Jump to content

Управление тормозом на поворотах

(Перенаправлено из Curve Control )

Управление торможением на поворотах (CBC) — это автомобильная мера безопасности , которая улучшает управляемость за счет распределения силы, прикладываемой к колесам транспортного средства при повороте. Представленная BMW в 1992 году, эта технология теперь используется в современных электрических и бензиновых транспортных средствах, таких как автомобили, мотоциклы и грузовики. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] CBC часто включается в систему безопасности электронного контроля устойчивости (ESC), предоставляемую производителями автомобилей. [ 4 ]

автомобиля CBC использует электронный блок управления для получения данных от нескольких датчиков. Затем CBC регулирует тормозами рулевого управления крутящий момент , тормозное давление , скорость рыскания и тормозной путь, помогая водителю сохранять контроль над автомобилем при поворотах как внутрь, так и наружу. [ 5 ]

Эксперименты, проведенные с технологией CBC, показали, что это усовершенствованная версия традиционной антиблокировочной тормозной системы (ABS), используемой в современных автомобилях. [ 2 ] [ 3 ] [ 5 ] CBC также, вероятно, будет включен в будущие автономные транспортные средства из-за его точности и реагирования в реальном времени. [ 6 ] [ 7 ]

Раннее использование

[ редактировать ]

CBC был впервые представлен немецким производителем автомобилей BMW в 1992 году в рамках новой функции динамического контроля устойчивости. Он был включен в модель 750i 7-й серии 1992 года (их седан ) и добавил дополнительную меру безопасности к уже существовавшим функциям ABS и автоматического контроля устойчивости (ASC). [ 1 ] Описывая эту функцию, BMW заявила: «При торможении на поворотах или при торможении во время смены полосы движения устойчивость движения и реакция рулевого управления еще больше улучшаются». [ 8 ]

создавшим эту технологию, федеральные постановления ЕС Хотя BMW была первым производителем автомобилей , в 2009 году [ 9 ] и США в 2011 году [ 10 ] потребовало включения этой технологии безопасности тормозов в будущие автомобили в этих регионах.

Текущее использование

[ редактировать ]

Федеральные постановления сделали функции безопасности ESC обязательными в производстве автомобилей, которые включали как технологию, так и функции CBC. [ 11 ] Это привело к тому, что другие производители стали использовать эту технологию под другими названиями.

Немецкий производитель автомобилей Mercedes-Benz представил эту технологию в своих системах ESP Dynamic Cornering Assist и Curve Dynamic Assist. [ 12 ] принадлежащий BMW Производитель Mini, , и британский производитель Land Rover включили его под названием Cornering Brake Control. [ 13 ] [ 14 ] Другие компании использовали технологию CBC как часть своей функции ESC, что сделало технологию CBC более универсальной мерой безопасности. [ 15 ]

Механическое управление

[ редактировать ]

автомобиля CBC использует электронный блок управления и ESC для получения данных от нескольких датчиков. Эти датчики рассчитывают такие переменные, как скорость, ускорение, скорость рыскания и угол поворота рулевого колеса. [ 16 ] Затем CBC использует эти переменные для регулировки тормозного давления, желаемой скорости рыскания, крутящего момента рулевого управления тормозами и тормозного пути.

В ходе экспериментов с технологией CBC использовалось тестирование аппаратного обеспечения в цикле (HiL), чтобы доказать ее реакцию на эти факторы в реальном времени. [ 2 ] [ 3 ]

Тормозное давление

[ редактировать ]

Блокировка колес представляет серьезную опасность для водителя при повороте. Блокировка колес ограничивает функциональность функции рулевого управления из-за центробежной силы (силы, действующей на автомобиль, которая смещает его баланс при повороте), что вызывает дисбаланс тормозного давления, который может регулировать технология CBC.

CBC решает эту проблему, используя адаптивную систему тормозных усилий, распределяющую давление между тормозами автомобиля при повороте. [ 3 ] [ 5 ] Затем CBC регулирует давление в зависимости от скорости автомобиля и его положения относительно поворота, оптимизируя его устойчивость и сцепление с дорогой. [ 17 ] [ 18 ] Это делает рулевое управление и торможение более плавным для водителя, ограничивая возможность блокировки колес автомобиля.

