Mavzu №8: Avtomobilning elektron boshqarish

Kirish datchiklari avtomobilning muayyan ko‘rsatkichlarini qayd qiladi va ularni elektr signallariga aylantiradi. Datchiklar yordamida dinamik stabillash tizimi haydovchining hatti-harakatini va avtomobilning ko‘rsatkichlarini baholaydi. Haydovchining hatti-harakatini baholashda rul chambaragining burilish burchagi, tormoz tizimidagi bosim, to‘xtash habarchisi datchiklaridan foydalaniladi. Harakatning aniq ko‘rsatkichlari quyidagi datchiklar yordamida baholanadi: g‘ildiraklarning burchak tezligi , bo‘ylama va ko‘ndalang tezlanish, avtomobilning burchak tezligi, tormoz tizimidagi bosim datchiklari.
ESP tizimining boshqarish bloki datchiklardan uzatilgan ma’lumotlarni qabul qiladi va uning nazoratidagi aktiv xavfsizlik tizimlarining ijrochi mexanizmlar uchun boshqaruvchi ta’sirlarni shakllantiradi:

• 
  ABS tizimining kiritish va chiqarish klapanlari;
  
• 
  ASR tizimining almashlab ulovchi va yuqori bosim klapanlari;
  
• 
  ABS, ASR va tormoz tizimlarining nazorat lampalari
  

Ish jarayonida ESP ning boshqarish bloki motor va avtomat uzatmalar qutisining boshqarish tizimlari bilan (tegishli bloklar orqali) birgalikda ishlaydi.
Dinamik stabillash tizimini ishlashi uchun ABS/ASR tizimlarining gidravlik bloki hamma komponentlari bilan ishlatiladi.
Harakat barqarorligi tizimining ishlash prinsipi
Avariyali vaziyatni yuzaga kelishi haydovchining hatti-harakatini avtomo-bilning harakat ko‘rsatkichlari bilan solishtirish yo‘li bilan aniqlanadi. Haydov-chining hatti-harakati (harakatning istalgan ko‘rsatkichlari) avtomobilning joriy harakat ko‘rsatkichlaridan farq qilsa, ESP tizimi vaziyatni kritik deb hisoblaydi va ishga tushadi.
Avtomobilning harakatini stabillashga harakat barqarorligi tizimi yordamida bir nechta usul bilan erishish mumkin:

• 
  ma’lum g‘ildiraklarni oz-ozdan tormozlash yo‘li bilan;
  
• 
  motorning burovchi momentini o‘zgartirish bilan;
  
• 
  oldingi g‘ildiraklarni burilish burchagini o‘zgartirish yo‘li bilan (rulni aktiv boshqarish tizimi mavjud bo‘lganda);
  
• 
  amartizatorlarni so‘ndirish darajasini o‘zgartirish yo‘li bilan ( moslashuvchi osma tizimi mavjud bo‘lganda).
  

Buriluvchanlik yetarli bo‘lmaganda ESP tizimi orqa ichki g‘ildirakni o‘z- o‘zidan tormozlab va motorning burovchi momentini o‘zgartirib, avtomobilni burilish traektoriyasidan tashqariga chiqib ketishini oldi olinadi. Buriluvchanlik me’yoridan ortiqcha bo‘lganda avtomobilni sirpanib surilib ketishini oldini olish, oldingi tashqi g‘ildirakni o‘z-o‘zidan tormozlash va motorning burovchi moment o‘zgartirish hisobiga erishiladi.
G‘ildiraklarni o‘z-o‘zidan tormozlash aktiv xavfsizlikning tegishli tizimlarini ishga tushirish yo‘li bilan amalga oshiriladi. Bunda bajarilayotgan ish davriy tavsifga ega bo‘ladi: tormoz tizimidagi bosimni oshirish, bosimni ushlab turish va bosimni pasaytirish.
ESP tizimida motorning burovchi momentini o‘zgartirish bir nechta yo‘l bilan amalga oshirilishi mumkin:

• 
  drossel to‘siqchasining holatini o‘zgartirish;
  
• 
  yonilg‘i purkashni o‘tkazib yuborish;
  
• 
  o‘t oldirish impulslarini o‘tkazib yuborish;
  
• 
  o‘t oldirishning ilgarilatish burchagini o‘zgartirish;
  
• 
  ko‘priklar aro burovchi momentni qayta taqsimlash (to‘la yuritmali bo‘lsa).
  

Harakat barqarorligi, rul va osmani boshqaruvini birlashtirilgan tizim avtomobil dinamikasini integrallashgan boshqaruv tizimi deb yuritiladi.

