Активная безопасность: Системы активной безопасности автомобиля

Содержание

Системы активной безопасности автомобиля

Главная » Системы активной безопасности

Основным предназначением систем активной безопасности автомобиля является предотвращение аварийной ситуации. При возникновении такой ситуации система самостоятельно (без участия водителя) оценивает вероятную опасность и при необходимости предотвращает ее путем активного вмешательства в процесс управления автомобилем.

Применение систем активной безопасности позволяет в различных критических ситуациях сохранять контроль над автомобилем или, другими словами, сохранить курсовую устойчивость и управляемость автомобиля.

Под курсовой устойчивостью понимается способность автомобиля сохранять движение по заданной траектории, противодействуя силам, вызывающим занос и опрокидывание.

Управляемость заключается в способности автомобиля двигаться в заданном водителем направлении.

Наиболее известными и востребованными системами активной безопасности являются:

антиблокировочная система тормозов;

антипробуксовочная система;
система курсовой устойчивости;
система распределения тормозных усилий;
система экстренного торможения;
система обнаружения пешеходов;
электронная блокировка дифференциала.

Перечисленные системы активной безопасности конструктивно связаны и тесно взаимодействуют с тормозной системой автомобиля и значительно повышают ее эффективность. Ряд систем может управлять величиной крутящего момента через систему управления двигателем.

Имеются также вспомогательные системы активной безопасности (ассистенты), предназначенные для помощи водителю в трудных с точки зрения вождения ситуациях. Помимо своевременного предупреждения водителя о возможной опасности, системы осуществляют и активное вмешательство в управление автомобилем, используя при этом тормозную систему и рулевое управление.

Большое количество таких систем появилось и появляется в связи со стремительным развитием электронных систем управления (появлением новых видов входных устройств, повышением производительности электронных блоков управления).

К вспомогательным системам активной безопасности относятся:

парковочная система;
система кругового обзора;
адаптивный круиз-контроль;
cистема аварийного рулевого управления;
система помощи движению по полосе;
система помощи при перестроении;
система ночного видения;
система распознавания дорожных знаков
система контроля усталости водителя
система помощи при спуске;
система помощи при подъёме;
и др.

Промежуточное положение между активными и пассивными системами безопасности занимают превентивные системы безопасности.

Что такое активная безопасность автомобиля

Под активной безопасностью понимают системы автомобиля, которые направлены на комплексное предотвращение аварий и уменьшения количества опасных ситуаций на дороге. Электронные помощники связаны друг с другом. Они посылают предупреждающие сигналы, упрощают управление и регулируют различные параметры, связанные с движением и торможением автомобиля на дороге.

Содержание статьи

Какие системы безопасности бывают

Системы безопасности делят на активные и пассивные. Задача систем пассивной безопасности –защита водителя от последствий ДТП, когда нужно сохранить здоровье и жизнь человека. Срабатывают в момент удара и продолжают работать до остановки автомобиля. К элементам пассивной безопасности относят:

аварийный выключатель аккумуляторной батареи;
натяжители;
подушки безопасности;
многослойное ветровое стекло;
крепления сидений.

Система активной безопасности автомобиля регулирует поведение машины дороге, ее ходовые характеристики – торможение, ускорение, стабилизацию. САБ предотвращают возможные аварийные ситуации. К активной безопасности относятся следующие системы:

Антиблокировочная. Предотвращает полную блокировку колес и делает торможение безопасным, разбивая его на несколько стадий.
Антипробуксовочная. Регулирует сцепление с дорогой и позволяет избавиться от проскальзывания колес в движении.
Распределения тормозных усилий. Частично относится к предыдущим двум системам. Основная задача – распределение торможения между осями колес, чтобы не потерять управление и снизить вероятность заноса.
Экстренного торможения. Реагирует на усилие водителя при нажатии педали тормоза и увеличивает давление в тормозах, чтобы они сработали на максимум.

