1

SISTEMI AKTIVNEBEZBEDNOSTI

NAVOZILU

Prof.dr.Aleksandra JankovićDipl.maš.ing.Branislav Aleksandrović

2

Kočenje-proces kočenja i regulisanje blokiranja

Opšte napomene

Cilj proračuna je da se, još u fazi izrade idejnog projekta, defmišu parametri sistema kojiće obezbediti dobre kočione osobine i stabilnost automobila u toku kočenja. Priovim proračunima se, najčešće, polazi od poznate diferencijalne jednačine kretanja težištakočenog automobila [6]:

gde su:

G - težina automobila,S - koeficijent učešća obrtnih masa automobila u fazi kočenja (pri kočenju saisključenom spojnicom njegova veličina je 1,02 = 1,04),Fk - rezultujuća kočiona sila (zbir svih kočionih sila po točkovima),/- koeficijent kotrljanja pneumatika,k, A - koeficijent otpora vazduha i projekcija čeone površine automobila,x - pređeni put u toku procesa kočenja,t - vreme kočenja.

Kod analiza procesa kočenja se, često, uvodi i pojam specifične kočne sile u obliku:

Uobičajeno je da se pri intenzivnom kočenju zanemaruje otpor vazduha, padiferencijalna jednačina kretanja težišta kočenog automobila dobija oblik:

U slučajevima kada su točkovi blokirani, specifična kočna sila postaje jednakakoeficijentu prianjanja, tako da se za kočenje na suvom asfaltnom putu kod koga je 9 » fmože napisati:

Praksa je pokazala da je najefikasnije kočenje kada su iskorišćeni koeficijenti prianjanjajednaki na prednjoj i zadnjoj osovini, a to se može postići izborom kočnica koje će ostvaritikočione sile srazmerne reakcijama tla u procesu kočenja, a pri idealnoj raspodeli kočnih silamože se napisati:

3

Osnovni zahtevi u pogledu optimalnog kočenja

Jedan od osnovnih zahteva za ostvarivanje maksimalnih kočnih sila imaksimalnog usporenja je da se svi točkovi dovedu istovremeno do granice blokiranja. Ucilju daljih objašnjenja, imaćemo u vidu izraze o dinamičkim reakcijama tla, koje u slučajukočenja na horizontalnom putu, dobijaju oblik:

Pretpostavimo da postoji zavisnost između kočnih sila na prednjim i zadnjim točkovimau obliku:

Analizom ovog izraza možemo utvrditi da optimalan odnos kočnih sila zavisi od:

- osnog rastojanja,- opterećenja (položaja težišta) i- stanja puta (koeficijenta prianjanja).

Odnos kočnih sila se definiše i preporukama, slika 1., a one su date u zavisnostiod putnih uslova. Pri projektovanju kočnih sistema treba težiti da parametri kočenogautomobila budu unutar šrafiranih površina.

Napominjemo da se optimalan odnos kočnih sila ne može u praksi održati u svimeksploatacionim uslovima, imajući pre svega u vidu promenu putnog pokrivača, makro-reljefa i opterećenja.

Problem se delimično rešava korišćenjem korektora kočenja, ili sasvimuspešno, primenom protivblokirajućih uređaja o čemu će biti reči kasnije.

Koristeći prethodne relacije, optimalni odnos kočnih sila je dat izrazom:

4

Slika 1: Preporuke za odnose kočnih sila

Problemom raspodele kočionih sila danas se bavi veći broj stručnjaka, apostoje i pravilnici (ECE 13, DIN 74000 i sl.), kao i razvijeni algoritmi i programi zadefinisanje parametara kočnih sistema.

Analizom izraza za maksimalno usprenje može se utvrditi da se maksimalnousporenje postiže u slučaju najveće vrednosti koeficijenta prianjanja. To se ne ostvaruje sablokiranim točkovima, već pri njihovom proklizavanju od oko 20-30%. Da bi se ovavrednost proklizavanja ostvarila u svim uslovima, koriste se sistemi za onemogućavanjeblokiranja točkova - ABS (anti-lock braking system), o kojima će kasnije biti reči.

Na osnovu preraspodela normalnih reakcija tla mogu se definisati maksimalnevrednosti kočnih sila i momenata na osnovu kojih se biraju dimenzije kočnica. Radiupoređenja, karakteristike disk i doboš kočnica su prikazane na slici 2., sa koje jeuočljivo da su parametri disk kočnica povoljniji za korišćenje na automobilima.

5

Slika 2: Uporedne karakteristike disk i doboš kočnica

Za prenošenje sila sa pedale kočnice, na izvršni organ (disk ili doboš kočnica), kodautomobila, najčešću primenu nalaze hidrauličke instalacije, a kod nekih novijih ielektrohidraulički sistemi. Najčešće primenjene šeme hidroinstalacija su prikazane na slici3., a od njih, najčešću primenu, iz razloga bezbednosti, imaju šeme a) i b).

Slika 3: Šeme hidroinstalacija kočnih sistema

6

U cilju manjeg zamora vozača, savremeni kočni sistemi su opremljeni servo uređajima kojipovećavaju silu kojom vozač deluje na komandu (pedalu) kočnice. Oni su najčešćepneumatski, a radi ilustracije, na slici 4. dat je primer jednog takvog sistema. Sa slike seočigledno uočava uticaj pojačanja servo uređaja na silu koja se prenosi na glavni kočnicilindar.

Slika 4: Vakuumski servo uređaj: 1 - područje glavnog cilindra, 2 - sila napedali, 3 - faktor pojačanja, 4 - nivo vakuuma, 5 - efekat sile napedali, 6 - izlazna tačka

Sistemi za onemogućavanje blokiranja točkova

Blokiranje točkova prilikom kočenja je nepoželjna pojava. Do nje dolazi kada silakočenja točka prekorači vrednost sile prianjanja. Put zaustavljanja automobila sablokiranim točkovima je duži nego kada se oni kotrljaju. Pored toga, blokirani točkovi kojiklize po putu ne mogu da prenesu bočnu silu, tako da automobil nije više upravljiv. Sistemkoji reguliše silu kočenja je ABS

ABS - Uvodna razmatranja

ABS (anti-lock braking system) je sistem čiji je zadatak da spreči proklizavanjetočkova prilikom naglog kočenja vozila. Glavna uloga ovog sistema je da omogući vozačuupravljanje prilikom naglog kočenja, a u nekim slučajevima da smanji put kočenja.Nedostaci ovog sistema ogledaju se u tome da u nekim slučajevima sam sistemprodužava zaustavni put vozila usled "false sense of security" lažane ugrožene bezbednosti,koja je uslovljena lošim korišćenjem sistema od strane vozača koji ne razumeju njegov rad imanama u softveru, kao i ograničenjima samog sistema.

Široka primena ABS u vozilima potiče od 1978.godine pojavom sistema drugegeneracije. Predhodne verzije nisu imale glavnu funkciju ABS-a, tj. da sprečavajuklizanje točka prilikom kočenja, već sistem stabilnosti vozila - traction control brakeassist(pomoć pri kočenju), electronic stability control (elektronska stabilnost vozila).

Glavni nedostatak prvih verzija ABS-a je bila i sama težina sistema, verzija 8 imatežinu od 1.5 kg dok je verzija 2 sistema imala težinu od 6.3 kg.

7

Istorija ABS-a

U literaturi postoji više sistema koji su imali funkciju ABS-a. Prvi podatak potiče iz ranih1900-ih godina, a odnosio se na sisteme razvijene za potrebe železnice. Briton J.E Francis jestvorio »slip prevention regulator« (regulator spečavanja klizanja), Karl Wessel je svoj sistemnazvao »brake power regulator« (regulator snage kočenja), a Werner Mohl »brake blokingprevented« (sprečavanje blokiranja kočnica), ali su ovi sistemi bili neefikasni. Dalji razvojABS-a je nastavio francuz Gabriel Voisin 1929. koji je sistem razvijao za francuske avione,nastavak razvoja preuzimaju Nemačke kompanije Bosch i Mercedes-Benz kojerazvijaju svoj sistem ABS 1936. god. Razvijena verzija sistema sastojala se od analognomehaničkih delova i sistem je bio izuzetno spor.

Pre svega ABS je razvijan radi pomoći letelicama pri zaustavljanju na klizavimpistama. 1947. prva primena ABS-a je bila na avionu bombarderu B-47. Radilo se o Dunlop'sMaxaret sistemu, koji je razvijen da bi se sprečilo pucanje pneumatika na suvom betonu iotklizavanje na zaleđenim pistama.

Prva primena ABS kod automobila bila je 1954. godine na ograničenom brojuLinkolna koji je bio opremljen ABS-om pozamljenim sa francuskih aviona. Tokom 60-tih godina razvijen je potpuno mehanički sistem ugrađivan na manjem brojumodela trkačkih automobila Ferguson P99, Jensen FF i modelu Ford Zodiac. ProizvođačiFORD, Chrysler i Cadillac nude ABS na ograničenom broju modela. Ovi sistemi koristili suanalogne računare i vakumske modulatore, kod kojih je ciklus vakumskog modulatora sporšto je uslovilo da je put zaustavljanja rastao. Zakonski propisi zbog toga sprečavajurazvoj ABS u SAD, pa evropske kompanije preuzimaju vodstvo u sledećih 10-20godina. Prvi elektronski kontrolisani ABS uvode Mercedes i BMW. Razvoj ovog sistemaomogućen je razvojem poluprovodnika. Godine 1964. u Bosch-u počinju istraživanja naantiblokirajućem sistemu kočenja (Antilock Braking System).

1970. Teldix u saradnji sa Daimler-Benz-om predstavlja vozilo opremljeno sistemomkoji je nazvan ABSl. Sistem je imao preko 1000 komponeti i broj potencijalnih izvoragrešaka je bio velik.

1975. Teldix, Bosch i AEG odlučuju da naprave ABS2 koji je imao digitalneelektronske komponente koje su jeftinije, efikasnije i praktičnije za upotrebu kod serijskiproizvedenih vozila. Digitalna tehnologija je omogućila razvoj računarskih kontrolnihjedinica i dozvolila značajnu redukciju broja komponenata sistema tako da je zadovoljilaosnovne zahteve za operativnu bezbednost.

U oktobru 1978. Bosch-ov ABS2 postaje dostupan tržištu na vozilima Mercedes-BenzS klase, a u novembru iste godine na modelima BMW 700. Zahvaljujući mikroelektronici ovajABS 2 sadrži samo 140 komponenata.

1980. počinje razvoj TCS (Traction Control System). 1983. Bosch pretavlja ABS 2S.Težina samog sistema je smanjena sa 5.5 na 4.3 kg. U sistemu sada postoje i integralna kola.Broj komponenata sistema je 70. Mercedes, BMW i Audi su primenili Bosch-ove ABSsisteme, a Ford 1985. predstavlja svoj prvi TEVES sistem.

1986. Bosch počinje proizvodnju TCS (Traction Control System) za komercijalna vozila.1989 Bosch kombinuje elektronsku kontrolnu jedinicu i hidrauličnu jedinicu čime seizbegava komplikovani snop kablova u motorskom prostoru. Broj komponenata se i daljesmanjuje a u ovom sistemu ABS 2E koristi se programabilni računar od 8 Kbyte. Kasnih 80-ihABS sistem je nuđen u velikom broju luksuznih i sportskih vozila, a proizvodači supredstavili desetine ABS sistema.

1993. Bosch predstavlja novu ABS generaciju ABS 5.0. Kod ovog sistema koriste se 2/2solenoidna ventila, sa kratkim prekidačkim vremenom i računar sa memorijom od 16 kByte.

8

1998. pojavljuje se Bosch-ov sistem ABS 5.7. Težina ABS jed inice je 2.5kg, a performanse memorije računara su 48 kByte. Ovaj sistem uključuje i primenu ESP.2001. godine pojavljuje se Bosch-ov ABS 8. Povezan je sa ESP i TCS modularne jekonstrukcije i ima računar čija je memorija 128 kByte. Ukupna težina sistema je 1.6 kg.Naslici 5 date su težine raznih verzija sistema ABS-a.

Slika 5: Razne verzije ABS sistema (BOSCH)- smanjivanje težine sistema tokomrazvoja

Primena ABS

Na slici 6a dat je slučaj korišćenja sistema u kome sistem omogućava vozaču da zadržiupravljivost vozila prilikom kočenja i omogućuje izbegavanje drugog vozila. Na slici 6b jeprikazano kako treba pravilno koristi sistem. Dakle kod vozila sa ugrađenim sistemom kadase koči treba pritisnuti kočnicu i tako kočiti.

Na slici 6.C kod nekih vozila koja imaju ABS osetiće se blago pulsiranjeprilikom kočenja što je normala pojava kod ovog sistema.

