 | Эта статья поднимает множество проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалить эти сообщения-шаблоны ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )
|
Стабилизация при боковом ветре (CWS) - это относительно новая усовершенствованная система помощи водителю в легковых и грузовых автомобилях, которая впервые была представлена в Mercedes-Benz S-Class 2009 года . CWS помогает водителям управлять транспортным средством в условиях сильного ветра, например, при переезде через мост или при обгоне грузового автомобиля. CWS использует датчики рысканья , бокового ускорения , угла поворота и скорости , чтобы определить, какую помощь следует оказать водителю в определенном сценарии, будь то на разных скоростях или во время поворота. [1] Использование различных компонентов в автомобиле, таких как тормоза , дифференциалы иподвески , CWS может реализовать показания датчиков силы, чтобы должным образом помочь водителю в данной ситуации.
Происхождение [ править ]
Стабилизация при боковом ветре была впервые использована Mercedes-Benz в 2009 году в их S-классе, а затем реализована в их фургонах Sprinter и Metris . До появления этой технологии у фургонов и грузовиков аналогичного размера был более высокий риск столкновения в условиях сильного ветра, поскольку площадь поверхности сбоку от фургонов и грузовиков заставляла ветер давить на борт транспортного средства, действуя как парус. Этот ветер может быть вызван ветрами на открытой равнине, пересекающими мосты или проезжающим грузовиком или любым большим транспортным средством, движущимся с высокой скоростью. Это может привести к пробуксовке и авариям, поскольку водитель вынужден крепче сжимать руль, что может привести к рывкам рулевого управления.
Как это работает [ править ]
Стабилизация бокового ветра работает по основному принципу, согласно которому нежелательная сила (боковой ветер) действует на силу в противоположном направлении с равной силой. Когда датчики автомобиля улавливают нежелательный ветер, оборудование в электронной программе стабилизации (ESP) автомобиля может создать несбалансированное распределение крутящего момента (неравномерное количество силы на каждой оси) на ведомых колесах, что будет противодействовать ветру. [2]
Неравномерное распределение крутящего момента может быть вызвано следующими причинами:
- Неравномерное торможение одной стороны машины. Это может привести к повороту автомобиля в направлении тормозных колес. Этот небольшой поворот будет противодействовать ветру, заставляя автомобиль двигаться по прямой.
- Применение большей мощности к одному набору осей. Приложение большей мощности к набору осей заставит колесо вращаться с более высокими оборотами. Это также известно как векторизация крутящего момента . Колесо с более высокой частотой вращения проедет большее расстояние по сравнению с колесом с более низкой частотой вращения. Например, если боковой ветер дует слева, заставляя машину поворачивать вправо, прикладывая больше мощности к правой оси, автомобиль поворачивается влево ровно настолько, чтобы уравновесить ветер. [3]
Некоторые передовые системы, такие как подвеска Mercedes Active Body Control (ABC), могут смягчать или повышать жесткость подвески для достижения тех же результатов. [1]
В CWS Volkswagen для управления автомобилем используется коррекция рулевого управления, а не дифференциал или тормоза. Датчики силы в автомобиле сообщают системе ESP, в каком направлении дует ветер, и система ESP соответствующим образом регулирует рулевое управление. Это приводит к отсутствию потерь энергии и меньшему износу шин, поскольку дифференциал и тормоза не изменяют активно силы, исходящие от трансмиссии .
Компоненты [ править ]
Тормоза [ править ]
Тормоза используются для остановки автомобиля. В некоторых автомобилях CWS тормоза используются для того, чтобы направить автомобиль в направлении, противоположном направлению ветра. Это называется векторизацией крутящего момента при торможении.
Дифференциальный [ править ]
Дифференциал в автомобиле сконструирован так, чтобы приводить в движение набор колес и позволяет им вращаться с разной скоростью. Если у автомобиля нет дифференциала, это затруднит поворот и вызовет больший износ шин. В автомобилях с CWS и ESP дифференциал имеет множество датчиков и электроники, позволяющих управлять дифференциалом с помощью программного обеспечения. Это обеспечивает точное управление осью, что позволяет автомобилю быть более устойчивым. [4]
Система ESP [ править ]
ESP, также известная как электронная программа стабилизации, управляет антиблокировочной тормозной системой (ABS) и антипробуксовочной системой (TCS) автомобиля. Система контроля тяги работает за счет приложения меньшего крутящего момента к комплекту колес, чтобы предотвратить выгорание или потерю сцепления. Система ABS предотвращает блокировку колес при торможении, что может привести к заносу автомобиля по прямой, даже если водитель хочет повернуть. Используя эти две системы, система ESP использует компьютер, чтобы определить, когда использовать системы ABS и TCS, чтобы автомобиль оставался стабильным и не выходил из-под контроля. [5] В автомобилях с CWS, CWS использует систему ESP для управления автомобилем, и без ESP она не будет работать.
