Главная Умные тормоза - Форум
[ Обновленные темы · Новые сообщения · Участники · Правила форума · Поиск · RSS ]
  • Страница 1 из 1
  • 1
Форум » Ремонт » Подвеска и трансмиссия » Умные тормоза
Умные тормоза
DihterДата: Среда, 29.01.2014, 11:08 | Сообщение # 1
Опытный
Группа: Администраторы
Сообщений: 122
Репутация: 0
Статус: Offline
Водители-асы, чтобы не потерять управляемость автомобиля, применяют в экстренных ситуациях прерывистое или ступенчатое торможение. Но не каждый «средний» водитель сможет в условиях стресса отказаться от естественного рефлекса вжать педаль тормоза «в пол» и вместо этого заставить ногу мелко дрожать, а поэтому эту задачу возлагают на электронику. 

Автор: Евгений Дударев
 Широкое распространение электронных средств было и остается до сегодняшнего дня движущей силой динамического технического развития, характерного для середины и конца прошлого века. Эти средства и оборудования уже стали обычными предметами нашего быта. Изменения, распространяющиеся на все области жизни, не обошли стороной и производство автомобилей, в том числе и один из наиболее важных элементов безопасности транспортных средств – тормозную систему.
Старый, добрый ABS
 
Конструкторы уже давно ломали голову над тем, каким образом в целях увеличения активной безопасности транспортных средств можно оптимизировать процессы торможения и повысить устойчивость транспортного средства при одновременном сокращении тормозного расстояния. После первых попыток добиться этой цели с помощью различных механических, гидравлических и пневматических оборудований настоящий прорыв был совершен тогда, когда надежность работ электронных элементов удалось довести до такой степени, что их уже можно было использовать в системах, представляющих высокий уровень безопасности, таких как тормозные системы. В первую очередь была разработана антиблокировочная система (ABS). Ее развитие относится к 1960-м годам, однако настоящее применение таких систем началось с 1980-х. Современная ABS, как правило, способна учитывать неровности дорожного покрытия, углы поворота колес и изменение радиуса самого колеса, например, при установке запаски. Кроме того, она может быть скомпонована с другими системами активной безопасности.
 

 
Основной задачей этой системы является предотвращение блокирования колес транспортного средства в процессе торможения, ведь блокированное колесо не способно принимать на себя боковые направляющие усилия, что приводит к потере стабильности, устойчивости. В случае блокирования передних колес транспортное средство хоть и сохраняет траекторию движения, однако становится неуправляемым. При блокировании колес задней оси вследствие быстрого уменьшения боковой направляющей силы транспортное средство может занести, развернуть. Другим немаловажным недостатком является сильный износ шин вследствие блокирования колес, который, помимо необходимости менять шины прежде времени, может стать причиной вибраций в рулевой системе и вызвать дискомфорт во время поездки. Необходимость применения антиблокировочных систем лучше всего доказывается тем, что, начиная с рубежа нового тысячелетия, международные предписания делали обязательным их применение на транспортных средствах массой свыше 3,5 тонн. Применяемая в наши дни система ABS претерпела множество изменений, однако принцип работы остался неизменным до сих пор. Главные составные элементы этих систем: полюсные колеса и датчики числа оборотов, центральный блок управления, клапаны регулировки давления, соединительные кабели, контрольная лампа. Эти датчики числа оборотов, несмотря на относительную простоту их конструкции, являются одной из наиболее важных частей системы ABS, так как центральная электроника на основе поступающей от них информации определяет скорость движения транспортного средства, то есть референтную скорость. Сравнивая ее со скоростью отдельных колес, она принимает решение о необходимости вмешательства. В случае, когда системой определено, что одному или нескольким колесам грозит опасность блокирования, исполнительным элементам, клапанам регулировки давления, дается команда уменьшить тормозное давление и, соответственно, тормозное усилие на данном колесе. Уменьшение давления осуществляется в два этапа. На первом этапе блок управления активирует впускающий, он же удерживающий клапан, тем самым закрывает провод, имеющийся между тормозной педалью и тормозной камерой, и таким образом, независимо от воли водителя, предотвращает дальнейшее повышение давления в тормозной камере. Если путем такого вмешательства не удается устранить опасность блокирования, то приводится в действие второй, так называемый спускной клапан, с помощью которого «лишнее» тормозное давление из тормозной камеры выбрасывается в атмосферу. Когда колесо снова начинает вращаться, магнитные клапаны отпускаются, и давление в тормозной камере опять начинает расти. Этот процесс с большой частотой повторяется при торможении до тех пор, пока не исчезнет опасность блокирования колес или транспортное средство не остановится.
 