Slika 6. a i b: Pravilno i nepravilno kočenje vozila u slučaju postojanja ABS

9

Slika 6. c: Podrhtavanje pedale

Opis sistema ABS - komponente i funkcionisanje

Klasičan sistem za kočenje sastoji se iz sledećih delova (slika 7.):

1. Disk kočnice (slika 8.a)2. Doboš kočnice(slika 8.b)3. Vodova (cevi) sistema4. Pomoćne kočnice5. Servo mehanizma (slika 9)6. Glavnog kočionog cilindra7. Komandne pedale8. Cilindara na svakom posebnom točku

8

Slika 7: Klasičan sistem kočenja

10

Slika 8. a i b: Delovi disk i doboš kočnice

Slika 9: Servo mehanizam

11

Na slic i 10. dat je prikaz vozila sa ugrađenim sistemom ABS, pored ovihnavedenih komponeti i delova sistem ima dodate još:

9. Senzore brzine10. Ventile(Slika 11)11. Pumpu(Slika 11)12. Kontroler

Slika 10: Instalacija ABS

10

Slika 11: Pumpa i ventili

12

Princip rada

Savremeni ABS, slika 12., ima induktivni senzor (2), postavljen na nosač točka, u blizinuozubljenog venca (1), koji se obrće zajedno sa točkom. Svaki zub ozubljenog venca, kojiprođe pored senzora, generiše jedan električni impuls u njemu. Pošto je broj zuba ozubljenogvenca poznata veličina, senzor (2) faktički daje informaciju o brzini obrtanja točka (8).

Senzor broja obrtaja može da bude ugrađen i u glavni prenosnik, kada ondaje informaciju o broju obrtaja izlaznog vratila menjača, koji je proporcionalan brojuobrtaja točkova kada se automobil kreće na pravcu (tada diferencijal ne vršipreraspodelu broja obrtaja na levi i desni točak). Informacija o broju obrtaja točka prenosi se,električnim putem, do upravljačke jedinice (3). Ona, na osnovu tendencije opadanja brojaobrtaja točka (ugaono usporenje točka), po odredenom programu, deluje na aktuator -elektrohidraulični ventil (4). Aktiviranjem tog vent ila vrši se regulacija prit iska ukočionom vodu koji vodi do hidrauličnog cilindra (5) disk kočnice. Kada je ugaonousporenje točka veliko, tada je to znak da točak naginje blokiranju. Da bi se to sprečilo,elektrohidraulični ventil (4) smanjuje pritisak ulja u kočionom vodu, usled čegaopada sila kočenja točka, a time i njegova tendencija prema blokiranju. Kadaelektrohidraulični ventil preuzme upravljanje pritiskom u kočionom vodu, on istovremenozatvara dejstvo od glavnog kočnog cilindra (6), odnosno eliminiše dejstvo vozača napapučicu kočnice (7). Kada se preko senzora broja obrtaja ustanovi da broj obrtajatočka raste (jer je smanjena sila kočenja), tada sistem reaguje povećanjem pritiska ukočionom vodu, tj. povećanjem sile kočenja. Ovi uzastopni ciklusi povećanja i smanjenja silekočenja održavaju točak na granici blokiranja, i time obezbeđuju maksimalnu efikasnostkočenja.

Slika 12: Princip funkcionisanja ABS za putničke automobile sa hidrauličkim sistemomkočenja: 1) Ozubljeni venac, 2) Senzor broja obrtaja točka, 3) Upravljačka jedinica, 4)Elektrohidraulički ventil, 5) Hidraulički cilindar disk kočnice, 6) Glavni kočioni cilindar, 7)Komanda kočnice, 8) Točak

13

Slika 13: Regulacija sile kočenja točka pomoću ABS:1 - Dijagrami ugaone brzine točka

2 - Dijagram ugaonog usporenja (ubrzanja točka),3 -Dijagram komandnog napona za elektrohidraulični ventil,

4 - Dijagram pritiska u kočionom cilindru točka

Opisani princip regulisanja sile kočenja odnosi se na jedan točak, na rad sistemazasnovan na jednom senzoru i jednom aktuatoru (elektrohidrauličnom ventilu) ukočionom vodu. Međutim, ako se posmatra automobil kao celina, tada postoje razne šemeugradnje ABS i razne strategije regulisanja sile kočenja. Na automobilima se, u sadašnjemtrenutku, ABS izvodi po šemama prikazanim na slici 14.

Najefikasnija, ali i najskuplja varijanta ABS je da se sila kočenja svakog točkareguliše posebno (šeme a i b na slici 14.). U ovom slučaju na svakom točku postoji posebansenzor i poseban aktuator i postoje četiri regulaciona kanala upravljačke jedinice. Ovastrategija regulisanja je podložna kritici, jer na putevima levi i desni točak iste osovine čestoimaju značajno različite koeficijente prianjanja (npr. zbog vode koja se skuplja nadesnoj ivici puta).

U takvim uslovima, pri kočenju, desni točak iste osovine će ranije naginjatiblokiranju nego levi. ABS će tada ranije smanjiti silu kočenja na tom točku, što ćedovesti (zbog različitih sila kočenja levog i desnog točka) do obrtnog momenta kojinarušava stabilnost kretanja. Iz tog razloga se, za drugi kočioni krug (zadnji točkovi), čestokoristi "Select low" strategija regulisanja. Suština ove strategije je da se sile kočenja obatočka zadnje osovine regulišu na osnovu signala od točka koji prvi naginje blokiranju.Time se izbegava destabilizacija automobila, ali se propušta potpuno iskorišćavanjeraspoložive sile prianjanja za kočenje točka koji se nalazi u boljim uslovima prianjanjaza podlogu. Međutim, neiskorišćeni deo raspoložive sile prianjanja tog točka sadaostaje kao rezerva za suprotstavljanje bočnom klizanju automobila (koje može bitiizazvano različitim silama

Dijagramski prikaz procesa regulacije sile kočenja točka dat je na slici 13.

14

kočenja točkova prednje osovine, koje su pojedinačno regulisane). ABS može dabude izveden i u varijanti (slika 14. c) kada su sile kočenja prednjih točkovapojedinačno regulisane (svaki točak ima po jedan senzor i aktuator), a sile kočenjazadnjih točkova zajedno (senzor se nalazi u glavnom prenosniku, a za oba točka postojijedan aktuator). U ovoj konfiguraciji postoje tri regulaciona kanala. Regulacija sile kočenjatočkova prednje osovine se u ovoj varijanti često sprovodi i po strategiji "Select high". To značida se ignoriše signal o težnji točka koji prvi naginje blokiranju, čime se faktički iomogućava njegovo blokiranje. Međutim, u potpunosti se iskorišćava raspoloživa silaprianjanja za kočenje drugog točka. Ovim činom se, takođe, izbegava narušavanjestabilnosti automobila pri kočenju.

Slika 14: Varijante ugradnje ABS na putnička vozila: a) četvorosenzorni sistem saparalelnim kočionim krugovima, b) četvorosenzorni sistem sa dijagonalnim kočionimkrugovima, c) trosenzorni sistem sa paralelnim kočionim krugovima, d) dvosenzorni sistem saparalelnim kočionim krugovima, e) jednosenzorni sistem sa paralelnim kočionim krugovima

Jednostavnije i jeftinije varijante ABS (slika 14.d) imaju senzor broja obrtaja samo najednom od prednjih točkova (za prvi kočioni krug) i samo na jednom od zadnjih točkova (zadrugi kočioni krug). Oba prednja i oba zadnja točka imaju po jedan aktuator. Ovaj sistem imadva regulaciona kanala. Stabilnost kočenja i upravljivost automobila pri kočenju na putu sarazličitim koeficijentima prianjanja točkova, nisu obezbeđeni.

Najjednostavnija i najjeftinija varijanta ABS je sistem sa jednim senzorom u glavnomprenosniku zadnje osovine i sa jednim aktuatorom za oba točka (slika 14.e). Ovo je sistemsa jednim regulacionim kanalom. Stabilnost kočenja i upravljivost automobila se ostvarujesamo na homogenoj podlozi.

15

Slika 15: Mitsubishi Lanser sa komponentama ABS sistemaSenzori – 1. ABS sensor - signal koji je proporcionalan brzini rotacije svakog točka

šalje se ABS-ECU2. Senzor bočne sile - Podatke o bočnom ubrzanju šalje ABS-ECU3. Senzor uzdužne sile - Podatke o uzdužnom ubrzanju vozila šalje ABS-ECU4. Senzor ugaone brzine upravljanja - podatke o uglu zaokretanja upravljača šalje

ABS-ECU. Pokazuje ABS-ECU kada je točak upravljača u normalnom položaju-pravo ispred

5. Prekidač kočnice - Šalje signal ABS-ECU koji pokazuje da li pedala kočnicepritisnuta ili ne.

6. Prekidač parkirne kočnice- Šalje signal ABS-ECU koji pokazuje da li polugaparkirne kočnice podignuta ili ne

Aktuatori - 7.Hidraulička jedinica - Zadužena za kontrolisanje hidrauličkog pritiska zasvaki točak posebno

8.ABS Lampica za upozorenje - Svetli kada se javlja problem u sistemu

Data link konentor – 9. Utičnica za dijagnostički aparatModulator kočenja – 10. Zadatak mu je da kontroliše signale koje dolaze iz svakog senzora

Primer savremenog automobila sa senzorima na sva 4 točka (slika 15)

16

Sistem upravljanja dinamičkom stabilnosću vozila

Upravljanje vozilom u uslovima graničnog prianjanja izmedju pneumatika i tla po komese ono kreće predstavlja izuzetno težak zadatak sa kojim se suočava "prosečan" vozač. Utakvim, u pogledu bezbednosti veoma rizičnim situacijama, vozač, iznenađen neželjenimponašanjem vozila, često reaguje ishitreno i panično gubeći na taj način kontrolunad vozilom.

Poznato je da osetljivost momenta zakretanja vozila, s obzirom na promene uglazakretanja točka upravijača, brzo opada sa porastom njegovog ugla klizanja. Pri velikimuglovima klizanja vozila, promene ugla zakretanja točka upravljača imaju mali uticaj napromenu momenta zakretanja samog vozila, iako je tada apsolutna vrednost ovog momenlaskoro jednaka nuli. U ovom slučaju veliki uglovi klizanja podrazumevaju vrednosti pri kojojkriva zavisnosti koeficijenta prijanjanja od ugla klizanja pneumatika dostize svoj maksimum.Zato se, na suvim površinama, manevarske sposobnosti vozila gube pri uglovima klizanjavozila koji prelaze 10°, dok u slučaju kretanja po zbijenom snegu ovaj ugao iznosipriblizno 4°.

Neophodno je istaći da se "prosečno" vozačko iskustvo zasniva uglavnom na upravljanjuvozilom po površinama sa relativno visokim koeficijentom prijanjanja, te logika upravljanjanajčešće ostaje ista i u situacijama koje su znatno nepovoljnije sa aspekta bezbednosti usaobraćaju. Naime, nerealno je očekivati da vozač, u svakom trenutku, prepoznajekarakterist ike t la po kome se njegovo vozilo kreće i da prema tome"prilagođava" upravljanje. Veoma je teško, u trenutku, sagledati granicu bočne stabilnostivozila imajući u vidu činjenicu da se ona bitno menja pri promenama koje se dešavaju usamom kontaktu pneumatika i tla. Imajući ovo u vidu, stvarno kretanje vozila u realnimuslovima može u znatnoj meri da odstupa od željenog što predstavlja jedan od osnovnihproblema u sistemu vozač-vozilo-okolina. Nepredvidivo ponašanje vozila i neadekvatnoreagovanje vozača u ovakvim prilikama predstavljaju stalni izvor incidentnih situacija usaobraćaju.

S obzirom na ove činjenice, opšta tendencija savremenog projektovanja vozila ogledase u novim konstrukcijama i tehničkim rešenjima čijom se aplikacijom minimiziraju pojaveneefektivanog ponašanja vozila pri kretanju u kritičnim uslovima sa aspekta prijanjanja.Devijacije u oblasti dinamičke stabilnosti vozila neophodno je, stoga, svesti u optimalnegranice koje odgovaraju "prosečnom" vozaču lišavajući ga, na taj način, neprijatnih inetipičnih situacija čiji je ishod neizvestan, a u velikom broju slučajeva i veoma nepovoljan.Neophodnost da se vozilo, a samim tim i uslovi okoline, prilagode vozaču, redukujući uizvesnoj meri njegove obaveze pri upravljanju, postao je suštinski imperativ konstruktora.

