1 Вакуумный усилитель тормозов 2 Первичный гидравлический контур 3 Вторичный гидравлический контур 4 Динамический амортизатор 5 Динамический амортизатор 6 ABS 7 Демпфирующая камера 8 Двухконтурный гидравлический насос 9 Электродвигатель постоянного тока 10 Электромагнитный управляющий клапан (2 шт.) 11 Электромагнитный заправочный клапан (2 шт.) 12 Однонаправленный контрольный клапан 13 Аккумулятор низкого давления (2 шт.) 14 Электромагнитный впускной клапан (правый задний тормоз) 15 Электромагнитный впускной клапан (левый передний тормоз) 16 Электромагнитный выпускной клапан (левый передний тормоз) 17 Электромагнитный выпускной клапан (правый задний тормоз) 18 Датчик давления (5 шт.) 19 Левый передний тормоз (вторичный контур) 20 Правый задний тормоз (вторичный контур) 21 Левый задний тормоз (первичный контур) 22 Правый передний тормоз (первичный контур) 23 Электромагнитный выпускной клапан (правый передний тормоз) 24 Электромагнитный выпускной клапан (левый задний тормоз) 25 Электромагнитный впускной клапан (левый задний тормоз) 26 Электромагнитный впускной клапан (правый передний тормоз)
HCU имеет три рабочих режима:
Нормальное торможение: Сначала все электромагнитные клапаны обесточены. Изменение положения педали тормоза приводит к увеличению или уменьшению давления в тормозных механизмах через открытые управляющие клапаны и впускные клапаны. Если модуль ABS решает, что необходима работа EBD, он активирует впускные клапаны для обоих задних тормозов, чтобы предотвратить любое дальнейшее увеличение гидравлического давления в тормозах.
Торможение с участием ABS: Если модуль ABS решает, что необходимо торможение с ABS, это активирует впускные и выпускные клапаны соответствующего тормоза и включает возвратный гидравлический насос. Впускной клапан закрывается, чтобы изолировать тормозной механизм от давления тормозной жидкости; выпускной клапан открывается для сброса давления из тормозного механизма в ресивер и контур возвратного насоса. Торможение ослабевает и колесо снова вращается. Затем модуль ABS активирует впускные и выпускные клапаны для регулирования давления, действующего на тормоз, и для максимального использования тормозного усилия без блокировки колеса. Управление работой клапанов в случае каждого колеса осуществляется индивидуально.
Активное торможение: При активном торможении давление генерируется и регулируется для других тормозных функций, отличных от функций нормального торможения и торможения с участием ABS, например, для системы курсовой устойчивости и системы контроля тягового усилия. При активном торможении модуль ABS активирует управляющие клапаны и заправочные клапаны, запускает возвратный насос и активирует все впускные клапаны. Тормозная жидкость, забираемая из бачка через главный тормозной цилиндр и клапан заливки нагнетается насосом во впускные клапаны. Затем блок управления ABS приводит в действие впускные и выпускные клапаны, чтобы регулировать давление для отдельных тормозов. При активном торможение возможно появление шума.
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ
1 АКБ 2 Электрораспределительная коробка аккумулятора (BJB) в моторном отделении 3 Общий электронный модуль (GEM) 4 Модуль управления силовым агрегатом (PCM). 5 Щиток приборов 6 Диагностический разъем (DLC) 7 Датчик угла поворота рулевого управления. Вал рулевой колонки 8 Модуль ABS/ системы курсовой устойчивости или, соответственно, гидравлический блок управления (HCU) 9 Комбинированный датчик рыскания и датчик поперечного ускорения / датчик продольного ускорения 10 Датчик переднего колеса 11 Датчик заднего колеса 12 Датчик заднего колеса 13 Датчик переднего колеса 14 Выключатель системы курсовой устойчивости 15 Задний тормоз 16 Передний тормоз
ABS с помощью датчиков частоты вращения колес отслеживает частоты вращения соответствующих колес автомобиля. Модуль ABS на основании частоты вращения всех колес вычисляет так называемую опорную скорость, которая является критерием для определения фактической скорости. При предпринимаемом водителем торможении модуль ABS сравнивает периферические скорости отдельных колес с этой опорной скоростью. Если периферическая скорость одного или нескольких колес сильно отклоняется от опорной скорости, это означает, что проскальзывание соответствующих колес настолько велико, что больше не может обеспечиваться устойчивость автомобиля. Модуль ABS включает электромеханические клапаны, которые влияют на тормозное давление, подаваемое к соответствующим колесам.
