1.3. Принцип работы компонентов системы dsc

Датчик угловой скорости вращения колес

На каждом колесе установлен активный датчик угловой скорости колеса.

Передняя ось: (Рис. 3.) напротив датчика угловой скорости колеса находится инкрементное колесо. Устройство самого датчика угловой скорости показано на рисунке 1.

Рис. 1. Устройство датчика	Рис. 2. Принцип работы датчика	Рис. 3. Вид передней оси
1. Инкрементное колесо; 2. Элемент крепления; 3. Провод датчика с колпачком; 4. Контактное кольцо; 5. Корпус датчика; 6. Постоянный магнит; 7. Сенсорный элемент; 8. Эл. блок обработки данных.	1. Инкрементное колесо; 2. Эл. блок обработки данных; 3. Осциллограмма сигналов датчика; 4. Постоянный магнит; 5. Силовые линии магнитного поля; 6. Сенсорный элемент.	1. Датчик угловой скорости; 2. Инкрементное колесо; 3. Ступица; 4. Пыльник ШРУСа; 5. Полуось привода.

Постоянный магнит в датчике угловой скорости создает магнитное поле. Силовые линии поля пересекают сенсорный элемент под нужным углом к чувствительному слою. Отклонение силовых линий под действием инкрементного колеса вызывает изменение электрического сопротивления в тонком ферромагнитном слое сенсорного элемента (Рис.2). Изменение сопротивления преобразуется сенсорным элементом в напряжения. Исходя из напряжений, электронный блок генерирует импульсы тока с отчетливо выраженными низким и высоким уровнями.

Задняя ось: вокруг подшипника ступицы колеса (Рис. 4.) создан контур из магнитов (дискретный пояс). Северные и южные магнитные полюсы дискретного пояса чередуются. Северный полюс с южным полюсом соответствует одному шагу (можно сравнить с зубцом/зазором инкрементного колеса). Датчик угловой скорости колеса состоит из 3 датчиков Холла и электронного блока обработки.

В активных датчиках угловой скорости колеса происходит общее формирование сигнала. Например, датчики угловой скорости колеса на задней оси изменяют свое электрическое сопротивление под воздействием магнитного поля. Каждый шаг вызывает 2 импульса в датчике угловой скорости колеса (96 импульсов/оборот колеса). Для передачи данных в блок управления фронт импульса снабжается дополнительной информацией. Подобная интегрированная обработка данных в функциональном отношении выходит за рамки простого определения частоты вращения.

Возможно получение дополнительной информации о направлении вращения колеса, воздушном зазоре, неподвижном состоянии автомобиля.

Рис. 4. Вид задней оси
1. Датчик угловой скорости колеса; 3. Импульс скорости вращения; 5. Путь прохождения сигнала;	2. Подшипник ступицы с дискретным поясом; 4. Доп. информация по направлению вращения и воздушному зазору; 6. Подшипник ступицы колеса с магнитами.

При стоящем автомобиле, в отличие от неактивных датчиков угловой скорости, импульс тока передается с интервалом прим. 0,75 сек. Импульс тока показывает готовность датчика к работе.

Блок DSC

Блок DSC (Рис. 5.) располагается под капотом автомобиля, он включает в себя ЭБУ DSC и гидравлический узел. Гидравлический узел делится на клапанный блок и двигатель насоса.

В клапанный блок входят (Рис. 6.):

- 2 плунжерные пары, приводимые в движение эксцентриком (для тормозного контура передних колес и тормозного контура задних колес);

- 2 всасывающих клапана, 2 переключающих клапана, а также 4 впускных клапана и 4 выпускных клапана (12 электромагнитных клапанов);

- внутренний датчик тормозного давления;

- две аккумулирующих камеры.