U savremenom svetu se, zato, intenzivno radi na razvoju novih i usavršavanjupostojećih sistema čija je uloga da „ prepoznaju “ neželjeno kretanje vozila i da na osnovu togaadekvatno reaguju. Trendovi u istraživačkom i razvojnom radu su se proširili na stvaranjekompletnijeg sistema kontrole vozila, zasnovanog na funkcionalnoj integraciji sistema navozilu. U tom smislu, integrisanje sistema koji se odnose na ponašanje vozila pri kretanju ujednu funkcionalnu celinu predstavlja dalju evoluciju globalnog sistema upravljanjadinamičkom stabilnošću vozila.

Više svetskih proizvođača vozila i njihovih komponenti predstavilo je ove sisteme odkojih su neki već našli primenu (prikaz na sledećoj tabeli). lako nazvani različitimimenima, njihovo funkcionisanje zasnovano je na istim principima koji zapravopredstavljaju dalju evoluciju protiv-blokirajućih i protiv-proklizavajućih sistema na vozilu pričemu su uvedeni novi, za ostvarenje navedenog cilja, neophodni elementi.

17

Acura: Vehicle Stability Assist (VSA)Alfa Romeo: Vehicle Dynamic Control (VDC)Audi: ESP - Electronic Stabilization ProgramBuick: StabiliTrakBMW: Dynamic Stability Control (DSC), including Dynamic Traction ControlCadillac: All-Speed Traction Control & StabiliTrakChevrolet: StabiliTrak; Active Handling (Corvette only)Chrysler: Electronic Stability Program (ESP)Citroen: Electronic Stability Program (ESP)Dodge: Electronic Stability Program (ESP)DaimlerChrysler: Electronic Stability Program (ESP)Fiat: Electronic Stability Program (ESP) and Vehicle Dynamic Control (VDC)Ferrari: Controllo Stabilita (CST)Ford: AdvanceTrac and Interactive Vehicle Dynamics (IVD) and ElectronicStability Program (ESP); Dynamic Stability Control (DSC) (Australia only)General Motors: StabiliTrakHyundai: Vehicle Dynamic Control (VDC) and Electronic Stability Program (ESP)Honda: Electronic Stability Control (ESC) and Vehicle Stability Assist (VSA) andElectronic Stability Program (ESP)Holden: Electronic Stability Program (ESP)Hyundai: Electronic Stability Program (ESP) and Vehicle Stability Assist (VSA)Infiniti: Vehicle Dynamic Control (VDC)Jaguar: Dynamic Stability Control (DSC)Jeep: Electronic Stability Program (ESP)Kia: Electronic Stability Program (ESP)Land Rover: Dynamic Stability Control (DSC)Lexus: Vehicle Dynamics Integrated Management (VDIM) with Vehicle StabilityControl (VSC) and Traction Control (TRAC) systemsLincoln: AdvanceTrakMaserati: Maserati Stability Program (MSP)Mazda: Dynamic Stability Control (DSC)Mercedes-Benz (inventors): Electronic Stability Program (ESP)Mercury: AdvanceTrakMINI: Dynamic Stability ControlMitsubishi: Active Skid and Traction Control MULTIMODENissan: Vehicle Dynamic Control (VDC)Oldsmobile: Precision Control System (PCS)Opel: Electronic Stability Program (ESP)Peugeot: Electronic Stability Program (ESP)Pontiac: StabiliTrakPorsche: Porsche Stability Management (PSM) now TC from the 2007 GT3 andonwards Renault: Electronic Stability Program (ESP)Rover: Dynamic Stability Control (DSC)Saab: Electronic Stability ProgramSaturn: StabiliTrak

18

SEAT: Electronic Stability Program (ESP)Škoda: Electronic Stability Program (ESP)Smart: Electronic Stability Program (ESP)Subaru: Vehicle Dynamics Control Systems (VDCS)Suzuki: Electronic Stability Program (ESP)Toyota: Vehicle Dynamics Integrated Management (VDIM) with Vehicl StabilityControl(VSC)Vauxhall: Electronic Stability Program (ESP)Volvo: Dynamic Stability and Traction Control (DSTC)Volkswagen: Electronic Stability Program (ESP)

Osnovne fizičke veličine, princip funkcionisanja i karakteristične situacije dejstvasistema upravljanja

S obzirom da trajektorija vozila nije unapred poznata, promenljive koje opisuju kretanjevozila dobijaju se putem komandi koje saopštava vozač, a to su ugao zakretanja točkaupravljača, moment motora koji se reguliše prenosnom komandom kao i pritisak kočenja.Ove veličine kao i ugaone brzine svakog točka ponaosob odredjuju rezultujuće kretanjevozila. Neophodnost merenja ovih veličina je stoga očigledna imajući u vidu i činjenicu dasistemi dinamičkog upravljanja vozilom moraju delovati kao integralni skup čiji "interfejs",zapravo, predstavlja spregu gotovo svih relevantnih činilaca i elemenata koji neposrednoutiču na kretanje ili nastaju kao rezultat istog.

Jedna od osnovnih veličina koja opisuje bočno kretanje je ugaona brzina zaokretanjavozila. Naime, pri kretanju vozila po površini sa niskim prijanjanjem, bočno ubrzanje i ugaonabrzina zaokretanja vozila nisu medjusobno povezani kao u slučaju površina sa višimkoeficijentima prianjanja, te i ugao klizanja vozila u uslovima lošijeg prijanjanja raste znatnobrže. Jasno je da se obe veličine, i ugaona brzina zakretanja vozila i bočno ubrzanje morajunezavisno registrovati. Samim tim, "održavanje" njihovih vrednosti u nominalnim granicamapredstavlja uslov upravljanja dinamičkom stabilnošću vozila, te je, iz tih razloga, ugradnjadavača ugaone brzine zaokretanja vozila i njegovog bočnog ubrzanja kao najbitnijihelemenata do sada predstavljenih sistema ove vrste ujedno i glavna njihova novina.

Napred navedeni elementi (davači) sistema moraju se integrisati sa odgovarajućomupravljačkom jedinicom koja, na osnovu generisanih podataka dobijenih tim elementima,a po odgovarajućem algoritmu "upravlja" vozilom u slučaju gubitka dinamičke stabilnosti prikretanju. Iako veoma složen po sadržaju, algoritam je jednostavno opisati po principunjegovog dejstva (slika 16.).

19

Slika 16: Algoritam i princip njegovog dejstva

Vozač putem komandi upravlja vozilom nastojeći, pri tome, da ostvari željenuputanju. Pri kretanju vozila mere se određene ulazne i izlazne veličine. Ulazne veličinekoje se mere su: ugao zakretanja upravljača, pritisak kočenja i ugaona brzina točkova. Izlazneveličine predstavljaju bočno ubrzanje vozila i brzina zakretanja vozila oko vertikalneose. Dakle, ulazne veličine odreduju kretanje bilo od strane vozača bilo od straneintervencije samog sistema i izlazne nastaju kao posiedica kretanja. Nazive "ulazne" i"izlazne" veličine treba shvatiti uslovno jer uzročna odnosno posledična veza izmedu njihmože se tretirati u oba smera. Imajući u vidu da stvarno kretanje vozila ne odgovara samoželjama vozača, već i nizu drugih, već pomenutih faktora, može doći do razlike u stvarnom iželjenom kretanju što se i registruje na osnovu rezultata merenja i proračuna željenog istvarnog kretanja koje obavlja računar. Proračunata devijacija u ponašanju vozila predstavljaglavni podatak na osnovu koga se donosi odluka o načinu dejstva sistema kontroledinamičke stabilnosti. Korekcija ponašanja vozila odvija se regulisanjem ugaonih brzinasvakog točka ponaosob. To se postiže kočenjem, pri čemu sila kočenja može da serazlikuje od točka do točka, i kontrolom isporučenog obrtnog momenta pogonskimtočkovima od strane motora. Ugaone brzine točkova podešavaju se tako da se indukujestabilizacioni moment koji "vraća" vozilo na željenu putanju smanjujući ili poništavajući,na taj način, razliku između željenog i stvarnog kretanja.

Karakteristične situacije dejstva sistema upravljanja dinamičkom stabilnošću vozila jesuslučajevi suvišne i nedovoljne upravljivosti pri kretanju u krivini. U slučaju suvišneupravljivosti pri skretanju (slika 17.), koja je karakteristična za vozila sa zadnjim pogonom,zadnji kraj vozila se zanosi tako da se ono zapravo kreće po krivoj manjeg prečnika u odnosuna putanju stvarne krivine. Sistem u tom slučaju dejstvuje suprotno usporavajući prednjispoljni točak kako bi se zakretanjem oko njega vozilo stabilizovalo. Ako vozač, dakle, pritome koči, računar će povećati pritisak kočenja prednjeg spoljnjeg točka a smanjiti onajnamenjen prednjem unutrašnjem. Sistem će, ako je to neophodno, paralelno smanjivati iobrtni moment motora.

20

Slika 17: Slučaj suvišne upravljivosti pri skretanju

U slučaju nedovoljne upravljivosti (slika 18.), koja je karakteristična za vozilasa prednjim pogonom, prednji kraj vozila "vuče" van krivine. Kompjuter u ovom slučajureaguje kočeći zadnji unutrašnji točak tako da se vozilo, zakrečući se oko njega, vraća naželjenu putanju. Ukoliko vozač koči, sila kočenja biće najveća na zadnjem unutrašnjemtočku a najmanja na spoljnim točkovima gledajući u odnosu na putanju krivine. Smanjivanjeobrtnog momenta pri nedovoljnoj upravljivosti, takođe je moguće.

21

Slika 18: Slučaj nedovoljne upravljivosti

U oba slučaja na instrument tabli se pali kontrolna lampa kada se aktivira ESP slika 19.

Slika 19: Upozorenje da se uključio ESP

22

Primer situacija u saobraćaju – Preticanje

Krivudavi put

Slika 20: Primer situacija u saobraćaju - Preticanje. Krivudavi put

23

ESP - Elektonske komponente slika 21.

Slika 21: ESP - Elektonske komponente

A le l7 - ABS glavna indikatorska lampica

Ale41 - ESP and ABS upozoravajuća lampica

Alp l3 - Multifunkcionalni displej

A7/3nl - SBC kontrolni modul

B24/15 - Senzor bočnog ubrzanja i senzor ugla zaokretanja oko vertikalne ose

N47-5 - ESP, BAS and SPS kontrolni modul

N49 - Senzor ugla zaokretanja

N72/lsl - Prekidač za isklučivanje ESP

X 11/4 - Konektor za dijagnostiku

24

Senzor ugla zaokretanja točka upravljača A45 slika 22. i slika 23.

Slika 22: Senzor ugla zaokretanja točka upravljača

Prednji točkovi moraju stajati pravo kada se skida ili instalira davač A45

Slika 23: Položaj senzora A45

25

Ranije verzije senzora ugla zaokretanja N49 slika 24.

Slika 24: Ranije verzije senzora ugla zaokretanja N49

Ovaj senzor mora biti re-instaliran ako je baterija (akumulator) bio isključen

Kasnije verzije ovog sezora date na slici 25.

Slika 25: Kasnije verzije ovog senzora

26

Slika 26: Senzor bočnog ubrzanja

Daje odgovarajući signal u zavisnosti od sile skretanja ili kretanja

Senzor ugla okretanja oko vertikalne ose N64 slika 27.

Slika 27: Senzor ugla okretanja oko vertikalne ose N64

- Prazan cilindar vibrira u piezo etementima- Oblik promene vibracija zavisi od kretanja vozila- Promene se koriste kao merilo za senzor ugla zaokretanja oko vertikalne ose

Senzor bočnog ubrzanja slika 26.

27

Kombinacija scnzora bočnog ubrzanja i senzora ugla okretanja oko vertikalne ose B24/15

Kombinacija ova dva senzora (slika 28.) daje osetljivost rotacione brzine vozila okovertikalne ose i bočno ubrzanje. Na slici pod b) je dato njegovo mesto. Ukoliko se komponentemenjaju mora biti izvršena ponovna adaptacija.

Slika 28: Kombinacija senzora bočnog ubrzanja i senzora ugla okretanja oko vertikalne oseB24/15

Prekidač za stop lampu slika 29.

Slika 29: Prekidač za stop lampu

28

Slika 30: Dve pozicije prekidača

Kontrolni modovi ESP

1. - Normalni mod2. - ABS mod - ( konstantna vrednost pritiska kao i njegova redukcija)3. - ASR mod - ( pritisak raste, konstantan i opada)4. - EBR mod - ( neznatno otvaranje ili davanje gasa)5. - ESP OFF mod - (isključena kontrola gasa)6. - ESP mod - (pritisak raste, konstantan I opada)

Na slici 31. je data osnovna blok šema ESP

Na slici 30. su date 2 pozicije prekidača

Slika 31: Osnovna blok šema ESP

29

Mod ESP – Pritisak raste slika 32.

