7. Особливості будови і роботи електронно – пневматичної гальмівної системи ebs

Якісна гальмівна система - найважливіший засіб безпеки під час руху транспортного засобу. У 1996 році компанія WАВСО першою представила гальмівну систему з електронним управлінням (ЕВS), що випускається серійно у великих кількостях. Як провідний виробник в даній галузі, в даний момент компанія WАВСО продовжує забезпечувати системами АВS з HGV провідних виробників легких вантажівок, причепів, напівпричепів, а також автобусів. Що збільшуються з кожним роком щільність руху і вимоги, що пред'являються, вимушують постійно удосконалювати вироби і їх якість. Далі представлений короткий опис конструкцій різних систем з вказівкою відмінностей між ними.

Схема розміщення компонентів системи EBS на автомобілі

1 - Центральний електронний блок управління ЕВS

2 - Кран управління гальмівною системою причепа

3 - Модулятор осі

4 - Пропорційний прискорювальний клапана

5 - Магнітний клапан АВS

6 - Гальмівний кран

7 - Прискорювальний клапан

8 - Роз'єднувальний клапан задньої осі

Переваги системи EBS

• Комфорт і збільшення безпеки під час гальмування завдяки EBS

Водій задає свої вимоги, натискаючи на педаль. ЕВS передає цю вимогу за допомогою електроніки всім компонентам гальмівної системи. Електронне управління забезпечує зменшення часу реакції і порогу чутливості гальмівного циліндра. У теж самий час застосування електроніки дозволяє точніше дозувати гальмівний момент. Результат: зручне гальмування незалежно від завантаження транспортного засобу і значне зменшення гальмівного шляху.

У теж час, функції закладені в систему ЕВS, забезпечують стійкість руху і збереження керованості транспортного засобу під час гальмування. Автоматичний перерозподіл гальмівних сил між передніми і задніми осями залежно від завантаження відбувається завдяки системі Контроль пробуксовування коліс (DSC). Одночасно система DSC забезпечує оптимальну узгодженість з причепом під час гальмування. Таким чином зусилля в зчепленні автопоїзда під час гальмування буде мінімальним. Контроль тяги здійснюється через вбудований протибуксовочний регулятор буксування. Допомога при чіпанні здійснюється через вбудованою протівобуксовочную функцію.

• Оптимізація зносу гальмівних колодок і легкість обслуговування завдяки EBS

Система ЕВS володіє можливістю постійного контролю за ступенем зносу гальмівних колодок. Тому, планове обслуговування і заміна гальмівних колодок можуть бути скоординовані один з одним. При цьому всі гальмівні колодки будуть замінені при зверненні на СТО для планового обслуговування. Інтеграція з гальмами не схильних зносу, такими як моторне гальмо або гальмо-сповільнювач, додатково збільшує термін служби гальмівних колодок.

Роботоздатність всіх компонентів системи ЕВS постійно перевіряється вбудованою функцією самоконтролю. Водій транспортного засобу негайно інформується через відповідні сповіщувачі, якщо має місце яка-небудь несправність або помилка функціонування. Причина проблеми може бути легко визначена за допомогою діагностичного приладу або за допомогою індикаторів, вбудованих в панель приладів транспортного засобу. Завдяки великій кількості функцій вбудованої системи самоконтролю додаткове технічне обслуговування практично не потрібне.

Основні функції EBS

ЕВS працює з електричними сигналами. За допомогою цих сигналів блок управління ЕВS у будь-який момент може зв'язатися з будь-яким компонентом системи. Клапани, розташовані на гальмівних механізмах, створюють необхідний гальмівний тиск відповідно до сигналів управління.

Блок управління ЕВS постійно отримує інформацію про швидкість обертання коліс від датчиків, встановлених на кожному колесі транспортного засобу для вбудованої антиблокувальної функції. Різні комплексні функції управління розпізнають відхилення від нормальних умов руху і у разі небезпеки втручаються в процес руху. Через деякі функції реалізується підвищення безпеки, комфорту руху і оптимізований знос гальмівних колодок.

Якщо електронна система управління розпізнає яку-небудь несправність, то електронне управління відключається і система працює як в звичайна пневматична гальмівна система. Оскільки в даному випадку пневматична система не має РТС, то гальмівний тиск на задній осі буде завищеним. Оскільки пневматична система працює незалежно від РТС, пневматичний клапан збільшує гальмування на задній осі.