Первой системой безопасности считаются ремни. Раньше они были единственной защитой пассажира и водителя. Современные автомобили комплектуются десятками систем для обеспечения пассивной и активной безопасности.

Основные требования к активной безопасности

К производителям автомобилей выдвигаются широкие требования по конструкции элементов активной безопасности автомобилей, потому что они напрямую влияют на ходовые характеристики автомобиля и его поведение при сложных ситуациях. Самые основные параметры, к которым выдвигаются требования:

Тормозная динамичность.

Способность автомобиля останавливаться при появлении препятствия на дороге. Свойство должно обеспечивать максимально безопасное и эффективное торможение.

Сила тормозной системы не должна превышать силу сцепления, чтобы не происходила блокировка колес и дальнейший неконтролируемый занос. На передней оси должны быть обязательно дисковые тормоза, а сзади – барабанные, на которых стоит ограничитель.

Тяговая динамичность.

Способность автомобиля ускоряться в разных условиях. Тяговая динамика напрямую влияет на возможность ухода от столкновения при возникновении опасных ситуаций. Вовремя сработавшая система стабилизации при заносе и дальнейшее ускорение автомобиля может спасти жизнь.

Сила тяги не должна превышать значения сцепления во избежание скольжения. Антипробуксовочная система регулирует силу тяги, распределение момента и приостанавливает колесо, которое вращается быстрее остальных.

Курсовая устойчивость.

Способность автомобиля держать заданную траекторию во избежание заносов и опрокидывания машины из-за воздействия внешних противодействующих сил.

Модели с плохой курсовой устойчивостью «виляют» на дороге, и водителю приходится постоянно подруливать, чтобы автомобиль не выехал со своей полосы.

Управляемость автомобиля.

Способность автомобиля поворачивать в нужном направлении при повороте руля. Управляемость делится на три категории: избыточная, нейтральная и недостаточная.

При избытке поворачиваемости уменьшается радиус поворота. Автомобиль может перевернуться при резком движении рулевого колеса. Радиус также изменяется при воздействии центробежной силы и внешних условий.

Элементы активной безопасности

Современные правила безопасности и количество элементов, обеспечивающих сохранность здоровья и жизни водителя и пассажиров, постоянно увеличивается следом за прогрессом технологий и электроники.

В Европе машины имеют утвержденный список стандартных средств для транспортного контроля и безопасности:

Антиблокировочная система ABS.
Антипробуксовочная система ASR.
Экстренное торможение AEB.
Курсовая устойчивость ESP и ESC.

Также, в случае столкновения машина должна автоматически включать аварийный сигнал. Представленный набор является стандартным и играет основную роль при торможении автомобиля и его стабилизации. Перечисленные системы повышают эффективность торможения, повышают и понижают обороты в зависимости от ситуации.

Также к элементам активной безопасности относится контроль давления в шинах, контроль слепых зон, распознавание дорожных знаков, круиз-контроль, автоматическое поддержание дистанции, автоматическая блокировка дифференциала, системы оповещения о ситуации в салоне и на дороге.

Антиблокировочная система ABS

Антиблокировочная система нужна для предотвращения блокировки колес машины во время торможения. Благодаря этому водитель не потеряет управление автомобилем и сможет его выровнять. Также ABS устанавливают для обеспечения маневренности и уменьшения тормозного пути.

Изначально устанавливалась на автомобили производителя Mercedes-Benz, но затем остальные компании подхватили тенденцию, и ABS стала использоваться повсеместно. Сейчас она является основным средством для сохранения безопасности на дороге не только автомобилей, но и дорогих мотоциклов. Принцип работы у них схож, но в автомобиле сработавший механизм АБС подает слегка пульсирующий сигнал в педаль тормоза.

Механизм работы выглядит следующим образом: подается сигнал в клапаны, которые снижают давление тормозной жидкости. После стабилизации всех колес клапан закрывается и повышают давление в тормозной системе. ABS работает циклически. Один цикл занимает менее чем 0.1 секунду, поэтому система срабатывает до 12 раз за один отрезок времени. АБС выключается только после снятия ноги с педали.