Приостановление [ править ]
Подвеска в автомобиле в основном используется для обеспечения плавности хода, а также для лучшего сцепления с колесами при прохождении поворотов. Более мягкая подвеска может вызвать раскачивание, что может привести к менее отзывчивому рулевому управлению и избыточной поворачиваемости . Однако более мягкая подвеска приводит к более плавной и комфортной поездке. Жесткая подвеска сводит к минимуму движения тела и обеспечивает большее сцепление колес с дорогой. Однако более жесткая подвеска может сделать езду еще более неприятной. Что касается CWS, некоторые автомобили могут усилить или смягчить подвеску, чтобы улучшить сцепление с определенным набором шин, что приводит к лучшему управлению автомобилем в условиях сильного ветра.
Электроусилитель руля [ править ]
Электроусилитель руля (EPS) позволяет виртуально прикрепить рулевое колесо автомобиля к рулевой колонке . Колесо подключено к датчику положения рулевого колеса, который сообщает компьютеру положение рулевого колеса и соответствующим образом регулирует рулевую колонку. Используя программное обеспечение, EPS позволяет машинам управлять самостоятельно. В CWS программное обеспечение некоторого транспортного средства может управлять рулевым управлением транспортного средства, чтобы предотвратить раскручивание или опасное движение из стороны в сторону.
Датчики силы [ править ]
Датчики силы используются для определения силы ветра, действующей на борт автомобиля. Эти показания передаются в систему CWS, которая затем регулирует различные компоненты, подобные упомянутым выше, для поддержания устойчивости транспортного средства.
Транспортные средства с CWS [ править ]
| Транспортные средства | Форд Транзит | Мерседес Спринтер | Фольксваген Крафтер | Мерседес Метрис | Мерседес GL-Класс | Мерседес S-Класс |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Изображение | Ford Transit 350 2.2 2016 года | Mercedes-Benz Sprinter 314 CDi 2.1 2019 года | Volkswagen Crafter 2016 года | Мерседес Метрис | 2016 Mercedes-Benz GLS 350d (X 166) 4MATIC универсал | Mercedes-Benz S-Класс 2019 года |
| Рекомендуемая производителем розничная цена ($) | 34 510 долл. США | 36 355 долл. США | Неизвестно - недоступно в США. | 27 180 долл. США | 65 500 долларов США | 94 250 долл. США |
[6]
Эффективность [ править ]
В исследовании, проведенном Университетом Айовы с использованием Национального продвинутого симулятора вождения, был проведен тест под названием «Сценарий порыва ветра». В этом сценарии 120 водителей были равномерно разделены между большим внедорожником и седаном. Водители каждого автомобиля ехали с выключенной или включенной ESC. Тест требовал, чтобы водители ехали по своей полосе, а боковой ветер выталкивал водителей на встречную полосу. Согласно результатам, в автомобилях с включенной системой стабилизации бокового ветра только один водитель не справился с управлением, а в автомобилях без нее 50 из 179 водителей не справились с управлением. [7] Это доказывает, что при сильном боковом ветре наличие ESP и CWS может предотвратить до 30% больше аварий.
Ссылки [ править ]
- ^ a b Хильф, Клаус-Дитер; Матейс, Инго; Маусс, Якоб; Раух, Йохен (01.07.2010). «Автоматическое моделирование сценариев для разработки функции стабилизации бокового ветра» . Сборники материалов МФБ . 6-й Симпозиум МФБ по достижениям в автомобильном контроле. 43 (7): 768–772. DOI : 10.3182 / 20100712-3-DE-2013.00195 . ISSN 1474-6670 .
- ^ Tech, CarBike (06.05.2015). «Что такое боковой ветер? Как работает система помощи при боковом ветре?» . CarBikeTech . Проверено 15 ноября 2020 .
- ^ [1] , «Метод стабилизации автомобиля при боковом ветре», выпущен 13 декабря 2012 г.
- ^ "Какова функция дифференциала в автомобиле?" . Сан Авто Сервис . 2018-11-20 . Проверено 15 ноября 2020 .
- ^ «ESP: Электронная программа стабилизации - Инженер по автомобилю: Изучите автомобильную инженерию у инженеров по автомобилестроению» . Проверено 15 ноября 2020 .
- ^ Все изображения были взяты из Википедии и свободны от авторских прав в рамках Creative Commons.
- ^ Департамент транспорта. «Федеральные стандарты безопасности транспортных средств; электронные системы контроля устойчивости; органы управления и дисплеи» (PDF) . NHTSA : 327.
