I aktywnego (bez rysunków bo dużo tego chyba że ktos będzie bardzo chciał
)
Zazwyczaj, wybór związany z regulacją konwencjonalnych amortyzatorów dokonywany jest poprzez znalezienie odpowiedniego kompromisu pomiędzy stabilnością, bezpieczeństwem i komfortem.
Na poniższym rysunku przedstawione są typowe krzywe reakcji tradycyjnego amortyzatora; można zauważyć, że strefy stabilności i komfortu nie są przecięte, ponieważ wybrany sposób regulacji dba oczywiście o bezpieczeństwo.
v. Prędkość oscylacji amortyzatora (prędkość względna nadwozie - koło)
F Siła tłumienia amortyzatora
A. Ściskanie
B. Odbicie
1. Stabilność
2. Bezpieczeństwo
3. Komfort
Systemy dyskretnego sterowania tłumieniem dają pewną możliwość dodatkowego tłumienia odpowiedniego do warunków, w jakich znajduje się samochód; w rzeczywistości umożliwiają one zmianę charakterystyki amortyzatorów pomiędzy trzema różnymi krzywymi, które mogą być realizowane przez zawory wbudowane w amortyzatorach w zależności od stylu jazdy kierowcy.
Na poniższym rysunku przedstawiono krzywe reakcji typowe dla amortyzatorów o kontroli dyskretnej; można zauważyć, w jaki sposób uzyskuje się trzy różne reakcje dla warunków stabilności, bezpieczeństwa i komfortu.
v. Prędkość oscylacji amortyzatora (prędkość względna nadwozie - koło)
F Siła tłumienia amortyzatora
A. Ściskanie
B. Odbicie
1. Stabilność
2. Bezpieczeństwo
3. Komfort
System RSS (Reactive Suspension System) zaprojektowany dla Lancia Delta, umożliwia ogromny skok jakości; poprzez interwencję zaworów proporcjonalnych umieszczonych w amortyzatorach, system jest w stanie zmienić w sposób ciągły tłumienie w szerokim zakresie działania jak można zaobserwować na rysunku.
v. Prędkość oscylacji amortyzatora (prędkość względna nadwozie - koło)
F Siła tłumienia amortyzatora
A. Ściskanie
B. Rozprężanie
1. Stabilność
2. Bezpieczeństwo
3. Komfort
Zawory proporcjonalne, których przekrój pokazano na poniższym rysunku, mogą być sterowane w sposób ciągły przez centralkę sterowania oceniającą niektóre czynniki, takie jak stan drogi, prędkość samochodu oraz reakcje kierowcy i w ciągu kilku tysięcznych sekundy w sposób niezależny dla każdego koła wybiera wartość tłumienia najodpowiedniejszą do warunków, w jakich znajduje się samochód, maksymalizując komfort jazdy i stabilność samochodu.
W ten sposób optymalny wybór tłumienia dokonany przez system "RSS" wspomaga kierowcę w sytuacjach krytycznych, zwiększając w sposób znaczący bezpieczeństwo i stabilność oraz przyjemność prowadzenia samochodu.
Zmiana tłumienia realizowana jest przez zawory proporcjonalne sterowane przez centralkę w bardzo krótkim czasie; na wykresach A, B i C poniższego rysunku przedstawiono przebiegi czasów reakcji systemu w funkcji żądania interwencji (A), czasów generowania koniecznego prądu (B) oraz czasu generowania żądanej siły tłumienia (C).
A. Żądanie interwencji
B. Prąd
C. Siła tłumienia
t1 - t0. czas opóźnienia
t2 - t0. czas generowania prądu
t3 - t0. czas generowania siły
System RSS (Reactive Suspension System), to jest “system zawieszeń aktywnych”, jest systemem będącym w stanie kontrolować w sposób aktywny tłumienie zawieszeń działając bezpośrednio na każdy amortyzator.
Zadaniem systemu jest więc poprawa osiągów kontroli oscylacji pionowych, komfortu i prowadzenia samochodu poprzez oddziaływania na wielkość sił pionowych w stosunku do podłoża powstających w każdym zawieszeniu, w szczególności poprzez zróżnicowanie poszczególnych sił w zależności od dynamicznego zachowania samochodu.
Funkcje wewnętrzne używane przez system kontroli tłumienia zawieszeń są następujące:
- funkcja rozpoznania nawierzchni nierównej;
- funkcja kontroli amortyzatorów w przypadku rozpoznania dziur/nierówności;
- funkcja “sky-hook”;
- funkcja kontroli dynamiki bocznej;
- funkcja kontroli dynamiki wzdłużnej;
- funkcja kontroli tłumienia w przypadku interwencji ABS;
- funkcja kontroli tłumienia w przypadku interwencji ASR;
- funkcja kontroli tłumienia w przypadku interwencji ESP;
- funkcja kontroli nad/podsterowności.
