Электрогидравлический тормоз

Электрогидравлический тормоз

 

Электрогидравлический тормоз (ЕНВ, его также называют сенсотронным, англ. «Sensotronic Brake Control», SBC) представ­ляет собой тормозную систему, сочетающую в себе функции тормозного сервоблока, ABS (антиблокировочной системы) и ESP (системы динамической стабилизации). Вот о том, из каких компонентов состоит электрогидравлический тормоз, мы и поговорим в этой статье.

 

 

 

Механическое нажатие педали тормоза определяется с по­мощью электронного датчика хода педали, передающего сигнал на ЭБУ (рис. «Компоненты электрогидравлического тормоза в автомобиле» ). В ЭБУ по особым алгоритмам вычисляются управляю­щие команды и передаются на гидравлический модулятор, где они преобразуются в опера­ции модулирования давления для тормозных суппортов. При отказе электроники автомати­чески включается резервная гидравлическая система.

На основе своих характеристик «торможе­ния по проводам» электрогидравлический тормоз может модулировать давление в тор­мозных цилиндрах независимо от действий водителя. Это позволяет реализовать функции, выходящие за рамки ABS (антиблокировочной системы), TCS (системы управления тяговым усилием) и ESP (системы динамической ста­билизации). Одним из примеров является пря­мое вмешательство системы АСС (адаптивного круиз-контроля).

 

 

Основные функции электрогидравлического тормоза

 

Как и в традиционной тормозной системе, функция электрогидравлической тормозной системы состоит в уменьшении скорости автомобиля, его остановки или сохранения неподвижного состояния. Будучи активной тормозной системой, она управляет работой тормозов и усилением тормозного усилия.

Электрогидравлическая тормозная си­стема — это электронная система управления с гидравлическими актюаторами. Тормозное усилие распределяется электроникой отдельно на каждое колесо в зависимости от ситуа­ции. Вакуумный усилитель для тормозной сервофункции больше не требуется. Само­диагностика — функция раннего обнаружения потенциальных сбоев в системе.

 

Компоненты электрогидравлического тормоза в автомобиле

 

В электрогидравлической тормозной си­стеме используются стандартные гидравлические тормоза колес. Поскольку регулирование давления происходит полностью электроникой, то эту систему можно легко интегрировать в сеть систем управления автомобилем. Поэтому она отвечает всем требованиям, предъявляе­мым к тормозным системам будущего.

С использованием аккумулятора высокого давления электрогидравлическая тормозная система способна крайне быстро повышать давление, создавая потенциал для достижения короткого тормозного пути и превосходной управляемости. Модулирование тормозного давления и активное торможение происходят бесшумно и не генерируют обратной связи на педали тормоза. Следовательно, электронная тормозная система удовлетворяет требова­ниям к более высокому уровню комфорта.

Характеристики торможения можно адап­тировать к ситуации (например, увеличение чувствительности на высокой скорости или при более динамичной езде). Менее чувстви­тельная реакция педали может быть полезна для оповещения водителя об умень­шении эффекта торможения, когда тормоза достигают порога эффективности, до того, как перегрев начнет вызывать снижение эффек­тивности тормозов.

 

 

Дополнительные функции электрогидравлического тормоза

 

Дополнительные функции обеспечивают го­раздо большую безопасность и удобство при торможении с помощью электрогидравлической тормозной системы.

Система помощи при трогании с места

 

После активации системы помощи при трога­нии с места путем определенного увеличения тормозного усилия в неподвижном состоянии автомобиль остается заторможенным даже при отпускании педали тормоза. Система по­мощи при трогании с места автоматически деактивируется, как только водитель создает достаточный крутящий момент двигателя, на­жимая педаль акселератора. Это позволяет водителю трогаться, к примеру, на подъемах, не активируя стояночную тормозную систему. В других ситуациях, где стоящий неподвижно расторможенный автомобиль может пока­титься, водителю не нужно постоянно нажи­мать на педаль тормоза при активированной системе помощи при трогании с места.

