Принцип работы: управление сцеплением колес автомобиля с дорожным покрытием Citroen C4 Picasso I

Датчик скорости колеса

"a" полярность магнитного ротора

• "N" север
• "S" юг

(1) датчик скорости

(2) магнитный ротор

"A" полярность магнитного ротора (Север и Юг), преобразованная в напряжение датчиком скорости автомобиля

• "N" север
• "S" юг

"B" скорость автомобиля

"T" время

Гидравлический контур системы динамической стабилизации (ESP)

"C" гидравлический блок

(3) главный тормозной цилиндр

(4) усилитель тормозной системы

(5) педаль тормоза

(6) впускной электроклапан

(7) насос подачи тормозной жидкости

(8) выпускной электроклапан

(9) аккумулятор

(10) скоба переднего правого тормозного механизма

(11) тормозная скоба задняя, левая

(12) тормозная колодка задняя, правая

(13) скоба переднего левого тормозного механизма

Фаза торможения без регулировки

"D" электрическая команда или информация

7800: компьютер системы контроля динамической стабилизации (ESP)

(3) главный тормозной цилиндр

(4) усилитель тормозной системы

(6) впускной электроклапан

(7) насос подачи тормозной жидкости

(8) выпускной электроклапан

(9) аккумулятор

(14) датчик скорости колеса

При торможении, если колеса устойчивы, давление в тормозных скобах соответствует создаваемому в главном тормозном цилиндре (3) водителем

Усилие на педали тормоза непосредственно передается в скобы тормозных механизмов

• Электромагнитные клапаны впуска (6) находятся в положении покоя (открыты)
• Электромагнитные клапаны выпуска (8) закрыты

Фаза поддержания давления

"D" электрическая команда или информация

7800: компьютер системы контроля динамической стабилизации (ESP)

(3) главный тормозной цилиндр

(4) усилитель тормозной системы

(6) впускной электроклапан

(7) насос подачи тормозной жидкости

(8) выпускной электроклапан

(9) аккумулятор

(13) тормозная скоба

(14) датчик скорости колеса

(15) тормозной клапан

В начале нестабильности колеса, обнаруженной датчиком (14), система препятствует увеличению давления в цепи торможения этого колеса

• Скорость колеса становится ниже эталонной скорости
• Блок управления посылает команду закрытия электромагнитного клапана впуска (6)
• Тормозная скоба (13) изолирована от главного тормозного цилиндра (3)
• Выпускной электроклапан (8) в положении покоя (закрытое положение)
• Давление в этом тормозном суппорте больше не может подниматься, даже если усилие на педали тормоза увеличивается
• Тормозной клапан (15) позволяет растормаживать колесо, если водитель отпускает педаль тормоза, пока впускной клапан (6) закрыт

Фаза падения давления

"D" электрическая команда или информация

7800: компьютер системы контроля динамической стабилизации (ESP)

(3) главный тормозной цилиндр

(4) усилитель тормозной системы

(6) впускной электроклапан

(7) насос подачи тормозной жидкости

(8) выпускной электроклапан

(9) аккумулятор

(13) тормозная скоба

(14) датчик скорости колеса

При сильной нестабильности колеса давление торможения быстро снижается

• Порог скольжения превышен
• Блок управления открывает электрмагнитный клапан выпуска (8), который соединяет тормозной суппорт (13) с гидроаккумулятором (9)
• Мембрана аккумулятора перемещается и сжимает пружину, что вызывает снижение давления в системе
• Колесо восстанавливает скорость
• Одновременно компьютер управляет насосом повторного впрыска (7), который нагнетает давление к главному цилиндру (3), жидкость резервируется в сборной емкости (9)

Фаза отпускания педали тормоза

Когда усилие на тормозной педали отпущено

• Главный тормозной цилиндр устанавливает связь между тормозным суппортом и бачком с тормозной жидкостью
• Давление падает и освобождает колесо
• Тормозной клапан, установленный на ответвлении впускного электромагнитного клапана, служит для быстрого сброса давления в гидравлической цепи тормозного суппорта
• На этом этапе функционирования группа управления динамической стабилизацией (ESP) не вмешивается в работу
• На впускные и выпускные электромагнитные клапаны не подается питание
• Впускной электроклапан открыт, выпускной электроклапан закрыт