Funkcja rozpoznania nawierzchni nierównej
Ta funkcja bazuje na określaniu przez centralkę wskaźnika nierówności drogi, która bierze pod uwagę średnie przyspieszenia na piastach kół, odpowiednio przefiltrowane w stosunku do prędkości samochodu.
Ta funkcja umożliwia uzyskanie wysokiego stopnia filtrowania na drogach nierównych i uzyskanie dużej redukcji ruchu nadwozia we wszystkich warunkach jazdy.
Funkcja kontroli amortyzatorów w przypadku rozpoznania dziur/nierówności drogi;
Centralka jest w stanie określić obecność nieprzewidziane zagłębienie w nawierzchni drogi dzięki sygnałom przyspieszenia przesyłanych z piast kół przednich, odpowiednio przefiltrowanym i dzięki wskaźnikowi nierówności drogi.
W konsekwencji dzięki algorytmowi steruje kontrolą tłumienia, aby zminimalizować uderzenia na osi tylnej i skompensować oscylacje korpusu samochodu.
Funkcja “sky-hook”
Nazwa “sky-hook” pochodzi od szczególnej konfiguracji modelu teoretycznego zawieszenia, który jest bazą logiki sterowania amortyzatora.
W teoretycznym modelu “sky-hook” amortyzator, zamiast ustawienia równolegle do sprężyny, tak jak w modelach tradycyjnych, ustawiony jest z nią szeregowo i łączy ramę z "pozornym dachem", który idealnie odzwierciedla ruch samochodu w płaszczyźnie poziomej ale jest stały wzdłuż osi Z.
A. Model tradycyjny
B. Model “sky-hook”
ms. Masa zawieszona
mn. Masa nie zawieszona
x. Przemieszczenie pionowe (bezwzględne) masy zawieszonej
y. Przemieszczenie pionowe (bezwzględne) masy nie zawieszonej
k. Stała sprężystości sprężyny
d. Amortyzator tradycyjny
e. Amortyzator sterowany elektronicznie
c. Efekt “sky-hook”
Zasadnicza różnica w stosunku do działania tradycyjnego polega na fakcie, że w modelu “sky-hook” reakcja amortyzatora jest uzależniona wyłącznie od ruchu dachu, natomiast w modelu tradycyjnym od ruchu względnego rama-koło oraz względnego skrzynia-koło.
Oczywiście system tego typu jest niewykonalny w praktyce, ponieważ amortyzator nie może być umieszczony nad skrzynią; jest jednak możliwe, sterując amortyzatorem zgodnie z odpowiednią procedurą, wymuszenie zachowania zawieszenia tradycyjnego zgodnie ze schematem systemu “sky-hook”.
Korzyścią tego systemu w porównaniu z tradycyjnym amortyzatorem pasywnym jest:
- mniejsze przekazywanie na skrzynię naprężeń pochodzących z koła (drgania), a więc zmniejszenie przyspieszeń pionowych, które można zmierzyć na podnóżku i prowadnicy siedzenia kierowcy;
- zmniejszenie kołysania bocznego (i prędkości kołysania poprzecznego) oraz kołysania wzdłużnego w czasie dynamicznych manewrów.
Funkcja kontroli dynamiki bocznej;
Za pomocą tej funkcji uzyskuje się znaczna redukcję kołysania poprzecznego korpusu samochodu.
Centralka na bazie sygnałów przesyłanych przez czujniki prędkości samochodu, kąta skrętu i przyspieszenia bocznego określa prawidłowe tłumienie, które musi być uaktywniane na każdym zaworze proporcjonalnym znajdującym się na amortyzatorach, aby poprawić kontrolę samochodu.
Funkcja kontroli dynamiki wzdłużnej
Za pomocą tej funkcji uzyskuje się ewidentną redukcję kołysania wzdłużnego samochodu podczas hamowania.
Centralka na bazie sygnałów przesyłanych z potencjometru przyspieszenia, prędkości samochodu, momentu silnika, pozycji pedału hamulca określa prawidłowy poziom tłumienia do rozdzielenia pomiędzy oś przednia i oś tylną.
Funkcja kontroli tłumienia w przypadku interwencji abs - asr - esp
W przypadku interwencji ABS lub ASR lub ESP, strategia kontroli określa ustawienie amortyzatorów, tak, aby zoptymalizować i zredukować drogę hamowania, dzięki perfekcyjnemu kontaktowi koło/podłoże w funkcji wskaźnika nierówności drogi.
Funkcja kontroli nad/podsterowności
System ocenia współczynnik nad/podsterowności dzięki następującym sygnałom:
- czujnika zarzucania.
- prędkości kół
- przyspieszenia bocznego
- kąta skrętu.
Za pomocą tych informacji, uaktywnia strategię kontroli a celu skorygowania rozdziału siły tłumienia pomiędzy przód/tył i stronę prawą/lewą aby zminimalizować warunki nad/podsterowności i umożliwić łatwe odzyskanie warunków bezpiecznych samochodu.