Расширенные функции вспомогательных тормозных систем

 

Если водитель резко отпустит педаль газа, произойдет автоматически регулируемое нагнетание давления, мягко воздействую­щее на тормозные колодки. При экстренном торможении это позволяет тормозам быстрее «схватиться» и, соответственно, сократить тор­мозной путь.

Если система определит экстренное тормо­жение, то тормозное давление кратковременно повысится до уровня оптимального коэффи­циента трения. Это приводит к значительному уменьшению общего тормозного пути у не­решительных водителей. В таких ситуациях быстрое нагнетание давления в электрогидравлической тормозной системе превосходит по­казатели традиционных систем.

Мягкая остановка автомобиля

 

Если установлена система комфортного тор­можения, то электрогидравлическая тормоз­ная система позволяет останавливаться без рывков за счет автоматического снижения давления непосредственно перед остановкой автомобиля. Если водитель захочет затормо­зить раньше, эта функция не активируется, и система минимизирует тормозной путь.

Функция помощи в «пробках»

 

Если активирована функция помощи в «проб­ках», электрогидравлическая тормозная си­стема генерирует более высокий тормозной момент при отпускании педали газа. Это снимает с водителя необходимость постоян­ного переключения между педалями газа и тормоза в режиме движения в «пробке». При необходимости автомобиль автоматически затормаживается до остановки и удержива­ется в неподвижном состоянии. Эту функцию можно активировать лишь при скоростях до 50-60 км/ч.

Функция осушения тормозов

 

Функция осушения тормозов регулярно уда­ляет водяную пленку с тормозных дисков в сырую погоду. Это уменьшает общий тормоз­ной путь. Информацию для активации этой функции можно взять, к примеру, из сигнала очистителя лобового стекла.

 

 

Конструкция электрогидравлической тормозной си­стемы

 

Система ЕНВ состоит из следующих компо­нентов (рис. «Компоненты электрогидравлического тормоза в автомобиле» ):

  • Рабочий блок;
  • Датчики динамики автомобиля;
  • ЭБУ (т.е. отдельный блок управления);
  • Гидравлический модулятор с внешним ЭБУ.

 

Эти компоненты соединяются проводами управления и гидравлическими трубопрово­дами высокого давления.

Рабочий блок электрогидравлической тормозной си­стемы

 

Рабочий блок состоит из:

  • Главного тормозного цилиндра с бачком с тормозной жидкостью;
  • Имитатора хода педали;
  • Датчика хода педали.

 

Имитирование хода педали тормоза

 

Имитатор хода педали строит кривую «сила / ход педали» и вычисляет величину смягчения педали тормоза. В результате водитель по­лучает то же «ощущение тормоза» с электрогидравлическими тормозами, как и с очень хорошо сконструированной традиционной тормозной системой.

Система датчиков электрогидравлической тормозной системы

 

Система датчиков электрогидравлической тормозной системы (ЕНВ) состоит из уже из­вестных датчиков системы динамической ста­билизации (ESP) и собственно датчиков ЕНВ.

Датчики динамики автомобиля

 

Система датчиков ESP состоит из четырех датчиков скоростей колес, датчика угла по­ворота автомобиля вокруг вертикальной оси, датчика угла поворота рулевого колеса и, если применимо, датчика бокового уско­рения автомобиля. Эти датчики отправляют на ЭБУ данные о скорости и движении колес и аспектах динамики автомобиля, таких как прохождение поворотов. Функции управле­ния, такие как ABS, TCS и ESP, выполняются уже знакомым образом.

Если автомобиль оснащен адаптивным круиз-контролем (АСС), то система радаров измеряет расстояние до автомобиля, двигаю­щегося спереди. На основании этой инфор­мации ЭБУ определяет тормозное давление, нагнетаемое при необходимости, и создает его без обратной связи через педаль тормоза.

