ترمز ABS, ABS, سیستم ترمز EBD, ESP, ASR, MSR, PSM, ESC, DSC, VDC, ASC, VSC
ایمنی؛ اولین قربانی کاهش هزینه‌ها...
سیستمهای نوین مانند ABS، ESP و EBD با افزایش پایداری و فرمان‌پذیری و... در زمان حادثه تا 40درصد از بروز تصادفات جلوگیری میکند.
سیستم های ایمنی به دو دسته تقسیم می شوند.
1.سیستم های فعال:
این سیستم ها در هنگام حرکت خودرو فعالند وشرایط دینامکی خودرو را برای پیشگیری از بروز تصادف،کنترل می کند.برخی از این سیستمهای فعال عبارتند از :
• ABS : سیستم ترمز ضد قفل هنگام قفل کردن چرخ ها فشار ترمز را برای افزایش کارایی سیستم ترمز، کاهش میدهد.
• ASR : این سیستم، امکان استفاده بهینه از اصطکاک سطح جاده را در حالت شتاب گیری برای خودرو فراهم می کندیا آنتی پاتیناژ (ETC , TC ,TSC ,ASR)
• EBD : سیستم هماهنگ کننده نیروی ترمز، نرم افزاری در حافظه ABS است و کنترل مجزای چرخها را در هنگام قفل کردن بر عهده دارد.
• ESP : عملکرد این سیستم در این مقاله به طور مفصل بررسی می شود. از سوی تولید کنندگان مختلف نامهای مختلفی استفاده می شود مانند:
( ESP ,MSR ,PSM ,ESC ,DSC ,VDC ,ASC ,VSC)
2. سیستم های غیر فعال :
از این سیستم ها در کاهش تصادفات خطرناک استفاده می شود و عبارتند از :
• کمربند
• کیسه هوا
• فیوز قفل کن
ترمز( ABS (ABS= Anti Blocker System
ترمزهای Abs در بیان ساده دستگاهی الکترونیکی هستند که در هنگام ترمزگیری باکنترل فشار (قطع و وصل کردن فشار) هیدرولیک در کسری از ثانیه ارتباط لنت را با دیسک یا کاسه برقرار و قطع میکنند و تکرار سریع و مداوم این عمل باعث از میان رفتن حالت بلوکه کردن یا قفل کردن ترمزها میشود.
اهمیت این گونه ترمزها نیز بیشتر در سطوح خیس و لغزنده یا ترمزگیری در سرعتهای بالا بیشتر نمایان میشود. در این گونه موارد راننده از کنترل کامل بر روی وسائل نقلیه خود برخوردار است و اما شاید بتوان گفت تنها نکته منفی در مورد ترمزهای Abs صدای نسبتا شدید آنها در هنگام ترمزگیری بر روی سطوح بسیار لغزنده است.
این صدای لرزان که به درون کابین نفوذ میکند و زیر پدال ترمز حس و شنیده میشود راننده‌ای را که تجربه ترمزگیری در این شرایط ندارد به اشتباه می‌اندازد که احتمالا قسمتی از سیستم ترمز خودرواش در حال خرد شدن است و به همین دلیل راننده ممکن است به اشتباه از فشار پای خود بر روی پدال ترمز بکاهد.
یک مفهوم کلی از ترمزهای ضد قفل ABS
تئوری ترمزهای ضد قفل بسیار ساده است.یک چرخ در حال لیز خوردن(به طوری که سطح تماس تایر نسبت به زمین سر بخورد) نسبت به چرخی که لیز نمی خورد نیروی اصطکاک کمتری دارد.اگربا اتومبیل خود در یخ گیر کرده باشید می دانید که اگر چرخها بچرخند هیچ نیروی جلو بری به اتومبیل وارد نمی شود زیرا سطح تماس چرخ نسبت به یخ لیز می خورد.
ترمزهای ضد قفل با جلوگیری کردن از سر خوردن چرخ ها در هنگام ترمز کردن،دو مزیت را بوجود می آورند:اول اینکه خودرو زود تر متوقف می شود و دوم اینکه می توان خودرو را هنگام ترمز کردن نیز هدایت کرد.
در ترمز های ضد قفل چهار بخش اصلی وجود دارد:
● حسگر های سرعت
●پمپ
●سوپاپ ها
●کنترل کننده
حسگرهای سرعت:
سیستم ترمز ضد قفل باید بداند چه موقع چرخ در حال قفل کردن است،حسگرهای سرعت که در هر چرخ یا در بعضی مواقع در دیفرانسیل قرار گرفته اند این اطلاعات را فراهم می کنند.
دنده هایی که دور تا دور چرخ دنده قرار گرفته اند به هنگام چرخش چرخ دنده یک ولتاژ AC را که فرکانس آن با سرعت چرخشی چرخ دنده متناسب است تولید می کنند این ولتاژ AC در ECU تجزیه و تحلیل و سرعت چرخ محاسبه می شود.