У ABS есть недостатки:

При срабатывании антиблокировочной системы водитель перестает контролировать автомобиль. Все функции на себя берет электроника автомобиля, которая может однажды подвести;
Старые образцы АБС часто работали с опозданием в десятые доли секунды, что негативно сказывалось на сохранности автомобиля по итогу. В гололед этого времени хватало, чтобы автомобиль ушел в неконтролируемый занос и больше оттуда не вернулся.

Поэтому, такие основные узлы как АБС нужно постоянно проверять и подвергать сервисному ремонту в случае возникновения неисправности. Автомобиль должен проходить ТО согласно установленным срокам.

Антипробуксовочная система

В зависимости от транспортной марки автомобиля, в котором стоит антипробуксовочная система, элемент может называться ASR, TCS, STC. Предназначается для предотвращения скольжения колес при разгоне. Работает в паре с ABS, считается вторичным элементом безопасности.

Но не всегда противопробуксовочная система нужна. Автолюбители утверждают, что АПС нужна только начинающим водителям в условиях плохой погоды. Более продвинутые люди способны самостоятельно «зацепить» машину. Механизм работы выглядит следующим образом:

АПС считывает информацию с датчиков, анализирует ее;
Подает сигналы для распределения крутящего момента;
Регулирует тормоза на ведущей оси.

АПС ухудшает маневренность автомобиля на средневысоких скоростях в разные времена года. Нередко электроника дает сбой и ASR начинает работать неправильно, неправильно распределяя усилия тормозов и крутящего момента.

Система курсовой устойчивости

Основная головная боль автомобильных производителей – обеспечение комфортной управляемости автомобиля при неблагоприятных погодных условиях. Система курсовой устойчивости (ESP) по-разному называется у различных компаний. Одни называют ее системой курсовой стабилизации, а другие – курсовой устойчивости. Принцип и задачи их работы одинаковый.

СКУ активирует специальную электронику, которая обеспечивает устойчивость автомобиля на дороге при отклонении от прямого движения по полосе. Модели автомобилей в США и Европе обязательно оснащены данным элементом. Узел стабилизирует движение машины при разных ситуациях, поэтому снискал большую популярность во всех странах мира.

ESP воздействует на поведение автомобиля комплексно, является своеобразным «мозговым центром», в который входят остальные системы активной безопасности. Они работают совместно с датчиками бокового ускорения, поворота рулевого колеса и т.д. Функции СКУ:

Анализ ситуации на дороге и определение критических моментов;
Слежение за действиями водителя;
Наблюдение за правильностью траектории автомобиля;
Исправление ошибок водителя и корректировка траектории согласно заложенной программе.

Система курсовой устойчивости способна изменять углы поворота колес и обороты двигателя настраивать жесткость подвески. Предварительно СКУ убеждается, что автомобиль не занесет, не наедет на бордюр, обочину или неровную поверхность. Комплекс воздействий ESP позволяет водителю чувствовать себя на дороге уверенно.

Самое главное, что нужно запомнить – ESP контролирует остальные системы активной безопасности. Сюда же входят перечисленные выше и некоторые другие: блокировка дифференциала, экстренное торможение и предотвращения столкновения.

Внимание! Чтобы активная безопасность автомобиля работала правильно, водителю не следует постоянно испытывать ее работоспособность неаккуратным вождением и халатным поведением на дороге. Как бы не корректировала ESP поведение машины, управляет агрегатом человек. Поэтому нужно быть всегда внимательными на дороге и не возлагать излишних надежд на электронику.

Адаптивный круиз контроль

Адаптивный круиз-контроль предназначен для автоматического поддержания скорости автомобиля, чтобы не возникал риск врезаться в препятствие, находящееся впереди. Особенно полезен в дальних поездках, дает возможность водителю немного расслабить мозг и не думать постоянно о соблюдении дистанции при монотонной и длительной езде.