Avtomobilning maksimal imkoniyatlari chegarasida boshqarish uchun uning yo‘l tekisligidagi uchta erkinlik darajasi (harakatning bo‘ylama va ko‘ndalang qismlari va vertikal o‘qqa nisbatan burilishi) hisobga olinishi kerak. Dastlab, haydovchining bajarayotgan amallariga ko‘ra avtomobil qanday traektoriya bo‘yicha harakatlanishi kerakligi (ideal harakat) va u amalda qaysi traektoriya bo‘yicha yura boshlaganini (haqiqiy harakat) aniqlash zarur. Ideal harakat bilan haqiqiy harakat orasidagi farqni minimallashtirish maqsadida shinalarga ta’sir qiluvchi kuchlar ijrochi mexanizmlar tomonidan boshqarilishi zarur.
8.6-rasmda avtomobilning harakat barqarorligini boshqarishning tarkibiy sxemasi keltirilgan. U ESP ning elektron boshqarish bloki (EBB) va sirpanish kontrolleridan iborat. EBB yordamida sirpanish kontrolleri uchun nominal sirpanish kattaligi λ_N kiritiladi. Kuzatish bloki avtomobilning harakat yo‘nalishini (burchagini) aniqlaydi. Bunda rul chambaragi holati datchigi, tormoz tizimidagi bosim datchigi va motorni boshqarish asboblaridan uzatilayotgan signallar hisobga olinadi. Avtomobilning harakat tezligidan tashqari shinalar bilan yo‘l qoplamasi orasidagi zarur ilashish koefitsientining tavsiflari ham hisoblanadi. Bu ko‘rsatkichlar g‘ildiraklarning aylanishlar chastotasi, ko‘ndalang tezlanish, vertikal o‘qqa nisbatan burchak tezligi va tormoz tizimidagi bosim datchiklaridan olinadigan signallar asosida baholanadi. Keyin, haqiqiy vaziyatdagi ko‘rsatkichlarni talab qilinayotgan ko‘rsatkichlarga taqriban keltirish uchun, vertikal o‘qqa nisbatan yuzaga kelgan moment hisoblanadi. Kerak bo‘ladigan momentni olish uchun, g‘ildiraklarning nisbiy sirpanishi kattaligini o‘zgarishi ESP ning elektron boshqarish bloki yordamida aniqlanishi lozim bo‘ladi. So‘ngra bu kattaliklar, sirpanish va tortish kuchi kontrolleridan foydalanib, bosim modulyatori va motorning tortish kuchini EBB yordamida o‘rnatiladi. Bu tizimda ABS va ASR komponetlarini mantiqiy yaqinlashtirish uslubi ishlatiladi. ASR funksiyalari kengaytirilgan gidravlik modulyator barcha mavjud haroratlarda hamma g‘ildiraklarni yuqori darajadagi dinamik tormozlanishiga yo‘l berishi bilan birga tormoz konturlarini bo‘linishini ishonchli ta’minlaydi. Motorning zarur burovchi momenti, motorning ishini CAN interfeysi orqali boshqarish yo‘li bilan o‘rnatish mumkin.