سوپاپ ها:
در هر لوله ی ترمز که به هر ترمز می رود یک سوپاپ وجود دارد که با کنترل کننده کنترل می شود،در بعضی از سیستم ها سوپاپ سه حالت دارد:
●در حالت اول سوپاپ باز است و فشار از سیلندر اصلی مستقیما به ترمز می رسد
●در حالت دوم سوپاپ لوله ی ترمز را می بندد و ترمز را از سیلندر اصلی جدا می کند،این حالت از افزایش بیش از حد فشار ترمز وقتی راننده روی پدال فشار می آورد،جلو گیری می کند
●در حالت سوم سوپاپ مقداری از فشار ترمز را کم می کند
پمپ:
چون سوپاپ می تواند فشار ترمز را کم کند باید به طریقی این فشار از دست رفته را جبران کرد واین کاری است که پمپ انجام می دهد.بعد از اینکه سوپاپ فشار را در یک ترمز کم کرد پمپ دو باره فشار ایجاد می کند
کنترل کننده:
کنترل کننده یک پردازنده است که با توجه به حسگرهای سرعت، سوپاپ ها را کنترل می کند.
واحد کنترل هیدرولیکی در مجموع اعمال زیر را انجام می دهد
تنظیم ABS
کنترل مداوم کلیه اجزای الکتریکی ABS
کمک به تشخیص عیب در تعمیرگاه به هنگام سرویس
ترمز ضد قفل هنگام عمل کردن
انواع مختلف و الگوریتم های کنترل گوناگونی برای ترمز های ضد قفل وجود دارد.ما درباره ی طرز کار یکی از ساده ترین انواع آن توضیح می دهیم.
کنترل کننده همیشه حسگرهای سرعت را کنترل می کند و به دنبال کاهش سرعت غیر معمول در چرخ ها می گردد.دقیقا قبل از اینکه چرخی قفل کند کاهش سرعت شدیدی را تجربه می کند اگر این چرخ کنترل نشود بسیار زودتر از زمانی که خودرو برای متوقف شدن نیاز دارد قفل خواهد کرد.یک خودرو که با سرعت ٦۰مایل در ساعت حرکت می کند درشرایط ایده آل حدود ٥ ثانیه زمان لازم دارد تا بایستد اما یک چرخ در کمتر از یک ثانیه از چرخیدن می ایستد و قفل می کند.
کنترل کننده می داند که یک چنین کاهش سرعتی در چرخها غیرممکن است.بنابراین در چرخی که کاهش سرعت غیر معمول داشته فشار ترمز را کاهش می دهد تا زمانی که حسگر آن چرخ افزایش سرعت را ثبت کند آنگاه کنترل کننده دوباره فشار ترمز را افزایش می دهد تا اینکه حسگر ها کاهش سرعت را گزارش کنند.کنترل کننده این کار را بسیار سریع وقبل از آنکه تایر تغییر سرعت زیادی داشته باشد انجام می دهد نتیجه این است که حرکت چرخ ها با همان شدتی که از سرعت خودرو کم می شود کند می گردد و ترمز ها چرخ ها را نزدیکی نقطه ی قفل کردن نگه می دارند که این به سیستم بیشترین نیروی ترمز کردن را می دهد.
نحوه عملکرد ترمز ABS
سیستم ترمز ASS عمل نمی کند مگر اینکه پدال ترمز فشرده شده است. وقتی مدول کنترل افت سریع سرعت چرخ را حس می کند، به کارانداز سیگنال می دهد که فشار روغن ترمز آن چرخ را تغییر دهد، در نتیجه چرخ قفل نمی شود. این عمل به صورت زیر اتفاق می افتد :
مدول کنترل سرعت چهار چرخ را بطور پیوسته مقایسه می کند. تا وقتی که هر چهار چرخ با سرعت تقریباً برابر می چرخند، مدول کنترل اقدامی نمی کند. وقتی که سرعت چرخش چرخی سریعتر از چرخهای دیگر کاهش می یابد، مدول کنترل به رله سیستم ترمز ABS سیگنال می دهد که واحد هیدرولیکی را فعال کند. یک یا دو سلنوئید در واحد هیدرولیکی شیرهای تنظیم جریان یا شیرهای سلنوئیدی لوله های ترمز را باز و بسته می کنند. با عمل کردن این شیرهای سلنوئیدی فشار هیدرولیکی پشت هر ترمز قطع یا وصل می شود.
وقتی ترمز ضد قفل در حال کار کردن است شما ضربات منظمی در پدال ترمز احساس می کنید که به خاطر باز و بسته شدن سریع سوپاپ ها است.بعضی از ترمزهای ضد قفل تا ۱٥بار در ثانیه این کار را انجام می دهند.
انواع ترمزهای ABS
ترمزهای ضد قفل طراحی های مختلفی دارند که به نوع ترمز به کار رفته بستگی دارد.ما به آنها بر اساس تعداد کانال ها(تعداد سوپاپ هایی که به طور جداگانه کنترل می شوند) و تعداد حسگر های سرعت اشاره می کنیم:
●ترمز ضد قفل با چهار کانال و چهار حسگر سرعت:این بهترین طراحی است که در آن برای هر چرخ حسگر و سوپاپ جداگانه ای وجود دارد با این روش کنترل گر هر چرخ را به طور مجزا بررسی می کند تا به هر چرخ بیشترین نیروی اصطکاک وارد شود.