Скорость рыскания

[ редактировать ]

Технология CBC стабилизирует автомобиль до желаемой скорости рыскания (поворотного движения), которую испытывает автомобиль при поворотах. [ 2 ] При резком торможении стабилизация скорости рыскания позволяет легко снизить тормозное давление. Это также уменьшает коэффициент скольжения , который представляет собой коэффициент, определяющий фактическую скорость транспортного средства после движения против трения (силы, которая сопротивляется движению). [ 19 ] Это изменение помогает технологии точно реагировать на дорожные условия, поскольку фактическая скорость автомобиля будет точно соответствовать расчетной скорости движения вперед и по углу. [ 20 ] Логика CBC плавно достигает желаемой скорости рыскания и поперечного ускорения, обеспечивая максимальный комфорт и ходовые качества. [ 2 ]

Формула для расчета фактической скорости отклонения от курса: [ 21 ]

где

  • это фактическая скорость рыскания
  • - скорость движения вперед (скорость, измеренная в направлении движения транспортного средства вперед)
  • радиус ) поворота (расстояние до центра кривой

В зависимости от таких условий, как модель транспортного средства и расположение дороги, проводятся дополнительные расчеты, чтобы гарантировать, что технология CBC сможет эффективно стабилизировать транспортное средство. автомобиля CBC может рассчитать желаемую скорость отклонения от курса, которая учитывает как фактическую скорость отклонения от курса, так и необходимое воздействие человека (измеренное по углу поворота во время поворота).

Формула для расчета желаемой скорости отклонения от курса: [ 22 ]

где

  • желаемая скорость рыскания
  • это фактическая скорость рыскания
  • — коэффициент масштабирования (определяется для каждой отдельной марки и модели транспортного средства )
  • это изменение угла поворота рулевого колеса ( ) захватывается автомобилем при повороте
  • это смена времени( )

Затем CBC может частично задействовать тормоза, чтобы обеспечить желаемую скорость рыскания автомобиля при повороте. [ 2 ]

Регулировка крутящего момента

[ редактировать ]

CBC уменьшает нежелательный тормозной момент . при повороте на поворотах [ 3 ] Это ограничивает радиус ( ) находится в общей формуле крутящего момента, которая определяет, насколько далеко автомобиль находится внутри кривой.

Формула для расчета крутящего момента: [ 23 ]

где

  • крутящего момента вектор величиной и направлением)
  • радиус от места приложения силы до места измерения крутящего момента
  • приложена ли сила
  • - угол между приложенной силой и радиусом

Изменение радиуса не позволяет транспортному средству вывернуться наружу и потенциально покинуть полосу движения, компенсируя ошибку водителя. [ 24 ]

рулевого управления может быть У современных автомобилей с CBC ось смещена в сторону (к поверхности дороги) в том же направлении, что и точка контакта шины (точка, где шина встречается с дорогой). Адаптивное распределение тормозных усилий затем позволяет распределять давление на тормоза, напрямую учитывая силу контакта шин (силу, которая прикладывается обратно к шинам), что снижает крутящий момент рулевого управления тормозами. [ 3 ]

Как описано в общей формуле крутящего момента, уменьшение крутящего момента на рулевом колесе уменьшит радиус поворота, поскольку сила ( ) остается постоянным, безопасно удерживая автомобиль от отклонения наружу.

Остановочный путь

[ редактировать ]

CBC сокращает тормозной путь, необходимый для остановки автомобиля при повороте. [ 2 ] CBC может одновременно снизить тормозное давление, скорость рыскания и крутящий момент, чтобы ограничить боковое движение (движение в стороны). [ 2 ] [ 25 ] Ограничение бокового движения помогает улучшить устойчивость автомобиля при повороте, позволяя CBC плавно тормозить. [ 25 ] Это помогает водителю немедленно остановить автомобиль, если впереди возникла чрезвычайная ситуация.

Программное обеспечение

[ редактировать ]

У CBC есть программный компонент, который можно объединить с современными системами ABS для включения логики CBC. [ 5 ] Программное обеспечение CBC оценивает различные скорости колес автомобиля, а затем регулирует такие переменные, как крутящий момент рулевого управления тормозами, чтобы автомобиль не поворачивал слишком далеко внутрь или наружу, что повышает безопасность со стороны программного обеспечения. [ 5 ]

Тестирование программного обеспечения в цикле (SiL)

[ редактировать ]

В экспериментах с логикой CBC для подтверждения ее достоверности использовалось тестирование программного обеспечения в цикле (SiL). При этом используется смоделированная среда для тестирования кода программного обеспечения в виртуальном пространстве. [ 26 ] Алгоритм , используемый для проверки логики CBC, включал в себя множество компонентов автомобиля, таких как шины, подвеска и масса . [ 5 ] Алгоритм также смоделировал ожидаемое поведение водителя и использовал как прогнозируемое поведение, так и компоненты автомобиля для определения достоверности логики CBC.

