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Estudamos O Sistema De Estabilização: O Limiar Da Instabilidade

2024

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Vídeo: Estudamos O Sistema De Estabilização: O Limiar Da Instabilidade

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Vídeo: Teoria de Controle - Estabilidade 2024, Março
Estudamos O Sistema De Estabilização: O Limiar Da Instabilidade
Estudamos O Sistema De Estabilização: O Limiar Da Instabilidade
Anonim

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A aparência de um sistema de freios antibloqueio (ABS) tornou possível otimizar a frenagem, o que aumentou significativamente a segurança do carro. A influência crescente da eletrônica nos processos de controle provou ser uma questão de tempo.

PEDAL DE SOALHO

O primeiro passo na evolução foi o sistema de controle de tração (ASR, TCS, TRC). Sua tarefa é controlar a tração nas rodas motrizes e manter a estabilidade direcional. Em vários modos de movimento da roda, eles escorregam de vez em quando, ou seja, surge uma discrepância entre a velocidade real e a velocidade periférica das rodas. Isto é especialmente pronunciado durante a aceleração (escorregamento) e desaceleração (bloqueio). A quantidade de derrapagem afeta diretamente a aderência ao revestimento e a transmissão das forças de aceleração, desaceleração e giro. Em condições de desaceleração, quando um certo limite é excedido, o ABS começa a controlar o deslizamento e, ao acelerar, o sistema de controle de tração (PBS) é resgatado.

O PBS moderno pode afetar o deslizamento das rodas motrizes de duas maneiras: reduzindo o torque do motor e / ou travando a roda deslizante. Existem várias maneiras de “estrangular” o motor: reduzindo o suprimento de combustível, alterando o tempo de ignição, cobrindo o acelerador (se houver um acelerador eletrônico). O PBS só define a tarefa para o módulo de controle do motor - o impacto no sistema de freio é fornecido pelos recursos do ABS.

Estruturalmente, o PBS nada mais é do que um ABS modernizado. Os sistemas de freios dos carros modernos são construídos em um circuito diagonal de circuito duplo. Duas válvulas de controle de tração (uma em cada loop) foram adicionadas ao sistema de freios antitravamento com oito válvulas (duas para cada roda). A velocidade da roda é monitorada por sensores de ABS. Se necessário, aplique os freios que o PBS opera nos mesmos três modos que o ABS: aumente, segure e diminua a pressão. Os contornos funcionam de maneira semelhante.

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Todos os esquemas abrem em tamanho real com um clique do mouse.

Damos um exemplo do sistema ao deslizar a roda dianteira direita. Por meio de uma bomba e válvulas, a pressão aumenta apenas no circuito da roda parada. Uma válvula PBS adicional isola as rodas dianteiras direita e traseira esquerda do cilindro mestre do freio, caso contrário o fluido de trabalho entraria no cilindro. Em seguida, as válvulas do ABS separam os circuitos. Quando o deslizamento diminui, o compasso de calibre é isolado e a bomba é desligada. Se o escorregamento continuar a diminuir, a pressão é reduzida pela bomba e pelas válvulas. Se necessário, o ciclo é repetido. Para um veículo de tração nas quatro rodas, o BSS funciona da mesma forma, mas também pode enviar uma solicitação à unidade de controle de tração nas quatro rodas para a redistribuição do torque ao longo dos eixos para equalizar o deslizamento de todas as rodas.

Deslizar rodas motrizes é perigoso em muitas situações, especialmente no inverno. Todos viram carros de tração traseira que sobem quase de lado. E durante as curvas normais, eles podem escorregar. As coisas não são melhores com tração nas rodas dianteiras. Tais máquinas são caracterizadas por demolição durante uma partida brusca ou curvas “na borda”. Dirigir em linha reta também pode causar uma surpresa se um lado do carro estiver no gelo. É assustador não acertar em tal local, mas deixá-lo: quando a roda escorregadia recupera boa aderência, o carro pode ser jogado para o lado. Em todas essas situações, o PBS regula o deslizamento das rodas motrizes.

MÃOS INDO

O próximo estágio de evolução foi o sistema de estabilidade da taxa de câmbio, ou o sistema de estabilização dinâmica (ESP, DSC, VSC). Este assistente é capaz de manter a direção da viagem dada pelo motorista em várias condições. Quando a PBS passa, a ESP irá lidar com os mesmos meios de influência.