●سه کانال و سه حسگر:این روش بیشتر در وانت ها و کامیون ها با چهار چرخ ضد قفل استفاده می شود و در آن برای هر چرخ جلو یک حسگر و یک سوپاپ وجود دارد اما برای دو چرخ عقب فقط یک حسگر و یک سوپاپ وجود دارد.حسگر سرعت چرخ های عقب روی محور عقب قرار دارد.
در این حالت برای هر چرخ جلو کنترل جداگانه وجود دارد بنابراین چرخ های جلو به بیشترین نیروی ترمزی می رسند. چرخ های عقب قبل از فعال شدن سیستم ضد قفل، قفل می کنند. با این سیستم ممکن است یکی از چرخهای عقب هنگام ترمز کردن قفل کند که نسبت به حالت چهار کاناله باعث کاهش کارایی ترمز می شود.
یک کانال و یک حسگر:این سیستم در وانت ها و کامیون ها با محور عقب ضد قفل وجود دارد که یک سوپاپ برای کنترل هر دو چرخ عقب و یک حسگر سرعت واقع در محور عقب دارد
این سیستم مشابه قسمت عقب سه کاناله عمل می کند دو چرخ عقب با هم کنترل می شوند و قبل از فعال شدن سیستم ضد قفل هر دو قفل می کنند.در این روش هم ممکن است یکی از چرخ های عقب هنگام ترمز کردن قفل کند که باز هم باعث کاهش کارایی ترمز می شود.
این سیستم به سادگی قابل تشخیص است.معمولا یک لوله ی ترمز وجود دارد که با یک اتصالT شکل به دو چرخ عقب وصل می شود.شما می توانید حسگر های سرعت را با مشاهده ی اتصالات الکتریکی نزدیک دیفرانسیل در محورعقب پیدا کنید
سیستم ترمز EBD:
Electronic brakeforce distribution (EBD)
این سیستم مکملی است برای سیستم ABS ، که با تقسیم نیروی ترمز به میزان لازم برای اکسل های جلو و عقب ، و حتی هماهنگی چرخ های چپ و راست، ماکزیمم تاثیر سیستم ترمز رابرآورده می سازد ، در نتیجه پایداری خودرو ؛ با هر باری و تحت هر نوع شرایط جاده ای حفظ می گردد ، این سیستم همچنین با تقسیم نیروی ترمز بین چرخهای عقب از چرخش خودرو هنگام ترمز کردن در سر پیچ ها نیز جلوگیری می کند.
مثال اگر شما نصف ماشینتون روی یخ باشه و دو چرخ دیگه روی آسفالت اگه فقط از سیستم ای بی اس استفاده کنید ماشین به طرفی که آسفالته منحرف میشه و از مسیر خارج میشه ولی اگر ای بی دی نیز همراه شما باشه از این انحراف هم جلو گیری میکنه!
تقاضای خارجی ترمز (EBD)
EBD : این سیستم ترمز در جهت توقف کامل خودرو باکمک ECU و چهار سنسور و کانال مجزا برای هرچرخ کمک می نماید در شرایط جاده ای متفاوت هر چرخ را به تنهایی کنترل نماید و مانع از انحراف و تغییر جهت خودرو در شرایط جاده ای لغزنده و بارانی ، خاکی ، دست انداز و همچنین در ترمزهای شدید و ناگهانی شود. بطور خلاصه هرگاه هریک از چرخ های خودرو در زمان ترمزگیری دچار لغزش شوند سیستم ABS را فقط برای همان چرخ فعال می کند.
بهمین خاطر زمانیکه نصف ماشینتون روی یخ باشه و دو چرخ دیگه روی آسفالت اگه از سیستم ABS و EBD استفاده کنید، سیستم EBD تنها چرخی که روی یخ قرار دارند و دچار لغزش شدند را ABS می کند. ولی اگر خودرویی فاقد EBD باشد یا همه چرخ ها با هم ABS می شوند یا اصلا فعال نمی شود که در دو صورت خودرو به یک سمت منحرف میشود!
سیستم ESP:
ESP ترمز نیست، برنامه پایداری الکترونیکی یا همان سیستم آنتی رولینگ است
•ESP برنامه الکترونیکی ثبات
جدیدترین سیستم حفاظتی خودرو است و از سال 2002 میلادی بر روی 27% از وسایل نقلیه اروپایی، نصب شده است . این آمار در خودروهای ژاپنی و امریکایی 75% بوده و رو به افزایش است.
این سیستم برای کنترل مطلوب خودرو و بر روی سطح جاده و حفظ ثبات آن در هنگام پیچیدن،طراحی شده است.اگر راننده با گردش سریع فرمان،کنترل خودرو را از دست بدهد وخودرو بلغزد،سیستم ESP آن را به مسیر اصلی خود بر میگرداند.