Результаты испытаний SiL ясно показали, что логика CBC помогает удерживать транспортные средства на заданной траектории , усиливая традиционную меру безопасности ABS . [ 5 ]

Будущие приложения

[ редактировать ]

Ожидается, что CBC будет включен в автономные транспортные средства , поскольку эта технология может работать с будущими системами управления транспортными средствами, обеспечивая безопасность торможения при повороте. [ 6 ] CBC уже может автономно задействовать тормоза автомобиля в случае чрезвычайной ситуации, но ему не хватает необходимых сигналов, необходимых для управления транспортным средством без участия человека. Сеть контроллера или сигналы CAN (сигналы, передаваемые в программном обеспечении автономного транспортного средства) могут отправлять необходимые данные в CBC, чтобы транспортное средство могло полагаться на свою логику и реакцию в реальном времени. [ 6 ] Эти автомобильные системы могут работать синхронно, повышая устойчивость автономных транспортных средств при повороте, обеспечивая безопасность и комфорт пассажиров. [ 7 ]

  1. ^ Перейти обратно: а б Леффлер, Хайнц (1 февраля 1995 г.). «Тормозная система нового BMW 7-й серии с электронным управлением тормозами и пробуксовкой колес» . Серия технических документов SAE . 1 . 400 Commonwealth Drive, Уоррендейл, Пенсильвания, США: SAE International. дои : 10.4271/950792 . {{cite journal}}: CS1 maint: местоположение ( ссылка )
  2. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час Ли, Шаохуа; Чжао, Цзюньу; Ян, Шаопу; Фань, Хаоян (08 февраля 2019 г.). «Исследование скоординированного управления тормозами на поворотах трехосных тяжелых транспортных средств на основе аппаратного тестирования» . ИЭПП Интеллектуальные Транспортные Системы . 13 (5): 905–914. doi : 10.1049/iet-its.2018.5406 . ISSN   1751-9578 . S2CID   116184782 .
  3. ^ Перейти обратно: а б с д и ж Бауманн, М.; Бехле, Т.; Бухгольц, М.; Дитмайер, К. (1 января 2016 г.). «Управление торможением на поворотах на основе модели для электрических мотоциклов» . IFAC-PapersOnLine . 8-й симпозиум IFAC по достижениям в области автомобильного контроля AAC, 2016 г. 49 (11): 291–296. дои : 10.1016/j.ifacol.2016.08.044 . ISSN   2405-8963 .
  4. ^ «Drive Ninja — сайт сравнения цен на автомобили» . Управляй ниндзя . Проверено 23 октября 2023 г.
  5. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Руссо, Риккардо; Терцо, Марио; Тимпоне, Франческо (22 февраля 2007 г.). «Поэтапная разработка программного обеспечения и проверка логики управления торможением на поворотах» . Динамика систем автомобиля . 45 (2): 149–163. дои : 10.1080/00423110600866491 . ISSN   0042-3114 . S2CID   110889084 .
  6. ^ Перейти обратно: а б с Монтани, Маргарита; Капитани, Ренцо; Анникьярико, Клаудио (01 января 2019 г.). «Разработка конструкции тормозной системы системы стабилизации автомобиля» . Структурная целостность Procedia . Международная конференция AIAS 2019 по стресс-анализу. 24 : 137–154. дои : 10.1016/ж.простр.2020.02.013 . hdl : 2158/1184580 . ISSN   2452-3216 . S2CID   214027261 .
  7. ^ Перейти обратно: а б Чжэн, Биньшуан; Хун, Чжэнцян; Тан, Цзюньяо; Хан, Мэйлин; Чен, Цзяин; Хуан, Сяомин (16 января 2023 г.). «Комплексный метод оценки комфорта езды автономных транспортных средств в типичных сценариях торможения: тестирование, моделирование и анализ» . Математика . 11 (2): 474. doi : 10.3390/math11020474 . ISSN   2227-7390 .
  8. ^ «CBC Cornering Brake Control — Системы контроля устойчивости движения — Органы управления — Руководство пользователя BMW X5 — BMW X5 | BMWManuals.org» . www.bavarianmw.com . Проверено 23 октября 2023 г.
  9. ^ «InterRegs – Обзор правил» . 11 ноября 2014 г. Архивировано из оригинала 11 ноября 2014 г. Проверено 24 октября 2023 г.