Slika 32: Mod ESP - Pritisak rastc

Primer : Desni točak zahteva kočenje, delovi yl8,yl9 se zatvaraju. BAS (brake assist system)drži pritisak od približno 5 bara, ml se aktivira, y22 se otvara,a y6 se zatvara.

Mod ESP - Pritisak konstantan slika 33.

Slika 33: Mod ESP - Pritisak konstantan

Primer: Prednji desni točak - y22 se zatvara i time raste pritisak

30

Mod ESP - Redukcija pritiska slika 34.

Slika 34: Mod ESP - Redukcija pritiska

Primer : Desni prednji točak - Y18 se otvara, pritisak se vraća do glavnog cilindra

31

Razvojem tehnologije stvorene su mogućnosti da se i ovi sistemi usavršavaju.

ESP druge generacije slika 35.

■ ESC II = ESC+ASC ASC active steering control function■ Poboljšano upravljanje zbog boljeg odziva vozila■ Povezanost sa upravljačkim, kočionim sistemom i sistemima za kontrolu motora

kao i mogućnost povezivanja sa aktivnim oslanjanjem■ Jednostavnija kontrola dinamike vozila■ Skraćen put zaustavljanja, smanjen napor pri upravljanju na putevima sa

različitim koeficijentima prijanjanja■ Automatska kompenzacija izmene težinskog stanja■ Optimalan za sprečavanje prevrtanja i stabilnosti vučnog i vučenog vozila

Slika 35: ESP druge generacije

32

Na slici 36. je dat prikaz u kojoj se meri sistem ESP ugrađivao u vozila za period 2003 i 2004.

Slika 36: Ugradnja ESP u automobile po klasama

Sistem upravljanja dinamičkom stabilnošću vozila predstavlja prirodnu evoluciju u smisludaljeg unapredjenja relacije vozač-vozilo-okolina. Ovaj sistem, kao logičan nastavak protiv-blokirajuceg i protiv-proklizavajućeg sistema, uz pomoc računara optimizira performansevozila u kritičnim situacijama. Zahtevi koji su postavljeni pred sistem i njegov fizički konceptsu se nametnuli kao potreba, te je, u tom smislu, doprinos aktivnoj bezbednosti u sledećem.

1) Aktivna podrška vozaču pri upravljanju u kritičnim situacijama sa aspektabočne stabilnosti;

2) Poboljšana je stabilnost vozila i njegove vučne performanse u svim situacijamanjegovog korišćenja (maksimalno kočenje, delimično kočenje, krivudanje,ubrzanje promena opterećetija itd.);

3) Poboljšana stabilnost vozila tokom ekstremnog manevrisanja koje nastaje kaorezultat panične reakcije vozača;

4) Povećan je stepen iskorišćenosti raspoloživog prijanjanja sa aspekta blokiranja iproklizavanja što rezultuje kraćim zaustavnim putem i boljom propulzijom.

33

Sistemi regulacije sile kočenja

Antiblokirajući kočni sistem Antilock Brake System (ABS)

Razvoj na polju kočnica putničkih automobila je doveo do realizacije kočnihsistema koji mogu uticati na optimalno ponašanje vozila i u slučaju velikih brzina.Sistem utiče na moguće i brzo kočenje vozila i može ga zaustavit i u normalnimuslovima na putu. U suprotnom i ako su uslovi vožnje kritični (zaleđen i klizavput, iznenadna i brza reakcija vozača zbog prepreke na putu i drugi uslovi puta),točkovi mogu bit i blokirani u toku kočenja, a kao rezultat je pojava ne mogućnostiupravljanja i početak klizanja pa čak i napuštanja puta.

U takvoj situaciji, ABS ima uticaja. On prethodno prepoznaje-otkriva bilokakvu tendenciju ka blokiranju jednog ili više točkova, odmah (trenutno) obezbeđujepritisak kočenja u smislu njegove konstantnosti ili smanjenja. Vozilo je upravljivije,optimalno stabilno i kočeno. (Šema 1)

Šema 1: Blok dijagram ABS sistema

Zbog pomoći vozaču u kritičnim situacijama (slika 37. i slika 38.) ABS dajeznatan doprinos bezbednosti na putu.

34

Slika 37: Kočenje bez ABS: Slika 38: Kočenje sa ABS:trake pokazuju da su točkovi blokirani vozilo zadržava stabilnosti ii da se vozilo otelo kontroli upravljivost na putu i uslučaju paničnog kočenja

Zahtevi prema ABS-u

ABS mora da zadovolji visoke zahteve. To je primenjeno pojedinačno na svezahteve sigurnost i koji su u vezi sa dinamiko m kočenja i skupom inženjerskihzahteva za kočenje:

• Kočni sistem mora da garantuje stabilnost i upravljivost pri svimputnim uslovima; (koji su u opsegu od suvog puta sa kvalitetnompodlogom do puta prekrivenog ledom)

• ABS mora opt imalno da iskor ist i mogućnost kočenja točkova poputu, č ime daje st abilnost vožnji i upravlj ivost i u toku celogkočnog puta. On mora bit i neo set ljiv na brzo ili sporo dejstvovozača (porast kočnog prit iska) ka granici blokiranja.

• Kočni s is t em mora da deluje u ce lo j oblast i brzina vozila . Akobi točkovi blokirali na malim brzinama, kretanje vozila dozaustavljanja nije kritično.

• Kočni s ist em se mora brzo pr ilagođavat i promenama us lovapri janjanja na putu (na suvom putu sa delovima leda) , mogućeblok iranje točkova mora bit i smanjeno tako brzo da stabilnostvožnje i upravljivost ne do laze u pitanje. Sa druge st rane, dokraja mora bit i iskorišćeno prijanjanje suve površine puta (deloviputa).

• Kada koč imo na neho mogeno j po vr š in i puta (desn i t očkov i naledu a le v i na su vo j površin i) ne izbežan mo ment plivanja moraimat i t ako blag porast da ga vozač može kompenzovatinormalnim upravljanjem.

• U kr iv in i, voz i lo mor a imat i s t abi lno st i upr avl j ivo st u t okukočen ja i mora t akode obezbedivati minimalnu moguću dužinukočenja sve dotle dok brzina vozila ne postane dovoljno manja odgranične brzine u krivini (granična brzina u krivini je ona brzinakoju vozilo ima i pri kojoj može da savlada krivinu datog radijusa beznapuštanja puta).

• Zahtevi za st abi lnost vožnje, uprav l j ivo st i opt ima lno ko čenjeza s luča j puteva sa udarnim rupama ( i vlažnom podlogom) bezobzira na jač inu dejstva vozača.

• Kočni sistem mora prepoznati "aquaplaning" (plivanje točkova navodom prekrivenom putu) i opt imalno reagovanje. Stabilnost ipravolinijsk i pravac se moraju održat i.

35

• Prilagodavanje kočnom histerezisu kasnije kočenje posle oslobađanjakočnica na točkovima) i uticaj na motor (za slučaj veze kočnica samenjačem) mora biti postignuto što je moguće pre.

• "Poskakivanje" vozila kao rezultat oscilovanja mora biti eliminisano.• Kontrolni ciklus mora perfektno funkcionisati kod ABS sistema.

Ako je u ciklusu otkrivena greška koja može uticati na ponašanje prikočenju, ABS sistem se automatski isključuje. Sigurnosna lampapokazuje vozaču da je samo osnovni kočni sistem (bez ABS-a) ufunkciji.

Dinamičke sile na kočenom točku

Slike 39. i 40. pokazuju fizičku vezu za postupak kočenja sa ABS-om čime jekontrolni opseg dejstva ABS sistema odreden (šrafirane zone).

Na slici 39. krive 1 (suv), 2 (vlažan), i 4 (led) jasno pokazuju da je put kočenjakoji je prikazan sa uključenim ABS-om u odnosu na konvencionalni sa blokiranjemtočkova (λ = 100%), Na krivoj 3 (sneg) snežni klin (breg) koji nastaje utiče na dodatnopoboljšanje kočenja sa blokiranim točkovima; ovde je glavna prednost ABS-a usmislu stabilnosti i upravljivosti. Za dve krive za koeficijent kočione sile μB;koeficijent bočne sile μs na slici 40. vidi se da opseg kontrole ABS-a mora postojatiiza veće uglove skretanja α=10°(velika bočna sila usled bočnog ubrzanja vozila) uporedenju sa malim uglom skretanja α=2°. Za puno kočenje sa velikim bočnimubrzanjem što je posmatrano kod krive, ABS reaguje ranije -omogućujući početnoklizanje pri kočenju od 10%. Za α=10° samo se koeficijent kočne sile 0.35 prvopostiže dok koeficijent bočne sile je praktično na svom maksimumu od 0.80.

Slika 39: Koeficijenti sile kočenja sa Slika 40: Koeficijenti sile kočenja i zonama dejstva ABS bočne sile u funkciji od klizanja kočenja i ugao klizanja u zonama dejstva ABS

36

ABS omogućava povećanje vrednosti klizanja u poređenju sa uglom sa kojimbrzina i bočno ubrzanje opadaju pri kočenju u krivini. Rezultat je povećanjeusporenja dok koeficijent bočne sile pada sa smanjenjem bočnog ubrzanja. Za vremekočenja u krivini, kočna sila raste tako da ukupni put kočenja ima nešto većuvrednost nego pri kočenju na pravom putu u istim uslovima.

Zatvoreni ciklus upravljanja ABS

Zatvoreni upravljački ciklus ABS sisteme se sastoji od (slika 41.):

• Kontrolnog sistema: Vozilo sa kočenim točkovima i frikcioni spoj izmedu guma i puta.

• Poremećaja: Uslovi puta, uslovi kočenja, težina vozila, pneumatici (npr. nizak pritisak, istrošeni protektor).• Kontrolera: Davač brzine točkova i ABS upravljačka jedinica.• Upravljačke promenljive: Brzina točkova, proizvod iste, periferno usporenje točkova i ubrzanje isto kao i klizanje pri kočenju.• Referentne promenljive: Pritisak na kočnu papuču određen delovanjem vozača.• Manipulacione promenljive: Pritisak kočenja.

Slika 41: ABS zatvoreni kontrolni krug

37

Kontrolni sistem

Podaci koje daje ABS kontrolna jedinica zasnovana je na sledećem kontrolnomsistemu: ne voženi točak, četvrtina mase vozila na tom točku, kočeni točak i frikcionaveza izmedu točka i puta i idealizovani koeficijent sile kočenja, klizanje pri kočenju(slika 42.). Prikazana kriva se može podeiliti na stabilnu oblast sa linearnim porastomi nestabilnu oblast sa konstantnom vrednošću μBmax. Kao dalje pojednostavljenje , početnodejstvo kočenja na pravolinijskoj putanji, nepredviđene opasnosti (zaustavljanja)takođe je uzeto u obzir.

Slika 43. pokazuje vezu između momenta kočenja MB (moment koji sedovodi na točkove) ili momenta trenja na putu MR (moment koji je posled icatrenja između puta i pneumatika) i vremena t kao i perifernog usporenjatočkova (-a) i vremena t : kočni moment raste linearno sa vremenom. Momenttrenja na putu prat i kočni moment sa zanemarljivim vremenom kašnjenja T dokse kočenje nalazi u stabilnoj oblast i koeficijenta kočne sile/krive klizanja pr ikočenju.

Slika 42: Idealni koeficijent kočenja/ kriva proklizavanja

Maksimum koeficijenta μBmax daje nestabilnu oblast koeficijenta silekočenja/klizanja pr i kočenju i javlja se posle 130 ms. Dok kočni moment idalje nesmanjeno raste, moment trenja na putu MR ne raste već ostajekonstantan, što je prikazano na slici 43.:

Slika 43: Početno kočenje, pojednostavljenje

(-a)Periferno-obimno usporenje točka (-amax) Maksimalno obimno usporenje MB- kočni moment MR- moment trenja MRmax- moment trenja za max. vrednost koef. trenja T- vreme zaustavljanja

38

Mala razlika MB-MR u stabilnoj oblasti naglo raste u intervalu vremenaod 130-240ms kada do lazi do blokiranja točkova. Ta razlika se može tačnomerit i preko per ifernog-obimnog usporenja (-a) kočenih točkova. U stabilnojoblasti obimno usporenje točka je ograničeno na male vrednosti, dok naglo raste unestabilnoj oblasti. To rezultuje suprotnim ponašanjem u stabilnoj i nestabilnoj oblastikoeficijenta kočne sile/klizanja pri kočenju. ABS koristi ovu suprotnost izmedukarakteristika.

Kontrolna (upravljačka) promenljiva

Izbor pravilnih kontrolnih promenljivih je veoma važan za kvalitet ABSsistema. Signali sa senzora brzine kretanja točka su osnov ovog kvaliteta. Upotrebomtih signala, obimnog usporenja i ubrzanja točkova, klizanja pri kočenju, referentnebrzine i usporenja vozila se proracunavaju u ECU. Niti obimno usporenje iliubrzanje, niti klizanje pri kočenju nisu pogodne za kontrolne promenljive zato štose vučni točkovi ponašaju potpuno različito od gonjenih točkova u toku kočenja.Dobri rezultat i se dobijaju kombinacijom ovih promenljivih.