تصادفهای منجر به لغزیدن یا واژگون شدن از رایج ترین تصادفهای کامیونها هستند برای انکه به شما کمک کنیم از عهده شرایط دشوار بر ایید ESPرا طراحی کرده اند ای اس پی از طریق تعامل بین سیستم الکترونیکی ترمز کامیون .سیستم مدیریت موتوروسیستم ترمز تریلربا نیروهایی که میخواهندکامیون را از جاده خارج کنندمقابله میکند این سیستم از سه سنسور روی کشنده تشکیل شده است که زاویه انحراف. شتاب جانبی وضعیت فرمان را اندازه گیری میکندیک دستگاه مرکزی مقادیر اندازه گیری شده را محاسبه میکندوقتی این مقادیر با هم مطابقت ندارندترمزها جداگانه روی یک یا چند چرخ فعال میشوند همزمان گشتاور موتور کاهش داده میشودتا سرعت حرکت کم شده و مجددا تعادل بر قرار شود
اگر خودرویی در حال حرکت باشد و ناگهان ترمز یکی از چرخهای آن فعال شود،به دلیل اختلاف سرعت،در جهت همان چرخ می چرخد. راننده با فشردن یکی ازپدالها یا اهرمهای موجود در زیر پای خود خودرو را به سمت دلخواه، هدایت می کند. سیستم ESP هنگام تغییر مسیر ناخواسته خودرو آن را به مسیر اولیه خود باز می گرداند.ESP ،لغزش جانبی خودرو را در هنگام گردش فرمان با اعمال نیروی ترمز بر روی یک چرخ، کنترل می کند و خودرو را به مسیر مورد نظر راننده بر می گرداند.
ECU سیستمESP با استفاده از حسگر فرمان از جهت مورد نظر راننده مطلع می شود.حسگر چرخها و محاسبات اختلاف سرعت ایجاد شده،وضعیت خودرو را روی سطح،تخمین می زند و با مقایسه این دو داده، انحراف خودرو از مسیر مورد نظر، بررسی می شود.هنگام گردش فرمان،بین چرخ ها و اطلاعات حسگر شتاب، جهت مورد نظر راننده را مشخص می کند. اگر لغزش جانبی در خودرو ایجاد شده باشد، سیستم ESP آن را به حالت اولیه خود باز می گردا ند .
ESP سیستم ترمز نیست! برنامه پایداری الکترونیکی است
سیستم ای اس پی حاصل تلفیق سیستم ترمز ای بی دی ... سیستم ا بی اس و سیستم تراکشن کنترله که بوسیله نرم افزاری و در صورت داشتن سخت افزار لازم برای سه سیستم بالا به همراه تعدادی سنسور اضافه برای زاویه فرمان و شتاب های طولی و عرضی وارده به خودرو میشود سیستم پایداری الکترونیکی یا همون ای اس پی بوش. َ
کار ESPچیست؟
با اندازه گیری مداوم این پارامترها وضعیت حرکتی خودرو رو بررسی میکند:
1- سرعت گردش هر چرخ و سرعت حرکت خودرو
2-وضعیت قرار گیری فرمان و همینطور محاسبه سرعت گرداندن فرمان
3-میزان شتاب وارده طولی و شعاعی به خودرو
4-وضعیت موتور از نظر گشتاور تولیدی
5. در بعضی از گونه ها تعدادی سنسور برای بررسی وضعیت مسیر حرکت از نظر خیس یا خشک بودن و همینطور میزان لغزندگی مسیر حرکت هم وجود داره.
بعد از بررسی پارمترها فوق ESPیک نقشه کلی از نظر چگونگی حرکت خودرو و وضعیت چرخها تنظیم میکند و با مقایسه این مقادیر با مقادیر ایده آل مورد نیاز خودرو تصمیم به دخالت در امر رانندگی میگیرد.به این ترتیب که با توجه به سرعت حرکت خودرو و شتاب وارده به خودرو از جهات مختلف و همینطور چگونگی کارکرد راننده با فرمان نتیجه گیری میکنه که شرایط حرکت خودرو عادی یا با اندر استیر ( انحراف قسمت جلوی خودرو ) و یا اور استیره ( انحراف قسمت عقب خودرو ).
در صورت اندر یا اور استیر بودن با استفاده تکی یا توام از ترمز چرخها و گاها" گشتاور موتور شروع به اصلاح وضعیت حرکت خودرو میکنه.
مثال 1:
فرض میکنیم شما با سرعت 120 کیلومتر وارد یک پیچ چپگرد شدید.در این شرایط شما فرمان رو مطابق با زاویه پیچ به سمت چپ میپیچونید....ولی خودروی شما مثلا" به دلیل لغزنده بودن سطح حرکت یا اشتباه شما در تخمین حداکثر سرعتی که خودرو توان تحملش رو در این پیچ داشته دچار پدیده اندر استیر شده و با انحراف قسمت جلو و عدم پیروی چرخهای جلو از زاویه فرمانی که شما برای پیچیدن تعیین کرده بودید شروع به لیز خوردن به سمت خارج پیچ ( یعنی سمت راست ) میکنه و در حقیقت میزان انحراف به سمت چپ ماشین کمتر از میزان مورد نیاز برای طی کردن پیچه.
