Бесплатная публикация статей в журналах ВАК и РИНЦ

Уважаемые авторы, образовательный интернет-портал «INFOBRAZ.RU» в рамках Всероссийской Образовательной Программы проводит прием статей для публикации в журналах из перечня ВАК РФ по направлениям: экономика, философия, политология, педагогика, филология, биология, сельское хозяйство, агроинженерия, транспорт, строительство и архитектура и др.

Возможна бесплатная публикация статей в специализированных журналах по многим отраслям и специальностям. В мультидисциплинарных журналах возможна публикация по всем другим направлениям. 

Журналы реферируются ВИНИТИ РАН. Статьям присваивается индекс DOI. Журналы включены в международную базу Ulrich's Periodicals Directory и РИНЦ.

Подпишитесь на уведомления о доступности опубликования статьи. Первую рекомендацию вы получите в течении 10 минут - ПОДПИСАТЬСЯ

СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ СИСТЕМЫ КУРСОВОЙ УСТОЙЧИВОСТИ АВТОМОБИЛЯ КАТЕГОРИИ M1

Система курсовой устойчивости (СКУ) препятствует потере автомобилем устойчивости и управляемости при его эксплуатации в сложных дорожных условиях и некорректных воздействиях водителя на органы управления. С ее помощью осуществляется динамическая коррекция курсового угла, позволяющая удерживать автотранспортное средство (АТС) в пределах заданной траектории [1]. При этом в работе [2] говорится о том, что СКУ контролирует не только продольную динамику движения транспортной машины (ТМ), но и поперечную при критических величинах сцепления. Это обусловлено тем, что управление автомобилем, близкое к пределу физических возможностей, должно учитывать три степени свободы АТС на плоскости дорожного полотна, такие как поворот вокруг вертикальной оси, поперечное и продольное ускорения.

СКУ – одна из наиболее важных частей комплекса электронных систем активной безопасности (ЭСАБ) ТМ, содействующая благополучному выходу из сложившейся критической ситуации, в которой среднестатистический водитель на обычном автомобиле совершил бы дорожно-транспортное происшествие (ДТП). Благодаря данной системе навыки экстремального вождения отходят на второй план. От водителя требуется управлять АТС, в то время как СКУ формирует командные решения в зависимости от складывающейся дорожной обстановки, ведь главный принцип системы – выравнивать ТМ в том направлении, куда повернуты передние колеса. Но при этом возможности СКУ по купированию опасной ситуации не беспредельны, так как законы физики обмануть нельзя [3].

По данным исследования [4], в 2012 г. на дорогах России эксплуатировалось 62% легковых автомобилей с антиблокировочной системой (АБС) и только 23% с СКУ. К примеру, в аналогичный период времени в странах Европейского союза (ЕС) на 90% АТС категории M1 была установлена АБС, а на 68% и СКУ.

В статье [5] приведена официальная статистика, утверждающая, что еще в 2010 г. во всем мире 41% новых легковых ТМ были оснащены СКУ, а в 2013 г. уже 59%. Эта цифра будет ежегодно увеличиваться и в недалекой перспективе приблизится к 100%.

К примеру, все выпускаемые в Европе автомобили категории M1 с 1 ноября 2014 г. обязаны иметь в базовой комплектации СКУ.

Такое решение стран ЕС было обусловлено результатами проведенных исследований, которые показали, что около 80% ДТП по причине неуправляемого сноса или заноса легковых АТС можно было избежать, если бы на них была установлена рассматриваемая система [6].

СКУ имеет сложную архитектуру и осуществляет информационное взаимодействие с другими ЭСАБ ТМ, управляя работой следующих систем: АБС, антипробуксовочной (АПС), распределения тормозных усилий (СРТУ), блокировки дифференциала (СБД) и экстренного торможения (СЭТ). По сути, это единая система, заложенная в электронный блок управления (ЭБУ) СКУ, которая работает комплексно и обеспечивает целый набор вспомогательных контраварийных действий для сохранения управляемости ТМ [7].

В ЭБУ СКУ можно условно выделить ЭБУ АБС, с которым они имеют общий разъем.

Во время функционирования СКУ ведется постоянное корректирование работы следующих систем: адаптивной подвески (САП), активного рулевого управления (САРУ), управления автоматической коробкой переключения передач (СУАКПП) и управления двигателем внутреннего сгорания (СУДВС). Все они являются электронными системами управления (ЭСУ) (рис. 1).

АБС и СРТУ базируются на информационных элементах (ИЭ) и электронных исполнительных механизмах (ЭИМ) ЭБУ АБС.

СЭТ, СБД, АПС, как и СКУ, базируются на ИЭ и ЭИМ следующих ЭБУ: СКУ, конструктивно объединенной с АБС, а также автоматической коробкой переключения передач (АКПП), адаптивной подвески (АП), двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и электроусилителя руля (ЭУР) при наличии САРУ. При этом на современных автомобилях категории M1 устанавливаются как электрогидравлические усилители руля (ЭГУР), так и электромеханические усилители руля (ЭМУР), что позволяет оснащать их САРУ.