Pošto se klizanje pri kočenju ne može meriti direktno, slična promenljiva seizračunava u ECU. Referentna brzina, koja je odredena prema brzini u optimalnimuslovima kočenja -(optimalno klizanje točka) je uzeta kao osnova za to. Za određivanjereferentne brzine, davači brzine točka neprekidno šalju informacije ECU uređaju obrzini točkova. ECU izračunava referentnu brzinu upoređujući brzine po"dijagonali" (prednji desni-zadnji levi). Brži od ta dva određuje generalnoreferentnu brzinu za delimično kočenje. Ako ABS počinje-da deluje kao rezultatpunog kočenja, brzina točkova odstupa od i bez korekcije ne može biti dugokorišćena za izračunavanje referentne brzine.

U fazi upravljanja, ECU izračunava referentnu brzinu na osnovu brzine napočetku intervencije i smanjuje je u obliku kosine. Gradijent pada (kosine) jeodređen tokom signala i postupka kočenja. Ako je usporenje vozila uzeto kaopomoćna promenljiva uz dodatak obimnog ubrzanja ili usporenja točkova iklizanja i ako je ECU snabdeo logički krug izračunatim rezultatima, dobićemooptimalnu kontrolu kočenja.

Kontrolne promenljive za slobodne točkove

Obimno ubrzanje i usporenje su osnovne potrebne kontrolne promenljive zaslobodne točkove i vučne točkove ako vozač koči sa isključenim kvačilom. Usledtoga imamo različito-ponašanje kontrolnog sistema u stabilnoj i nestabilnoj oblastikoeficijent kočne sile/klizanje pri kočenju :

• U stabilnoj oblasti ugaono usporenje točkova može uzeti samoograničene vrednosti tj. ako vozač pritisne pedalu kočnice sa većomsilom, vozilo će se bolje usporavati, neće biti blokiranja točkova.

• U nestabilnoj oblasti dovoljno je da vozač pritisne pedalu kočnicevrlo malom silom i da dođe do trenutnog blokiranja točkova. Vrločesto, zbog optimalnog kočenja može izmereno klizanje da poslužikao pomoć za odredivanje obimnog usporenja ili vrednosti ubrzanja.

Konstantno usporenje točkova je početak/ulaz za aktiviranje ABS—a koji upravljatako da utiče na postepeno postizanje maksimalnog usporenja. Taj zahtev ima delimičanznačaj ako vozač odmereno koči na početku, a zatim pritisne pedalu kočnice sapovećanom silom. Ako je ulaz(signal) toliko jak, točkovi mogu preći u nestabilnostanje krive koeficijent kočne sile/klizanja pri kočenju, bez registrovanja približenjanestabilnosti od ABS sistema.

39

Ako se konstantno usporenje postiže prvi put tokom kočenja, zbog savremenihpneumatika na čvrstoj podlozi pri većim početnim brzinama, ne bi se smelo ići naautomatsko smanjenje pritiska u odgovarajućem kočionom vodu točka jer bi seizgubio dragoceni put kočenja.

Kontrolne promenljive za pogonske točkove

Ako se vozilo nalazi u prvom ili drugom stepenu prenosa u toku kočenja,motor deluje na pogonske točkove (uključena spojnica) i značajno poveća njihovefektivni moment inercije θR. Drugim rečima, točkovi se ponašaju kao da suznačajno teži. Osetljivost obimnog usporenja sa promenom kočnog momenta sesmanjuje u sličnom opsegu kao u nestabilnoj oblasti koeficijenta kočne sile/klizanje prikočenju. Značajna razlika u ponašanju između stabilne i nestabilne oblasti kod krivekoeficjent kočne sile/kočenje pri klizanju kod gonjenih točkova je glatkost u tompolju gde obimno usporenje često nije dovoljno kao kontrolna-promenljiva zamerenje klizanja kočenja sa optimalnim trenjem. Umesto toga, potrebno je uzetipromenljivu sličnu klizanju pri kočenju kao kontrolnu promenljivu i kombinovatije sa obimnim usporenjem točkova.

Kao poređenje slika 44. pokazuje početak kočenja za gonjene točkove ipogonske točkove za slučaj uključene spojnice. Inercija na zamajcu motora povećavaefektni moment inercije točkova, sa npr. faktorom 4. U slučaju gonjenih točkova,određeno ulazno obimno usporenje (-a)1 na kojoj je stabilna oblast koeficijent kočnesile/klizanje pri kočenju na levoj strani. Zbog toga moment inercije točkova koji jeveći za faktor 4, za pogonske točkove, proizvod razlike momenata

mora se prvo dostići pre postizanja ulaza (-a)2.

Slika 44: Početno kočenje za slobodne i

pogonske točkove zajedno sa motorom:

Indeks 1:slobodan točak

Indeks 2:pogonski točak

(-a)- usporenje

AM- razlika momenata MB-MR

40

Tipični kontrolni ciklusi

Kontrola kočenja na gruboj-suvoj površini puta (veliki kočni koeficijent)

Ako se kontrola kočenja inicijalizuje na grubom putu (površina puta sa velikimkoeficijentom kočenja), tada pritisak mora porasti 5 do 10 puta sporije nego u početnojfazi kočenja tia bi se izbegao rezonantni poremećaj osovine. Karakteristika kontrolekočenja je prikazana na slici 45. u odgovarajućim uslovima.

Slika 45: Kontrola kočenja za visok kočni koeficijent

U toku početnog kočenja prit isak kočenja u kočnom cilindru kočnica iobimno usporenje točkova rastu. Na kraju faze (1) obimno usporenje na točkovimadostiže veličinu ulaza (-a). Kao rezultat toga odgovarajući solenoidni ventil seuključuje u poziciju "održavanje pritiska". Pritisak kočenja se ne smanjuje odmah, zatošto ulaz (-a) se može dostići u stabilnoj oblasti krive μB Iλ i tako "gubi" put kočenja.U isto vreme, brzina se smanjuje prema zadatom ograničenju. Vrednost za početakulaznog klizanja λ1 je izvedena na osnovu brzine vozila. Ako ta brzina točkovapadne ispod λ1 ulaz označava kraj faze 2.

Elektroventil se tada uključuje u položaj "pad pritiska", što rezultira smanjenjempritiska kočenja sve dok obimno usporenje točkova ima vrednost manju ili jednakuod (-a).

Brzina se gubi za oblast ispod (-a) kao i posle faze (3) gde se nalazi oblastkonstantnog pritiska kočenja. U toj oblasti dolazi do obimnog ubrzavanja točkovasve do dostizanja ulaza (+a). Pritisak ostaje konstantan. Na kraju faze (4), ugaonoubrzanje dostiže relativno veliku vrednost +A. Tada pritisak u kočnoj instalaciji rastetoliko dugo dok se ponovo ne dostigne nivo od +A ubrzanja.

U šestoj fazi kočioni pritisak ima konstantnu vrednost sve do postizanja ulaza(+a). Na kraju te faze, obimno ubrzanje pada ispod vrednosti ulaza (+a). To jepokazatelj da su točkovi ušli u stabilnu oblast krive μBlλ delimično se otkočuju.

41

Tada pritisak kočenja raste u oblasti (7) dok obimno usporenje ne dostigne ulaznuvrednost (-a) (kraj faze 7). U tom periodu (trajanje (-a)) pritisak kočenja odmahpada bez nastanka λ1 signala.

Kontrola kočenja na klizavom putu (nizak kočni koefieijent)

Za razliku od površine puta sa dobrom podlogom (suva površina), maliprit isak na pedalu kočnice je često dovoljan da izazove blokiranje točkova naklizavom putu i točkovi zahtevaju dosta vremena za ubrzavanje na izlasku izfaze klizanja. Logički krug u ECU prepoznaje najčešće uslove puta i prilagođavaABS karakterist ike u odnosu na njih. Slika 46. prikazuje karakterist ičan procesupravljanja za nizak koeficijent kočne sile. U fazama 1 i 2, upravljanjekočenjem se vrš i na ist i nač in kao i kod visokog koeficijenta kočne sile. Faza3 dolazi sa održavanjem pr it iska (p=const.) koje kratko traje. Brzina točkova sevrlo brzo upoređuje sa vrednošću ulaznog klizanja. Pritisak kočenja se smanjuje zakratko fiksirano vreme.

To sledi i za dalje kratke faze konstantnog prit iska. Ponovno poređenjeizmeđu brzine točka i ulaznog klizan ja λ1 se obavlja tada i to dovodi do padapr it iska u kratkom fiksnom vremenu. Točkovi se ponovo ubrzavaju u faz ikonstantnog prit iska i obimno ubrzanje dost iže ulaznu vrednost (-a). To vodidaljem redukovanju pr it iska i pored toga i to je ubrzanje, ponovo ispod ulaza(+a) (kraj faze 4). Nakon toga sledi faza 5 sa stepenast im porastom pr it iskazajedno sa prethodnim delom dok se novi upravljački - kontrolni c iklus nepokreće sa smanjenjem pr it iska u fazi 6. U prethodno opisanom ciklusu,logički upravljač prepoznaje da su sledeća dva koraka pada prit iska potrebna zaponovno ubrzanje točkova - posle smanjenja prit iska iniciranog signalom (-a).Točkovi ulaze u oblast velikog klizanja u re lat ivno dugom per iodu a to nijepovo ljno za stabilnost i upravljivost vozila. Za slučaj pobo ljšanja oba faktoravrš i se kont inualno poređenje izmedu brzine točkova i uključnog ulaznogklizanja λ1 i tom i svakom sledećem upravljačkom ciklusu.

Dakle kočni prit isak se konstantno smanjuje u fazi 6 dok obimnousporenje ne dostigne ulaz (+a) u fazi 7. Zbog konstantnog smanjenja pr it iska,točkovi ulaze u visoko klizanje u vrlo kratkom vremenskom periodu,povećavajući tako stabilnost i upravljivost vozila u poređenju sa prvimkontro lnim c ikluso m.

Slika 46: Kontrola kočenja za nisku vrednost kočnog koeficijenta vp-brzina vozila, vref-referentna brzina, vR-obimna brzina točka, λ1 -koeficijent proklizavanja, +a-obimno ubrzanje

točka, -a-obimno usporenje točka, λ-proklizavanje, -Δ pab-pad kočnog pritiska

42

Kontrola kočenja kod porasta momenta plivanja

Ekstremno različite kočne sile su proizvod, na prednjim točkovima, početnogkočenja na različitrm podlogama (levi točak ide po suvom asfaltu - desni točak nazaleđenom) što prouzrokuje moment koji obrće vozilo oko svoje vertikalne ose(moment plivanja) (slika 47.).

Slika 47: Porast momenta plivanja zbog velike razlike u kočnom koef

1. točak sa dobrim prijanjanjem 2. točak sa lošim prijanjanjem

Teška putnička vozila imaju veliko međuosovinsko rastojanje i velikimoment inercije oko vertikalne ose. U ovim vozilima plivanje deluje polako takoda vozač može da kompenzuje moment plivanja tokom kočenja sa ABS-om brzimdelovanjem na upravljač u suprotnom smeru (tzv. kontriranje). S druge strane da bi seolakšalo upravljanje u vozilima sa kratkim međuosovinskim rastojanjem i manjimmomentom inercije na putevima sa asimetričnom podlogom ABS sistemu je dodatGMA sistem koji odlaže porast momenta plivanja. GMA odlaže porast pritiska ukočnom cilindru prednjeg točka koji se kreće po putu sa većim kočionimkoeficijentom.

Na slikama 48.a) i 48.b) dat je princip rada GMA: (kriva 1) pritisak uglavnom kočnom cilindru je pHZ. Bez GMA, posle kratkog vremena, točkovi koji sekreću po asfaltu imaju pritisak phjgh (kriva 2) a točkovi koji idu po ledu p,ow (kriva 5);svaki od točkova se koči sa maksimalnim mogućim usporenjem u svakom slučaju(pojedinačna kontrola). GMA 1 se koristi kod vozila koja se ponašaju manje"nervozno".