Датчики электрогидравлической тормозной системы

 

На рис. «Взаимодействие функциональных модулей электрогидравлического тормоза» показаны датчики электрогидравли­ческой тормозной системы. Четыре датчика давления измеряют давление в каждом тор­мозном контуре. Еще один датчик давления измеряет давление в аккумуляторе высокого давления. Сила нажатия на педаль тормоза вычисляется датчиком хода педали, прикре­пленным к рабочему блоку, и датчиком дав­ления, определяющим тормозное давление, создаваемое водителем.

Датчик хода педали состоит из двух от­дельных датчиков углового положения. Вместе с датчиком тормозного давления, создаваемого водителем, он создает трой­ную систему для определения действий води­теля. Система может продолжить нормально функционировать даже при отказе одного из датчиков.

 

 

Принцип действия электрогидравли­ческой тормозной системы

 

Обычный режим

 

На рис. «Взаимодействие функциональных модулей электрогидравлического тормоза» показаны компоненты электрогидравлического тормоза в виде схемы. Электродви­гатель приводит в действие гидравлический насос. Насос нагнетает давление в аккумуля­торе высокого давления на уровне 90-130 бар, контролируемое датчиком давления. Четыре отдельных модулятора давления на колесах запитаны от аккумулятора высокого давле­ния и устанавливают необходимое давление от­дельно для каждого колеса. Каждый модулятор давления состоит из двух клапанов пропорцио­нального регулирования и датчика давления.

Взаимодействие функциональных модулей электрогидравлического тормоза

 

В обычном режиме стопорные клапаны изо­лируют тормоза от рабочего блока. Система находится в режиме «проводного управления торможением». Она, с помощью электроники определяет желание водителя затормозить и передает его «по проводам» на модуляторы давления колес. Взаимодействие между двигателем, клапанами и датчиками давления контроли­руется электронными контурами гибридной технологии в виде внешнего ЭБУ, который имеет два микроконтроллера, контролирую­щих друг друга. Главной особенностью этой электронной системы является ее расширен­ная самодиагностика, постоянно контролиру­ющая правдоподобность каждой подсистемы. Это означает, что о любых неисправностях водителю сообщается до возникновения кри­тического состояния. При отказе каких-либо компонентов система автоматически обе­спечивает работу оптимальной оставшейся функции. Большое ЗУ неисправностей позво­ляет быстро выполнять диагностику и ремонт в случае сбоя.

Интеллектуальный интерфейс с шиной CAN обеспечивает канал связи с ЭБУ сен­сорного тормоза SBC. ЭБУ имеет следующие функции:

  • Электронная программа динамической стабилизации (ESP);
  • Система управления тяговым усилием (TCS);
  • Антиблокировочная система (ABS);
  • Вычисление усилия нажатия педали тормоза;
  • Дополнительные функции электрогидравлического тормоза (вспомогательные).

 

Торможение в случае отказа системы

 

Из соображений безопасности электрогидравлическая тормозная система сконструи­рована так, что в случае серьезных сбоев (например, сбой электропитания) она пере­ходит в состояние, в котором водитель может затормозить без использования функции ак­тивного усиления тормозов. В обесточенном состоянии системы стопорные клапаны соз­дают прямое соединение с рабочим блоком (рис. «Взаимодействие функциональных модулей электрогидравлического тормоза» ) и таким образом позволяют напря­мую гидравлически соединить рабочий блок с тормозными цилиндрами колес.

Для сохранения оптимальной функцио­нальности даже в случае отказа системы плунжеры модуляторов давления служат сепараторами среды между активированным электрогидравлическим и традиционным тормозными контурами передних колес. Они предотвращают попадание газа, который мо­жет улетучиваться из аккумулятора высокого давления, в тормозной контур колес, так как это может уменьшить тормозную мощность в случае отказа системы.

В следующей статье я расскажу о тормозных системах грузовых автомобилей.

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *