Меню

Электронная педаль тормоза принцип работы

Электронный стояночный тормоз — принцип работы, плюсы и минусы

Стояночный тормоз можно отнести к самым важным элементам в транспортном средстве. Среди автомобилистов он имеет более простое название — «ручник», отвечают за фиксацию автомобиля в тот момент, когда он стоит на месте, и не позволяет ему откатываться. Автомобильная промышленность стремительными темпами развивается, и сейчас на рынке представлены не стандартные, а технологичные электронные стояночные тормоза или просто EPB.

Для начала разберемся, что собой представляет электронный ручник. Обновленный стояночный тормоз в салоне теперь представлен в виде обычной кнопки, которая располагается либо на месте ручника, либо возле приборной панели — это зависит от желания автопроизводителя. Что касается конструкции, то электронный стояночный тормоз находится на задней оси транспортного средства. Он состоит из:

электронной системы управления.

Все эти элементы, в свою очередь, тоже имеют некоторые особенности. Тормозной механизм — это дисковые тормоза автомобиля. Электропривод включает сразу несколько деталей: электродвигатель, ременная передача, планетарный редуктор, винтовой привод. Главный принцип функционирования электропривода заключается в том, что двигатель с помощью ременной передачи запускает в действие планетарный редуктор, который помогает перемещаться винтовому приводу. В результате таких манипуляций поршень тормозного механизма начинает двигаться.
Электронная система управления состоит из входных датчиков, блока управления, исполнительного механизма. Сигнал в блок управления идет с входных датчиков из некоторых направлений. Это может быть кнопка активации тормоза, которая находится в салоне автомобиля, датчик уклона, расположенный в блоке, датчик педали сцепления, который стоит на приводе. Когда в блок поступает сигнал, он воздействует на исполнительные механизмы.

Как работает EPB . Принцип работы EPB можно назвать цикличным, так как включение и выключение постоянно чередуются. Когда человек нажимает на кнопку в салоне, электронный ручник приводится в действие. После этого включается электропривод и фиксирует тормозные диски транспортного средства. Если автомобиль долгое время находится в неподвижном состоянии, EPB активируется самостоятельно. То же самое происходит при открывании дверей, выключении зажигания и отстегивании ремней безопасности. EPB отключается тоже автоматически, как только автомобиль приступает к движению. Кроме того, водитель сам может отключить систему при помощи кнопки. Заметим, что у такого механизма есть как плюсы, так и минусы.

Плюсы . Основное преимущество заключается в том, что в салоне становится больше места, а пространство выглядит более привлекательно. Среди остальных плюсов можно выделить:

простую и легкую эксплуатацию;

повышенный уровень безопасности;

отсутствие необходимости настраивать ручник самостоятельно;

исключение возможности отката транспортного средства при начале движения на горке.

Минусы . Главный недостаток такого механизма заключается в его высокой стоимости. У дилеров автомобили с таким оснащением стоят намного дороже, чем со стандартным ручником. Среди остальных минусов:

высокая вероятность выхода из строя;

нет возможности самостоятельно настраивать усилие торможения;

более трудный процесс замены тормозных колодок;

если сядет аккумулятор, система перестанет работать;

дорогое обслуживание и ремонт.

Итог . Современные автомобили начали оснащать электронным стояночным тормозом. Такое оборудование успело показать себя в деле, что позволило дать объективную оценку.

Источник

Электрический тормоз

Разработки многих разделов в области электрических тормозов продвинулись весьма далеко. Однако постепенно приходит осознание того, что полностью электрическая работа тормозов, то есть с удалением гидравлической/механической связи, будет все же реализована несколькими годами позже. Тем не менее, уже сейчас функции тормозной системы претерпевают плавную и непрерывную эволюцию.

Полностью электрическая система тормозов обеспечивает значительные функциональные и конструктивные преимущества. Некоторые из них состоят в следующем:

  • безопасность — сокращенное время реакции всего на полсекунды смогло уменьшить число летальных исходов при лобовых столкновениях приблизительно на 30-50%;
  • окружающая среда — тормозная жидкость ядовита и требует замены в течение срока службы транспортного средства;
  • управление — последовательный и интегрированный подход поможет реализации и других функций, например, таких как адаптивный круиз-контроль и контроль устойчивости;
  • комфорт — более слабое и регулируемое усилие на педаль, а также возможность реализации режима движения типа «подъем-спуск» служат хорошим дополнением к мастерству водителя.
Читайте также:  Энергоаккумулятор 20 24 дисковый тормоз man

Необходимость применения отказоустойчивой электрической системы и соображения относительно ее стоимости пока приводят к тому, что все текущие разработки сохраняют гидравлическую систему. На рисунке показана эволюция тормозных систем и направления их будущего проектирования.

Рис. Эволюция электрических тормозных систем (источник: Infineon)

В 1978 г. компания Bosch выпустила первую электронно-управляемую антиблокировочную тормозную систему (ABS); девять лет спустя компания подарила миру систему управления тягой (TCS). Следующим новшеством стала выпущенная в 1995 г. программа электронной устойчивости (ESP). Самой передовой в современном автомобилестроении является система электрогидравлических тормозов (electro-hydraulic brake — EHВ) ), также известная как контроль тормозов Sensotronic (Sensotronic Brake Control — SBC). Она было разработана совместными усилиями компаний Bosch к Mercedes.