System składa się z:
- trzech akcelerometrów pionowych, umieszczonych w pobliżu gniazd amortyzatorów przednich i gniazda amortyzatora tylnego lewego, które mierzą sygnały przyspieszenia pionowego nadwozia.
- dwóch akcelerometrów pionowych, umieszczonych w pobliżu dolnej części amortyzatorów przednich, które mierzą sygnały przyspieszenia pionowego zespołów koła;
- przełącznik “DNA” (manetka) dla wyboru trybu funkcjonowania NORMAL - DYNAMIC - ALL WEATHER;
- czterech amortyzatorów o zmiennej kalibracji, sterowanych poprzez elektrozawory;
- elektronicznej centralki sterującej.
Przyspieszenia na zakręcie zostają rozpoznane przez czujniki samochodu (zarzucania).
1. Centralka kontroli
2. Przyspieszenie nadwozia (czujnik przedni lewy)
3. Przyspieszenie nadwozia (czujnik przedni prawy)
4. Przyspieszenie nadwozia (czujnik tylny)
5. Przyspieszenie koła (czujnik przedni lewy)
6. Przyspieszenie koła (czujnik przedni prawy)
7. Przełącznik “DNA” (manetka)
System składa się z pięciu czujników, które są w stanie określić, poprzez całkowanie, prędkość względną między nadwoziem a kołami dynamikę samochodu, a więc dobrać optymalną siłę tłumienia, jaką powinny dawać poszczególne amortyzatory; chwilowy pomiar przez czujniki i regulacja ściskania i rozprężania zapewniają w każdej chwili generowanie jedynie sił tłumienia przeciwstawiających się przy hamowaniu pionowemu bezwzględnemu ruchowi samochodu tak, jakby nadwozie było przymocowane do górnej części za pomocą amortyzatora.
Zasada “sky-hook”
1. Efekt “sky-hook”
2. Nadwozie
3. Sprężyna
4. Amortyzator z elektronicznym sterowaniem “sky-hook”
5. Koło
Centralka odbiera sygnały z czujników i, z sieci CAN po odpowiednim ich przefiltrowaniu, kontroli i przetworzeniu, oblicza/ocenia:
- prędkości pionowe czterech gniazd amortyzatorów (przyspieszenie gniazda, na którym nie występuje czujnik przyjmowana jest w oparciu o trzy, przy założeniu, że nadwozie jest sztywne);
- prędkości pionowe czterech piast kół (przyspieszenie dwóch piast tylnych, na których nie ma czujników ustalana jest na podstawie dwóch przyspieszeń gniazd przednich, rozstawu osi oraz prędkości samochodu);
- prędkości pionowe względne pomiędzy piastami i nadwoziem;
- czas opóźnienia pomiędzy osia przednią/tylną;
- przyspieszenie boczne;
- pochodną przyspieszenia bocznego;
- przyspieszenie wzdłużne (różniczkowanie prędkości samochodu)
Następnie, w zależności od obliczonych/zmierzonych sygnałów i niektórych grup parametrów dostrojenia, oblicza optymalną wartość siły pionowej na każdym amortyzatorze.
Po dokonaniu oceny tych optymalnych wartości siły pionowej poszczególnych amortyzatorów, system określa, dzięki pomocy procedury wewnętrznej, wartość prądu, jakim należy zasilać każdy elektrozawór w celu uzyskania powyższej siły pionowej.
Równocześnie oblicza wartości maksymalne lub minimalne, jakie mogą przyjąć takie prądy zasilania elektrozaworów i, w razie potrzeby, ogranicza je.
Obliczone w ten sposób i przefiltrowane prądy sterowania przesyłane są do elektrozaworów w celu wyregulowania twardości amortyzatora do optymalnej obliczonej wcześniej wartości.
Za pomocą przełącznika “DNA” (manetka) można określić tryb działania wybierając większy komfort jazdy lub większą manewrowość pojazdu.
Ten system współdziała z funkcją DYNAMIC: tak więc możliwy jest wybór między dwoma ustawionymi trybami jazdy w zależności od rodzaju drogi i jej nawierzchni.
W trybie funkcjonowania “NORMAL” lub “ALL WEATHER” amortyzatory aktywne regulują tłumienie samochodu, dostosowując jazdę do typu drogi i wytwarzanych naprężeń poprawiając znacznie komfort jazdy w szczególności na drogach nierównych.
W trybie funkcjonowania “DYNAMIC” uzyskuje się ustawienie sportowego trybu jazdy, który charakteryzuje się większą reakcją na przyspieszenie oraz większą sztywnością kierownicy zapewniającą komfort jazdy. Poprzez regulację i rozkład obciążeń na amortyzatorach funkcja ta zapewnia wysoką precyzję jazdy oraz zwrotność samochodu z zachowaniem zawsze wysokiego poziomu komfortu.
Kierowca może bardziej precyzyjnie wejść w zakręt i szybciej dokonać zmiany kierunku.