Система курсовой устойчивости (ESP) также как и система контроля тягового усилия использует в своей работе большую часть элементов системы ABS. К этим элементам относятся датчики, которые регистрируют угол поворота рулевого колеса, действующие на автомобиль ускорения и скорость рыскания/ момент рыскания, после чего эта информация передается в комбинированный модуль ABS/ системы курсовой устойчивости. Модуль ABS/ системы курсовой устойчивости на основании частоты вращения колес и угла поворота рулевого колеса рассчитывает запланированное водителем направление движения и определяет подходящее для этого, зависящее от скорости поперечное ускорение и момент рыскания. Эти значения сравниваются с фактическими замеренными значениями. Если фактическое поперечное ускорение и фактический момент рыскания слишком сильно отличаются от заданных значений (нестабильные ездовые качества), модуль ABS/ системы курсовой устойчивости через HCU (гидравлический блок управления) осуществляет целенаправленное управление тормозами отдельных колес. Кроме того, посредством вмешательства в работу системы управления двигателем уменьшается мощность двигателя.
Принцип действия при наличии недостаточной поворачиваемости: При недостаточной поворачиваемости осуществляется вмешательство в работу тормозов на колесах, находящихся внутри поворота. Заднее колесо сильно притормаживается так, что возникает большое проскальзывание. За счет этого сильно уменьшается сила бокового увода заднего моста и ставшая теперь эффективной центробежная сила доворачивает задок автомобиля в поворот. Переднее колесо притормаживается меньше. Тормозное усилие, передаваемое через переднее колесо к дорожному полотну, с помощью плеча рычага (площадь контакта колеса к центру тяжести автомобиля) образует крутящий момент, который поддерживает имеющийся момент рыскания автомобиля. Оба мероприятия действуют совместно таким образом, что движение автомобиля в повороте снова начинает отвечать параметрам, выбранным водителем.
Принцип действия при наличии избыточной поворачиваемости: При возникновении избыточной поворачиваемости подтормаживаются колеса, находящиеся снаружи поворота. На этот раз обеспечивается более сильное проскальзывание переднего колеса, за счет чего уменьшается сила бокового увода переднего моста. Заднее колесо замедляется в меньшей степени и вместе с действующим плечом рычага способствует уменьшению имеющегося момента рыскания автомобиля. Оба воздействия совместно способствуют тому, что автомобиль стабилизируется и его движение в повороте снова начинает отвечать параметрам, выбранным водителем.
При работе системы курсовой устойчивости возможные вмешательства системы ABS накладываются друг на друга, так как система курсовой устойчивости (ESP) работает с большей степенью проскальзывания по сравнению с системой ABS.
Система помощи при экстренном торможении (EBA): Система помощи при экстренном торможении поддерживает водителя при выполнении маневров экстренного торможения, за счет чего автоматически становится доступно максимальное тормозное усилие.
Когда педаль тормоза нажимается быстро, модуль ABS увеличивает гидравлическое давление во всех тормозах до тех пор, пока не достигается пороговое значение для работы ABS. При этом задействуется максимально возможное для доступного тягового усилия усилие торможения. Модуль ABS контролирует внезапную активацию тормозов, используя входные сигналы от датчика-переключателя педали тормоза и от датчика давления в HCU. При нажатой педали тормоза, если темп увеличения гидравлического давления превышает предварительно заданное предельное значение, модуль ABS активирует экстренное торможение.
При нажатии педали тормоза, достаточно сильном для включения ABS передних колес, модуль ABS повышает давление в тормозах задних колес до порогового значения системы ABS.
Работа EBA продолжается до тех пор, пока водитель не отпускает педаль тормоза в достаточной степени для того, чтобы давление в HCU упало ниже порогового значения, сохраненного в памяти модуля ABS.
Функция контроля устойчивости прицепа: При заказе автомобиля с тягово-сцепным устройством в ESP встраивается функция контроля устойчивости прицепа. ESP распознает раскачивание прицепа и уменьшает скорость автомобиля с прицепом за счет согласованного торможения и, при необходимости, дополнительно за счет уменьшения мощности автомобиля, вплоть до прекращения колебаний прицепа.