Компания Boech серьезно исследовала систему полностью электрических тормозов, но отложила ее в сторону по техническим причинам. Пока в автомобиле нет полностью избыточной, то сеть дублированной сети питания 42 В, вероятность того, что эта технология находится на пути внедрения в качестве стандартной, не слишком велика.

Компания Bosch следует идее выпуска серий масштабируемых изделий в определенных диапазонах, базирующихся на технологии ESP, то есть номенклатуры изделий, чьи особенности и спецификации работы могут быть расширены. В отличие от существующей технической концепции электрогидравлического тормоза, это новое устройство основано на обычной системе торможения.

Однако устройство может выполнять все связанные с водителем дополнительные функции за счет электрогидравлических средств (посредством проводов), не требуя сложных и дорогостоящих изменений в электрической системе автомобиля. Компания работает над повышением безопасности и/или удобства и расширением возможностей своих систем:

  • электронный тормоз с предустановкой — если водитель внезапно снимет свою ногу с педали акселератора, то тормозная система получает предупреждение о потенциально аварийной ситуации. Тормозные колодки немедленно перемещаются к дискам тормоза так, чтобы не было никакой задержки, замедления транспортного средства, если будет предпринято чрезвычайное торможение;
  • вытирание тормозных дисков — при сильном дожде тормозные диски покрывает влажная пленка. Тормозные колодки выполнены таким образом, чтобы на краткое время регулярно касаться дисков, удаляя пленку воды и помогая тормозам при необходимости быстрее войти в контакт с поверхностью тормозного барабана;
  • мягкая остановка — эта функция способствует плавному торможению без рывков за счет сокращения тормозного давления незадолго до того, как транспортное средство полностью остановится;
  • контроль удержания на подъеме — предотвращение неумышленного скатывания назад при стартах на уклонах. Тормозная система автоматически поддерживает тормозное давление и останавливает транспортное средство, катящееся назад, пока водитель снова не нажмет педаль акселератора;
  • стоп-старт — эта функция расширяет возможности дистанционного управления адаптивной системой круиз-контроля (Adaptive Cruise Control — АСС)). Используя данные датчиков, эта функция может автоматически остановить транспортное средство и затем вновь заставить его двигаться, если позволит трафик, без необходимости водителю предпринимать какие-либо действия.

Рис. Тормозная система автоматической парковки (источник: Bosch Press)

Автоматический тормоз парковки (automatic parking brake — АРВ) — другая привлекательная функция, обеспечивающая повышенный комфорт и удобство водителю. Так как в этом случае исчезает необходимость в рычаге ручного тормоза, автопроизводители имеют больше свободы выбора в отношении того, куда им поместить функциональные части в пределах автомобиля. В этой системе используется технический принцип, похожий на принцип действии шариковой ручки, где пишущий стержень выталкивается давлением пальца, а затем удерживается в положении механизмом захвата, пока кнопка не будет нажата еще раз.

Читайте также:  Тормоз наката для прицепа как работает

Когда водитель нажимает кнопку, чтобы активировать тормоз стоянки, блок ESP автоматически повышает давление в тормозной системе и зажимает тормозные колодки вокруг диска. Далее суппорты блокируются в этом положении — встроенный в суппорт электромагнитный клапан приводит в действие гидравлический блокирующий механизм. Затем суппорт остается заблокированным без какого-либо гидравлического давления. Чтобы отпустить тормоз, ESP снова быстро повышает давление немного больше, чем было необходимо, чтобы заблокировать суппорт.

Развитие электрических тормозов будет продолжаться, потому что эта система имеет потенциал для значительного улучшения тормозных характеристик автомобиля!

Источник

Электронная тормозная система

Наверное, каждый водитель знает, что такое АBS. Антиблокировочная система тормозов была изобретена и впервые запущена в производство компанией Bosch в 1978 году. АBS предотвращает блокировку колес при торможении. В результате даже при экстренном торможении сохраняется устойчивость автомобиля. Кроме того, во время торможения автомобиль сохраняет управляемость. Однако с ростом скоростей
современных автомобилей одной АBS для обеспечения безопасности стало уже недостаточно. Поэтому ее дополнили еще рядом систем.

Brake Assist

Следующим шагом повышения эффективности торможения после АBS стало создание систем, уменьшающих время срабатывания тормозов, так называемых систем помощи при торможении Brake Assist. АBS делает торможение при полностью нажатой педали максимально эффективным, но не может сработать при легком нажатии на педаль. Усилитель же тормозов обеспечивает аварийное торможение в том случае, когда водитель нажимает на педаль тормоза резко, но недостаточно сильно. Для этого система измеряет, насколько быстро и с каким усилием водитель жмет педаль, после чего при необходимости мгновенно повышает давление в тормозной системе до максимального.

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. Давление в системе тормозного привода в течение миллисекунд автоматически значительно увеличивается, т.е. уменьшается время на срабатывание тормоза машины в ситуациях, когда все решают мгновенья. Таким образом, автоматика помогает водителю добиться наиболее эффективного торможения. Кроме того, Brake Assist «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 АBS. То есть Brake Assist помогает водителю в самый первый момент торможения, а уж если в следующие мгновенья усилия слишком много, то АBS предохранит колеса от блокировки и сохранит автомобиль управляемым. Brake Assist берет управление экстренным торможением на себя и останавливает автомобиль в максимально короткий срок значительно сокращая тормозной путь, особенно на высоких скоростях движения. Система Brake Assist устанавливается только на автомобилях с АBS.

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. В отличие от других электронных тормозных систем (см.ниже), Brake Assist не может перераспределять усилия между колесами, а только «додавливает» педаль, гарантируя включение АBS в работу.

Эффект от системы Brake Assist

Компания Bosch разработала новую систему Predictive Brake Assist, которая способна подготовить тормозную систему к экстренному торможению.
Работает она в паре с адаптивным круиз-контролем, чей радар используется для обнаружения объектов впереди автомобиля. Система, определив препятствие впереди, самостоятельно начинает немного прижимать тормозные колодки к дискам. Таким образом, если водитель нажмет на тормозную педаль, он сразу получит максимально быструю реакцию. По словам создателей, новая система эффективнее обычной Brake Assist.
В дальнейшем Bosch планирует представить на рынке Predictive Safety System, которая способна сигнализировать вибрациями на педали тормоза о
критической ситуации впереди. Дальнейшее развитие этой технологии заключается в том, чтобы электроника самостоятельно
активировала экстренное торможение, если решит, что столкновение неизбежно, а водитель бездействует.

Читайте также:  W211 при резком торможении пропадают тормоза

Dynamic Brake Control

Еще одна электронная система — DBC, Dynamic Brake Control разработана инженерами BMW. Она похожа на системы Brake Assist, которые применяются, например, на автомобилях Mercedes-Benz и Toyota. Система DBC ускоряет и усиливает процесс нарастания давления в приводе тормозов в случае экстренного торможения и обеспечивает – даже при недостаточной силе нажатия педали – минимальный тормозной путь. На основе данных о скорости нарастания давления и усилии, прикладываемом к педали, компьютер определяет возникновение опасной ситуации и немедленно устанавливает максимальное давление в тормозной системе, тем самым значительно сокращая тормозной путь вашего автомобиля. Управляющий блок дополнительно учитывает скорость автомобиля и уровень износа тормозов. Система DBC использует принцип гидравлического усиления, а не вакуумный принцип. Подобная гидравлическая система обеспечивает лучшее и значительно более точное дозирование тормозного усилия в случае экстренного торможения. Кроме того. компьютер DBC связан с системами АBS и DSC (Dynamic Stability Control).

Cornering Brake Control- система контроля торможения в поворотах.

Разработана ВMW в 1997 году.

При торможении задние колеса разгружаются. В поворотах это может привести к заносу задней оси автомобиля вследствие возрастающей нагрузки на переднюю ось. CBC работает совместно с ABS для противодействия сносу задней оси при торможении в повороте. CBC обеспечивает оптимальное распределение тормозного усилия в поворотах, предотвращая занос, даже если тормоза были резко нажаты.

Используя сигналы датчиков ABS и определяя скорость вращения колес, СВС регулирует нарастание тормозного усилия для каждого тормозного цилиндра таким образом, что оно нарастает быстрее на внешнем по отношению к повороту переднем колесе, чем на других колесах. Благодаря этому становится возможным воздействие на задние колеса с большим тормозным усилием. Таким образом, компенсируются моменты сил, стремящихся повернуть автомобиль вокруг вертикальной оси при торможении в повороте. Система включается в работу постоянно и незаметно для водителя.

Система EBD (Electronic Brake force Distribution)

Система EBD предназначена для перераспределения тормозных усилий между передними и задними колесами, а также колесами правой и левой стороны автомобиля, в зависимости от условий движения. EBD действует в составе традиционной 4-канальной ABS с электронным управлением.
При торможении прямолинейно движущегося автомобиля происходит перераспределение нагрузки – передние колеса нагружаются, а задние, в свою очередь, разгружаются. Поэтому, если задние тормозные механизмы будут развивать такое же усилие, как передние, увеличится вероятность блокировки задних колес. При помощи колесных датчиков скорости блок управления ABS определяет этот момент и регулирует подводимое усилие. Следует отметить, что распределение усилий между осями при торможении существенно зависит от массы груза и его размещения.
Вторая ситуация, когда вмешательство электроники становится полезным, возникает при торможении в повороте. При этом нагружаются внешние колеса и разгружаются внутренние, соответственно, возникает риск их блокировки.
Основываясь на сигналах колесных датчиков и датчика замедления (или датчика ускорения) EBD определяет условия торможения колес и при помощи комбинации клапанов регулирует давление жидкости, подводимое к каждому из колесных механизмов.

Источник

Adblock
detector