Система адаптивного круиз-контроля поддерживает скорость на установленной отметке и тормозит в случае необходимости. На работу не воздействует тип дорожного покрытия и рельефность покрытия. Адаптивный-круиз контроль особенно полезен на спусках, когда скорость быстро увеличивается и возникает риск не затормозить вовремя. Также данная функция увеличивает ресурс мотора, потому что обороты постоянно держатся в одном диапазоне. Из-за этого узлы двигателя не испытывают повышенных нагрузок. В сочетании с антиблокировочной системой круиз-контроль становится незаменимой функцией в любом современном автомобиле.

Основной прибор – ультразвуковой датчик, который анализирует количество свободного пространства перед автомобилем.

Система распределения тормозных усилий

EBD – часть системы ABS, не является самостоятельным элементом активной безопасности. Расширяет возможности антиблокировки колес и дополнительно регулирует поведение задней оси при торможении. Чтобы усилие работало правильно, моменту на задние колеса должно уделяться больше внимания. Из-за перегруженности передней части автомобиля может возникать курсовая дестабилизация, для ее предотвращения и ввели СРТУ. Называется система распределения тормозных усилий в моделях разных производителей по-разному: EBV, EBD.

СРТУ работает почти так же, как и АБС, «паразитируя» на нем в качестве программного обеспечения. Единственное их различие – разница давлений в тормозных жидкостях колес на задней оси. Принцип работы выглядит следующим образом: подается сигнал в клапаны, которые снижают давление до нужного значения. После стабилизации и разблокировки колеса клапан закрывается и давление повышается обратно. EBD и ABS – две системы, работающие в тандеме. Они сокращают тормозной путь, регулируют давление в тормозной жидкости и возвращают управление автомобилем водителю.

Система экстренного торможения

Система экстренного торможения (BAS) – крайняя мера, которая начинает работать при возникновении предаварийных ситуаций на дороге. Элемент активной безопасности срабатывает при нажатии водителем педали газа на максимум. Сигнал поступает в электронику и происходит значительное усиление торможения. Тормозной путь становится на 20% меньше, от этого сокращается риск дорожно-транспортного происшествия или наезда на препятствие.

BAS может работать как часть ABS, так и самостоятельно – зависит от производителя и модели автомобиля. Принцип работы построен на электромагнитном приводе штока усилителя. Активируя его, BAS дает наиболее эффективное экстренное торможение. Срабатывает при резком и сильном нажатии на педаль тормоза.

Основные функции активных систем безопасности

Активные системы безопасности, входящие в единый комплекс и контролирующиеся СКУ, выполняют следующие функции:

Снижают риск возникновения дорожно-транспортных происшествий – наездов на пешеходов, лобовых и боковых столкновений при заносе;
Стабилизируют поведение автомобиля и усиливают торможение при возникновении нештатных ситуаций;
Регулируют обороты двигателя, углы поворота колес и корректируют траекторию движения машины;
Выявляют и прогнозируют внешние угрозы, которые могут повлечь за собой целостность здоровья водителя.

АСБ противодействуют внешним силам и природным воздействиям, которые вызывают нестабильность в управлении ТС, возможность заноса или опрокидывания. Система курсовой устойчивости, к которой относятся все остальные «помощники», позволяет сохранить движение по правильной траектории.

Особенности активных систем безопасности в авто

АСБ в автомобилях имеют ключевую особенность: в них встроена интеллектуальная логика. Она базируется на полученных от датчиков сведениях. На их основе принимает решения, которые будут максимально эффективными в сложившейся ситуации. Инженеры-конструкторы заложили в память систем примеры нештатных ситуаций и показатели в датчиках, которые должны быть для того, чтобы обнаружить неисправность на ходу. После этого АСБ комплексно срабатывают и выполняют инструкции для устранения возникшей или возможной опасной ситуации.