در یک خودرو معمولی یک راننده عادی در صورت مواجه با چنین پدیده ای فرمان رو بیشتر به سمت چپ میپیچونه و ممکنه ترمز رو هم بگیره..همه این موارد باعث میشن که اندر استیر تشدید بشه و شما حتما" از پیچ خارج بشید و با موانع کنار مسیر برخورد کنید ( یک راننده حرفه ای در چنین شرایطی پاش رو از روی پدال گاز بر میداره و فرمان رو به سمت راست میگردونه تا چرخهای جلو مجددا" چسبندگی بدست بیارن و بعد یا به کمک کمپرس موتور یا با کمک کمی گاز خودرو رو وادار به اور استیر شدن و اصلاح انحراف میکنه ).
سیستم ای اس پی سریعا" با توجه به زاویه فرمان شما.سرعت حرکت و میزان شتاب جانبی وارده شرایط اندر استیر شما رو حس میکنه و برای اصلاح اشتباه شما ابتدا ترمز چرخ جلوئی سمت چپ ( یعنی چرخ داخلی قوس پیچ ) رو فعال میکنه..این کار باعث میشه جلوی خودروی شما شروع به گردش به سمت داخلی پیچ بکنه...بسته به میزان انحراف و سرعت شما اگر مسیر حرکت اصلاح شد که سیستم از مدار خارج میشه...اگر
نشد سیستم ممکنه با وارد کردن کمی از نیروی موتور به چرخ عقب بیرونی پیچ یا فعال کردن ترمز چرخ عقب داخلی پیج در حالیکه ترمز چرخ جلوی سمت چپ رو هم گرفته ( که تصمیم گیری در مورد کلیه این موارد بعهده خود سیستم و برنامه ای هست که براش تعریف شده ) 
مثال2:
شما با یک خودروی دیفرانسیل عقب در حالیکه وزن برروی محور عقب چندان زیاد هم نیست با سرعت بالا وارد یک پیچ راستگرد میشید و در حالیکه پدال گاز رو هم دارید فشار میدید سعی میکنید پیج رو با حداکثر سرعت طی کنید.
در اینجا به دلیل وارد آوردن فشار اضافه به چرخهای عقب و همینطور سبکتر بودن محور عقب خودرو چسبندگی چرخهای عقب رو از دست میده و شروع به اور استیر میکنه و قسمت عقبیش منحرف میشه به سمت خارج پیچ.در واقع با زاویه ای بیشتر از زاویه مورد نیاز برای گردش به سمت راست میپیچه و در صورت ادامه این وضعیت وارد شانه خاکی داخل پیچ میشه. که کنترلش برای یک راننده عادی مشکله.
سیستم ای اس پی مجددا" با اندازه گیری زاویه فرمان و شتاب جانبی وارده سریعا" وضعیت اور استیر را تشخیص داده و برای کنترل این وضعیت چرخ جلوی سمت چپ ( چرخ سمت قوس خارجی پیچ ) رو وادار با ترمز شدن میکنه ...بازم اینکار مثل حالت چرخش تانک موجب کشیده شدن سمت چپ خودرو به سمت خارج پیچ و اصلاح اور استیر میشه . این سیستم ممکنه برای اصلاح بیشتر چرخ داخلی ( یعنی چرخ سمت راست ) عقب رو هم ترمز کنه یا کمی به به نیروی موتور انتقالی به سمت مخالف عقب اضافه کنه و تا اصلاح کامل مسیر حرکت مطابق زاویه فرمان اینکار رو انجام میده.
این رو در نظر داشته باشید که درسته که سیستم ای اس پی تقریبا" مثل یک راننده ماهر به شما کمک میکنه تا پیچها رو سریعتر و ایمنتر طی کنید ولی هرگز نمیتونه به خوبی و سرعت یک راننده حرفه ای اینکار رو برای شما انجام بده...و رانندگان حرفه ای برای اینکه بتونن از حداکثر سرعت ممکنه برای عبور از پیچها استفاده کنن هرگز نمیتونن با ای اس پی کار کنن و حتما" باید از مدار خارجش کنن.
ضمنا" ای اس پی با اینکه کمک قابل توجهی به ایمنی شما میکنه ولی اگر میزان اشتباه شما از درصد نسبتا" معینی برای عبور از یک پیچ بیشتر بشه ( مثلا" شما با سرعتی وارد یک پیچ بشید که نیروی ثقل قابل تحمل برای عبور از اون پیچ به صورت محاسبه ای 1.3 جی باشه در حالیکه خودروی شما توان تحمل حداکثر 0.85 جی شتاب جانبی رو داشته باشه ) ای اس پی هم کمک چندانی به شما نمیتونه بکنه و ازانحراف تقریبا اجتنابناپذیره...پس موقع استفاده دقت کنید
در رنج محصولات ایران خودرو فقط سمند ال ایکس و پرشیا ای ال ایکس مجهز به EBD هستند.
بقیه مثل ریو و پروتون و ..... هم فقط ABS اونهم به صورت سفارشی! دارند و ESP در خودروهای داخلی تا این لحظه طبق اطلاعات من هنوز ارائه نشده!