База физического перемещения

Проскальзывание

Сдвиг при торможении является разницей между скоростью автомобиля и окружной скоростью колеса

• Когда колесо блокировано, максимальный сдвиг 100 %
• Когда колесо свободно и не заторможено, минимальный сдвиг 0 %
• Торможение считается стабильным до 25 % сдвига

Боковое ускорение и извилистая скорость

Боковое ускорение соответствует ускорению, которое испытывает автомобиль в поперечном направлении (по оси, перпендикулярной направлению движения) и которое появляется при прохождении виражей

Извилистая скорость и скорость вращения автомобиля вокруг своей вертикальной оси

Функции электронного распределения тормозных сил (REF), помощи при экстренном торможении (AFU) и антиблокировки колес (ABS)

Обозначения

• Простая стрелка: классическая проводная связь
• Тройная стрелка: мультиплексная связь
• Пунктирная стрелка: гидравлическая связь

Противобуксовочная система (ASR), управление траекторией при замедлении (MSR), динамическая стабилизация (ESR)

Динамический контроль стабильности помогает водителю, воздействуя на тормоза и крутящий момент двигателя, корректировать траекторию движения автомобиля

Для коррекции траектории движения необходимы следующие действия

• Вновь обрести моторику переднего моста; компьютер системы динамической стабилизации регулирует момент двигателя
• Заставить автомобиль двигаться по желаемой траектории движения; блок управления динамической стабилизацией притормаживает одно из колес, чтобы создать поворачивающий момент относительно этого колеса

ESP – активная функция безопасности, которая обеспечивает стабильность в следующих случаях

• Ускорение
• Тормозная система
• При движении с постоянной скоростью
• Изменение направления движения (стабилизация траектории движения)

ESP предназначен для ответа на все критические ситуации вождения, устраняя тенденции к боковому скольжению после первых же признаков заноса колес

ESP корректирует траекторию движения автомобиля в ситуации неполного или излишнего поворота

Обозначения

• Простая стрелка: классическая проводная связь
• Тройная стрелка: мультиплексная связь
• Пунктирная стрелка: гидравлическая связь

(*) или форсунки дизельного двигателя

(**) угловой датчик рулевого колеса (7803) вставлен в модуль коммутации под рулевым колесом (CV00)

(*) или форсунки дизельного двигателя

Функция динамического контроля стабильности оптимизирует траекторию движения автомобиля

Функция включает три операции

• Расчет траектории движения, которую желает выбрать водитель
• Расчет реальной траектории движения автомобиля
• Расчет поправок, с учетом движения автомобиля по траектории, выбранной водителем (в рамках физических законов)

Корректировка траектории движения при недостаточной управляемости на повороте

Обозначения

• "b" желаемая водителем траектория движения с контролем стабильности
• "c" траектория движения без контроля стабильности
• "d" компенсационный момент угловой скорости
• "e" заторможенное заднее колесо

Во время неполного поворота передние колеса стремятся к внешнему краю поворота

Компьютер контроля стабильности затормаживает заднее колесо, находящееся внутри поворота и снижает крутящий момент двигателя

Корректировка траектории движения при излишнем повороте

Обозначения

• "b" желаемая водителем траектория движения с контролем стабильности
• "c" траектория движения без контроля стабильности
• "f" заторможенное переднее колесо
• "g" компенсационный момент угловой скорости

Во время излишнего поворота задние колеса стремятся к внешнему краю поворота

Компьютер контроля стабильности затормаживает переднее колесо, находящееся снаружи поворота и снижает крутящий момент двигателя