DihterДата: Среда, 29.01.2014, 11:09 | Сообщение # 2
Опытный
Группа: Администраторы
Сообщений: 122
Репутация: 0
Статус: Offline


 
Семейство систем ABS подразделяется на двухканальные и трехканальные. В первом случае автомобиль имеет два колесных датчика и два клапана, установленных по диагонали относительно продольной оси, по одному для передних и задних колес. Это самая дешевая, но и самая ограниченная по своим возможностям система. В трехканальной схеме задействованы три датчика и три клапана: по одному на каждое из передних колес и один для колес задней оси. При этом затормаживание и растормаживание каждого колеса передней оси происходит независимо. Самая сложная и точная система – четырехканальная, с четырьмя датчиками, по одному для каждого колеса. И, соответственно, с отдельным клапаном для тормозного механизма на каждом из колес. Система отслеживает состояние каждого колеса и подбирает для него наиболее оптимальный режим торможения. Кроме того, антиблокировочные системы могут различаться и по способу соединения – диагональное или по мостам, в зависимости от типа тормозной системы конкретного автомобиля.
 
Тормозные системы с электронным управлением
 
Системы ABS, несмотря на то, что в течение времени прошли значительный путь развития и стали современными, все равно обзавелись дополнительными функциями. Благоприятный опыт, приобретенный с антиблокировачными системами, а также надежность работы широко распространенных электронных деталей служили основой для начала разработки новых тормозных механизмов. В результате появились и получили широкое применение системы, базирующиеся на компонентах первоначальной ABS. Для того, чтобы усовершенствовать ABS, ее перевели на электронное управление и в результате получили систему ЕВS (Electronic Brake System), главные преимущества которой заключаются в увеличении быстродействия и добавлении новых функций. Это устройство входит в состав ABS пятого поколения и контролирует поведение всех колес по отношению друг к другу и с помощью электроники регулирует тормозное усилие в соответствии со степенью нажатия на педаль тормоза и загрузки автомобиля.
 

 
Педаль тормоза в EBS не имеет механической связи с тормозной системой (так называемая «электронная педаль»). Ее перемещение преобразуется в электрический сигнал и подается блоку управления. После анализа информации от различных датчиков (нагрузка, скорость, поперечное ускорение, угол поворота рулевого колеса), электроника самостоятельно дает команду исполнительным механизмам, регулирующим давление в контурах тормозной системы.
 
Принцип состоит в том, что тормозное усилие передается на каждое колесо индивидуально и строго дозированно, каждое колесо тормозит индивидуально, а электронные датчики и микропроцессор по многим параметрам оценивают состояние автомобиля в реальном масштабе времени и предотвращают заносы корпуса и обеспечивают наибольшую эффективность торможения при любых дорожных условиях даже при торможении с максимальным усилием нажатия на педаль тормоза.
 
 
DihterДата: Среда, 29.01.2014, 11:09 | Сообщение # 3
Опытный
Группа: Администраторы
Сообщений: 122
Репутация: 0
Статус: Offline
В интервале низких тормозных давлений, при наличии дорожного покрытия с хорошим коэффициентом сцепления, когда стабильность транспортного средства еще не является критической, тормозное усилие стараются распределить между осями таким образом, чтобы был обеспечен равномерный износ тормозных накладок. Развитие этой функции у современных систем EBS уже достигло такого уровня, что на основании сигналов датчиков износа тормозных накладок постоянно меняется распределение тормозного усилия между осями, и наиболее интенсивное торможение происходит у тех колес, тормозные накладки которых менее изношены. Для этого, безусловно, необходимо иметь и современный механизм тормозов, оборудованный таким сенсором износа накладок, который на всей протяженности службы накладки обеспечивает центральной электронике сигнал, соответствующий степени износа. Контроль за изношенностью тормозных накладок применяется только в пределах небольших замедлений, при невысоких значениях тормозного давления. Однако благодаря тому, что доля торможений такого характера при движении транспортных средств является определяющей по сравнению с общим количеством торможений, с помощью такого метода можно эффективно обеспечить ровный, одновременный износ тормозных накладок, с возможностью их одновременной замены на транспортном средстве в сервисе, что приводит к значительной экономии расходов. Также для снижения расходов служит осуществленная EBS возможность интегрирования тормозных систем, при которой центральной электроникой учитывается и замедляющее влияние других тормозов, имеющихся на транспортном средстве (торможение двигателем или путем перекрытия выхлопной трубы и т.д.), и управлением всеми этими элементами создает желаемый тормозной эффект. Водитель с помощью тормозной педали устанавливает только желаемое замедление, а центральный блок управления принимает решение о том, с помощью какой комбинации имеющихся в его распоряжении тормозных систем будет осуществлено такое замедление. Указанные выше функции характерны для низких диапазонов торможения.


 

 
С самого начала стало ясно, что такая система способна осуществлять и множество других, очень важных функций, на фоне которых первоначальная цель начала приобретать второстепенную роль. Наиболее важная особенность EBS, по сравнению с традиционными тормозными системами, состоит в том, что на смену прежним пассивным тормозным системам пришла активная тормозная система. Это означает, что ранее для активизации тормозной системы всегда было необходимо активное участие водителя, тогда как на транспортных средствах, оборудованных EBS, электроника самостоятельно может привести в действие тормоза транспортного средства, даже раздельно для определенных колес. Чтобы лучше понять, предлагаем рассмотреть конструкцию и работу активной тормозной системы.
 
