Sisteme electronice de control a tractiunii si franarii automobilului

Sisteme electronice de control a tractiunii si franarii automobilului

Avand in vedere influenta tractiunii si franarii asupra performantelor dinamice, de stabilitate si maniabilitate ale automobilului, manifestate prin diferenta frecvent variabila intre fortele tangentiale de tractiune sau franare si fortele de aderenta dintre pneu si calea de rulare, ca si faptul ca fortele de aderenta transversale se reduc, odata cu aparitia patinarii rotilor, a aparut necesitatea asigurarii unui control permanent a fortelor active si rezistente din suprafata de contact pneu-cale de rulare.

Cunoscute sub diverse acronime sistemele electronice de control a tractiunii, franarii si stabilitatii se extind tot mai mult, ele gestionand intreaga functionare a automobilului, in sensul cresterii performantelor de dinamicitate, de economicitate, de stabilitate de confort de conducere si de crestere a sigurantei in deplasare.

Fig.6.4.1. Sistemul ABS la autoturisme

Ca principiu de lucru sistemele ABS impiedica aparitia fenomenului de

blocare a rotilor franate, fapt ce influenteaza pozitiv procesul de stabilitate si maniabilitate a automobilului. Acest lucru se realizeaza prin modificarea si adaptarea fortelor de franare la roti, astfel ca acestea sa nu produca blocarea rotilor, indiferent de intensitatea franarii si de marimea aderentei pneului cu calea.

Daca sistemele ABS urmaresc sa realizeze un control electronic al procesului de franare alte sisteme electronice urmaresc sa gestioneze tractiunea automobilului-sistemele ASR (Anti-wheel Spin Regulation) si ETC (Electronic Traction Control); stabilitatea automobilului-sistemul ASC (Automatic Stability Control); tractiunea si franarea- sistemul EBS (Electronic Brake System); tractiunea, franarea si stabilitatea-sistemul ESP ( Electronic Stability Program).

Sistemul ASR, figura 6.4.2., este mai complex decat sistemul ABS si poate ca, in cazul aparitiei diferentelor de turatii intre rotile motoare ale aceleiasi punti, datorita aderentei diferite cu calea de rulare, sa franeze roata care tinde sa se roteasca mai repede. In acest fel intregul flux de putere este distribuit la roata cu aderenta cea mai buna.

Conditiile generale impuse bunei functionari a sistemului ASR sunt urmatoarele: sa corijeze la motor comanda data de catre conducatorul automobilului prin pedala de acceleratie, in functie de regimul de deplasare al automobilului si de aderenta rotilor motoare cu calea de rulare; sa asigure

Fig.6.4.2. Sistemul ASR (Anti Schlupf Regelung)

permanent controlul maniabilitatii si stabilitatii automobilului; sa controleze marimea fortei de tractiune in orice regim de deplasare, astfel ca aceasta sa nu depaseasca marimea aderentei dintre roata motoare si drum; sa informeze conducatorul automobilului asupra posibilitatii de patinare a uneia sau mai multor roti motoare.

Sistemele ASR folosesc o buna parte din traductoarele folosite de sistemele ABS, fiind cunoscute prin blocuri de comanda comune ABS/ASR.

Sitemul EBS (Electronic Brake System), figura 6.4.3., se monteaza pe autocamione si consta in functionarea comuna a sitemelor ABS si ASR, folosind frane electropneumatice. Variabilele de intrare in unitatea de comanda electronica contin informatii privind greutatea care revine fiecarei roti, in orice moment, alunecarea instantanee a rotilor, functionarea franei de incetinire, presiunea in circuitul de franare. Cu aceste informatii centrala electronica decide asupra fortei de franare de care este nevoie la fiecare roata. In cazul defectarii sistemului electronic autocamionul poate fi franat prin sistemul pneumatic clasic de franare.

Figura 6.4.3. Sistemul EBS (Electronic Brake System)

Sistemul ASC- Automatic Stability Control a carui schema de principiu este prezentata in figura 6.4.4.,. foloseste aceiasi captatori de turatie 1 la rotile motoare, ca si sistemul ABS.

Fig. 6.4.4. Sistemul ASC (Automatic Stability Control).

In principiu sistemul ASC intervine si regleaza puterea motorului, in functie de informatiile primite de la rotile motoare, actionand asupra pedalei de acceleratie, care are un traductor de pozitie. Sistemul de aprindere Monotronic 5, alaturi de regulatorul electronic 6 al puterii motorului, gestionat de comanda 7 a sistemelor ABS/ASC, asigura optimizarea aprinderii si chiar intreruperea ei, dupa caz.. Informatiile de la rotile automobilului ca si alte diferite semnale de control sunt transmise de ABS la ASC, ambele sisteme , desi montate intr-o singura unitate de control, avand functionare independenta. Alunecarea rotilor, data de diferenta de turatii intre rotile fata-spate sau intre rotile stanga-dreapta, constituie criteriul de de control al stabilitatii. Unitatea de comanda ASC, care este un microprocesor, compara semnalele primite de la roti cu alunecarea optima si cea critica si domeniile de functionare dinamica ale rotilor, care sunt definite ca functii de turatie si acceleratie. In cazul in care limitele critice sunt depasite reglarea puterii motorului se face prin intermediul a trei bucle de control: controlul pedalei de accelerare, intarzierea declansarii scanteii electrice si, in extremis, suprimarea aprinderii.

Controlul automat al stabilitatii ASC este intalnit la toate modelele BMW actuale. Dupa introducerea plina de succes a ASC pentru toate modelele BMW echipate cu motoare pe benzina, s-a realizat acelasi lucru si la modelele BMW cu motoare DIESEL. Prin realizarea unui nou concept de puncte de interventie ale sistemului ASC a aparut posibilitatea de adaptare a sistemului ASC pentru un segment tot mai mare de autoturisme. Sistemul ASC cuprinde si sistemul ABS, iar in cazul seriilor de autoturisme BMW 5 si 7 cuprinde si sistemul Corneving Brake Control-CBC.

Sistemele de reglare a patinarii rotilor motoare sunt realizate pe baza interventiei asupra cuplului motor dezvoltat de motorul autoturismului. Acest lucru se realizeaza prin deconectarea electronica a alimentarii unuia sau mai multor cilindri, dupa caz, actionand asupra pompei de injectie. Astfel s-a eliminat in mod constient actionarea asupra clapetei de acceleratie, iar actionarea se face in combinatie cu actionarea franei, realizandu-se un reglaj optim al stabilitatii si tractiunii.

Integrarea pe scara tot mai larga a sistemelor electronice de control a tractiunii si franarii pe toate automobilele, de orice tip, mai ales in ultimii 15 ani, reprezinta baza pentru dezvoltarea unor sisteme cu functiuni mai complexe, care au rolul de a mari si mai mult confortul de conducere si siguranta in exploatare, mai ales in situatiile critice care pot aparea in timpul deplasarii.