ESP ، چهار پدال ترمز برای ایمنی بیشتر:
سیستم های ایمنی فوق درواقع جزء سیستم های ایمنی غیرفعال بوده ولی ESP جزء سیستم های فعال است. تفاوت میان سیستم ایمنی فعال و غیر فعال این است که سیستم غیرفعال درواقع پس از بروز تصادف عمل کرده و از شدت خسارات جانی حادثه می کاهند ولی سیستمی مانند ESP(فعال) سبب می گردد تا اصولاً حادثه ای رخ ندهد و از بروز آن جلوگیری می نماید.
عملکرد :ESP
وقتی خودرویی از مسیر خود خارج می شود و یا از فرمان و اراده راننده پیروی نمی ماید عملیاتی برای جلوگیری از این پدیده اجرا میگردد. بنابراین خودرو طوری عمل می نماید که گویی دارای چهار پدال ترمز است و هر یک از چرخ ها دارای یک دیسک ترمز جداگانه هستند. اگر چه انسان با پایش فقط یک پدال ترمز فشار می دهد سیستم ESP قادر است که چرخ های خودرو را بامیزان ترمز متفاوتی به توقف وادارد.
مثال 3:
فرض کنید خودرویی درحال حرکت در یک پیچ راست گرد بر روی لکه روغنی لیز می خورد،در این موقع ESP وارد عمل شده و با ترمز مناسب، فشاری را به خودرو وارد می آورد تا آن به سمت راست منحرف شده و در مسیر ضروری قرار گیرد. نتیجه آن که، این عکس العمل از تصادف خودرو با وسائل نقلیه ای که از روبه رو در حال حرکت هستند جلوگیری می نماید.
روشی که با آن ترمز ESP کار می کند را می توان با عکس العمل یک سورتمه برفی
روی برف توضیح داد؛ در این صورت ما بر روی ترمز سمت چپ فشار وارد می آوریم و سورتمه را به طرف چپ منحرف می نماییم و اگر بخواهیم به طرف راست حرکت کنیم ترمز سمت راست را فشار می دهیم تا سورتمه به طرف راست حرکت نماید.
ترمز ESP درهر ثانیه 25 بار وضعیت خودرو را کنترل می نماید که آیا بر روی خط حرکت قرار داریا خیر و ضمناً به سرعت از انحراف در لحظات اولیه جلوگیری می نماید و این فرقی نمی کند که آیا خودرو در حال شتاب گیری درسرعت یکنواخت است و یا در حال ترمز.
ESP فقط بر روی چرخ های خودرو اثر نمی گذارد. قبل ازآنکه این سیستم مدرن دستورات بازدارنده خود را صادر نماید بر روی عملکرد موتور تأثیر گذاشته و قدرت موتور را تقلیل می دهد. عمل فوق از وارد آوردن فشار زیاد بر روی چرخ دنده ها و قطعات متحرک جلوگیری می کند. در این صورت کافی است که فقط راننده فرمان را به سمت دلخواه بگرداند، ESP بقیه کار را انجام خواهد داد. راننده خودروی فاقد ESP در این گونه مواقع شدیداً دچار اضطراب و پس از آن دچار خسارت خواهد گردید زیرا برای تثبیت وضعیت خودرو اغلب بیش از حد لزوم فرمان را به راست و یا چپ خواهد گردانید تا موفق به کنترل خودرو گردد و این امر، خود باعث خروج خودرو از کنترل راننده می شود. مخصوصاً زمانی که راننده مجبور است ابتدا خودرو را به سمت چپ یعنی خودرو های مقابل هدایت کند و سپس بر روی مسیر عبور خطوط خودرو های هم مسیر سمت راست، که این امر ممکن است به سرعت، خودرو را دچار پیچ و تاب نماید و این حرکات شدید باعث لیز خوردن مضاعف و یا واژگونی خودرو گردد.
ESP می تواند بر حسب بهره گیری آن توسط کارخانجات خودروسازی، نام های متفاوتی را به خود بگیرد. مثلاً این سیستم در خودروی ب ام و DSC، در پورشه PSM، درمیتسوبیشی MASC، در هوندا VSA و در تویوتا VSC نام گذاری شده است.
اقای دکتر«روبرت سوبل»از بخش تحقیقات کارخانه خودروسازی فولکس واگن در این مورد مطالعات دقیقی را به انجام رسانیده است. او می خواست بداند که تا چه میزان این سیستم جدید موثر است؟ وی وضعیت تصادفات مدل های مختلف فولکس واگن را خودرو مجهز به ESP ویا بدون سیستم ESP مورد مطالعه قرار داد و به نتایج شگفت انگیزی رسید:
در چهار پنجم موارد در خودروهای دارای ESP از خروج مسیر جلوگیری به عمل آمد.
این یک موفقیت بسیار ارزشمند است زیرا در 25 درصد تصادفات خودرو لیز می خورد و یا از مسیر خارج می شود.