DihterДата: Среда, 29.01.2014, 11:09 | Сообщение # 4
Опытный
Группа: Администраторы
Сообщений: 122
Репутация: 0
Статус: Offline
Активные тормозные системы
 
Дальнейший отрезок тормозного пути можно выиграть также и с помощью так называемой функции активного торможения. Этот программный модуль позволяет наблюдать не только за углом наклона тормозной педали, но и за скоростью работы тормоза. В случае, когда эта скорость больше определенного эмпирическим путем значения, торможение оценивается как аварийное и, независимо от позиции тормозной педали, обеспечивает более интенсивное увеличение давления в тормозных камерах и снижает таким образом запаздывание. Несмотря на это, особая значимость электронных тормозных систем заключается не в перечисленных выше достоинствах, а в том, что они создали основу для повышения стабильности транспортных средств. Благодаря этому в критических ситуациях, независимо от намерений водителя, можно привести в действие тормоза транспортного средства, предотвращая этим несчастные случаи и снижая тяжесть их последствий.
 
Brake Assist System (BAS)
 
Во время «панического» нажатия на педаль тормоза большое число водителей не нажимает на педаль с силой, достаточной для активирования ABS, что приводит к увеличению тормозного пути. Система BrakeAssist принимает во внимание этот факт и в ситуациях экстренного торможения помогает водителю реализовать максимальное усилие на педали тормоза в первые же мгновения экстренной остановки. Иными словами, BAS при резком торможении оценивает не усилие нажатия на педаль, а скорость перемещения педали и быстрее вводит в действие рабочую тормозную систему. Таким образом, большинство водителей оказываются способными остановить автомобиль настолько быстро, насколько позволяют дорожные условия. Система Brake Assist устанавливается только на автомобилях с ABS.
 
Профессионалу система Brake Assist вряд ли нужна. Ведь опытный водитель даже в критической ситуации дозирует усилие на педали тормоза весьма точно (делает это резко, но не панически). А вот для подавляющего большинства обычных водителей система Brake Assist – это то, что надо.
Brake Assist не может перераспределять усилия между колесами, а только «додавливает» педаль, гарантируя включение ABS в работу.
 
Технически эта идея реализована так. В пневматический усилитель тормозов встроены датчик скорости перемещения штока и электромагнитный привод. Как только в управляющий центр с датчика скорости поступает сигнал о том, что шток движется очень быстро (это значит, что водитель резко ударяет по педали), срабатывает электромагнит, который увеличивает силу воздействия на шток. Таким образом, уже через долю секунды автоматика помогает водителю добиться наиболее эффективного торможения. Кроме того, BAS «запоминает», как тормозит данный водитель в штатных режимах, поэтому ей легче «распознать» критическую ситуацию. В то же время даже на влажном покрытии срыва колес в юз не происходит – в действие успевает вступить ABS. То есть BAS помогает водителю в самый первый момент торможения, а уж если в следующие мгновенья усилия слишком много, то ABS предохранит колеса от блокировки и сохранит автомобиль управляемым. Испытания показали, что при остановке со скорости 100 км/ч использование BAS позволяет сократить тормозной путь с 46 до 40 метров.
 
DihterДата: Среда, 29.01.2014, 11:09 | Сообщение # 5
Опытный
Группа: Администраторы
Сообщений: 122
Репутация: 0
Статус: Offline
Sensotronic Brake Control (SBC)
 

 
Эта электронная система управления тормозами является следующим шагом прогресса вслед за ABS, ESP и Brake Assist. При нажатии на педаль тормоза микрокомпьютер с помощью информации от различных систем и датчиков оценивает скорость переноса ноги с педали газа на педаль тормоза, силу нажатия на педаль, включенную передачу, особенности дорожного покрытия, траекторию движения, скорость и ускорения, нагруженность автомобиля и другие параметры. В результате выдается оптимальное тормозное усилие, причем на каждое колесо – разное. Например, при интенсивном торможении перераспределение веса автомобиля между передней и задней осями дает возможность увеличить давление в передних тормозных цилиндрах, не вызывая блокировки колес. В поворотах внешние колеса загружаются сильнее, чем внутренние. Для этого приходится отказываться от общего гидравлического контура и управлять каждым тормозом индивидуально. В случае изменения параметров движения усилия мгновенно перераспределяются.
 

 
Система способна работать и в «пробочном» режиме, когда электроника сама останавливает автомобиль, как только водитель убрал ногу с педали газа, а функция «мягкой остановки» обеспечивает очень плавное торможение без «клевков».
 
Форум » Ремонт » Подвеска и трансмиссия » Умные тормоза
  • Страница 1 из 1
  • 1
Поиск: