Эй-би-си — азбука мехатроники

ЭЙ-БИ-СИ — АЗБУКА МЕХАТРОНИКИ

ТЕХНИКА

НОВИНКИ

Материалы рубрики подготовил Алексей ВОРОБЬЕВ-ОБУХОВ.

ЭЙ-БИ-СИ — АЗБУКА МЕХАТРОНИКИ

К подвеске добавили «мозги» и еще 200 атм.

Представленная на Женевском автосалоне новинка от «Даймлер-Крайслер» купе «Мерседес-Бенц-CL», как и старший брат — новый «Мерседес» S-класса, напичкана электроникой от колес до крыши. Но есть в ней своя новинка. Это впервые примененная на серийном автомобиле система стабилизации кузова Active Body Control — АВС. Суть ее — активное управление амортизаторными стойками подвески, что дает возможность исключить колебания кузова при езде, его наклоны в поворотах, при торможении и разгоне. Для этого пружину подвески заключили в герметичный кожух и разместили внутри гидроцилиндр с поршнем-плунжером. Теперь, если подать в этот объем давление, машина приподнимется, убрать — опустится. Обычный пассивный амортизатор пришлось вынести наружу вниз.

На рисунках показано примерное устройство активной стойки и гидравлическо-кинематическая схема подвески колеса. На первый взгляд, схема как схема, ничего особенного. Но если вспомнить, в каких условиях работает подвеска на неровной дороге и массу автомобиля, станет ясно, сколь значительными потоками энергии необходимо управлять, дабы компенсировать перемещения кузова. Специальный гидронасос создает и поддерживает в системе давление на уровне 200 атм!

Этого, однако, мало. Сложный клапанный блок по команде процессора, получающего сигналы от датчиков скорости, ускорения, угла наклона, должен мгновенно открывать и перекрывать необходимые магистрали (в каждой стойке индивидуально!) и обеспечить сохранение исходного положения кузова. Поскольку перекачиваемое под таким давлением масло изрядно нагревается, в систему ввели специальный радиатор. В результате слаженной работы такой «команды» удалось погасить вертикальные, продольные и поперечные колебания кузова в диапазоне частот до 5 Гц. А с вибрациями от 5 до 20 Гц борются традиционные пассивные элементы — пружины и газовые амортизаторы. Интересно, что активная подвеска получилась не тяжелее обычной. Более того, в ней нет стабилизаторов поперечной устойчивости ни спереди, ни сзади. Зато водитель может сам выбрать себе «спортивную» или «комфортную» характеристику подвески, изменить клиренс в пределах от —50 до +25 мм.

Мы еще ничего не сказали о «мозгах» новой системы. Они состоят из двух микропроцессоров, соединенных с датчиками-акселерометрами, расположенными по всей машине: в передней и задней частях кузова, под пассажирским сиденьем и на центральной консоли. А еще есть датчик в каждом из гидроцилиндров, что позволяет контролировать правильность выполнения подаваемых команд.

Электроника все активнее вторгается в такие узлы автомобиля, от которых непосредственно зависит безопасность движения, достигая высочайшего уровня надежности. Появился даже новый специальный термин «мехатроника» (мechatronics) для обозначения систем с тесным переплетением электроники и механических узлов. Активная подвеска АВС — яркий пример такого альянса.

Амортизаторная стойка «Мерседеса-CL»:

1 — трубопровод гидросистемы; 2 — кожух-сильфон; 3 — датчик положения плунжера; 4 — плунжер; 5 — пружина подвески; 6 — пассивный амортизатор.

Схема системы ABC:

1 — гидроблок; 2 — пропорциональные клапаны; 3 — кузов; 4 — плунжер; 5 — пассивный амортизатор; 6 — пружина подвески; 7 — блок управления; 8 — сигналы датчиков.

Ошибка в тексте? Выделите её мышкой! И нажмите: Ctrl + Enter

Читать комментарии

Самые новые