ایشان سپس محاسباتی را با توجه به تعداد موجود خودروها در آلمان انجام داده و چنین نتیجه گرفت: اگر تمام خودروهای آلمان در سال 2002 میلادی مجهز به سیستم ترمز ESP بودند تعداد تصادفات مرگبار به شدت کاهش می یافت.
ESP سیستم تلفیقی از مکاترونیک و سیستم هیدرولیک می باشد. واحد هیدرولیک دارای شیر های برقی، پمپ هیدرولیک می باشد که از واحد کنترل الکتریکی ESP فرمان می گیرند. واحد کنترل الکترونیکی ESP واحد ترمز ضد قفل را در هنگام ترمزگیری کنترل می کند. در هنگام فعال سازی سیستم، چراغ مربوطه در صفحه کیلومتر شمار روشن شده و راننده را از فعال سازی سیستم مطلع می گرداند.
EBD مخصوص تقسیم نیرو روی 4چرخ برای حفظ تعادل هست.تمام خودرو های که مجهز به ABS هستن EBD هم دارند.ولی ESP کنترل پایداری خودرو هستش و ربطی به ترمز نداره.ربطش به بالا رفتن کنترل بهترش توی پیچ با سرعت های بالا هست.همش مربوط به پیچ نمیشه.توی جاده های برفی و لغزنده خیلی کمک می کند. مثلاً اگر شما میخواهید توی پیچ ترمز کنید(ماشینی که مجهز به EBD هست)،مسلماً چرخی که داخل پیچ هستش به خاطر اینکه دور کمتری میزند باید نیروی کمتری دریافت کند تا ماشین منحرف نشود! این هم وظیفه EBD!
EBD وقتی وارد عمل می شه که ترمز گرفته بشه که برای منحرف نشدن ماشین نیروی ترمز روی چهار چرخ را کم و زیاد میکنه (البته زیاد که نه!) تا ماشین منحرف نشه.
ولی ESP بدون گرفتن ترمز توسط راننده، در صورت نیاز، وارد عمل میشه و با اعمال ترمز روی بعضی از چرخها مانع منحرف شدن می شود.
سیستم ASR :
( Anti Schlupf Regelung )
این سیستم ترمز در شرایط جاده های برفی و زمستانی جلوی هز گردی چرخ های متحرک را می گیرند بدین ترتیب باعث حفظ پایداری می شوند این سیستم به دو نحو کار می کند یا بصورت الکترونیکی قدرت موتور را کاهش می دهد ( کنترل الکترونیکی دریچه گاز) یا بر روی چرخ هایی که هرز گردی میکند ترمز اعمال می کند
سوی تولید کنندگان مختلف نامهای مختلفی استفاده میشود.مانند ETC , TC و TSC
عملکرد سیستم: ( دینامیک درایو )
در واحد کنترل الکترونیکی سیستم دینامیک درایو وضعیت های گوناگون رانندگی ثبت شده است .
این نوع سیستم می تواند با پردازش داده های گوناگون همچون سرعت ، زاویه ورود به پیچ ، وضعیت پدال گاز ، نیروی لحظای موتور و . . . بهترین وضعیت را برای بازو های پایدارکننده سیستم کمک فنر ها برگزید.
دینامیک درایو با افزایش فشار بر اکسل عقب چسبندگی چرخهای عقب را در مانورها بیشتر می کند . با این سیستم فشار بر روی چرخی که رو به بیرون دایره پیچ قرار دارد به گونه ای هماهنگ کمتر می شود. بدین صورت از یک طرف تمایل بر پر پیچی خودرو همواره تحت کنترل و از طرف دیگر اکسل عقب در آسانتر شدن کنترل خودرو در مانور ها کمک بسزایی به راننده می نماید.
این سیستم مجهز به قطعات پیچیده مکانیکی و هیدرولیکی می باشد فرمان این سیستم از یک واحد کنترل الکترونیکی و نیروی این سیستم از راه دو پمپ هیدرولیکی بدست می آید . این پمپ ها با دو بازوی مکانیکی به شکل موازی با مفصلهای که بر روی اکسل عقب مونتاژ شده است ، اتصال دارند . هنگامی که خودرو با سرعت وارد پیچ می شود ، این بازو ها با فرمان های که از واحد کنترل می گیرند به چرخش و یا گردش افتاده و با افزودن فشار بر روی یک چرخ کاهش فشار از روی چرخ دیگر ، حرکت گهواره ای خودرو در مانور ها را از میان می برند.
برای افزایش کارایی سیستم ، یک موتور کوچک الکتریکی نیز در میان بازوهای پایدار کنند نصب شده است و واکنش سیستم را سریعتر می نماید. ( نیروی گشتاور این موتور کوچک 800 نیوتن متر می باشد.) همچنین لازم به ذکر است که با سیستم پایداری الکترونیکی (ESP) خودرو نیز در ارتباط می باشد.
زمان پایدار سازی این سیستم از زمان آغاز اندازه گیری تا رسیدن به پایداری در مانور ها تنها یک چهارم ثانیه است و بدین روی سریعتر از دیگر سیستم های قابل مقایسه کنونی است.