В той час, коли EBS працює справно, спеціальний роз'єднуючий клапан перекриває пневматичний тиск, що управляє, на задню вісь.

Функції управління гальмами

Управління уповільненням / Функція регулятора гальмівних сил (РТС)

Управління уповільненням служить для адаптації гальмівного тиску пропорційно зусиллю, що надається водієм на педаль гальма. При однаковому зусиллі на педалі система EBS гарантує, що величина уповільнення транспортного засобу буде однаковою, незалежно від ступеня завантаження. Так, наприклад, якщо гальмівні колодки вологі, то система EBS збільшить тиск до тих пір, поки не буде досягнута необхідна гальмівна дія. Тому не потрібний окремий датчик і клапан завантаження транспортного засобу.

Проте, дана функція виконується тільки в деяких межах. При дуже значному зносі елементів гальмівних механізмів контроль уповільнення погіршується. Тому водій повинен бути завжди готовим до збільшення гальмівного шляху.

Крім того, управління уповільненням гарантує зменшення впливу гістерезису. Кожного разу при відпуску педалі гальма програма вибирає такий ступінь гальмування, щоб гальмівна сила відповідала вимогам водія.

Розподіл гальмівних сил

Під час гальмування розподіл гальмівних сил між передньою і задньою віссю залежить, крім усього іншого, від порівняння між фактичним і номінальним уповільненням, що проводиться програмою ”Управління уповільненням”. Сповільнене гальмування визначається через зміну швидкості обертання коліс. Оцінка сигналів датчиків показує точне значення проковзування і, отже, питоме гальмівну зусилля для кожної осі. Якщо проковзування різні, означає одна вісь має більше питоме гальмівне зусилля щодо іншої осі. В результаті цього гальмівні механізми цієї осі матимуть більший знос. Використовуючи диференціальний контроль проковзування, система EBS регулює тиск на передній і задній осі для оптимального розподілу гальмівних сил.

Контроль зносу гальмівних колодок

Система EBS отримує найбільш точну інформацію про ступінь зносу елементів гальмівних механізмів від аналогових датчиків. Функція контролю стану гальмівних колодок не надає критичної дії при гальмуванні і лише визначає відмінність в ступені зносу колодок передньої і задньої осей. В цьому випадку гальмівний тиск в механізмах осі з великим зносом зменшується, а з меншим зносом пропорційно збільшується на однакову величину до 0,5 бар. Таким чином, знос колодок регулюється без участі водія.

Правильне комбінування гальмівних систем (постійна інтеграція гальм)

Система EBS забезпечує правильне застосування і комбінування доступних гальмівних пристроїв. Це означає, що такі пристрої як ретардер, або гірське гальмо забезпечують максимально можливе уповільнення транспортного засобу. Таким чином, виключається перегрів гальм і зниження зносу гальмівних колодок, барабанів і дисків.

Екстрене гальмування

Коли водій натискає педаль гальма «в підлогу», система розпізнає екстрене гальмування і в гальмівних циліндрах створюється максимальний тиск. Вимикається режим екстреного гальмування тільки коли водій відпустить педаль гальма.

Система противідкату (ARB)

Система противідкату допомагає водієві почати рух автомобіля, що стоїть на підйомі, запобігаючи його руху назад. Водій може активувати дану функцію злегка натиснувши на педаль гальма. При цьому система EBS продовжуватиме утримувати тиск в гальмівних механізмах. Дана функція може бути включена або вимкнена за допомогою вимикача ARB.

Контроль тяги двигуна

Контроль тяги здійснюється зміною подачі палива в двигун. Результуючий гальмівний момент, що виникає на провідному колесі при буксуванні, може привести до його блокування і втрати керованості. Контроль тяги двигуна запобігає подібній ситуації. При виникненні блокування, що крутить момент двигуна збільшується, а гальмівний момент на даному колесі зменшується, відповідно до швидкості обертання колеса. Функція управління тягою двигуна перестане працювати, як тільки припиниться ковзання провідних коліс.

