В данной работе рассмотрен электрический стояночный тормоз на примере Volkswagen Passat. Приведены возможности и принцип действия электрического стояночного тормоза, а также преимущества.
Ключевые слова: электрический стояночный тормоз, блок управления, датчики
Чтобы обеспечить неподвижность автомобиля при остановке или стоянке, водитель обычно затягивает стояночный тормоз, прилагая немалые усилия к его рычагу или дополнительной педали. Сейчас для этого будет достаточно коротко нажать клавишу выключателя на панели приборов, которая подаст сигнал на электромеханический стояночный тормоз, заменивший тормоз с чисто механическим приводом.
Однако, электромеханический стояночный тормоз помогает не только при парковании автомобиля. Благодаря дозируемому действию он в некоторых случаях заменяет служебную тормозную систему и эффективно помогает при трогании автомобиля в гору.
В качестве примера был взять автомобиль Volkswagen Passat (Рис. 1). Блок управления электромеханическим стояночным тормозом расположен в салоне, вблизи центральной консоли. Этот блок обрабатывает все задачи, связанные с управлением и диагностикой электромеханического стояночного тормоза. Блок управления стояночным тормозом содержит два процессора. Он соединен с блоком управления ABS посредством отдельной шины CAN.
Рис. 1. Расположение блока управления электрическим стояночным тормозом
Расположение датчика не случайно, так как в блок управления стояночным тормозом встроен блок датчиков, реагирующих на поперечное и продольное ускорение автомобиля, а также на ускорение его вращения вокруг вертикальной оси. Сигналы этих датчиков используются как самим блоком управления стояночным тормозом, так и системой курсовой стабилизации ESP. Сигнал датчика продольного ускорения используется для расчета угла наклона кузова в продольной плоскости.
Электромеханический стояночный тормоз способен:
- удерживать автомобиль на стоянке
- способствовать динамическому управлению процессом трогания
- осуществлять аварийное торможение
- реализовать функцию AUTO HOLD.
Протекание процесса (Рис. 2)
- Автомобиль неподвижен. Электромеханический стояночный тормоз затянут. Желая начать движение, водитель включает первую передачу и нажимает педаль акселератора.
- Блок управления электромеханическим стояночным тормозом рассчитывает крутящий момент двигателя, который необходим для трогания автомобиля в гору. Этот момент зависит от угла продольного наклона автомобиля, положения педали акселератора, положения педали сцепления и выбранной передачи.
- Если крутящий момент двигателя превышает расчетное значение, необходимое для трогания в гору, блок управления включает электромеханические приводы обеих задних тормозных механизмов.
- Стояночный тормоз выключается, а автомобиль начинает движение без скатывания назад. Электрический стояночный тормоз отключается автоматически, при нажатии на педаль акселератора. Предусмотрен и «ручной» режим снятия — при нажатии на педаль тормоза.
Рис. 2. Схема действия при трогании с места
При отключении тормоза электронный блок управления анализирует угол наклона автомобиля, положение педали акселератора и скорость отпускания сцепления. При нажиме педали сцепления толкатель перемещается вместе с поршнем в направлении к датчику положения сцепления. На поршне закреплен постоянный магнит, который взаимодействует с тремя элементами Холла, установленными на общей печатной плате. При прохождении магнита вблизи элементов Холла в них генерируются сигналы, которые обрабатываются электронной схемой и направляются в соответствующие блоки управления автомобиля (Рис. 3).
Рис. 3. Схема действия при нажатии педали сцепления
Элемент Холла 1 относится к категории цифровых датчиков. Вырабатываемый им сигнал направляется в блок управления двигателем. По этому сигналу производится отключение регулятора скорости автомобиля.
Элемент Холла 2 является аналоговым. Он вырабатывает сигнал широтно-импульсной модуляции (ШИМ), который направляется в блок управления электромеханическим стояночным тормозом. По этому сигналу определяет положение педали сцепления, которое используется в блоке управления при расчете момента выключения стояночного тормоза в режиме динамического управления автомобилем при трогании с места.
Элемент Холла 3 является цифровым. Вырабатываемый им сигнал направляется в блок управления бортовой сетью, по которому последний «узнает» о выключении сцепления и разрешает пуск двигателя. [1,2]
В данной работе рассмотрен электрический стояночный тормоз, который облегчает жизнь водителю автомобиля. Электрический стояночный тормоз включает множество функций и будет полезен во многих ситуациях.
Универсальность вскоре позволит если не вытеснить, то уменьшить количество машин с механическим стояночным тормозом. Электрический стояночный тормоз имеет ряд преимуществ перед обычным механическим тормозом, а именно:
Упрощается процесс производства автомобилей. Обеспечивается контроль состояния посредством системы самодиагностики.
Электромеханический стояночный тормоз представляет собою систему, действие которой постоянно контролируется посредством электронных средств.
Уже сейчас очевидны преимущества электрического стояночного тормоза, а процесс компьютеризации автомобилестроения идет все дальше. Поэтому процесс, когда электрический стояночный тормоз будет ставиться на большинстве машин лишь вопрос времени. Развитие электрических тормозов будет продолжаться, потому что эта система имеет потенциал для значительного улучшения тормозных характеристик автомобиля.
Литература:
- Пособие по программе самообразования 346. Электромеханический стояночный тормоз / 35 — с.
- Рубрика: тормозные системы [Электронный ресурс] // http://ustroistvo-avtomobilya.ru/ (Дата обращения: 05.04.2016, режим доступа — свободный).