فشار هیدرولیک این سیستم به گونه ای بسیار دقیق در بلوک سوپاپها کنترل و بر روی هر یک از بازو های پایدارکننده در حدود 180 بار می باشد .
سیستم ACC:
(Adaptive Cruise Control)
با استفاده از سیستم کنترل سرعت راننده می تواند بوسیله اهرم های کنار غربیلک فرمان سرعت خودرو را در یک سرعت ثابت تنظیم کند و هنگامیکه به نزدیکی خودروی جلویی رسید به صورت اتوماتیک سرعت کاهش داده می شود و پس از عبور خودرو مذکور سرعت خودرو به سرعت تنظیم شده باز می گردد.
این سیستم دارای ارتباط چند واحد کنترل مهم خودرو از جمله واحد کنترل الکترونیکی ACC، واحد کنترل الکترونیکی موتور، واحد کنترل الکترونیکی جعبه دنده اتوماتیک و واحد کنترل ترمز بوسیله شبکه مالتی پلکس می باشد.
سیستم ACC دارای یک رادار در جلو خودرو می باشد که پس از دریافت اطلاعات مبنی بر نزدیکی به مانع با ارسال سیگنال مربوطه واحد کنترل الکترونیکی را مطلع می کند و این واحد نیز به صورت دیجیتالی و بوسیله شبکه مالتی پلکس با ارسال ارقام معنی دار 0 و 1 به واحدهای کنترل موتور، جعبه دنده اتوماتیک و ترمز آنها را مطلع کرده و واحد های فوق بوسیله عملگرهای مربوطه سرعت خودرو را کاهش می دهند. واحد کنترل موتور با کم کردن زاویه دریچه گاز و پاشش انژکتور دور موتور راکاهش می دهد، واحد کنترل جعبه دنده اتوماتیک با حرکت شیربرقی های تعویض دنده جعبه اتوماتیک دنده های معکوس را برای خودرو انجام
می دهد و واحد کنترل ترمز با کم کردن سرعت چرخ ها سرعت خودرو را کم می کند و با روشن کردن چراغ ترمز عقب توسط واحد کنترل راننده خودروی عقب را از انجام عملیات ترمز مطلع می کند با عبور مانع از جلوی خودرو سرعت دوباره توسط واحد های کنترل نام برده شده به حالت اولیه بر می گردد. با بررسی سیستم کنترل سرعت مشاهده گردید که این وسیله در کمک به راننده در کنترل خودکار و کم کردن تصادف نقش تاثیرگزاری خواهد داشت.
کاربرد مکاترونیک درسیستمهای یمنی خودرو
با افزایش تصادفات گسترده که ناشی از بی احتیاطی راننده و عدم دقت او در کنترل خودرو می باشد و همچنین گسترش علم مکاترونیک در صنعت خودرو، نقش راننده در حرکت مستقیم در خودروهای امروزی تغییر کرده و بجای راننده، یک سیستم خبره که از چند واحد مکاترونیکی تشکیل شده است وظیفه کنترل خودرو را به عهده خواهد داشت. مکاترونیک از از در هم ادغام کردن دو کلمه مکانیک و الکترونیک تشکیل یافته است که ترکیبی از علوم مکانیک، الکترونیک و کنترل می باشد. در سیستم هایی که در زمینه مهندسی مکانیک و الکترونیک استفاده
می شوند شاهد افزایش کاربرد الکترونیک و پردازش اطلاعات در مکانیک هستیم. نتیجه یک سیستم مکاترونیکی تلفیق اجزا تشکیل دهنده سیستم یا سخت افزار و اطلاعات حرکتی آن یا نرم افزار می باشد. در سیستم های مکاترونیکی از تعدادی حسگر استفاده می شود که اطلاعات ضروری و حرکتی اجزا اصلی سیستم را به اطلاع یک واحد کنترل مرکزی می رساند و آن واحد با کنترل عملگرهایی که نقش بازوهای اجرایی سیستم را دارا می باشند سیستم را کنترل می کند. ارتقا سیستم های مکاترونیکی بستگی به دریافت اطلاعات تازه در زمینه ساختمان مکانیکی اولیه، حسگرها، عملگرهای اجرایی، پردازش اتوماتیک اطلاعات و سیستم های کنترل کننده می باشد.. از جمله سیستم های مکاترونیکی خودرو که در سیستم های ایمنی خودرو استفاده می شود می توان به سیستم کنترل سرعت قابل تطبیق با خودرو (ACC)، سیستم کنترل پایداری (ESP)، و سیستم ترمز اضطراری اشاره کرد.
sacania maral
این نوع فرمان مشابه هیدرولیکی آن عمل میکند ولی از لحاظ ساختار متفاوت بوده و دارای مزایای زیادی نسبت به نوع هیدرولیک است. این سیستم در اواسط دهه 1970 برای اولین بار مطرح گردید اما ساخت و کاربرد عملی آن از سال 1993 شروع گردید . در این فرمان مشکل دائمی عملکرد سیستم کمکی فرمان حل شده است، یعنی سیستم الکتریکی زمانی عمل میکند که چرخشی در فرمان بوجود آید بعبارت دیگر گشتاوری موجود باشد.