Автоматические системы безопасности не могут работать без множества дополнительных элементов и многочисленных устройств-анализаторов. В колесах машины присутствуют клапаны, регулирующие давление в тормозной жидкости. Система ABS подает сигнал к ним и предупреждает блокировку. Так же и системы курсовой устойчивости представляют собой десятки датчиков и деталей, без которых ESP не смогла бы анализировать ситуацию и вносить корректировки во избежание дорожно-транспортных происшествий.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Что такое активная безопасность?

В автомобильной промышленности активная безопасность относится к усовершенствованным системам помощи при вождении (ADAS) в транспортных средствах, которые помогают водителям снизить тяжесть аварий или полностью избежать их, управляя рулевым управлением, торможением и движением.

Безопасность всегда была первостепенной задачей в автомобильном мире. Промышленность разработала протоколы испытаний мирового класса, связанные с безопасностью транспортных средств, и ее достижения оказались очень успешными в снижении числа дорожно-транспортных происшествий со смертельным исходом. Оценка Количество смертельных случаев на 100 миллионов пройденных транспортных миль резко сократилось за последние несколько десятилетий: с 3,35 в 19с 75 до 1,13 в 2018 году.

Большая часть этих улучшений связана с функциями «пассивной безопасности», т. е. функциями, которые активируются только в случае аварии и уменьшают риск получения травм водителем и пассажирами. К ним относятся ремни безопасности и подушки безопасности, а также структурные усовершенствования, такие как зоны деформации, которые поглощают энергию аварии. Однако преимущества пассивной безопасности начали сходить на нет. Кроме того, становится все более серьезной проблемой отвлеченное вождение, частично из-за смартфонов.

Чтобы продолжить тенденцию к повышению безопасности и достичь отраслевой цели по нулевому количеству аварий и смертельных случаев, связанных с транспортными средствами, транспортные средства должны помогать водителям перестать сталкиваться с вещами. Вот тут-то и возникает активная безопасность.

С помощью таких датчиков, как радар, камеры и ультразвуковые датчики, автомобиль может воспринимать окружающий мир. Затем процессоры интерпретируют эту информацию, действуя как второй набор глаз для водителя и предпринимая действия, если это необходимо.

Активная безопасность демонстрирует явные преимущества

Относительно простое предупреждение Такие системы, как обнаружение слепых зон или предупреждение о лобовом столкновении, сами по себе могут спасти жизни, но в сочетании с технологией, которая предпринимает действия, выходящие за рамки простого предупреждения для создания активная безопасность система, результаты впечатляют.

Например, транспортное средство может определить, приближается ли оно к объекту слишком быстро, попытаться предупредить водителя, а затем автоматически задействовать тормоза, если водитель не отреагирует вовремя.

По данным Страхового института безопасности дорожного движения, предупреждение о прямом столкновении с автоматическим экстренным торможением снижает вероятность столкновения сзади на 50%. Эта технология стала гораздо более распространенной в последние годы. поскольку рейтинговые агентства, такие как Euro NCAP, включили технологии активной безопасности в свои дорожные карты тестирования. В США 20 автопроизводителей, представляющих 99 % продаж легковых автомобилей в США, приверженность стандарту технологий к 2022 году. возможности для улучшения.
Примеры более совершенных систем активной безопасности включают такие функции, как автоматическая смена полосы движения, помощь на дороге и помощь в пробках. В этих примерах несколько датчиков вокруг транспортного средства должны быть интегрированы посредством слияния датчиков, чтобы мощные контроллеры домена, работающие с передовыми программными алгоритмами, могли обрабатывать информацию и управлять автомобилем. решения.

В то время как системы активной безопасности начального уровня могут выполнять одно действие, например торможение, эти более продвинутые системы помогают водителю с несколькими аспектами управления транспортным средством. Например, они, как правило, управляют рулем, чтобы сохранить транспортное средство на полосе движения или объезжайте более медленные транспортные средства, одновременно контролируя скорость транспортного средства, чтобы поддерживать безопасное расстояние от других транспортных средств и препятствий.
Различия между функциями активной и пассивной безопасности
Перейти к содержимому
610-565-3701

