критичній ситуації руху на бортову апаратуру автоматичного управління.
Дослідженнями Fuchs [9] показано, що електронна автоматика знову розроблювальних моделей автомобілів, які будуть обов'язково оснащуватися системою курсової стійкості, повинна відповідати наступним вимогам:
· при порушенні штатних (звичайних) умов руху, коли зчеплення колісних шин автомобіля з дорогою наближається до свого фізичної межі, автомобіль не повинен поводитися непередбачувано, динаміка його руху не повинна змінюватися різко, не повинні мати місце замети, різкі розвороти, з'їзди з дороги або перекидання;
· навіть на слизьких або зледенілих дорогах відхилення від заданого водієм напрямку руху повинні залишатися мінімальними (у межах забезпечення безпеки);
· ступінь завантаженості автомобіля в межах запропонованої норми не повинна надавати впливу на стійкість його руху;
· бічний вітер, неприбране від незначних піщаних або сніжних наносів стан автомагістралі не повинні сильно впливати на рух автомобіля;
· параметри і характеристики автомобіля, відповідальні за безпеку руху, мають залишатися в оптимальних нормах для суб'єктивного сприйняття водієм.
Щоб виконати перераховані вимоги, що забезпечують стійкість руху автомобіля, було проведено ряд теоретичних і експериментальних досліджень. У першу чергу перегляду зазнали можливості вже серійно випускаються системи антиблокування гальм (ABS) і системи регулювання крутного моменту двигуна (ASR). Додатково до них була розроблена система управління активною підвіскою (ABR), що дозволяє регулювати дорожній просвіт.
Крім систем ABS і ASR в систему управління динамікою руху автомобіля німецькими інженерами Нееs та ін. було запропоновано включити систему управління активною підвіскою (ACR) і систему контролю рульового керування (APS). Так чотирма раніше розробленими системами (ABS, ASR, ACR, APS) був утворений єдиний комплекс автоматичного управління курсовою стійкістю руху автомобіля в надзвичайних ситуаціях. Цей комплекс отримав назву система VDC (від нім. Vehicle Dynamics Control ) .- це система активної безпеки автомобіля, яка постійно контролює дії водія і в надзвичайних ситуаціях, наприклад при різких поворотах на слизькій дорозі, автоматично включається в процес управління і запобігає можливість виникнення бічних відведень (заметів ) автомобіля. При цьому система VDC адаптує крутний тяговий момент двигуна (за допомогою системи ASR) і гальмівні зусилля на колесах (за допомогою системи ABS) під заданий кермом (за допомогою, системи APS) напрямок руху. Система активної підвіски (ACR) утримує автомобіль від бокового способу.
Для реалізації такого способу автоматичного управління курсовою стійкістю в компонентний склад системи VDC включається гіроскопічні пристрій, який є датчиком сигналу відхилення напрямку руху від поздовжньої осі автомобіля. Гіроскоп - це свого роду вестибулярний апарат системи VDC, що реагує на найменші флуктуації напрямку руху.
Однак слід зауважити, що система VDC не є системою безпілотного управління, а лише доповнює дії водія, залишаючи за ним відповідальність за вибір напрямку руху на дорозі, не втручаючись у його керуючі маніпуляції до тих пір, поки рух автомобіля протікає штатно (без юза коліс і без занесення автомобіля). З 1995 року система VDC вийшла з стадії експериментальних досліджень і стала встановлюватися на ексклюзивних легкових автомобілях.
2. Концепція та варіаційні параметри системи VDC
У штатних умовах руху траєкторія переміщення автомобіля Подорожній полотну задається керуючими маніпуляціями водія. Ці маніпуляції, за допомогою відповідних датчиків, перетворюються в електричні сигнали кута повороту рульового колеса, крутного моменту двигуна (по куту повороту осі дросельної заслінки) і тиску рідини в гальмівній системі.
Однак цих сигналів для автоматичної стабілізації стійкості руху в критичних ситуаціях недостатньо і додатково потрібно інформація про такі безперервно змінюються величинах, як кут бічного відведення передніх коліс (?), кут бічного зносу автомобіля (?), бічне ковзання (S) коліс щодо дорожнього покриття і його напрямок (кут?), коефіцієнт (?) зчеплення коліс з дорогою. Всі ці величини є вхідними варіаційними параметрами системи VDC і значно впливають на траєкторію руху автомобіля, як тільки під колесами з'являється юз.
На рис.2.1 показано, яку траєкторію описуватиме автомобіль, що заходить на швидкості 80 км/год в крутий поворот при одному і тому ж незмінному положенні керма , на постійному газі без гальмування, але при різних станах дорожнього покриття. Крива А відповідає траєкторії повороту автом...