Автоматическая коррекция усиления

Функция включает три операции

• Расчет траектории движения, которую желает выбрать водитель: угловой датчик рулевого колеса информирует компьютер контроля стабильности о траектории, желаемой водителем
• Расчет реальной траектории движения автомобиля: акселерометр и гироскоп информируют компьютер контроля стабильности о выполненной автомобилем траектории
• Корректировка траектории; блок управления системы динамической стабилизации рассчитывает расхождение 2 траекторий (колесо для торможения)

В зависимости от этой разницы и активных законов, которые он содержит в своей памяти, компьютер контроля стабильности определяет действие, которое нужно предпринять, чтобы выполненная траектория приблизилась к траектории, желаемой водителем

Расчет различной кинематической информации

Расчет скорости автомобиля

Расчет скорости автомобиля: скорость автомобиля определяется по средней скорости передних ведущих колес

Расчет эталонной скорости автомобиля: эталонная скорость автомобиля определяется по скорости четырех колес

Расчет расстояния

Расстояние рассчитывается на основе информации, получаемой от датчиков антиблокировочной системы задних колес

Расчет угловой скорости

Извилистая скорость измеряется от датчика гироскопа

Расчет реальной траектории движения автомобиля

Действительная траектория автомобиля рассчитывается, исходя из следующих параметров

• Скорость 4 колес
• Угловая скорость и боковое ускорение определяются датчиками угловой скорости и ускорения

Расчет траектории движения, которую желает выбрать водитель

Траектория, задаваемая водителем рассчитывается, исходя из следующих параметров

• Угол развала колес, определенный угловым датчиком рулевого колеса (абсолютная величина угла развала колес)
• Скорость автомобиля

Команды блока управления ESP, направляемые в исполнительные механизмы

Существует 2 типа команд

• Команды крутящего момента для двигателя; для бензинового двигателя воздействие на крутящий момент производится блоком управления двигателя; для дизельного двигателя воздействие производится на систему впрыска
• Команды к элементам гидросистемы: гидравлические устройства управляются гидравлическим блоком; гидравлический блок управляет давлением в тормозных суппортах

Роль выключателя стоп-сигналов и педали тормоза

Блок ESP использует 3 типа информации

• Сигнал от контактора тормозной педали поступает напрямую в блок ESP по проводам
• Информация от выключателя, исходящая от педали тормоза (в случае нарушения главного контакта) (принимается компьютером управления двигателем)
• Информация от датчика давления тормозной системы

Компьютер ESP в ситуации торможения или неторможения постоянно анализирует сигналы, исходящие от колес, угловых датчиков, рулевого колеса и двойного датчика и может отправить настройку

В случае настройки не работающего торможения, сразу по получению информации от выключателя стоп-сигналов (положение торможения), компьютер останавливает текущую настройку

Компьютер останавливает управление главными электроклапанами и коммутацией и возобновляет свой анализ скорости вращения колес

Компьютер ESP определяет траекторию движения автомобиля при торможении

Функция "Easy Move"

Функция помощи при запуске на подъеме

Функции компьютера системы динамической стабилизации

• Определение крутизны уклона
• Определять скорость автомобиля
• Определять время удержания автомобиля в функции помощи при запуске на уклоне
• Определять условия выхода из удержания автомобиля в функции помощи при запуске на уклоне
• Определение состояния системы
• Обнаружить желание водителя начать движение (момент запуска помощи при запуске на уклоне)
• Обработать направление троганья, выбранное водителем
• Идентифицировать ситуацию помощи при запуске на уклоне
• Управление гидравликой ESP

Действия компьютера электрического стояночного тормоза

• Компьютер стояночного тормоза принимает сигнал контактора стояночного тормоза
• Компьютер стояночного тормоза управляет приводом стояночного тормоза

Действия блока BSI1

• Блок BSI1 обрабатывает информацию от водителя
• Блок BSI1 осуществляет управление запуском
• Блок BSI1 выполняет запрос выключения системы кондиционирования

Действия компьютера подвески

• Компьютер подвески управляет осадкой автомобиля
• Компьютер подвески контролирует коррекцию высоты положения кузова