Ovde u početnoj fazi kočenja pritisak raste na točkovima sa velikimkoeficijentom trenja u koraku (kriva 3) čim prvo smanjenje pritiska stvori težnju kablokiranju točkova sa niskim koeficijentom kočne sile. Kada pritisak kočenja točkova savisokim prijanjanjem poveća njihov nivo blokiranja, uticaj od signala sa točkova sa"niskim" koeficijentom nema efekta već se pojedinačno kontrolišu, tako da smo sigurnida je maksimalna moguća kočna sila upotrebljena na točkovima. Za postavljeni tipvozila, mera koja garantuje zadovoljavajuće ponašanje upravljanja čak i u slučajukočenja usled opasnosti na putu sa različitim koeficijentima prijanjanja. Kakomaksimalni pritisak kočenja nastaje u relativno kratkom vremenu kod točkova sadobrim prijanjanjem (750 ms), povećanje u putu kočenja je malo u poređenju savozilom bez GMA.

43

GMA2 sistem se koristi kod vozila izrazito osetljivih na plivanje. OvdeABS električni ventil na točkovima sa dobrim prijanjanjem upravlja sa specifičnimkonstantnim pritiskom i vreme smanjenja (kriva 4) nastaje čim dođe do smanjenjapritiska kočenja na točku sa lošim uslovima prijanjanja.

Slika 48. a): Karakteristika kočnog pritiska Slika 48.b): Ponašanje vozila pri kočenju u krivini za odloženi porast momenta plivanja pri kritičnoj brzini sa i bez GMA sistema

Kontrola proklizavanja-Anti Skating Regulation (ASR)

Osnovne postavke

Kritični uslovi vožnje se ne javljaju samo pri kočenju, već se mogu javitikada pogonski točak proklizava pri polasku i ubrzavanju (posebno na klizavomkolovozu) ili u krivinama. Ovakve situacije obično preopterete vozača i prouzrokujuda vozač reaguje nepravilno.

Ovi problemi su rešeni sa kontrolom proklizavanja ASR koji kao dodatakABS-a, primarno ima zadatak da rastereti vozača i obezbedi stabilnost i upravljivostvozila tokom ubrzavanja (s tim da fizički limiti ne budu dostignuti), Za ovu svrhu,ako točak pokazuje tendenciju da prokliza, ASR trenutno prilagođava obrtni momentmotora, obrtnom momentu koji može da prenese točak na podlogu u datom trenutku.Kombinacija ABS i ASR sistema povećava bezbednost i omogućava dvostrukuupotrebu komponenti.

Zahtevi prema ASR

Osnovni sistem

ASR mora da spreči da točak prokliza tokom polaska ili ubrzavanja usledećim situacijama na putu:

· Kada izlazimo sa zaleđenog parkinga ili autobuske stanice, kada ubrzavamo ukrivini, kada polazimo na uzbrdici ili na putevima koji su klizavi najednoj polovini, ASR kontroliše optimalan protok uz pomoć kontrolerapritiska kočenja na točku koji proklizava

· Slično blokiranom točku, točak koji proklizava može da prenese samo malebočne sile, upravljanje može postati nestabilno ili zadnji kraj vozila možeda "zapleše". ASR drži vozilo pod kontrolom i povećava bezbednost.

44

· Točak koji proklizava dovodi do prekomernog habanja pneumatika imehaničkog naprezanja pogonskog mosta (diferencijal). Ova opasnost sepovećava kada točak koji proklizava iznenada "uhvati" za ne-klizavu podlogu.ABS onemogućuje da se ovo desi.

· ASR mora uvek biti spreman i mora se uključiti automatski po potrebi. ASRkoristi razliku proklizavanja izmedu točkova koji se okreću da bi napraviorazliku izmedu bočnog otklizavanja i proklizavanja. Sa mehaničkomblokadom, pneumatici se habaju u oštrim krivinama ali ASR sistem tu pojavusprečava. Čak i blokada diferencijala ne može da spreči proklizavanje akovozač naglo ubrzava. Ovako ASR kontroliše snagu motora tako da točkovi"drže" za podlogu.

· Vozač se preko kontrolne lampice upozorava kada dostiže granicu fizičkoglimita.

Kontrola obrtnog momenta motora (MSR)

ASR ststem je opskrbljen sa kontrolom obrtnog momenta MSR. Kao posledicapromene u niži stepen prenosa ili naglo otpuštanja pedale gasa na klizavom putu možedoći do proklizavanja pogonskih točkova. Malim ubrzavanjem, MSR povećava obrtnimoment motora i redukuje efekat kočenja točkova do stepena koji je optimalan zastabilnost vozila.

Elektronska kontrola obrtnog momenta (EMS)

EMS ili elektronski akcelerator ili "vožnja preko žice" zamenjuje mehaničkuvezu izmedu pedale gasa i leptira gasa kod benzinskog motora ili pedale gasa ikontrolne poluge kod pumpe visokog pritiska kod dizel motora tako da ASR može dautiče na ubrzavanje vozača.-EMS kontrola provodi komande od ASR (sa integrisanimMSR-om) koje imaju prioritetu odnosu na postupke vozača. Pozicija pedale gasa sekonvertuje u električni signal pomoću senzora ugla pedale gasa. Računajući unapredisprogramirane promenljive i signale sa drugih senzora (davači temperature, brojaobrtaja motora), ovaj signal se konvertuje u EMS jedinici u ulazni napon za električniservo motor koji pokreće leptir gasa i kao povratnu informaciju daje trenutni položajleptira.(slika 49.)

Slika 49: EMS kontrola za ASR

1 ABS/ASR kontrolna jedinica,

2 EMS kontrolna jedinica,

3 Pedala gasa,

4 Servomotor,

5 Leptir gasa,

6 Pumpa visokog pritiska

45

Radni modovi

Porast obrtnog momenta kao posledica dodavanja gasa dovodi do porastavoznog momenta. Ako se celokupni povećani moment može preneti na podlogu bezproklizavanja, vozilo može biti ubrzano bez smetnji. Ali, ako vozni momentpremašuje maksimalni mogući moment koji se može preneti na podlogu, barem ćejedan pogonski točak proklizati. Kao rezultat preneta sila je redukovana i vozilopostaje nestabilno zbog gubitka u bočnoj sili. ASR reguliše proklizavanje pogonskihtočkova na optimalnu vrednost u deliću sekunde. Kao što se vidi na slici 50. naizmerene brzine v, i v2 i odgovarajuće proklizavanje X, može se uticati promenommomenta MR na svakom pogonskom točku. Balansni moment MR je izveden iz voznogmomenta MA/ momenta kočenja, momenta podloge Ms. Vozni moment MA sekontroliše sledećim sistemom koji je primenjen na vozilo sa benzinskim motorom:

· leptir gasa (podešavanje leptira),· sistem paljenja (unapređeno podešavanje ugla paljenja),· sistem za ubrizgavanje goriva (kontrola signala ubrizgavanja goriva).

Kod vozila sa dizel motorom na moment MA se utiče preko kontrolne poluge napumpi visokog pritiska (redukcija količine ubrizganog goriva). Moment kočenja sekontroliše ponaosob na svakom točku ali zahteva ekspanziju hidrauiike ABS-a.

Slika 50: ASR kontrola:1 ABS/ASR kontrolna jedinica, 2 Motronic ECU, 3 EMSkontrola, 4 motor, 5 diferencijal, 6 ASR pumpa za pritisak, 7 ABS hidraulični modulator,8 Glavni kočni cilindar, 9 Kočnice, 10 Točak 1,11 Točak 2, 12 Davač brzine točka, 13karakt. podloge za T1, 14 karakt. podioge za T2, 15 Masa vozila mF

Na slici 51. uporedena su vremena reagovanja ASR sistema za različitemogućnosti intervenisanja. Dijagram pokazuje da zbog relat ivno sporogvremena reagovanja, izvršna kontrola voznog momenta preko lept ira gasa neproizvodi zadovoljavajuće rezultate za vozila sa pogonom na dva točka.

46

Slika 51: Upoređivanje brzine reakcije ASR sistema

Elektronski program stabilnosti-Electronic Stability Program ( E S P )

Elektronski program stabilnosti (ESP) predstavlja objedinjen sistem programa ABS,ASR i dinamičke stabilnosti vozila. ESP svoje temelje bazira na ABS-u koji koristi da„upravlja" vozilom u slučajevima potencijalne opasnosti. Osnovna funkcijakočnica-da uspori i/ili zaustavi vozilo za ESP je sekundaran jer ih on koristi da bivozilo zadržao na pravcu, prateći uslove puta. ESP vrši specifične intervencije natočkove preko kočnica (zadnji levi da predupredi preupravljanje ili desni prednji zapodupravljanje, kao na slikama 52. i 53.

Za optimalno praćenje stabilnosti vozila ne interveniše se samo preko kočnogsistema već i preko upravljanja motorom ubrzavanjem pogonskih točkova.

Slika 52: Ponašanje vozila bez ESP-a pri skretanju

Pošto korist i dva različ ita sistema regulacije, program ima dvemogućnost i za upravljanje vozilom. Prvi je da koči određeni točak, ili daubrzava točkove preko kontro le upravljanja motorom. ESP unapređujebezbednost na putevima dajući vozaču neophodnu pomoć pr i vožnj i.

U sledećim poglavljima na dva primera biće prikazane karakterist ičnesituacije u kojima-ESP reguliše stabilnost vozila u kritičnim situacijamaporedeći vozilo sa ESP-om i bez ESP-a. Prikazi koji slede zasnovani su narealnim situacijama iz saobraćaja.

47

Slika 53: Ponašanje vozila sa ESP-om, pri skretanju

Naglo upravljanje i kontraupravljnje

Ova situacija se sreće vrlo često u svakodnevnoj vožnji. Prikazuje realnemanevre kao što je promena trake i iznenadno okretanje upravljača u situacijamakada:

· vozilo ulazi prebrzo u splet S krivina,· vozilo iznenada nailazi na prepreku na putu,· vozilo naglo mora da odustane od preticanja pri velikoj brzini.

Slike 54. i 55. prikazuju odziv na upravljnje vozila sa i bez ESP u savlađivanju Skrivina-sa naglim upravljanjem i "kontriranjem. Uslovi vožnje:

· podloga sa visokim koeficijentom prijanjanja (|j,HF = 1)· vozač ne koristi kočnicu,· brzina pri prilazu: 144 km/h

48

Slika 54: Dinamički odziv pri okretanju upravljača desno-levo

Inicijalno oba vozila imaju iste uslove pri prilazu S krivini i reakcija jeidentična. Zatim, u Fazi 1, sledi prvi manevar vozača.

VOZILO BEZ ESP-a (slika 50, levo)

Kao što se sa slike vidi vozilo pri inicijalnom manevru na desno pokazujetendenciju ka nestabilnosti (Faza 2). Kako je manevar upravljačem iznenada generisaoosetnu količinu bočne sile na prednjim točkovima, takođe sa zakašnjenjem će se ovesile javiti i na bočnim točkovima. Reakcija vozila je okretanje oko vertikalne ose upravcu kazaljke na satu. Sledi faza 3 sa sledećim manevrom volana. Vozilo bez ESPne prima ulaz i ne reaguje na vozačev pokušaj da kontrira i vozilo se otimakontroli. Moment plivanja i ugao bočnog klizanja naglo rastu i vozilo prelazi uklizanje. (Faza4)

VOZILO SA ESP-om (slika 50, desno)

Na ovom vozilu ESP koči levi prednji točak, koji postaje trenutni polokretanja, da predupredi opasnost od nestabilnosti (Faza 2) koja prati prvi manevarvolanom. Ova intervencija je bez ikakvog ulaza od strane vozača. Ovaj postupakredukuje tendenciju da se vozilo okrene ka unutrašnjosti krivine i ova redukcijaplivanja limitira ugao bočnog klizanja. Drugim manevrom upravljačem u kontrasmeru moment plivanja i količina plivanja menjaju pravac (Faza 3). U fazi 4 drugo

49

blago kočenje, ovog puta prednjeg desnog točka, vraća potpunu stabilnost vozilu.Vozilo zadržava željeni pravac i informacije zadate upravljačem.

Putanja vozila tokom skretanja u S krivini (levo-vozilo bez ESP-a, desno vozilo sa ESP-om

1. Vozač upravlja, pojava bočne sile,

2. Pojava nestabilnosti, ESP interveniše na desnom prednjem točku,

3. "Kontriranje", slika levo: Vozač gubi kontrolu; slika desno: Vozilo ostaje stabilno,

4. Slika levo: Vozilo postaje neupravljivo,

Slika desno: ESP ponovo interveniše na prednjem desnom točku, izvršena potpuna

stabilizacija vozila

◄ Dejstvo sile kočenja

Slika 50: Kretanje vozila kroz S krivinu

50

Promena trake pri paničnom kočenju

Kada je poslednje vozilo u koloni sakriveno zbog uzvišenja na putu inevidljivo vozilima koja nailaze, vozač koji prilazi saobraćajnoj gužvi nije u stanjuda primeti opasnu situaciju do par sekundi pre nego što dođe do kontakta. Da bi seizbegla nezgoda neophodno je promeniti traku i kočiti u isto vreme. Slike 51. i 52.prikazuju manevre izbegavanja dva različita vozila:

• jedno sa i jedno bez ESP-a,• koeficijent prijanjanja je nizak (p,HF=0.15),• brzina kretanja u trenutku registrovanja prepreke je 50 km/h.

