

Во время нормального движения система VDC непрерывно контролирует рулевое управление и направление движения автомобиля. Он сравнивает предполагаемое водителем направление, определяемое углом поворота рулевого колеса, с фактическим направлением движения автомобиля. Обычно предполагаемый путь и фактический путь движения совпадают, но при пробуксовке колес и потере сцепления они могут отличаться. Система определяет разницу между предполагаемым и фактическим направлением движения и в электронном виде выдает приказы системам автомобиля, чтобы смягчить проблему.

Subaru VDC (Vehicle Dynamics Control) — это разновидность электронного контроля устойчивости. Он использует сеть датчиков, установленных на транспортном средстве, для отслеживания скорости вращения колес, положения рулевого колеса, скорости рыскания и поперечного ускорения. Если информация, предоставляемая датчиками, подсказывает блоку управления компьютера, что транспортное средство движется не в направлении, указанном его водителем, система предпримет шаги, чтобы попытаться исправить ситуацию.

Большинство моделей Subaru имеют стандартный полный привод, поэтому система Subaru VDC использует AWD для максимального увеличения тяги и восстановления устойчивости автомобиля.Часто это происходит еще до того, как водитель осознает наличие проблемы. Если при этом не удается восстановить надлежащее сцепление с дорогой и устойчивость, VDC предпримет дальнейшие корректирующие действия, регулируя крутящий момент, прилагаемый к передним и задним колесам, и применяя тормоза к отдельным колесам.

Subaru утверждает, что с AWD тормозное колесо восстанавливает сцепление с дорогой быстрее, чем на полноприводном автомобиле, и быстрее возвращает автомобиль на заданный путь. Помимо этого, система может также изменять синхронизацию двигателя и уменьшать поток топлива в двигатель, чтобы ограничить крутящий момент, что еще больше повысит стабильность.

В автомобилях Nissan и Infiniti есть система динамического контроля транспортного средства (VDC), которая работает так же, как и большинство электронных систем контроля устойчивости. Он использует различные датчики для отслеживания действий водителя и движения транспортного средства, мягко помогая транспортному средству оставаться на заданном водителем пути.

Nissan и Infiniti VDC помогает контролировать и ограничивать как недостаточную, так и избыточную поворачиваемость. Как упоминалось ранее, автомобиль с недостаточной поворачиваемостью не реагирует так быстро, как хотелось бы, на команду поворота вправо или влево.Вместо этого он продвигается вперед.

Напротив, автомобиль с избыточной поворачиваемостью поворачивает быстрее, чем хотелось бы, создавая у водителя впечатление, что задняя часть автомобиля движется вокруг. Если избыточная поворачиваемость не будет устранена, автомобиль будет вращаться.

Чтобы противодействовать этим нежелательным действиям, система Nissan / Infiniti VDC контролирует тормозное давление на отдельные колеса и регулирует мощность двигателя, чтобы помочь водителю сохранять контроль над автомобилем как в случае недостаточной, так и избыточной поворачиваемости.Чтобы поддерживать общую стабильность во время движения, он использует тормозное давление для уменьшения пробуксовки ведущего колеса, которое теряет сцепление с дорогой, путем передачи мощности на нескользящее ведущее колесо той же оси.

Функция динамического управления автомобилем помогает вашему автомобилю поддерживать надлежащее сцепление с дорогой при движении в неблагоприятных условиях. Но когда автомобиль застревает в снегу или грязи, VDC снижает мощность двигателя, и вам может потребоваться выключить его, чтобы вывести автомобиль. В большинстве автомобилей Infiniti и Nissan есть переключатель VDC Off.

Система VDC — отличный инструмент, помогающий водителю сохранять контроль над транспортным средством, но она не может предотвратить потерю контроля над транспортным средством во всех дорожных ситуациях. Водитель всегда несет ответственность за безопасное управление автомобилем, поэтому обязательно регулируйте скорость и параметры движения в соответствии с дорожными и погодными условиями, с которыми вы сталкиваетесь.