Конструктивная линия раздела между ЭБУ DSC и гидравлическим узлом проходит через электромагнитные клапаны. (Рис. 5.) Электрические компоненты электромагнитных клапанов (обмотки клапанов) относятся к ЭБУ DSC и соединены непосредственно с платой. Механические компоненты клапанов (в основном стержни клапанов с толкателями) установлены в гидравлическом узле.

Рис. 5. Блок DSC (сборочный рисунок)	Рис. 6. Устройство блока DSC
1. Разъем подключения жгута проводов; 2. ЭБУ системы DSC; 3. Двигатель насоса с самооткачивающим насосом обратной подачи; 4. Клапанный блок; 5. Гидравлический узел; А-А. – плоскость разъема блока DSC и гидравлического узла.	1. Двигатель насоса; 2. Клапанный блок; 3. Плунжерная пара; 4. Электромагнитные клапаны; 5. Обмотки клапана на плате; 6. Корпус ЭБУ DSC; 7 .Внутренний датчик тормозного давления; 8. Плунжер, пружина и аккумулирующая камера.

Принцип работы составных элементов блока DSC

Двигатель насоса с самооткачивающим насосом обратной подачи.

В гидравлический узел встроен, так называемый, насос обратной подачи. Насос обратной подачи имеет две плунжерные пары (приводимые в движение эксцентриком), которые подают жидкость в тормозные контуры передних и задних колес. Насос обратной подачи приводится в движение двигателем. Регулировка ABS осуществляется с помощью нагнетания и сброса давления, которое управляет тормозными усилиями на колесах. При сбросе давления в тормозном механизме колеса тормозная жидкость с помощью насоса обратной подачи подается обратно в двухкамерный главный тормозной цилиндр (отсюда и название насос обратной подачи).

Для работы автоматической системы контроля стабильности (ASC) осуществляется нагнетание давления тем же самым насосом обратной подачи. Направление воздействия меняется переключающими клапанами. Насос обратной подачи засасывает тормозную жидкость через двухкамерный главный тормозной цилиндр из бачка.

Аккумулирующие камеры.

Аккумулирующие камеры (по 1 на контур тормозного привода) служат для приема тормозной жидкости в первый момент при сбросе давления. Эта тормозная жидкость необходима во время регулировки ABS, ASC, DSC до тех пор, пока двигатель насоса не заработает на полную мощность (компенсация изменения объема).

Впускные и выпускные клапаны.

Впускные и выпускные клапаны (по 1 паре на каждый тормозной механизм колеса) служат во время регулировки для изменения давления в тормозных механизмах колес независимо от усилия на педали.

Всасывающие клапаны (переключающие клапаны высокого давления) и переключающие.

Нормально закрытые всасывающие клапаны и нормально открытые переключающие клапаны (по 1 паре на каждый контур тормозного привода). Эти клапаны, путем смены направления воздействия, управляют нагнетанием давления при активном воздействии АБС на тормозной механизм.

Внутренний датчик тормозного давления.

Датчик тормозного давления определяет тормозное давление, которое создает усилитель тормозов под действием педали тормоза. Датчик тормозного давления имеет диапазон измерения от 0 до 250 бар. Его нуль постоянно корректируется при отжатом выключателе стоп-сигналов и включенном зажигании.

Датчик DSC

Датчик DSC жестко закреплен на днище кузова автомобиля. На автомобилях с активным рулевым управлением (AL) датчик DSC выдает 2 сигнала скорости вращения автомобиля относительно вертикальной оси и 2 сигнала поперечного ускорения. Скорость вращения автомобиля вокруг вертикальной оси (интенсивность рыскания) измеряется с помощью сдвоенной вилки в форме камертона. Колебания с одной стороны сдвоенной вилки возбуждаются через кварцевый элемент.

Рис. 7. Устройство датчика DSC
1. Разъем датчика DSC; 5. Сенсорный элемент; 7. Крышка корпуса; 9. Два электронных блока обработки данных; 11. Нижняя часть корпуса; 13. Возбуждаемый колебаниями верхний камертон;	2. Плата для интерфейса CAN с 2 датчиками ускорения; 6. Корпус; 8. Два датчика вращения вокруг вертикальной оси; 10. Соединительный разъем; 12. Резиновый амортизатор; 14. Реагирующий на колебания при вращении вокруг вертикальной оси нижний камертон.