Функция защиты от опрокидывания (RMI): ESP в динамическом режиме определяет склонность автомобиля к опрокидыванию и совместно с EBA предотвращает опрокидывание автомобиля при выполнении динамичных маневров (например, изменение колеи или движение в повороте).
Аварийный сигнал торможения:Аварийный сигнал торможения автоматически включает фонари аварийной сигнализации, чтобы предупредить других участников движения о начале аварийного торможения. Основываясь на определенном значении замедления, модуль ABS/ системы курсовой устойчивости посылает сигнал по шине передачи данных CAN в многофункциональный электронный модуль. GEM активирует аварийную сигнализацию, которая мигает 7 раз.
Условия для активации огней экстренного торможения:
- Скорость выше 50 км/ч.
- Педаль тормоза нажата.
- Замедление выше 9 м/с².
Чтобы предотвратить активацию, например, на снегу или на льду действительны следующие условия:
- Скорость выше 50 км/ч.
- Педаль тормоза нажата.
- Работает система ABS.
- Замедление выше 6 м/с².
Система контроля давления воздуха в шинах:Применяемая в Kuga система контроля давления в шинах может на ранней стадии распознавать утечку воздуха из шины и предупреждать об этом водителя. Так как система может только сравнивать параметры шин друг с другом, она не дает сведений об абсолютном давлении воздуха в шинах. Кроме того, невозможен контроль запасной шины. Условием для безупречной работы системы является регулярный контроль давления воздуха и последующая инициализация (см. ниже).
Применяемая здесь система контроля давления воздуха в шинах в зависимости от варианта исполнения в качестве дополнительной функции интегрирована в антиблокировочную систему (ABS) и потому обходится без собственных датчиков.
Модуль ABS определяет потерю давления в шине математически посредством датчиков частоты вращения колес системы ABS. При потере давления в шине уменьшается ее диаметр, за счет чего увеличивается частота вращения колеса. Если модуль ABS распознает подобную потерю давления, он посылает по шине CAN сигнал в комбинацию приборов и на дисплее информационной системы водителя отображается предупредительное сообщение. Порог предупреждения зависит, в том числе, от размера используемых шин, условий движения и состояния при последней инициализации. Так как ни абсолютное давление воздуха, ни положение шины не известны, после предупреждения о потере давления следует проверить давление воздуха во всех шинах и заново инициализировать систему. При необходимости следует выполнить поиск причины потери давления воздуха.
Кроме того, необходимо регулярно контролировать давление воздуха в шинах. Инициализация системы необходима после замены шин, смены сезона зима/лето, коррекции давления воздуха в шинах или адаптации давления к нагрузке. Водитель может выполнить инициализацию через информационную систему водителя. Для получения дополнительной информации см.: Руководство по эксплуатации.
Оптоэлектронный датчик угла поворота рулевого управления
Оптоэлектронный датчик угла поворота рулевого управления бесконтактно улавливает поворот жестко связанного с валом рулевой колонки диска с отверстиями.
1 Диск с отверстиями (задающий ротор) 2 Световой затвор 3 Электронный блок обработки данных 4 Электрический разъем
Применяются оптоэлектронные датчики, регистрирующие относительный и абсолютный угол поворота рулевого колеса. При регистрации относительного угла поворота рулевого колеса датчик измеряет исключительно изменения угла поворота рулевого колеса и передает эти данные в модуль ABS/ системы курсовой устойчивости. С помощью сигналов от других датчиков автомобиля (например, датчиков частоты вращения колес) модуль вычисляет положение рулевого управления, соответствующее прямолинейному движению. При регистрации абсолютного угла поворота рулевого колеса датчик передает в модуль специфический сигнал для каждого положения рулевого колеса (относительно поворота рулевого колеса). В датчике задано прямое положение рулевого колеса. В датчике измерения абсолютного угла поворота по периметру задающего ротора на неодинаковом расстоянии друг от друга расположены модули световых затворов. Расстояние между сегментами задающего ротора также неравномерно. Таким образом, для каждого конкретного угла поворота рулевого колеса имеется конкретное коммутирующее положение всех световых затворов.