Действия компьютера управления двигателем

• Компьютер управления двигателем принимает, диагностирует и передает информацию от контактора сцепления
• Компьютер управления двигателем регулирует скорость автомобиля
• Компьютер управления двигателем реализует управление моментом двигателя
• Компьютер управления двигателем определяет крутящий момент троганья "Easy Move"
• Компьютер управления двигателем выполняет запрос выключения системы кондиционирования

Компьютер автоматической коробки передач обеспечивает запроса водителя для функции

Действия компьютера автоматизированной коробки передач

• Компьютер автоматизированной коробки передач отключает смещение автомобиля в зависисмости от состояния стояночного тормоза
• Компьютер автоматизированной коробки передач выполняет переключение передач
• Компьютер автоматизированной коробки передач выполняет функции предотвращения сползания автомобиля
• Компьютер автоматизированной коробки передач управляет сцеплением

Обозначения

• Простая стрелка: классическая проводная связь
• Тройная стрелка: мультиплексная связь
• Пунктирная стрелка: гидравлическая связь

(*) или форсунки дизельного двигателя

(**) угловой датчик рулевого колеса (7803) вставлен в модуль коммутации под рулевым колесом (CV00)

Функция "dynamic braking"

Функция системы динамической стабилизации при использовании динамического торможения

• Обеспечение устойчивости автомобиля
• Определение рабочей ситуации
• Определять скорость автомобиля
• Определение состояния системы
• Управление гидравликой ESP
• Перевод нажатия на контактный датчик педали стояночного тормоза с электроприводом в значение замедления

При необходимости блок управления двигателем блокирует запрос на круиз-контроль автомобиля

Автоматическая и автоматизированная коробки передач обеспечивают эффективную работу двигателя (функция защиты от блокировки двигателя)

Стояночный тормоз с электроприводом обеспечивает прием и передачу информации от контактного датчика стояночного тормоза с электроприводом

BSI1 информирует водителя о состоянии системы

Удерживание автомобиля в определенном положении (механическое удерживание)

Система электрического стояночного тормоза поддерживает усилие, прикладываемое к задним тормозным скобам

При "пробуждении" при остановленном двигателе система электрического стояночного тормоза проверяет 4 датчика скорости автомобиля для обнаружения перемещения автомобиля

Если обнаружено движение автомобиля, компьютер динамической стабилизации требует увеличить усилие, прикладываемое электрическим стояночным тормозом

В то же время, электрический стояночный тормоз обнаруживает снижение усилия, затем, после обнаружения снижения усилия, прикладывает дополнительное усилие

Функция удержания положения автомобиля активна при остановленном двигателе

Действия, выполняемые компьютером систеы динамической стабилизации ESP

• Обнаружение вращения колес
• Определение величины уклона
• Управление затягиванием электрического стояночного тормоза в соответствующих условиях

Действия, выполняемые электрическим стояночным тормозом

• Требование "пробуждения" компьютера системы динамической стабилизации
• Сохранять и реализовывать требование тормозного усилия

Обнаружение вращения колес

Когда автомобиль удерживается электрическим стояночным тормозом, компьютер системы динамической стабилизации проверяет состояние 4 датчиков скорости колес, чтобы обнаружить любое движение автомобиля, превышающее 6 см

Данная функция активируется, когда система динамической стабилизации ESP выходит из режима инициализации

Если обнаруживается вращение колеса, компьютер системы динамической стабилизации формирует указание увеличить затягивание электрического стояночного тормоза

Удерживание автомобиля в определенном положении (при работающем двигателе)

Усилие торможения прикладывается электрическим стояночным тормозом

Роль компьютера системы динамической стабилизации

• Обнаружение вращения колес
• Определение величины уклона
• Управление электрическим стояночным тормозом
• Управление отпусканием электрического стояночного тормоза
• Управление затягиванием электрического стояночного тормоза

Электрический стояночный тормоз сохраняет тормозное усилие, увеличивает или отпускает его в зависимости от данных компьютера системы динамической стабилизации