VO7H O RF7 FSP-a (Slika 51, levo)

Odmah nakon prvog manevra na levo i ugao bočnog klizanja i koeficijentplivanja rastu do tačke kada je kontriranje volanom neophodno. Ovaj manevar izazivastvaranje ugla bočnog klizanja ti drugom smeru. Ugao zanošenja naglo raste tako da jesada nophodno kontriranje upravJjacem na drugu stranu. Veštim manevrima vozač jeuspeo da restabilizuje vozilo i bezbedno ga zaustavi.

Slika 51: Proemna trake pri naglom kočenju Slika 52: Krive dinamičkog odziva pri promeni trake

51

VOZILO SA ESP-om (Slika 51, desno)

ESP svojom kontrolom redukuje plivanje i ugao bočnog klizanja na prihvatljivnivo, vozilo ostaje stabilno tokom kompletnog manevra. Vozač nije zaokupirannestabilnošću vozila tako da može da se usredsredi na održavanje pravca. CSP značajnoredukuje komplikovanost vožnje i umanjuje zahteve prema vozaču i njegovimsposobnostima.

Pouzdanost vozila

Pouzdanost svakog elementa ili sklopa danas su osnova dobre eksploatacione moćisvakog vozila. Poznavanje pouzdanosti elemenata vozila znači upućenost usposobnost funkcionisanja, zadržavanja performansi i karakteristika u zadatomintervalu pod određenim uslovima eksploatacije.

Pouzdanost elemenata vozila se vrši preko teorijsklih i empirijskihistraživanja sa ciljem da se obezbedi maksimalna pouzdanost sklopova na voziluza unapred zadate uslove eksploatacije (gde se vozilo korist i, temperature,vlažnost, da li su art ički ili pust injski uslovi eksploatacije). Današnje tendencijeu tom pravcu su propisani servisni intervali i takozvano prevent ivno održavanje,gde se delovi menjaju na osnovu trenutnog stanja pohabanosti i teorijski zadat ihintervala korišćenja prevedenih u pređenu kilometražu (Zamena ulja na svakih20.000km, zamena filtera goriva na svakih l0.000km, zamena zupčastog remena na70.000km ...).

Sistem aktivne bezbednosti za 21. vek

U ovom odeljku predstavićemo dva sistema koji su sadašnjost i budućnostsistema aktivne bezbednosti.

Asistencija pri kočenju - BAS (Brake Assist System)

Ovaj sistem je namenjen za situacije kada je neophodno naglo iintenzivno kočenje (dete istrčava na ulicu, naglo zaustavljanje vozila ispred).Tada nisu dovoljne ni dobre kočnice ni dobri refleksi, pa vozač nije umogućnost i da iskoristi potpune mogućnost i kočnica.

Sistem funkcioniše tako što prepoznaje situaciju naglog kočenja prekodavača ubrzanja na pedali. Kada je ubrzanje iznad određene granice sistemakt ivira kočioni fluid iz rezervoara pod prit iskom od 180 bara dolazi u glavnikočni cilindar. Tako je brzina porasta prit iska veća pa samim t im i BAS koji jeobavezno deo sistema pre reaguje i korist i maksimalno raspoloživi koeficijentprijanjanja (slika 53.).

Slika 53: Princip funkcionisanjasistema za asistenciju pri

iznenadnom kočenju

52

Pomoć pri kretanju na uzbrdici - HAS (Hill Start Assist)

Ovaj sistem je ustvari nadogradnja na već postojeće sisteme ASR i ESP, ito u softverskom a ne u "hardverskom" smislu. Da bi ovaj sistem mogao da seprimeni dakle neophodno je postojanje ESP-a.

Sistem funkcioniše, na vozilima sa manuelnim menjačem, tako što utrenutku kada vozač sa pedale kočnice desnu nogu prebacuje na pedalu gasazadržava aktivirane kočnice još oko 1.5 sekunde. Ovaj s istem ima funkcijukako u gradskoj vožnji tako i pri startu na uzbrdicama (slika 54.).

Slika 54: Metod rada sistema asistencije pri polasku sa uzbrdice1. Kočnica je aktivirana nogom vozača kao i HSA, 2. Vozač otpušta kočnicu, a

HSA i dalje održava pritisak u kočnicama, 3. Vozilo stoji, vozač polakododaje gas i HSA polako otpušta kočnice, 4. Motor povlači i vozilo ubrzava

a HSA je potpuno deaktiviran

Aktivna kontrola vožnje - ACC (Active Cruise Control)

Sistem koji u ovom odeljku predstavljamo definit ivno deli mišljenjainženjera i vozača. On je u suštini aktivna verzija uređaja poznatog od ranije-tempomata. Ovaj sistem pokušava da vozi "sam". To jest kada vozač dostigneželjenu brz inu akt ivira ACC i vozilo preuzima dalju brigu o brzini vozila. Tuse ovaj sistem poklapa sa tempomatom. Međut im, kada vozilo sa ACC naiđena prepreku, odnosno vozilo koje je ispred njega i ide manjom brzinom, ACCusporava vozilo do brzine vozila ispred i drži je dok vozač ispred nepromeni t raku, nakon čega ACC ubrzava do brzine koja mu je prethodnozadata. Kod nekih verzija je moguće definisat i i na kom rastojanju sistempočinje da umanjuje brzinu. Takođe sistem ne reaguje na statične objekte, većnjihovo obilaženje mora da uradi vozač. ACC ne funkcioniše za brz ine ispod30 km/h, kao i da vozilo usporava maksimalno do 30 km/h nakon čega vozačmora ako želi da zaustavi vozilo. ACC ne prihvata brzine krstarenja iznad 180km/h.

Sistem se sastoji od radara koji se nalazi ispod prednje maske kojim se pratevozila ispred sebe do 120 metara razdaljine. Podatke dobijene od radara, ABS-a,ESP-a i ASR-a sistem obrađuje i donosi odluku šta dalje radit i. Kada radardetektuje vozilo meri se njegova brzina, zatim upoređuje za brzinom vozila idalje primenjuju mere za prilagođavanje brzine vozilu ispred njega (slika 55.).

53

Slika 55: Princip rada sistema aktivne kontrole vožnje

Nedostatak ovog sistema je što za sada radar u krivini ne prat i krivinu većnastavlja da prat i put pravo. Naravno vozač i nužno ne moraju da kor iste ovajsist em a po jedini im se i prot ive jer polako se zalazi u fazu da vozila vozebez vozača.

54

Savremeni trendovi u bezbednosti

Težnja današnjih inženjera koji rade na razvoju automobila, je da svojiminovacijama učine što je moguće lakše i bezbednije upravljanje automobilom.

U navedenom tekstu biće prikazani noviji bezbednosni sistemi, koji se koriste usavremenim automobilima. Radi preglednosti u daljem izlaganju novi bezbednosi sistemibiće podeljeni, na one koji rade na poboljšanju aktivne i one koji rade na poboljšanjupasivne bezbednosti.

Savremeni sistemi aktivne bezbednosti vozila

Savremeni sistemi aktivne bezbednosti treba da obezbede mere kojima će semogućnost nastajanja saobraćajnih nezgoda svesti na minimum.

U tekstu koji sledi biće predstavljeni neki noviji sistemi aktivne bezbednosti.

Sistem za kočenje

Veliki uticaj na bezbednost saobraćaja ima sistem za kočenje. Osnovni zadataksistema za kočenje je da je zaustavni put što manji i da u nemogućstvu izbegavanjanezgode sila udara bude što manja. Prema ispitivanjima vršenim u Švedskoj i Nemačkojneispravnost kočionog sistema je uzrok saobraćajnih nezgoda u 20% slučajeva, nastalihusled tehničkog uzroka.

U daljem izlaganju biće predstavljeni elektronski sistemi kočenja koji sekoriste u savremenim automobilima.

Anti-blokirajući sistem (Anti-lock Braking System (ABS))

Prvo prototipsko vozilo kod kog je ABS našlo primenu prikazano je 1970 godine.Prošlo je mnogo vremena dok to vozilo nije postalo pouzdano, zahvaljujući primenidigitalnih umesto analognih upravljačkih sistema. Prvi ABS je 1978. godine počeoserijski da se izrađuje, sa sistemom ABS 2S, koji je ugrađen u Mercedes - Benz 500 SELiz 1981.godine.

Osnovna svrha ABS-a je da omogući okretanje točka sve vreme kočenja.Zadatak sistema je da omogući okretanje točka u kritičnoj zoni, da ne bi došlo doblokiranja točkova i proklizavanja. Zna se da prilikom blokiranja točkovi gube svojstvada prenesu bočnu silu, tako da prilikom kočenja u krivini, dolazi do odstupanja odželjenog pravca kretanja.

Kod ABS-a elektronska upravljačka jedinica dobija informacije o brzinikretanja točka, preko senzora postavljenih na svakom točku (slika 56.). Akobroj obrtaja padne na kritičnu vrednost, sklop ventila za rasterećenje ostvaruje padpritiska ulja u instalaciji, umanjuje silu na kočnici, a zatim je opet uvećava.

Ponavljanje ovog ciklusa je više puta u sekundi. Ovaj sistem funkcioniše svedok brzina vozila ne padne na 8 km/h, zatim se isključuje. Nakon ovoga može doćido blokiranja točkova, radi zaustavljanja.

55

Slika 56: Raspored davača broja obrtaja točka

Kada su točkovi vozila na različitim podlogama, ABS poboljšava stabilnost,stvarajući uravnotežujući momenat. Kao primer već rečenog možemo posmatratitegljač sa poluprikolicom, čiji se točkovi nalaze na različitim podlogama (slika57.). Desni točkovi su na ledu, a levi na asfaltu.

Slika 57: Kočenje teretnog vozila na površini led-asfalt

Pri kočenju klasičnim sistemom zbog nejednakosti kočionih sila desne i leve stranevozila, došlo bi do zaokretanja vozila u ravni plivanja. Ovde ABS ima veliku prednostjer se kod ovog sistema koči prvo točkovima na površini gde je koeficijent trenja niži (led),a zatim, sa kašnjenjem, na površini gde je veći koeficijent trenja. Ovaj ciklus seponavlja više puta u toku jedne operacije kočenja.

ABS je doprineo lakšem zaustavljanju i upravljanju automobila, samim tim iopštoj bezbednosti.

ABS Plus

ABS Plus koristi napredniji softverski algoritam nego ABS. Ovaj sistemselektivnom redukcijom pritiska kočnice na jednom ili više točkova pomaže vozaču udinamičkim ekstremnim uslovima. Sistem preko senzora određuje uslove vožnje ioptimizira pritisak kočenja za svaki točak ponaosob. Vozilo koje ima ABS Plus može dakoči svakim točkom nezavisno.

Savremeni trendovi u bezbednosti automobila

56

Da bi se pokazala prednost ovog sistema u odnosu na klasični kočioni sistemna slici 58. je prikazano ponašanje ova dva sistema u ekstremnim situacijama. Nadesnoj strani je prikazano ponašanje automobila koji ima ABS Plus sistem, a nalevoj sa klasičnim kočionim sistemom.

Slika 58: Intezivno kočenje u ekstremnim situacijama

Elektronski ¨ korektor¨ kočenja

Izvorni naziv elektronskog "korektora" kočenja je Electronic Brake Proportioning-EBP. Kod ovog sistema zadnji točkovi primaju veći procenat energije potrebne zakočenje, a pri tom ne dolazi do blokiranja točkova. Da bi se sprečilo blokiranje točkovatokom kočenja EBP ograničava ili redukuje silu kočenja na zadnjim točkovima.Tako se obezbeđuje odgovarajuća korekcija sile kočenja na zadnjim točkovima, prirazličitim tovarima (opterećenjima) na zadnjoj osovini i pri različitom manevrisanju.

Kod mehaničkih mehanizama korektora kočenja, upravljačka veličina je ugib nazadnjoj osovini. Korektor kočenja je prikačen sa donje strane poda karoserije, iznad zadnjeosovine. Do korektora dolazi glavni, magistralni vod, koji dovodi ulje od glavnogkočnog cilindra. Iz korektora izlaze dva cevovoda, ka levom i ka desnom zadnjemtočku. Korektor je komandnom polugom vezan za zadnji most ili jedno rame (viljušku)točka. Vidi se da je jedina veličina, od koje zavisi propusni nivo korektora, ugib nazadnjoj osovini. Npr. kod zadnjeg nezavisnog oslanjanja, polugu vezujemo za ramejednog od točkova. Ako je taj točak, pri prolasku kroz krivinu spoljni zadnji, nanjemu je veći ugib, usled preraspodele opterećenja. Tako sistem dobija lažnu informacijuda je cela zadnja osovina jače opterećena. Rezultat je lako blokiranje zadnjeg unutrašnjegtočka.