Написать отзыв
2 марта 2022 г.
По мере развития технологий автомобильная промышленность продолжает стремиться сделать легковые и грузовые автомобили более безопасными. С момента изобретения моторизованного транспортного средства производители пытались сделать его более безопасным для водителей и пассажиров. Но, как показывает ежегодная статистика автомобильных и грузовых аварий, нам еще предстоит пройти долгий путь. Слишком много людей серьезно ранены или убиты в ДТП каждый год на наших дорогах и автомагистралях. Но с каждым годом автомобили более новых моделей становятся безопаснее.
На протяжении большей части истории автомобилестроения конструкторы автомобилей уделяли основное внимание устройствам и системам пассивной безопасности. Однако за последние несколько десятилетий основное внимание уделялось включению в конструкцию новых транспортных средств функций, устройств и систем активной безопасности. Функция пассивной безопасности — это любая система безопасности, которая реагирует на столкновение и пытается обеспечить безопасность пассажиров, но только после того, как произошло столкновение. Функции активной безопасности — это те, которые пытаются полностью избежать столкновений.

Средства пассивной безопасности
Средства пассивной безопасности — это части автомобиля, которые защищают вас в случае аварии. Этот тип функции безопасности является частью всей конструкции и конструкции автомобиля. Вот несколько примеров функций пассивной безопасности:
Зоны деформации при лобовом столкновении поглощают энергию столкновения, обеспечивая безопасность пассажиров.
Сиденья с подголовниками предотвращают травмы шеи, когда человек на переднем сиденье внезапно останавливается.
Ремни безопасности.
Подушки безопасности.
Боковые балки предотвращают или уменьшают травматизм при боковом ударе.
Антиблокировочная система тормозов (ABS) помогает сохранять контроль при резком торможении.
Высокопрочное и небьющееся стекло.
Активная аэродинамика в сочетании с активной подвеской улучшает управляемость и сводит к минимуму дополнительное сопротивление.
В зависимости от автомобиля может быть много других функций пассивной безопасности, которые защищают пассажиров в случае аварии.
Активные функции безопасности
Активные функции безопасности — это типы механизмов, которые повышают вашу безопасность, активно пытаясь избежать автомобильных аварий. Это делается разными способами. Некоторые системы достигают своей цели, общаясь с вами и вашим автомобилем. Вот несколько примеров функций активной безопасности:
Активный круиз-контроль поддерживает безопасную дистанцию до впереди идущего автомобиля.
Активные самокорректирующиеся системы рулевого управления или система помощи при движении по полосе помогают оставаться в своей полосе движения.

Активный усилитель торможения автоматически применяет более сильные тормоза для достижения максимальной мощности торможения при обнаружении экстренной остановки.
ABS предотвращает блокировку колес, отслеживая команды водителя и корректируя занос во время резких остановок.
Активные системы регулировки луча фар освещают дорогу впереди и следят за ней точнее, чем обычные фары.
Активные функции безопасности управляются электронным или гидравлическим способом. Первые активные электронные функции безопасности были представлены на Mercedes-Benz S-класса в 2003 году. В настоящее время активные электронные системы безопасности Mercedes включают обнаружение сонливости, активное ночное видение с распознаванием пешеходов, активную помощь при торможении с определением положения пассажира и активную помощь в удержании полосы движения. . Система активной подвески M Active Body Control (ABC) была представлена в последнем поколении автомобилей Mercedes-Benz S-Класса в 2010 году.

Активные функции безопасности повышают безопасность автомобиля или водителя, снижая вероятность аварии или сводя к минимуму травмы в случае аварии. Например, активный круиз-контроль регулирует вашу скорость, чтобы держаться на безопасном расстоянии от впереди идущего автомобиля; активное рулевое управление улучшает устойчивость на дороге, а активная подвеска улучшает плавность хода; активная система помощи при торможении увеличивает мощность торможения для увеличения тормозного пути; активная ABS уменьшает блокировку колес при аварийной остановке; активные системы наведения фар гарантируют, что ваши фары направлены туда, где вы едете, для максимальной видимости.