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Quando derrapando ou derrapando, o ESP atua nos freios e / ou no torque do motor, conforme apropriado. Se o carro não se encaixar na curva à esquerda, o ESP irá frear a roda traseira esquerda, criando um torque adicional. No caso de uma derrapagem no mesmo turno, o assistente eletrônico corrigirá a situação segurando a roda dianteira direita. O momento neutralizante direcionado para a direita extinguirá a derrapagem.

O sistema age antecipadamente, suprimindo a possibilidade de instabilidade. Muitas vezes o motorista nem sequer sente interferência de terceiros - apenas uma indicação do sistema deixa claro que ele estava errado em algum lugar.

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UPGRADE

Como o ABS finalizou para obter os recursos descritos? Além de duas válvulas PBS, mais dois ESP foram adicionados à unidade hidráulica. E o carro em si estava equipado com sensores adicionais. O corpo da válvula opera em três modos. Duas válvulas (uma para cada circuito) estão posicionadas entre o cilindro mestre do freio e o lado de sucção da bomba para permitir a passagem de fluido de freio suficiente durante a operação de ESP. Caso contrário, o sistema funciona como um controle de tração, controlando a pressão de forma independente para cada roda. As válvulas de fluxo mostradas no diagrama servem para reduzir o ruído hidráulico do fluido de freio no caso de grandes quedas de pressão. Eles trabalham mecanicamente e às vezes são encontrados em unidades básicas de ABS.

Para determinar o curso do veículo, o ESP usa um sensor de posição do leme. As forças que atuam na máquina são monitoradas por um sensor combinado, que estima a quantidade de rotação ao redor do eixo vertical e as sobrecargas transversais. O ESP também determina a velocidade - o total e cada roda individualmente - usando sensores ABS. Se os parâmetros não coincidirem, quando, por exemplo, o carro não se encaixa na curva (o volante é girado e se move em linha reta), o sistema intervém no controle.

O sensor de posição do volante está localizado na coluna como um elemento separado ou está embutido no interruptor de luz combinado. Existem vários tipos de sensores de posição: com elementos Hall, magnetoresistivos e fotoelétricos (o mais comum). Uma unidade com vários sensores fotoelétricos, consistindo de LEDs e fototransistores, lê um disco com ranhuras que gira com o volante. Quando o disco gira, a luz do diodo é percebida pelo fototransistor. A unidade mais simples tem dois pares de sensores cujos sinais são deslocados em relação um ao outro. Com base na diferença de fase, o ângulo e a velocidade do volante são calculados, bem como a posição neutra.

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O sensor combinado detecta as forças que atuam na máquina. Inclui pelo menos dois sensores, que são uma espécie de acelerômetro e funcionam mecânica e eletronicamente. Normalmente, este dispositivo está localizado sob o banco do passageiro dianteiro ou do console central. É muito sensível a choques, quando a instalação deve ser calibrada com precisão e apertada com um certo esforço. Negligência pode afetar os resultados e interromper o ESP.

POTÊNCIA VERTICAL

Os sistemas de estabilização, por vezes, incluem um sensor de pressão do fluido de freio. O sistema de assistência de frenagem de emergência precisa quando o motorista pressiona o pedal rapidamente, mas não o suficiente, assustado. "Booster" cria instantaneamente pressão máxima no atuador. Tais dispositivos são divididos em mecânico (a função é estruturalmente incluída na bomba de vácuo) e eletrônica (incorporada ao sistema de estabilização).

Recentemente, as funções ESP complementam a ajuda ao descer de uma montanha ou uma simulação eletrônica de bloqueio diferencial. Eles funcionam de acordo com um princípio semelhante ao descrito acima - avaliando as forças que atuam no carro e ajustando a velocidade e a direção do movimento com os freios.

Desde a criação do ABS mais simples até o advento dos modernos sistemas de estabilização, não passou muito tempo, e o progresso nessa direção continua. Mas não se esqueça de que até mesmo os mais sofisticados assistentes eletrônicos não conseguem revogar as leis da física.

VARAS EM RODAS

PBS tem suas desvantagens. Em algumas situações extremas, quando você pode salvar a situação apenas com uma forte pressão no gás (por exemplo, para tirar o carro da tração dianteira de derrapagem), a PBS não permitirá isso. No entanto, não vale a pena desligar o sistema - há mais benefícios do que danos.

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