Возбуждение вызывает высокочастотные колебания с определенными амплитудами (рычаги двигаются навстречу друг другу и в противоположные стороны). Сдвоенную вилку можно сравнить с вращающимся фигуристом. С прижатыми руками он вращается быстрее. С вытянутыми руками фигурист вращается медленнее. За счет движения рук возникает, таким образом, сила, влияющая на скорость вращения. Поэтому при принудительном равномерном вращательном движении (стационарном по отношению к высокочастотному колебанию рычагов) также возникает сила. Под действием силы происходит колебание нижних свободно передвигающихся рычагов сдвоенной вилки. В электронном блоке обработки датчика DSC производится обработка электрического сигнала данных колебаний. Колебания являются мерой интенсивности рыскания (скорость вращения вокруг вертикальной оси).

Датчик угла поворота рулевого колеса

Рассмотрим два принципиальных варианта конструкции датчиков угла поворота рулевого колеса.

а) Датчик установлен на вале рулевого управления, и представляет собой потенциометр с 2 смещенными на 90^о скользящими контактами (Рис. 8.A).

Рис. 8. Схема устройства датчика угла поворота рулевого колеса
1. Опорное напряжение; 2. Напряжение на скользящем контакте 1; 3. Напряжение на скользящем контакте 2; 4. Масса; 5. Угол поворота рулевого колеса.	1. Кодирующий диск; 2. Световод; 3. Плата с электронным блоком; 4. Строчная камера; 5. Светодиод.

Благодаря такой компоновке распознается направление вращения. Для корректной работы DSC необходимо значение угла поворота рулевого колеса (2 значения напряжения). Через 360^о оборота рулевого колеса значения напряжения повторяются и благодаря этому датчик угла поворота считает количество оборотов рулевого колеса. Суммарный угол поворота рулевого колеса образуется из текущего измеренного значения угла и числа полных оборотов. Сигнал преобразуется в цифры и передается по шине CAN. Чтобы при включении зажигания уже имелся в распоряжении угол поворота рулевого колеса, включая число полных оборотов, датчик угла поворота рулевого колеса получает постоянное питание, ЭБУ DSC запоминает угол поворота рулевого колеса с помощью проверки достоверности (инициализация) на случай обрыва электрической цепи. ЭБУ DSC рассчитывает угол поворота рулевого колеса исходя из значений угловой скорости передних колес. Проверка достоверности путем сравнения с другими сигналами датчиков позволяет распознать ситуацию, когда автомобиль эксплуатируется с неправильной коррекцией датчика угла поворота рулевого колеса.

Если инициализация от начала движения до скорости ≈20 км/ч не прошла, происходит:

- отключение DSC;

- включение сигнальной лампы DSC;

- запись неисправности в ЭБУ DSC;

При отказе датчика угла поворота рулевого колеса ABS активна.

б) Датчик угла поворота рулевого колеса встроен в коммутационный центр в рулевой колонке (SZL) и измеряет угол поворота бесконтактным оптическим способом (Рис. 8.Б).

Кодирующий диск соединен с рулевым колесом через кассету витых пружин. Когда водитель поворачивает рулевое колесо, кодирующий диск перемещается относительно оптического датчика. Свет от светодиода проецируется через световод на кодирующий диск, содержащий различные вырезы. В зависимости от положения рулевого колеса через кодирующий диск на строчную камеру попадает большее или меньшее количество света. Строчная камера регистрирует этот оптический сигнал и преобразует его в электрический сигнал.

Путь сигнала: светодиод → световод → кодирующий диск → строчная камера → аналоговый сигнал → электронный блок обработки данных.