Endi, ESP bilan ishlaganda avtomobil o‘zini qanday tutishini ko‘rib chiqamiz. Kritik vaziyatlarda ESP ni ishga tushishi uchun, haydovchi qaysi yo‘l bilan yurishni mo‘ljallagani va amalda avtomobil qaysi yo‘l bilan yurayotgani ma’lum bo‘lishi kerak. Tizim birinchi savolga rul chambaragini burilish burchagi va avtomobil g‘ildiraklarining burchak tezligi datchiklaridan oladi. Ikkinchi savolga javobni avtomobilni vertikal o‘q atrofida burilish burchagi va uni ko‘ndalang tezlanishini o‘lchash yo‘li bilan olsa bo‘ladi. Agar yuqorida keltirilgan savollarga datchiklardan turli javoblar kelsa, kritik vaziyatni yuzaga kelish ehtimoli mavjud bo‘ladi va bunda ESP ni ishga tushish zarurati tug‘iladi. Kritik vaziyat avtomobilning o‘zini tutishining ikkita variantida yuzaga kelishi mumkin: avtomobilning buriluvchanligi yetarli bo‘lmaganda yoki buriluvchanlik me’yoridan ortiq bo‘lganda (8.7-rasm).
Avtomobilning buriluvchanligi yetarli bo‘lmaganda ESP burilishning ichki tomonidagi orqa g‘ildirakni me’yorida, o‘z-o‘zidan tormozlaydi, shuningdek motor va avtomat uzatmalar qutisini (agar avtomobil avtomat transmissiya bilan jihozlangan bo‘lsa) ishini boshqarish tizimlariga ham ta’sir ko‘rsatadi. Natijada, yuqorida qayd qilingan g‘ildirakka ta’sir qilayotgan tormoz kuchlari yig‘indisiga avtomobilga ta’sir qiluvchi umumiy kuch vektorining qo‘shilishi mashinani belgilangan harakat traektoriyasiga qaytarib, uni yo‘lning yurish joyidan tashqariga chiqib ketishiga yo‘l qo‘ymaydi (8.7-rasm, a).
Avtomobilning buriluvchanligi me’yoridan ortiq bo‘lganda ESP burilishning tashqi tomonidagi oldingi g‘ildirakni me’yorlab o‘z-o‘zidan tormozlaydi, hamda motor va avtomat uzatmalar qutisini (agar avtomobil avtomat transmissiya bilan jihozlangan bo‘lsa) ishini boshqarish tizimlariga ham ta’sir ko‘rsatadi. Natijada, avtomobilga ta’sir qiluvchi natijaviy kuch vektori burilishning tashqi tomonga o‘tib, avtomobilni sirpanib surilib ketishini va uni ketidan vertikal o‘q atrofida boshqarilmaydigan tarzda aylanib ketishini oldini oladi (8.7-rasm,b).
ESP tizimi aralashishi zarur bo‘lgan va ko‘p uchraydigan vaziyatlardan yana biri - yo‘lda to‘satdan yuzaga kelgan to‘siqni aylanib o‘tishdir. Agar avtomobil ESP tizimi bilan jihozlanmagan bo‘lsa, jarayon quyidagi tartibda sodir bo‘ladi.To‘satdan yuzaga kelgan to‘siqni aylanib o‘tish uchun haydovchi avtomobilni keskin chap tomonga oladi, keyin oldingi egallagan yo‘l tasmasiga qaytish uchun –o‘ngga buradi. Natijada, avtomobil keskin buriladi va orqa g‘ildiraklarni sirpanib surilishi yuzaga keladi, uni ketidan avtomobilni vertikal o‘q atrofida boshqarib bo‘lmaydigan aylanib ketishi sodir bo‘ladi. ESP tizimi bilan jihozlangan avtomobilda bu vaziyat boshqacha rivojlanadi. Haydovchi, oldingi holat kabi to‘siqni aylanib o‘tishga harakat qiladi. Datchiklardan kelgan ma’lumot asosida ESP avtomobilni nobarqaror rejimda harakatlanayotganligini payqaydi, zarur hisoblashlarni amalga oshiradi (akschora sifatida) va avtomobilni burilishini yengillashtirish uchun orqa chap g‘ildirakni biroz tormozlaydi. Bunda oldingi g‘ildiraklarni yonlama toyish kuchi saqlanib qoladi. Avtomobil yoy bo‘ylab chapga harakatlanishda davom etganda, haydovchi rul chambaragini o‘ngga burishni boshlaydi. Avtomobilni o‘ngga burilishiga yordam berish uchun ESP oldingi o‘ng g‘ildirakni o‘z-o‘zidan tormozlay boshlaydi. Bunda, orqa g‘ildiraklar erkin aylanadi va shuni evaziga ularga ta’sir qilayotgan yonlama toyish kuchlari optimallashtiriladi. Haydovchi tomonidan harakat tasmasini almashtirishga urinish, avtomobilni vertikal o‘q atrofida keskin aylanib ketishiga olib kelishi mumkin. Orqa g‘ildiraklarni sirpanib surilib ketishini oldini olish uchun oldingi chap qildirak biroz tormozlanadi. Alohida qaltis vaziyatlarda bu tormozlanish ancha jadal bo‘lishi hisobiga oldingi g‘ildiraklarga ta’sir qiluvchi yonlama toyish kuchi cheklanadi.
Avtomobil qalin qor yoki yumshoq yerga botib qolganda yoki avtomobilni dinamometrik qurilmada sinaganda ESP tizimini o‘chirib qo‘yish tavsiya qilinadi. ESP tizimini o‘chirish-yoqish asboblar paneliga o‘rnatilgan maxsus tugmacha yordamida amalga oshiriladi. Motor ishga tushirilganda ESP tizimi ishchi rejimda (ya’ni yoqilgan ) bo‘ladi.