Вбудована антиблокувальна функція (ABS)

Антиблокувальна система (ABS) вбудована в EBS. Індуктивні датчики вимірюють швидкість обертання кожного колеса, щоб наперед визначити момент блокування. Система EBS може за допомогою магнітного клапана ABS відповідно зменшувати, збільшувати або утримувати на одному рівні тиск повітря в гальмівних циліндрах передньої осі. Осьовий модулятор виконує тугіше саме завдання на задній осі відповідно до закладеного в блоці управління алгоритму роботи.

Єдина проблема яка може відбуватися з транспортними засобами, обладнаними системою ABS, - відхилення від прямолінійного руху під час гальмування при дуже великій різниці зчеплень з дорогою між правими і лівими колесами. На такій ділянці транспортний засіб стає некерованим або важко керованим із-за великої різниці гальмівних сил. Враховуючи, що задні колеса мають індивідуальне регулювання кожного колеса (IR), передні колеса мають як правило взаємозалежне регулювання (MIR). Різниця тиску при цьому типі управління можливо тільки в деяких крапках. Таким чином, колеса на стороні з низьким коефіцієнтом зчеплення не блокуються і транспортний засіб зберігає керованість. При тривалому гальмуванні має місце тенденція блокування провідних коліс з втратою стійкості руху транспортного засобу по дорозі з низьким коефіцієнтом зчеплення, в цьому випадку система може бути вимкнена через шину транспортного засобу, що забезпечить необхідну стабільність руху. На транспортних засобах з 3 і 4 осями, що мають конфігурацію системи 4S/4M, для коліс датчиків, що не мають, застосовується непряме регулювання по бортах.

Вбудована функція противбуксовки ведучих коліс (ASR)

Якщо від двигуна на ведучі колеса передається більший момент, ніж їх коефіцієнт зчеплення з поверхнею дорогі, то може виникнути та, що пробуксувала коліс. Функція ASR розпізнає момент пробуксовки і подає сигнал блоку управління двигуном на зменшення його тяги. Така дія виконується тільки коли пробуксовують обидва колеса ведучого моста. Якщо виникає пробуксовка тільки одного колеса, то система ASR може за допомогою модулятора осі пригальмувати це колесо. При спрацьовуванні системи на панелі приладів спалахує сигнальний індикатор.

Управління причепом

Управління причепом виконується так само, як і тягачем, електричними сигналами через стандартний інтерфейс (ISO 11992) або ж може використовуватися пневматичне управління за допомогою електропневматичного клапана причепа. Для зниження вартості системи датчик зусилля в зчепленні не використовується. На початку гальмування гальмівний коефіцієнт буксируваного причепа вибирається з середини ЄС діапазону. При синхронному гальмуванні ніяких зусиль в зчепленні автопоїзда не виникає. Якщо ситуація відрізняється від вказаної вище, то це розпізнається функцією управління уповільненням електронного блоку управління і тиск в гальмівній системі причепа змінюється відповідним чином. Можливі зміни тиску в гальмівній системі причепа можуть бути зроблені в блоці причепа.

Попередній тиск в лінії управління (жовтого кольору) причепа на початку гальмування складає приблизно 2 бар. Це значення тиску утримується в системі короткий час так, щоб гальмівні колодки щонайшвидше вступили в роботу, після чого система EBS коректує гальмівний тиск в згідно необхідному уповільненню.

Резервні функції

Визначення номінального значення гальмування

Хід педалі гальма перетвориться спеціальними датчиками в гальмівному крані в електричний сигнал, який подається на блок EBS, який розраховує відповідне значення уповільнення.

Управління гальмівним тиском по осях і управління причепом

Розрахунок номінального тиску в трьох контурах: переднього моста, заднього моста і гальмівної системи причепа. Для поліпшення параметрів регулювання тиску застосовуються електромагнітні клапани. Це не відноситься до випадку, коли використовуються осьові модулятори 2-го і 3-его поколінь з магнітними клапанами, що працюють в імпульсному режимі.

Вимірювання швидкості обертання колеса і регулювання

Вимірювання швидкості обертання коліс необхідне для правильної роботи системи ABS. Регулювання під розмір даних коліс виконується автоматично, виходячи з номінальних розмірів коліс і розрахункових довжин кіл коліс різних осей. Установка неприпустимих комбінацій розмірностей коліс визначається як помилка. Після установки коліс з іншими типорозмірами або зміни допустимого навантаження на вісь транспортного засобу, потрібна повторна параметризація гальмівної системи. В цьому випадку слід проконсультуватися з виробником транспортного засобу.