ЭБУ СКУ получает сигналы от ИЭ, которые отслеживают различные параметры курсового движения АТС, и оценивает складывающуюся дорожную ситуацию.

Для определения намерений водителя ЭБУ СКУ использует выключатель стоп-сигнала (ВСС) и следующие датчики: положения педали акселератора (ДППА), угла поворота рулевого колеса (ДУПРК). Для оценки фактического поведения ТМ установлены датчики: давления (ДД) в главном тормозном цилиндре (ГТЦ), крутящего момента (ДКМ) на рулевом колесе (РК), положения дроссельной заслонки (ДПДЗ), положения коленчатого вала (ДПКВ), положения паркинга/нейтрали (ДППН), положения рычага селектора (ДПРС), поперечного ускорения (ДПоУ), продольного ускорения (ДПрУ), угловой скорости (ДУС), уровня кузова (ДУК), частоты вращения колес (ДЧВК) (рис. 2).

На современных автомобилях категории M1 применяется блочная компоновка ДПоУ, ДПрУ и ДУС. При этом ДПрУ устанавливается только на полноприводные АТС, так как на моноприводных ТМ продольное ускорение вычисляется косвенно, путем оценки следующих параметров: давления в ГТЦ, частоты вращения колес и режима работы ДВС.

ДКМ на РК устанавливается только на автомобилях с ЭМУР.

По шине данных (ШД) Controller Area Network (CAN) происходит обмен информацией между следующими ЭБУ: СКУ, конструктивно совмещенной с АБС, а также АКПП, АП, ДВС и ЭУР при наличии САРУ. При этом ЭБУ СКУ считывает данные с ИЭ различных ЭБУ и в соответствии с заложенным программным обеспечением формирует управляющие воздействия на ЭИМ (рис. 3).

ИЭ и ЭИМ, непосредственно соединенные с различными ЭБУ ТМ, занесены в таблицу 1.

СКУ объединяет все вышеперечисленные ИЭ и ЭИМ воедино.

Рассматриваемая система, как другие ЭСАБ и ЭСУ, может иметь технические неисправности, но существующие в наши дни методы контроля работоспособного состояния СКУ позволяют водителю узнать об этом лишь во время экстренного торможения на дорожном покрытии с низким коэффициентом сцепления [8].

Следует отметить, что по сей день не существует стандартизованной методики диагностирования СКУ и АБС в эксплуатации, хотя научные исследования в этой области не прекращаются. Разработка такой методики даст возможность реализовать имеющийся потенциал для уменьшения высокого уровня дорожно-транспортного травматизма в России. Ее внедрение сможет способствовать снижению риска возникновения ДТП за счет заблаговременного вывода из эксплуатации автомобилей с неисправностями ЭСАБ [9].

ЛИТЕРАТУРА

  1. Денисов И. В., Терентьев И. А. К вопросу о проверке работоспособности информационных элементов системы курсовой устойчивости // Актуальные проблемы эксплуатации автотранспортных средств : мат. XVII Междунар. науч.-практ. конференции. – Владимир : Изд-во ВлГУ, 2015. – С. 38–42.
  2. Коваленко О. Л. Электронные системы автомобилей : учеб. пособие. – Архангельск : ИПЦ САФУ, 2013. – 80 с.
  3. Сообщество машин и людей. Принципы действия системы ESP [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.drive2.ru/l/3956190.
  4. Сведения о долях автомобилей, оснащенных АБС и СКУ, которые эксплуатировались на дорогах РФ и Европейского союза в 2012 г. [Электронный ресурс] // Аналитическое агентство «Автостат». – Режим доступа: http://www.autostat.ru/news/view/10788.
  5. Данные по выпуску автомобилей с ESP [Электронный ресурс] // Новости Казахстана. – Режим доступа: http://i-news.kz/news/2014/11/04/7793642-s_1_noyabrya_avtomobili_vypuskaemye_v_es.html.
  6. Каждый новый автомобиль в ЕС теперь обязан иметь ESP [Электронный ресурс] // За рулем.рф. – Режим доступа: http://www.zr.ru/content/news/736345-kazhdyj-novyj-avtomobil-v-es-teper-obyazan-imet-esp.
  7. Денисов И. В., Терентьев И. А. Информа-ционная схема системы курсовой устойчивости автомобиля категории M1 // Новые материалы, оборудование и технологии в промышленности : мат. Междунар. науч.-техн. конференции молодых ученых. – Могилев : Изд-во БРУ, 2016. – С. 106.
  8. Денисов И. В. Разработка методики управления техническим состоянием систем автомобиля, влияющих на безопасность движения : дис. … канд. техн. наук. – Владимир, 2011. – 224 с.

    Денисов И. В., Терентьев И. А., Хому-тов Д. А. Исследование имитационных моделей курсового движения автотранспортных средств // Актуальные проблемы эксплуатации автотранспортных средств : мат. XVI Междунар. науч.-практ. конференции. – Владимир : Изд-во ВлГУ, 2014. – С. 55–61.

Метки: Транспорт