Sistem EBP obrađuje informacije o ukupnoj masi vozila, raspodeli mase poosovinama preraspodeli mase pri manevrima i da li je vozilo u krivini. Zahvaljujućitim podacima, sistem maksimalno koristi raspoloživo prijanjanje točka za podlogu. Nadijagramu (slika 59.), dat je prikaz promene sile kočenja na prednjim i zadnjim točkovima.

57

Slika 59: Promena sile kočenja zadnjih točkova u funkciji porasta sile kočenja prednjihtočkova

Elektronska kontrola bočne stabilnosti - ESP

Pored sistema koji kontrolišu samo uzdužno klizanje vozila, postoje sistemi kojikontrolišu pojavu bočnog klizanja. Jedan takav sistem je Electronic Stability Program(ESP), koji konroliše bočno kretanje vozila, nezavisnim impulsnim kočenjem svakogtočka ponaosob.

Ovaj sistem korist i ABS-ove davače broja obrtaja točka, ali ima svojedavače ugla upravljača, pritiska na papuču kočnice, plivanja i bočnog ubrzanja. Ovdese izračunavaju dve veličine ugao bočnog klizanja i stepen zaokretanja. Zatim se vršiupoređivanje sa teorijskim modelom vozila sa jednim tragom. Kontrola samostepena zaokretanja je nedovoljna za tačnost i efikasnost sistema. Ako se uoče razlike,teorijskog i stvarnog, sistem aktivira kočnice određenih točkova, u cilju ispravljanjavozila i zadržavanja željenog poluprečnika putanje.

ESP radi u svim uslovima: ubrzavanje, lako kočenje, jako kočenje, prelazak sapodloge na podlogu, kočenje i izvlačenje motorom i u paničnim reakcijama vozača.Moglo se reći da sistem ostavlja utisak da je više upravljajući, nego kočni sistem.

Govoreći uopšteno, kada je vozilo podupravljivo sistem aktivira kočniceunutrašnjih točkova, a ako je vozilo nadupravljivo aktivira kočnice spoljašnjih točkova.

Izumitelji ESP-a Anton Theodor van Zanten i Armin Muller, koji surukovodili zajedničkim projektom firmi Bosch i Daimler - Benz.

Na s l ic i 60. pr ikazano je d e js t vo ESP sis t ema nadupr avl j ivo g voz i lai podupravl j ivog vozila.

58

a) b)

Slika 60: Dejstvo ESP sistema na vozilo: a) nadupravljivo, b) podupravljivo

Sve veći broj proizvođača ugrađuje ove sistema u svoja vozila. Firma Boschće isporučiti 8 miliona ESP sistema do kraja 2003.godine. Procenat vozila kojiimaju ovaj sistem je najveći u Nemačkoj a najmanji u zemljama severnog delaameričkog kontinenta oko Meksičkog zaliva u trgovinsko ekonomskoj zoniNAFTA. Ovo je ilustrovano slikom 61.

Slika 61. Učesće vozila sa ESP sistemom u ukupnoj produkciji

59

Brake-by-wire tehnologija i sistemi

Kod sistema Brake-by-wire kočenje se vrši električnim putem. U razvojuovog sistema najviše prednjače firme BMW i MERCEDES. Ovaj sistem je nastaoobjedinjavanjem: ABS-a/ES-a, ESP-a, EBP-a, itd.

Pored ovih sistema dodate su i neke nove funkcije kao što su: električnaručna kočnica, automatsko sušenje kočnica, automatsko kočenje pri vožnji "kreni stanikreni, itd. Izgled Brake-by-wire tehnologije i sistema prikazan je na slici 62.

Slika 62: BMW Brake - by – wire

Senzorska kontrola kočenja (Sensotronic Brake Control (SBC))

Ovaj sistem se u slobodnom prevodu može nazvati Senzorska kontrola kočenja, ion je prvi put uveden u MERCEDES-ovoj SL klasi. Senzorska kontrola kočenja zasnivase na elektrohidrauličnom principu, a usavršen je u Maybach-u (slika 63.). Ovajinovat ivni kočioni sisem se karakteriše dvostrukim SBC hidrauličnim uređajima,pomoću kojih se pojačava protok kočione tečnosti.

Slika 63: Visoke performanse kočionog sistema u novom Maybach-u

60

Sistemske komponente ovog kočionog sistema su dalje usavršenepomoću softvera i koncepta odgovarajuć ih mera. Ovaj koč ioni sist em sasvo jom efikasnošću potpuno odgovara komforu i zahtevima Maybacha.

SBC je jedan hidraulični kočioni sistem koji je upravljan i kontrolisanelektronskim sistemom. Jedan čist mehanički pomoćan kočioni sistem nadomeštaeventualne kvarove (smetnje) u radu SBC sistema. Osnovne komponente su dva SBChidraulična uređaja sa integrisanim aparatima za upravljanje i sistemima zapokretanje kočione pedale razvijen od firme Bosch (slika 64.).

Slika 64: SBC komponente

Ovaj sistem je dopunjen sa ABS i ESP sistemima i na taj nač inomogućava potpunu efikasnost (slika 65.). On sadrži hidraulične ventile, pumpevisokog pritiska, senzore koji regulišu kočioni pritisak i softver koji upravlja svimtim stvarima.

Slika 65: SBC – šematski prikaz

61

Osno vna prednost SBC u dnosu na konvenc iona lne ko č ione s ist emau kr it ičnim situacijama, je smanjenje brzine reagovanja. Pulsiranje pedala kodABS sistema i smetnja kod mnogih vozača ovde nije prisutna. Istraživanja uMercedes Benz-u pokazuju da visok procenat vozača, uprkos svom vozačkom iskustvu,sa ABS sistemom pri osetnom pulsiranju kočione pedale - vozači smanjuju pritisak iličak prestaju sa pritiskom na kočnicu (slika 66.).

Slika 66: Prikaz povećanja bezbednosti eliminacijom ABS povratnesprege kočione pedale

Pošto se u tom slučaju ne vrši optimalan pritisak na sve točkove, put kočenja seznačajno produžuje. Da bi se prilikom korišćenja ovog SBC sistema ukazalo nakorišćenje ABS sistema, na kontrolnoj tabli pali se kontrolna lampica.

Na slici 67. možemo videt i idealnu raspodelu sile kočenja koja se dobijakorišćenjem SBC sistema.

Slika 67: Raspodela idealne kočione sile SBC sistemom

62

Senzorski kočioni sistem se koristi u kombinaciji sa ABS i ESP sistema i to jejedan od najnovijih kočionih elemenata.

Razvoj novih kočionih sistema i elemenata bitno utiče na poboljšanje aktivnebezbednosti, jer ovi elementi omogućavaju lakše zaustavljanje vozila, bržureakciju vozača, bitno smanjenje kočionog puta, i uopšte bolju stabilnost vožnje ilakše upravljanje vozilom.

Sistem elastičnog oslanjanja

Sistem elastičnog oslanjanja ima veliki značaj sa stanovišta aktivnebezbednosti vozila. Ovde će biti predstavljen jedan poluaktivan sistem elastičnogoslanjanja koji se pojavio u upotrebi 1999.godine u Mercedesovoj CL klasi.

Mercedes Active Body Control

Upotreba Polu-Aktivnih sistema elastičnog oslanjanja, zasniva se na upotrebipodesivih amortizera i opruga promenljive krutosti, u zavisnosti od uslova vožnje.

Regulaciona hidraulika pomera gornje uporne oslonce i menjajući njihovu krutostmenja karakteristike celog SEO, kako bi se nepoželjno kretanje oslonjene mase sprečilo.Kretanje same oslonjene mase može biti posledica loših puteva, naglih manevara, oštrihkočenja.

Kod ABC sistema, radni fluid pod pritiskom od 200 bar, potiskuje gornje uporneoslonce opruga na niže i postiže se efekat tvrdih opruga. Ako se oslonci podignu na gorepostiže se suprotan efekat. Odziv sistema ABC nije baš brz za punjenje hidrauličkihelemenata za podešavanje potrebno je određeno vreme, pa je maksimalna frekfencijapromene 5 Hz. Amortizer i opruga su integrisani u kompaktnu celinu, objedinjuje ihzajednički cilindar. Na slici 68. prikazan je "rendgenski" snimak ABC sistema na voziluMercedes CL.

Slika 68: MERCEDES CL Active Body Control

63

Točak

Sastavni delovi točka su pneumatik i naplatak. Od stanja pneumatika bitno zavisisigurnost upravljanja vozilom.

Sistem praćenja pritiska u pneumatiku

Ovaj sistem je razvijen u firmi CONTINENTL-TEVES. Na naplatku točka izrađenje otvor. Sa spoljašnje strane postavlja se davač pritiska. Davač je pod direktnim uticajempritiska vazduha, pa se u njemu javlja signal. Signal se do elektronskejedinice prenosi na dva načina:

- žično (putem elektrovoda)- bežično (antenom, radio talasima)

Obe varijane izvođenja ovog sistema date su na slici 69.

Slika 69: Sistem za praćenje pritiska vazduha u pneumatiku

a) žičnim putem b) bežičnim putem

64

Delovi ovog sistema:

1. Model senzora na naplatku točka;2. Antena;3. Davač brzine točka;4. Elektronska upravljačka jedinica;5. Centralna antena.

Ovaj sistem je bitan za bezbednost vožnje, jer vozač može bit i upozoren na padprit iska u pneumaticima, i to je posebno značajno pri vožnji velikom brzinom.

Sistem upravljanja

Sistem upravljanja je veoma bitan sa stanovišta bezbednosti. Ovaj sistemtreba da obezbedi vozaču nesmetano i lako upravljanje vozilom beznaprezanja. Vozaču ni jedan detalj enterijera ne treba da skreće pažnju, kako bimogao da se skoncentriše na vožnju.

Jedan od novijih sistema upravljanja je BMW-ov drive-by-wire. Osnovnielementi ovog sistema su: točak upravljača, mehanizam zakretanja točkova, davačugla točka upravljača, davač ugla zaokretanja točkova, elektromotor-zakretačtočkova, elektromotor-povratka informacija. Ovaj sistem dat je na slici 70.

Slika 70: Elektromehanički sistem upravljanja — BMW

Svi ovi delovi objedinjeni su u dve celine: model glave upravljača i modulvolana. Oba ova modela su povezana sa EUJ, koja dobija podatke o brzini kretanjavozila. Vozač zaokreće volan. Davač ugla prosleđuje informaciju do EUJ, kojazavisno od brzine vozila, aktivira elektromotor, na glavi upravljača. Senzor na glaviupravljača, povratnom spregom šalje signal o izvršenom radu a EUJ aktiviraelektromotor volana, pružajući tako vozaču povratno informaciju. Stepen prenosasistema zavisi od brzine vozila. Prenos je direktniji na parkingu i pri malim brzinama. Uuslovima gradske vožnje sistem radi u normalnom području, dok na velikim brzinamaprenos je umanjen, što je sa stanovišta bezbednosti posebno značajno.

65

Sistem osvetljavanja

Adaptivni sistem osvetljavanja

Firma Guide napravila je Auto Guide farove koji povećavaju bezbednostautomobila i olakšavaju upravljanje, u svim uslovima u kojima je uključivanjesvetala nephodno.

Nova tehnologija svetala nazvana Adaptive Fronflighting System (AFS),prima infomiacije o kretanju vozila od senzora postavljenih u upravljački sistem,točkove, sistem elastičnog oslanjanja. AFS modul (slika 71.) sadrži sočiva, u stvari toje pojekcijski aparat vezan za kardanski zglob i step motor, koji obezbeđujedvadeset stepeni bočno i četiri stepena vertikalno pomeranje. Signal izkontrolnog modula daje instrukcije elektromehaničkom sistemu koji vršipodešavanje usmeravanja svetala u određenom pravcu.

Slika 71: Izgled ASF modula

Pri kretanju vozila senzori prate brzinu vozila i povezani su sa AFS sistemom,koji sa povećanjem brz ine vozila povećava dužinu svet losnog snopa za 30-40% niz put , omogućavajući vozaču pravovremenu reakciju. Da bi se sprečilonastojanje nekog "besnog" vozača da snop svetlosti svojih farova usmeri ka vozačukoji mu dolazi u susret, sistem sočiva ima mogućnost refleksije i stvaranja zaštitnogštita. Mogućnost usmeravanja snopa svetlosti u različitim pravcima, omogućavavozilu sa ovim sistemom da vidi put ispred sebe i pri kretanju u krivini (slika 72.).

Slika 72: Prikaz prednosti Auto Guide svetala u odnosu na standardna