Модуль ABS/ системы курсовой устойчивости или, соответственно, гидравлический блок управления (HCU)
1 Насос ABS 2 Блок клапанов (с аккумуляторами низкого давления) 3 Модуль управления антиблокировочной системой тормозов
HCU состоит из модуля ABS, блока клапанов (с аккумуляторами низкого давления) и насоса ABS.
Блок клапанов объединяет в единый блок все регулирующие клапаны тормозного давления. В зависимости от системы используются как простые переключающие клапаны, так и пропорциональные клапаны (например, в системе EBD (электронной системе распределения тормозных сил)). Аккумуляторы низкого давления принимают тормозную жидкость, отводимую от колесных тормозов во время фазы снижения давления, до повторного всасывания ее насосом ABS.
Насос ABS представляет собой двухпоршневой насос. Это означает, что нагнетание давления при регулирующем воздействии обеспечивается двумя отделенными друг от друга плунжерными парами. Поршни насоса приводятся в движение через эксцентриковый вал электродвигателем постоянного тока.
Модуль ABS/ системы курсовой устойчивости контролирует входные сигналы всех датчиков и в соответствии с запросами управляет электромагнитными клапанами давления тормозной системы и насосом ABS. По причинам безопасности в модуле используется система резервирования. Обработка сигналов осуществляется двумя отдельными процессорами, которые, в свою очередь, контролируют друг друга.
Выключатель системы курсовой устойчивости
Систему поддержания курсовой устойчивости можно отключить через меню комбинации приборов. При нажатии установочного выключателя Набор функции ESP деактивируются. При повторном нажатии выключателя модуль ABS снова включает функции ESP. При включении зажигания работа системы поддержания курсовой устойчивости автоматически активируется.
Электронная система помощи при экстренном торможении включена всегда, даже при выключенной системе курсовой устойчивости.
Комбинированный датчик рыскания и датчик поперечного ускорения / датчик продольного ускорения
Центральным элементом комбинированного датчика рыскания и датчика поперечного ускорения / датчика продольного ускорения является миниатюрный двусторонний камертон из пьезокристалла (A). На его вилку возбуждения подается переменное напряжение, которое вызывает резонансные колебания с частотой 11 кГц. Резонансная частота вилки измерения составляет 11,33 кГц, поэтому эта вилка не колеблется (B). Так как вибрирующая масса реагирует на внешние ускорения более инертно, нежели аналогичная, но невибрирующая масса, то при повороте датчика ветви этой вилки разворачиваются (C). Такой разворот вызывает изменение распределения напряжений в пьезоэлементе. Это изменение измеряется и преобразуется встроенным микропроцессором в электронный сигнал. Этот электронный сигнал затем передается в модуль системы курсовой устойчивости. Модуль системы курсовой устойчивости оценивает эти данные и с учетом других входных данных (скорость, частота вращения колес) принимает решение о включении функции контроля курсовой устойчивости.
1 Вилка возбуждения 2 Точка подвеса 3 Вилка измерения
В связи с таким принципом действия комбинированный датчик рыскания и датчик поперечного ускорения / датчик продольного ускорения следует устанавливать в строго заданном положении и в предусмотренном изготовителем месте. Уже малейшее изменение положения и/или местонахождения датчика может негативно повлиять на его работу вплоть до отказа системы курсовой устойчивости.
Датчик переднего колеса
Для определения частоты вращения колес на их ступицах установлены активные датчики. После включения зажигания модуль ABS подает напряжение на датчики. В датчиках используется эффект Холла, они генерируют выходной сигнал в виде прямоугольных импульсов. Сигнал изменяется пропорционально частоте вращения импульсного колеса датчика. Импульсные колеса датчиков ABS встроены в уплотнения подшипников передних колес. Модуль ABS анализирует сигналы всех четырех датчиков, чтобы на основании значений частоты вращения всех колес рассчитать сигнал скорости движения автомобиля. Сигнал скорости движения автомобиля передается по шине передачи данных CAN. Блок управления силовым агрегатом (PCM) с учетом введенной в него информации о размере шин рассчитывает скорость движения автомобиля. Информация о скорости движения автомобиля передается далее по шине передачи данных CAN и запрашивается другими модулями управления, которым требуется эта входная информация.
Датчик заднего колеса
Каждый датчик соединен с главным жгутом кабелей отдельным электрическим кабелем.