  10. ^ «Министерство транспорта, Национальное управление безопасности дорожного движения: Федеральные стандарты безопасности транспортных средств; Электронные системы контроля устойчивости; Органы управления и дисплеи | Главное управление США» . www.gao.gov . Проверено 24 октября 2023 г.
  11. ^ «Электронная система стабилизации (ESC) в автомобилях и как она работает» . АккоДрайв . 16 марта 2022 г. Проверено 24 октября 2023 г.
  12. ^ «Контроль устойчивости Mercedes-Benz ESP® обязателен для всех автомобилей» . Отдел новостей МБУСА . 28 сентября 2012 г. Проверено 24 октября 2023 г.
  13. ^ «Узнайте больше о функции безопасности Corner Brake Control, предлагаемой MINI» . MINI блога округа Монтгомери . 31 января 2018 г. Проверено 24 октября 2023 г.
  14. ^ «ПРЕДСТАВЛЯЕМ НОВЫЙ RANGE ROVER: СПОКОЙНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ, НАДЕЖНОСТЬ И СОБОЙ НА ДОРОГЕ И БЕЗДОРОЖЬЕ | Пресс-центр Land Rover Media» . media.landrover.com . Проверено 24 октября 2023 г.
  15. ^ «Окончательное правило: Федеральные стандарты безопасности транспортных средств; электронные системы контроля устойчивости; органы управления и дисплеи | NHTSA» . www.nhtsa.gov . Проверено 31 октября 2023 г.
  16. ^ «Понимание «скорости рыскания» и «датчика угла поворота рулевого колеса» » . www.autobodynews.com . Проверено 4 ноября 2023 г.
  17. ^ «Контроль устойчивости автомобиля на поворотах – объяснение!» . Блог GoMechanic . 09.10.2021 . Проверено 9 ноября 2023 г.
  18. ^ «Что такое управление торможением на поворотах в автомобиле и как оно работает?» . КарБайкТех . 17 августа 2016 г. Проверено 24 октября 2023 г.
  19. ^ Чжан, Сяо-Дун; Чен, Чи-Кенг (08 декабря 2022 г.). «Исследование системы управления торможением мотоцикла на поворотах» . Прикладные науки . 12 (24): 12575. doi : 10.3390/app122412575 . ISSN   2076-3417 .
  20. ^ Шахаби, Али; Каземян, Амир Хосейн; Фарахат, Саид; Сархадди, Фарамарз (2021). «Регулирование коэффициента пробуксовки колес для исследования динамического поведения автомобиля при торможении и рулевом управлении» . Механика и промышленность . 22 : 17. Бибкод : 2021MeInd..22...17S . дои : 10.1051/meca/2021016 . ISSN   2257-7777 . S2CID   234263593 .
  21. ^ «Трансляция команд робота: расчет радиуса круга по скорости движения и скорости рыскания» . Математический обмен стеками . Проверено 4 ноября 2023 г.
  22. ^ US9561803B2 , Марккула, Густав, «Метод расчета желаемой скорости рыскания транспортного средства», выпущено 7 февраля 2017 г.  
  23. ^ «Учебное пособие по крутящему моменту и вращательному движению | Физика» . www.физика.uoguelph.ca . Проверено 5 ноября 2023 г.
  24. ^ US9180908B2 , Эльзен, Кристофер Л. Ван Дан; Чеок, Ка Чай и Радовникович, Мичо, «Система удержания полосы движения и система центрирования полосы движения», выпущено 10 ноября 2015 г.  
  25. ^ Перейти обратно: а б Сонг, Дандан; Ян, Тао (2012). «Исследование стратегии управления тормозным усилием транспортного средства на дороге с низким сцеплением в поворотах». Материалы 10-го Всемирного конгресса по интеллектуальному управлению и автоматизации . стр. 618–622. дои : 10.1109/WCICA.2012.6357953 . ISBN  978-1-4673-1398-8 . S2CID   15665345 . Проверено 9 ноября 2023 г.
  26. ^ «Что такое циклическое тестирование программного обеспечения?» . Аптив . 17 марта 2022 г. . Проверено 7 ноября 2023 г.
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 624f5715ab914fbc8c028577ab4f4700__1704701700
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/62/00/624f5715ab914fbc8c028577ab4f4700.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Cornering brake control - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)